趙 蕾

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司山東分公司 濟南 250002）

1 前言

近年來，諸如北京奧運、上海世博以及汶川地震、舟曲泥石流等重大社會事件和災(zāi)害屢次考驗著整個社會的公共安全體系和社會保障能力，當這些事件發(fā)生時，通信的應(yīng)急保障就成為社會保障系統(tǒng)最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，其目前已經(jīng)納入國家專項應(yīng)急保障工作建設(shè)規(guī)劃。

針對這些重大事件，通信運營商不僅要在平時滿足公共的通信需求，而且需要能在這些緊急事件發(fā)生時，提供應(yīng)急通信的保障能力和相應(yīng)的支撐手段。為此，各運營商制定了“紅橙黃藍”應(yīng)急通信保障工作預(yù)案，以利于在特定場景下的應(yīng)急通信保障工作的開展。但就目前情況來看，整個應(yīng)急過程缺乏行之有效的IT手段來支撐，不利于在各種場景下應(yīng)急通信保障工作的順利進行，所以急需建設(shè)一個完善的、符合需求的應(yīng)急通信保障系統(tǒng)。

2 建設(shè)原則

各地的應(yīng)急保障IT支撐系統(tǒng)尚未建立，原則上應(yīng)能應(yīng)對應(yīng)急保障管理工作的全面考驗，在確保人員安全、財產(chǎn)損失最小化的基礎(chǔ)上，要符合國家相關(guān)法律法規(guī)，總體上還應(yīng)遵循以下建設(shè)原則。

（1）統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、分級負責原則

各省公司設(shè)置總體指揮小組，根據(jù)事件響應(yīng)級別，由省公司對各分公司的應(yīng)急通信保障各項工作統(tǒng)一指揮，對外宣傳部門要與政府部門保持密切聯(lián)系，做好對外宣傳等工作。

（2）快速反應(yīng)原則

建立應(yīng)急通信保障的快速反應(yīng)機制，在確保一定的人力、物力、財力儲備的基礎(chǔ)上，確保在發(fā)現(xiàn)、報告、指揮、處置等各項環(huán)節(jié)的快速反應(yīng)和緊密銜接。

（3）常備不懈原則

應(yīng)急保障相關(guān)部門要對突發(fā)事件有應(yīng)急預(yù)案方面的準備和思想上的準備，抓好應(yīng)急通信保障的演練工作，做到常備不懈，平戰(zhàn)結(jié)合。在保障過程中，要合理調(diào)整設(shè)備配備，充分利用現(xiàn)有資源。

（4）網(wǎng)絡(luò)能力最大化原則

在網(wǎng)絡(luò)資源向需要優(yōu)先保障重點區(qū)域如黨政軍用戶傾斜的同時，要最大限度地發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)能力，為廣大客戶提供服務(wù)。

3 建設(shè)目標

通信運營商的應(yīng)急通信保障系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)本地區(qū)網(wǎng)絡(luò)特點、管理基礎(chǔ)、地形地貌、人員配備等因素進行綜合考慮，遵循統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施和能力累進的建設(shè)原則，以重點區(qū)域和各種應(yīng)急場景為核心，循序漸進地提升應(yīng)急通信保障系統(tǒng)在處理各種應(yīng)急場景和應(yīng)急事件上的能力。

在總體目標上，應(yīng)急通信保障系統(tǒng)不但要能監(jiān)控各網(wǎng)元的重大告警、性能指標、信令數(shù)據(jù)、投訴數(shù)據(jù)和客戶感知等相關(guān)數(shù)據(jù)，還要做到重點客戶、指定區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量異常情況監(jiān)控，業(yè)務(wù)量和負荷的過載預(yù)警，預(yù)測等功能。做到在特定監(jiān)控場景監(jiān)控事件和突發(fā)事件發(fā)生時，可以對故障進行定位，對影響范圍和影響程度進行分析，對應(yīng)急保障資源進行有效地調(diào)度和管理，形成規(guī)范、高效的應(yīng)急通信保障處理能力，確保應(yīng)急通信保障工作有序、高效地實施。

4 解決方案

4.1 方案設(shè)計原則

億陽應(yīng)急通信保障系統(tǒng)整體解決方案參照國際通行的標準和最新的設(shè)計理念，整體上遵循以下原則。

標準化原則：整個系統(tǒng)是一個面向全專業(yè)網(wǎng)絡(luò)的實時系統(tǒng)，系統(tǒng)在設(shè)計時遵循了TMF的NGOSS、ITU的TMN相關(guān)規(guī)范，滿足數(shù)據(jù)模型的標準化和接口的標準化要求。

組件通用原則：系統(tǒng)采用了國際上最為先進的SOA（面向服務(wù)架構(gòu)）的設(shè)計方法，運用中間件技術(shù)，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)分層和功能服務(wù)模塊化的分布式體系結(jié)構(gòu)，用以保證系統(tǒng)的易用性、可維護性和通用性。

分層設(shè)計原則：系統(tǒng)采用了底層數(shù)據(jù)采集、中間層數(shù)據(jù)處理和上層應(yīng)用展現(xiàn)的分層設(shè)計原則，各層執(zhí)行相應(yīng)的功能，便于管理和標準化，而且能滿足靈活擴展要求。

4.2 方案介紹

整個方案系統(tǒng)從總體分為3層，如圖1所示。

4.2.1 接入適配層

目前各專業(yè)網(wǎng)元設(shè)備均有專業(yè)網(wǎng)管系統(tǒng)支撐，接入層主要完成從專業(yè)網(wǎng)管如話務(wù)網(wǎng)管、數(shù)據(jù)網(wǎng)管、傳輸網(wǎng)管、動環(huán)網(wǎng)管等相關(guān)系統(tǒng)接入數(shù)據(jù)，從各系統(tǒng)接入相關(guān)的配置數(shù)據(jù)、告警數(shù)據(jù)和性能數(shù)據(jù)。同時系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)還有相應(yīng)的應(yīng)急保障預(yù)案、應(yīng)急保障物資、應(yīng)急處理人員等與應(yīng)急保障相關(guān)的人、財、物等信息，以及與各網(wǎng)元配套的重大節(jié)假日應(yīng)急保障流程、可預(yù)知事件應(yīng)急流程和突發(fā)事件應(yīng)急流程等管理方案。

4.2.2 處理層

告警處理：完成應(yīng)急事件所定義的網(wǎng)元告警信息的過濾、壓縮、格式化和關(guān)聯(lián)分析處理。

預(yù)處理服務(wù)：對不觸發(fā)應(yīng)急通信保障工作的設(shè)備告警進行過濾分揀調(diào)度，執(zhí)行相關(guān)的系列預(yù)處理指令等。

性能處理：完成應(yīng)急場景定義的性能指標門限設(shè)置、KPI的計算、門限判斷、入庫和性能告警的處理等。

消息分發(fā)：一方面提供消息服務(wù)總線，對上層應(yīng)用提供訂閱分發(fā)。另一方面，在緊急事件發(fā)生時，根據(jù)應(yīng)急預(yù)案的相關(guān)責任人，將故障發(fā)生信息和故障恢復(fù)信息及時通知給相關(guān)的各級管理人員和應(yīng)急通信保障人員。

圖1 整體解決方案

4.2.3 應(yīng)用層

（1）負荷預(yù)測

根據(jù)應(yīng)急場景或應(yīng)急事件定義區(qū)域，對相關(guān)的核心網(wǎng)元、無線網(wǎng)元或數(shù)據(jù)網(wǎng)元等在可預(yù)知重大事件發(fā)生時，對網(wǎng)絡(luò)負荷進行預(yù)測，并輸出預(yù)測報告。具體預(yù)測內(nèi)容包括以下方面。

①核心網(wǎng)全網(wǎng)話務(wù)預(yù)測

網(wǎng)內(nèi)預(yù)測：包括局向話務(wù)量預(yù)測、信令鏈路負荷預(yù)測、MSS/MGW/HLR的CPU負荷預(yù)測。

網(wǎng)間預(yù)測：中繼群話務(wù)量、信令鏈路負荷預(yù)測。

資源類預(yù)測分析：MGW的TC、錄音編解碼器負荷預(yù)測等。

②無線網(wǎng)話務(wù)預(yù)測

·重點小區(qū)級無線話務(wù)量分布預(yù)測；

·BSC級別無線話務(wù)量預(yù)測。

③數(shù)據(jù)網(wǎng)話務(wù)預(yù)測

·全網(wǎng)短消息總量預(yù)測；

·SMSC負荷預(yù)測；

·信令鏈路負荷預(yù)測。

（2）告警故障定位

具體涵蓋能力包括：專業(yè)內(nèi)故障定位能力、跨專業(yè)故障定位能力以及傳輸故障、基站退服和大面積斷站分析情況分析。

（3）性能指標監(jiān)控

具體可包括以下幾個指標的監(jiān)控。

· 核心網(wǎng)性能指標 ：CPU負荷、中繼群、局向話務(wù)量、信令鏈路負荷和接通率等。

·無線網(wǎng)性能指標 ：小區(qū)話務(wù)量、接通率、一次尋呼成功率、切換成功率、掉話率、擁塞率、每信道話務(wù)量和PDCH復(fù)用等。

· 數(shù)據(jù)網(wǎng)性能指標：CPU負荷、數(shù)據(jù)流量、SMS總數(shù)量和信令鏈路負荷等。

·客戶感知指標：單向通話和GPRS下載速率等。

（4）物資管理

可根據(jù)各專業(yè)網(wǎng)絡(luò)所需應(yīng)急資源，提供應(yīng)急切換方案制定、基于GIS的應(yīng)急通信車實時調(diào)度、基于GIS的油機車調(diào)度、基于GIS的設(shè)備光纜路由調(diào)度和備用通道的預(yù)配置、與調(diào)通、備品備件和備用光纜和備用儀器儀表等管理。

（5）預(yù)案管理

對應(yīng)急預(yù)案的流程、應(yīng)急事件處理方案和其關(guān)聯(lián)信息進行管理。

（6）人員管理

對各網(wǎng)元相關(guān)應(yīng)急場景所關(guān)聯(lián)的應(yīng)急保障人員信息進行管理。

（7）通信保障門戶

查看重點定義場景的告警、性能和場景定義各種事件的信息。

信息發(fā)布：根據(jù)應(yīng)急預(yù)案與相關(guān)應(yīng)急事件信息的關(guān)聯(lián)規(guī)則，將應(yīng)急信息進行及時、準確的發(fā)布。

5 方案特點

5.1 應(yīng)急場景自主定義

方案以場景為核心，以應(yīng)急場景為核心的應(yīng)急保障是指在某些特定的時間段、對某些特定的地理區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量影響度較高的系統(tǒng)指標進行重點監(jiān)控，據(jù)此決定執(zhí)行不同的應(yīng)急保障預(yù)案和應(yīng)急措施，以保證網(wǎng)絡(luò)安全、平穩(wěn)地運行。

應(yīng)急保障平臺緊緊圍繞場景進行展開，系統(tǒng)將場景分為4類。

· 日常監(jiān)控場景：重點監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)異常、業(yè)務(wù)量變化、網(wǎng)絡(luò)負荷變化、設(shè)備運行產(chǎn)生的告警及性能趨勢。

· 節(jié)假日監(jiān)控場景：主要指的是“春節(jié)”、“十一”等節(jié)假日的網(wǎng)絡(luò)異常、業(yè)務(wù)量變化、網(wǎng)絡(luò)負荷變化、設(shè)備告警及性能趨勢變化等。

·可預(yù)知事件保障場景：主要指大型文娛、體育、經(jīng)貿(mào)等社會活動；人大、政協(xié)會議；熱點區(qū)域：高校、CBD、旅游區(qū)、黨政軍機關(guān)所在地的保障等。

·突發(fā)事件保障場景：指的是自然災(zāi)害：洪水、雪災(zāi)、地震、泥石流等造成的網(wǎng)絡(luò)故障以及光纜中斷、話務(wù)負荷突增等重大網(wǎng)絡(luò)故障。

系統(tǒng)可根據(jù)實際需求，任意組合監(jiān)控時間、監(jiān)控地點、監(jiān)控對象和監(jiān)控指標等場景元素，對所轄區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元進行靈活的場景定義，如圖2所示。重點故障定位如圖3所示。

5.2 網(wǎng)絡(luò)負荷預(yù)測

針對節(jié)假日以及可預(yù)知事件的保障場景，需要事先預(yù)測網(wǎng)元的負荷情況，系統(tǒng)根據(jù)預(yù)測結(jié)果和網(wǎng)元狀況，給出網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元調(diào)整報告，以便及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)存在的隱患問題，這樣在可預(yù)知事件或節(jié)假日之前進行及時地網(wǎng)絡(luò)調(diào)整和相應(yīng)的備品、備件準備等預(yù)備工作。

網(wǎng)絡(luò)負荷的預(yù)測分為核心網(wǎng)負荷預(yù)測、無線網(wǎng)負荷預(yù)測、數(shù)據(jù)網(wǎng)負荷預(yù)測以及傳輸網(wǎng)的負荷預(yù)測，系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)挖掘功能和可定義預(yù)測算法，使系統(tǒng)可以隨著使用時間的推移而積累的歷史數(shù)據(jù)具有逐漸準確的預(yù)測能力。

圖2 某場景的監(jiān)控

圖3 重大故障定位

圖4 某區(qū)域中秋節(jié)BSC負荷預(yù)測結(jié)果

由于網(wǎng)絡(luò)的不斷變化，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘功能會隨著新網(wǎng)元的加入或網(wǎng)元的移除而自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓撲數(shù)據(jù)，并記錄網(wǎng)絡(luò)的日常負荷與歷史節(jié)假日的高峰沖擊。根據(jù)調(diào)整因子（增長或下降）、歷史數(shù)據(jù)和以及近期網(wǎng)絡(luò)的日常運營負荷情況出具預(yù)測報告和關(guān)鍵點的重點布控建議，以便及時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)和進行負荷分擔處理。

可定義預(yù)測算法為億陽自主知識產(chǎn)權(quán)，基于多年的OSS建設(shè)經(jīng)驗，算法挖掘多年積累的網(wǎng)絡(luò)運營數(shù)據(jù)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)元性質(zhì)、歷史事件的非正常數(shù)據(jù)沖擊等，進行逐步地自修整和迭代處理，在數(shù)據(jù)預(yù)測方面經(jīng)過了多年的驗證和檢驗，時效性較強。某區(qū)域中秋節(jié)BSC負荷預(yù)測結(jié)果如圖4所示，TCH預(yù)測結(jié)果如圖5所示。圖6是某區(qū)域系統(tǒng)跟蹤除夕夜短信的情況。

圖5 某區(qū)域中秋節(jié)TCH預(yù)測結(jié)果

圖6 某區(qū)域系統(tǒng)跟蹤除夕夜短信的情況

5.3 預(yù)案的活性管理

應(yīng)急預(yù)案是應(yīng)急通信保障的規(guī)范型文檔，文檔中規(guī)定了某些場景下發(fā)生應(yīng)急事件時所應(yīng)采取的具體措施。

億陽應(yīng)急保障方案的應(yīng)急預(yù)案活性管理有兩層的含義。

首先是應(yīng)急保障系統(tǒng)所涉及的應(yīng)急預(yù)案并非僅僅有靜態(tài)的文本文檔，而且還是一組與系統(tǒng)現(xiàn)狀相關(guān)聯(lián)的動態(tài)的信息組合，當某網(wǎng)元被定義為監(jiān)控場景所監(jiān)控的網(wǎng)元后，在設(shè)置相應(yīng)的性能門限和告警信息門限后，系統(tǒng)在監(jiān)控各項指標的同時，也關(guān)聯(lián)著應(yīng)急預(yù)案的進程，如果某項指標觸發(fā)門限后，系統(tǒng)便自動提醒應(yīng)急預(yù)案中規(guī)定所處理的內(nèi)容和所應(yīng)采取的措施。做到應(yīng)急預(yù)案知識和解決辦法的主動推送，實現(xiàn)真正意義上的預(yù)案按需行進和信息的按需展示。

應(yīng)急預(yù)案的活性管理的第二層含義是，應(yīng)急預(yù)案也作為網(wǎng)絡(luò)場景的監(jiān)視者，根據(jù)其全程的過程定義和活動監(jiān)測點所關(guān)聯(lián)的告警或性能指標，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)故障的發(fā)生和故障恢復(fù)情況，可展示故障的處理進程或故障恢復(fù)狀況，從而達到更高的智能性，極大減輕人力工作。

通過預(yù)案活性管理的兩個層面（如圖7所示），將應(yīng)急預(yù)案與網(wǎng)元的動態(tài)過程進行了綁定激活處理，同時也將預(yù)案自身的運動過程也進行了系統(tǒng)的動態(tài)支撐。針對應(yīng)急保障特定需求，達到了很好的支撐效果。

5.4 資源、流程、場景多元關(guān)聯(lián)

應(yīng)急通信保障系統(tǒng)的多元關(guān)聯(lián)性是使得系統(tǒng)組合為一個有機、互動整體的最重要的一環(huán)。應(yīng)急保障系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性是多方位的，主要有以下幾方面。

（1）場景、網(wǎng)元及應(yīng)急預(yù)案的關(guān)聯(lián)

應(yīng)急保障場景在縱向關(guān)聯(lián)著所需監(jiān)控的網(wǎng)元的告警、性能和負荷等監(jiān)控元素，橫向關(guān)聯(lián)著應(yīng)急預(yù)案的處理流程。

圖7 預(yù)案活性管理的二重性

（2）應(yīng)急預(yù)案與應(yīng)急保障所需人、財、物信息關(guān)聯(lián)

應(yīng)急預(yù)案的處理過程與應(yīng)急保障物資的調(diào)度和應(yīng)急處理相關(guān)人員信息相關(guān)聯(lián)，在應(yīng)急事件發(fā)生時，可在第一時間將信息發(fā)布給相關(guān)人員，并告知其相應(yīng)場景的應(yīng)急物資的庫存狀況。

（3）積累、預(yù)測與報告相關(guān)聯(lián)

應(yīng)急場景網(wǎng)元的歷史數(shù)據(jù)積累分析、應(yīng)急場景網(wǎng)元的增刪狀況和日常業(yè)務(wù)量的多元關(guān)聯(lián)，使得數(shù)據(jù)預(yù)測的結(jié)果更加接近真實發(fā)生的業(yè)務(wù)量。

6 建設(shè)經(jīng)驗

應(yīng)急通信保障系統(tǒng)的建設(shè)是一個龐雜的系統(tǒng)工程，系統(tǒng)全部功能不可能一蹴而就地建成，需要運營商根據(jù)各地具體情況進行規(guī)劃建設(shè)，以功能遞進的方式進行逐步建設(shè)，需要注意以下幾方面。

（1）系統(tǒng)建設(shè)與管理制度應(yīng)配套出臺

運營商在建設(shè)應(yīng)急保障系統(tǒng)時，應(yīng)出臺與之配套的IT系統(tǒng)使用和建設(shè)規(guī)程以及系統(tǒng)維護辦法，只有充分調(diào)動使用人員和維護人員的主動性和積極性，責任落實到人，才能保障在建設(shè)系統(tǒng)時數(shù)據(jù)的準確，系統(tǒng)維護數(shù)據(jù)的及時可靠性，同時也可保障應(yīng)急保障物資變動后可以及時地在系統(tǒng)中反映。

（2）應(yīng)急預(yù)案關(guān)聯(lián)性應(yīng)小心設(shè)置和及時變動

在系統(tǒng)實際使用過程中，應(yīng)急預(yù)案的管理是個龐雜的工作，不但關(guān)系到具體的應(yīng)急預(yù)案的文檔內(nèi)容，而且關(guān)系到應(yīng)急預(yù)案處理流程中各個監(jiān)控點的設(shè)置，監(jiān)控告警和性能指標監(jiān)控集合的設(shè)置，當流程復(fù)雜時，定義的過程也相對復(fù)雜，如果定義不當，在應(yīng)急保障事件發(fā)生時，系統(tǒng)會發(fā)布虛假的應(yīng)急處理措施或通知給錯誤的應(yīng)急保障人員，反而在一定程度上阻礙了應(yīng)急處理措施的及時采取。

（3）定期性的演練

“平時多流汗，戰(zhàn)時少流血”，應(yīng)急保障系統(tǒng)建成后，需要定期進行應(yīng)急保障演練，一方面加強相關(guān)人員的認識來提高系統(tǒng)使用的熟練程度，另外一方面也可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在定義和建設(shè)方面存在的錯誤。

7 結(jié)束語

本文全面介紹了應(yīng)急通信保障系統(tǒng)一體化解決方案，整個系統(tǒng)圍繞應(yīng)急保障預(yù)案和應(yīng)急場景，以話務(wù)預(yù)測、告警監(jiān)控，性能預(yù)測、資源調(diào)度、預(yù)案自動執(zhí)行和信息發(fā)布為手段，打造了一個滿足可預(yù)知事件和突發(fā)事件的應(yīng)急保障平臺，使運營商可以在日常工作中及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，迅速配置網(wǎng)絡(luò)資源，并能自動匹配預(yù)案，為資源調(diào)度、指揮決策和迅速恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)運行，提供了強有力的運營支撐解決方案。