無線網絡優化系統中回放模塊的開發

2019-11-03 09:03:03

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供稿：網友

郭興旺1 王煒磊1 張國華2 閆智輝1

北京航空航天大學北京100083

北京惠用易通有限公司北京100094

　　摘要本文針對路測數據回放模塊在無線網絡優化系統軟件中的重要作用，結合筆者在開發無線網優專家系統軟件過程中積累的實踐經驗，全面論述了路測數據回放功能的實現方法，并提出了利用ActiveX控件圖形化顯示路測數據以及利用Gis軟件和WindowsAPI函數在電子地圖上跟蹤顯示路測點等關鍵技術的解決方法。

　　關鍵詞 GSM 路測網絡優化

　　一、引言

　　我國的GSM網絡經過前幾年的飛速擴容，網絡容量業已接近上限，目前已維持在一個相對穩定的規模，網絡服務質量的提高途徑也由初期的粗放式的擴大網絡規模向細致、系統的網絡優化工程轉變，而目前網絡優化過程中需要分析的參數多、數據量大與當今市場上工具軟件的功能單一，分析效率低之間的矛盾愈來愈突出。因此，設計開發綜合功能強、優化分析計算自動化程度高、操作界面友好的移動通信無線網絡優化系統軟件具有重要的應用價值和市場前景。

　　路測數據的回放模塊是無線網絡優化系統軟件中的一個重要組成部分，以圖形化的方式實現了對GSM無線網絡實際運行質量情況的再現，對于輔助網優人員制定合理的網優方案和網絡運營商維持整網的高質量運行具有特殊的意義。在進行無線網絡優化的過程中，進行道路測試是對網絡運行質量評估過程中是必不可少的環節。道路測試（以下簡稱路測）是網優人員利用路測手機以打電話的方式獲取城鎮道路沿線的信號覆蓋情況和通話質量情況的一種網優手段，路測獲取的實際通話質量信息以某種格式的文檔形式被保存在計算機中，網優人員在路測完畢后需要對得到的數據進行分析，以便對所測試網絡的運行狀況進行評估。在對數據的分析過程中網優人員往往需要借助專業的路測軟件輔助完成，此時，就需要路測軟件能對獲取的路測數據以圖形的方式再現網絡信號的實際質量情況，并提供相關的分析功能，軟件的這種功能就被稱為路測數據回放與分析。本文將主要論述路測數據回放功能的實現方法，并對如何圖形化顯示路測數據和在Gis地圖上跟蹤顯示路測點等關鍵技術的提出解決辦法。

　　二、路測數據的格式分析

　　目前路測所用的手機大多數是非國產的，包括愛立信公司的BEO系列和SAGEM系列等等，但是，無論哪種型號的手機傳送和保存的都是GSM網絡的各種測試指標信號，這些代表測試指標值的信號以二進制數據流的形式傳送到計算機中，計算機通過串口接收這些信號，專業的路測軟件會解析這些信號，并針對我國網絡的實際情況把需要的部分提取出來并保存成某種格式，以便進行回放和分析。不同的路測軟件會把這些數據保存成不同格式類型的數據文件。這里以廣東省珠海萬禾公司的.ant類型的文件為例進行分析。

　　.ant文件保存的是路測信息，可以用Excel2000打開這種格式的文件來查看數據記錄的內容。可以看到這種文件的格式類似關系數據庫中的數據表，其中有一個time字段代表實際路測時的時間（精確到毫秒），以time字段為主健并進行排序，每一條記錄記載了對應時間點的相關信息，包括路測點的經緯度，場強（rxlev），通話質量（rxqual）,第三層信令(message)等等將近100個指標。

　　在進行數據回放之前要把文件中的數據導入到軟件所使用的數據庫中形成路測表，回放是針對數據庫的路測表的信息進行的。

　　三、路測數據回放的實現

　　針對路測表的路測數據回放就是要以圖形的形式按照時間先后再現路測信號。從運行界面上可以看出路測數據回放模塊的部分功能。這些功能的實現是通過靈活應用VB的一些相關控件、方法以及設計和編程技巧來完成的。

　　1. 路測數據回放的圖形化顯示

　　在數據回放時由于要按照時間順序進行動態回放，所以需要使用timer控件，timer控件是一個用于時間控制的控件，被廣泛應用于需要定時操作的各種場合。timer控件的屬性不多，其中有兩個較為重要的屬性。一個是enabled屬性，當該控件的enabled屬性為true時觸發該控件的_Timer事件，利用這個屬性可以控制回放的開始、暫停、停止、重放等操作；另一個是interval屬性，interval值代表了每次響應_Timer事件的時間間隔，單位是毫秒，進行路測數據回放可以把這個屬性值設置成不同的值以便對回放速度進行控制。

　　要進行圖形化的顯示，需要用到picture控件（不同于顯示圖像的image控件），把picture控件拖拽成一定大小用來作為回放顯示的主窗口，回放的圖形曲線就可以利用這個控件來實現。在回放時需要顯示的指標數據包括每個時間點對應信號的場強值、通話質量值和時間提前量（TA值）等，這些指標都是一些標量值。這里不妨以場強值（rxlev）為例說明一下如何圖形化表示場強值的大小。場強的值是一些-110到-47的數，單位為dB，總共分64個等級。現在假定picture控件的scale屬性被設置成了Picture1.Scale（0, 0）-（600，200），這就代表picture控件覆蓋區域被分成了橫軸為600單位、縱軸為200單位的坐標區域。可以在這個坐標區域內畫圖線來實現圖形化。在picture顯示區域顯示圖形，用的是line方法，line方法的編程語句是：

　　line（起始點橫坐標，起始點縱坐標）-（終止點橫坐標，終止點縱坐標），劃線顏色

　　需要注意的是，picture控件的原點是在控件的左上角，縱坐標軸向下為正，橫坐標向右為正。

　　當需要顯示的是柱狀圖時，起始點和終止點的橫坐標值相同，起始點縱坐標值應該是用戶定義的坐標原點在控件坐標系中所在的坐標，如下面一句：

　　Picture1.Line(Line_Show_position - flag_coefficient * 600+0.5, 112)-(Line_Show_position - flag_coefficient * 600 + 0.5, 112- 1.2 * drivetestrst.fields("Rxlev_S") ), vbGreen

　　句中的Line_Show_position等是用戶編程時定義的變量。

　　如果要實現折線圖的顯示，也是用line方法，只不過此時起始點和終止點的橫縱坐標值都會不同，line語句類似下面一句：

　　Picture1.Line (I - 0.5, 112-1.2 * Rxlev_S )-(I + 0.5，112-1.2 * Rxlev_S )，vbBlue

　　這時在顯示區域就會出現一條短短的直線，當很多這樣的直線首尾連接在一起時就形成了折線。注意，VB中有一個line控件也能實現畫線功能，這個line控件不同于上述的line方法，后者本身就是一個擁有屬性和方法的對象，而前者只是picture控件的一個方法，所以為了保證這些圖形被遮蓋后仍然能保持原樣，必須在畫線之前執行Picture1.AutoRedraw = True語句。

　　當系統檢查到數據中出現了掉話、壅塞等情況時，需要以圖標的形式把這些信令的狀態標示出來。要形成這些效果，需要用到picturebox控件，這個控件是一個圖片包容器，它有一個picture屬性，把該屬性的內容設置成需要顯示的圖片后，用left和top屬性設置圖片的位置，用visible屬性來控制圖片的顯示或隱藏就可以方便地實現表示壅塞、掉話等信令的狀態了。

　　2. 回放內容的回滾

　　對回放內容的回滾是指當網優人員在觀測回放時，如發現異常，則會拖動滾動條以重新觀測回放過的內容。由于picture本身不支持滾動顯示的功能，也就是picture控件本身并沒有用于滾動顯示的屬性，因此，需要采取變通的辦法來實現。本文采用的是在picture控件中嵌入flatscrollbar控件的方法。flatscrollbar是滾動條控件，專門用于拖動顯示。flatscrollbar通過max和value屬性來實現滾動顯示，max屬性用于設置一個最大值，value屬性就是用戶點擊滾動條所得到的位置。比如，某文件有5000條記錄，而在回放時每一屏幕只能看到600條記錄的圖形顯示，因此，當用戶需要察看任意位置記錄顯示的時候，就需要拖動滾動條，當用戶拖動由faltscrollbar實現的滾動條到某個位置時（比如拖動到第3000條記錄內容），此時，faltscrollbar控件的max屬性可以設置成5000，而拖動后的value值等于3000，可以應用flatscrollbar的這個屬性來實現滾動顯示控制。可以把指向路測數據內容的數據集指針（游標）指向3000，在picture控件上顯示相應部分數據的圖形。當然，如何再現圖形還要涉及到一些細節卻很重要的問題，比如如何讓拖動更加平滑，如何保存回放過的狀態等等，這些問題都需要采取一些靈活的辦法去解決，這里就不詳細介紹了。

　　3. 在GIS地圖上進行路測點跟蹤

　　僅僅實現路測數據回放的圖形化顯示對于路測數據的分析還是不夠的，網優人員往往要結合電子地圖來跟蹤路測過程的實際路線從而找出每個路測點的實際地理位置，當觀測到異常信號時，網優人員需要根據發生異常的路測點的實際地理情況進行綜合的分析來判斷異常原因并制定網優方案，因此，路測數據回放還包括在地圖上進行路測點跟蹤的功能。完成這一功能需要選用合適的GIS平臺，這里以MapInfo PRofessional 7.0進行說明。

　　進行路測點的跟蹤時，可以采取如下方法進行：

　　首先在現有Gis地圖上創建一個供回放用的路測點圖層，當準備對某次路測進行回放時，可以根據回放紀錄的經緯度坐標（當然，記錄中應該會保存經緯度信息的）把所有的路測點添加入該圖層并在地圖上全部顯示出來，以便讓網優人員對路測點位置有一個宏觀的認識。

　　當具體回放到某個點的時候，采取的是把對應路測點高亮顯示的辦法。所謂的高亮顯示，其實是創建了一個臨時圖層，把正在回放的點加入這個臨時圖層，（同時刪掉原來的點），設置這個臨時圖層上的點的風格與路測點圖層上點的風格不同，這種風格的不同在視覺效果上就形成了一種所謂的高亮顯示。語句類似以下所示：

　　MapApp.Do "set style symbol MakeSymbol( 34, 452352352, 10)"

　　MapApp.Do "insert into cosmetic1(obj) values(createpoint(" && X && "," && Y && "))" 'cosmetic1是臨時圖層的名稱

　　這樣當回放進行的時候，路測點就會跟著回放的過程相應的“跟蹤”了。不過，需要注意的是，當路測點出現在了視線邊緣時，此時為了更人性化的跟蹤，應該讓當前路測點自動的居中顯示。語句如下所示：

　　set map center (" && X && "," && Y && ") '把地圖中心調整到以點point（x, y）為中心的位置

　　需要注意的是：雖然上述方法能夠完成路測點跟蹤的功能，但是，從實踐中發現，在跟蹤過程中這些路測點會不斷的閃亮和“跳動”，分析原因是由于系統在“高亮顯示”的過程中需要不斷的增刪臨時圖層中的點，從而大大增加了系統開銷。因此，為了解決這個問題，可以換一種思路，采取另外一種方法來解決。Windows有一些API函數，如BitBlt、GetDC、InvertRect、GetClientRect等，這些函數配合起來可以實現在windows客戶端屏幕上畫點等操作，如果“高亮顯示”的過程不采用增加臨時圖層的辦法，而采用利用此類函數給客戶端屏幕著色的辦法來實現路測點的跟蹤顯示，在實踐上發現可以根除這種“跳動”的現象，（當然，代價是要計算出路測點在屏幕上的顯示位置）因此，在無線網優系統的開發過程中如果遇到此類問題，不妨采取后一種思路嘗試，而筆者也正是采用的后一種方法實現的。

　　4. 其他功能

　　路測數據的回放還要實現一些相關的功能，比如，用鼠標選中圖形上的某條記錄進行采樣分析，場強值（rxlev）的sub 值和full值在圖形上切換顯示的實現，第三層信令的跟蹤顯示，在觀測路測數據的同時如何察看相應的話務指標等，這些都是很重要的功能，需要很好的實現。這里限于篇幅，就不一一敘述了。

　　四、總結

　　無線網優專家系統中的路測數據回放的實現需要使用Timer, Picture, PictureBox，flatscrollbar等控件來實現圖形化的顯示，需要借助GIS平臺開辟路測圖層來實現路測點的跟蹤，在路測點跟蹤的過程中合理使用一些Windows的API函數會給系統的性能帶來一些好的改變，因此，把無線網絡優化的業務和具體的編程技術很好的結合起來，才能完成穩定，高效的路測數據回放功能。

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　　郭興旺，1964年生，男，內蒙古人，副教授，博士。主要研究方向為機電控制與檢測、計算機信息處理等。

　　王煒磊，1979年生，男，湖南人，碩士研究生。

　　張國華，1975年生，男，安徽人，技術經理，碩士。主要研究方向為信息管理與信息系統、移動通訊。

　　閆智輝，1977年生，男，河南人，碩士研究生。

　　
----《中國數據通信》