基于GIS的寬帶用戶資源管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計

摘 要:寬帶用戶資源管理是在地理信息技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等計算機科學技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對各種網(wǎng)絡線路資源及終端用戶的綜合管理過程。本文運用關(guān)系型數(shù)據(jù)模型與面向?qū)ο笮蛿?shù)據(jù)模型相結(jié)合的設(shè)計方法，對地理信息進行有效設(shè)計，通過單一的接口來管理不同類型的信息，實現(xiàn)了對寬帶用戶的有效管理。本文給出了系統(tǒng)的設(shè)計方案，闡述了實現(xiàn)的功能，為推動寬帶用戶的智能管理提供參考。

關(guān)鍵詞:對象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫地理空間技術(shù)寬帶用戶資源管理

中圖分類號:TP311文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(a)-0006-02

1 引言

近幾年來，GIS技術(shù)在全球得到了迅猛的發(fā)展，它已成為IT的重要組成部分。目前，GIS在許多部門和領(lǐng)域得到了十分廣泛的應用，例如資源開發(fā)、土地管理等等。寬帶資源管理是GIS[1]在網(wǎng)絡通訊設(shè)施管理領(lǐng)域中的典型應用。隨著計算機網(wǎng)絡的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡資源集中管理已經(jīng)成為各個網(wǎng)絡運營企業(yè)和專網(wǎng)單位的迫切需求。雖然我國的交換設(shè)備與傳輸設(shè)備已經(jīng)趕超國際先進水平，可是與之配套的承載著交換與傳輸業(yè)務的網(wǎng)絡線路資源管理手段仍然十分滯后。落后的管理手段成為現(xiàn)代通信企業(yè)發(fā)展的巨大障礙?；谖覈W(wǎng)絡資源數(shù)據(jù)量大、管理復雜的特點，利用計算機科學技術(shù)開發(fā)一個用于綜合管理各類線路資源的網(wǎng)絡資源管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對網(wǎng)絡線路有效、快捷、方便的管理，具有十分重要的意義。本文根據(jù)寬帶用戶資源管理的功能需求，結(jié)合GIS軟件的特點，以基于面向?qū)ο蟮年P(guān)系型數(shù)據(jù)庫為底層平臺，選擇Microsoft Visual C++[2]為開發(fā)工具，對寬帶用戶管理系統(tǒng)進行研究與設(shè)計。

2 對象關(guān)系型數(shù)據(jù)模型

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是對數(shù)據(jù)進行存貯和管理的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)模型是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，各種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)都是基于某種數(shù)據(jù)模型的。通常，按照其特點可分成層次/網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型、關(guān)系型數(shù)據(jù)模型以及面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型三大類。

對象關(guān)系型數(shù)據(jù)模型是面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型的一個分支，其特點是:以關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為基礎(chǔ)并在其上擴充面向?qū)ο蟮娜舾芍饕δ埽葟浹a了關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)功能的不足，又保護了關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的傳統(tǒng)優(yōu)勢。

對象關(guān)系型數(shù)據(jù)模型在數(shù)據(jù)庫中的應用:(1)對象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫可將表作為一種數(shù)據(jù)類型，表中的每一條目可延伸為用戶自定義的單一值;(2)數(shù)據(jù)庫中表的列值可以有任意數(shù)量的值，而非單一值，并且這些值可以是不同的數(shù)據(jù)類型;(3)數(shù)據(jù)庫可以通過在表中封裝狀態(tài)和行為，來實現(xiàn)對每項數(shù)據(jù)的管理與操作;(4)可在數(shù)據(jù)庫中引入面向?qū)ο笏枷胫欣^承的概念，使得數(shù)據(jù)庫中的所有表都可以用層次式架構(gòu)組織起來。

3 寬帶用戶資源管理方案的設(shè)計

基于GIS的寬帶用戶資源管理主要分為三個不同部分的設(shè)計:導入數(shù)據(jù)設(shè)計、用戶管理設(shè)計、設(shè)備管理設(shè)計，設(shè)計方案如圖1所示。

3.1 導入數(shù)據(jù)方案設(shè)計

主要指在外部數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫之間設(shè)計數(shù)據(jù)接口，將用戶數(shù)據(jù)導入到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中進行管理。在設(shè)計數(shù)據(jù)庫接口時，要求開發(fā)人員對數(shù)據(jù)格式規(guī)范化，形成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)配置文件。配置文件的設(shè)計要靈活，方便用戶根據(jù)不同的情況隨時可以修改部分數(shù)據(jù)的格式。

3.2 用戶管理方案設(shè)計

主要指對寬帶用戶的管理?；贕IS平臺的寬帶用戶資源管理與一般的用戶管理不同，它實現(xiàn)的是對基于整條線路和全部線路設(shè)備的終端用戶的管理。寬帶用戶管理主要管理從局站到光分線盒所經(jīng)各個設(shè)備及對應用戶:對設(shè)備記錄其編號和使用的端子號，對用戶記錄其基本信息，如:姓名、地址等。為了方便管理人員的使用，需要在系統(tǒng)中設(shè)計一個與底層數(shù)據(jù)庫連接的用戶管理接口，使管理人員可以直接在寬帶用戶資源管理系統(tǒng)中對底層數(shù)據(jù)庫中存儲的用戶數(shù)據(jù)進行插入、修改、刪除等操作。

3.3 圖面設(shè)備管理方案設(shè)計

主要指對光纜配線架(Optical Distribution Frame，簡稱ODF)設(shè)備的管理。光纜配線架是安裝在局站機房內(nèi)的光纜線路網(wǎng)中的成端點設(shè)備。在寬帶用戶資源管理系統(tǒng)中，對光纜配線架的定義為:“135 ODF光配線架”。135是光纜配線架在系統(tǒng)中的唯一類型標識。

為了方便管理人員查看，采用圖形化設(shè)計方式來管理光纜配線架設(shè)備。其管理分為數(shù)據(jù)錄入及展開圖設(shè)計兩部分。在數(shù)據(jù)錄入中，首先要在圖面上錄入設(shè)備屬性數(shù)據(jù)，其次要在用戶管理對話框中錄入對應的用戶數(shù)據(jù);在展開圖的設(shè)計中，分為一級展開圖設(shè)計和二級展開圖設(shè)計。一級展開圖用于綜合管理對應局站的所有光纜配線架設(shè)備。二級展開圖用于管理單個光纜配線架設(shè)備，同時可以對光纜配線架的端子信息進行查詢。

3.4 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計

在基于GIS的寬帶用戶管理中，需要從對象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中讀取大量的數(shù)據(jù)。如何有效的組織各類數(shù)據(jù)，并盡量簡化各個方案的實現(xiàn)難度，是本設(shè)計需要解決的一個重要問題。根據(jù)導入數(shù)據(jù)、用戶管理和設(shè)備管理這三個模塊的特點，可以采用不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計。

在導入數(shù)據(jù)模塊設(shè)計中，由于要將外部數(shù)據(jù)庫導入的數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，因此要在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中定義存儲寬帶用戶信息的類(類似于表單的建立)，設(shè)為 “FCPINFO”類。

在用戶管理模塊設(shè)計中，需要記錄各個用戶信息及對應的設(shè)備信息。為了方便記錄整條線路的數(shù)據(jù)，本模塊采用鏈表的方式來存儲每條數(shù)據(jù)記錄，根據(jù)線路順序依次存儲各項設(shè)備對應信息，最終形成一條由起點設(shè)備至終點設(shè)備的完整線路數(shù)據(jù)及對應的終端用戶數(shù)據(jù)。

在圖面設(shè)備管理模塊設(shè)計中，采用圖形管理方式，為了實現(xiàn)設(shè)備展開圖以及端子信息查詢等功能，必須從數(shù)據(jù)庫中讀取出當前設(shè)備的屬性信息。在本系統(tǒng)中，使用新建一個類的方式來記錄光纜配線架對應的屬性項，用屬性項類指針來存儲當前設(shè)備的各項屬性值。從數(shù)據(jù)庫中讀取各項屬性的屬性值，并賦值給各個類的指針對象，在使用完畢后釋放指針對象的空間，從而實現(xiàn)對設(shè)備信息的管理。

4 功能實現(xiàn)

4.1 導入數(shù)據(jù)方案的實現(xiàn)

第一步，定義一個系統(tǒng)配置文件，在配置文件中定義所有數(shù)據(jù)導入的格式。第二步，將外部數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)按配置文件的格式導出，保存為某種類型的文件(例如:文本文件)。第三步，編寫程序，根據(jù)配置文件及數(shù)據(jù)文件的內(nèi)容，自動寫入一個SQL文件，在SQL文件中記錄插入數(shù)據(jù)的時間和插入數(shù)據(jù)的SQL語句。最后，使用一個系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的API函數(shù)來執(zhí)行這個SQL文件，從而實現(xiàn)對用戶數(shù)據(jù)的導入。

4.2 用戶管理方案的實現(xiàn)

用戶管理模塊的功能是為使用寬帶用戶資源管理系統(tǒng)的工作人員提供一個錄入和管理用戶數(shù)據(jù)的接口。通過添加、修改、查詢、刪除用戶信息等操作，實現(xiàn)對用戶的管理。在該方案的開發(fā)中，采用一種ActiveX控件(第三方網(wǎng)格控件GridWizard)，使得在表編輯時，具有下拉列表選擇和彈出對話框等功能，從而大大提高了本系統(tǒng)的開發(fā)效率。

4.3 圖面設(shè)備管理方案的實現(xiàn)

光纜配線架的一級展開圖，主要針對多個光纜配線架設(shè)備進行管理。在一級展開圖中將設(shè)備按行和塊來排列，每行中的一塊就是一個光配線架，根據(jù)其行號和塊號來繪制對應的ODF塊。二級展開圖則是對單個光纜配線架設(shè)備進行管理。二級展開圖的繪制依賴于ODF的框數(shù)、盤數(shù)、芯數(shù)等屬性。根據(jù)所得屬性值在繪圖區(qū)中繪制設(shè)備對應端子，并顯示圖例信息。為使設(shè)備展開圖直觀地顯示當前設(shè)備的使用狀況，分別對不同類型的端子(空閑、損壞、寬帶用戶)設(shè)置不同的顏色加以區(qū)分。

由于展開圖的大小有限，必需動態(tài)繪制光纜配線架端子，即:在相同的區(qū)域內(nèi)根據(jù)端子數(shù)量決定繪制端子的大小。具體方法如下:⑴首先得到有效繪制區(qū)域的Width()和Height();⑵ 根據(jù)從數(shù)據(jù)庫讀取的數(shù)據(jù)，計算繪制端子的行數(shù)、列數(shù)、中間空出的空間大小、及輸出文本占用的空間，等等;⑶ 用Width()和Height()分別除以計算好的數(shù)目，得到行寬wPiece和列寬hPiece。用其中較小的那個作為繪制端子的半徑r;⑷ 調(diào)用3層循環(huán)，根據(jù)框數(shù)、盤數(shù)、芯數(shù)分別繪制端子，并分別輸出對應的文字提示。

通過上述三部分的研究與設(shè)計，最終完成了系統(tǒng)功能的開發(fā)，系統(tǒng)界面如圖2所示。該寬帶用戶資源管理系統(tǒng)是一個地理空間資源操作支持系統(tǒng)，它以電子地圖為背景，以對象型數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)，為具有地理空間特征的網(wǎng)絡線路設(shè)施和用戶，建立符合網(wǎng)絡線路專業(yè)規(guī)范的空間數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)從獲取服務需求、線路資源規(guī)劃、工程建設(shè)、運行維護、網(wǎng)絡分析、故障報告、工作調(diào)度、現(xiàn)場應用、資產(chǎn)管理和企業(yè)內(nèi)部信息查詢等應用的一個綜合信息管理系統(tǒng)和支持決策系統(tǒng)。

5 結(jié)語

綜上所述，本文研究了基于GIS的寬帶用戶資源管理方案，設(shè)計了三個不同部分的用戶數(shù)據(jù)管理模塊。通過實際開發(fā)，解決了系統(tǒng)配置文件的設(shè)計、鏈表式結(jié)構(gòu)存儲數(shù)據(jù)、動態(tài)分級繪制設(shè)備展開圖等技術(shù)難點，實現(xiàn)和完善了適合于寬帶用戶資源管理的資源管理系統(tǒng)，擴展了寬帶用戶資源管理的應用范圍，滿足了更多用戶的需求。

參考文獻

[1]戴維斯著，蔣波濤譯．GIS for Web應用開發(fā)之道[M].北京:電子工業(yè)出版社，2008．

[2]陳建春．Visual C++ 開發(fā)GIS系統(tǒng)[M].北京:電子工業(yè)出版社，2004．