CIM (Common Information Model) je dodavatelem neutrální, objektově orientovaný model pro popis IT a síťových prostředků, který umožňuje standardizovanou výměnu řídicích dat v systémech 3GPP za účelem zajištění interoperability v prostředí více dodavatelů.

Popis

Common Information Model (CIM) je komplexní, na schématech založený informační model původně vyvinutý Distributed Management Task Force (DMTF). Poskytuje konzistentní definici a strukturu pro popis a reprezentaci spravovaných prostředků, jako jsou počítačové systémy, sítě, aplikace a služby, jednotným, objektově orientovaným způsobem. V 3GPP je CIM využíván v rámci specifikací správy k usnadnění standardizovaného datového modelování pro telekomunikační síťové prvky, což umožňuje bezproblémovou výměnu informací mezi systémy správy sítě (NMS), systémy správy prvků (EMS) a síťovými funkcemi. Model používá třídy, vlastnosti, asociace a metody k abstrakci reálných entit, což umožňuje přesné sémantické definice nezávislé na konkrétních implementacích nebo platformách.

Architektonicky je CIM strukturován na základní model (Core Model) a společné modely (Common Models). Základní model definuje základní koncepty použitelné ve všech doménách, jako jsou systémy, služby a závislosti. Společné modely rozšiřují základní model pro řešení konkrétních domén; v kontextech 3GPP to zahrnuje modely pro výkon sítě, správu poruch, správu konfigurace a zajištění služeb. Model je typicky vyjádřen v Unified Modeling Language (UML) a může být serializován do XML pro výměnu dat prostřednictvím protokolů jako CIM-XML přes HTTP nebo WBEM (Web-Based Enterprise Management). To umožňuje řídicím aplikacím standardizovaným způsobem zjišťovat, přistupovat k nim a manipulovat se spravovanými objekty bez ohledu na podkladový hardware nebo software.

V rámci řídicích rámců 3GPP hraje CIM klíčovou roli v rozhraních, jako je Itf-N (Interface-Northbound) a specifikacích řídicích služeb. Poskytuje schéma pro data správy výkonu (PM), alarmy správy poruch (FM) a parametry správy konfigurace (CM), což zajišťuje, že data z různorodých síťových prvků – jako základnové stanice, uzly jádra sítě nebo virtualizované síťové funkce – mohou být konzistentně interpretována. Mezi klíčové komponenty patří třídy spravovaných objektů (např. CIM_ManagedElement pro obecné prostředky), asociace (např. CIM_Dependency pro modelování vztahů) a kvalifikátory pro přidávání metadat. Použitím CIM dosahuje 3GPP interoperability v sítích více dodavatelů, zjednodušuje integraci nových technologií a podporuje automatizované operace, jako je provisioning, monitorování a odstraňování problémů.

Implementace CIM v 3GPP zahrnuje mapování síťově specifických konceptů – jako jsou 5G síťové řezy, QoS toky nebo kontexty UE – do tříd a vlastností CIM. Toto mapování je podrobně popsáno v technických specifikacích, jako jsou 32.622 a 32.642, které definují, jak je modelována telekomunikační řídicí informace. Například gNodeB může být reprezentován jako podtřída CIM_ComputerSystem s vlastnostmi pro identifikátory buněk a provozní stavy. Řídicí systémy používají tyto modely ke sběru metrik, nastavování konfigurací a přijímání notifikací, což umožňuje správu služeb end-to-end. Rozšiřitelnost CIM umožňuje 3GPP začleňovat nové funkce napříč vydáními, jako je síťové krájení nebo edge computing, bez narušení stávajících řídicích rozhraní.

K čemu slouží

CIM byl vytvořen k řešení výzev správy heterogenních IT a síťových prostředí, kde proprietární datové modely vedly k problémům s interoperabilitou, vysokým integračním nákladům a provozní neefektivitě. Před CIM každý dodavatel často používal jedinečná schémata pro reprezentaci spravovaných prostředků, což ztěžovalo řídicím systémům agregaci dat, automatizaci procesů nebo podporu sítí více dodavatelů. DMTF vyvinulo CIM jako otevřený standard, aby poskytlo společný jazyk pro popis prostředků, což umožňuje konzistentní správu napříč různorodými systémy. V telekomunikacích 3GPP přijalo CIM ke standardizaci řídicích rozhraní, zejména když se sítě vyvíjely směrem k více softwarově definovaným a virtualizovaným komponentám, což vyžadovalo agilní, interoperabilní řídicí řešení.

Primární problém, který CIM řeší v sítích 3GPP, je absence jednotného informačního modelu pro výměnu řídicích dat. Bez něj se operátoři potýkali s izolovanými řídicími systémy, manuálním překladem dat a omezenými možnostmi automatizace, zejména ve složitých nasazeních zahrnujících více dodavatelů nebo cloud-nativní síťové funkce. CIM poskytuje dodavatelem neutrální základ, který umožňuje síťovým prvkům – ať už od tradičních dodavatelů hardwaru nebo nových softwarových poskytovatelů – vystavovat řídicí data v konzistentním formátu. To podporuje klíčové cíle 3GPP, jako je snížení provozních nákladů (OPEX), umožnění plug-and-play integrace a usnadnění pokročilých řídicích funkcí, jako jsou samoorganizující se sítě (SON) a automatizace v uzavřené smyčce.

Historicky motivace pro integraci CIM do 3GPP vycházela z potřeby sladit se se širšími postupy správy IT a podpořit konvergenci mezi telekomunikační a IT doménami. Jak sítě přijímaly technologie založené na IP a později virtualizaci (např. NFV), použití zavedeného standardu jako CIM umožnilo 3GPP využít stávající nástroje a odborné znalosti. Řeší omezení předchozích ad-hoc přístupů tím, že poskytuje škálovatelný, rozšiřitelný model, který se může vyvíjet spolu se síťovými technologiemi, od 3G přes 5G a dále. Standardizací na CIM zajišťuje 3GPP, že se řídicí systémy mohou přizpůsobit novým službám, jako je síťové krájení nebo IoT, aniž by vyžadovaly kompletní přepracování řídicích rozhraní.

Klíčové vlastnosti

• Dodavatelem neutrální, objektově orientované schéma pro reprezentaci prostředků
• Rozšiřitelné základní a společné modely podporující telekomunikačně specifické domény
• Standardizovaná výměna dat prostřednictvím protokolů CIM-XML a WBEM
• Interoperabilita napříč síťovými prvky a řídicími systémy více dodavatelů
• Podpora modelování dat pro správu výkonu, poruch a konfigurace
• Integrace s řídicími rozhraními 3GPP, jako je Itf-N, pro automatizované operace

Definující specifikace

• TR 21.905 (Rel-19) — 3GPP Technical Terms and Definitions
• TS 28.708 (Rel-19) — EPC NRM Integration Reference Point Information Service
• TS 29.198 (Rel-9) — OSA API Overview Specification
• TS 32.622 (Rel-11) — Generic Network Resources IRP NRM
• TS 32.642 (Rel-11) — UTRAN Network Resource Model for Configuration Management
• TS 32.652 (Rel-12) — GERAN Network Resources NRM for Configuration Management
• TS 32.692 (Rel-11) — Inventory Management NRM IRP Specification
• TS 32.712 (Rel-11) — Transport Network Interface NRM for CM
• TS 32.742 (Rel-11) — STN NRM for Configuration Management
• TS 32.752 (Rel-11) — EPC NRM IRP Information Service
• TR 37.829 (Rel-18) — Technical Report

📖 Anglický originál a plná specifikace: CIM na 3GPP Explorer