一種基于SMS的移動通信網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控系統(tǒng)

閆卓旭 等

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，移動通信作為一個方便、快捷的通信方式，受到了廣大群眾的青睞。伴隨著移動通信用戶的不斷增加，為了能夠從根本上提高通信質(zhì)量，滿足用戶的需求，本文介紹了一種基于SMS的移動通信網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控系統(tǒng)，以期通過該系統(tǒng)的有效實(shí)施，提高網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化效率，從而為通信用戶提供更好的服務(wù)。

關(guān)鍵詞：移動通信 SMS 自動監(jiān)控

目前，移動通信已經(jīng)成為了人們生活中必不可少的一種通信方式，它憑借著自身方便、快捷等優(yōu)勢得到了廣大群眾的青睞。然而在移動通信不斷發(fā)展的同時(shí)，也面臨著一些有待解決的問題，通信質(zhì)量就是最重要的一個。基于SMS的移動通信網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控系統(tǒng)是移動通信運(yùn)營商為了提高通信質(zhì)量而設(shè)計(jì)出的一種分布式的監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的構(gòu)成主要有兩個部分，即終端監(jiān)測儀和監(jiān)控中心，并通過短消息的方式來實(shí)現(xiàn)二者數(shù)據(jù)的交互，從而了解網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量，并采取針對性的措施對通信質(zhì)量進(jìn)行完善。

1 移動通信網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

就目前移動通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式來看，大致可以分為兩種類型，即分布式和集中式。分布式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于可靠性高、可擴(kuò)展性強(qiáng)。而集中式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)則在于結(jié)構(gòu)簡單、成本低，但卻存在信號易失真、易受干擾等缺點(diǎn)。因此，根據(jù)移動通信系統(tǒng)的特點(diǎn)，在對基于SMS的移動通信網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇的時(shí)候，應(yīng)采用分布式結(jié)構(gòu)體系。

1.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 基于SMS的移動通信網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控系統(tǒng)所采取的是分布式體系結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要由三部分組成，即終端監(jiān)測儀、監(jiān)控中心和移動短信息服務(wù)中心。其中，終端監(jiān)測儀的功能主要是對系統(tǒng)中的特定內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測，并在此基礎(chǔ)上將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)以短信息的方式發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的功能主要是通過短信的方式，與各個終端實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸與共享，并以此為依據(jù)，對終端監(jiān)測儀的工作參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置。同時(shí)，監(jiān)控中心還可以為移動通信用戶提供查詢和報(bào)表功能。而移動短信息服務(wù)中心的功能則主要是完成系統(tǒng)中終端監(jiān)測儀和監(jiān)控中心的短消息互發(fā)。具體的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如圖1所示：

圖1 短消息方式上傳輸數(shù)據(jù)的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1.2 系統(tǒng)的功能 如果想要將自動監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能順利實(shí)現(xiàn)，對于終端監(jiān)測儀的設(shè)置，除了要確保其滿足系統(tǒng)的運(yùn)行需求之外，還應(yīng)該設(shè)置一套與之配套的軟件系統(tǒng)。就目前終端監(jiān)測儀的功能來看，應(yīng)該滿足以下幾個方面：①通信質(zhì)量參數(shù)的采集，這是終端監(jiān)測儀的一項(xiàng)基礎(chǔ)功能，通過對不同位置通信質(zhì)量參數(shù)的有效采集，可以對通信整體質(zhì)量有一個初步的了解，并針對不足之處，采取合理的優(yōu)化措施。②通信質(zhì)量參數(shù)的報(bào)送，系統(tǒng)在完成通信質(zhì)量參數(shù)的采集之后，需要將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行?，該環(huán)節(jié)是系統(tǒng)運(yùn)行中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了能夠確保傳輸質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇合理的報(bào)送方式是不容忽視的。目前，比較常用的報(bào)送方式有三種，即自報(bào)式、應(yīng)答式和自報(bào)/應(yīng)答兼容式。

監(jiān)控中心也是自動監(jiān)控系統(tǒng)的一個重要組成部分，監(jiān)控中心的功能主要包括以下幾個方面：①對終端監(jiān)測儀的參數(shù)進(jìn)行修改；②打開和關(guān)閉選定終端監(jiān)測儀自動發(fā)送采集數(shù)據(jù)功能；③通話質(zhì)量等級測試；④撥打掉話頻率測試；⑤修改自動監(jiān)測儀上傳采樣數(shù)據(jù)的控制中心號碼。

2 終端監(jiān)測儀的設(shè)計(jì)

2.1 終端監(jiān)測儀的硬件組成 就目前終端監(jiān)測儀的硬件組成來看，主要包括了51系列單片機(jī)和GSM模塊等。其中，為了進(jìn)一步滿足系統(tǒng)需求，GSM模塊往往采用標(biāo)準(zhǔn)的移動通信模塊，最常見的就是Siemens MC35，該模塊可以提供標(biāo)準(zhǔn)的AT指令，在指令的控制下，可以一次完成6組數(shù)據(jù)的采集。也就是說，可以一次采集六個不同基站的工作參數(shù)。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，單片機(jī)通過串口向GSM模塊發(fā)送AT指令來控制模塊的工作方式以及讀取采集的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，然后按照設(shè)計(jì)的協(xié)議將數(shù)據(jù)打成格式化的數(shù)據(jù)包再交給GSM模塊，發(fā)送數(shù)據(jù)每個GSM模塊中有一張SIM卡，監(jiān)控中心通過每個監(jiān)測儀的SIM卡號對它們進(jìn)行分類管理和控制。

2.2 終端監(jiān)測儀的軟件設(shè)計(jì) 圖2給出的是終端監(jiān)測儀的軟件流程示意圖，從圖中我們能夠看出，該軟件流程大致可以分為前臺和后臺兩個部分，其中，中斷服務(wù)子程序這部分可以視為前臺行為，利用函數(shù)完成相關(guān)操作這部分則可以視為后臺行為。結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)和需求，終端監(jiān)測儀的軟件設(shè)計(jì)需要具備以下幾個方面的功能：①自動發(fā)送通信質(zhì)量參數(shù)和實(shí)時(shí)報(bào)警；②終端監(jiān)測儀工作參數(shù)的設(shè)置和修改；③解決監(jiān)控中心收到的通信質(zhì)量參數(shù)延時(shí)問題；④防掉電功能。只有具備了上述功能，才能夠進(jìn)一步滿足自動監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行需求。

3 SMS和通信協(xié)議的設(shè)計(jì)

3.1 移動短消息服務(wù) 移動短消息服務(wù)是GSM的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)，通過GSM所提供的網(wǎng)絡(luò)平臺，可以向監(jiān)控中心傳輸固定長度的數(shù)據(jù)信息。與傳真業(yè)務(wù)相同，都是GSM數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)。就目前該服務(wù)所涉及的業(yè)務(wù)類型來看，大致可以分為兩種類型，一種是點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)，另一種是小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)。

3.2 SMS的特性與優(yōu)點(diǎn) 之所以采用SMS為基礎(chǔ)來對移動通信網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，主要是因?yàn)镾MS具有諸多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能，在進(jìn)行短信息發(fā)送的時(shí)候，信息的渠道并不是由發(fā)送者直接到接收者，而是發(fā)送者——短信中心——接收者。②傳達(dá)確認(rèn)，當(dāng)短信息成功傳達(dá)至接收人之后，發(fā)送者會收到確認(rèn)信息；③主叫號碼自動顯示，SMS中自動包含發(fā)送者的電話號碼，接受者容易知道發(fā)送者并回復(fù)。

3.3 通信協(xié)議的設(shè)計(jì) 通信協(xié)議的設(shè)計(jì)主要包括兩個方面的內(nèi)容，即通信協(xié)議的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議的算法。在自動控制監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中，不同環(huán)節(jié)對于數(shù)據(jù)格式也有不同的要求，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套完整的通信協(xié)議，以此來滿足系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的交互。采用移動短信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測儀的任意布置投資成本小，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國移動通信用戶數(shù)量的不斷增加，如何從根本上提高通信質(zhì)量成為了移動運(yùn)營商所面臨的一項(xiàng)重大課題。本文介紹的基于SMS的移動通信網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控系統(tǒng)，不僅能夠結(jié)合移動通信網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，對相關(guān)的通信質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效傳輸，而且還可以自動采集網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量參數(shù)、自動報(bào)送采集的參數(shù)以及完成自身參數(shù)的設(shè)置等。實(shí)踐證明，這種自動監(jiān)控系統(tǒng)對移動通信質(zhì)量的提升具有重要意義，能夠?yàn)槿罕娞峁└玫耐ㄐ欧?wù)。

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