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探析移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
摘要：對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)施系統(tǒng)監(jiān)控一直是移動(dòng)通信領(lǐng)域著力解決的重點(diǎn)課題。本文結(jié)合移動(dòng)通信里網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)了智能監(jiān)控系統(tǒng)，給出了系統(tǒng)的層次架構(gòu)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的具體軟硬件設(shè)計(jì)方案展開了探討，對(duì)于進(jìn)一步提高移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控水平和管理水平具有重要的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信；網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控；系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1 引言
目前。各個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是異質(zhì)的，其中包括了GSM網(wǎng)、IP網(wǎng)、智能網(wǎng)、信令網(wǎng)、GPRS等，它們的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且管理和控制的費(fèi)用相對(duì)較高，更重要的是目前還不能將全網(wǎng)的管理信息集中起來進(jìn)行統(tǒng)一處理。隨著未來幾年IN、GPRS、移動(dòng)IP、WAP等新業(yè)務(wù)的高速發(fā)展，這一切都迫切要求加快網(wǎng)管建設(shè)，提高維護(hù)管理水平和規(guī)劃能力，保證移動(dòng)通信業(yè)務(wù)向更深更廣層次的發(fā)展。
研發(fā)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控系統(tǒng)是為了能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，從而為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作人員優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)提供有力的科學(xué)依據(jù)。我國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展速度很快，而相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)水平滯后，從而出現(xiàn)通信容量不夠、小區(qū)劃分和話務(wù)量分配不合理、同頻干擾嚴(yán)重、無線覆蓋不好等亟待解決的問題。因此，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，搞好運(yùn)行維護(hù)，改善網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行和安全，已成為一項(xiàng)重要的課題。
2 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
2．1 層次架構(gòu)分析
移動(dòng)通信多業(yè)務(wù)智能監(jiān)控系統(tǒng)是基于GSM網(wǎng)絡(luò)的無線通信多業(yè)務(wù)仿真平臺(tái)。該仿真平臺(tái)可根據(jù)需要加載不同業(yè)務(wù)并對(duì)其運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行分析和評(píng)估，滿足多種移動(dòng)業(yè)務(wù)的需求。此外，該平臺(tái)還可建立與BSC的連接，通過對(duì)特定通信過程中上行和下行信令的比較來對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行深入分析。
監(jiān)控系統(tǒng)通常有兩種結(jié)構(gòu)形式：集中式和分布式。前者的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但由于信號(hào)電纜過長(zhǎng)，信號(hào)易失真、易受干擾，且由于數(shù)據(jù)采集通道數(shù)和存儲(chǔ)量的增加導(dǎo)致監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)性差，只適用于測(cè)點(diǎn)較少且比較集中的場(chǎng)合；后者可靠性高、易于擴(kuò)展、適用于大規(guī)模且監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散的場(chǎng)合。根據(jù)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)分布的特點(diǎn)，要能監(jiān)控移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)在任意點(diǎn)的通信質(zhì)景，必須采用分布式的監(jiān)控系統(tǒng)。本文所設(shè)計(jì)的智能監(jiān)控系統(tǒng)是分布式的。
從體系結(jié)構(gòu)上，智能監(jiān)控系統(tǒng)一般包括3個(gè)層次：
(1)數(shù)據(jù)采集層主要包括由智能數(shù)據(jù)采集模塊和數(shù)據(jù)上傳功能的數(shù)據(jù)采集前端。
(2)網(wǎng)絡(luò)通信層主要完成采集終端和監(jiān)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。
(3)監(jiān)控中心層主要面向具有管理和調(diào)度權(quán)限的管理人員，由計(jì)算機(jī)在此完成集中監(jiān)測(cè)。
2．2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)終端監(jiān)測(cè)儀離散分布的特點(diǎn)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式的監(jiān)控系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要有終端監(jiān)控子系統(tǒng)、監(jiān)控中心和通信網(wǎng)絡(luò)組成。
(1)測(cè)試監(jiān)控子系統(tǒng)：測(cè)試監(jiān)控子系統(tǒng)可以分布在任意測(cè)試監(jiān)控點(diǎn)，負(fù)責(zé)采集監(jiān)控系統(tǒng)所要監(jiān)測(cè)的內(nèi)容，同時(shí)能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)按照設(shè)計(jì)的協(xié)議通過短消息的方式發(fā)送到監(jiān)控中心。終端監(jiān)控子系統(tǒng)由GSM模塊和測(cè)試控制兩部分組成，用于測(cè)試移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在固定點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的相關(guān)參數(shù)，同時(shí)可以使用短消息的方式將數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到監(jiān)控中心。本系統(tǒng)中是采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。
(2)移動(dòng)短消息服務(wù)中心：完成系統(tǒng)中終端監(jiān)控子系統(tǒng)和監(jiān)控中心的短消息互發(fā)功能。
(3)監(jiān)控中心：通過短消息的方式和各個(gè)終端監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，從而設(shè)置終端監(jiān)測(cè)儀的工作參數(shù)和控制它們采集數(shù)據(jù)。同時(shí)監(jiān)測(cè)中心軟件系統(tǒng)可以分析處理終端監(jiān)控子系統(tǒng)傳送的數(shù)據(jù)，為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)工作人員提供查詢和報(bào)表功能。所以監(jiān)控中心必須設(shè)計(jì)開發(fā)一套獨(dú)立的軟件系統(tǒng)。
3 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
3．1 監(jiān)控平臺(tái)中的硬件設(shè)計(jì)分析
本系統(tǒng)的硬件核心設(shè)備由放置在基站或者直放站(主要)附近的監(jiān)控點(diǎn)組成，它們通過服務(wù)器端的終端進(jìn)行撥測(cè)。監(jiān)測(cè)點(diǎn)終端系統(tǒng)由手機(jī)終端和控制系統(tǒng)兩部分組成，該終端系統(tǒng)接收服務(wù)器命令，進(jìn)行業(yè)務(wù)測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果以短信方式發(fā)送至服務(wù)器控制終端以備查詢。
監(jiān)控系統(tǒng)的硬件主要使用兩套終端設(shè)備，終端設(shè)備由手機(jī)終端和終端控制系統(tǒng)構(gòu)成：一套是安置在監(jiān)控主服務(wù)器端的控制終端系統(tǒng)，負(fù)責(zé)發(fā)送測(cè)試命令和測(cè)試數(shù)據(jù)的接收，并將數(shù)據(jù)傳遞到監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控服務(wù)器；另一套是安置在監(jiān)測(cè)，該終端接收服務(wù)器命令，進(jìn)行業(yè)務(wù)測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果以短信的方式發(fā)送至控制終端。這兩套系統(tǒng)在硬件方面都是相同的，只是在具體的控制程序上有所不同。
3．2 監(jiān)控平臺(tái)中的軟件設(shè)計(jì)分析
移動(dòng)業(yè)務(wù)監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)軟件的設(shè)計(jì)的總原則是：在不影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行或者降低原網(wǎng)絡(luò)的性能和安全性的前提下，進(jìn)行分層次，模塊化設(shè)計(jì)，不僅可以集中操作維護(hù)，而且可以靈活的升級(jí)和擴(kuò)展。下面以網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的主要構(gòu)成：監(jiān)控主服務(wù)器、監(jiān)控從服務(wù)器和DB服務(wù)器為例進(jìn)行說明分析。
(1)監(jiān)控主服務(wù)器
它是監(jiān)控系統(tǒng)的核心所在。完成監(jiān)控系統(tǒng)的所有功能，包括：用戶的管理策略、監(jiān)控系統(tǒng)的接口配置(055接口、DB服務(wù)器、從服務(wù)器、監(jiān)測(cè)點(diǎn)、SMS、GPRS)、不同業(yè)務(wù)的處理單元(語音／SMS／GPRS)、信令分析和統(tǒng)計(jì)指標(biāo)形成模塊、告警信息的處理和生成、數(shù)據(jù)采集分析模塊、平臺(tái)配置模塊和日記文件系統(tǒng)。一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能有
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