无线市话维护管理平台系统的设计与无线网络优化分析的实现

2009-06-24田廷华王宏伟李海涛

决策与信息·下旬刊 2009年11期

关键词：设计

田廷华王宏伟李海涛

摘要本文主要阐述了在无线市话维护管理平台系统建设过程中,建立该系统的建设思路,包含系统的层次结构、接口要求、功能需求等的设计、内容确定,系统的各项业务功能的实现和系统功能测试工作,并举例说明系统在实际工作中发挥的作用。

关键词无线市话功能需求功能测试设计

中图分类号:TP37文献标识码:A

由于无线市话(俗称小灵通)系统采用了微微蜂窝技术,为了保证通话质量及网络覆盖,需要布设大量的基站,仅济宁市区就使用了2100个左右的基站,且基站数量仍在增加中。原有的无线网管已不能够满足日常维护的需要,建设新的无线市话维护管理系统成为必然。

一、背景

无线市话(PHS,俗称小灵通)是一种个人无线接入系统,它以无线的方式接入固定电话网,是市话的有效延伸和补充。

随着小灵通用户的增长和网络实装率的提高,原有PHS网络设计时的网络模型已发生巨大改变,某些区域的话务量可能已达饱和或已超过原有设计容量,而且网络故障的累积,使用户感觉小灵通网络质量正在下降,导致新用户发展难、已有用户退网率高,局方经营压力很大。为了促进用户发展,运营商需要建设一个稳定的运营网络,这就必须要对现有网络进行全面、深层次的优化。需要迫切需要开发一个新的平台解决各类费时费力的闲杂网络优化工作,通过梳理将该平台涉及内容分为资源管理、性能分析、障碍管理、辅助管理、系统管理等部分,提出了需求分析,并进行了第三方网管开发。

二、第三方网管结构模型

网络/业务/应用模型(NSA:Network/Service/Application)是现代网络管理技术的基础。网络/业务/应用模型是体系结构的一个基本概念,它不仅应用在网络管理中,也可以应用在网络本身的体系结构中。NSA体系结构的概念虽然非常简单,但是它很好地描述了通信网络中网络、业务、应用之间的关系。

NSA体系结构的一个重要特性就是业务的应用与网络无关,利用这一特性,可以将NSA体系结构用于网络管理,以支持网络管理系统的可持续建设。

三、维护管理平台需求总体原则

(一)先进性。

系统设计要面向对象,分层管理,系统的模型设计、软件结构以及软硬件平台都应采用当前主流的技术。

(二)安全性。

系统应具备统一且完善的多级安全机制,具备防止用户误操作功能,能够防止脏数据的存在;能够防止非法用户访问,删除,修改数据或泄密。

(三)可靠性。

系统的软件设计应保证系统运行的稳定:

1、系统具有一定的容错功能,抗干扰能力强,支持并发操作。

2、平均无故障工作时间(MTBF)应不小于10000小时。本系统自身故障不能影响其它系统的正常运作。

3、采集系统不得对原网管的正常运行造成不利影响。

四、无线市话维护管理平台系统的结构

基于无线市话系统的网络管理,融合GIS技术的网优以及资源、障碍、性能、系统与安全管理等功能融合在一起,形成一个综合的无线市话维护管理体系。该平台辅助无线市话维护部门提高资料管理的准确性、集中直观地进行基站运行状况的监控、方便快捷地进行话务分析,并能利用结合了GIS技术的网络优化等手段来提高日常维护的工作效率,加强整个无线市话运行过程的管理与监督。

结合网管系统的分层模型,从逻辑结构上看,网管系统可以包括3个层面和一个数据库,即网元层(交换设备)、适配层(动态接口子系统)、应用层。三个层面处在不同的地位,互相配合,使整个系统趋于平台化,业务发生变化,整个系统的结构不会发生变化,只有相应的接口和层面变化即可。

网元层指各类交换设备,主要包括各GW、基站设备等。

适配层:主要指动态接口部分,是网管系统的核心层,它实现网元设备与应用系统之间的数据转换和通信,使业务应用屏蔽了不同网元设备的接口信息差别。

应用层:是面向用户操作的,分为系统、故障、性能、集中操作维护等部分。

数据库:是网管系统的核心部分,存储网管系统的各种源数据和系统的逻辑配置。

无线市话维护管理平台系统采用三层架构,以Windows 2000 Server作为操作系统平台,SQL Server 2000 Enterprise Edition作为数据库平台,COM+作为中间层服务平台,MapX作为地理信息系统的基础平台。

在整个数据分析过程中,从交换机根据需求,不断输出各类告警和话务统计数据开始,到系统根据统计条件,输出分析报告为止。

数据的处理与存储是按照数据库的三层结构设计的。分为数据采集层、数据处理层、数据应用层。数据采集层从各网元采集原始数据,不作任何处理。原始数据经过重组后进入核心数据库。核心数据库存储对原始数据重组的结果数据,完成信息模型的转换和数据的部分核心运算汇总功能。该层数据最大限度的为上层应用提供方便灵活的查询条件,为二次开发与报表生成提供条件。核心数据库中的数据主要包括配置信息数据、性能信息数据、话务数据、告警数据和系统支持信息。同时,核心数据层为其它网管应用提供数据支持。应用数据层是直接为支持上层应用程序而设计的,以缩短应用对数据库的查询时间。这一层的上半部分内容可结合用户需要加以设计,以优化查询算法。无论通过何种方式采集到的数据,在核心数据库中都是彼此联系的。因此,各种应用都是彼此相关的。

五、系统功能的实现

根据目前的业务需求,考虑平台的安全性及可操作性,开发了以下功能模块:

◆ 资源管理

◆ 性能分析

◆ 障碍管理

◆ 辅助管理

◆ 系统管理

六、维护管理平台软件测试的方法

通讯协议栈的测试:主要采用黑盒测试法。通讯协议栈的测试可以采用分段测试的方法,即首先测试段与段之间的通讯是否正确,然后再测试所有段连在一起是否正确。

管理信息模型的测试:只能采用黑盒测试法。

管理功能的测试:采用白盒与黑盒并用的方法。首先用白盒法测试各个单元模块,然后用黑盒法测试总的功能是否与需求一致。

(一)无线市话软件的测试环境。

上层管理软件测试环境:上层管理软件的大部分工作是与数据库打交道,如性能管理的周期性数据被不断的写入数据库中,上层管理软件可以根据这些性能数据做进一步分析。因而,在没有实际运行的情况下,要对上层软件进行测试,就必须在数据库中添入适量合理的测试用数据,这样就能在脱离被管设备的情况下对管理功能进行详细而有效的测试。

应该充分考虑实际运行中数据库可能的数据量,虽然不能完全与实际情况等同,但要尽可能逼近实际情况,因为在小数据量情况下很难暴露出来的问题,在数据量增大到一定程度时将显示出来,如检索效率等问题。

系统综合测试环境:综合测试需要建立一个模拟环境。即用模拟程序建立一个交换机网,因为很多情况即使有实际的交换机也很难进行测试。

(二)测试项目。

平台系统建设完毕后,在系统调测和验收过程中,进行的测试项目多为工程验收项目,主要目的是验证系统是否达到了设计方案中的技术需求。

由于基站局点较多,测试数据绝大多数重复,如果用所有的数据来测试系统软件,工作量将非常庞大,因此采用黑盒测试方法中的等价类划分方法进行测试,即从全部可供输入的数据中选择一个子集进行测试。

根据设计方案和技术要求方案,作者主要针对网络优化进行测试,时间随机抽取。

(三)测试结果。

1、基站寻呼区的覆盖区域检查

通过平台可顺利得到如下结果: