移动网络监控系统的设计与实现　　

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　　摘要：对移动网络通信实施系统监控一直是移动通信领域着力解决的重点课题。本文结合移动通信里网络的特点。设计了智能监控系统，给出了系统的层次架构和结构设计，并对监控系统的具体软硬件设计方案展开了探讨，对于进一步提高移动通信网络的监控水平和管理水平具有重要的指导意义。
　　关键词：移动通信；网络信息监控；系统设计
　　中图分类号：TN929.5　文献标识码：A文章编号：1000-8136(2009)24-0144-02
　　
　　1　引言
　　
　　目前。各个移动通信网络的运营商的网络环境是异质的，其中包括了GSM网、IP网、智能网、信令网、GPRS等，它们的结构比较复杂，而且管理和控制的费用相对较高，更重要的是目前还不能将全网的管理信息集中起来进行统一处理。随着未来几年IN、GPRS、移动IP、WAP等新业务的高速发展，这一切都迫切要求加快网管建设，提高维护管理水平和规划能力，保证移动通信业务向更深更广层次的发展。
　　研发移动通信网络智能监控系统是为了能够实时监控移动通信网络的通信质量，从而为移动通信网络优化工作人员优化网络提供有力的科学依据。我国移动通信发展速度很快，而相应的网络管理和维护水平滞后，从而出现通信容量不够、小区划分和话务量分配不合理、同频干扰严重、无线覆盖不好等亟待解决的问题。因此，加强网络监控，搞好运行维护，改善网络通信质量，保证网络的正常运行和安全，已成为一项重要的课题。
　　
　　2　移动通信网络监控系统总体设计
　　
　　2．1　层次架构分析
　　移动通信多业务智能监控系统是基于GSM网络的无线通信多业务仿真平台。该仿真平台可根据需要加载不同业务并对其运行质量进行分析和评估，满足多种移动业务的需求。此外，该平台还可建立与BSC的连接，通过对特定通信过程中上行和下行信令的比较来对网络故障进行深入分析。
　　监控系统通常有两种结构形式：集中式和分布式。前者的优点在于结构简单、成本低，但由于信号电缆过长，信号易失真、易受干扰，且由于数据采集通道数和存储量的增加导致监测实时性差，只适用于测点较少且比较集中的场合；后者可靠性高、易于扩展、适用于大规模且监测点分散的场合。根据移动通信网络分布的特点，要能监控移动通信网络在任意点的通信质景，必须采用分布式的监控系统。本文所设计的智能监控系统是分布式的。
　　从体系结构上，智能监控系统一般包括3个层次：
　　(1)数据采集层主要包括由智能数据采集模块和数据上传功能的数据采集前端。
　　(2)网络通信层主要完成采集终端和监控中心之间的数据传输。
　　(3)监控中心层主要面向具有管理和调度权限的管理人员，由计算机在此完成集中监测。
　　
　　2．2　系统的结构设计
　　根据终端监测仪离散分布的特点，移动通信网络智能监控系统采用分布式的监控系统。整个系统主要有终端监控子系统、监控中心和通信网络组成。
　　(1)测试监控子系统：测试监控子系统可以分布在任意测试监控点，负责采集监控系统所要监测的内容，同时能够将采集到的数据按照设计的协议通过短消息的方式发送到监控中心。终端监控子系统由GSM模块和测试控制两部分组成，用于测试移动网络在固定点的网络通信质量的相关参数，同时可以使用短消息的方式将数据及时传送到监控中心。本系统中是采用单片机来实现的。
　　(2)移动短消息服务中心：完成系统中终端监控子系统和监控中心的短消息互发功能。
　　(3)监控中心：通过短消息的方式和各个终端监测仪进行数据交互，从而设置终端监测仪的工作参数和控制它们采集数据。同时监测中心软件系统可以分析处理终端监控子系统传送的数据，为移动网络维护工作人员提供查询和报表功能。所以监控中心必须设计开发一套独立的软件系统。
　　
　　3　移动网络监控系统的实现
　　
　　3．1　监控平台中的硬件设计分析
　　本系统的硬件核心设备由放置在基站或者直放站(主要)附近的监控点组成，它们通过服务器端的终端进行拨测。监测点终端系统由手机终端和控制系统两部分组成，该终端系统接收服务器命令，进行业务测试，并将测试结果以短信方式发送至服务器控制终端以备查询。
　　监控系统的硬件主要使用两套终端设备，终端设备由手机终端和终端控制系统构成：一套是安置在监控主服务器端的控制终端系统，负责发送测试命令和测试数据的接收，并将数据传递到监控系统的监控服务器；另一套是安置在监测，该终端接收服务器命令，进行业务测试，并将测试结果以短信的方式发送至控制终端。这两套系统在硬件方面都是相同的，只是在具体的控制程序上有所不同。
　　
　　3．2　监控平台中的软件设计分析
　　移动业务监控系统平台软件的设计的总原则是：在不影响现有网络的正常运行或者降低原网络的性能和安全性的前提下，进行分层次，模块化设计，不仅可以集中操作维护，而且可以灵活的升级和扩展。下面以网络监控系统的主要构成：监控主服务器、监控从服务器和DB服务器为例进行说明分析。
　　(1)监控主服务器
　　它是监控系统的核心所在。完成监控系统的所有功能，包括：用户的管理策略、监控系统的接口配置(055接口、DB服务器、从服务器、监测点、SMS、GPRS)、不同业务的处理单元(语音／SMS／GPRS)、信令分析和统计指标形成模块、告警信息的处理和生成、数据采集分析模块、平台配置模块和日记文件系统。一个监测系统只能有―个主服务器。
　　(2)监控从服务器
　　从服务器是Web Service服务器。一个监控系统可以有多个从服务器组成，根据不同的业务需要可以增加相应的从服务器来扩充功能。主服务器和从服务器直接的通信是通过基于XML的SOAP(简单对象访问协议)进行通信。它的功能是监控任务的定制和调度，SMS短信收发和配置管理。
　　(3)DB服务器
　　数据库服务器主要完成数据的存储：基础数据，统计信息等所有设计到的数据的存储。各个服务器与DB的数据交互通过ADO．NET高效数据访问技术和SQL语句。
　　
　　4　结束语
　　
　　为了实现对不同结构的移动通信网络的监控，本研究论文主要对移动网络监控系统进行了设计分析，给出了监控系统的层次架构和结构设计，并对实现该监控系统的软硬件设计方案展开了论述。鉴于移动通信的迅猛发展，有限的频谱资源和庞大的用户数量的矛盾日益突出，如何准确地监测移动通信网络的通信质量，从而可以合理的优化网络一直是移动通信的一个重要课题，因此本文的研发工作具有很大的实用价值。
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