3G时代的来临为电信运营商提供了广阔的市场和发展空间，但是与此同时，用户数量和业务需求的急剧增加对电信网络的运营支撑系统提出了更大的挑战。在日益复杂的网络管理系统中，故障管理的重要性愈加突出。本论文立足于电信管理论坛(TMF)提出的新一代运营系统和软件(NGOSS)，以中国网络通信集团公司设计研发的3G水平平台为依托，对运营支撑系统中的故障管理进行了深入的研究，给出了运营支撑系统故障管理子系统的设计与实现。论文首先阐述了课题涉及的背景知识，详细分析了故障管理的功能需求、业务逻辑以及处理流程。随后简要介绍了3G水平平台的整体框架及相应的网管功能，详细讨论了水平平台中几个主要模块的故障管理功能，并依据NGOSS的思想，参照故障管理的业务流程，将故障管理系统分为故障采集层、故障分析处理层和故障显示层3层，给出了故障管理系统的分层设计。故障采集层完成告警数据的采集；故障分析处理层是故障管理系统的核心，解决告警数据的加工处理，完成相关性分析等业务功能，并为故障显示层提供数据接口；故障显示层是网管系统人机交互接口，提供告警显示和人机操作界面。接着，以故障管理系统服务器端为例，给出了故障采集层和分析处理层的设计与实现。同时，论文还在故障管理中引入了专家系统，针对专家系统在故障管理中的实现难点进行了分析，并给出了一种基于专家系统的故障管理方案，使故障管理系统更加高效和智能化。
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