北邮数据库实验报告2.docx

1、北邮数据库实验报告2北京邮电大学实验报告课程名称： 数据库系统原理 实验名称： E-R建模与关系表转换 网络工程系315班 姓名 王倩教师 吴起凡 成绩_ 2016年 4月 5日实验二 E-R建模与关系表转换 实验目的1. 理解和掌握E-R图的基本概念。 2. 培养根据实际应用领域数据对象描述，抽取数据对象特征、关联关系等信息，设计数据库概念结构的能力。 3. 选做：学习Power Designer，进行数据模型转换和关系表的自动创建，培养软件辅助设计工具的使用能力。 实验原理对GSM网络的各种配置资源，及资源之间的相互关系，如控制，分配给，相邻等，进行抽象，设计概念数据模型（CDM），形成E

2、-R图，然后利用Power Designer 数据库概念设计工具，将数据库概念结构转化为物理结构，然后再转化为SQL脚本，从而在数据库中直接生成表结构。 实验平台及环境1. 软硬件环境处理器：Inter(R) Core(TM) i5-2520M CPU 2.50GHz内存：2G操作系统：Windows 8.1 专业版，32位2. 工具实验平台: Microsoft SQL Server2012数据库管理系统数据库系统概念设计工具：Sybase Power Designer 12 实验内容1 根据数据需求描述抽象出E-R图阅读GSM移动通信网络配置数据库课程实验背景资料-11-v4.doc，根据

3、GSM的基本概念，分析其中的数据需求，将其描述抽象成实体和联系，并确定实体和联系的属性，特别要注意标明其主键和外键等约束关系，最终形成E-R图。2 将E-R图输入相关设计工具（Power Design）形成概念模型（CDM）。3 使用工具将E-R图转换为数据库物理结构（PDM）。4 将物理模型转化为生成数据库中的表和视图的脚本，注意要选择数据库为SQL Server。 5 执行SQL脚本，生成表和视图。 6 成功后，查看生成的表和视图的情况。 实验步骤1. 需求分析 GSM移动通信网络配置数据库是对通信网中的各种资源及各种资源之间的关系进行描述。资源既包括物理资源，又包括逻辑资源。GSM网络由

4、移动终端、无线网络部分、核心网络三部分组成，这三部分的资源主要有以下10种：物理资源： MS: 移动台/手机MS BTS: 基站收发信机（Base Transceiver Subsystem）,又称为基站（子系统） BSC: 基站控制器（Base Controller Subsystem）. Cell: 小区。在一个BTS周围，能使移动台以不小于最小有效信号强度接收到来自BTS的无线信号的所有地理位置点构成BTS覆盖范围或服务范围。BTS分为全向站和定向站。全向站的覆盖范围构成小区cell。定向站的覆盖范围称为扇区sector。由于小区cell和扇区sector的属性基本相同，所以下面建模时不

5、进行区分，统一称为cell. 邻区：地理位置相邻的小区cell或扇区sector的覆盖范围将会有重叠，重叠区域称为切换区域。而这些相邻小区互为邻区。 天线：BTS全向站配置一副覆盖角为360度的全向天线。BTS定向站配置有多副覆盖角小于360度的定向天线 MSC: 移动交换机逻辑资源： 路测信息：主要是对小区的经度，纬度，接收电平的测量 频点：BTS与MS间通过空中（逻辑）无线信道（channel）进行话音或数据通信。GSM系统所占用的无线频段被划分为一系列频点/频道/载频，每个频点对应于1个TDMA帧，1个TDMA帧包含有8个时隙(slot)，每个时隙相当于1个物理信道(channel)，而

6、1个物理信道又被映射为1个逻辑信道，如业务信道和控制信道等。当对业务信道和控制信道分配频点时，每个cell/sector只有且必须有1个BCCH，因此必须为此BCCH在物理上分配1个频点。而每个cell/sector内的TCH信道最多可占用8个频点，由于每个频点有8个时隙/物理信道，因此1个cell/sector内最多有64个TCH信道。 分钟级话务数据： 进行设计时，主要是对这些资源，它们的属性以及它们之间的关系建模。2. 概念设计对现实世界的资源进行一级抽象，构造E-R数据模型。实体设计：MS: 移动终端英文名中文名数据类型IMEI国际移动设备识别码字符型MSISDN移动用户号码字符型Us

7、erName用户名字符型gsmMspFout移动台发射机功率浮点型gsmMspSense移动台接收机灵敏度整型gsmMsHeight移动台天线高度浮点型MSCompany生产厂家字符型MZONE状态(通话还是空闲)字符型BSC: 基站控制器（Base Controller Subsystem）. 属性有：英文名中文名数据类型BSCid基站号整型Bscname基站名字符型latitude纬度浮点型longtitude经度浮点型manufact_factory生产厂家字符型BTS:基站收发信机（Base Transceiver Subsystem）,又称为基站（子系统）.属性有：英文名中文名数据类

8、型BTSnameBTS名字符型BTSidBTS号整型antennanumber配置的天线数整型altitude海拔浮点型longitude经度浮点型latitude纬度浮点型BCCHBCCH频点号浮点型carry_frequency载频数整型hen1跳频浮点型hen2跳频浮点型hen3跳频浮点型Cell:小区。属性有：英文名中文名数据类型cellid小区号整型locationarea位置区域字符型LACLAC号整型antenna:天线。属性有：英文名中文名数据类型manufact_factory生产厂家字符型antennaid产品编号整型type类型字符型frequency频段浮点型max_a

9、ttenuation最大衰减浮点型gain增益浮点型MSC:移动交换机。属性有：英文名中文名数据类型MSCPID设备号整型MSCfid逻辑号整型OMCSPID所属OMC_S_p标识整型MSCPName名字字符型MSCPAddress地址字符型MSCPLongitude经度浮点型MSCPLatitude纬度浮点型MSCPAltitude海拔浮点型路测信息：属性有英文名中文名数据类型KeyNum路测标识整型Rxlev接收电平浮点型Longitude经度浮点型Latitude纬度浮点型频点：属性有英文名中文名数据类型frequencyid频点号浮点型state状态（已经使用/空闲未用）字符型联系设计

10、： MSC”管理”BSC，一对多，两端均为完全参与，可引入cardinality limits。 BSC“控制”BTS，多对多，两端均为完全参与，可引入cardinality limits。 BTS“对应于”cell/sector，一对一，两端均为完全参与。 移动台空闲状态下, cell “覆盖” MS，多对多，MS完全参与，cell部分参与。 移动台通话状态下, cell “服务于” MS，一对多，MS完全参与，cell部分参与。 天线”配置给”小区/扇区，一对一，天线部分参与，小区/扇区完全参与。 地理位置上相邻、并且定义为邻区的2个小区之间有邻区关系，邻区关系是一种非对称关系，多对多，两

11、端均为完全参与，可引入角色表示法。 路测数据“来自于”小区，多对一，小区部分参与，路测数据完全参与。 话务数据与小区的关系为多对一，小区和话务量都是完全参与。 频点“分配给”小区，多对多，频点部分参与，小区完全参与，联系“分配给”的属性包括(1)上行频率(2)下行频率 (3)分配的信道类型，如BCCH、TCH、DCCH、CCCH等 (4) cardinality limits：BCCH有且只有一个。3. CDM设计，画出E-R图，输入Power Designer形成概念模型 概念数据模型如下图：4. 使用工具将E-R图转换为数据库物理结构Tools-Generate Physical Data

12、 Model5. 将物理模型转化为生成数据库中的表和视图的脚本，注意要选择数据库为SQL Server Database-Generate Database，生成的脚本文件如下图所示：6. 执行SQL脚本，生成表和视图 1）创建一个数据库t1；2）数据库t1右键，新建查询，将生成的SQL脚本复制到里面，执行，生成表和视图。7. 成功后，查看生成的表和视图的情况 表如下所示： 视图如下所示： 实验总结 通过本次实验，掌握了对现实世界对象的抽象，学会了建立实体-联系图，将概念数据模型输入Power Designer工具后，转换为物理数据模型，再进一步转换为数据库脚本文件，运行后生成数据库表和视图。

13、本次实验中遇到并解决的问题有以下几点：1. 建立实体时，当存在实体有相同名字的主键时，报错。 解决方法：tool-model options-model settings-Data Item 将Unique code 的对号去掉。2. 小区和BTS之间是一对一的关系，生成PDM时报错：circular reference。 解决方法：打开cell和BTS之间的属性框，在Cardinalities目录下，修改主从关系，即在Dominant role 的下拉列表中选择一个除none外的主从关系。3. 浮点类型设置精度为256时报错：精度过大。解决方案：设置为long float 或选取较小的精度，如20。4. 对于邻区，可以设置角色，不需要单独再设置一个邻区实体。角色名为邻区，条件为：位置相邻。如下图：5. 通过本次实验，还加深了对物理数据模型的理解。当实体间为一对多或多对一关系时，会将一的一方的主键加入到多的一方；当实体间是多对多关系时，会生成一个新关系表。6. 关系里面的选项“强制”，即表示完全参与。Power Designer的基数界限的设置与课上所讲的刚好相反。