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面向移动通信的 GIS 宏观呈现技术研究与应用

时间:2012-08-25作者:来源:中国论文库
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  摘 要:传统人工、分散的管理模式已不能满足当前移动通信业务的发展需求,针对移动通信业务的特点,将 GIS 的相关技术进行应用,实现移动通信信息的宏观呈现。文章对该技术的实现方法进行了

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  摘 要:传统人工、分散的管理模式已不能满足当前移动通信业务的发展需求,针对移动通信业务的特点,将 GIS 的相关技术进行应用,实现移动通信信息的宏观呈现。文章对该技术的实现方法进行了研究,解决了几项关键技术难题。研究成果已在中国移动深圳分公司得到了应用,取得了良好的效果。

  关键词:移动通信 地理信息系统 宏观呈现

  1 引言

  近年来,随着移动通信业的高速发展,通信运营商管理手段的现代化也受到了各级领导的高度重视。为了使得管理更加合理化、科学化,就需要采用现代化的技术手段。地理信息技术在通信行业应用的发展,为通信运营商提供了良好的契机,越来越多的通信运营商开始采用地理空间信息技术(Geographic Information System,GIS)来辅助自身的业务管理[1]。文章针对移动通信行业的特点,将GIS 的各项技术运用于移动通信行业的管理建设中,实现该领域信息的 GIS 宏观呈现,并对实现方法及实现过程中的关键技术进行了分析。

  2 GIS 与移动通信行业

  伴随着移动通信行业的高速发展而出现问题就是通信行业的资源管理和服务提升问题,亦即对通信行业的运营管理手段提出了更高的要求。通信行业涉及诸多信息,如网络信息、故障信息、客户信息、服务网点信息等,这些都与空间位置是相关的[2]。

  移动通信资源分布的地域之广,使得通过 GIS 的空间分析能力进行资源管理和服务感知成为必然趋势。GIS 对通信行业的业务支撑主要有以下几个方面:资源管理、网络规划与优化、市场分析与决策、故障定位、应急保障等[3]。

  资源管理:资源对于移动通信运营商来说是生存之本,而其又是综合的、多层次、多角度的。只有 GIS 才具有对这些资源进行综合管理和分析的能力,因此建立基于 GIS 的通信资源管理系统是实现移动通信资源管理现代化的基础。

  网络规划与优化:网络规划与优化是一项持续的系统工程,对于提高通信能力、降低成本有着重大的作用。GIS 技术在移动通信网络规划与优化中的作用主要有:可视化管理、模型化预测、智能化诊断、科学化决策等。

  市场分析与决策:在通信业务竞争日益激烈的今天,用较小的成本收回较大的收益是移动通信运营商需要考虑的问题。通过在 GIS 系统上采用划片管理的模式,可以对某一区域的人口、经济状况、现有通信能力及竞争对手在该区域的运营状况等信息的管理,及时做出市场需求响应。

  故障定位:通信故障的抢修,难点不是故障的排除,而在于故障的查找。当前大多数故障都是通过各种设备测试出故障点的距离,费时费力,而通过 GIS 系统可以快速定位,为通信抢修提供帮助。

  应急保障:在突发事件、自然灾害等紧急情况下,需要为党政军领导机关、重大客户的通信提供快速、高品质的应急保障以提高应急通信的组织、协调和配合能力。通过 GIS 可以直观地在地图上进行分析,使用户彻底脱离枯燥的数据文字报表,得到宏观决策的有力支持。

  3 移动通信中的 GIS 宏观呈现

  随着移动通信业务的信息化提升,对移动宏观呈现的相关技术进行研究有着非常重要的意义。通过信息化手段,将移动通信业务信息根据区域、类型等多种方式更好地展示于高层领导,把业务上多元管理的城市要素(告警信息、话务信息、人数信息等)映射到网格单元或区域,实现对移动通信业务要素的宏观呈现。

  3.1 实现方法

  根据 GIS 的特点,结合移动通信部门的具体要求,采用 B/S 模式,在基于分布式关系数据库基础之上,采用面向服务的设计思想,秉持数据存储、业务逻辑管理、服务发布、应用相分离的设计原则,具体实现如下:首先准备好底层支撑数据库,数据来源包括测绘的基础地理信息数据、移动通信设备的部署数据、移动通信业务数据等等;然后对各数据资源进行分析、整合、规范化和标准化处理,根据移动通信的业务需求,分析抽取符合移动通信业务管理需求的数据信息;最后将其按照一定的规则可视化到以地理信息为基础的地图上,实现移动通信的网格化服务、集团业务、GIS 宏观监控、区域支持监控、数据业务、客户漫游行为等信息的宏观呈现,如图 1 所示。

  图 1 移动通信 GIS 宏观呈现

  3.2 关键技术通信数据以多源性、动态性、海量性为特征,如何建立统一的数据标准、以更丰富的可视化手段来表达相关的信息是当前通信运营商需要解决的一个重要课题。结合 GIS 的海量数据管理处理能力、空间数据分析能力以及丰富的可视化表达方式,在实现与通信相关的信息呈现时需要解决以下几个关键技术难题。

  3.2.1 多源移动通信数据的集成与分析由于移动通信相关数据来源的不同而导致数据格式各异,给信息的应用带来了极大的不便,因此需要解决多源数据的集成问题。相关的数据包括基础地理信息数据、通信设备部署数据、通信业务数据、气象数据等,其中基础地理信息数据来源于具有测绘资质的单位测绘所得,而通信设备部署数据及业务数据来源于通信运营商,气象数据来源于气象部门的监测,要实现对这些数据的充分利用,首先要实现多源数据的集成。目前,实现多源数据集成的方式大致有三种,即:数据格式转换模式、数据互操作模式、直接数据访问模式[4]。

  数据格式转换法就是把不同格式的数据经过专门的数据转换程序进行转换,变成统一的数据格式,并存储到统一的数据库或文件中。但由于缺乏对对象统一的描述方法,从而使得不同数据格式描述对象时采用的模型不尽相同,因而转换后不能完全准确地表达源数据的信息,造成部分信息的丢失。

  数据互操作模式是在异构数据库和分布计算的情况下,在相互理解的基础上,透明地获取所需要的信息。该模式为多源数据的共享和集成提供了新的思路,但这一模式在应用中也存在一定的局限性:如增加用户的负担等等。

  直接数据访问法是利用空间数据引擎的方法实现多元数据的无缝集成,即在一个 GIS 软件中实现对其他数据格式的直接访问、存取和空间分析,避免了繁琐的数据转换,不失为一种更为经济实用的多源数据集成模式。

  综合以上分析,在多源通信信息集成和分析时,可采用直接数据访问法,以保证数据的准确性和数据访问的效率。

  3.2.2 空间地理信息和移动信息数据的可配置动态交互为了用易于理解的方式显示大容量的、结构化的移动信息数据,通过相关的移动信息数据和与其位置相关的空间地理信息的交互则可以进一步加深对数据内容、数据组织结构和数据关系的理解程度。

  移动通信领域多源数据集成分析之后,将有用的信息有效地传递给用户的最好方式就是结合 GIS 实现空间地理信息和移动信息数据的可配置动态交互。

  通信信息可视化表达的基础是地理信息数据库,所有用户关注的信息最后都可视化表达到以地理信息数据为基础的电子地图上。信息可视化的方式按其结合程度来说有三种[5]:后置处理,是将科学和工程计算的结果解释成可视的信息;实时跟踪处理,信息可视化显示与计算过程同步进行;交互控制,在计算过程中根据显示结果随时对模型和控制参数进行修改和引导。

  此外,在相应的移动信息呈现给用户的同时,用户可以通过一定的方式如移动鼠标、点击鼠标、键盘输入等,在以空间地理信息为基础的平台上进行信息的配置,根据用户的命令请求,空间地理信息数据通过一定的映射关系实现与深度移动信息数据的交互。整个过程的实施是实时动态的,也就是所说的可配置动态交互。

  通过这一可配置的动态交互,可以使信息的呈现更为直观、形象,实现多源数据的集成性、交互探讨性和信息的动态性。因此空间地理信息和移动信息数据的可配置动态交互可以将通信信息以更为生动、直观、形象的模式展现给用户,并且在分析的过程中可以灵活地检索数据,方便多源信息的对比、综合与分析。

  3.3 应用举例

  该方法已成功应用于中国深圳移动网络宏观呈现系统的建设中,通过信息化手段,将深圳移动的业务信息根据区域、类型等多种方式更好地展示于移动高层领导,把业务上多元管理的城市要素(告警信息、话务信息、人数信息等)映射到网格单元或区域,实现对深圳移动的业务要素的宏观呈现。

  该系统实现深圳移动通信的网格化服务、集团业务、GIS 宏观监控、区域支持监控、数据业务、客户漫游行为等信息的宏观呈现(如图 2 所示),为深圳移动通信运营商的管理及领导决策提供了有力的支持,自运营以来得到了深圳移动的一致好评。

  图 2 深圳移动网络宏观呈现系统4 结束语利用 GIS 技术实现移动通信信息的宏观呈现,为管理者提供直观、形象的通信信息,辅助其进行决策,具有很强的应用价值。该技术实现了移动资源信息的科学管理、现有网络资源的高效合理利用,为移动运营商的运行维护和经营管理提供准确的数据信息,为管理决策提供科学的依据,实现了移动通信网的科学管理。

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