基站自动化全网配置工具的研究与重构设计

饶志敏 李绍强

摘   要：针对旧的基站自动化全网配置工具，首先，文章分析了该工具的架构，研究了其中的数据流程和存在的问题;其次，设计出了一种新的架构和数据流程，并进一步介绍了其中的关键技术;最后，通过原型测试证明了这个架构的可行性，并且可以解决旧系统在并发性、共享性、成本和效率等方面存在的问题。

关键词：全网配置工具;新架构;基站自动化

随着移动通信技术的发展，基站不断更新换代，数量越来越多，基站配置参数也越来越多，原来基站“人肉运维”的方法已经不太适应信息化社会高速发展的需要。同时，社会经济的发展日新月异，人工成本已经成为高科技企业成本结构中的主要部分，对效率提出了更高的要求。

本文从某企业业务运营中遇到的实际问题出发，通过逐步的分析和研究，结合主流的软件技术设计出了一个新的系统架构，一方面，解决了业务运营中的难题;另一方面，也为今后的系统扩展奠定了基础，为日后的业务转型提供了机会。

1    软件需求背景

1.1  全网配置工具

目前，业界常用的软件配置管理工具有Rational Clear Case，SVN，GIT，CVS等。这些软件配置管理工具主要有两类用途：一类是针对通用软件的，一类是侧重于代码级的，对于特定行业特定产品的配置管理来说不是很合适。基站自动化全网配置工具一方面要进行配置管理，另一方面要结合多个版本、多代产品全网共存的情形进行自动化地精准配置。

1.2  项目背景及旧系统存在的问题

不同代的基站遵循的技术协议不同，与之配套的性能参数也不同。某高科技企业根据业务运营的需要开发了基站自动化全网配置工具，该工具的架构如图1所示，可以看出主要的配置管理工作由设备配置工具（Equipment Configuration Tool，ECT）模块来负责，但ECT并不直接与SITE模块连接，增加了数据的不一致性;模块SITE是整个架构的中心，非常繁忙，一旦有多个用户访问模块SITE， 就会增加用户排队等待的可能性。与此同时，根据信息数据在系统模块间的传递，绘制出其数据流图：源数据文件（Source Data File，SDF）模块的信息数据都是经过人机模块的，根据某些规则由人做出决策决定是否传递给第三方合作伙伴（the Third Party Partner，3PP）模块，3PP的输入依赖于人机模块的决策结果。同时，尽管ECT模块已经实现了配置管理的自动化，但仍然受人机模块的影响。

综合以上可以看出，人机模块在此系统中仍然是很繁忙的部分，仍然是系统的瓶颈所在。除此之外，此系统还存在3个问题：

（1）扩展性差，在大数据、云计算和物联网等技术迅速发展的背景下，拥有海量通信数据的高科技企业仍然使用传统分散的人机模式，既不符合技术潮流，也不利于向后兼容和扩展。

（2）并发性弱，由于老ECT模块中的插件是采用Python + Windows IIS实现的，而IIS服务限制了线程数量。

（3）共享性不好，ECT模块中的配置管理仍然是私有的，不利于在不同用户间进行共享;3PP模块需要经过人机模块中的人为授权才能獲得相关的信息数据。

基于以上问题，再加上人工成本的客观性和沉重性，企业迫切需要改进现有的架构。

2    软件设计

根据旧系统存在的问题，结合主流的互联网Web技术，设计了新的架构、对应的数据流程和数据库表。从需求分析的角度来说，整个项目的性质实际上是重构。因此，在分析了旧系统的架构和问题后，重构的对象主要集中在ECT模块和人机模块。对于ECT模块，重构的重点在于将配置项数据从ECT中剥离;对于人机模块，重构的重点在于将人的决策过程改由机器来完成。

2.1  架构设计

在新架构图中，系统的中心不再是SITE模块，而是Central Database，一个新的数据中心，它用来存储基站的所有信息数据，并通过SDIS BUS实现与模块SITE同步。ECT模块、系统开发环境（System Develop Environment，SDE）模块和管理信息中心（Management Information Center，MIC）模块、DATA模块则与新的数据中心Central Database按需进行交互，同时，还可以利用数据库的读写机制来缩短这些模块的等待时间。

2.2  数据流程设计

为了解决旧系统在数据流程方面的问题，设计了新的数据流图。模块SDF中的信息数据直接存入数据库中，无需等待人机模块中人的决策结果，就可以根据决策规则分享给3PP模块。其中的决策规则由用户自身的权限、运营商的权限、项目的类型和种类、第三方的类型等决定，并存放于数据库中。模块ECT也更加独立，不再部分依赖于原先的人机模块，而是直接从数据库中读取数据用于配置管理和脚本生成，间接解决了旧系统中并发性能差的问题。

2.3  数据库表设计

由于本文涉及的企业希望尽快投入使用，基站自动化全网配置工具在数据库设计方面的重点落在如何将原来分散的数据进行集中存储和管理。根据不同代基站的性能特征，以及重构前模块间传递的信息数据类型，设计的主要数据库表有sdf_node_raw_data，sdf_cell_raw_data，sdf_info等， 而经过内部处理生成的新表则不在这里列出。

3    新系统使用的关键技术及其特点

目前该基站自动化全网配置工具已经根据新的架构完成了原型和原型（prototype）测试，并且通过了原型测试，涉及的主要技术有以下3大方面。

3.1  SSM集成框架技术

SSM框架技术[1]是Spring，SpringMVC和Mybatis的整合框架。由于本论文涉及的旧系统信息数据比较分散，不能直接生成所需要的配置文件，需要一些中间的处理过程，对读取到的信息数据进行下一步解析或组合等处理，因此选择具有结构式查询语言（Structured Query Language，SQL）语句定制功能的Mybatis就更能满足业务的需要。同时，使用开源的SSM框架，可以大大提高项目的开发效率，减少项目的维护成本，增强系统的可扩性。

3.2  Restful  API

REST是Resource Representational State Transfer的缩写，是Web应用架构的一种设计风格和指导思想。符合REST架构设计原则的API，就是所谓的Restful API。前文已经说过，旧系统的最大问题之一就是扩展性差。采用Restful API 不仅可以大大增强新系统的扩展性，而且可以按需定制，兼容不同的数据接口，最大限度地减少对已有模块的修改，降低对现有业务的影响，同时减少开发人员的工作量。

3.3  Vue.js框架技术

Vue.js是一个基于JavaScript构建用户界面的渐进性框架[2]，是由数据驱动的，并且支持Restful API，使开发者不必具备美术设计方面的技能也可以设计出友好、美观的界面，并集中精力进行业务数据的处理。

综合来说，重构后的新系统具有如下特点：

（1）全自动化、机械化，提高效率，降低成本;解决了旧系统在人机模块的瓶颈;降低了对业务经验的依賴，减少了由于经验不足或者粗心等原因造成的人为误差。

（2）高扩展性，不论是选择的集成框架技术SSM，还是采用新的数据中心和Restful API，都保证了新系统的高扩展性。

（3）并发性和共享性能提高，新数据中心的引入，将数据和业务模块解耦，使各个模块更加独立。摒弃Python+ Windows IIS，新系统采用了Java Web，不仅解决了旧系统并发性能差的问题，而且也提高了共享性。

4    结语

本文首先详细分析了旧系统的架构图、数据流图及其存在的问题，然后结合主流的软件技术设计出了一个新的软件架构来解决这些问题，并通过原型测试证明了新方案的可行性，最后介绍了新系统所使用的关键技术和具有的特点。

[参考文献]

[1]AIXSCODE.SSM_CRUD[EB/OL].（2018-01-24）[2019-09-20].https：//github.com/AixsCode/SSM_CRUD.

[2]VUE.JS TEAM.Vue.js official guide[EB/OL].（2019-01-22）[2019-09-20].https：//vuejs.org/v2/guide/index.html.