基于CORS的采集數據在基站管理信息系統中的應用與實現

王艷艷　李君麗

（河南省地質礦產勘查開發局測繪地理信息院，河南鄭州　450006）

基于CORS的采集數據在基站管理信息系統中的應用與實現

王艷艷李君麗

（河南省地質礦產勘查開發局測繪地理信息院，河南鄭州450006）

本文介紹了通過河南省地質信息連續采集運行系統獲得全省移動基站的精確位置坐標及野外多種數據信息，利用CORS、GIS技術進行三維地形/基站建模，展現各個基站、傳輸設備相關位置信息和屬性信息，實現基站選址等功能，并輔助管理者進行決策。建立基站信息管理系統，通過網絡資源的有效整合，對基站信息進行有效管理。

CORS網基站信息系統

1　引言

隨著計算機應用水平的不斷提高，移動網絡資源越來越需要一套簡潔而強大的集成管理，將基站的信息管理、定位以及數字地理信息管理等集成為一體，為現代化的管理運營工作帶來方便和快捷。建立基站管理信息系統，以計算機網絡為依托，以現代化開發工具為集成平臺而建立的一套智能化的管理平臺。在移動應用領域，用戶資源管理及整個網絡資源中的軟硬件設施，包括通信設備、光纖、電纜、基站，以及附加的網絡運行、維護、故障排除等數據資源量不斷增加，而且在各項業務發展中，都與空間信息有很大關聯。而野外基站的坐標數據成為基站信息管理中首要因素，是基站管理信息系統實現的基礎性數據。

2　系統總體結構

通過網絡資源行整合，針對網絡資源信息的空間屬性及物理屬性進行有效組織與存儲，移動傳輸、基站的分布、選址及運行情況的相關信息進行管理與維護；使用地理信息技術、連續運行參考站網絡、報表、圖表等展現手段進行全面展現，結合GIS、三維建模等進行圖形并茂地展現各個基站、傳輸設備相關位置信息和屬性信息，并輔助管理者進行決策，便于靈活查詢與展現、高效維護與數據更新，即時掌握所管理的設施現狀及資源配備情況，輔助決策的過程，達到最大限度的靈活性。

本系統整體架構采用三層結構實現。應用層分為B/S和C/S兩種方式分別為用戶提供業務功能；B/S方式為用戶提供查詢、瀏覽、統計分析、專題圖等功能。C/S方式，為用戶提供專題圖、查詢、瀏覽、統計分析，以及業務數據的增加、修改、刪除等功能。中間的業務邏輯層包括各業務模塊的業務邏輯封裝，通過GIS產品所提供的各種服務的基礎上結合腳本語言、COM技術、Service等技術實現企業應用，為應用層提供數據訪問和應用調用，完成系統核心功能位于底層的數據層包括支持本系統運行的各種數據，包括共享基本地圖空間數據、專業空間數據，用戶可通過數據庫管理軟件對這些數據進行高效安全的訪問和管理。

3　系統設計

以河南省區域內的移動基站為研究對象，并對各類基站的位置屬性、告警、性能等數據進行采集及全方位的組合分析和計算；使用三維GIS、報表、圖表等展現手段進行分析對象、分析范圍、分析模式進行交叉全面展現；結合三維GIS技術，立體的展現各個基站、傳輸設備相關位置信息和屬性信息。

3.1基站數據采集

以往，GPS手持機等GIS野外采集系統，不能很好的滿足作業人員的要求，是因其不能在野外實現實時高精度數據采集。作業人員需要將野外采集數據帶回到辦公室后，進行后差分處理才能得到高精度的成果。不能在野外獲得數據給使用人員帶來極大不便，而依靠差分技術是衛星定位終端達到高精度的保證。所以，實時差分功能成為GPS手持機大范圍推廣使用的技術瓶頸。當連續運行參考站系統（簡稱CORS）作為衛星定位技術發展的一個新潮流發展起來時，它集成了衛星導航定位、數字通訊、無線網絡等技術，可以為移動設備提供精準穩定的實時差分改正信息。

借助于河南省連續運行參考站系統可以大大數據精度并降低野外數據采集的工作量。各基準站不直接向移動用戶發送任何改正信息，而是將所有的原始數據通過數據通訊線發給系統管理中心。同時，移動用戶在工作前，先通過GSM的短信息功能向管理中心發送一個概略坐標，管理中心收到這個位置信息后，根據用戶位置，由計算機自動選擇最佳的一組固定基準站，根據這些站發來的信息，整體的改正GPS的軌道誤差，電離層，對流層和大氣折射引起的誤差，將高精度的差分信號發給移動站。這個差分信號的效果相當于在移動站旁邊，生成一個虛擬的參考基站，從而解決了RTK作業距離上的限制問題，并保證了用戶的精度需求。

3.2系統數據庫建設

地理信息系統最基本的組成部分是空間數據，系統建立、運行維護過程中70%左右的工作是空間數據庫的建設與維護?；拘畔⒐芾硐到y也不例外。系統的數據庫建設主要涉及空間數據庫與非空間數據庫兩部分，空間數據庫主要包括基礎地理數據庫和各種專題數據庫；非空間數據庫主要包括各種文檔、報表以及多媒體信息等。

3.3三維地形/基站建模

基礎數據是三維建模的基礎，主要包括基站、本地市區、郊區、全省各比例尺的矢量電子地圖。通過對野外采集的數據進行處理，對地形/基站進行三維建模，真實的反映建筑的外貌特征以及基站周邊地形地貌綠化景觀，用戶可以在一個虛擬的環境中獲得真實的空間感知，更易被不同人群所接受和理解。

三維地形/基站模型為用戶提供豐富的交互式操作手段，用戶可以在虛擬的三維環境中行走、飛行、漫游，從各個角度與視點進行觀察，深刻形象的了解建筑與周邊環境的空間關系，并通過基站密度、建筑密度、覆蓋范圍等信息查詢與統計以及空間分析等，進行基站設施的管理與配置，也可通過城市環境評估，為用戶網點與基站等未來規劃提供決策輔助作用，實現方案的輔助審批。

3.4基站選址

在移動通信網絡中，由于各種原因的影響，網絡不可能達到完全的無縫隙覆蓋，時常會遇到盲區和弱區，如地下商場、樓道、車站、高速公路、山區等場所。對于運營商來說，有時出于成本、傳輸條件等考慮，在一些覆蓋盲區很難建設開通基站。但是這些盲區和弱區的覆蓋范圍有多大，是否會對相鄰區域的信號穩定造成一定的影響，這就需要借助于軟件對盲區或弱區進行站址選擇，估算和分析基站的覆蓋范圍，是否需要在影響較大的區域放置直放站或者用其它途徑來解決，合理優化和管理基站。

利用河南連續運行參考站網絡、GIS技術進行站址位置的選擇，科學的計算出通信網場強覆蓋范圍，選取成本最優的基站位置，對網絡進行優化等。科學的基站管理能夠有效的擴大移動通信基站無線覆蓋范圍，進一步降低盲區或弱區分布，減少基站的冗余建設，吸收更多的用戶和話務量，降低建設成本，提高收益，無論在技術實現上還是在市場運作上都有很大的意義。

基站選址主要利用三維通視分析功能來實現?；具x址一般已知條件是基站發強度（一般以距離來量算），同時給定一個范圍，尋找覆蓋范圍最廣的點，通過多個點之間的分析，最終選擇出能一組能全部覆蓋分析區域，同時基站數又最少的組合，這樣的組合就是該區域范圍內的基站選址分布。其是原理利用數字地形模型，借助三維分析的通視分析功能，在定義視點與可視范圍的基礎上，分析地形的可視區域和盲區，用不同方式區分顯示分析區域的通視區和盲區，最終形成一個通視區和盲區有對比效果的分析結果，再輔以二維電子地圖的背景數據形成通視分析的專題圖件，在專題圖件上可以很清晰的看到可視區域和盲區，而且通過背景數據可以知道哪些地方是通視的，哪些是通信的盲區。

3.5基站信息管理

根據基站管理的空間特性，利用GIS來輔助基站的管理，可以及時、形象直觀地了解基站及其設備、地形條件、道路交通狀況、居民地分布情況，更加方便了對基站的管理?；拘畔ɑ净拘畔?、基站主設備（BTS）信息、基站反饋信息、傳輸信息、鐵塔信息、配套信息等。對這些基站信息可以方便的在地圖上進行增加、刪除、修改、查詢等信息維護與操作，同時可以對基站的相關指標進行專題圖分析或圖表分析。其中傳輸信息主要包括光纜、光纜段、光纜附屬設備、光纜路由、光纜接續設備等纜線資源管理維護。

4　結語

本系統集數據采集、存儲、統計等信息處理為一體，通過河南省地質信息連續采集運行系統獲得全省移動基站的精確位置坐標及野外多種數據信息，利用CORS、GIS技術進行三維地形/基站建模，實現無線基站選址功能，為用戶提供C/S與B/S兩種交互方式，C/ S主要對信息進行維護與統計分析，B/S方式對地圖信息進行發布并可以靈活的進行信息的查詢與展現，及時、形象直觀地了解基站及其分布、設備、地形條件、道路交通狀況、居民地分布等情況，更加方便的對基站進行管理。

［1］劉書生，趙立鴻，楊磊.基于GIS技術電信基站管理系統的設計與實現［J］.江蘇地質，2004，28（4），224-227.

［2］王軍見，遠順立，王金娜，等.河南省地質CORS建設與應用［M］.河南：河南人民出版社，2013：27-32.

［3］宿浩.無線通信基站信息管理系統的分析與設計［D］.青島：中國海洋大學，2011.

王艷艷（1984—），女，工程師，主要從事地質測繪、地理信息技術等方面的研究；李君麗（1979—），女，工程師，主要從事地理信息技術等方面的研究。