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1．概述

    隨著3G的浮出水面，無線接入網(wǎng)絡(luò)作為3G的核心，越來越成為研究的熱點。基于負荷分擔(dān)思想的分布式處理的基站系統(tǒng)的應(yīng)用，使得整個無線接入系統(tǒng)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(tǒng)網(wǎng)管性能數(shù)據(jù)等迫切的問題。

    結(jié)合無線接入設(shè)備分布式處理的構(gòu)架導(dǎo)致數(shù)據(jù)分散性的特點，文章提出將移動基站的系統(tǒng)性能數(shù)據(jù)進行整合后提交的思路，在分層的結(jié)構(gòu)下給出了數(shù)據(jù)整合的具體方案，有效解決了網(wǎng)管性能數(shù)據(jù)的分散性問題。文章第二部分給出了分布式基站系統(tǒng)的總體架構(gòu)，接著詳細討論了基站系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行整合的設(shè)計方案，并給出了處理流程和關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。最后，總結(jié)了這種處理方式所帶來的有益效果。

2．基站系統(tǒng)總體架構(gòu)

    基于分層處理的思想，我們在實際的基站群和網(wǎng)關(guān)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(jié)構(gòu)，在處理中心的上層的整合中心，負責(zé)處理各個處理中心上報的數(shù)據(jù)，最后上報給網(wǎng)管中心進行數(shù)據(jù)的最終處理。圖一為基站系統(tǒng)的總體架構(gòu)，簡單描述如下：

    1、 基站是蜂窩通訊系統(tǒng)的收發(fā)信機，所有的基站系統(tǒng)組合為基站群。

    2、 所有基站組成一個完整的基站系統(tǒng)，所有的基站受處理中心控制，為了負荷分擔(dān)，處理中心采用分布式結(jié)構(gòu)，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(jù)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(shù)據(jù)，在控制中心有專門的節(jié)點進行數(shù)據(jù)整合，系統(tǒng)中為整合中心，本文的核心就是討論處理中心的數(shù)據(jù)整合方法。

    4、 虛線上面部分為無線設(shè)備網(wǎng)元層，下面是網(wǎng)元管理層，即網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)的運行狀況。

3．?dāng)?shù)據(jù)整合的設(shè)計方案

    3.1 系統(tǒng)設(shè)計方案

    來自基站群的性能數(shù)據(jù)由處理中心群來完成統(tǒng)計，在每個處理中心上都各自有一份關(guān)于所有基站的性能數(shù)據(jù)，為了確保處理中心上報給網(wǎng)管中心的所有基站設(shè)備數(shù)據(jù)的完整性和正確性，必須在整合中心進行數(shù)據(jù)的整合處理。

    待發(fā)送給網(wǎng)管中心的性能數(shù)據(jù)，一般都是根據(jù)不同的性能對象，組合一個數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包內(nèi)記錄了詳細的性能對象發(fā)生的網(wǎng)元位置信息，以及該位置上的性能數(shù)據(jù)，因此進行數(shù)據(jù)的整合時要剝離網(wǎng)元位置信息，我們給出的設(shè)計方案只針對數(shù)據(jù)包中的純數(shù)據(jù)值進行處理。

    方案關(guān)鍵過程如下：

    第一步：在處理中心上，為需要整合的數(shù)據(jù)包建立統(tǒng)一的索引，用以表示數(shù)據(jù)包存在的地址，以及數(shù)據(jù)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(tǒng)一向各個處理中心索取需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包索引，處理中心在得到整合中心的數(shù)據(jù)包索引之后，將準備的待發(fā)送的數(shù)據(jù)包索引發(fā)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(shù)據(jù)包索引和處理中心的位置信息，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)包索取。

    第四步：當(dāng)整合中心決定要進行數(shù)據(jù)包整合時，掃描第三步中保存的數(shù)據(jù)包索引和處理中心的位置，分別向每個處理中心發(fā)送數(shù)據(jù)包的索引，以便索取該索引對應(yīng)的數(shù)據(jù)包。

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

    第六步：整合中心收到處理中心發(fā)送來的數(shù)據(jù)包后，將根據(jù)該數(shù)據(jù)包的屬性信息，放在整合進程中進行數(shù)據(jù)整合，并給該處理中心回接收應(yīng)答消息，在整合進程中，先將
 圖2 方案設(shè)計主要流程圖

    數(shù)據(jù)包中部分不具有整合屬性的字段（比如該性能數(shù)據(jù)的網(wǎng)元定位信息）進行剝離處理，只針對數(shù)據(jù)包中的純數(shù)據(jù)值（性能數(shù)據(jù)）進行整合。

    第七步：當(dāng)整合中心確認所有的處理中心都完全返回該整合的數(shù)據(jù)包之后，或者整合數(shù)據(jù)包的定時器超時時，則不再接收該數(shù)據(jù)包的整合，同時將已經(jīng)完成數(shù)據(jù)包整合的完整數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)管中心的性能管理處理模塊，來完成該數(shù)據(jù)包的存儲。

    第八步：當(dāng)網(wǎng)管中心完全接收到該整合完整的數(shù)據(jù)包之后，給整合中心應(yīng)答消息，整合中心將進行下一個數(shù)據(jù)包的發(fā)送。 

    方案采用重發(fā)來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，即整合中心在發(fā)送整合數(shù)據(jù)包時，啟動一個發(fā)送定時器，如果在定時器超時，沒有收到來自網(wǎng)管中心的數(shù)據(jù)包接收應(yīng)答消息，則繼續(xù)發(fā)送該整合的數(shù)據(jù)包，直到該數(shù)據(jù)包發(fā)送成功，再進行下一個數(shù)據(jù)包的整合流程。

    3.2  系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

    單個處理中心的單個索引信息 

    typedef struct tag T_tIndexInfo

    {T_tDataAddress    tDataAddr;       /* 數(shù)據(jù)包存儲地址 */

    WORD           wMergeType;    /* 數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包信息 

    typedef struct tagT_MergeDataInfo

    {  DWORD       dwDataAttribute;        /* 待整合數(shù)據(jù)包的屬性信息 */ 

    T_MergeData    tMergeData;           /* 待整合的數(shù)據(jù)，T_MergeData 根據(jù)不同的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)包信息 

    T_MergeDataInfo  A_AllMergeDataInfo[MAX_DATA_PACKET_NUM];

4．小結(jié)

    在移動通訊系統(tǒng)中，分散在各個處理中心的數(shù)據(jù)，如果不進行數(shù)據(jù)的整合，直接上報給網(wǎng)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(shù)據(jù)，對網(wǎng)管中心存儲空間的要求也是巨大的。經(jīng)過本方案的處理，所有在處理中心上的待整合數(shù)據(jù)，都統(tǒng)一由整合中心完成對應(yīng)的整合，形成完整的性能數(shù)據(jù)，再發(fā)送給網(wǎng)管中心進行處理，這樣大大的降低了網(wǎng)管中心的處理負荷。對于網(wǎng)管中心來講，數(shù)據(jù)不僅完整，而且大大的節(jié)約了存儲這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫空間，并且這個完整的數(shù)據(jù)對于后期的數(shù)據(jù)分析和挖掘帶來了很大的方便。

    本數(shù)據(jù)整合的方案已經(jīng)在一大型通訊公司的第三代通訊系統(tǒng)CDMA2000的無線接入系統(tǒng)中得到了實際的應(yīng)用，有效地提高了基站信息收集的效率，優(yōu)化了網(wǎng)管中心的性能。

參考文獻:

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運動控制系統(tǒng)的智能控制技術(shù)。