CN102821403A - 一种基于普通用户智能手机的无线网络优化测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实现移动网络无线优化自动测试的系统。在智能手机上下载安装网络优化自动测试客户端，使之成为网络优化测试终端，该终端通过移动网络和位于移动核心网的RNO服务器实现消息交互。RNO服务器根据无线优化测试需求自动选取执行测试任务的网络优化测试终端并向其发送测试指令消息，网络优化测试终端解析并执行测试任务并上报测试结果，RNO服务器汇总整理多个网络优化测试终端测试结果形成最终测试报告。应用本发明可以方便地实现移动网络无线优化自动测试，为网络优化工作节省大量的人力和时间成本。

Description

一种基于普通用户智能手机的无线网络优化测试系统

技术领域

本发明涉及无线网络优化测试系统，尤其涉及利用普通移动用户智能终端自动进行移动网络无线优化测试的系统。

背景技术

对于移动无线网络，为了保障网络服务质量，控制网络运营成本，增强企业核心竞争力，网络优化工作尤为重要，持续优化工作的成效将对网络质量和效益产生重大的影响。网络优化有两个目的：从运营商效益方面考虑，在现有网络资源下，合理配置资源，提高设备利用率以及优化网络运行质量；从用户满意度方面考虑，满足用户对于服务质量的要求，通过优化改善接通率、掉话率等直接影响用户主观感受的关键指标，为用户提供更加可靠、稳定、优质的网络服务。

无线网络优化工作主要是通过大量DT(Drive Test，路测)和CQT(Call Quality Test，呼叫质量测试)主动测试，模拟用户行为，了解和验证网络性能，以便据此排除网络故障、提出优化措施、改善网络服务质量。目前DT和CQT测试主要是通过人工测试的方式进行，即先制定一个测试计划，交由测试人员携带测试专用手机，按照指定测试路线或者到指定地点进行测试，这种测试过程中所得的数据都是由测试人员手工记录而来，再由他们来对数据进行统计整理，最后手工录入记录并制作出分析报告。由此可见，目前的无线网络优化测试工作需要耗费大量的人力和时间成本，很难对无线网络覆盖区域的每个角落实现完全的优化测试，并且很难排除测试中的主观因素干扰。

美国专利US7263351提出一种无线网络优化的方法和系统，该发明的基本思想是基于无线终端上报的网络状态参数和终端状态参数产生网络优化数据并进而根据网络优化数据对无线网络进行优化、改变无线终端性能。但该发明未涉及如何通过DT或CQT测试获取具体的网络状态参数和终端状态参数。

中国专利CN200710091084.4提出一种通信网络优化的方法和装置，使得通信网络优化过程自动实现。其基本发明思想是通过预先设定并存储一个或多个历史网络优化相关性矩阵，将当前网络优化相关性矩阵和存储的历史网络相关性矩阵对应项进行对比分析，确定如何进行网络优化。但该发明未涉及如何通过DT或CQT测试获取网络优化相关性矩阵。

中国专利CN200710004535.6提出一种基于DT测试数据的网络优化告警方法，该方法首先采集测试手机上报的网络参数测量结果，然后按照预先设定的公式计算网络指标并比较指标是否超过阈值，当指标超过阈值时发出告警。该方法提高了大规模组网的网络优化工作效率，但是其测试的网络参数有限，主要限于体现TD-SCDMA网络导频污染情况的若干参数，同时DT测试工具仍然是专用的测试手机，数据采集过程仍然需要测试人员全程参与。

发明内容

本发明针对目前无线网络优化领域存在的问题提出了一种可自动完成DT和CQT等网络优化测试工作的系统。

具体地，根据本发明的一个实施方式，提供一种移动网络无线优化自动测试系统，所述系统由RNO服务器和多部作为网络优化测试终端的智能手机构成，其中RNO服务器位于移动网络核心网，包括网络优化业务处理服务器和相应的数据库服务器，负责管理所有网络优化测试终端和网络优化测试任务；作为网络优化测试终端的智能手机上运行着网络优化自动测试客户端，负责执行RNO服务器下发的网络优化测试任务并上报测试结果。

所述RNO服务器和网络优化测试终端可通过消息交互完成网络优化自动测试功能，包括RNO服务器通过移动网络向网络优化测试终端装置发送的DT测试指令消息、CQT拨打测试指令消息、状态汇报指令消息、系统升级指令消息，网络优化测试终端通过移动网络向RNO服务器发送的针对指令消息的确认消息、执行指令的结果报告消息、网络优化测试终端装置的状态报告消息。

所述交互消息由预先定义的格式封装，由消息标识和消息体两部分构成，消息标识部分长度固定，其中包括消息发送方向、消息类型和消息子类型信息，消息体部分长度可变，其格式定义和消息标识之间存在唯一的映射关系。

应用本发明可以方便地实现移动网络无线优化自动测试，大大减轻了网络优化测试的工作量和人为主观因素干扰，可为网络优化工作节省大量的人力和时间成本。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1表示本发明系统的一个应用场景示意图；

图2表示本发明系统中基于用户智能手机的网络优化自动测试终端的功能框图；

图3表示本发明系统中车载无线终端网络优化测试终端装置与无线网络优化服务器之间交互消息的构成方式；

图4表示根据本发明的一个实施方式的CQT(Call Quality Test，呼叫质量测试)测试指令消息构成方式；

图5表示根据本发明的一个实施方式，网络优化服务器通过交互消息指示一台网络优化测试终端完成一次DT(Drive Test，路测)测试的流程；

图6表示根据本发明的一个实施方式，网络优化服务器通过交互消息指示两台网络优化测试终端完成一次CQT拨打测试的流程；

图7表示根据本发明的一个实施方式，网络优化测试终端按照来自网络优化服务器的指令消息进行CQT测试的流程图；

图8表示本发明系统中网络优化服务器的功能框图；

图9表示根据本发明的一个实施方式的网络优化服务器进行一轮无线网络优化测试的流程。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1给出了本发明系统一个实施例的应用场景，移动用户的智能手机通过无线信号接入移动网络；网络优化服务器及相应的数据库服务器(以下统称RNO服务器)位于移动核心网一侧，负责管理所有RNO测试。用户的智能手机通过移动网络登陆RNO服务器后可注册成为RNO候选终端，对于注册成功的终端，RNO服务器将提供RNO自动测试客户端软件下载服务，注册用户终端下载并安装了此客户端软件后即成为随时待命的RNO自动测试终端。RNO自动测试客户端软件将以后台方式运行，不影响用户正常使用手机其它功能。

图2给出一个智能手机功能框图，由图可见网络优化自动测试功能是基于智能手机普通功能和智能平台之上的一个定制应用，在智能手机通过移动网络连接RNO服务器之后，负责通过定制的接口消息与RNO服务器完成信息交互，接受RNO服务器的控制指令，完成网络优化测试任务并上报测试结果。RNO服务器向各网络优化测试终端发送的RNO指令消息包括DT(Drive Test，路测)测试指令消息、CQT(Call Quality Test，呼叫质量测试)拨打测试指令消息、状态汇报指令消息、系统升级指令消息等等；反之各网络优化测试终端可同样通过移动网络向RNO服务器发送反馈消息，包括对指令消息的确认消息、执行指令的结果报告消息、网络优化测试终端装置的状态报告消息等等。

图3进一步给出了RNO服务器通过消息交互控制一台网络优化测试终端完成DT测试的流程：RNO服务器首先向网络优化测试终端-A发送测试指令1；网络优化测试终端-A接收到指令消息并正确解析此消息后返回确认消息，随后按照指令内容开始执行测试任务；完成测试后网络优化测试终端-A向RNO服务器发送测试结果报告。类似的，图4给出了RNO服务器通过消息交互使两台网络优化测试终端之间完成CQT测试的流程：RNO服务器首先向主叫网络优化测试终端-A发送测试指令1，向被叫网络优化测试终端-B发送测试指令2；网络优化测试终端-A和网络优化测试终端-B接收到指令消息并正确解析此消息后返回确认消息，随后按照指令内容网络优化测试终端-A和网络优化测试终端-B之间开始执行CQT测试任务；完成测试后网络优化测试终端-A和网络优化测试终端-B分别向RNO服务器发送测试结果报告。

上述RNO服务器和网络优化测试终端之间交互的接口消息由预先定义的格式进行封装，图5给出了一个实施例，在这个实施例中RNO服务器和网络优化测试终端之间交互的所有消息由标识符和消息体两部份构成，其中标识符由6位十进制数字组成，消息体的长度不定。6位标识符中第一位数字表示消息发送自哪一方，0表示RNO服务器向网络优化测试终端发送的消息，1表示网络优化测试终端向RNO服务器发送的消息；第二至第三位数字表示消息类型，如01表示DT测试，02表示CQT拨打测试等等；第四至第六位表示上述消息类型下的子类型，如CQT拨打测试类型下001表示主叫拨打测试，002表示被叫拨打测试等等，在此不再一一列举赘述。总之，消息标识符和随后的消息体格式具有唯一的映射关系，接收方可通过这6位消息标识符进一步识别消息体内的具体内容。消息体内则包含本次消息的具体内容，如测试指令中必须的测试参数、执行指令的时间周期、测试触发条件等等。图6给出了一个CQT拨打测试指令消息的实施例，其中消息标识符002001表示该消息是由RNO服务器向网络优化测试终端发送的CQT主叫拨打测试指令消息。对应的消息体由8个字段组成，分别是：

触发条件类型，1位十进制数字，指在哪类触发条件下触发本次测试，如时间触发、位置坐标触发等等；

触发条件，16位十进制数字，指某种类型的触发条件，如由经纬度坐标标明的位置触发条件、几点几分几秒表示的时间触发条件等等；

被叫号码，12位十进制数字，指呼叫哪个号码进行本次拨打测试，该被叫号码可能是另一个网络优化测试终端的号码，也可能是核心网的一个测试专用虚拟号码；

测试次数，2位十进制数字，指该测试共进行几次；

间隔时间，3位十进制数字，指间隔多长时间进行一次测试，单位为分钟；

拨打次数，2位十进制数字，指每次测试进行多少次拨打动作；

连续拨打间隔时间，3位十进制数字，指从上一次拨打挂断到下一次拨打之间的间隔时间，单位为秒；

呼叫保持时间，3位十进制数字，指每次拨打成功后保持呼叫的时间，单位为分钟。

按照此实施例，当一个网络优化测试终端收到一条CQT拨打测试指令消息后，将首先解析该消息体，识别出上述各测试参数，然后进行如图7所示的测试流程：

1)开始执行测试指令后首先判断是否满足测试触发条件，直到满足条件转下一步骤；

2)拨打被叫号码，呼通后保持呼叫A分钟，然后挂断；

3)挂断后等待B秒，同时统计拨打测试结果，包括呼通率、掉话率、呼叫建立延时等等；

4)判断是否完成了C次拨打测试，如完成则执行下一步，否则回到第2)步；

5)判断是否完成了D次CQT测试，如完成则执行下一步，否则等待至下一次测试时间到达后回到第2)步；

6)上报本次测试的结果给RNO服务器，最后结束本次测试。

上述第2)步骤中，如果呼叫没有成功，则等待B秒，同时统计拨打测试结果，然后执行第4)步骤。各步骤中所需参数，如触发条件、A、B、C、D、被叫号码、测试间隔时间等均通过解析指令消息体获得。

网络优化(RNO)服务器包括业务处理单元以及相应的数据库单元，在实现时采用分布式、模块化的架构，可视应用规模灵活采用一台或多台服务器群组构成。图8给出其功能框图，其中，

数据库单元是多种逻辑数据库的综合，包括终端管理(TM_DB)及网络优化数据库(RNO_DB)。TM_DB存储的终端管理数据包括所有网络优化测试终端的识别号、网络优化测试终端执行测试任务的历史记录等业务数据。RNO_DB存储的网络优化数据包括RNO目标区域的地理信息系统(数字地图、地物地貌信息、基站信息、GPS坐标信息等)、所有网络优化测试终端上报的原始测试报告、经综合分析输出的网络优化测试报告、根据网络优化测试报告得出的网络优化调整措施等等；

接口适配单元IF负责基于TCP/IP协议或短信SMS完成RNO服务器和网络优化测试终端以及其它移动网络单元(如短信应用服务器)之间的通信，完成RNO服务器和网络优化测试终端之间交互消息的封装与拆封；

网络优化测试终端终端管理单元TM负责管理所有网络优化测试终端终端的工作状态监测统计、升级维护、测试任务执行历史、属性数据管理更新；

用户接口单元UI负责通过Web方式向用户提供使用本系统的界面，提供用户安全管理、RNO测试业务目录、业务需求输入、业务定制、RNO结果查询、网络优化测试终端终端信息登记、维护和查询等界面，按照用户的业务需求向RNO管理单元RNO_M发起RNO测试请求；

RNO管理单元RNO_M负责解析并响应UI提交的RNO测试请求，管理和控制RNO测试引擎RNO_E完成对业务的处理流程；

RNO测试引擎RNO_E实现主要业务逻辑，负责按照RNO_M的指令，搜索TM_DB数据库，匹配出合适的网络优化测试终端来执行RNO测试任务，完成RNO_DB检索和记录、测试指令消息的组合、RNO测试报告消息的解析和数据统计综合处理、输出RNO测试综合报告等业务处理流程。

图9进一步给出了RNO服务器根据RNO测试需求发起完成一轮RNO测试的流程：

1)首先用户通过UI单元输入RNO测试需求信息，如对某城市内环线城区进行CDMA2000 1x道路覆盖情况的DT测试，要求测试的参数包括导频信号强度、E_c/I_o、误帧率FER、比特误码率BER、接收信号强度、发射信号强度、导频号PN、载波号等等；

2)RNO_M根据上述需求信息指示RNO_E单元搜索数据库，寻找位于目标区域的所有备选网络优化测试终端，从中遴选出数量合适的网络优化测试终端作为测试执行者；

3)RNO_E单元针对选择的网络优化测试终端准备各自的测试指令消息，消息体中按照预先定义的格式包含测试触发条件、测试项目、测试要求等参数，然后通过IF单元向各被选网络优化测试终端发送测试指令消息；

4)等待各网络优化测试终端执行测试后上报测试结果，RNO_E单元分析整理这些测试结果，剔除不合格数据(如网络优化测试终端工作状态不稳定时的测试数据、网络优化测试终端超出目标区域的测试结果等)；

5)判断测试数据是否足够、完备，如是则执行下一步，否则执行第2)步；

6)综合每个网络优化测试终端上报的有效测试结果，形成最终的测试报告，通过UI单元输出给用户，同时还可根据此测试报告给出网络优化措施建议。

上述移动网络包括任何实现广域覆盖的移动通信网络，包括GSM网络、GPRS网络、EDGE网络、CDMA2000 1x网络、CDMA2000 EVDO网络、WCDMA网络、TD-SCDMA网络以及基于上述移动网络的演进网络，如LTE、4G网络等。上述RNO服务器和网络优化测试终端装置之间的交互消息可承载在移动网络短信业务或数据业务之上。

应用本发明可方便地自动实现无线网络优化测试工作，通过在大量智能手机上安装网络优化自动测试客户端，利用智能手机的GPS定位功能，RNO服务器中预先记录各网络优化测试终端的位置变化信息，一旦有优化测试需求，即可根据数据库中存储的信息检索出位于目标区域的测试终端，然后向这些网络优化测试终端发送测试指令，各网络优化测试终端按照指令消息执行测试任务并上报结果，RNO服务器根据大量网络优化测试终端的测试结果即可汇总整理出最终的测试报告。本发明使得网络优化测试任务由用户手中的大量智能手机自动分担执行，大大减轻了网络优化测试的工作量和人为主观因素干扰，可为网络优化工作节省大量的人力和时间成本。

本领域的技术人员应当能够理解，虽然上述实施方式中仅以一个CQT测试和基于部分CDMA2000 1x系统参数的DT测试为例说明本发明方法和系统，但实际上本发明的方法和系统可适用于任何移动网络的无线网络状态、信号质量、呼叫质量、切换质量等网络优化自动测试。同样，上面仅以两个网络优化测试终端之间的呼叫测试为例说明如何利用本发明系统实现CQT测试，但实际上本发明方法和系统同样适用于网络优化测试终端和核心网号码之间的CQT测试。

本领域的技术人员应当能够理解，上述实施方式中给出的消息标识定义中没有包含网络优化测试终端的识别号，这是由于网络优化测试终端作为一个移动终端都拥有一个唯一的终端号码，系统很容易根据终端号码区分不同网络优化测试终端。

不脱离本发明的范围和构思，上述无线网络优化测试系统可以做出多种改变和变形。本发明的范围由所附权利要求书确定。

Claims (6)

1.一种提供移动网络无线优化自动测试的系统，其特征在于，所述系统由RNO服务器和多部作为网络优化测试终端的智能手机构成，其中RNO服务器位于移动网络核心网，包括网络优化业务处理服务器和相应的数据库服务器，负责管理所有网络优化测试终端和网络优化测试任务；作为网络优化测试终端的智能手机上运行着网络优化自动测试客户端，负责执行RNO服务器下发的网络优化测试任务并上报测试结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述RNO服务器和网络优化测试终端可通过消息交互完成网络优化自动测试功能，包括RNO服务器通过移动网络向网络优化测试终端装置发送的DT测试指令消息、CQT拨打测试指令消息、状态汇报指令消息、系统升级指令消息，网络优化测试终端通过移动网络向RNO服务器发送的针对指令消息的确认消息、执行指令的结果报告消息、网络优化测试终端装置的状态报告消息。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述RNO服务器和网络优化测试终端装置之间的交互消息由预先定义的格式封装，由消息标识和消息体两部分构成，消息标识部分长度固定，其中包括消息发送方向、消息类型和消息子类型信息，消息体部分长度可变，其格式定义和消息标识之间存在唯一的映射关系。

4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述RNO服务器通过移动网络向网络优化测试终端装置发送的测试指令消息的消息体中包括测试触发条件、测试项目和测试要求信息。

5.根据权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述移动网络包括GSM网络、GPRS网络、EDGE网络、CDMA2000 1x网络、CDMA2000 EVDO网络、WCDMA网络、TD-SCDMA网络以及基于上述移动网络的演进网络。

6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述RNO服务器和网络优化测试终端装置之间的交互消息承载于移动网络的短信业务或数据业务之上。

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