铁路GSM-R中继传输设备统一监控管理系统研究

1 系统结构和组成

GSM-R中继传输设备统一监控管理系统由监控中心、监控的中继传输设备以及它们之间的通信网络组成。GSM—R中继传输设备统一监控管理系统结构如图1所示。

1．1监控中心

监控中心设备包括系统服务器和操作终端以及相应的监控管理软件。监控中心通过通信网络与设备进行通信，实现对设备的监控，并提供用户操作界面。如果有上级网管系统，监控中心还提供与上级网管的接口功能，向上级网管系统提供重要的故障告警和性能分析数据等。

1．2监控设备

系统监控的中继传输设备包括各类直放站和干线放大器，除此之外，本系统监控的设备还包括漏缆。所有中继传输设备由设备本身的功能模块和监控模块两部分组成。设备监控模块一方面检测设备参数和运行状态，设备异常时主动向监控中心告警；另一方面接收监控中心的指令，对设备进行操作控制。中继传输设备近端机作为监控主设备直接通过通信网络与监控中心通信，远端机和漏缆监控模块等作为监控从设备通过近端机转发，进而通过通信网络与监控中心通信。

1．3通信网络

GSM-R中继传输设备统一监控管理系统，监控中心和设备之间可采用E1时隙抽取方式通过以太网接口进行通信，也可采用GPRS、短信或数传方式。总的来说，就是有线通道和无线通道两种。有线通道可靠性高，时延小；无线通道特别是短信方式可靠性较低，时延大。在有线传输资源允许的情况下，应采用有线方式。

2 系统功能

2．1配置管理功能

配置管理是指与设备配置相关的管理功能，包括创建网元、关联指配配置、配置修改、配置变更上报、配置备份、配置统计和配置删除等。

首先，为了对设备进行监控和管理，必须在监控中心新增网元，创建网元的基本信息。创建网元有手动和自动两种方式。手动创建网元是指在监控中心操作终端手动添加设备的基本配置信息；自动创建网元是指设备主动向监控中心发送请求信息，监控中心接收到设备的请求后，将该设备添加到设备列表中。

创建网元后，监控中心应将各网元设备的配置信息相关联，包括网元与其他网元设备之间的位置和连接关系等。对属于人工配置的数据，系统应允许通过特定界面对配置数据进行修改。在非监控中心向下配置情况引起的设备配置参数变化时，设备应主动向监控中心上报。监控中心应能根据设备上报的配置修改情况对监控中心配置信息进行相应的同步更新，以反映设备的真实情况。

监控中心应具备对配置参数的数据备份和数据恢复功能，并能够保持历史配置数据和告警数据的对应一致性；提供按业务区，设备类别、厂家名称等条件统计被管网元的数量，并形成最终报表的功能。

根据实际的设备需要被搬迁、拆除和更换的情况，系统应将相应的配置信息删除，同时删除相应的关联关系，但历史数据和告警数据均不应受影响。

2．2设备操作维护管理功能

设备操作维护管理是对设备进行各种操作和维护管理的功能，包括设备参数的查询、设置、定时轮询等。

系统可实时查询设备的运行参数，以光纤直放站为例，可查询直放站下行输入电平、光接收功率、光发射功率、下行输出电平、功放温度和下行驻波比值等。

系统提供对设备的配置参数的数据修改功能，可实现对设备功放开关、信道频率、增益、门限等参数的远程控制功能。

另外，系统还应具备定时轮询功能，对选定的单个或多个设备的部分或全部参数进行周期性查询。定时轮询包括对设备的配置参数、性能参数、工作状态进行查询，并保存到数据库中，同时生成定时轮询日志，记录轮询的执行情况。用户可设定多个轮询任务，多个轮询任务可并行执行。

2．3故障告警管理功能

故障告警管理是指对中继传输设备故障告警信息进行集中监控和管理，能够实现对告警数据的实时采集和集中监控，辅助运维人员和值班人员快速发现问题和定位故障。

GSM-R中继传输设备统一监控管理系统告警信息根据告警源可分为设备告警和监控中心自身告警，设备告警又可分为故障告警和阈值告警。

根据告警的严重程度，系统的告警级别可定义如下。

（1）严重告警：造成基站覆盖区域服务中断、对网络严重干扰的告警，例如断站、停电、自激。

（2）重要告警：造成自身覆盖区域服务中断和服务质量显著下降的告警，例如设备重要功能器件受损、设备本身故障。

（3）一般告警：造成自身覆盖区域变化、服务质量下降的告警，例如一些功能器件受损。监控中心可提供告警级别定义功能，由用户对告警级别定义的条件进行灵活配置，包括为告警事件指定告警级别、重新分配告警级别等。

监控中心接收到告警信息后，应能根据告警的级别进行相应的声光提示，提醒维护人员尽快处理告警情况。告警信息在界面应分类清晰显示，应明确记录告警源、告警产生时间和告警的状态等。系统应提供友好的操作界面，方便用户对告警信息进行确认或清除。

另外，系统还可提供操作界面，让用户设定告警过滤、告警压缩、告警前转等告警处理条件，在接收到告警信息时，根据用户设定的处理原则进行相应的处理。

设备告警情况恢复后，中继传输设备、漏缆监控单元等应具备告警恢复通知功能。监控中心在接收到告警恢复通知后，应清除相应告警显示，并记录告警恢复时间。

监控中心接收到的所有告警信息都应原封不动地保存，以供用户进行查询、统计、报表、打印等操作。

2．4安全管理功能

系统安全管理包括对用户及其权限的管理、用户登录的控制以及对系统日志和数据的管理。系统可通过将用户分组，并对不同的用户组赋予不同的功能权限来实现对用户权限的管理。不同的用户组拥有不同的管理权限，同一用户组内的用户拥有相同的管理权限。具有用户组管理权限的用户，应能方便地进行用户组的添加、删除、信息修改和权限分配等操作；具有用户管理权限的用户，应能方便地进行用户的添加、删除、信息修改和分配所属组等操作。用户登录时，系统对用户的身份信息进行认证，允许合法用户登录，并根据用户的权限，向用户提供相应的操作界面。