内存映射处理网络规划仿真大数据的研究.pdf

《内存映射处理网络规划仿真大数据的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、内存映射处理网络规划仿真大数据的研究李文祺’，刘培植’，陈燕雷，董江波(1北京邮电大学信息与通信工程学院，北京100876；2中国移动通信集团设计院有限公司，北京100080)摘要本文介绍了内存映射的基本原理与调用流程，通过内存映射文件技术解决了无线网络规划软件大数据量中间结果的文件读写效率问题，对传统文件技术与内存映射技术进行了性能对比，展示了软件通过中间结果文件生成的最终结果，使软件既能够满足大规模仿真的需求，同时保证了运行的高效性。关键词内存映射；无线网络规划；中间结果；大数据量中图分类号TN929．5文献标识码A文章编号1008～5599(2014)

2、01—0073—05无线网络规划⋯在无线网络建设中起到了越来越重进行提取、处理以及统计等工作，然后生成最终结果。要的作用，无线网络规划方案的好坏、精确与否直接影响另外，网络规划仿真是按步骤进行的，某一步仿真需要着无线网络的质量以及后期网络优化的工作量。随着移动读取其前一步的仿真中间结果，如公共信道覆盖预测需通信的飞速发展，用户数据量的海量增加，对于网络的建要读取路径损耗计算(下文简称“路损计算”)生成的设规模以及质量都提出了更高的要求。因此，在实际的无中间结果。所以，仿真中间结果需要提供尽量全面、准线网络规划中，需要进行大量的计算才能得到一个通信网确的数据，

3、才能满足软件生成最终结果，中间结果的准络的整体规划结果。为了提高规划效率与精确性，在无线确、详细程度直接决定着仿真结果的可信度，从而最终网络规划过程中通常使用专业的规划工具软件进行规划仿影响网络规划的质量。真。无线网络规划软件已成为无线网络规划中不可缺少的随着无线网络规模的不断扩大，带给仿真软件一个工具，软件质量的好坏，直接影响无线网络规划的质量。最直接的问题就是仿真中间结果数据量非常大。例如，路损计算以及公共信道覆盖预测的仿真中间结果是以地1无线网络规划软件大数据量存取的问题图栅格为单位进行保存的，仿真中间结果需要保存仿真区域中每个栅格的仿真信息。为了保证

4、仿真质量，在规无线网络规划软件结果通常以地理信息系统的图划软件中，路损计算每个栅格通常要保存的数据量大概层、仿真报表以及仿真报告形式进行呈现。然而，仿真在200Byte量级，以20II1精度(每个栅格边长20m，结果的生成是以仿真过程中所产生的中间结果为基础面积400m)地图计算，如果仿真4000km的规划区的，即所有的最终形式的仿真结果都需要从中间结果中域则需要保存约2GB的数据信息，如果地图改为5m收稿日期：201509～24·2014年第3期·73精度，那么数据量增加至32GB，如此之大的数据量如果保存在个人计算机内存中则会导致软件直接崩溃；另外，仿真

5、中间结果可能需要进行永久保存，进行不同维度的读取与统计，如果保存在内存中，则随着软件的关闭，数据将会全部丢失。通常，在无线网络规划软件开发工作中，会将中间结果数据保存在二进制文件中，以便进行随机的写入和图1内存映射文件原理图读取。这样，就解决了大数据量中间结果的保存问题。然而，无论采用C#、C++或是Java语言，传统的文文件映射MapViewOfFile()；件操作如流方式等都需要进行I／0操作，在规划软提取文件数据；件中，对于中间结果文件的读取和写入是很频繁的工作，释放映射指针UnmapViewOfFile()；并且文件读写的位置也是随机的，这样就需要进

6、行大量关闭文件句柄CloseHandle()。的I／O操作，并带有频繁的寻址操作。众所周知，由于由于文件通常较大，所以文件映射需要进行分段映磁盘的读写速度与内存读写速度无法相比，所以大量的射，即根据需要调取数据的位置进行映射。内存文件映I／O操作会使系统的运行效率急剧降低，在软件运行时，射具体流程如图2所示。复杂的仿真运算已经占用了大量的时间，如果I／O操作再消耗掉几乎相同量级甚至更大量级的时间，则会很大程度上降低规划仿真人员的工作效率。所以需要提出另外一种技术，提高文件读写速度。2内存映射技术2．1内存映射原理与流程内存映射文件是Windows的一种内存管

7、理方法，提供了一个统一的内存管理特征，使应用程序可以通过内存指针对磁盘上的文件进行访问，其过程就如同对加载了文件的内存进行访问。通过文件映射这种使磁盘文件的全部或部分内容与进程虚拟地址空间的某个区域建立映射关联的方式，可以直接对被映射的文件进行访问，而不必执行文件I／0操作，也无需对文件内容进行缓冲处理，从而很大程度上提高了文件存取的速度，其图2内存映射文件流程图速度基本与内存操作在同一量级，如图1所示。采用文件映射技术，通常需要进行以下6个步骤：2．2进行内存映射文件需要注意的问题创建文件句柄CreateFile()；2．2．1系统的分配粒度创建文件映射句

8、柄CreateFileMapping()；进行文件映