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系統(tǒng)需求分析

在大型活動實時話務監(jiān)控過程中，小區(qū)的無線資源占用情況（比如GSM網(wǎng)絡的TCH、SD信道占用率等[3]）對于后續(xù)合理分配無線資源策略的選擇至關重要。例如F1中國站等出現(xiàn)突發(fā)大流量的體育賽事，由于傳輸以及BSC等硬件資源受限，不可能對下屬所有小區(qū)開啟半速率來支撐大量話務，必須實時掌握賽事期間各小區(qū)的無線資源占用情況，通過對BSC內(nèi)動態(tài)調(diào)整高負荷小區(qū)的半速率信道，來滿足短時間內(nèi)大話務量的流動趨勢。現(xiàn)有的針對大型活動的實時話務監(jiān)控，在實時采集數(shù)據(jù)后，大多采用手工或者半自動化方法，以二維數(shù)據(jù)表的形式呈現(xiàn)，無法滿足日益增長的對精確到分鐘級的時效性和可視化直觀性的要求。因此，為滿足時效性和直觀性的需求，希望實現(xiàn)的系統(tǒng)應具備以下條件：（1）能在常用的地理信息系統(tǒng)平臺上可視化呈現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域的基站等靜態(tài)基礎信息；（2）能在平臺上通過圖形變化直觀反映所監(jiān)控的話務性能等動態(tài)變化；（3）能對更新時長結(jié)合需求進行調(diào)整；（4）能兼容采用各種數(shù)據(jù)庫的原始數(shù)據(jù)；（5）能調(diào)整監(jiān)控的具體對象，在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)趨于復雜，多網(wǎng)元共存的情況下仍具普適性。

系統(tǒng)設計實現(xiàn)

參照需求分析，將本系統(tǒng)劃為三大模塊，分別為實時采集模塊，數(shù)據(jù)解析模塊和可視化呈現(xiàn)模塊。

1實時采集模塊

實時采集模塊的功能是實現(xiàn)與底層數(shù)據(jù)庫的接口，根據(jù)設置的時間間隔，從數(shù)據(jù)庫中實時采集各類無線信道資源占用情況的原始數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用了配置文件來設置初始環(huán)境，便于對實時刷新間隔，數(shù)據(jù)源，無線資源類型等各類信息進行配置，從而可以靈活地適配Oracle、SQLServer、Access、MySQL等各類主流數(shù)據(jù)庫以及GSM、TD-SCDMA等不同網(wǎng)元制式。

2數(shù)據(jù)解析模塊

數(shù)據(jù)解析模塊的功能是實現(xiàn)數(shù)據(jù)解析，將采集到的原始數(shù)據(jù)根據(jù)優(yōu)化需求及特定算法完成計算，獲得所需導出值，并最終將其根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則重新封裝成可供googleearth讀取調(diào)用的KML數(shù)據(jù)文件。作為無線網(wǎng)絡優(yōu)化統(tǒng)計數(shù)據(jù)與最終呈現(xiàn)的可視化信息的接口，該部分是整個系統(tǒng)的算法核心，包含了根據(jù)不同配置文件對于源數(shù)據(jù)的解析算法，也包含了各類優(yōu)化性能指標的導出算法[4]，并且可以不同優(yōu)化需求，替換相應算法中的計算方式，從而達到模塊復用的目的。在獲取話務性能導出值后，將根據(jù)預先設置的轉(zhuǎn)換規(guī)則將話務性能與GoogleEarth地圖模型進行整合，根據(jù)KML的語法規(guī)則，封裝生成對應的<Folder>、<Placemark>等包含數(shù)據(jù)信息字段的標簽，最終生成完整的KML數(shù)據(jù)文件，解析完成。

3可視化呈現(xiàn)模塊

可視化呈現(xiàn)模塊的功能是實現(xiàn)在GoogleEarth上的可視化呈現(xiàn)，包括靜態(tài)的小區(qū)基礎數(shù)據(jù)以及動態(tài)的實時話務數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)界面刷新，最終達到實時話務可視化的效果。靜態(tài)的小區(qū)基礎數(shù)據(jù)包括根據(jù)不同網(wǎng)元使用SketchUp[5]制作的基站模型，基站的小區(qū)名，經(jīng)緯度，方位角，傾角，位置區(qū)歸屬等工參信息。動態(tài)的實時話務數(shù)據(jù)則是之前數(shù)據(jù)解析的結(jié)果，兩者整合后成為完整的可視化模型。根據(jù)預先設定的時間間隔，整個可視化界面將周期性讀取動態(tài)實時話務數(shù)據(jù)，通過扇區(qū)顏色的不同對話務負荷進行區(qū)分，從空間和時間兩個維度體現(xiàn)話務負荷變化的趨勢[6]，針對高負荷小區(qū)，點擊后能看到詳細的定量數(shù)值信息，為后續(xù)話務遷移趨勢預測及參數(shù)優(yōu)化調(diào)整提供幫助。

系統(tǒng)應用場景

該成果應用場景為大型活動通信保障，尤其是在話務密集，資源有限，需預測大話務遷移趨勢的場景。通過GoogleEarth中扇區(qū)顏色的變化（關聯(lián)話務負荷），實時獲取話務遷移趨勢，為優(yōu)化工程師及時做出參數(shù)調(diào)整決策提供可視化依據(jù)。所有話務負荷由高到低定義扇區(qū)顏色分別為紅、黃、綠、藍，紅色為高話務負荷狀態(tài)，藍色為小區(qū)富余資源較多的低負荷狀態(tài)。使用該平臺監(jiān)控時，隨著話務負荷圖層的實時刷新，區(qū)域性的顏色變化能明顯反映出大流量話務遷移過程，從而實現(xiàn)信道資源的及時合理調(diào)配，避免可能產(chǎn)生的突發(fā)高話務擁塞。

總結(jié)和展望

本系統(tǒng)能很好結(jié)合地理環(huán)境，對話務遷移趨勢可視化獲取，為大型活動實時通信保障中突發(fā)大話務流量遷移需要的信道資源調(diào)整等提供精確及時的預警信息，通過提前預判話務遷移趨勢，便于優(yōu)化工程師將已結(jié)束大話務量承載小區(qū)的資源分配到即將承載大話務量的小區(qū)，以此充分利用無線資源，避免可能產(chǎn)生的高話務擁塞。經(jīng)過應用監(jiān)控實踐證實，本系統(tǒng)相對傳統(tǒng)優(yōu)化手段而言有以下優(yōu)勢：普適性良好———可根據(jù)實時性需求調(diào)整采集周期；可兼容各種類型的數(shù)據(jù)庫；可根據(jù)優(yōu)化需求調(diào)整監(jiān)控對象；可根據(jù)大型活動保障需求創(chuàng)建多個圖層，滿足多區(qū)域監(jiān)控需求。監(jiān)控思路創(chuàng)新———改變了原有通過二維數(shù)據(jù)表監(jiān)控話務信息的思維模式，提供了更直觀的實時可視化話務監(jiān)控實現(xiàn)。該系統(tǒng)后續(xù)可從多個角度進行擴展。從縱向來看，可進一步將原有優(yōu)化工程師根據(jù)話務趨勢手工調(diào)整的操作融合進系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)控調(diào)整一體化；從橫向來說，利用已形成的GoogleEarth二次開發(fā)的通用模式，通過對核心的數(shù)據(jù)解析模塊算法進行改造，便可結(jié)合其他網(wǎng)絡優(yōu)化實際需求實現(xiàn)新的功能。

作者：陳棟單位：上海交通大學信息安全工程學院中國移動通信集團公司上海有限公司