CN101371551A - 网络管理信息表示的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于表示网络管理信息的系统，包含网络管理系统，该网络管理系统通过机器可读基本网络信息模型表示，包括包含具有实例的多个被管理对象的多个网络单元，以及外部网络管理接口(10)。它包括：第一映射部件(1)，适合于生成用于将机器可读基本网络信息模型映射到基于形式本体论的网络信息模型的映射规则；信息富集部件(2)，用于在语义上人工和/或自动富集基于形式本体论的模型的信息，由此提供语义上富集的基于形式本体论的网络信息模型；处理部件(3)，适合于接收来自第一映射部件(1)的映射规则、来自外部网络管理接口的由通用标记语言表示的网络实例数据以及语义上富集的基于形式本体论的网络信息模型。处理部件适合于使用所述映射规则自动例示语义上富集的基于形式本体论的模型，并将包括实例和本体论的富集形式模型转换成形式逻辑语句。该系统还包括：形式模型存储部件(5)，用于存储形式逻辑语句，形成语义上扩展的配置感知外部网络管理接口(20)。

Description

网络管理信息表示的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种用于表示网络管理信息并且包括网络管理系统的系统，网络管理系统通过机器可读基本网络信息模型来表示，包括各包含具有被管理对象实例的多个被管理对象的多个网络单元以及外部网络管理接口。本发明还涉及一种用于表示管理系统的网络管理信息的方法，管理系统通过机器可读基本网络信息模型来表示，包括各包含具有被管理对象实例的多个被管理对象的多个网络单元以及外部网络管理接口。

背景技术

电信管理论坛(TMF)正在标准化用于为服务提供商及其供应约定义开发、实现和部署可操作及商业支持系统和软件的综合集成构架的下一代操作系统和支持NGOSS。提供NGOSS作为构成涵盖关键商业领域和技术领域的行业约定规范和准则的工具包的一组文档，以及使用这些工具的所定义方法论。NGOSS根据商业过程、规范及体系结构软件和系统的明确定义，使用“生存周期”方法来开发管理系统，以便以技术无关的方式使那些过程自动化。

集成网络管理系统的能力形成了电信运营商的成功OSS(操作系统和支持)及BSS(商业系统和支持)系统的构造基础。但是，这样一种集成是要求相当大系统修整和采用的高成本活动。使用机器接口(CORBA)以及以被管理对象模型MOM表示的网络数据的XML表示来实现3G网络管理系统(NMS)中的当前应用集成，其中被管理对象模型MOM是正在网络中被管理的实体的面向对象的高级抽象。

企业应用集成(EAI)是软件体系结构规程，它通常用于描述上述种类的系统集成活动。历史上的EAI解决方案围绕应用的优先级采用以及例如CORBA、MQ系列等中间件构架的使用。在当今的商业到商业在线应用开发中，EAI的概念经过适配和一般化以便用于因特网上，它实际上形成了新的计算领域、通常称作面向服务的体系结构SOA。即使SOA是软件体系结构概念，它在当今的实际实现也基于万维网服务和简单对象访问协议(SOAP)。

万维网服务提供了运行于各种平台和/或构架的不同软件应用程序之间互操作的标准手段。万维网服务的特征在于它们的极大互操作性和扩展性，这主要是由于使用了XML(可扩展标记语言)引起的，并且可通过宽松耦合方式将它们组合起来，以便实现复杂操作。

提供简单服务的程序可彼此交互，以便传递复杂的增值应用。连同万维网服务的开发，对于服务的智能表示以及用于例如信息的发现和检索等智能操纵的服务数据的要求变得更高了。

语义万维网是提供允许数据跨应用、企业和团体边界共享和再使用的公共构架的概念。语义万维网将构架集中于用于表示信息的本体论上。本体论是给定域中的概念及其属性的分类学连同域假设的形式表示。这里的形式是指它在语义上丰富并且基于好理解的逻辑范例。形式本体论因此基于实现机器可读性和推出信息的明确定义的语义。

电信设备供应商已经以技术中立方式标准化了3GPP(第三代合作伙伴项目)所规定的网络管理集成，集中于表示管理数据而带有极少或没有语义信息，从而提供到各种解决方案集合的映射。这些解决方案集合主要基于CORBA和XML。但是，接口定义限制为集中于语法规范。到OSS和BSS系统的大规模企业应用集成(EAI)和NMS集成的问题围绕信息的含义来解决。例如，3GPP已经标准化了网络管理模型中的某些语法结构，而不管还存在许多供应商专有结构。作为一个示例，可能存在具有标准和专有结构的两个供应商特定语句，如下：

{node＝RNC，name＝Athlone，network＝Vodafone，

vsDataContainer＝UniSaalProfile，attributes＝maxStat}

它在语义上等效于：

{node＝RNC，name＝Athlone，network＝Vodafone，

vsDataContainer＝UniSaalDefinitions，attributes＝mStat}

但是，这两个信息集合由于标准化努力而在语义上部分等效，但它们还使用供应商特定词汇来描述非标准化信息或管理概念。这是一个问题，它使以灵活方式在不影响当前NMS实现的情况下与面向服务的企业应用集成解决方案的互操作性或集成复杂化了。

发明内容

因此，所需的是一开始提到的一种系统，它实现网络管理系统(NMS)、特别是现有或当前管理系统与现有或将来面向服务的体系结构的集成。具体来说，需要一种解决方案，它允许将当前管理系统桥接到面向服务的体系结构，而不影响当前NMS实现。还需要一种系统，它允许将NMS系统容易地集成到面向服务的体系结构、如万维网服务或语义万维网服务。具体来说，需要一种解决方案，它可适用于多供应商系统环境。更具体来说，需要一种系统，它使用和封装当前标准、例如3GPP和W3C标准。具体来说，需要一种系统，它可用于基于面向服务的体系结构的将来企业应用集成(EAI)，其中面向服务的体系结构例如基于迅速地特别演进并改变规范的智能万维网服务，而不影响网络管理系统。

本发明的一个具体目的是提供NGOSS系统以及提供体系结构过程，来扩展现有NMS/EMS系统的生存周期。具体来说，一个目的是提供外部网络管理接口，它以容易而灵活的方式来实现管理系统与新的和/或演进的面向服务的体系结构的集成。

因此，提供一开始提到的系统，它包括：第一映射部件，适合于生成或建立、如创建或取出用于将机器可读基本网络信息模型映射到基于形式本体论的网络信息模型的映射规则；信息富集部件，用于人工或者允许人工和/或自动在语义上富集基于形式本体论的模型的信息，以便提供语义上富集的基于形式本体论的网络信息模型；处理部件，适合于接收来自第一映射部件的映射规则、来自外部网络管理接口的以通用标记语言表示的网络实例数据和语义上富集的基于形式本体论的网络信息模型，并使用所述映射规则自动例示语义上富集的基于形式本体论的模型，以及将包含实例本体论的富集的形式本体论网络信息模型转换成形式逻辑语句。

该系统还包括用于存储形式逻辑语句的形式模型存储部件，所述存储部件包含形成语义上扩展的配置感知外部网络管理接口的网络管理系统模型的语义上富集的机器可读表示。

基本网络信息模型具体包括基于UML统一建模语言的信息模型表示。

在一个有利实现中，按照OMG(对象管理组)XMI(XML元数据互换)标准如版本2.0，UML表示应当是可交换的。

第一映射部件具体适合于执行UML表示(或者任何其它类似表示)到给定本体论语言语法的映射。具体来说，本体论语言语法是OWL(本体论万维网语言)或F逻辑。富集部件具体适合于添加关于属性、概念和/或关系的信息不变量，包括网络域信息。除此之外，所添加信息还可包括要用于提供网络配置任务流程生成的网络模型操纵信息。

具体来说，根据3GPP大量XML IRP来表示网络实例数据。外部网络管理接口具体包括所谓的北向网络管理系统(NMS)接口，并按照3GPP大量XML IRP来提供网络实例数据。因此参照3GPP TS 32.615v5.5.1(2004-12)，具体为第4.1章和第4.3章，第12-13页。

在一个实现中，使用描述逻辑来表达通过本体论语言语法表示实例和本体论的形式逻辑语句。备选地，使用分帧逻辑(F逻辑)。具体来说，该系统提供了语义上扩展的配置感知外部网络管理接口，它适合于提供网络管理系统与外部面向服务的体系结构(SOA)之间的桥。

本发明还提出一开始提到的方法，它包括以下步骤：

将机器可读形式的基本网络信息模型的表示从外部网络管理接口提供到第一映射部件；

生成如创建或取出用于将基本网络信息模型的表示映射到以给定本体论语言语法表示的基于形式本体论的网络信息模型的映射规则；

将所提供的、例如所生成或取出的映射规则转发到处理部件；

将映射规则存储在处理部件中；

在语义上富集基于形式本体论的模型，以便提供富集的基于形式本体论的网络信息模型。

应当清楚，后三个步骤的顺序可以是任一顺序，和/或一个或多个步骤可同时执行，等等。

该方法还包括以下步骤：

向处理部件提供富集的基于形式本体论的网络信息模型；以及

将网络实例数据从外部网络管理接口提供到处理部件；

使用处理部件中存储的映射规则和网络实例数据在所述处理部件中自动例示富集的基于形式本体论的网络信息模型，由此提供网络数据的形式表示；

将网络数据的形式表示存储在形式模型存储部件中，由此提供语义上扩展的配置感知外部网络管理接口。

在一个具体实施例中，基本网络信息模型包括在这里具体遵循OMG XMI标准的UML信息模型表示。

映射规则生成步骤具体包括将UML表示(或者任何其它相关的类似表示)映射到给定本体论语言语法。

富集步骤具体包括添加关于属性、概念和/或关系的信息不变量，包括网络域信息。具体来说，这个操作人工或者部分人工执行，但它也可自动提供。

在一个具体实施例中，富集步骤还包括添加网络模型操纵信息，以便生成配置任务工作流程，它具体还至少部分人工进行。

网络实例数据具体包括大量XML数据，并且外部网络管理具体包括北向NMS接口。

该方法优选包括以下步骤：在处理部件中，使用描述逻辑，或者备选地使用分帧逻辑，来表达通过本体论语言语法表示实例和本体论的形式逻辑语句。

具体来说，该方法还包括以下步骤：将表达形式逻辑语句的网络数据的形式表示、如描述逻辑或分帧逻辑存储在形式模型存储部件中，因此包括语义上富集的机器可读网络模型表示。该方法还有利地使用富集的机器可读网络模型表示作为语义上扩展的配置感知外部网络管理接口来提供网络管理系统与外部面向服务的体系结构之间的桥。

虽然本发明具体提供一种构建富集网络管理模型的方式，但它以高度灵活的方式在EMS标准之上实现了与面向智能服务的EAI解决方案的集成，而不影响当前NMS实现的核心。

具体来说，根据本发明，提供多个体系结构步骤或过程，它们具有容易的高度自动化方式来揭示用于例如基于智能万维网服务的下一代面向服务的体系结构的语义上富集的网络管理系统北向接口，而不影响当前NMS实现的核心。这意味着，可容易地将现有NMS系统集成到运营商的商业处理器中，而无需对当前系统的任何重新设计。

附图说明

下面将参照附图以非限制方式更详尽地描述本发明，附图包括：

图1示出根据本发明的网络管理系统信息表示系统的框图，

图2是与图1相似的框图，但其中示出了所需的步骤，以及

图3是描述根据本发明一个实现的过程的流程图。

具体实施方式

图1是描述根据本发明的NMS表示系统的框图，其中具有常规方式的外部网络管理接口10，它可包括所谓的北向NMS接口。北向NMS接口例如在3GPP TS 32.615、具体为第4.1章和第4.3章、第12-13页中有所描述，示出了北向NMS接口所提供的数据看起来如何的XML示例。提供了映射部件1，用于例如通过外部第三方接口10、使用本体论语言语法如OWL将例如以3GPP IRP标准表达的NMS系统的信息模型的输入UML表示映射到本体论模型。UML-OWL映射例如在K.Baclawski、M.Kokar和P.Kogut的“Extending the Unified ModelLanguage for ontology development”(2004年)中有所描述。

该系统还包括用于富集由映射部件1所得到的形式本体论模型的富集部件2。实际上，可能不存在这样的任何富集部件，但它只涉及以某种方式输入信息，以便在语义上富集形式模型，并且这可人工或者或多或少自动或者作为两者的混合来进行。因此，富集部件可构成实际部件或者仅构成概念部件。

系统还包括处理部件3，向它提供在映射部件1中生成或提供的映射规则以及语义上富集的形式本体论模型。除此之外，还从外部网络管理接口10取出网络实例数据，例如作为来自大量XML网络数据保持部件4的大量XML网络数据。处理部件将实例数据、如大量XML网络数据用于使用来自映射部件1的映射规则自动例示语义上富集的形式本体论模型。然后，将所得到的网络数据形式模型存储到形式模型存储部件5中，并提供称作语义上扩展的配置感知外部网络管理接口20的新外部接口，它可用于基于不同SOA的构架、在这里为SOA 1、SOA 2、SOA 3中的应用中的操纵。

图2是描述本发明概念的一个实现的简化框图。在第一步骤，北向NMS接口向映射部件提供通过OMG XMI标准所规定的机器可读方式以某种标准如3GPP IRP表达的信息模型的UML表示，I。根据例如UML与OWL之间的映射规则，在映射部件中，自动生成基本本体论，它从初始UML模型到给定本体论语言语法如OWL等的高级概念映射中得出，II。映射规则被提供给处理部件P，它们存储在那里，并在此后，在处理部件中它们将用于在过程中转换网络数据的实例。在步骤II的同时、之前或之后，执行在上述映射步骤II中得到的形式本体论模型的富集，III。由于无法自动生成有关网络的知识，因此，这个步骤允许人为干预来检验和扩大在映射步骤中生成的本体论模型。操作员可添加不变量或属性、概念或关系，取决于数据模型的语义富集的所需等级。这不仅可以包括网络域知识，而且还可包括与如何操纵模型以根据配置工作流程的形式表示来实现网络配置任务有关的信息。这提供了语义上丰富的配置感知网络管理接口。

在由同一申请人在同一日提交的题为“A method and a systemrelating to a network management”的同时待审的专利申请中描述了基于本体论的工作流程等的提供，它还描述了从第一基本网络模型提供形式本体论网络模型，其通过引用结合到本文中。

步骤III的结果是从基本模型中得出的富集本体论模型，它使用与在上述步骤II中所定义的相同的形式本体论语言来表示，V。随后或者基本上同时(或者甚至之前)，从北向NMS接口取出基于标准规范如3GPP大量XML IRP的网络实例数据，并将其转发到过程P，VI，例如参见3GPP SA 5工作组TS 32.101：“Telecom Management Principlesand High Level requirements v.6.0.0”，其中还描述了北向NMS接口。

从步骤VI提供的实例数据在过程中用来自动例示在步骤V中定义的本体论模型。由于如上所述在步骤IV中映射规则被转发到处理器部件，自动化是可能的。

例如使用描述逻辑或分帧逻辑，将通过在上述步骤II中规定的本体论语言语法所表示的实例和本体论转换成形式逻辑语句。将网络数据的这个形式表示存储到形式模型库中，VIII。形式模型库包含形式本体论以及实例。这个结构、即形式库，这时包含网络模型的语义上富集的机器可读表示，并且在形式模型库之上获得了新接口，提供语义上丰富的配置感知北向NMS接口，因此允许更容易的将来企业应用集成EAI，IX。网络管理信息这时可用于多个基于面向服务的体系结构SOA的构架中的操纵，X。

因此，给出多个体系结构步骤或过程，它们允许容易的高度自动化方式来揭示用于基于智能万维网服务的即将到来世代的面向服务的体系结构的语义上富集的网络管理系统北向接口，并且它仍然不影响当前实现的核心。这允许容易地将管理系统集成到运营商的商业过程中，而对当前系统没有任何重新设计要求。因此，在EMS标准之上，构建更丰富的网络管理模型，用于以高度自动化且灵活方式与面向智能服务的EAI解决方案互操作或集成，而不影响当前NMS的核心。

本发明概念可用于促进NMS的模型驱动体系结构(MDA)开发，因为它提供了网络信息的形式模型。

在图3中，以流程图形式说明根据本发明用于提供网络信息表示的基本步骤。

首先，将例如XMI的机器可读基本软件网络信息模型从外部网络管理接口如北向NMS接口输入到映射部件，100。生成或取出映射规则，以便将基本网络信息模型映射到基于形式本体论的网络模型，101。然后，以任何适当方式执行基于形式本体论的网络模型的语义富集，102A。在此之后、同时或之前，将在映射部件中建立的或者取到映射部件的映射规则转发到处理部件以便存储并稍后再使用，102B。但是，在与步骤102A对应的语义富集之后，将语义上富集的基于形式本体论的网络模型提供到处理部件，103。还通过外部网络管理接口如(常规)北向NMS接口来提供网络实例数据，104。这可在步骤103之前、之后或同时进行。随后，使用处理部件中的映射规则和网络实例数据来执行富集的基于形式本体论的网络信息模型到形式网络信息模型的自动例示，105。然后，将形式模型存储在形式模型库中，106。

应当清楚，本发明可在所附权利要求书的范围内以多种方式改变，并且不限于任何特定的已知接口或者任何特定的通用标记语言等，而是可使用任何相似、对应接口、标记语言等。

根据本发明，提供一种体系结构和方法，它们允许网络管理系统的当前CORBA/XML北向接口(以及其它类似接口)以自动化方式揭示语义上丰富的网络信息，供基于万维网服务和语义万维网技术的面向智能万维网服务的体系结构使用。

Claims (24)

1.一种用于表示网络管理信息的系统，包含网络管理系统，所述网络管理系统通过机器可读基本网络信息模型表示，包括各包含具有被管理对象实例的多个被管理对象的多个网络单元，并且还包括外部网络管理接口(10)，

其特征在于：它包括：

第一映射部件(1)，适合于生成或取出用于将所述机器可读基本网络信息模型映射到基于形式本体论的网络信息模型的映射规则，

信息富集部件(2)，用于在语义上人工和/或自动富集所述基于形式本体论的模型的信息，由此提供语义上富集的基于形式本体论的网络信息模型，

处理部件(3)，适合于接收来自所述第一映射部件(1)的所述映射规则、来自所述外部网络管理接口的由通用标记语言表示的网络实例数据以及语义上富集的基于形式本体论的网络信息模型，并且使用所述映射规则自动例示所述语义上富集的基于形式本体论的模型，并将包括实例和本体论的所述富集的形式本体论网络信息模型转换成形式逻辑语句；形式模型存储部件，用于存储所述形式逻辑语句，并且所述形式模型存储部件(5)包含形成语义上扩展的配置感知外部网络管理接口(20)的网络管理系统信息模型的语义上富集的机器可读表示。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述基本网络信息模型包括UML信息模型表示。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：

所述UML表示与OMG XMI(OMG XML元数据互换)标准可交换。

4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于：

所述第一映射部件(1)适合于执行所述UML表示到给定本体论语言语法的映射。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于：

所述本体论语言语法是OWL。

6.如以上权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：

所述富集部件(2)适合于添加关于属性、概念和/或关系的信息不变量，包括网络域信息。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：

所添加信息还包括要用于配置任务工作流程生成的网络模型操纵信息。

8.如以上权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：

所述网络实例数据基于3GPP大量XML IRP来表示。

9.如以上权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：

所述外部网络管理接口(10)包括北向NMS接口。

10.如以上权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：

使用描述逻辑来表达通过所述本体论语言语法表示所述实例和本体论的所述形式逻辑语句。

11.如权利要求1-9中任一项所述的系统，其特征在于：

使用分帧逻辑(F逻辑)来表达通过所述本体论语言语法表示所述实例和本体论的所述形式逻辑语句。

12.如以上权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：

所述语义上扩展的配置感知外部网络管理接口(20)适合于提供所述网络管理系统与外部面向服务的体系结构之间的桥。

13.一种用于表示网络管理系统的网络管理信息的方法，所述网络管理系统通过机器可读基本网络信息模型表示，包括各包含具有被管理对象实例的多个被管理对象的多个网络单元，并且包括外部网络管理接口，

其特征在于：它包括以下步骤：

-将机器可读形式的所述基本网络信息模型的表示从外部第三方接口提供到第一映射部件，

-生成或取出用于将所述基本网络信息模型的表示映射到以给定本体论语言语法表示的基于形式本体论的网络信息模型的映射规则，

-将所生成或取出的映射规则转发到处理部件，

-将所述映射规则存储在所述处理部件中；

-在语义上富集所述基于形式本体论的模型，以提供富集的基于形式本体论的网络信息模型；

-向所述处理部件提供所述富集的基于形式本体论的网络信息模型，以及

-将网络实例数据从所述外部网络管理接口提供到所述处理部件；

-使用所述处理部件中存储的所述映射规则和所述网络实例数据在所述处理部件中自动例示所述富集的基于形式本体论的网络信息模型，由此提供所述网络数据的形式表示；

-将所述网络数据的所述形式表示存储在形式模型存储部件中，由此形成语义上扩展的配置感知外部网络管理接口。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：

所述基本网络信息模型包括UML信息模型表示。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：

所述UML表示遵循OMG XMI标准。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：

所述映射规则生成步骤包括：

-将所述UML表示映射到给定本体论语言语法。

17.如权利要求13-16中任一项所述的方法，其特征在于：

所述富集步骤包括：

-添加关于属性、概念和/或关系的信息不变量，包括网络域信息。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：

所述富集步骤还包括：

-添加用于生成配置任务工作流程的网络模型操纵信息。

19.如权利要求13-18中任一项所述的方法，其特征在于：

所述网络实例数据包括大量XML数据。

20.如权利要求13-19中任一项所述的方法，其特征在于：

所述外部网络管理接口包括北向NMS接口。

21.如权利要求13-20中任一项所述的方法，其特征在于：

它包括以下步骤，在所述处理部件中：

-使用描述逻辑来表达通过所述本体论语言语法表示所述实例和本体论的所述形式逻辑语句。

22.如权利要求13-20中任一项所述的方法，其特征在于：

它包括以下步骤，在所述处理部件中：

-使用分帧逻辑来表达通过所述本体论语言语法表示所述实例和本体论的所述形式逻辑语句。

23.如权利要求13-22中任一项所述的方法，其特征在于：

它包括以下步骤：

-将通过形式逻辑语句例如通过描述逻辑或分帧逻辑表达的所述网络数据的所述形式表示存储在形式模型存储部件中，由此提供语义上富集的机器可读网络模型表示。

24.如权利要求23所述的方法，其特征在于：

它包括以下步骤：

-使用所述富集的机器可读网络模型表示作为语义上扩展的配置感知外部网络管理接口来提供所述网络管理系统与外部面向服务的体系结构之间的桥。

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