电子技术方案

PHS基站电子地图监控系统（技术方案）厦门英富地理信息技术有限公司InfoGISTechnologyCo.,Ltd.1前言地理信息系统（GIS,GeographicalInformationSystem）是近年发展起来的一门新兴信息技术，其突出的优势在于把一切与空间数据有关的专业领域信息进行科学有效的管理，并辅助决策。随着地理信息系统技术在国内的不断发展成熟，其应用渗透到了城市规划、建设、管理、资源与环境保护等多个领域，日益成为政府和企事业部门进行科学管理和快速决策时不可缺少的工具。PHS基站电子地图监控系统系统是厦门英富地理信息技术有限公司针对电信部门对PHS基站管理的需求，把GIS成功应用于电信管理的特定应用专题。项目的建设目标是利用GIS技术，对PHS基站相关的空间信息进行分析、表达，实现基站管理的信息数据可视化、流程管理直观化。PHS基站电子地图监控系统是一个GIS与MIS相结合的综合管理信息系统。本系统选择Windows2000Server为操作系统，美国MapInfo公司的MapX控件以及SQLServer2000数据库管理系统和VisualBasic6.0等基础软件构成系统开发环境；数据源是城市基础地理数据和小灵通基站的基本信息数据库以及相关的其他关系数据库。PHS基站电子地图监控系统是在厦门PHS基站电子地图监控系统的功能和基础上结合厦门英富公司归纳整理的电信公司的用户需求和新的思路改进和完善完成的。本系统结合电信公司用户特定的需求，设计和建设反映以下几个方面的特点：表达信息具有实时性基站信息的实时表达：基站的服务状态数据随着采样时间点不断变化，系统中对数据进行实时刷新（采用较小的采样时间段），在地图上反映基站最新的服务状态信息。综合的数据分析模型基站历史数据的综合分析模型：通过对基站的状态数据采集准确率作分析以及基站存在的故障概率进行分析，为派修提供参考依据和辅助决策。该分析模型的依据是基站的历史状态数据库和报障信息数据库。从网管数据库中抽取基站的历史状态数据，建立基站的历史状态数据库，根据这个数据库，建立新增障碍的基站数据库、基站顽固障碍（一段时间内一直存在障碍）数据库，以及建立基站的“病历卡”，反映基站检修的历史状况，每次的故障类型、派修结果；自动派障，自动搜索报障地点邻域内的基站，建立故障信息数据库；把这两种数据库连接起来分析，并在地图上显示分析结果，建立起综合分析模型。提供基站资源合理配置与优化功能基站的资源配置综合分析：这个分析模型依赖于两个数据源：1）基站的话务量及相关数据统计曲线图、点密度图；2）利用GPS的实时定位，结合场强仪的定点场强测定，能够获得任意一点的场强信息，然后用场强等值线图、点密度图、场强分级图表等在电子地图上进行显示，为基站的PHS基站电子地图监控系统（技术方案）厦门英富地理信息技术有限公司InfoGISTechnologyCo.,Ltd.2作用范围和作用强度等提供综合分析模型，进而优化基站的配置。分析手段是采用GIS的空间分析功能，来分析配置基站的位置，使得每一个基站资源能够被最大化的利用，承载量也不至于过大，这对于提高基站的工作效率和节省开支意义明显。简洁、易用的接口工具，系统具有扩展性GIS工具中间件：利用GIS工具中间件接口，使用户能够像使用普通的函数一样进行二次开发，能很方便地对自己的应用数据的地图操作与显示；用户所关心的重点可放在对数据的逻辑处理上，而无需关心GIS的各种浏览、查询、编辑、更新以及分析功能在接口内部是如何实现的。这样，系统就具有扩展性，可实现两种应用模式：一种是用户可随意添加自己的应用逻辑模块到系统中，在系统中利用接口实现GIS的各种功能；另外一种是用户在自己的应用程序系统中，直接使用这些接口，同样达到实现GIS的功能的目的。能进行更深层次的拓展性应用，系统具有前瞻性两种应用模式：从技术人员角度，提供GIS工具中间件接口，使技术人员能够在系统上进行二次开发，或是把这个中间件插入到自己的应用程序中，是一个方便易用的开发工具；从非技术人员角度讲，直接提供用这些接口做成的应用程序和适用、紧凑、美观、易于理解的用户界面，用户直接点击菜单命令就能很方便地查询、浏览、更新和输出地图数据以及各种数据报表等等；方便“基站自动报警系统”的应用：利用报障电话（固定电话、手机、或“小灵通”）的信息可自动在地图上定位报障地点；根据报障地点的圆形（或矩形、多边形）邻域来搜索周围的基站，从搜索的结果中找到服务状态是OUS的基站，对该基站（可能不止一个）记录报障信息；查询该基站（可能不止一个）服务状态的历史数据表、以及基站病历卡，综合这三方面的统计数据，制作成柱状图及其它图表形式；根据经验确定一个阈值，超过阈值则系统认定该基站处于OUS状态，用声音等发送自动报警信息等。这样,对于基站管理来说，实际应用价值就非常大。概括来说，通过实施PHS基站电子地图监控系统系统，电信公司不但可提高工作效率，节省管理开销，合理配置资源；还可以使得电信公司对PHS基站的管理更上一个台阶，节省管理开支，最终体现经济效益与社会效益的最大化。第一章用户需求分析A、系统调研和用户需求分析1、用户描述分析我们通过调研了解到，小灵通基站电子地图监控系统的基本用户有网管中心，无线部、建PHS基站电子地图监控系统（技术方案）厦门英富地理信息技术有限公司InfoGISTechnologyCo.,Ltd.3设维护部、网管分析人员以及电信部门领导。网管中心通过基站电子地图，实时、直观地监控管辖区域内所有基站的工作状态，并及时给予故障处理，维护基站的正常运行。网管分析人员利用电子地图，一方面可辅助分析基站故障原因，另一方面能根据电子地图所提供的直观可视化等功能分析得到的数据，优化基站的配置和动态调整基站小区，提高工作效率、节省人财物力。电信部门领导也是直接用户，因为各种各样的、海量的基站基本数据以及统计分析数据，利用电子地图的功能可以把这些数据转化为直观、可视性强的形式表达出来，使领导能够迅速、实时了解业务状况、做出决策。2、小灵通基站管理现状经过实际调研，我们了解到南昌市现有小灵通基站2000多个，只有一台PSC分布在市公司，管理手段主要是一个基于Web的基站监控系统，该系统能够定时采集基站的服务状态及服务信息数据，并保存到数据库中。由于基站的基本属性信息没能与含有区划、道路及主要建筑物等地理要素的电子地图数据建立可视化的空间关联，并且没有能把基站的每次故障产生进行自动测试和自动派单，一方面信息不能直观高效地表达；另一方面由于基站分布状况复杂，缺少可视化和直观表达手段，市公司和下属地县建设维护部门的经验和网络优化解决手段无法及时反馈合实时反馈沟通，缺少建设维护可视化的统一平台，无法宏观把握“小灵通”总体运营维护和网络优化状况，各种数据信息无法得到充分利用，从而导致不能合理布局基站、科学划分小区，基站故障查询派修实时性不强，网络分析和优化手段不够和不足，基站资源和信道资源没有充分利用，人员的维护成本较高。3、归纳用户需求结合上述问题，用户需求大致体现在以下几方面：GIS功能需求基本的GIS功能：用电子地图代替落后的纸质地图，把基站的空间位置信息与属性信息统一管理起来；对电子地图的放缩和任意浏览以及地图鹰眼操作，用特定的符号表示基站的状态及属性信息；根据地物（道路、建筑和基站等）空间位置信息查询相应的属性信息；根据属性查询相应的地物位置等其他基本GIS功能。GIS空间分析功能：通过对基站的管理状况的调查分析，发现利用GIS的空间分析功能，能够对基站的合理化配置提供科学的依据，如利用叠置分析功能，分析区域接受信号的强弱等级，分析基站的承载量是不是过大或过小，利用网络分析功能，配置基站的最佳位置，使得基站资源能够最有效的被利用等。PHS基站电子地图监控系统（技术方案）厦门英富地理信息技术有限公司InfoGISTechnologyCo.,Ltd.4系统有良好的接口和可扩展性系统的三层结构：最上层为表达层，涵盖信息表达输出和用户交互；中间层是应用逻辑层，针对具体应用的模块如对数据的统计分析，模型描述等都在这一层实现；下层为数据服务层。具体实现上，用户要求对于表达层，应能提供简洁、易用的GIS接口工具。系统具有实时性基站服务状态数据的实时表达：基站的服务状态数据能够保持实时性，地图上显示的为最新的状态信息，并能通过命令或其他操作来自动测试和自动派修工单。历史数据的分析与应用历史数据的分析应用：对基站服务状态历史数据的定时采集、存储，根据分析及应用。根据历史状态数据统计分析生成新增障碍基站表、顽固障碍基站表和有障碍基站的“病历卡”,并根据这些结果在电子地图上以图表形式进行显示，为基站的真实服务状态提供参考依据。事务处理机制建立基站的“病历卡”，对有障碍的基站进行检修完毕后的反馈信息，通过用户交互，反映在数据库中；在分析应用时，又可以调用出这个病历卡作为参考数据。B、系统设计原则和系统建设目标1、系统设计原则实用性原则：系统实用，能最大化满足用户需求，是本系统设计的基本原则。可扩展性原则:用户的具体需求在不断变化，不断发展，所以本系统在设计上具有很强的可扩充性。科学性原则：科学性原则要求系统结构上具有科学性，即软硬件配置科学合理、有先进性，功能结构尽可能达到最佳。对于工程的实施，则要按现代软件工程的思想组织施工，实现工程实施管理的科学化。规范性原则：规范性是系统建设的基础，也是系统兼容扩充的保证。内容包括在空间数据的规范标准化，属性数据的分类编码和结构组织，系统命名规则、源文件格式、数据字典、制图标准和接口规范等方面。2、系统建设目标PHS基站电子地图监控系统的目标是建设一个集GIS与MIS于一体的信息系统，实现基站管理上和应用上的科学化。满足系统用户对空间信息的操作（如查询、更新、输出等）和应用，以及对PHS基站电子地图监控系统（技术方案）厦门英富地理信息技术有限公司InfoGISTechnologyCo.,Ltd.5基站属性信息数据的更进一步的科学管理与分析应用。近期目标：完成小灵通基站电子地图监控系统的主要功能，把基站的空间位置信息与属性信息统一管理起来，用特定的符号表示基站的各种状态及属性信息，使用户在可视化城市电子地图上方便快捷实现对小灵通基站空间信息的浏览，编辑，分析与应用，对南昌电信全市管辖区域内所有基站的各种工作状态（INS、OUS、UNSET、CHANGE、NORESPONSE等）进行实时监控显示，建立障碍维护管理的快速反应机制，变被动查询为直观主动的提醒,并通过派单系统及时给予故障处理，达到障碍预警与派障处理的目的，从而提高障碍派修维护的效率，极大地减少基站监控、维护的工作量，维护基站的正常运行；并提供GIS功能接口，使用户能够方便地使用这些接口实现自己的特殊应用。中远期目标：在系统初步建成之后，针对不同的用户类型，为用户提供不同层次的服务。如对于网管分析人员等技术人员，提供更多的分析模型接口或插件。PHS基站电子地图监控系统（技术方案）厦门英富地理信息技术有限公司InfoGISTechnologyCo.,Ltd.6第二章系统结构和功能设计A、系统技术路线1）、服务器端：数据服务层：对于不同服务器上的基站信息数据，先抽取到一个统一的PHS数据服务器进行管理；采用GIS地图空间数据库插件MapInfoSpatialWare（支持SQLServer）实现对地图空间数据的管理；由数据库管理软件SQL_Server2000进行对基站属性信息数据存储、查询和更新等，实现数据服务层；2)、客户端：A）、应用逻辑层：采用“共享内存”技术控制基站的基本数据，提供访问接口给外部的进程；采用模块化技术实现统计分析、模块计算等应用模块，并提供接口以利于系统扩展；应用控件技术实现空间数据的缓冲区分析、叠置分析和网络拓扑分析等功能模块，也提供接口已增加应用逻辑块；应用模块由共享内存中读取数据，处理完毕后保留数据结果集，实现应用逻辑层；B）、表达输出层：客户端采用MapX控件技术，实现应用接口或插件，