基于ＡＳＮ．１語言的Ｆ接口

薄開濤　陳　捷

摘要：

文章介紹了F接口和ASN.1語言，并根據(jù)ASN.1語言描述F接口所具有的優(yōu)點，說明了以ASN.1語言作為F接口的表示文法和傳送文法對TMN的F接口的開放互連和標(biāo)準(zhǔn)化十分有益。

關(guān)鍵詞：

電信管理網(wǎng)；F接口；ASN.1語言

ABSTRACT:

InthepapertheinterfaceFandthelanguageASN.1areintroducedfirstly.Then

theadvantagesofusingthelanguageASN.1todescribetheinterfaceFarepresented,whichsho

wsthatitisprofitabletouseASN.1asexpressiongrammarandtransfergrammarfortheopen

interconnectionandstandardizationoftheTMNFinterface.

KEYWORDS:

TMN;InterfaceF;LanguageASN.1

1引言

面對日益復(fù)雜的電信管理網(wǎng)絡(luò)及多種電信業(yè)務(wù)，國際電信聯(lián)盟ITU-T于80年代提出了TMN(電信管理網(wǎng))的概念。TMN的基本目標(biāo)是為電信管理提供一種框架性結(jié)構(gòu)，引入通用網(wǎng)管模型，利用通用信息模型和標(biāo)準(zhǔn)接口實現(xiàn)多種不同設(shè)備的統(tǒng)一管理。

為了解決不同廠商生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的通信問題，ITU-T使用互操作接口的概念來規(guī)范協(xié)議棧和協(xié)議上攜帶的消息。面向事務(wù)處理的互操作接口是基于面向?qū)ο蟮耐ㄐ庞^點的，因而所有攜帶的消息都涉及對象操作和處理。互操作接口涉及一套正式規(guī)定的協(xié)議、規(guī)程、消息格式和語義。

在TMN規(guī)定的一系列標(biāo)準(zhǔn)的互操作接口中，F(xiàn)接口沒有定義信息模型，各個廠商可任意發(fā)揮。實際上F接口是易于標(biāo)準(zhǔn)化的，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的開放互連，也有必要將F接口的信息進行標(biāo)準(zhǔn)化。

2F接口

在ITU-TM.3010《

PrinciplesforaTelecommunicationsManagementNetwork》建議中定義F接口為應(yīng)用于f參考點上的接口，它存在于工作站和其他TMN物理塊之間，這些物理塊可以是OS(操作系統(tǒng))、MD(協(xié)調(diào)設(shè)備)或者NE(網(wǎng)元)。在f參考點上定義F接口有如下幾個原因：

●用戶和操作系統(tǒng)間需要進行交互；

●TMN中不同系統(tǒng)間需要互操作，特別是不同廠家開發(fā)的系統(tǒng)間互操作；

●電信業(yè)需要構(gòu)建控制中心；

●TMN需要模塊化，做到一個機構(gòu)可以改變和升級某個模塊；

●要能夠支持高效的TMN系統(tǒng)集成；

●要允許UI(用戶界面)和操作系統(tǒng)獨立改變而不影響另一方；

●用戶界面需要客戶化。

圖1在物理和功能上說明了工作站和操作系統(tǒng)間的關(guān)系以及F接口的位置。

F接口可從TMN框架的3個方面進行描述：功能結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)和信息結(jié)構(gòu)。

2.1TMN功能結(jié)構(gòu)和F接口

TMN功能塊將TMN的功能進行了分組，每個組完成特定的TMN管理功能。信息在成對的功能塊之間進行交換，功能塊之間由參考點連接。如果參考點位于功能塊外部，TMN功能塊由分離的物理塊實現(xiàn)，參考點由TMN接口實現(xiàn)。f參考點由F接口實現(xiàn)，定義了WSF(工作站功能)塊和OSF(操作系統(tǒng)功能)塊的服務(wù)邊界，在f參考點交換信息的是操作系統(tǒng)功能和工作站功能。每一個功能塊包括幾個功能組件，每一個功能組件都是提供統(tǒng)一電信管理網(wǎng)功能集的單位。

工作站功能中的功能組件有：

●UISF(用戶界面支持功能)

●SF(安全功能)

●MCF(信息通信功能)

●DAF(目錄訪問功能)

操作系統(tǒng)功能中與工作站功能有關(guān)系的功能組件有：

●WSSF(工作站支持功能)

●SF(安全功能)

●MCF(信息通信功能)

●DSF(目錄系統(tǒng)功能)

●代理和管理器(Agent/Manager)中OSF-MAF(操作系統(tǒng)功能-管理應(yīng)用功能)

F接口特有的功能組件是WSSF(工作站支持功能)和UISF(用戶界面支持功能)。在操作系統(tǒng)功能中的工作站支持功能組件用于支持WS(工作站)，在工作站功能中的功能組件用戶界面支持功能用于支持用戶界面工作站支持功能，在它們所處的TMN功能塊中交換管理信息。

操作系統(tǒng)功能中的WSSF支持工作站功能中的以下操作：

●允許訪問數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)；

●發(fā)起和確認(rèn)操作；

●發(fā)送通知；

●對與特定的操作系統(tǒng)功能或MF通信的工作站功能用戶隱藏其他的NEF(網(wǎng)元功能)、OSF、MF；

●提供對工作站功能的管理和對操作系統(tǒng)功能管理的訪問。

用戶界面支持功能支持工作站功能中的以下操作：

●將信息模型中的信息翻譯成HMI(人機界面)或UI(用戶界面)上的顯示形式；

●將用戶輸入翻譯成信息模型的格式；

●將若干個任務(wù)和若干個操作系統(tǒng)的信息集成，在用戶界面上呈現(xiàn)出一致的形式；

●提供類似MAF的功能；

●提供類似ICF(信息轉(zhuǎn)換功能)的功能。

工作站支持功能和用戶界面支持功能影響著F接口的需求。例如，用戶界面支持功能支持工作站功能中的前3項操作，說明了在工作站功能中需要有信息結(jié)構(gòu)，它允許合適的信息流向用戶，流向管理系統(tǒng)，這就決定了F接口的需求。對于管理信息，以用戶輸入這種方式得到，源頭是透明的。

2.2TMN物理結(jié)構(gòu)和F接口

在有工作站功能的工作站物理塊和具有操作系統(tǒng)功能的物理塊之間采用F接口。在M.3010建議中，工作站定義為有足夠數(shù)據(jù)存貯、數(shù)據(jù)處理以及支持g參考點和f參考點(f參考點是位于工作站功能塊和操作系統(tǒng)功能塊或功能塊之間的參考點；g參考點是位于用戶和工作站功能塊之間，TMN之外的參考點)接口的終端。用戶通過這個終端能夠管理在TMN管理信息庫中的對象。

一個工作站和TMN中的另外一個具有操作系統(tǒng)功能的物理塊通信時，工作站可以通過面向事務(wù)或文件傳輸?shù)姆绞酵ㄐ拧４蠖鄶?shù)工作站和其他物理塊間的通信均是面向事務(wù)的。

2.3TMN信息結(jié)構(gòu)和F接口

操作系統(tǒng)將管理信息暴露在F接口，有時工作站也將管理信息暴露在F接口。從Agent/Manager需求關(guān)系的觀點來看F接口的工作站和操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)起Agent作用，工作站起Manager作用。為更好地說明F接口的信息結(jié)構(gòu)，可將f參考點與g參考進行對比。

g參考點表示工作站和TMN外的用戶在用戶界面上的信息交換。它將轉(zhuǎn)化了的信息以可視的形式傳給用戶，并將用戶輸入的信息傳入系統(tǒng)。數(shù)據(jù)布局、顏色、字體、圖形、圖像、列表等作為用戶界面對象是重要的，并且，對相同的數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶需求提供不同表示也是很重要的。

標(biāo)準(zhǔn)化和優(yōu)化面向用戶的數(shù)據(jù)表示依賴于許多參數(shù)(有用戶界面軟件包、工作站硬件、用戶任務(wù)需求、用戶習(xí)慣、用戶的專業(yè)能力、用戶工作任務(wù)量、軟硬件成本等)，每個參數(shù)根據(jù)情況又可得到不同的值。因此，難以完全標(biāo)準(zhǔn)化通過g參考點交換的信息，實際中，只有SDH網(wǎng)管EMS是標(biāo)準(zhǔn)化做得比較好的例子。

相反，在操作系統(tǒng)和工作站間的F接口交換的管理信息仍然是內(nèi)部表示(不是用戶使用的形式)，對于這種內(nèi)部表示的需求可以被標(biāo)準(zhǔn)化，在TMN物理塊間交換的以這種內(nèi)部表示的數(shù)據(jù)的機制同樣也可以被標(biāo)準(zhǔn)化。

語言、字符集、文化決定了習(xí)慣，對它們進行動態(tài)切換、時間格式轉(zhuǎn)換等對用戶界面來說是很重要的。所有的這些轉(zhuǎn)換都將在g參考點進行，而內(nèi)部數(shù)據(jù)表示只受大多數(shù)用戶的需求影響，在工作站中涉及g參考點的用戶界面上將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成多種數(shù)據(jù)表示最為有效。這使得F接口可有效地進行標(biāo)準(zhǔn)化。

3ASN.1簡介

ASN.1(AbstractSyntaxNotationOne)是一種用于描述結(jié)構(gòu)化客體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容的語言。它定義在ISO8824或ITU-TX.208中。ASN.1類似于高級程序設(shè)計語言的數(shù)據(jù)描述部分。它提供若干語言構(gòu)件用以定義類型和值，類型對應(yīng)結(jié)構(gòu)，值對應(yīng)內(nèi)容。但和其他程序設(shè)計語言不同的是，ASN.1的類型不需要機器實現(xiàn)。

在Q3接口的信息模型描述上，采用的是ASN.1定義數(shù)據(jù)類型，因此，ASN.1在網(wǎng)絡(luò)管理接口定義上具有較好的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性和應(yīng)用基礎(chǔ)。

一個ASN.1的值可以用不同的方法表示：打印值是用打印的形式表示的ASN.1的值，對人而言，它是一種嚴(yán)格的表示法，因為它不必依賴任何機器的體系結(jié)構(gòu)；本地值是由程序設(shè)計語言或系統(tǒng)用來表示ASN.1的值；傳送值表示傳送中的ASN.1的值，它是ASN.1值的比特流形式，是根據(jù)一組稱之為傳送文法(TransferSyntax)的規(guī)則而得到的。ASN.1值的表示法決定了它的開發(fā)性和互操作性，并成為一種通用的信息交換的表示法。ASN.1標(biāo)準(zhǔn)還定義了宏表示，以擴充它的值表示法和類型。

4基于ASN.1的F接口

由上述可知，作為TMNF接口，由于交換的信息是內(nèi)部數(shù)據(jù)，使得其信息可以標(biāo)準(zhǔn)化，信息交換方式也可以標(biāo)準(zhǔn)化。而現(xiàn)在對F接口的信息表示和信息交換方式均沒有定義標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)方式大多都采用以字節(jié)報文格式編碼傳送的方式進行。這種方式是將信息逐字節(jié)地寫到緩沖區(qū)中，再以字符流的形式發(fā)送到對端，對端收到字符流后，再逐字節(jié)地將數(shù)據(jù)取出。這種信息表示和交換方式存在許多問題，如易出錯，不易標(biāo)準(zhǔn)化，不易更改信息內(nèi)容，不利于開放互連等。

基于以上問題，參考Q3接口的信息表示，可用ASN.1作為F接口的信息表示文法和信息交換文法。與字符流的F接口表示相比照，以ASN.1描述的F接口有如下優(yōu)點：

(1)兼容性好

由于應(yīng)用的變換，多平臺是F接口應(yīng)考慮的問題。在發(fā)送端和接收端，采用字符流的F接口信息表示需要在應(yīng)用內(nèi)部進行高低字節(jié)轉(zhuǎn)換，給程序設(shè)計造成了障礙。而在F接口的信息交換中使用ASN.1的抽象表示文法作為F接口的信息表示，能保證平臺的無關(guān)性。使用ASN.1的抽象傳送文法還可通過F接口實現(xiàn)語言的無關(guān)性。

(2)面向?qū)ο?/p>

以面向?qū)ο蟮男问矫枋鍪钱?dāng)今應(yīng)用的潮流，而以字符流的形式進行F接口信息表示難以將應(yīng)用抽象描述，用ASN.1來進行F接口信息表示可以很容易地將信息對象化。下面所示是一個采用ASN.1來進行F接口信息表示的例子：

Address::={

ipAddrINTEGER，

portINTEGER

}；

NetworkElement::={

NameSTRING，

addressAddress

}；

例中，在F接口交換的網(wǎng)元的信息描述可用ASN.1表示成一個網(wǎng)元對象，其屬性為名稱和地址，地址又描述為IP地址和端口號。使用面向?qū)ο蟮姆绞竭€可以實現(xiàn)信息表示的重用，在表示網(wǎng)元對象時用到的地址信息還可用于其他需要用到地址信息的對象。另外，面向?qū)ο蟮男畔⒈硎镜男薷囊彩呛芎唵蔚?。對于例中的信息表示，?dāng)通信協(xié)議使用OSI時，只需要將地址表示對象的內(nèi)容換為OSI協(xié)議地址即可。更通用的方法是將地址表示成一個ASN.1的CHOICE類型：

Address::=CHOICE{

tcpAddr[0]TCPAddr,

osiAddr[1]OSIAddr

}

這樣就很容易根據(jù)通信協(xié)議的不同而使用不同的地址表示。

(3)易于標(biāo)準(zhǔn)化

開放系統(tǒng)互連需要標(biāo)準(zhǔn)化接口，F(xiàn)接口在信息表示和信息交換方式上可以也應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，而使用ASN.1進行F接口的信息表示對F接口的標(biāo)準(zhǔn)化是有益的。作為通用的信息交換的表示法，ASN.1本身就是標(biāo)準(zhǔn)化的，用ASN.1文法對F接口的信息進行表示、規(guī)范及模型化十分易于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。F接口是工作站與操作系統(tǒng)間的接口，Q3接口是操作系統(tǒng)與網(wǎng)元間的接口，Q3接口是標(biāo)準(zhǔn)接口。在F接口用ASN.1進行信息表示時，可借用部分Q3接口的信息描述，使得F接口的信息表示接近標(biāo)準(zhǔn)化，同時也減少了信息定義種類。

5應(yīng)用實例

中興通訊傳輸產(chǎn)品部自行開發(fā)的新一代跨平臺傳輸網(wǎng)管產(chǎn)品ZXONME300，基于TMN的模型和框架，建立了對傳輸產(chǎn)品的統(tǒng)一管理平臺。其體系結(jié)構(gòu)如圖2所示，ZXONME300采用分布式系統(tǒng)設(shè)計，客戶端（如GUI）、服務(wù)器（如Manager）和數(shù)據(jù)庫（如DB）都是獨立的應(yīng)用模塊，可以分布在不同的計算機上運行。Manager可以接入多個GUI(圖形用戶界面)，并能接入上層網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

Manager與GUI之間的F接口采用了ASN.1語言來描述F接口。由于ASN.1也是Q3接口定義采用的標(biāo)準(zhǔn)語言，因此上ZXONME300的F接口參考了ITU-T的M.3100、G.774系列等相關(guān)Q3信息模型。這使得ZXONME300具備了較好的標(biāo)準(zhǔn)性與可擴展性，更易于與高層網(wǎng)管或第三方網(wǎng)管間進行互通。

目前ZXONME300已經(jīng)完成了第一個版本的開發(fā)，成功地推向了市場。實踐證明，基于ASN.1的F接口有良好的實用性和擴展性，有利于實際科研開發(fā)和產(chǎn)品研制，而且對于接口的標(biāo)準(zhǔn)制訂，以及建立統(tǒng)一的網(wǎng)管平臺都很有意義。

6結(jié)束語

TMNF接口由于其信息的內(nèi)部表示而易于標(biāo)準(zhǔn)化，使用ASN.1作為F接口的信息表示法有利于F接口的標(biāo)準(zhǔn)化，有利于F接口的開放互連。由此可見，ASN.1是一種很好的F接口的標(biāo)準(zhǔn)信息表示法。

參考文獻(xiàn)

1韋樂平.光同步數(shù)字傳送網(wǎng).第2版.北京:人民郵電出版社,1998

2鄧順安等著.開放式網(wǎng)絡(luò)和開放系統(tǒng)互連.戴浩譯.北京:電子工業(yè)出版社,1994

3ITU-TSG15.TMNFInterfaceRequirementsRecommendationM.3300.Geneva,1998

4ITU-SG15.PrinciplesforaTelecommunicationsManagementNetworkRecommendation

M.3010.Geneva,1996

5ITU-TSG15.TypesandCharacteristicsofSDHNetworkProtectionArchitectureRecomm

endationG.841.Geneva,1998

6ITU-TSG15.InterworkingofSDHNetworkProtectionArchitecturesRecommendati

onG.842.Geneva,1997

(收稿日期：2001-08-30)

作者簡介

薄開濤，北京科技大學(xué)畢業(yè)，碩士。深圳市中興通訊股份有限公司本部產(chǎn)品事業(yè)部深圳研究所傳輸網(wǎng)管開發(fā)部工程師。目前從事傳輸網(wǎng)管的設(shè)計開發(fā)工作。

陳捷，浙江大學(xué)畢業(yè)，博士。深圳市中興通訊股份有限公司本部產(chǎn)品事業(yè)部深圳研究所傳輸系統(tǒng)部高級工程師，ZXONME300網(wǎng)管項目經(jīng)理。目前從事傳輸網(wǎng)管的設(shè)計與產(chǎn)品研制。