移动信息推送系统模拟器的设计

王海兮 马军

(中国电子科技集团公司第三十研究所四川成都 610041)

1 引言

移动信息推送系统通过信息推送设备的多路无线射频单元接入移动通信网，向手机、固话机和传真机终端推送语音、短信和传真信息。但随着移动通信网的业务能力和网络带宽不断提升，移动信息推送系统存在推送资费高、推送信息受运营商限制以及推送效果评估困难等问题，在实装设备上进行移动信息推送训练受到较多的限制。基于半实装的移动信息推送系统模拟器作为移动信息推送模拟训练系统的核心组成，可模拟复杂的移动网络环境、丰富的设备故障想定和贴近“真实”的推送结果反馈等，有效解决了移动信息推送训练中的业务覆盖度、训练成本和训练效能评估等问题[1]。

2 系统的总体设计

通常模拟训练系统不仅包含用于业务受训人员直接开展训练的模拟器，还包含配套的训练管理系统和导调评估系统[2]。移动信息推送模拟训练系统的结构如图1所示。

图1 系统的结构

移动信息推送系统模拟器由模拟训练软件和半实装的移动信息推送模拟设备两部分组成[3]。模拟训练软件实现与训练管理系统的接口信息交互，包括受训人员登录、训练科目查看、训练计划查看和执行和训练器材状态的检测等；实现与导调评估系统的接口信息交互，包括想定内容的查看和解析、训练软件截图和数据抓取、导调控制内容的接收和解析、训练时间和天文时间的同步等。半实装的移动信息推送设备实现对移动信息推送实装设备的状态和指示信号模拟。

训练管理系统和导调评估系统主要配合移动推送系统模拟器开展日常训练，其中训练管理系统完成训练科目、受训人员、训练计划、训练设备的管理和训练数据的存档。导调评估系统用于训练想定信息制定和下发、训练过程的数据采集、训练时间的步长控制和时统服务，导调控制及训练效果评估等[4]。

3 模拟器的设计实现

移动信息推送系统模拟器作为受训人员与模拟训练系统主要的人机交互接口，通过提供半实装的模拟设备和界面复制的模拟训练软件交互界面，实现提高受训人员业务熟练度和考核受训人员业务能力的功能。

3.1 半实装的模拟设备

半实装的模拟设备主要接收来自导调评估系统的设备想定以及受训人员实操行为产生的业务指令模拟实装设备的业务和状态响应。实装移动信息推送设备是基于核心处理器平台控制多路的移动通信模块来实现移动信息推送，如短信推送、电话推送和传真推送等[5]，能够提供给设备操作人员的直观反馈信息主要包括根据不同网络环境和业务指令条件产生的多路移动通信链路状态指示。因此半实装的模拟设备核心功能是对移动通信链路状态指示的模拟，而通信链路和通信网络的模拟则通过软件协议建模实现，移动信息推送模拟设备的功能组成如图2所示。

图2 模拟设备的功能组成

移动信息推送模拟设备包含业务处理单元、通信链路模拟单元、通信网络模拟单元和链路状态模拟单元。业务单元接收来自模拟训练软件的想定信息下发到通信网络模拟单元建立通信网络协议模型，开展移动信息推送训练时，业务处理单元解析业务指令发送到通信链路模拟单元，根据通信网络协议模型的想定产生推送结果，同时控制对应的链路状态指示。

3.2 模拟训练软件

模拟训练软件为受训人员开展业务训练提供人机交互界面，同时还完成了与导调评估系统、训练管理系统的外部接口通信[6]。人机交互界面直接使用移动信息推送系统的软件界面，可提高模拟训练软件的仿真度，外部接口通信则基于公共通信服务组件，通过标准的UDP协议承载实现，模拟训练软件的架构如图3所示。

图3 模拟训练软件的架构

公共通信服务组件是运行在模拟器后台的守护进程，负责与导调评估系统和训练管理系统之间进行通信。当需要发送消息到模拟器外部时，根据消息的类型和属性进行协议封装，然后对外转发；当接收到来自模拟器外部的消息后，进行协议解析将消息内容分发到对应的想定管理或计划管理等功能模块。

下面是一段用C#实现的分发来自模拟器外部消息的代码：

3.3 模拟器的对外接口

作为移动信息推送系统模拟器的核心部件，模拟训练软件除了与半实装的模拟设备内部通信完成业务模拟，更为复杂和关键的是与模拟器外部的导调评估系统和训练管理系统的接口通信。系统基于XML设计了专用于模拟训练软件与导调评估系统和训练管理系统之间通信的外部接口交互流程如图4所示。

图4 模拟训练软件的外部接口交互流程

模拟训练软件的外部接口交互流程按照训练过程分为4个阶段：

①训练开始：模拟训练软件登录训练管理系统获取访问权限、查看并开始训练计划，同时周期性与导调评估系统进行时间同步；

②想定生成：模拟训练软件接收来自导调评估系统的想定信息，进行本地想定信息部署，同时下发到半实物模拟设备；

③计划执行：模拟训练软件响应训练管理系统的查询请求，采集设备状态信息上报；响应导调评估系统的即时导调，修改本地的想定配置或控制训练进程；同时还将训练数据周期性上报导调评估系统，为训练效能评估提供数据支撑；

④训练结束：模拟训练软件执行训练任务后，向训练管理系统发送计划结束信息通知计划任务结束；同时向导调评估系统发送训练结束信息并上报训练过程数据和训练统计数据。

XML是一套定义语义标记的规则，通常被设计用来传输和存储数据，它将文档分成许多部件并对部件加以标识。XML语言以会话为基本的通信容器，用于网络上任意两实体间交换消息节，会话以一个XML标记结束[7]。作为一种元标记语言，XML适用于定义特定领域相关的、语义的和结构化标记的句法语言。在移动信息推送系统模拟器中，XML被用于描述模拟训练器材与训练信息系统之间的信息交互接口协议，具有良好的可读性和可扩展性。

以设备想定指示消息为例，根据模拟训练软件的外部接口交互流程，设备想定指示消息由导调评估系统的想定管理模块发送到模拟器的想定管理模块，外部接口协议如表1所示。

表1 模拟器的外部接口协议

设备想定指示消息的XML编码示例如下：

4 结束语

移动信息推送系统模拟器通过半实装的模拟设备对移动通信网络和通信链路进行模拟，基于XML接口交互协议与模拟器外部的导调评估系统和训练管理系统进行训练信息交互，结合实装的移动信息推送系统人机界面构建了低成本、高业务覆盖度和训练效能可评估的模拟训练系统。系统模拟器架构合理，XML接口协议规范且可扩展性强，适用于同类模拟器的设计。

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