移动通信基站性能监控系统设计与实现.pdf
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1、 电 子 科 技 大 学 UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 工程硕士学位论文 ENGINEERING MASTER DISSERTATION 论 文 题 目: 移动通信基站性能监控系统 设计与实现 工 程 领 域: 软 件 工 程 指 导 教 师: 陆 鑫 副教授 作 者 姓 名: 吴悦祥 班 学 号: 200792304004 ABSTRACT 2 分类号 密级 UDC 学 位 论 文 移动通信基站性能监控系统设计与实现移动通信基站性能监控系统设计与实现 吴悦祥吴悦祥 指导教师姓名 陆陆 鑫鑫 副副教授教授 电子
2、科技大学电子科技大学 成都成都 葛海平葛海平 高级工程师高级工程师 华信邮电咨询设计研究院华信邮电咨询设计研究院 杭州杭州 申请学位级别 硕士硕士 专业名称 工程硕士工程硕士 论文提交日期 2010 年 3 月 18 日 论文答辩日期 2010 年 5 月 8 日 学位授予单位和日期 电子科技大学电子科技大学 答辩委员会主席 评阅人 2010 年 5 月 11 日 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方 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 获得电子科技大学或其它教育机构
3、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已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 签名: 吴悦祥 日期:2010 年 5 月 11 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定, 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘, 允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全 部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编学位论文。 (保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名:吴悦祥 导师签名:陆 鑫 日期: 2010 年 5 月 11 日 摘要 I 摘 要
4、由于人们对通信的要求越来越高,任何时间、任何地点、向任何个人提供快速 可靠的通信服务已成为未来通信的目标。随着移动通信网络规模的不断扩大,网 络运营性能成为了一个非常重要的考虑因素。基站作为移动通信网中非常重要的 部分,其运行性能保持稳定对网络运营具有十分重要的作用。影响无线基站性能的 因素很多,对基站性能进行实时监控非常必要。 本文深入研究基站性能监控系统的架构、原理及特点,全面考虑系统安全性、 稳定性、实时性及可操作维护性。系统采用C/S体系架构、MAPINFPO地理平台及 基于FTP协议的数据下载技术,解决监控系统的实时监控、报警、后台数据操作和 维护,从而实现数据采集、转换及报警的自动
5、化。在系统结构上,按照监控系统 的整体框架,将系统分为前台数据管理系统和后台数据处理系统;在模块设计方 面,共分文件下载模块、数据提取转储模块、当前话务数据处理模块、EXCEL 数 据转换模块、图形显示及报警模块以及历史记录查询模块,从而达到系统整体设 计和功能实现的目的。 该文所开发的基站性能监控系统成功地应用在移动公司网络运行维护平台, 通过该系统的实时监控,为移动公司网络性能管理及网络建设维护提供了重要的 依据。基站性能监控系统的开发和使用,改变了移动公司对于性能数据监控及分 析的工作方式,使数据分析及处理基本达到自动化,大幅度提高了工作效率,解 放了生产力。 关键字:关键字:性能监控,
6、无线基站,数据分析 ABSTRACT II ABSTRACT With peoples increasingly high demands upon communication, it has become future goal to have fast and reliable communication services at any time, anywhere, and to any person. Due to the continuing expand of network, network operation performance has become a very impo
7、rtant factor for consideration. As a major part of Mobile Communication Network, Base Stations stable performance plays a very important part in the network running. There are so many factors affecting the performance of wireless base stations. Thats the reason why it is essential to perform real-ti
8、me monitoring to many pairs of base station. This thesis deals with in-depth study on base station performance monitoring system structure, principle, features, complete system security, stability, real time and operational maintenance. System uses varies technologies like C/S architecture, MAPINFPO
9、 graphics processing, FTP protocols based on data download and so on, to solve real-time monitoring system monitoring and alarm, background, operation and maintenance in order to achieve data acquisition, conversion and alarm automation, digital and graphical management information base stations. In
10、 the system structure, the system is divided into foreground and background data management system for data processing system in accordance with the overall framework of the monitoring system. In the module design, it is divided into file download module, data extraction dump module, the current tra
11、ffic data processing module, EXCEL data conversion module, graphic display and alarm modules, as well as history records query module to achieve overall system design and functionality. The base station performance monitoring system studied in this thesis has been successfully applied to CMCCs netwo
12、rk operation and maintenance platform. Real-time monitoring service, which is based on this system, can provide significant data support to CMCCs network development and performance management. The development and application of the base station performance monitoring system are changing CMCCs opera
13、ting mode of performance data monitoring and analysis work, ABSTRACT III which has made data analysis and processing basically automatized,. Also, it has greatly improved work efficiency and liberated the productivity. Keywords:Performance monitoring,Data analysis,wireless base stations 目录 IV 目 录 第一
14、章第一章 绪绪 论论 1 1 1.1 课题研究背景与意义 . 1 1.2 基站性能监控技术现状 . 2 1.2.1 监控技术现状 . 2 1.2.2 移动公司性能监控现状 3 1.3 课题研究目标与内容 . 5 1.4 论文内容组织 . 6 第二章第二章 监控系统相关技术介绍监控系统相关技术介绍 7 7 2.1 MAPINFO 地理信息软件 . 7 2.2 基于 FTP 协议的数据下载技术 . 9 2.3 客户机/服务器体系结构 . 11 2.3.1 C/S 与 B/S 结构介绍 . 11 2.3.2 C/S 与 B/S 结构软件技术上的比较 . 12 2.4 本章小结 13 第三章第三章 监
15、控系统需求分析监控系统需求分析 1414 3.1 系统目标 14 3.2 系统业务流程分析 14 3.3 系统总体结构 17 3.4 系统前后台功能分析 17 3.5 系统管理维护平台构架 19 3.6 本章小结 26 第四章第四章 监控系统模块设计与实现监控系统模块设计与实现 2727 4.1 文件下载模块设计 27 4.1.1 模块功能说明 . 27 4.1.2 文件下载模块工作流程 . 27 4.1.3 下载模块参数配置说明 . 28 4.2 数据提取转储模块 29 目录 V 4.2.1 模块功能说明 . 29 4.2.2 文件结构说明 . 29 4.2.3 模块工作流程及转换算法 .
16、30 4.2.4 对应表结构分析 . 33 4.3 当前话务数据处理模块 33 4.3.1 设计目标 . 33 4.3.2 指标计算公式说明 . 34 4.4 EXCEL 数据转换模块 50 4.4.1 模块功能说明 . 50 4.4.2 操作 EXCEL 文件的技术 . 51 4.5 图形显示及报警模块 55 4.5.1 模块功能说明 . 55 4.5.2 模块方案设计 . 55 4.6 历史记录查询模块 56 4.6.1 模块功能说明 . 56 4.6.2 指标计算说明 . 56 4.6.3 模块算法流程 . 57 4.7 本章小结 58 第五章第五章 系统数据库设计系统数据库设计 595
17、9 5.1 数据库需求分析 59 5.2 系统的 E-R 图 60 5.3 数据库中主要表说明 61 5.4 本章小结 62 第六章第六章 监控系统测试与分析监控系统测试与分析 6363 6.1 监控系统简介 63 6.1.1 硬件要求 . 63 6.1.2 软件环境 . 64 6.1.3 系统网络结构 . 64 6.2 系统具体实现 65 6.2.1 系统启动 . 65 6.2.2 服务器数据接收及提取 . 65 6.2.3KPI 指标定义 66 目录 VI 6.2.4 KPI 指标修改 . 67 6.2.5 图形模式数据显示及报警 . 67 6.2.6 系统主菜单及子菜单介绍 . 68 6
18、.2.7 小区参数变动查询 . 72 6.2.8 历史记录分析及显示 . 72 6.3 系统测试结果 73 6.4 本章小结 75 第七章第七章 总结与展望总结与展望 7676 7.1 系统实现总结 76 7.2 新旧系统对比分析 77 7.3 下一步研究方向 77 致致 谢谢 7979 参考文献参考文献 8080 目录 VII 图索引 图 2-1 CLIENT/SERVER 结构模式图 . 11 图 2-2 B/S 三层结构示意图 . 12 图 3-1 基站参数信息数据流 . 15 图 3-2 系统业务流程图 . 16 图 3-3 系统总体结构图 . 17 图 3-4 监控系统后台功能结构图
19、 . 18 图 3-5 监控系统前台功能结构图 . 18 图 3-6 系统管理维护平台架构 . 20 图 4-1 下载模块工作流程 . 28 图 4-2 数据提取模块工作流程 . 30 图 4-3 *.t08 文件数据提取算法流程 31 图 4-4 *.t00 文件数据提取算法流程 32 图 4-5 MAPINFO 基站地图显示 . 55 图 4-6 历史数据分析与显示模块算法流程 . 57 图 5-1 系统主要实体 E-R 图 60 图 5-2 系统衍生实体 E-R 图 61 图 6-1 监控系统网络结构 . 64 图 6-2 监控系统启动界面图 . 65 图 6-3 服务器数据接收及提取界
20、面 . 66 图 6-4 KPI 指标定义界面图 67 图 6-5 KPI 指标修改界面图 67 图 6-6 数据显示及报警界面图 . 68 图 6-7 系统维护界面图 . 69 图 6-8 案例库检索操作界面图 . 69 图 6-9 系统工单处理界面图 . 70 图 6-10 PM 统计分析操作界面图 . 71 目录 VIII 图 6-11 投诉管理操作界面图 . 72 图 6-12 小区参数变动查询界面图 72 图 6-13 历史数据分析及显示界面图 . 73 图 6-14 全网 19 点话务量统计图 . 74 图 6-15 全网全天话务量统计图 . 74 图 6-16 全网每天 10 点
21、的数据流量统计图 . 74 图 6-17 全网掉话率统计图 . 75 图 6-18 全网忙时无线利用率统计图 . 75 表索引 IX 表索引 表 4-1 网络覆盖类指标统计公式表 . 34 表 4-1(续) 网络覆盖类指标统计公式表 . 35 表 4-1(续) 网络覆盖类指标统计公式表 . 36 表 4-2 呼叫保持类指标统计公式表 36 表 4-2(续) 呼叫保持类指标统计公式表 . 37 表 4-3 呼叫接入类指标统计公式表 . 38 表 4-3(续) 呼叫接入类指标统计公式表 . 39 表 4-3(续) 呼叫接入类指标统计公式表 . 40 表 4-3(续) 呼叫接入类指标统计公式表 .
22、41 表 4-4 通话质量类指标统计公式表 . 41 表 4-4(续) 通话质量类指标统计公式表 . 42 表 4-4(续) 通话质量类指标统计公式表 . 43 表 4-4(续) 通话质量类指标统计公式表 . 44 表 4-5 网络资源类指标统计公式表 . 44 表 4-5(续) 网络资源类指标统计公式表 . 45 表 4-5(续) 网络资源类指标统计公式表 . 46 表 4-6 最坏小区统计指标列表计算公式 . 48 表 4-7 集团 KPI 绩效考核指标列表 50 第一章 绪论 1 第一章 绪 论 本章介绍基站性能监控系统的现状及发展趋势,提出了本课题研究目标和研 究内容。 1.1 课题研
23、究背景与意义 随着移动通信事业的蓬勃发展,移动通信网络的规模日益扩大,其网络结构 也越来越复杂。随着通信服务竞争的加剧,通信产品的多样化,人民生活水平的 不断提高,移动用户对网络服务质量的要求越来越高,这对网络建设和网络维护 提出了更高的要求。网络运行质量的好坏主要取决于网络中运行的各基站的工作 性能,所以及时了解并掌握全网各基站的运行性能情况,对及时准确掌握网络整 体质量有着非常重要的意义。通过基站性能监控系统的实时监测,能够及时发现 网络故障及存在问题,能够在第一时间内对个别基站甚至整个网络进行优化或调 整,以保证通信网络的良好运营,向用户提供高质量的通话保证,提升企业的品 牌形象。 网络
24、性能监控是监测网络运行状况的有效手段,也是分析和解决网络故障、 辅助网络优化、提升网络运行质量的有效方法之一。面对网络规模的不断扩大, 网络结构的不断复杂化,网络运营和网络维护部门需要全面地对整个网络进行实 时监控,能够在第一时间内掌握网络运营情况,确保网络的正常运行。面对网络 规模及用户的日益增长,依靠原来的通过人工干预的监控方法已经不能满足网络 及用户发展需求,因此研究基站性能监控系统对于保证网络运行质量、辅助网络 优化和网络维护非常有必要,从而也使提高系统分析规模、分析速度、分析及时 性成为可能1。 本文正是基与这种需求,结合移动通信网络10多年的运行和维护的经验,充 分考虑网络现状、网
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- 关 键 词:
- 移动 通信 基站 性能 监控 系统 设计 实现
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