Геоинформационные технологии организации обслуживания клиентов сети

- собственники  земельных участков и т.д.

Использование цифровой картографической основы с тематическими слоями и  сопутствующей информацией, хранящейся в базе данных, с удобным доступом к ней при планировании просто бесценно. К тому же база данных, наполненная в процессе планирования, будет использоваться в дальнейшем при эксплуатации создаваемой телекоммуникационной сети. Все эти и многие другие удобные условия для работы можно создать, используя геоинформационную систему.

Провайдеры, занимающиеся средствами передачи данных, очень  близко связаны с географией. Они  работают в пределах сервисных зон  и инфраструктура, которая обеспечивает услуги, связана непосредственно с местом расположения каждого заказчика. Телекоммуникационные компании при помощи ГИС оценивают с географической точки зрения различные характеристики и для абонентов, и для промышленных заказчиков. Этот не только позволяет им поставлять свои услуги более эффективно, но также помогает прогнозировать потребности в телекоммуникационных услугах. Прогнозирование роста клиентов основано на демографических данных, информации о проектах строительства, различных методиках моделирования и других обобщенных данных по территориям. Информация, полученная с помощью такого анализа, используется для разработки инвестиционных проектов и маркетинговых кампаний [5].

Информация, полученная на основе маркетинговых исследований, которая определяет текущие и будущие потребности в каналах связи, может быть использована для создания логической сети необходимых мощностей каналов связи, что позволит оценивать капиталовложения, требуемые для удовлетворения этой потребности. ГИС широко используется в поддержке принятия решений в области строительства каналов связи и прогнозирования их пропускной способности. Высокая эффективность здесь достигается за счет использования данных о существующих каналах связи, маркетинговой информации, а также информации о производительности существующих сетей, полученной от OSS.

 

2.1.1Структуры  геоинформационной системы по  планированию систем связи

 

Планирование связи является одним  из наиболее сложных, трудоемких и ответственных периодов в работе должностных лиц органа управления по управлению связью. Полное, качественное и своевременное выполнение задач планирования связи на операцию зависит от следующего:

- постоянного знания  оперативной  обстановки по  связи;

- правильного уяснения  задач по связи;

- своевременного принятия  решения на организацию связи;

- своевременной и четкой  постановки задач подчиненным;

- настойчивым проведением  в жизнь принятых решений 

Выполнение вышеназванных  задач осуществляется офицерами  органов управления в тесном взаимодействие между собой, которые своевременно информируют друг друга об изменениях в оперативной обстановке и обстановке по связи. Для  автоматизации взаимодействия между должностными лицами управления (отдела) связи, а также между другими органами управления буде целесообразным применение сетевых геоинформационных систем.   

Сетевые геоинформационные  системы, применяемые в сфере  планирования, дают возможность многим пользователям одновременно манипулировать с одним набором геоинформационных пространственных данных, что предполагает системные решения таких проблем, как обеспечение целостности базы данных; согласованное внесение одновременных изменений в данные различными должностными лицами; сквозное применение системы уникальных имен и идентификаторов создаваемых объектов. Эффективное решение этих проблем лежит в русле применения Intranet-технологии «клиент/сервер» и объектно-ориентированного (ОО) подхода. В сетевых ГИС должен быть первичен объектно-ориентированный (ООП), а не картографический (топографический, топологический и т.п.) подход к описанию территории, на которой планируется построение системы связи, и объектов на ней. Должны быть реализованы поддержка сложных объектов, наследование свойств классов, инкапсуляция, полиморфизм, перекрытие, перегрузка функций (моделей объекта) и т.д. Объектная ориентированность понимается здесь не в том смысле, что ГИС написана на объектно-ориентированных средствах, а в том, что те же механизмы должны быть предоставлены пользователю системы в интерактиве для организации данных о территории.

Преимущества ОО клиент-серверной  технологии особенно проявляются при решении таких проблем, как сетевой анализ, картографическая генерализация, поддержание целостности больших сложных топографических баз данных. В такой технологии основа  сетевой ГИС - геоинформационный сервер (ГИС-сервер) исполняет основные функции обработки геопространственных данных с использованием Web-интерфейса (передача запросов и результатов их выполнения), обеспечиваемого, со стороны клиентов сети Intranet, обыкновенным Web-броузером. Одной из наиболее важных особенностей ГИС является объектно-компонентная модель данных. Такая модель дает более тесную связь ГИС с объектами реального мира и существенно расширяет возможности по наращиванию функций системы, ее настройке и поддерживает собственные модели данных со специфическими объектами. Объектно-компонентная модель данных предполагает применение современных технологий разработки программного обеспечения более высокого качества. 
          Структура предлагаемой распределенной ГИС ППР изображена на рисунке В соответствии с современными методами построения крупных информационных систем  в ГИС выделены следующие основные функциональные блоки:

- блок, реализующий логику  хранения данных,

- блок логики обработки  данных,

- блок визуализации информации.

При этом функции обработки  данных реализуются централизованным сервером приложений, а функции хранения и визуализации информации распределены по специализированным серверам баз данных и автоматизированным рабочим местам ЛПР, соответственно.

По функциональному назначению среди необходимых системе источников данных можно выделить следующие категории:

- База данных (БД) экспертной  системы (ЭС),

- База знаний (БЗ) экспертной  системы, 

- База данных вычислительного  эксперимента,

- Пространственные данные,

- Атрибутивная информация  о пространственных объектах,

- Вспомогательные (прочие) данные.

Заметим, что представленные категории в общем случае являются пересекающимися наборами данных. Функциями ГИС в данной схеме являются визуализация информации и управление процессом ее обработки, направленной на выработку наилучшего по некоторым показателям решения. Современные прикладные геоинформационные системы обладают широким спектром функциональных возможностей и могут поэтому реализовать часть или даже все функции экспертной, моделирующей систем и даже, отчасти, систем управления данными.

 

Рисунок 5 - Логическая структура распределенной СППР на базе ГИС технологий.

 

Используемые в СППР наборы данных могут быть как хранимыми  локально, так и удаленными, в  частности распределенными, наборами данных.

Предложенная структура построения распределенной ГИС ППР опирается на применение геоинформационных систем в качестве основного и главного инструмента интегрирования разнородных данных, вызова внешних расчетно-аналитических модулей и когнитивного представления результатов моделирования. СППР, построенная на основе ГИС технологий, будет доступна и понятна неподготовленному ЛПР, так как он в этом случае оперирует с визуальной информацией, отображаемой на цифровой модели территории управляемого объекта [6].

2.1.2 Модель  беспроводной системы связи

 

Сложной  задачей построения работоспособной  геоинформационной системы является моделирования беспроводных сетей  передачи данных. Особенность таких  сетей, выделяющая их из огромного разнообразия сетей передачи данных, состоит в  наличии радиоканала - объекта, отсутствующего у проводных сетей и определяющего  показатели качества передачи информации. В случае беспроводных сетей передачи информации первостепенную роль играет проблема электромагнитной совместимости (ЭМС), означающая в данном случае способность различных их компонентов одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии непреднамеренных помех, не создавая при этом недопустимых помех друг другу.

Решение данной проблемы связано  с оптимальным выбором мест размещения приемопередающей аппаратуры и назначении оптимальных режимов ее работы, в первую очередь мощности и частоты излучения. Этап решения такой задачи в процессе проектирования новой беспроводной сети называется частотно-территориальным планированием.

Целью моделирования беспроводных сетей является решение следующих ключевых задач:

1. Частотно-территориальное планирование сети, обеспечивающее минимизацию внутрисистемных   помех,   максимальный   охват   территории   с   требуемым качеством      передачи      информации      и      ЭМС      с      существующими радиотехническими средствами;
2. Верификация характеристик действующей сети;
3. Оптимизация методов преобразования и передачи информации проектируемой сети;
4. Оптимизация   параметров   оборудования,   предназначенного  для   работы   в данной сети.

Для решения перечисленных  задач планирования сетей связи  требуются следующие исходные данные [7]:

1. Карта    местности,     необходимая    для    адекватного    описания    условий распространения сигналов в планируемом районе проведения операции; при использовании модели   в   компьютерных   автоматизированных   системах   проектирования радиосетей карта местности должна быть представлена в электронном виде в одном из стандартных форматов (например, «Maplnfo" или «Панорама»);
2. Сведения о законе распределения абонентов (трафике) на рассматриваемой 
   территории и их характеристиках (удельной эрланговой нагрузке), заданные 
   аналитически или представленные в обменном формате картографических 
   данных;
3. Технические   характеристики   планируемой   сети   (технология   передачи   и 
   обработки    информации,     частотный    диапазон,     требуемое    отношение 
   сигнал/шум и т.д.), указанные в ее стандарте;
4. Характеристики применяемого оборудования;
5. Координаты и технические характеристики радиосредств, функционирующих в рассматриваемом регионе, необходимые для расчета показателей ЭМС проектируемой и действующих в данном регионе сетей.

 

 

Рисунок 6 - Модель беспроводной сети.

 

В связи с многообразием  и сложностью задач моделирования  беспроводных сетей трудно рассчитывать на реализацию в одной универсальной модели полного набора функций, необходимых для решения всех перечисленных задач. Поэтому, в настоящее время сложилось несколько специализированных типов автоматизированных компьютерных систем анализа и оптимизации характеристик беспроводных сетей, каждому из которых присущи свои особенности применяемых моделей. Среди них следует выделить 4 ключевых типа:

1. системы частотно-территориального  планирования беспроводных сетей;  применяются на этапе развертывания  новых или модернизации существующих беспроводных сетей различного назначения для оптимального выбора мест и состава оборудования приемопередающих станций; их особенностями являются:

- использование электронных географических карт для точной привязки модели сети к местности;

- применение строгих моделей распространения электромагнитных волн в каналах связи;

- широкий спектр рассчитываемых характеристик;

2. системы, обеспечивающие  решение задач электромагнитной  совместимости беспроводных сетей; применяются, как и первые, на этапе развертывания новых или модернизации существующих беспроводных сетей различного назначения для согласования их параметров с параметрами других сетей с целью минимизации взаимных помех; для них характерно:

- возможность подключения к базам данных с местами размещения и составом

- приемопередающей аппаратуры всех радиосредств, работающих в рассматриваемом

- регионе;

- возможность   подключения   к   базам   данных   параметров   приемопередающей аппаратуры различных производителей;

- использование электронных географических карт для точной привязки модели сети к местности;

- применение строгих моделей распространения электромагнитных волн в каналах связи;

- расчет характеристик помех различного вида и оценка их влияния на параметры сетей;

3.системы мониторинга  качества работы существующих  сетей; применяются для измерения  и  последующего   анализа  характеристик  сети  в  реальных  условиях  ее функционирования; в системах такого типа обеспечивается:

• обмен информацией с базами данных измерений параметров реальных сетей;
• возможность  сравнения  результатов  расчета  и   эксперимента  и  корректировки параметров модели сети по его результатам;