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1．概述

    隨著3G的浮出水面，無線接入網絡作為3G的核心，越來越成為研究的熱點。基于負荷分擔思想的分布式處理的基站系統的應用，使得整個無線接入系統在處理能力上得到很大的提高，但是由于多個并行處理中心的存在，我們也面臨著諸如如何管理這些分散的處理中心以及如何能夠得到一個完整的系統網管性能數據等迫切的問題。

    結合無線接入設備分布式處理的構架導致數據分散性的特點，文章提出將移動基站的系統性能數據進行整合后提交的思路，在分層的結構下給出了數據整合的具體方案，有效解決了網管性能數據的分散性問題。文章第二部分給出了分布式基站系統的總體架構，接著詳細討論了基站系統數據進行整合的設計方案，并給出了處理流程和關鍵數據結構。最后，總結了這種處理方式所帶來的有益效果。

2．基站系統總體架構

    基于分層處理的思想，我們在實際的基站群和網關中心之間加入并行的處理中心，組成了一個分布式容錯的結構，在處理中心的上層的整合中心，負責處理各個處理中心上報的數據，最后上報給網管中心進行數據的最終處理。圖一為基站系統的總體架構，簡單描述如下：

    1、 基站是蜂窩通訊系統的收發信機，所有的基站系統組合為基站群。

    2、 所有基站組成一個完整的基站系統，所有的基站受處理中心控制，為了負荷分擔，處理中心采用分布式結構，每個處理中心均可以管理所有的基站群，來自不同的基站的接入信息，根據算法均衡地分配給不同的處理中心。

    3、 為了整合分布式的處理中心的數據，在控制中心有專門的節點進行數據整合，系統中為整合中心，本文的核心就是討論處理中心的數據整合方法。

    4、 虛線上面部分為無線設備網元層，下面是網元管理層，即網管維護中心，處理來自各個處理中心的信息，并提供面向用戶的接口，用于分析整個接入網絡的運行狀況。

3．數據整合的設計方案

    3.1 系統設計方案

    來自基站群的性能數據由處理中心群來完成統計，在每個處理中心上都各自有一份關于所有基站的性能數據，為了確保處理中心上報給網管中心的所有基站設備數據的完整性和正確性，必須在整合中心進行數據的整合處理。

    待發送給網管中心的性能數據，一般都是根據不同的性能對象，組合一個數據包，這些數據包內記錄了詳細的性能對象發生的網元位置信息，以及該位置上的性能數據，因此進行數據的整合時要剝離網元位置信息，我們給出的設計方案只針對數據包中的純數據值進行處理。

    方案關鍵過程如下：

    第一步：在處理中心上，為需要整合的數據包建立統一的索引，用以表示數據包存在的地址，以及數據進行整合的格式，這些信息都保存在處理中心上建立的包索引列表中。

    第二步：整合中心會按照自己的時鐘，周期性地統一向各個處理中心索取需要發送的數據包索引，處理中心在得到整合中心的數據包索引之后，將準備的待發送的數據包索引發送給整合中心。

    第三步：整合中心將記錄各個處理中心上報的數據包索引和處理中心的位置信息，便于后續的數據包索取。

    第四步：當整合中心決定要進行數據包整合時，掃描第三步中保存的數據包索引和處理中心的位置，分別向每個處理中心發送數據包的索引，以便索取該索引對應的數據包。

    第五步：各個處理中心得到來自整合中心的數據包索引，則根據索引號，找到該索引數據包的存儲地址，將數據包發送給整合中心，并開啟一個等待整合中心應答的定時器。

    第六步：整合中心收到處理中心發送來的數據包后，將根據該數據包的屬性信息，放在整合進程中進行數據整合，并給該處理中心回接收應答消息，在整合進程中，先將
 圖2 方案設計主要流程圖

    數據包中部分不具有整合屬性的字段（比如該性能數據的網元定位信息）進行剝離處理，只針對數據包中的純數據值（性能數據）進行整合。

    第七步：當整合中心確認所有的處理中心都完全返回該整合的數據包之后，或者整合數據包的定時器超時時，則不再接收該數據包的整合，同時將已經完成數據包整合的完整數據發送到網管中心的性能管理處理模塊，來完成該數據包的存儲。

    第八步：當網管中心完全接收到該整合完整的數據包之后，給整合中心應答消息，整合中心將進行下一個數據包的發送。 

    方案采用重發來保證系統的穩定性，即整合中心在發送整合數據包時，啟動一個發送定時器，如果在定時器超時，沒有收到來自網管中心的數據包接收應答消息，則繼續發送該整合的數據包，直到該數據包發送成功，再進行下一個數據包的整合流程。

    3.2  系統關鍵數據結構

    單個處理中心的單個索引信息 

    typedef struct tag T_tIndexInfo

    {T_tDataAddress    tDataAddr;       /* 數據包存儲地址 */

    WORD           wMergeType;    /* 數據進行整合的格式 */

    }T_tIndexInfo;

    單個處理中心的索引信息列表

    typedef  T_tIndexInfo   A_aTl_tIndexInfo[MAX_DATA_PACKET_NUM];

    所有處理中心的索引信息列表 

    typedef  A_aTl_tIndexInfo   A_aTl_Pro_tIndexInfo[MAX_PROCESSOR_NUM];

    處理中心的數據包信息 

    typedef struct tagT_MergeDataInfo

    {  DWORD       dwDataAttribute;        /* 待整合數據包的屬性信息 */ 

    T_MergeData    tMergeData;           /* 待整合的數據，T_MergeData 根據不同的數據有不同的定義，這里僅用于
    抽象解釋 */

    }T_MergeDataInfo;

    處理中心的所有數據包信息 

    T_MergeDataInfo  A_AllMergeDataInfo[MAX_DATA_PACKET_NUM];

4．小結

    在移動通訊系統中，分散在各個處理中心的數據，如果不進行數據的整合，直接上報給網管中心進行處理，會帶來很大的負荷。同時，為了存儲這些分散的數據，對網管中心存儲空間的要求也是巨大的。經過本方案的處理，所有在處理中心上的待整合數據，都統一由整合中心完成對應的整合，形成完整的性能數據，再發送給網管中心進行處理，這樣大大的降低了網管中心的處理負荷。對于網管中心來講，數據不僅完整，而且大大的節約了存儲這些數據的數據庫空間，并且這個完整的數據對于后期的數據分析和挖掘帶來了很大的方便。

    本數據整合的方案已經在一大型通訊公司的第三代通訊系統CDMA2000的無線接入系統中得到了實際的應用，有效地提高了基站信息收集的效率，優化了網管中心的性能。

參考文獻:

[1]  郭軍. 網絡管理. 北京郵電大學出版社, 2001.

[2]  劉建輝,張文娟.對移動通訊網基站集中監控系統軟件設計. 遼寧工程技術大學學報,Vol.23 No.4, Aug.2004.

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[5] 郭忠誠, 焦揚, 嚴鈞等. 基站系統中多處理中心的性能數據整合方法. 國內發明創造專利. 專利號：200510132417.4
運動控制系統的智能控制技術。