（计算机应用技术专业论文）tdscdma无线网络优化系统平台设计.pdf

摘要 t d s c d m a 作为中国提出的第三代移动通信标准( 简称3 g ) ，它是以我国知识 产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。这是我国电信史上 重要的里程碑。它的产生也为相应的网络优化提出新的需求。本课题的目的就是 介绍一个t d s c d 晰线网络下的网络优化软件的总体设计和实现。论文首先简 要介绍t d s c d 脚网络优化系统，其次，在此基础上，详细介绍一个网络优化 平台的总体设计和关键技术，最后对具体的几个网络优化系统平台业务模块作详 细的介绍。 本文还详细阐述了i c e 中间件以及它的特点、原理、服务、开发步骤以及在该 系统中的应用，重点论述了基于i c e 的网络优化系统平台的设计和实现，主要介绍 了该网络优化系统的一些关键技术：i c e 在系统中的应用、c + + b u i l d e r 与v c 之间 的通讯实现、多线程日志管理和m v c 机制的实现和改进。 关键词：t d s c d m a 网络优化系统i c e 中间件应用设计关键技术 a b s t r a c t a st h et h i r dg e n e r a t i o no fm o b i l ec o m m u n i c a t i o ns t a n d a r d ( a b b r e v i a t e da s3 g ) t h a t p u t sf o r w a r da sc h i n a , t d - s c d m ai saw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o ni n t e r n a t i o n a l s t a n d a r dr e l y i n gm a i n l yo ni n t e l l e c t u a lp r o p e r t yr i g h to fo u rc o u n t r y ，a c c e p t e da n d a p p r o v e de x t e n s i v e l yi nt h ew o r l d t h i si sa ni m p o r t a n tm i l e s t o n ei nt e l e c o m m u n i c a t i o n h i s t o r yo fo u rc o u n t r y i t sp r o d u c t i o na l s op u t sf o r w a r dt h en e wd e m a n df o rt h e c o r r e s p o n d i n gs y s t e mo fn e t w o r ko p t i m i z a t i o n t h ep u r p o s eo ft h i ss u b j e c ti s t o r e c o m m e n dt h eo v e r a l ld e s i g na n dr e a l i z eo ft h en e t w o r ko p t i m i z a t i o ns y s t e mt h a tb a s e d o nt d s c d m aw i r e l e s sn e t w o r k a tf w s t ，t h i st e x ti n t r o d u c e st d - s c d m aa n dt h e n e t w o r ko p t i m i z a t i o ns y s t e mb r i e f l y s e c o n d l y ，t oo nt h i sb a s i s ，i n t r o d u c ean e t w o r k o p t i m i z a t i o ns y s t e m so v e r a l ld e s i g na n dk e yt e c h n o l o g yi nd e t a i l f i n a l l y ，i n t r o d u c e s o m ec o n c r e t eb u s i n e s sm o d u l e so ft h en e t w o r ko p t i m i z a t i o ns y s t e m t h i st e x th a sb e e na l s oe x p l a i n e di c em i d d l e w a r ea n di t sc h a r a c t e r i s t i c , p r i n c i p l e ， s e r v i c e ，d e v e l o p e ds t e pa n da p p l i c a t i o ni nt h i ss y s t e mi nd e t m l i ts t r e s s e so nt h ed e s i g n a n dr e a l i z eo ft h en e t w o r ko p t i m i z a t i o ns y s t e mt h a tb a s e do ni c e s o m ek e y t e c h n o l o g i e so ft h i sn e t w o r ko p t i m i z a t i o ns y s t e ma r ea l s op r e s e n t e d ：t h ea p p l i c a t i o no f i c ei nt h es y s t e m ，t h er e a l i z a t i o no fc o m m u n i c a t i o nb e t w e e nc + 4 - b u i l d e ra n dv c ， m u l t i t h r e a d e dl o gm a n a g e m e n ta n dr e a l i z a t i o na n di m p r o v e m e n to fm v cm e c h a n i s m k e y w o r d s ：t d - s c d m a n e t w o r k o p t i m i z a t i o ns y s t e m i c em i d d l e w a r e a p p l i c a t i o nd e s i g n k e yt e c h n o l o g y 创新性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所列的内容外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：噬日期：堕：至：兰 关于论文使用授权说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属西安电子科技大学。本人保证毕业离 校后，发表论文或使用论文工作成果时署名仍然为西安电子科技大学。学校有权 保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分 内容，可以允许采取影印、缩印或其他手段保存论文。( 保密的论文在解密后遵守 此规定) 本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。 日期：堕：兰：三 日期：皇竺：! ：兰 第一章绪论 1 1 1 课题的来源 第一章绪论 1 1课题的来源及背景 t d s c d m a l l l 作为中国提出的第三代移动通信标准( 简称3 g ) ，自1 9 9 8 年正式 向u ( 国际电联) 提交以来，已经历经五年多的时间，完成了标准的专家组评估、 r r u 认可并发布、与3 g p p ( 第三代伙伴项目) 体系的融合、新技术特性的引入等一系 列的国际标准化工作，从而使t n s c d m a 际准成为第一个由中国提出的，以我国 知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。这是我国电信 史上重要的里程碑。它的出现也为网络优化系统提出新的需求。 网络优化系统是一个网络综合性能分析平台。它能够基于后台网管的配置数 据、性能数据、工程数据等信息，进行广泛深入地智能化统计、分析、诊断和挖 掘，从多个维度以多种方式进行数据可视化分析，发送( 或生成) 预定义或自定 义的预警性报告、周期性报告和总结性报告，为网络工程师和运营商各层人员提 供全面的网络优化指南。对于不同的移动通讯标准，网络优化系统内部所研究的 指标和性能参数是不同的，所以应在以前网络优化系统的基础上对内部对象以及 性能参数进行大量的修改。 我在入校第二年进入一家国内知名通讯设备制造企业实习，进行了一年网络 优化系统的开发，对t d s c d m a 下的网络优化系统有一定的了解，特写本课题， 以对这一年的工作做一个总结。 本课题的目的是介绍t d s c d m a 网络优化系统平台的总体设计和实现。 1 1 2背景 随着移动通信网络的飞速发展1 2 i ，新业务不断涌现，用户规模不断扩大，移动 通信网络的承载能力和服务能力面临着新的考验。尤其是3 g 商用的日益i f 6 i 近，网 络形态更为复杂。在这种情况下，如何保障网络的服务质量，控制网络运营成本， 增强企业的核心竞争力，网络优化工作的重要性日益突出，也越来越受到运营商 的关注。 对于移动无线网络而言，由于其系统的特殊性，网络优化工作就显得尤其重 要，如在频率的复用、小区覆盖的调整和无线资源的利用等方面，这些优化工作 2 t d s c d m a 无线网络优化系统平台设计 的成效对网络的服务质量和效益有着重大的影响。 第三代移动通信( 3 g ) 网络在网络规划和优化方面形成的最大挑战，主要在 于它是一个真正的多业务网络。3 g 网络具有高度完善的空中接口，从而可以灵活 地承载语音业务和大量的固定或可变速度的数据业务。3 g 网络提供多种业务的小 区覆盖和业务能力支持，这些业务的速率和q o s 需求存在强烈的开放性和不确定 性，不再像2 g 网络中那样可以事先预估从而做出均匀的覆盖及容量设计了。由于 无线容量的“无限需求 和网络资源限制以及干扰限制方面的矛盾，为了达到满 意的小区吞吐量和q o s 目标，3 g 无线网络优化阶段所需的努力和成本将远远超过 目前的2 g 网络，网络规划优化对工具的需求也更加苛刻和迫切。 在这样的迫切需求的促使下，网络优化系统应提供一个网络综合性能分析平 台。它能够基于后台网管的配置数据、性能数据、工程数据等信息，进行广泛深 入的智能化统计、分析、诊断和挖掘，从多个维度以多种方式进行数据可视化分 析，发送( 或生成) 预定义或自定义的预警性报告、周期性报告和总结性报告， 为网络工程师和运营商各层人员提供全面的网络优化指南。 1 2 研究的现状及发展趋势 随着无线通讯设备竞争的日趋激烈，很多通讯设备制造商都意识到单单以设 备来支撑一个企业的时代已经过去，未来的发展趋势将是以服务为主体，而网络 优化系统则是一个非常有发展潜力的方向，因此，国内外对网络优化系统都非常 重视，进行了大量的研究。 1 2 1 研究的现状 国内无线网络优化方面的研究起步较晚，早期的网络优化系统都是由国外通 讯设备制造商连同设备捆绑销售给我国的运营商，可选择性很小。随着国内几个 无线通讯设备制造商的崛起，慢慢在国内的争取到一定通讯设备市场份额，并掌 握了一定关键技术的知识产权，到如今，又提出的第三代移动通信标准 t d s c d m a ，在此基础上，对网络优化的研究也日益成熟起来，但与国外的研究 还有一定差距。 针对中国的具体情况，有一系列需要考虑的特殊问题。首先是无线传播模型 的准确性，它是整个网络规划和优化工作的基础。由于我国具体的地理环境特点， 如地形、城市建筑物分布、建筑材料、人口密度、自行车流、马路上的行人流等 等，引起了不同的传播特性。国际上现有的各种传播模型都要经过实测数据校正， 才能适合中国的具体情况。其次是人口分布、流动和用户群的特点。人口密度和 第一章绪论 3 用户数并非成正比；不同的用户群有不同的通信特性，繁华市区、商业区、机场、 展览会、火车站、大会堂、写字楼和政府机关为高话务量地区，而郊区和一般居 民区则为低话务量区域；不平衡的用户分布和移动性产生高话务量地区，并且不 断改变区域；与国外的移动电话多在车上使用不同，国内的用户多在行走时使用， 在网络规划与优化过程中应该全面考虑这些因素。以上特殊问题在国外软件中并 未解决这进一步说明国外软件不完全适合我国国情，来自设备提供商的规划与优 化系统经常与设备紧密相连，某些数据设定仅在专一系统下适用，一些配置不能 完全适合中国环境，采用的传播模型参数、各种统计公式与报表也与本地实际情 况不符。这种不适应性给我国各地区的优化工作带来了困难。 目前，国内有很多单位进行网络规划与优化软件的研制和开发工作。北京邮 电大学p c n & c a d 中心依靠雄厚的通信技术实力，已经在本领域进行了多年的研 究和开发工作，并与运营部门密切合作，取得了丰富的实际网络运营经验。大唐、 中兴等公司也在本领域进行了不少研究开发工作。 1 2 2 发展趋势， 未来3 g 系统的网络规划和优化有以下两个重要特点。 1 目标全面化 网络优化中的工作目标一般包括覆盖目标、容量目标、质量目标和成本目标。 系统的覆盖目标主要指在考虑一定的通信概率、业务质量条件下，各公共信 道、业务信道的覆盖，上行覆盖、下行覆盖以及覆盖均衡问题。所以在覆盖规划 过程中，一般需要根据不同的地形环境设定相应的通信概率，并针对不同的业务 类型，设定对应的q o s 要求。 容量目标描述的则是在系统建成后所能满足的话音业务用户数和数据业务用 户数。该指标主要结合网络规模预测所提出的网络建设要求做出。 在系统规划和优化过程中，最终的目标是实现系统性价比最优。在满足覆盖 和容量目标的基础上，尽可能降低建设成本，节约开支是网络建设的重要目标之 一。设定合理的成本目标，并在设计实施过程中实现，是规划工程师和工程实施 人员必须考虑的问题。 在g s m 系统的网络规划优化中，容量目标和覆盖目标的影响因素是截然分开 的：覆盖是由系统的发射功率决定的，而容量则是由小区分裂能力和频率资源数 目来决定的。因此在g s m 系统中，网络优化工作更多的是考虑覆盖目标。 而在i s 9 5 c d m a 系统中，由于c d m a 特有的软容量、呼吸效应、远近效应 等特征，小区用户数量的增长可能导致小区覆盖半径的收缩，覆盖同容量将相互 影响。因此，其网络优化工作的复杂度也较g s m 高，需要平衡考虑覆盖和容量目 4 t d s c d m a 无线网络优化系统平台设计 标。 移动通信发展进入到3 g 后，网络规划和优化中c d m a 共性的一些问题仍然 存在，而由于网络支持业务的多样性以及运营商对业务保障的更高要求，其网络 优化工作则需要在满足设计覆盖和容量目标的基础上，在关注网络k p i ( k e y p e r f o r m a n c ei n d i c a t o r ) 指标的同时，还将更多的考虑业务的质量目标，需要更全 面的关注面向业务的k q i ( k e yq u a l i t yi n d i c a t o r ) 指标。 具体的，由于3 g 数据业务的比重增加，室内环境条件下的业务量也将增加， 在实施网络优化过程中，还需要更多的关注室内覆盖和数据业务的网络优化需求。 2 实施日常化 在移动网络发展早期，网络规划优化的工作量主要集中在网络建设阶段，其 实施和系统的建设周期相一致，间隔较长。 发展到一定阶段后，运营商对网络质量有了更高的关注，同时也出于内部业 务考核的需要，网络优化逐渐成为了周期性的工作。运营商也基本建立了内部的 专门网络优化部门和工作流程，并引入了外部的第三方网络优化力量。此时的实 施周期往往和运营商内部的考核周期相挂钩，一般在一个季度或半年左右。“ 进入3 g 后，运营商对网络质量的关注将更为主动和频繁，要求网络优化的实 施周期更短，实旅工作更日常化。这是由以下几个因素决定。 1 ) 运营商为追求优势地位，将更明确地把业务质量作为对用户的服务承诺， 这就需要及早对业务质量的下降可能做出主动性的判断和反应，以减少用 户的业务投诉，保证与晟终客户签订的s l a ( s e r v i c el e v e la g r e e m e n t ) 协议的业务指标。 2 ) ( 2 ) 业务运营中，运营商将需要更快地对用户的投诉予以解决和反馈，尽快 修复网络故障，网络优化的工作就需要随时进行。 3 ) 3 g 系统的设备容量更大，处理的业务能力也更强，网络性能下降或发生 故障时，导致的营业收入损失也更大。而对业务收入变化的关注正是运营 商日常经营管理中最重要的一部分。 4 ) 3 g 网络的复杂度增加后，网络内外部因素导致的性能变化频度和幅度均 会大幅度提高，网络故障波及面也更广，运营商需要更实时地监视网络情 况，当出现影响网络质量的因素时，才能够及早发现网络指标的下降趋势， 并迅速进行网络调整。 1 3论文的内容及组织 本论文共分为六章，各章的内容具体安排如下： 第一章绪论。概述了本课题的来源，背景，及研究的现状及发展趋势。 第一章绪论 5 第二章第三代移动通信标准t d s c d m a 和t d s c d m a 网络优化系统的介 绍。主要介绍了t d s c d m a 网络的特点，网络优化系统的特点和功能，从而对 t d s c d m a 和t d s c d m a 网络优化系统有一个初步的认识。 第三章t d s c d m a 无线网络优化系统的设计。对一个具体的t d s c d m a 无线网络优化系统进行了介绍，阐述了该系统的设计思路，介绍了总体框架和各 个子系统的设计。 第四章系统平台中关键技术的实现。详细的说明该系统中的一些关键技术： i c e 在系统中的应用、c + + b u i l d e r 与v c 之间的通讯实现、多线程日志管理和m v c 机制的实现和改进。 第五章功能模块的实现。以具体的一个业务模块为例，阐明一个业务模块 的设计和实现。 第六章总结和展望。对本文所做的工作、存在的问题以及下一步的工作和 研究方向进行了阐述。 第二章t d s c d m a 无线网络优化系统介绍 7 第二章t d s c d m a 无线网络优化系统介绍 t d s c d m a 无线网络优化系统是t d s c d m a 无线网络下进行网络优化的专 业工具。它基于网管性能数据、网管配置数据、工程参数、地图等信息，采用图 表、地理化、人工智能、数据仓库、数据挖掘等方法对数据进行分析，提供多样 化的数据视图和丰富的界面呈现方式，从而快速高效地进行网络评估和优化。 2 1t d - s c d m a 技术介绍 t d - s c d ma _ 币m ed i v i s i o n - s y n c h r o n o u sc o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s ( 时 分同步的码分多址技术) 。 t d s c d m a 作为中国提出的第三代移动通信标准( 简称3 0 ) ，自1 9 9 8 年正式 向u ( 国际电联) 提交以来，已经历经五年多的时间，完成了标准的专家组评估、 u 认可并发布、与3 g p p ( 第三代伙伴项目) 体系的融合、新技术特性的引入等一 系列的国际标准化工作，从而使t d - - s c d m a 标准成为第一个由中国提出的，以 我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。这是我国 电信史上重要的里程碑。( 注：3 g 共有三个国际标准，另外两个是美国主导的 c d m a 2 0 0 0 和欧洲主导的w c d m a 。) 在3 g 技术和系统蓬勃发展之际，不论是各个设备制造商、运营商，还是各个 研究机构、政府、i t u ，都已经开始对3 g 以后的技术发展方向展开研究。在删 认定的几个技术发展方向中，包含了智能天线技术和t d d 时分双工技术，认为这 两种技术都是以后技术发展的趋势，而智能天线和t d d 时分双工这两项技术，在 目前的t d s c d m a 标准体系中已经得到了很好的体现和应用，从这一点中，也能 够看到t d s c d m a 标准的技术有相当的发展前途。 另外，t d s c d m a 标准也不同程度地引入了j 釉技术特性，用以进一步提 高系统的性能，其中主要包括：通过空中接口实现基站之间的同步，作为基站同 步的另一个备用方案，尤其适用于紧急情况下对于通信网可靠性的保证；终端定 位功能，可以通过智能天线，利用信号到达角对终端用户位置定位，以便更好地 提供基于位置的服务；高速下行分组接入，采用混合自动重传、自适应调制编码， 实现高速率下行分组业务支持；多天线输入输出技术( m i m o ) ，采用基站和终端多 天线技术和信号处理，提高无线系统性能；上行增强技术，采用自适应调制和编 码、混合a r q 技术、对专用共享资源的快速分配以及相应的物理层和高层信令支 持的机制，增强上行信道和业务能力。 8 t d s c d m a 无线网络优化系统平台设计 在政府和运营商的全力支持下，t d s c d m a 产业联盟和产业链已基本建立起 来，产品的开发也得到进一步的推动，越来越多的设备制造商纷纷投入到 t d s c d m a 产品的开发阵营中来。随着设备开发、现场试验的大规模开展， t d s c d m a 标准也必将得到进一步的验证和加强。 2 2 t d - s c d m a 技术的特点 t d s c d m a 技术是目前发展3 g 最具潜力的新技术之一，因为该项技术具有 以下特点： 1 频谱利用率高。由于t d s c d m a 采用了c d m a 和t d m a 的多址技术， 使t d s c d m a 在传输中很容易设置一个上行和下行链路的转换点，来针对不同类 型的业务，类似于可根据交通的流量来控制“红绿灯 转换的时间间隔。对于像 互联网这样的“不对称 传输业务，可使其转换“不对称 ，而对于像语音这样的 “对称 传输业务，可以使其转换“对称”，这样，就使总的频谱效率更高。 ： 2 支持多种通信接口。由于t d s c d m a 同时满足l u b 、a 、g b 、l u 、l u r 多种接口的要求，所以t d s c d m a 的基站子系统既可作为2 g 和2 5 gg s m 基站 的扩容，又可作为3 g 网中的基站子系统，能同时兼顾现在的需求和长远未来的发 展。 3 频谱灵活性强。由于t d s c d m a 第三代移动通信系统频谱灵活性强，仅 需单一1 6 m 的频带就可提供速率达2 m 的3 g 业务需求，而且非常适合非对称业 务的传输。 4 系统性能稳定。由于t d s c d m a 收发在同一频段上，使上行链路和下行 链路的无线环境一致性很好，更适合使用新兴的“智能天线一技术；由于利用了 c d m a 和t d m a 结合的多址方式，更利于联合检测技术的采用，这些技术都能减 少干扰，提高系统的性能稳定性。 5 能与传统系统进行兼容。t d s c d m a 能够实现从现存的通信系统到下一 代移动通信系统的平滑过渡。支持现存的覆盖结构，信令协议可以后向兼容，网 络不用再引入新的呼叫模式。 6 支持高速移动通信。在t d s c d m a 系统中，基带数字信号处理技术是基 于智能天线和联合检测，其限制在设备基带数字信号处理能力和算法复杂性之间 的矛盾。该技术可以确保t d s c d m a 系统在移动速度为2 5 0 k m h 和u m 髑( 3 g p p ) 移动环境下，可以正常工作。 7 系统设备成本低。由于t d s c d m a 上下行工作于同一频率，对称的电波 传播特性使之便于利用智能天线等新技术，也可达到降低成本的目的。设备成本 在无线基站方面，t d s c d m a 的设备成本至少比u t r a t d d 低3 0 。 第二章t d s c d m a 无线网络优化系统介绍 9 8 支持与传统系统间的切换功能。t d s c d m a 技术支持多载波直接扩频系 统，可以再利用现有的框架设备、小区规划、操作系统、账单系统等。在所有环 境下支持对称或不对称的数据速率。 2 3 t d s c d m a 无线网络优化系统简介 从可持续发展的角度来看，此时的t d s c d m a 无论是在产业层面还是技术层 面，都面临着进一步演进的需求和压力。产业环境的变化，网络建设的展开，产 业群所面临的全新挑战，都预示着t d s c d m a 的演进进程将发生质的变化。而 t d - s c d m a 无线网络优化系统作为产业必不可少的一部分也面临着新的需求和挑 战。 第三代移动通信( 3 g ) 网络在优化方面形成的最大挑战，主要在于它是一个 真正的多业务网络。3 g 网络具有高度完善的空中接口，从而可以灵活地承载语音 业务和大量的固定或可变速度的数据业务。3 g 网络提供多种业务的小区覆盖和业 务能力支持，这些业务的速率和o o s 需求存在强烈的开放性和不确定性，不再像 2 g 网络中那样可以事先预估从而做出均匀的覆盖及容量设计了。由于无线容量的 “无限需求刀和网络资源限制以及干扰限制方面的矛盾，为了达到满意的小区吞 吐量和o o s 目标，3 g 无线网络优化阶段所需的努力和成本将远远超过目前的2 g 网络，网络规划优化对工具的需求也更加苛刻和迫切。 简要地说1 4 1 ，t d s c d m a 无线网络优化系统基于网管性能数据、网管配置数 据、工程参数、地图等信息，采用图表、地理化、人工智能、数据仓库、数据挖 掘等方法对数据进行分析，提供多样化的数据视图和丰富的界面呈现方式，从而 快速高效地进行网络评估和优化。 2 4 t d s c d m a 无线网络优化系统的内容 研究内容包括： 1 数据管理 数据导入 支持对网管配置数据和性能数据的在线自动导入功能，配置文件、 性能文件的手动导入功能、无线工程参数的导入功能。 2 网络规划 无线配置数据和工程数据的显示查询 系统支持管理对象( r n c ，n o d e b ，小区) 的无线配置数据和工程参数 1 0 t d s c d m a 无线网络优化系统平台设计 的显示。可以根据输入的查询条件或者选择的查询模版，查询并显示管理对 象的相应信息。查询结果可以保存到e x c e l 文件。 无线工程参数规划 支持工程参数规划。 配置数据稽查 支持将系统中的无线参数和标准配置数据进行对比核查，并排除配置错 误，对稽查结果具有保存功能。标准配置数据可以修改和删除。 邻区资源管理及优化 系统支持基于e x c e l 格式的邻小区信息导入和导出，邻区显示和规划 功能。支持基于采集到的后台网管的相应数据，根据指定的算法，对邻区进 行自动分析和调整优化，输出邻区列表文件。 生成调整通知单 系统进行邻区分析和调整之后，自动生成调整通知单，由网络优化工程 师需要时进行操作。 3 性能分析 区域定制 区域指多个小区的集合，区域支持对多个小区、多个n o d e b ( 的小区) 、 多个r n c ( 的小区) 、多个本地网( 的小区) 的定义。区域可以增加、删除、 修改。区域内的小区可以增加、删除。用户定义的区域可以导入和导出。 指标定制 支持根据原始的性能计数器值来自由定义各种指标的公式，以适应不同 国家，不同局方的要求。定制的指标可以删除、修改。支持系统定制的指标 导入导出。 指标查询 基于数据仓库，对于系统的计数器和定义的指标，可以按照确定的管理 对象粒度进行分析，支持基于时间粒度分析；支持按输入时间汇总，结果支 持单独呈现和汇总呈现；分析的结果可以保存为e x c e l 文件，可以绘制曲 线图、柱状图和饼图。小区类指标，能够在电子地图上绘制梯度图。 定制报表模板 系统提供了一个报表平台，用户可以根据自己的要求定制报表，以支持 第二章t d s c d m a 无线网络优化系统介绍 1 1 不同运营商和同一个运营商不同地区的个性化报表需求。定制的报表模板可 以删除、修改。 筛选定制 筛选就是根据各种组合的条件对小区r n c 进行筛选，筛选条件是可以 用户定义的。筛选条件来源于系统的计数器和时间粒度。筛选条件可以保存 成模板，模板可以修改、删除、导入，导出。对于筛选结果，支持t o p n 数 显示和排序显示，显示结果可以保存为在e x c e l 文件中。筛选出来的小区， 在电子地图上突出显示。 4 专家系统 网络评估报告 系统支持根据预先设定的网络评估报告模板，自动生成网络评估报告。 通过观察网络评估报告中的各项性能指标近期的实际变化图，来客观的反映 目前网络的质量。 网络优化报告 系统根据定制的报告模板，自动输出优化报告，内容包括性能指标对比 和各种轨迹图，性能指标包括各种主要的k p i 指标。 第三章t i ) s c d b i a 无线网络优化系统的总体设计 第三章t d - s c d m a 无线网络优化系统的总体设计 3 1 总体框架的设计 总体框架设计如3 1 图所示。 图3 1 系统总体框架 框架采用平台+ 应用的思路。服务器公共功能、公共流程抽象出平台服务器。 终端公共功能、终端框架抽象出平台终端。 本平台系统是基于i c e 平台构架的，i c e 是一种面向对象的中间件平台，为 平台及应用提供了一个公共的总线，将各个模块，服务集成在一起，它就像软件 的骨架。i c e 提供客户一服务器平台，从而实现远地通信能力、随需启动服务器、 把代理分发给客户等，以满足t d - s c d m a 无线网络优化系统的分布式需求。 终端采用主框架( e x e ) + 业务动态库的形式。 框架要支持对业务的按需选择加载。只加载用户需要的功能。 3 2 终端子系统的设计 3 2 1 平台终端子系统的设计 平台终端子系统的设计思想是，提供一个可执行的应用程序，完成公共部分 1 4 t d s c d m a 无线网络优化系统平台设计 应用，包括平台终端主框架模块( 主界面实现，终端业务模块管理调度) ，平台g i s 模块( 公共的g i s 操作) ，平台终端系统管理模块，平台终端系统日志管理模块， 平台文档处理模块等。终端业务模块以动态库形式存在，由平台终端主框架模块 负责接入和管理，实现多终端业务模块和终端框架模块的相互调用。平台终端还 以源码方式为终端业务模块提供工具包，基础类，g i s 操作。另外平台文档处理模 块以动态库静态调用方式提供。 因此平台终端子系统对于上层应用提供三种形式的接口：应用程序与动态库 之间动态调用接口；纯源码方式的接口；以动态库静态调用方式提供的接口。 而在网络优化平台中系统仍采用三层架构，终端，服务器，数据库。终端通 过平台终端接口模块与服务器交互，主要处理界面操作，数据处理由服务器完成。 而业务相关的与服务器交互部分由各自的终端业务模块通过业务终端接口模块与 业务服务器交互，平台不关心。 终端总体类架构采用m v c 架构。采用的设计模式有：o b s e r v e r 模式和 s i n g l e t o n 模式；m o d e l 存放的数据操作，v i e w 存放的是呈现，o b s e r v e r 类存放 的更新机制。m o d e l 采用s i n g l e t o n 模式：仍然采用原有方式实现一个界面窗口的 公共类，所有的窗口都从这个公共窗口类继承，保证界面属性的一致性。 因为终端业务模块采用动态库形式，为了使动态库接口简化，只抛出其它终 端业务模块( 其它动态库文件) 需要使用的接口而屏蔽子m o d e l 中的具体实现以 及自身模块使用的p u b l i c 函数。在m o d e l 下增加一个虚接口类，在该类中定义模 块的公共数据和公共函数。在具体应用的m o d e l 中必须实现该接口类。而在应用 程序和动态库间只需要传递该接口类指针( 达到运行时实际传递的是实现类实例 指针，但各模块间只需要接口类头文件) ，就能够相互调用对方的接口了。由主 m o d e l 管理多个终端业务模块m o d e l ，不同终端业务模块m o d e l 间的调用通过向主 m o d e l 申请对应终端业务模块m o d e l 的接口类指针完成。 针对新增服务器广播消息，为了实现向业务m o d e l 广播，需要在m o d e l 中新 增响应函数处理并提供子类重载。同时平台终端主框架模块增加窗体显示广播消 息。 3 2 2 终端业务模块的设计 终端业务模块根据平台终端的需要，设计出自己的m o d e l 用于与平台和其它 业务模块交互，并设计出自己的v i e w 来呈现出业务模块的具体功能，并在需要同 步的v i e w 内实现同步机制。 如果一个模块比较大，可以在自己m o d e l 的基础上再划分子m o d e l ，来满足模 块的细分，具体的管理只是在m o d e l 中添加一些对子m o d e l 的保存和管理代码即 第三章t d s m a 无线网络优化系统的总体设计 可。 3 3 服务器子系统的设计 3 3 1 服务器平台子系统的设计 在服务器平台子系统的设计中，平台抽取功能的原则是：公共管理功能、网 络优化业务中的部分公共业务。本系统采用了基于i c e 的体系结构，可分为6 个 服务1 个模块：平台性能分析服务p a - s 、平台数据管理服务d m - s 、平台数据库接 口d b i 、平台系统管理服务s m - s 、平台服务管理s r v m 、工作流支撑w f 、平台终端 接口模块c i 。c i 模块设计思路比较新颖，将在下一章中对其做详细的介绍。 服务器平台子系统架构如图3 2 所示。 服务器平台子系统构架 平台性能分析服平台数据管理服 工作漉支撑w f 务p a s务d m - s 西霹嚣 1 。1 i c e 平台 i 一 墓 一 霹墓西 平台数据库接口 平台系统管理服 平台服务管理 平台终端接口模 d b i务s m 6s r v m块c i 图3 2 服务器平台子系统架构 本平台系统是基于i c e 平台构架的，i c e 是一种面向对象的中间件平台，为 平台及应用提供了一个公共的总线，将各个模块，服务集成在一起，它就像软件 的骨架。 平台终端接口模块c i ：实现c b 对i c e 接口的访问设计的一个模块，实现的功 能是平台服务器和平台终端的接口。 平台性能分析服务p a s ：平台性能分析提供和终端模块进行交互并处理性能 分析流程控制，同时平台也提供数据仓库、公式解析、m d x 生成的接口，平台性能 分析要考虑系统功能的扩展。 平台数据管理服务d m - s ：提供各种数据文件的导入导出功能，包括o m c r 数据 库中的话务数据以及无线参数数据、话务数据文件、无线参数文件、工程参数文 1 6 t d s c d m a 无线网络优化系统平台设计 件。另外还提供数据导入导出的日志记录以及查询。 平台数据库接口d b i 提供数据库的接口，供服务器其它各模块调用。 平台系统管理服务s m - s ：提供用户管理功能和数据库操作日志记录。 平台服务管理s r v m ：提供系统文件记录日志，通知消息机制。 工作流支撑：提供了基于工作流支撑的业务流支撑框架。 服务器平台子系统向各业务服务器子系统提供两种方式使用：函数调用和源 代码共享。 3 3 2 业务服务器子系统的设计 以e x e 的形式存在，各业务模块发布一个i c e 服务，以满足可以根据不同用 户的权限来加载不同的业务模块。终端通过i c e 提供的客户一服务器平台来实现 向服务器提出请求。 各个业务模块的主要工作是根据商定好的接1 ：3 编写s l i c e 定义并编译生成代理 和骨架代码，再根据这些实现接口定义，并最终发布对象。 第四章系统平台中关键技术的实现 第四章系统平台中关键技术的实现 1 7 t d s c d m a 无线网络优化系统平台的设计只是对整体框架和设计思路作了一 个说明，其中回避了一些关键技术的实现和应用，在接下来这一章里将对这一些 技术上的难题一一提出解决方案。 4 1 中间件i c e 在系统中的应用 本平台系统是基于i c e 平台构架的，i c e 是一种面向对象的中间件平台，为 平台及应用提供了一个公共的总线，将各个模块，服务集成在一起，它就像软件 的骨架。这一节将着重介绍i c e 及i c e 在该网络优化系统平台中的应用。 4 1 1 中间件概述 中间件n 】( m i d d l e w a r e ) 是一种独立的系统软件或服务程序，分布式应用软件 借助这种软件在不同的技术之间共享资源，中间件位于客户机服务器的操作系统 之上，管理计算资源和网络通信。中间件( m i d d l v w a r e ) 是基础软件的一大类，属 于可复用软件的范畴。顾名思义，中间件处于操作系统软件与用户的应用软件的 中间。中间件在操作系统、网络和数据库之上应用软件的下层，总的作用是为 处于自己上层的应用软件提供运行与开发的环境，帮助用户灵活、高效地开发和 集成复杂的应用软件。人们在使用中间件时，往往是一组中间件集成在一起，构 成一个平台( 包括开发平台和运行平台) ，但在这组中间件中必需要有一个通信中间 件，即中间件= 平台+ 通信，这个定义也限定了只有用于分布式系统中才能称为中 间件，同时还可以把它与支撑软件和实用软件区分开来。 1 中间件定义及分类 中间件( m i d d l e w a r e ) 是处于操作系统和应用程序之间的软件，也有人认为它 应该属于操作系统中的一部分。人们在使用中间件时，往往是一组中间件集成在 一起，构成一个平台( 包括开发平台和运行平台) ，但在这组中间件中必需要有一个 通信中间件，即中间件= 平台+ 通信，这个定义也限定了只有用于分布式系统中才 能称为中间件，同时还可以把它与支撑软件和实用软件区分开来。 按照i d c 的分类方法，中间件可分为六类。 1 ) 终端仿真屏幕转换：用以实现客户机图形用户接口与已有的字符接1 2 1 方 式的服务器应用程序之间的互操作。 1 8 t d s c d m a 无线网络优化系统平台设计 劲数据访问中间件：是为了建立数据应用资源互操作的模式，对异构环境下 的数据库实现联接或文件系统实现联接的中间件；在分布式系统中，重要 的数据都集中存放在数据服务器中，它们可以是关系型的、复合文档型、 具有各种存放格式的多媒体型，或者是经过加密或压缩存放的，这类中间 件将为在网络上虚拟缓冲存取、格式转换、解压等带来方便。 3 ) 远程过程调用中间件：通过这种远程过程调用机制，程序员编写客户方的 应用，需要时可以调用位于远端服务器上的过程。 消息中间件：用来屏蔽掉各种平台及协议之间的特性，实现在不同平台之 间通信，实现分布式系统中可靠的、高效的、实时的跨平台数据传输，实 现应用程序之间的协同。这是中间件中唯一不可缺少的，是销售额最大的 中间件产品，主要产品有国内东方通科技公司的t o n g l i n k 、b e a 公司的 b e ae l i n k 、i b m 公司的m q s e r i e s 等，目前在w i n d o w s2 0 0 0 操作系统中 已包含了其部分功能。 5 】交易中间件：是在分布、异构环境下提供保证交易完整性和数据完整性的 一种环境平台。在分布式事务处理系统中要处理大量事务，常常在系统中 要同时做上万笔事务。在联机事务处理系统( o l t p ) q b ，每笔事务常常要 多台服务器上的程序顺序地协调完成，一旦中间发生某种故障时，不但要 完成恢复工作，而且要自动切换系统，达到系统永不停机，实现高可靠性 运行；同时要使大量事务在多台应用服务器能实时并发运行，并进行负载 平衡地调度，实现昂贵的可靠性机和大型计算机系统同等的功能，为了实 现这个目标，要求系统具有监视和调度整个系统的功能。根据x o p e n 的 d t p ( d i s t r i b u t e dt r a n s a c t i o np r o c e s s i n g ) 模型规定，一个分布式交易处 理系统应由事务处理、通信处理以及资源管理三部分组成。b e a 公司的 t u x e d o 便是最著名的一个交易中间件产品，东方通科技公司的 t o n g l i n k 和t o n g e a s y 实现了d t p 参考模型规定，另外还有i b m 公司 的t x s e d e m 是应用广泛的一个交易中间件产品。 国对象中间件：在分布、异构的网络计算环境中，可以将各种分布对象有机 地结合在一起，完成系统的快速集成，实现对象重用，在这个方面遵循的 标准是c o r b a 。对象中间件将是未来的主流，目前产品如东方通的 t o n gb r o k e r ，i n p r i c e 公司的b o r l a n d a p p l i c a t i o ns e r v e r 。， 2 中间件的作用 中间件是构件化软件的一种表现形式。中间件抽象了典型的应用模式，应用 软件制造者可以基于标准的中间件进行再开发，这种操作方式其实就是软件构件 化的具体实现。 对于用户来说，选择中间件产品，主要是基于以下几个方面的好处： 第四章系统平台中关键技术的实现 1 9 首先，中间件产品对各种硬件平台、操作系统、网络数据库产品以及c l i e n t 端实现了兼容和开放。例如，曾有一位b e a 的客户从i b m 平台迁移到s u n 的平 台，原来开发的2 0 0 万行c 语言代码仅仅花了3 个小时就重新编译完成，没有遇 到任何问题。如果没有中间件，这样的平台迁移势必将大费周折。 其次，中间件保持了平台的透明性，使开发者不必考虑操作系统