通信學論文-計算機系統分析員論文-通信業應用【摘要】近年來，在應用需求的強大驅動下，我國通信業有了長足的進步。現有通信行業中的許多企業單位，如電信公司或移動集團，其信息系統的主要特征之一是對線路的實時監控要求很高，數據量龐大，如何將實時控制與信息系統集成在一起便成為系統實施的一個關鍵部分。在參與了某個通信公司的一套網管系統以及決策支持系統的設計后，我們分析了兩者的集成與應用工作，深切地感受到有一個良好的設計策略以及重視所選用的工具是一個關鍵。這個項目主要是對下屬各分站的子網以及有關鏈路的連通情況進行實時監控、實現報警、路由控制和授權等功能，其關鍵在于提供一個實時顯示情況的地圖界面，井將數據匯總和組織，建立起數據倉庫以及進一步實施數據挖掘分析，從而能支持企業的決策分析。我作為設計人員之一，著重在本文中討論控制系統與信息系統集成時的策略。【正文】眾所周知，通信行業需要有一整套監控通信網絡的手段，其工作特點是涉及到的各分站與基站的在地理位置L的分布性，更加需要有在更高一級提供檢測不同分站鏈接情況的手段。一般來講，由于數據都是海量的，所以，如何將整個網絡系統所得的數據及時處理，以便和決策部門的分析相結合，也成為迫切需要解決的重要課題。簡言之，分布性、實時性以及數據海量性是解決整個系統設計和集成的核心問題。首先，讓我們來討論一下“網管監控系統”。由于我參與設計與開發的這個系統并不是位于基層的分站，其定位在將下屬各分站的主機通信數據（包括數據流量、鏈路負荷、通往其他結點即主機的連通情況等）加以收集，所以對于具體通信事務的底層操作要求并不很高。考慮到上述原因，我們采用了一個地理信息系統開發平臺Mapinfo并采用Delphi編程，后臺用SQLServer數據庫（這是由于考慮到決策所需要用到的是Microsoft公司的OLAPService）。在分析和計劃之前，我們先對ITU801標準做了詳細的探討，這只是一個有關子網和鏈路定義以及分層等描述的標準，在聽取了許多分站人員的建議后，將MAPINFO公司提供的一個相關的MAPX的ActiveX控件嵌入到Delphi程序中，利用MAPX中提供的豐富的類以及操作，比如Object、Layer等實現網管界面，井且加入了子網和鏈路的概念，對屬下的分站可以隨意地組合成為不同子網，而且實現了放大與縮小的功能，大致可以將整個地區的分站集中在一張地圖中，能顯示在屏幕上，這時，只是顯示出各個分站的概要，小到可以顯示出某臺主機的機柜、機柜直到插件板（因為這些都要實時監控）。我們采用了分層的方法來實現以上縮放。對于一些靜態的數據，如分站，主機的位置等則先用Mapinfo公司提供的一套編制地理信息的工具（MAPX是其提供給編程工具的一個ActiveX控件）做成靜態的層次圖放置于數據庫中。我們新做成的這套系統通過與各分站的專用線路加以連接，能實時地得到數據，顯示于地圖上，反映出各站、各子網、各鏈路的實時狀態，并能將控制命令傳回分站（如強制鏈路中斷、路由轉換等）。現在，讓我們來討論其中最為關鍵的問題，即是要將實時控制系統與企業信息系統加以集成，我們的設想和體系結構大體上可以用一張簡圖表示。在這個體系結構中，由各分站保留著詳細的數據，網管系統則在一定時間間隔內將匯總到的數據作少量統計，抽取其中需要保存的內容放入數據庫，如每分鐘流量，某分站與其他分站每分鐘通信流量，在該分站中某個鏈路的負荷（這些鏈路有可能是動態分配的，也可能是固定分站之間的通信鏈路）。盡管如此，數據仍然是海量的，因此，如果要把這些數據都直接送到各個決策部門，比如送給市場部門是不現實的。所以，我們在數據庫的基礎上建立了數據倉庫，確定了客戶、時間、通信量、計費和故障等幾個數據倉庫的主題，每隔一定時間對數據庫中的原始數據進行清理與抽取等預處理工作，建立好數據倉庫。這里的預處理包括了許多方面的內容，比如有建立計算時間，但是無計費的（計費值為零）的數據，應視為建立失敗的無效數據，需要予以剔除；某些企業租用的是專用線路按月計費，中間的通信因此無計費的一些有關記錄也應剔除等。在預處理之后，再利用OLAPService的分析將數據融合與匯總。按照決策部門的需要提供相應數據（比如：市場部門需要每一分站的收益，客戶分布情況以及客戶費用等）。這些都可以由OLAPService對數據作預先處理，此時處理完的數據在邏輯上是以立方體（CUBE）形式存在的，其占用的存儲空間便能顯著地降低，如1999年8月有2000萬條通訊記錄，即使形成作為備份的文本都需要4G空間，經過OLAPService處理后僅需200M左右空間，因此，經處理后的數據主要存放于另外的相關部門的機器中，而不能與主服務器放在一起。最后，再來討論由決策人員所使用的系統。由于這些部門并不分散，我們就沒有采用OLAPServce的Web發布方案。采用Delphi編制了訪問OLAPService的客戶端軟件，用了OLAPService提供的、CubeBrowser控件，用相似于網頁的界面提供了數據立方體的各種操作，如上鉆（觀察角度從月轉到季度甚至年），切片，旋轉等操作。為了便于輸出打印數據，還內嵌了Microsoft的Excel數據透視表，可以將在CubeBrowser上所看到的數據轉化為Excel的表格形式，或者轉換成餅形圖、柱形圖和曲線圖等，比如可以觀察每天24小時通信流量的分布曲線圖，可以發現在夜間12點以后明顯通信流量減少，而決策部門便可制定某些優惠或減價措施吸引更多客戶在12點之后使用網絡。另外，在采用OLAPService中的數據挖掘功能時，其中提供的兩類算法分別是基于決策樹的分類和基于決策樹的聚類，市場部門的聚類算法將客戶根據費用情況加以聚集，以期發現處于同一消費水平的客戶的共同特征，便于制定政策，吸引客戶。這方面的努力我們將會進一步持續進行，以保證有足夠的海量數據而發現其中的規律。整個系統運行后，其數據采集，數據處理等一系列工作都由程序定期地自動進行，該系統應用已有一段時間，受到了不少好評。當然，也發現了其中有不少問題，比如；主服務器數據庫的容量問題，主站與分站的通信效率問題，還有在網管系統中，網絡故障的確定還不夠細致，需要由分站再具體化加以確定，決策系統與網管系統之間還缺少直接通信手段等，這些都有待于進一步的解決與改進。實時控制系統與企業信息系統集成化是推動從事生產制造、測量與監控等業務的企事業單位真正邁向信息化，提高工作效率的一個重要動力。如果是大型企業，更需要有一整套的系統，支持Web發布，智能查詢，自動識別如用于故障預測和數據挖掘等技術，從而能夠將底層的實時監控與高層的