無線接入設(shè)備泛型化調(diào)測維護平臺的研究

黃 燦

(武漢郵電科學研究院,430074;武漢虹信軟件有限責任公司，武漢,430074)

0 引言

現(xiàn)存的調(diào)測軟件都是針對特定類型的無線接入設(shè)備，為了使無線接入設(shè)備的調(diào)測維護軟件有更好的通用性和靈活性，提高軟件利用率，本文采用C++語言和VC6.0開發(fā)環(huán)境，運用泛型化的設(shè)計思想和泛型編程的方法，將無線接入設(shè)備的類型參數(shù)化，使直放站和基站設(shè)備的調(diào)測維護軟件集成到了統(tǒng)一的平臺加以實現(xiàn)，操作時根據(jù)用戶所選設(shè)備類型便可適配出相應設(shè)備類型的調(diào)測系統(tǒng)。

1 泛型程序設(shè)計的思想及泛型編程

泛型程序設(shè)計的思想和繼承不同,繼承只是單純的抽象。而泛型程序設(shè)計則是定義抽象的概念，并根據(jù)抽象的概念來編寫算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，才是泛型程序設(shè)計的本質(zhì)。

泛型編程就是以獨立于任何類型的形式編寫代碼，使用泛型時，需要具體程序?qū)嵗峁┦褂玫念愋突蛑怠７盒途幊痰拇碜髌稴TL即標準模板庫，是一種高效、泛型、可交互操作的軟件組件。它蘊涵著一種新的程序設(shè)計思想–泛型化設(shè)計。

2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及功能

2.1 體系結(jié)構(gòu)

無線接入設(shè)備泛型化調(diào)測維護平臺總體分為用戶層、協(xié)議適配層和通信層。

用戶層主要負責處理用戶界面實物，是程序與用戶交互的接口，接收用戶的各種輸入，處理后返回結(jié)果顯示給用戶。協(xié)議適配層主要完成泛型平臺的實例化以及所有與協(xié)議相關(guān)的工作。通信層負責完成所有與通信相關(guān)的功能。

2.2 功能

調(diào)測維護平臺的主要完成的功能有適配功能、通信功能、交互信息顯示功能、設(shè)備調(diào)測功能等。設(shè)備調(diào)測功能具體內(nèi)容包括：配置功能和告警功能。

配置功能又包括直放站設(shè)備配置參數(shù)查詢和設(shè)置、基站設(shè)備命令操作和配置文件的導入和導出。告警功能包括多種上報功能，可分為：開站上報、巡檢上報、配置變更上報及告警上報等。

3 設(shè)計方案

3.1 層次間處理流程

在界面上選擇要監(jiān)控的設(shè)備類型，界面層會根據(jù)所顯示的界面動態(tài)將數(shù)據(jù)更新到設(shè)備的參數(shù)對象中，交給協(xié)議適配層。協(xié)議適配層根據(jù)所選的設(shè)備類型從本地目錄中獲得設(shè)備的監(jiān)控協(xié)議、配置文件、數(shù)據(jù)庫文件等，并傳給界面層進行顯示。與設(shè)備間的數(shù)據(jù)收發(fā)由通信層來完成。協(xié)議適配層根據(jù)幀頭，幀尾和協(xié)議版本號可判斷所要解析的協(xié)議，從通信層得到協(xié)議幀后對協(xié)議幀進行解析，協(xié)議幀的組幀工作由協(xié)議適配層完成，若需要發(fā)送協(xié)議幀，只需將協(xié)議幀組好交給通信層即可。

3.2 協(xié)議適配層的設(shè)計

協(xié)議適配層完成了泛型化調(diào)測維護平臺最重要的工作——泛型化平臺的適配。泛型化平臺的適配是指根據(jù)用戶選擇的設(shè)備類型，運行相應設(shè)備類型的調(diào)測維護平臺。

在本層的設(shè)計中結(jié)合泛型化的設(shè)計思想，采用泛型編程的方法，將設(shè)備數(shù)據(jù)CUserData定義為類模板，使它支持不同設(shè)備類型的對象CRepeater直放站類或者CBaseStation基站類。在本地目錄中，根據(jù)設(shè)備類型的不同，在不同的路徑存儲相應設(shè)備類型的的配置文件、監(jiān)控協(xié)議和數(shù)據(jù)庫文件等。用戶在界面選擇要調(diào)測的設(shè)備類型，系統(tǒng)根據(jù)輸入的設(shè)備類型分別調(diào)用加載配置文件接口、加載數(shù)據(jù)庫文件接口和加載協(xié)議文件接口，獲取相應的配置文件、數(shù)據(jù)庫文件和監(jiān)控協(xié)議等數(shù)據(jù)以調(diào)用初始化設(shè)備接口初始化設(shè)備數(shù)據(jù)DevData，并將它輸出到界面層。

另外本層還負責完成所有與協(xié)議相關(guān)的工作——協(xié)議解析和協(xié)議組幀。本層的設(shè)計目標是使監(jiān)控系統(tǒng)在協(xié)議適配層形成一個透明調(diào)用和訪問的統(tǒng)一接口。協(xié)議適配層采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，將數(shù)據(jù)和操作分離。不同的監(jiān)控協(xié)議設(shè)計成相應的類，分別繼承監(jiān)控協(xié)議類共同組成的一個通用協(xié)議類CProtocol，在運行時根據(jù)派生協(xié)議類對象調(diào)用相應的組幀和解幀的實現(xiàn)方法。監(jiān)控協(xié)議類中含有設(shè)備的監(jiān)控參數(shù)對象，監(jiān)控參數(shù)對象與監(jiān)控協(xié)議中的監(jiān)控參數(shù)一一對應。用戶進行不同的操作，只需對不同的監(jiān)控量進行賦值，然后調(diào)用協(xié)議適配層的成員函數(shù)，由協(xié)議適配層來完成所有與協(xié)議相關(guān)工作。

3.3 界面層的設(shè)計

VC里面有眾多的控件，為界面的實現(xiàn)提供了便捷，多樣的實現(xiàn)方式。本系統(tǒng)界面分為系統(tǒng)初始主界面和選擇設(shè)備類型后適配出的調(diào)測界面。結(jié)合公司現(xiàn)有的直放站本地調(diào)測軟件和基站本地調(diào)測軟件，分析兩者在界面布局上的共同之處，將本泛型化調(diào)測平臺的調(diào)測界面大致分為菜單欄、工具欄、設(shè)備管理樹、參量顯示、操作信息框、狀態(tài)欄等7個區(qū)域。當用戶在主界面選擇設(shè)備類型，點擊啟動按鈕后，界面層接收從協(xié)議適配層傳入的設(shè)備數(shù)據(jù)DevData分別調(diào)用菜單欄顯示接口、設(shè)備管理樹顯示接口、設(shè)備參量顯示區(qū)顯示接口、操作信息框顯示接口、狀態(tài)欄顯示接口和工具欄顯示接口實現(xiàn)各個區(qū)域的更新顯示，以啟動相應設(shè)備類型的調(diào)測維護平臺。

3.4 通信層的設(shè)計

本調(diào)測系統(tǒng)支持的通信方式有三種，分別為串口通信、有線網(wǎng)口通信和PS域通信。

設(shè)計中將串口通信方式封裝成串口類，使用串口RS232。根據(jù)通信端口的關(guān)聯(lián)性，將有線網(wǎng)口通信方式和PS域通信方式封裝在一個類中，它們均使用了Socket類。

有線網(wǎng)口通信方式使用UDP協(xié)議，而PS域通信方式使用TCP協(xié)議。在PS域通信方式下，調(diào)測系統(tǒng)與調(diào)測維護平臺的接入方式有通過Internet接入和虛擬專用網(wǎng)絡(luò)接入兩種方式。本項目采用的是Internet接入方式，調(diào)測維護平臺使用固定的IP地址，設(shè)備端被動態(tài)分配IP地址。這種接入方式使用的是TCP/IP協(xié)議，此時由設(shè)備端發(fā)起連接請求，設(shè)備自動連接上PS域網(wǎng)，登錄到調(diào)測維護平臺上，調(diào)測維護平臺確認后開始通信。設(shè)備為了確保GPRS鏈路是連通狀態(tài)，每隔一定時間向調(diào)測維護平臺發(fā)送心跳包，調(diào)測維護平臺收到心跳包之后做出回應。

4 結(jié)語

本文結(jié)合泛型化的設(shè)計思想，采用泛型編程的方法，對無線接入設(shè)備泛型化調(diào)測維護平臺進行了研究。詳細闡述了平臺的體系結(jié)構(gòu)和功能，并給出了具體的設(shè)計方案。本研究有助于提高軟件的通用性和靈活性，降低軟件開發(fā)成本，并能顯著提高軟件利用率和操作人員的工作效率。

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