GoogleEarth在無線通信的作用

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系統需求分析

在大型活動實時話務監控過程中，小區的無線資源占用情況（比如GSM網絡的TCH、SD信道占用率等[3]）對于后續合理分配無線資源策略的選擇至關重要。例如F1中國站等出現突發大流量的體育賽事，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的無線資源占用情況，通過對BSC內動態調整高負荷小區的半速率信道，來滿足短時間內大話務量的流動趨勢。現有的針對大型活動的實時話務監控，在實時采集數據后，大多采用手工或者半自動化方法，以二維數據表的形式呈現，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，希望實現的系統應具備以下條件：（1）能在常用的地理信息系統平臺上可視化呈現監控區域的基站等靜態基礎信息；（2）能在平臺上通過圖形變化直觀反映所監控的話務性能等動態變化；（3）能對更新時長結合需求進行調整；（4）能兼容采用各種數據庫的原始數據；（5）能調整監控的具體對象，在網絡結構趨于復雜，多網元共存的情況下仍具普適性。

系統設計實現

參照需求分析，將本系統劃為三大模塊，分別為實時采集模塊，數據解析模塊和可視化呈現模塊。

1實時采集模塊

實時采集模塊的功能是實現與底層數據庫的接口，根據設置的時間間隔，從數據庫中實時采集各類無線信道資源占用情況的原始數據。系統采用了配置文件來設置初始環境，便于對實時刷新間隔，數據源，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等各類主流數據庫以及GSM、TD-SCDMA等不同網元制式。

2數據解析模塊

數據解析模塊的功能是實現數據解析，將采集到的原始數據根據優化需求及特定算法完成計算，獲得所需導出值，并最終將其根據轉換規則重新封裝成可供googleearth讀取調用的KML數據文件。作為無線網絡優化統計數據與最終呈現的可視化信息的接口，該部分是整個系統的算法核心，包含了根據不同配置文件對于源數據的解析算法，也包含了各類優化性能指標的導出算法[4]，并且可以不同優化需求，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，將根據預先設置的轉換規則將話務性能與GoogleEarth地圖模型進行整合，根據KML的語法規則，封裝生成對應的<Folder>、<Placemark>等包含數據信息字段的標簽，最終生成完整的KML數據文件，解析完成。

3可視化呈現模塊

可視化呈現模塊的功能是實現在GoogleEarth上的可視化呈現，包括靜態的小區基礎數據以及動態的實時話務數據，并實現界面刷新，最終達到實時話務可視化的效果。靜態的小區基礎數據包括根據不同網元使用SketchUp[5]制作的基站模型，基站的小區名，經緯度，方位角，傾角，位置區歸屬等工參信息。動態的實時話務數據則是之前數據解析的結果，兩者整合后成為完整的可視化模型。根據預先設定的時間間隔，整個可視化界面將周期性讀取動態實時話務數據，通過扇區顏色的不同對話務負荷進行區分，從空間和時間兩個維度體現話務負荷變化的趨勢[6]，針對高負荷小區，點擊后能看到詳細的定量數值信息，為后續話務遷移趨勢預測及參數優化調整提供幫助。

系統應用場景

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中扇區顏色的變化（關聯話務負荷），實時獲取話務遷移趨勢，為優化工程師及時做出參數調整決策提供可視化依據。所有話務負荷由高到低定義扇區顏色分別為紅、黃、綠、藍，紅色為高話務負荷狀態，藍色為小區富余資源較多的低負荷狀態。使用該平臺監控時，隨著話務負荷圖層的實時刷新，區域性的顏色變化能明顯反映出大流量話務遷移過程，從而實現信道資源的及時合理調配，避免可能產生的突發高話務擁塞。

總結和展望

本系統能很好結合地理環境，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大話務流量遷移需要的信道資源調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，便于優化工程師將已結束大話務量承載小區的資源分配到即將承載大話務量的小區，以此充分利用無線資源，避免可能產生的高話務擁塞。經過應用監控實踐證實，本系統相對傳統優化手段而言有以下優勢：普適性良好———可根據實時性需求調整采集周期；可兼容各種類型的數據庫；可根據優化需求調整監控對象；可根據大型活動保障需求創建多個圖層，滿足多區域監控需求。監控思路創新———改變了原有通過二維數據表監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控實現。該系統后續可從多個角度進行擴展。從縱向來看，可進一步將原有優化工程師根據話務趨勢手工調整的操作融合進系統，實現監控調整一體化；從橫向來說，利用已形成的GoogleEarth二次開發的通用模式，通過對核心的數據解析模塊算法進行改造，便可結合其他網絡優化實際需求實現新的功能。

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