专利名称：本地网数字传输监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电话本地网的数字传输监控系统，特别是一种利用计算机控制技术，对地级市局、县局两级电话本地网的传输设备和传输网络的运行、维护和管理实行有效监测、控制和管理的网络监管系统。
全国公用电话网是由长途网和若干个本地网组成，所以本地网的含义是相对于全国长途网而言的局部地区电话网，本地网是若干个端局和汇接局构成的一个闭锁编号区，网内所有用户实行统一号长拨号。每个本地网都分配有自己的长途区号，通常本地网包括有市内网及其郊区电话和周围卫星城镇与县城及其所属的农村电话用户，形成一个较大范围的自动交换网，可满足网内所有用户自动接续的需要，所以，本地网的网络技术比较复杂，网内各类设备种类较多，还要能保证其具有相应的通信技术服务能力。我国目前将本地网分成五种类型1、京、津、沪、穗特大城市本地网(C1级)，2、省会局城市本地网(C2级)，3、地级市局本地网(C3级)，4、县(区域)局本地网(C4级)，5、由传输设备的本地监控系统组成的本地监控站(C5级)。
我们知道，电话传输网是电信网络的大动脉，其传输质量的好坏，直接影响电话业务的质量，而电话网的故障如不能及时处理，不仅影响电话通信的传递，还影响邮电企业的信誉，电话业务收入也会直接受到损失。作为电话传输网组成部分的本地网自然也是如此。以往电话传输网的维护是分散式的，由工作人员用手提终端到各传输节点巡查，发现问题再告警进行处理，既分散，又不及时，劳动强度大，还不能及时发现故障尽快排除之。
本发明的目的是提供一种采用计算机技术，有效实行对本地网的传输设备和传输网络的运行、维护、控制和监测的本地网数字传输监控系统。
本发明的传输监控系统是这样实现的由计算机网络和监控网络所组成，其特征在于其中计算机网络是由地市局(C3级)临控系统和县(区域)局(C4级)监控子系统构成的两级分布式网络拓扑结构，该两级网络之间通过路由器、调制解调器、数字数据网电路连接成广域的计算机网；上述两个C3、C4级监控系统都是基于TCP/IP网络互连协议的局域网，采用客户/服务器的体系结构；其中C3级监控系统的基本配置是C3服务器、监控工作站、轮询工作站和集线器，C4级监控系统则是一台C4服务器和一台工作站与集线器所构成；其中监控网络则是由各个厂家的不同传输设备的内置监控器作为设备的本地监控站，即各个网络单元通过数字桥或外围适配器和数字通信网连接而成的网络，其逻辑结构为星形网，监控系统与每个网络单元(即网元)网元的通信是半双工的，采用TABS通信规程轮询各个网元，采集监控信息。
其中C3级监控系统中的服务器主要用于存放本地网的监控数据库，监控上作站用于提供图形用户操作介面，实行显示告警、性能监测和设备配置，轮询工作站则通过监控网络，采集告警信息。
其中C3级监控系统中可以配置域名服务器，提供域名-IP地址的转换服务，以及数据库查新服务器和复制服务器的远程启动服务。
其中C4级监控子系统中的服务器存放县(区域)局的监控数据库，工作站用于通过监控网采集告警信息，实时将告警送到C3级监控系统，提供图形用户介面，实行告警显示、性能监测和设备配置。
其中监控程序采用模块化设计，其主要功能模块包括有设备配置模块、告警显示模块、轮询处理模块、C3服务器处理模块、网络服务模块、性能监测模块、查询统计打印模块、通路组织模块和系统管理模块。
本发明是采用计算机技术对本地电话网的网络运行状况进行实时的监测、控制和管理的网管系统装置，作为电信通信网的三大支撑网之一的传输监视网的重要组成，本发明可以对本地网的传输设备进行集中监控，全面了解掌握传输网的运行状况，传输设备的质量状况，分析网络的劣化趋势，及时发现、准确处理通信故障及隐患，缩短故障处理时间，提高工作效率和传输网的维护质量，从而保证通信畅通安全，提高邮电企业信誉、增加邮电业务收入。
本发明是在县级传输监控系统的基础上开发研制成功的，解决了AT&T、NEC、ERICSSON、SIEMENS等不同厂家传输设备的进入监控网的技术问题，为实现省级传输设备的集中监控网络创造了条件。
本发明采用二级分布式网络拓朴结构，两级网络都采用当今流行的、先进的客户/服务器技术、TCP/IP网络互连协议、UNIX及Windows NT操作系统，使用Sybase数据库及面向对象的开发上具Visual Basic、C#等语言进行软件编程，网间通过路由器和64kb/s数字数据电路实现互联。该系统具有文本、图形告警显示、性能监测、设备配置、数据查询统计、通路组织、联机帮助及系统管理等功能。此外，该系统具有界面友好、显示直观、操作简单、功能齐全、扩充方便、实时性强等特点，是一项颇具推广应用前景的电话本地网的数字传输监控系统。
图1是本发明的总体网络结构图。
图2是本发明的两级计算机网络结构示意图。
图3是本发明的监控网络结构示意图。
图4是本发明中的爱立信传输设备入网结构示意图。
图5是本发明中的日本电气公司传输设备入网结构示意图。
图6是本发明中的西门子电气传输设备入网结构示意图。
图7是本发明中的监控程序数据流程图。
图8是本发明中的监控程序模块结构图。
参见图1，本发明作为电话本地网的传输监控系统是由计算机网络和监控网络所组成，其中计算机网络则由地市局(C3级)监控系统1和县(区域)局(C4级)监控子系统2构成的两级分布式网络拓扑结构，该两级计算机网络之间则通过路由器11、21、调制解调器12、22和数字数据网3(64kbit/s的DDN通信网)连接成广域的计算机网(参见图2)，上述两个C3、C4级监控系统1、2都是基于TCP/IP网络互连协议的局域网，采用客户/服务器的体系结构，其中C3级监控系统1的基本配置是C3服务器13、监控工作站14、轮询上作站15和集线器16，该监控系统1也是本发明的网管中心，C3级服务器13主要用于存放本地网的监控数据库，监控工作站14用于提供图形用户操作介面，实行显示告警、性能监测和设备配置等功能，轮询工作站15则通过监控网络，采集各传输设备的告警信息。如果需要，C3监控系统1还可以配置域名服务器(图中未示)，提供域名-IP地址的转换服务，以有数据库查新服务器和复制服务器的远程启动服务。C4级监控系统2则由一台C4服务器23、一台监控工作站24和集线器26所构成，其中C4服务器23存放县(区域)局的监控数据库、工作站24通过监控网采集告警信息，实时将告警信号送到C3级监控系统1，提供图形用户介面、实行告警显示、性能监测和设备配置。
参见图1，本发明的监控网络是由不同厂家的各个传输设备的内置监控器作为设备的本地监控站5，即网络单元(简称为网元)通过数字桥41(数据采集匹配器)或外围适配器43和数字通信网4连接而成的网络，其逻辑结构为星形网(参见图3)，监视系统与每个网元5的通信是半双工的，采用TABS通信规程轮询各个网元5，采集监控信息。这里的数字通信网4是由数字桥41和通信电路连接而成，为了减少额外的通信电路开销，应尽量利用光端机的辅助通道42作为通信电路。其中数字桥41在监控网中起汇接作用，它将多个I/O支路接口(即各个网元5的TMN接口)，汇接成向上的TMN接口，各支路的请求/应答信号都经汇接口输入、输出。参见图4，监控网络是根据网络的拓扑结构设计的，在传输网络的转接节点和枢钮节点安设有数字桥41，数字桥41通过通信电路与监控工作站24、14相连接。末端传输节点的设备内置监控器5，可直接上辅助通道42，延伸到前面的转接节点，转接节点上的数字桥41将不同方向延伸过来的监控器5与本站的监控器5汇接以后，再上辅助通道42，延伸至前面的转接节点或枢钮节点。如此逐级级连，最后与本发明的监控系统的工作站14、24相连(参见图3)。
由于在八十年代开始的电话网大发展时期引起了许多国外电信公司的不同传输设备，而在广东省的PDH数字传输网中，美国电话电报公司AT&T的传输设备占有的份额较多(其次是西门子SIEMENS、爱立信ERICSSON、日本电信公司NEC的设备)，而AT&T公司规定的用于互连MD和NE(网元)的通信规程是TABS规程，AT&T的各种型号的传输设备都支持TABS规程，而且，TABS规程简单、实用，采用轮询方式进行点对点或一点对多点通信。所以本发明规定TABS规程作为C4级监控系统与设备本地监控网互连的通信协议，其他厂家设备的监控器，则经过规程转换，统一用TABS规程入网。图4-图6展示了几家不同电信公司的传输设备监控器进行监控网的结构示意图。参见图4，爱立信传输设备监控器电路板(5)FCU(Fault Condition Unit)和AU(Alarm Unit)是通过具有采集干接点和数字桥功能的外围适配器(43)ERICVT进入监控网的，图中MSP为AT&T监控板，41是数字桥，42是辅助通道。外围适配器ERICVT插入34Mbit/S复接机框或140Mbit/S复接机框第四槽位，利用槽位插座提供的+5V电源，适配器的干接点输入接口与ERICSSON的FCU AU监控电路板相连，采集干接点告警信息，并通过TMN接口-TABS口响应上层监控系统的轮询，按照TABS格式传送告警信息。TABS口还可以汇接外部的ATC口(I/O)支路和内部的I/O支路，从远端通过辅助通道延伸来的适配器或者其他设备的TABS口可接入ATC口，本站的ERICVT则用总线连接。
参见图5，日本电气公司NEC的传输设备监控终端MT作为网元5则通过具备规程转换和数字桥功能的外围适配器(43)NECCVT进入监控网。图中MSP为AT&T监控板，41是数字桥，42是辅助通道。这里的NECCVT安装在NEC机架的背板上，利用背板插座的-48V电源，两个监控终端MT端口与本站NEC传输设备的MT相连接。TABS口与上层的监控系统连接，TABS口也是汇接口，可以汇接4个ATC口(I/O支路)，从远端通过辅助通道延伸来的ERICVT或其他设备的TABS口可接入ATC口，本站的NECCVT采用总线连接。
参见图6，西门子SIEMENS传输设备监控SA和SMV作为网元5是通过具备规程转换和数字桥功能的外围适配器(43)SIECVT进入监控网的。图中SA为西门子通用机架的触点盘，SMU为西门子34M光端机的信号监控盘。外围适配器SIECVT提供4×8点干接点输入接口、4个RS485/RS232 I/O支路接口和1个TMN电信管路网的接口-TABS口。其中4×8干接点输入接口采集本地MUX或140M光端机的干接点告警，4个I/O支路接口用来连接本地的SMU，采集本站34M光端机的告警，或者连接对端经过辅助通道延伸过来的适配器SIECVT。
本发明的监控程序的软件支撑平台是UNIX和WIN NT操作系统，TCP/IP网络协议、Sybase数据库管理系统和Visual Basic、C#等高级语言。监控程序的数据流程参见图7所示。其中(1)C3级服务器，C3、C4级工作站的应用程序用API(Aplication Interface)读、写数据库。
(2)在C3级服务顺，C3、C4级工作站驻留NET SERVER网络服务进程，进程间通过SOCKET通信。
(3)工作站内的应用程序之间，通过DDE进行通信。
(4)C4级数据库的数据表，通过复制服务器REPLICATION SERVER复制到C3级数据库。
(5)C4级采集到的实时告警，C4级的轮询状态，C4与C3的连接状态，通过SOCKET传送到C3服务器，由C3服务器的应用程序写入数据库，再通过SOCKET向C3工作站广播。
(6)C3级某一工作站对告警进行确认或屏蔽，由工作站应用程序写入C3数据库，C3的数据查新服务器SQL SERVER触发器通过SOCKET向C3工作站广播，确认屏蔽状态。
(7)在C3工作站对C4进行设备配置时，直接更新C4数据库，由复制服务器复制到C3服务器。
(8)C3级工作站的控制命令，通过DDE、SOCKET，控制C4级的数询程序。
本发明的程序采用模块化设计，其模块结构如图8所示，现分别简述各模块的主要功能如下(1)设备配置模块用图形方式增加、修改、删除局点、站点、连线、机架、机框、电路板。(2)告警显示模块多层图形方式和文本方式实时显示告警；告警详细说明及告警处理方法；告警确认和屏蔽声响告警和切除。(3)轮询处理模块从数据库读取机框或电路板信息，向串口发送TABS轮询命令，检查串口输入缓冲区大小，读取轮询返回信息；根据轮询返回的信息，判断是否有新告警产生或有告警恢复；通过DDE，接收客户的连接请求，转发控制命令，发送告警及其他信息；接收网络客中连接请求和命令，向网络客户发送状态和告警信息。(4)C3服务器处理模块Open Sever定义模块MEDOS-OPSER，作为Sybase的远程服务器，定义一组Sybase外部过程通过调用外部过程，产生告警和状态信息，发送给网络上的其他服务器。(5)网络服务模块网络服务器接收工作站的连接请求，将MEDOS-OPSER产生的消息转发到工作站。(6)性能监测模块定时例测定时对所有设备进行例测，测试周期和时间可预置。(7)查询统计打印模块按日期时间查询、打印某些设备的告警，统计告警次数。按日期时间查询、打印某些设备的性能测试数据，查询和打印局、站的设备配置。(8)通路组织模块可以进行电路调度管理和电路管理编缉电路数据、配线架数据、系统数据，还可以查询电路开放数据、数字配线架数据和设备数据。(9)系统管理模块实现用户管理，性能监测参数设置、轮询地址状态设置，调用Telnet和FIP、日志查询等。
本发明已经试验实施，在湛江市邮电局进行试验运行，试验情况良好，实现了发明目的。
权利要求
1.一种本地网数字传输监控系统，由计算机网络和监控网络所组成，其特征在于其中计算机网络是由地市局(C3级)监控系统和县(区域)局(C4级)监控子系统构成的两级分布式网络拓扑结构，该两级网络之间通过路由器、调制解调器、数字数据网电路连接成广域的计算机网；上述两个C3、C4级监控系统都是基于TCP/IP网络互连协议的局域网，采用客户/服务器的体系结构；其中C3级监控系统的基本配置是C3服务器、监控工作站、轮询工作站和集线器，C4级监控系统则是一台C4服务器和一台工作站与集线器所构成；其中临控网络则是由各个厂家的不同传输设备的内置监控器作为设备的本地监控站，即各个网络单元通过数字桥或外围适配器和数字通信网连接而成的网络，其逻辑结构为星形网，监控系统与每个网络单元(即网元)网元的通信是半双工的，采用TABS通信规程轮询各个网元，采集监控信息。
2.如权利要求1所述的本地网数字传输监控系统，其特征在于其中C3级监控系统中的服务器主要用于存放本地网的监控数据库，监控工作站用于提供图形用户操作介面，实行显示告警、性能监测和设备配置，轮询工作站则通过监控网络，采集告警信息。
3.如权利要求1所述的本地网数字传输监控系统，其特征在于其中C3级监控系统中可以配置域名服务器，提供域名-IP地址的转换服务，以及数据库查新服务器和复制服务器的远程启动服务。
4.如权利要求1所述的本地网数字传输监控系统，其特征在于其中C4级监控子系统中的服务器存放县(区域)局的监控数据库，工作站用于通过监控网采集告警信息，实时将告警送到C3级监控系统，提供图形用户介面，实行告警显示、性能监测和设备配置。
5.如权利要求1所述的本地网数字传输监控系统，其特征在于其中监控程序采用模块化设计，其主要功能模块包括有设备配置模块、告警显示模块、轮询处理模块、C3服务器处理模块、网络服务模块、性能监测模块、查询统计打印模块、通路组织模块和系统管理模块。
全文摘要
一种本地网数字传输监控系统,是由地市局监控系统和县局监控子系统构成的两级分布式计算机网络与由各个传输设备的内置监控通过数据采集匹配器和通信网构成的监控网络所组成,两个监控系统都是基于TCP/IP网络协议的局域网,采用客户/服务器体系结构,两者之间通过路由器、调制解调器和数字数据电路连成广域计算机网;监控网络采用TABS通信规程轮询各个网元,采集监控信息,监控程序为模块化结构。该系统界面友好、显示直观、功能齐全、操作简单、扩充方便、实时性强。
文档编号H04L12/28GK1222801SQ97120159
公开日1999年7月14日 申请日期1997年11月14日 优先权日1997年11月14日
发明者陈建妫, 苏卫权, 王飞, 田春蓉, 方诚, 梁柏青, 黄景雅 申请人:广东省邮电科学技术研究院