三维立体拓扑监控可行性研究.docVIP

三维立体拓扑监控可行性研究摘　要　本文主要对三维立体拓扑监控项目的背景、价值、可行性进行了初步分析，同时对未来的发展及实现方案进行了阐述，为日益繁杂的网络监控提供一种创新思路。 关键词　三维　拓扑　监控 1　引言 随着通信业务的迅猛发展，移动通信网络规模不断扩大。同时，由于新技术的不断引入，整体网络结构日趋复杂。这些都给日常网络监控、网络故障原因定位、业务影响范围评估等工作带来了新的挑战。随着集中化和精细化管理的深入推进，“大监控”模式也需要往纵深发展。从传统的专业网管巡视监控，到如今的集中化综合监控平台；从单网元告警监控分析，到跨专业联动故障判断；从网元列表式呈现监控，到拓扑图形式呈现监控，监控的职能范围在持续扩大，监控的支撑手段也在不断更新、快速发展。 在各运营商现有的监控手段中，有些专业以“列表清单”式呈现为主，例如交换专业，有些以“二维平面拓扑”呈现为主，例如传输专业，现今较为流行的发展方向为“GIS地图”呈现方式，例如无线、WLAN等专业。这些呈现方式，在一定程度上满足了现有对各专业独立监控的需求，同时，在多专业统一、关联性呈现出现了瓶颈。如何在一个界面中实现所有专业的共有信息，并呈现出各专业的关联关系，简化跨专业壁垒，特此提出利用三维仿真等技术，实现“三维立体拓扑”监控方式。 相对于传统的二维平面拓扑，三维立体拓扑更加直观、更加注重交互体验，对全专业集中监控工作的开展具有非凡的意义： 1. 更加直观便捷的发现故障、定位故障、确定故障影响范围，支撑监控人员更好的履行发现响应和指挥调度职能，在一定程度上提高跨专业的故障监控效率。 2. 强大的视觉冲击力和交互体验，支撑监控人员更好的履行对外展示职能，体现先进的运营理念和服务支撑能力。 2　能力目标分析 三维立体拓扑监控的难点在于三维立体拓扑图的绘制、呈现。初级阶段规划的三维拓扑中共包含交换、传输、承载、无线专业，涉及MSS、CE、传输、MGW、BSC/RNC六个网元类型。设计五个网络层面，所有的网元设备、逻辑连接、字体标识等拓扑元素全部都以三维立体方式呈现，参考视图如图1所示。 每一层内的网元设备之间、各层网元设备之间的逻辑连接依据实际通信网络中专业内、专业间的设备物理连接关系绘制而成，资源模型数据来源于综合性的资源管理系统。具体研究的支撑能力目标如下： 1. 三维拓扑图可以360度旋转、任意拉近缩远，每一网元设备图标上呈现具体网元名称。 2. 每一网元设备，包括网元设备间的连线，如果发生故障，则该设备实体呈现对应故障级别的颜色。如果同时有多个故障，则呈现最严重故障级别的颜色。同时支持点击查看具体的故障列表、故障详情等信息。 3. 该拓扑可根据必威体育精装版的网络结构数据模型或资源管理系统中的基础信息库，进行同步、自动更新。 3　可行性分析 三维空间对象间的拓扑关系反应了拓扑变换（评议、缩放、旋转）下的拓扑不变量，是最基本的空间关系，体现了空间实体在空间上的一种不依赖于几何形变的内在联系，在实际应用中有着非常重要的作用。 目前3D拓扑技术大规模应用军事、地质和空间探测、电脑游戏、影视制作等领域，在我国电信运营领域尚未有类似应用。因此，在可行性方面主要体现在技术因素、成本因素两个方面。 3.1　技术因素 在技术领域，三维立体拓扑监控主要涉及三维数据模型驱动、三维仿真交互、呈现规则梳理三个技术难题。 3.1.1　三维数据模型驱动实现难点 自驱动型三维拓扑需要对三维数据模型进行拓扑分析及推理，以此求得需要的空间对象间的拓扑关系。空间拓扑关系推理是利用空间理论和人工智能技术对空间对象进行建模、描述和表示，并据此对空间对象间的空间关系进行定性或定量的分析和处理的过程。 现阶段研究相对较多的仍然是定性空间推理技术，现有的空间数据模型本身（如八叉树模型、边界标识模型、3D FDS模型等等）并不能很好支持拓扑分析推理，导致拓扑分析能力不足，对非同维对象，如先于体、面与体基本无能为力。这种情况下我们只能通过手工调整来反应真实的网络拓扑。 3.1.2　三维仿真交互实现难点 三维仿真交互需要3D引擎，目前市面上流转的3D引擎基本都用于电脑游戏开发，并且价格不菲。如果简单的用来三维立体拓扑上的告警或性能指标渲染，就会造成极大的资源浪费。同时，现有的3D引擎无法直接简单的满足通信专业的拓扑呈现，需要进行大量的二次开发。虽然也有一些开源的3D引擎，如lrrlicht、Panda3D、jME、ORGE等，但目前也都是限用于游戏开发，在通信拓扑领域并无相关应用，同样存在二次开发和改造的难题。 3.1.3　呈现规则梳理难点 通信网络拓扑日趋复杂，在采用IP化之后，网络日益趋于扁平化。在同一平面呈现所有关联关系必将混