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系統(tǒng)需求分析

在大型活動(dòng)實(shí)時(shí)話務(wù)監(jiān)控過(guò)程中，小區(qū)的無(wú)線資源占用情況（比如GSM網(wǎng)絡(luò)的TCH、SD信道占用率等）對(duì)于后續(xù)合理分配無(wú)線資源策略的選擇至關(guān)重要。例如F1中國(guó)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(duì)下屬所有小區(qū)開啟半速率來(lái)支撐大量話務(wù)，必須實(shí)時(shí)掌握賽事期間各小區(qū)的無(wú)線資源占用情況，通過(guò)對(duì)BSC內(nèi)動(dòng)態(tài)調(diào)整高負(fù)荷小區(qū)的半速率信道，來(lái)滿足短時(shí)間內(nèi)大話務(wù)量的流動(dòng)趨勢(shì)。

現(xiàn)有的針對(duì)大型活動(dòng)的實(shí)時(shí)話務(wù)監(jiān)控，在實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)后，大多采用手工或者半自動(dòng)化方法，以二維數(shù)據(jù)表的形式呈現(xiàn)，無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的對(duì)精確到分鐘級(jí)的時(shí)效性和可視化直觀性的要求。因此，為滿足時(shí)效性和直觀性的需求，希望實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)應(yīng)具備以下條件：

（1）能在常用的地理信息系統(tǒng)平臺(tái)上可視化呈現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域的基站等靜態(tài)基礎(chǔ)信息；

（2）能在平臺(tái)上通過(guò)圖形變化直觀反映所監(jiān)控的話務(wù)性能等動(dòng)態(tài)變化；

（3）能對(duì)更新時(shí)長(zhǎng)結(jié)合需求進(jìn)行調(diào)整；

（4）能兼容采用各種數(shù)據(jù)庫(kù)的原始數(shù)據(jù)；

（5）能調(diào)整監(jiān)控的具體對(duì)象，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，多網(wǎng)元共存的情況下仍具普適性。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

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

1實(shí)時(shí)采集模塊

實(shí)時(shí)采集模塊的功能是實(shí)現(xiàn)與底層數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，根據(jù)設(shè)置的時(shí)間間隔，從數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)時(shí)采集各類無(wú)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(lái)設(shè)置初始環(huán)境，便于對(duì)實(shí)時(shí)刷新間隔，數(shù)據(jù)源，無(wú)線資源類型等各類信息進(jìn)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(kù)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(shí)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(jì)算，獲得所需導(dǎo)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化統(tǒng)計(jì)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(gè)系統(tǒng)的算法核心，包含了根據(jù)不同配置文件對(duì)于源數(shù)據(jù)的解析算法，也包含了各類優(yōu)化性能指標(biāo)的導(dǎo)出算法，并且可以不同優(yōu)化需求，替換相應(yīng)算法中的計(jì)算方式，從而達(dá)到模塊復(fù)用的目的。在獲取話務(wù)性能導(dǎo)出值后，將根據(jù)預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)換規(guī)則將話務(wù)性能與GoogleEarth地圖模型進(jìn)行整合，根據(jù)KML的語(yǔ)法規(guī)則，封裝生成對(duì)應(yīng)的<Folder>、<Placemark>等包含數(shù)據(jù)信息字段的標(biāo)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(shí)現(xiàn)在GoogleEarth上的可視化呈現(xiàn)，包括靜態(tài)的小區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及動(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)話務(wù)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)界面刷新，最終達(dá)到實(shí)時(shí)話務(wù)可視化的效果。靜態(tài)的小區(qū)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包括根據(jù)不同網(wǎng)元使用SketchUp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(dòng)態(tài)的實(shí)時(shí)話務(wù)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(yù)先設(shè)定的時(shí)間間隔，整個(gè)可視化界面將周期性讀取動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)話務(wù)數(shù)據(jù)，通過(guò)扇區(qū)顏色的不同對(duì)話務(wù)負(fù)荷進(jìn)行區(qū)分，從空間和時(shí)間兩個(gè)維度體現(xiàn)話務(wù)負(fù)荷變化的趨勢(shì)，針對(duì)高負(fù)荷小區(qū)，點(diǎn)擊后能看到詳細(xì)的定量數(shù)值信息，為后續(xù)話務(wù)遷移趨勢(shì)預(yù)測(cè)及參數(shù)優(yōu)化調(diào)整提供幫助。

系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景

該成果應(yīng)用場(chǎng)景為大型活動(dòng)通信保障，尤其是在話務(wù)密集，資源有限，需預(yù)測(cè)大話務(wù)遷移趨勢(shì)的場(chǎng)景。通過(guò)GoogleEarth中扇區(qū)顏色的變化（關(guān)聯(lián)話務(wù)負(fù)荷），實(shí)時(shí)獲取話務(wù)遷移趨勢(shì)，為優(yōu)化工程師及時(shí)做出參數(shù)調(diào)整決策提供可視化依據(jù)。

所有話務(wù)負(fù)荷由高到低定義扇區(qū)顏色分別為紅、黃、綠、藍(lán)，紅色為高話務(wù)負(fù)荷狀態(tài)，藍(lán)色為小區(qū)富余資源較多的低負(fù)荷狀態(tài)。下圖截取F1大型賽事通信保障過(guò)程賽中時(shí)間點(diǎn)，此時(shí)話務(wù)量集中于主看臺(tái)區(qū)域，點(diǎn)擊具體高話務(wù)小區(qū)，能看到小區(qū)的工參信息，以及實(shí)時(shí)更新的TCH和SD等無(wú)線資源利用率的詳細(xì)數(shù)據(jù)，為后續(xù)優(yōu)化工程師進(jìn)行實(shí)時(shí)信道資源調(diào)配提供有效參考。其中TCH和SD等信息及相應(yīng)門限可在配置文件中設(shè)置，并可根據(jù)不同的優(yōu)化需求替換為其他性能指標(biāo)。使用該平臺(tái)監(jiān)控時(shí)，隨著話務(wù)負(fù)荷圖層的實(shí)時(shí)刷新，區(qū)域性的顏色變化能明顯反映出大流量話務(wù)遷移過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)信道資源的及時(shí)合理調(diào)配，避免可能產(chǎn)生的突發(fā)高話務(wù)擁塞。

總結(jié)和展望

本系統(tǒng)能很好結(jié)合地理環(huán)境，對(duì)話務(wù)遷移趨勢(shì)可視化獲取，為大型活動(dòng)實(shí)時(shí)通信保障中突發(fā)大話務(wù)流量遷移需要的信道資源調(diào)整等提供精確及時(shí)的預(yù)警信息，通過(guò)提前預(yù)判話務(wù)遷移趨勢(shì)，便于優(yōu)化工程師將已結(jié)束大話務(wù)量承載小區(qū)的資源分配到即將承載大話務(wù)量的小區(qū)，以此充分利用無(wú)線資源，避免可能產(chǎn)生的高話務(wù)擁塞。經(jīng)過(guò)應(yīng)用監(jiān)控實(shí)踐證實(shí)，本系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)優(yōu)化手段而言有以下勢(shì)：普適性良好———可根據(jù)實(shí)時(shí)性需求調(diào)整采集周期；可兼容各種類型的數(shù)據(jù)庫(kù)；可根據(jù)優(yōu)化需求調(diào)整監(jiān)控對(duì)象；可根據(jù)大型活動(dòng)保障需求創(chuàng)建多個(gè)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(guò)二維數(shù)據(jù)表監(jiān)控話務(wù)信息的思維模式，提供了更直觀的實(shí)時(shí)可視化話務(wù)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)。

該系統(tǒng)后續(xù)可從多個(gè)角度進(jìn)行擴(kuò)展。從縱向來(lái)看，可進(jìn)一步將原有優(yōu)化工程師根據(jù)話務(wù)趨勢(shì)手工調(diào)整的操作融合進(jìn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控調(diào)整一體化；從橫向來(lái)說(shuō)，利用已形成的GoogleEarth二次開發(fā)的通用模式，通過(guò)對(duì)核心的數(shù)據(jù)解析模塊算法進(jìn)行改造，便可結(jié)合其他網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)新的功能。

作者：陳棟單位：上海交通大學(xué)信息安全工程學(xué)院中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)公司上海有限公司