CN103152760B - 能对wlan系统进行监测及预警的方法及wlan感知系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种能对WLAN系统进行监测及预警的WLAN感知系统，由网络管理系统NMS与WLAN智能巡警系统构成，分析网络接入服务器ANAS设置监控的关键参数或指标、仿真网络业务，并以报表的方式下发指令；远程监控终端RCU根据要求监控和分析，并对监控的结果主动上报或预警；根据报警情况，分析网络接入服务器ANAS对历史数据进行回放，设定测试参数和业务仿真，验证分析的结果，方便定位问题，提高用户感知，从而评估出网络质量，挖掘出网络问题，方便网络管理系统NMS根据分析网络接入服务器ANAS所展示出的网络问题进行网络调整，从而及时解决网络问题，可以有效防止故障发生。

Description

能对WLAN系统进行监测及预警的方法及WLAN感知系统

技术领域

本发明涉及无线通讯领域，特别涉及一种能对WLAN系统进行监测及预警的方法及WLAN感知系统。

背景技术

WLAN是WirelessLocalAreaNetworks的缩写，中文译为：无线局域网络，是指应用无线通信技术将通信设备互联起来，随着笔记本电脑、PDA、智能手机、Ipad等便携终端的普及，为WLAN网络技术的发展带来了前所未有的空间。从频率规划的有效性考虑，WLAN使用的公众免费频段具有三个有效频点供使用，然而来自其他运营商、普通用户以及第三方干扰源的存在，对WLAN的正常使用带来了一定的困惑。因此，如何快速发现干扰源、有效规避干扰源以及采取合适的步骤、流程和策略显得尤为重要。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种能对WLAN系统进行监测及预警的方法及WLAN感知系统，旨在对全网客户进行感知，从而评估出网络质量，挖掘出网络问题，方便及时解决网络问题。

本发明提出一种能对WLAN系统进行监测及预警的WLAN感知系统，包括无线接入点AP、无线接入控制器AC以及网络管理系统NMS，所述无线接入点AP汇聚无线多用户终端接入，所述无线接入控制器AC汇聚多个AP接入及管理，所述无线接入控制器AC与所述网络管理系统NMS连接，所述网络管理系统NMS用于接收所述无线接入点AP和所述无线接入控制器AC的管理信息，并对所述无线接入点AP和所述无线接入控制器AC的性能和指标进行管理和监控，还包括WLAN智能巡警系统，用于实时的、综合的对WLAN系统进行监测及预警；所述WLAN智能巡警系统包括与所述无线接入点AP连接的远程监控终端RCU以及分析网络接入服务器ANAS，所述远程监控终端RCU通过有线网口与所述分析网络接入服务器ANAS连接：远程监控终端RCU，用于根据分析网络接入服务器ANAS所设定的监控关键参数或指标，进行WLAN网络空间接口监测以及对监测所得数据进行分析，并将监测所得数据的分析结果主动上报或预警给所述分析网络接入服务器ANAS，然后根据所述分析网络接入服务器ANAS所设定的测试参数和业务仿真，进行业务仿真测试，并将业务仿真测试过程中的网络优化数据上报给所述分析网络接入服务器ANAS；分析网络接入服务器ANAS，用于设定监控的关键参数或指标，并通过网络向远程监控终端RCU下发WLAN网络监控指令；并根据远程监控终端RCU上报的WLAN网络质量监测分析数据，进行历史数据回放，设定测试参数和业务仿真，然后根据远程监控终端RCU上报的业务仿真测试过程中的网络优化数据进行综合分析整理、统计和趋势分析，从客户感知角度评估出测试终端的WLAN接入点的网络质量，并通过表格或图形等直观的形式展示网络质量；所述网络管理系统NMS与所述WLAN智能巡警系统构成完整的WLAN感知系统，所述网络管理系统NMS根据所述分析网络接入服务器ANAS所展示出的网络问题进行网络调整。

优选地，所述分析网络接入服务器ANAS所设定的监控关键参数包括MAC地址、信道场强、频率、波段、SSID、支持802.11a/b/g/n、AP信号扫描、同/邻频干扰。

优选地，所述远程监控终端RCU包括空中接口监测模块，用于RF射频参数、数据流以及干扰信号的数据采集。

优选地，所述远程监控终端RCU包括业务仿真模块，用于FTP、Ping、Web业务的仿真。

优选地，所述远程监控终端RCU包括智能分析模块，用于信道扫描、信道分析、频谱分析、空中接口协议分析、吞吐量分析、连接分析、误码率分析、丢包率分析、时延分析以及带宽占用分析。

优选地，所述远程监控终端RCU包括硬件平台和操作平台，所述操作平台为嵌入式Linux系统。

本发明又提出一种能对WLAN系统进行监测及预警的方法，包括以下步骤：

（1）通过分析网络接入服务器ANAS设置远程监控终端的关键监测参数或指标，并对远程监控终端RCU以报表的方式下发WLAN网络监控指令；

（2）远程监控终端RCU接收分析网络接入服务器ANAS所下发的WLAN网络监控指令，实现对WLAN网络空间接口进行实时监测；

（3）远程监控终端RCU将对WLAN网络空间接口监测所得的数据，进行智能分析，并将分析数据通过网络上报或预警于分析网络接入服务器ANAS；

（4）分析网络接入服务器ANAS根据上报的情况，对历史数据进行回放，设定测试参数和业务仿真；

（5）远程监控终端RCU根据分析网络接入服务器ANAS所设定的测试参数和业务仿真，进行业务仿真测试，并将业务仿真测试过程中的网络优化数据通过网络上报给所述分析网络接入服务器ANAS；

（6）分析网络接入服务器ANAS根据远程监控终端RCU上报的业务仿真测试过程中的网络优化数据进行综合分析整理、统计和趋势分析，从客户感知角度评估出测试终端的WLAN接入点的网络质量，并通过表格或图形等直观的形式展示网络质量。

优选地，所述分析网络接入服务器ANAS所设定的监控关键参数或指标包括MAC地址、信道场强、频率、波段、SSID、支持802.11a/b/g/n、AP信号扫描、同/邻频干扰。

本发明将网络管理系统NMS与WLAN智能巡警系统构成一个完整的WLAN感知系统，WLAN智能巡警系统中的分析网络接入服务器ANAS根据WLAN网络的运营经验，设置监控的关键参数或指标、仿真网络业务，并以报表的方式下发指令；WLAN智能巡警系统中的远程监控终端RCU根据要求监控和分析，并对监控的结果主动上报或预警；根据报警情况，分析网络接入服务器ANAS对历史数据进行回放，设定测试参数和业务仿真，验证分析的结果，方便定位问题，提高用户感知，从而评估出网络质量，挖掘出网络问题，方便网络管理系统NMS根据分析网络接入服务器ANAS所展示出的网络问题进行网络调整，从而及时解决网络问题，可以有效防止故障发生，为WLAN站点提供真正人性化的、贴身的用户感知。

附图说明

图1为本发明远程监控终端RCU的结构示意图；

图2为本发明WLAN感知系统的结构示意图；

图3为本发明的网络结构图；

图4为本发明的一种能对WLAN系统进行监测及预警的方法的流程图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1至图3，提出本发明的能对WLAN系统进行监测及预警的WLAN感知系统100的一实施例，该WLAN感知系统100包括无线接入点AP3（ACcessPoint）、无线接入控制器AC4（ACcessController）以及网络管理系统NMS20（NetworkMonitorSystem），多个无线接入点AP3汇聚无线多用户终端接入，无线接入控制器AC4汇聚多个无线接入点AP3接入及管理，无线接入控制器AC4与网络管理系统NMS20连接，网络管理系统NMS20用于接收无线接入点AP3和无线接入控制器AC4的管理信息，并对无线接入点AP3和无线接入控制器AC4的性能和指标进行管理和监控，管理及监控的功能包括工作AP工作频率、终端未能正确接入的信息、AC内存及CPU的负载情况、AC是否重启或死机、AP的掉线率、关联用户数、在线用户数、网络吞吐量、单一设备的吞吐量等。而网络管理系统NMS20对于用户的实际使用指标的监控不完备，无法真正知道用户的感知程度。

网络管理系统NMS20的管理和监视功能不足，因此，本发明的WLAN感知系统100还包括一WLAN智能巡警系统10，该WLAN智能巡警系统10是一款基于802.11b/g/n协议，具备采集、分析空中接口参数的测试与分析系统，并可针对WLAN网络业务和运行质量进行测试及分析的系统，其主要功能包括：WLAN无线环境测试、认证接入测试、WLAN网络性能测试等，用于实时的、综合的对WLAN系统进行监测及预警。

WLAN智能巡警系统10包括与无线接入点AP3连接的远程监控终端RCU2（RemoteControlUnit）以及分析网络接入服务器ANAS1（AnalysisNetworkAC4cessSystem），远程监控终端RCU2与无线接入点AP3连接，用于实现仿真与采集数据，远程监控终端RCU2通过有线网口与分析网络接入服务器ANAS1连接：远程监控终端RCU2，用于根据分析网络接入服务器ANAS1所设定的监控关键参数或指标，进行WLAN网络空间接口监测以及对监测所得数据进行分析，并将监测所得数据的分析结果主动上报或预警给所述分析网络接入服务器ANAS1，然后根据所述分析网络接入服务器ANAS1所设定的测试参数和业务仿真，进行业务仿真测试，并将业务仿真测试过程中的网络优化数据上报给所述分析网络接入服务器ANAS1；分析网络接入服务器ANAS1，用于设定监控的关键参数或指标，并通过网络向远程监控终端RCU2下发WLAN网络监控指令；并根据远程监控终端RCU2上报的WLAN网络质量监测分析数据，进行历史数据回放，设定测试参数和业务仿真，然后根据远程监控终端RCU2上报的业务仿真测试过程中的网络优化数据进行综合分析整理、统计和趋势分析，从客户感知角度评估出测试终端的WLAN接入点的网络质量，并通过表格或图形等直观的形式展示网络质量。

远程监控终端RCU2的仿真结果或测试的结果，通过有线网口送给分析网络接入服务器ANAS1。有线网口可为POE接口，POE接口是一个带有电源接口的以太网接口，可为远程监控终端RCU2供电。

网络管理系统NMS20与WLAN智能巡警系统10构成完整的WLAN感知系统100，网络管理系统NMS20根据分析网络接入服务器ANAS1所展示出的网络问题进行网络调整。

远程监控终端RCU2可分为固定型和便携型，在以WLAN网络的VIP站点或关键热点为重点，安装固定型的远程监控终端RCU2，实现7*24小时的实时监控；然后配备便携型的远程监控终端RCU2，对普通的WLAN站点进行监测，与VIP站点构成点面结合的全网监控。

分析网络接入服务器ANAS1所设定的监控关键参数包括MAC4地址、信道场强、频率、波段、SSID、支持802.11a/b/g/n、AP3信号扫描、同/邻频干扰等。

远程监控终端RCU2包括空中接口监测模块21，用于RF射频参数、数据流以及干扰信号的数据采集。

远程监控终端RCU2包括业务仿真模块22，用于FTP、Ping、Web业务的仿真。

远程监控终端RCU2包括智能分析模块23，用于信道扫描、信道分析、频谱分析、空中接口协议分析、吞吐量分析、连接分析、误码率分析、丢包率分析、时延分析以及带宽占用分析。

远程监控终端RCU2包括硬件平台25和操作平台24，硬件平台25为MIPS平台，操作平台24为嵌入式Linux系统。空中接口监测模块21、业务仿真模块22和智能分析模块23基于TCP/UDP协议栈与分析网络接入服务器ANAS1之间进行传输、通信。

本发明将网络管理系统NMS20与WLAN智能巡警系统10构成一个完整的WLAN感知系统100，WLAN智能巡警系统10中的分析网络接入服务器ANAS1根据WLAN网络的运营经验，设置监控的关键参数或指标、仿真网络业务，并以报表的方式下发指令；WLAN智能巡警系统10中的远程监控终端RCU2根据要求监控和分析，并对监控的结果主动上报或预警；根据报警情况，分析网络接入服务器ANAS1对历史数据进行回放，设定测试参数和业务仿真，验证分析的结果，方便定位问题，提高用户感知，从而评估出网络质量，挖掘出网络问题，方便网络管理系统NMS20根据分析网络接入服务器ANAS1所展示出的网络问题进行网络调整，从而及时解决网络问题，可以有效防止故障发生，为WLAN站点提供真正人性化的、贴身的用户感知。WLAN感知系统100的分析处理流程举例：系统设置对信道占空比、RSSI、重发包数据比例、管理数据包类型和比例、FTP平均速率进行监测，如监测所得数据出现异常，对监测所得数据进行历史数据比较、专项数据分析以及相关属性分析，并与网络管理系统NMS20配合，实现深度验证（如，实时拨测验证、调整参数测试验证等），对WLAN网络问题进行定位，然后根据问题定位，进行网络调整，如：增加频点，提高容量；调整频率，减少干扰；关联用户速率限制；调整BeAC4on响应参数，提高信道效率；调整漫游切换时间，减少切换频度。

WLAN智能巡警系统10中的业务测试分为：

1、WIFI关联测试：通过设置测试次数、测试间隔、超时时间、SSID名称，从而获取关联时长、关联成功率；

2、WEB认证测试：通过设置测试次数、测试间隔、超时时间，获取认证页面弹出时延、认证页面弹出成功率、Web认证时长、Web认证成功率；

3、FTP下载测试：通过设置测试次数、测试间隔、停传超时时间、FTP服务器地址、下载文件地址、传输模式、下载线程数量等参数获取FTP下载数据量、FTP下载时长、FTP下载成功率、每秒钟的瞬时下载速率（如果为多线程方式，下载速率应为所有线程瞬时速率之和）；

4、FTP上传测试：通过设置测试次数、测试间隔、停传超时时间、FTP服务器地址、上传文件地址、传输模式等参数获得以下指标FTP上传数据量、FTP上传时长、FTP上传成功率等相关指标；

5、PING测试：通过设置测试次数ping间隔、超时时间、Ping目标地址、Ping包大小等参数获取Ping时延、Ping成功率等指标；

6、Http页面浏览测试：通过设置测试次数、测试间隔、超时时间、Web地址等参数获得页面初始显示时延、页面完整显示时延、页面完整显示成功率、页面大小、页面下载平均速率等指标；本WLAN智能巡警系统10可适应不用Portal页面进行测试，可根据Portal页面设置不同的测试配置或模板自动进行测试。WLAN智能巡警系统10的操作方便，人机界面友好，方便测试工程师操作；并且支持对无线网络进行扫描，获取无线帧进行分析，支持原始无线帧导出的功能；其采集和分析无线及底层参数功能包括：MAC4地址、信道场强、频率、波段、SSID、支持802.11a/b/g/n、AP3信号扫描、同/邻频干扰等；实用的优化功能包括支持信道扫描、信道分析、频谱分析、空中接口协议分析、吞吐量分析、连接分析、误码率分析、丢包率分析、时延分析、带宽占用分析；全面的业务测试包括支持Portal认证、网页访问成功率、Ping、FTP、Videostreaming、E-mail、DHCP关联接入等测试，能实时反映测试过程中的详细数据，并以直观的形式（表格或图形）呈现，同时能转换成文本文件。WLAN智能巡警系统10支持扫描802.11b/g/n所有信道，检测每个信道上的AP3、STA和AdHoc设备分布数量和详细情况，支持对信道、AP3、STA设备的筛选，还支持测试AP3间的漫游时延，支持统计SSID、BSSID间切换情况，能够自动探测多种安全和性能问题，呈现简洁明了的实时监控信息，有助于快速诊断、分析网络故障，能够输出符合各项规定与标准的测试报告，实现WLAN热点区域（高校、酒店、办公楼、重点小区）指标监测和数据分析，从客户感知角度发现定位网络问题，进一步掌握竞争对手短板，基于客户真实感知评估网络质量，深入挖掘测试数据反映的网络问题，实时的、综合的对WLAN系统进行监测及预警。

如图4所示，为本发明的一种能对WLAN系统进行监测及预警的方法的流程图，包括以下步骤：

（1）通过分析网络接入服务器ANAS设置远程监控终端的关键监测参数或指标，并对远程监控终端RCU以报表的方式下发WLAN网络监控指令；

（2）远程监控终端RCU接收分析网络接入服务器ANAS所下发的WLAN网络监控指令，实现对WLAN网络空间接口进行实时监测；

（3）远程监控终端RCU将对WLAN网络空间接口监测所得的数据，进行智能分析，并将分析数据上报或预警于分析网络接入服务器ANAS；

（4）分析网络接入服务器ANAS根据上报的情况，对历史数据进行回放，设定测试参数和业务仿真；

（5）远程监控终端RCU根据分析网络接入服务器ANAS所设定的测试参数和业务仿真，进行业务仿真测试，并将业务仿真测试过程中的网络优化数据上报给所述分析网络接入服务器ANAS；

（6）分析网络接入服务器ANAS根据远程监控终端RCU上报的业务仿真测试过程中的网络优化数据进行综合分析整理、统计和趋势分析，从客户感知角度评估出测试终端的WLAN接入点的网络质量，并通过表格或图形等直观的形式展示网络质量。

上述步骤（1）中的分析网络接入服务器ANAS所设定的监控关键参数或指标包括MAC地址、信道场强、频率、波段、SSID、支持802.11a/b/g/n、AP信号扫描、同/邻频干扰。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种能对WLAN系统进行监测及预警的WLAN感知系统，包括无线接入点AP、无线接入控制器AC以及网络管理系统NMS，所述无线接入点AP汇聚无线多用户终端接入，所述无线接入控制器AC用于将来自不同的所述无线接入点AP的数据接入和管理，所述无线接入控制器AC与所述网络管理系统NMS连接，所述网络管理系统NMS用于接收所述无线接入点AP和所述无线接入控制器AC的管理信息，并对所述无线接入点AP和所述无线接入控制器AC的性能和指标进行管理和监控，其特征在于，还包括一WLAN智能巡警系统，用于实时的、综合的对WLAN系统进行监测及预警；所述WLAN智能巡警系统包括与所述无线接入点AP连接的远程监控终端RCU以及分析网络接入服务器ANAS，所述远程监控终端RCU通过有线网口与所述分析网络接入服务器ANAS连接：远程监控终端RCU，用于根据分析网络接入服务器ANAS所设定的监控关键参数或指标，进行WLAN网络空间接口监测以及对监测所得数据进行分析，并将监测所得数据的分析结果主动上报或预警给所述分析网络接入服务器ANAS，然后根据所述分析网络接入服务器ANAS所设定的测试参数和业务仿真，进行业务仿真测试，并将业务仿真测试过程中的网络优化数据上报给所述分析网络接入服务器ANAS；分析网络接入服务器ANAS，用于设定监控的关键参数或指标，并通过网络向远程监控终端RCU下发WLAN网络监控指令；并根据远程监控终端RCU上报的WLAN网络质量监测分析数据，进行历史数据回放，设定测试参数和业务仿真，然后根据远程监控终端RCU上报的业务仿真测试过程中的网络优化数据进行综合分析整理、统计和趋势分析，从客户感知角度评估出测试终端的WLAN接入点的网络质量，并通过表格或图形等直观的形式展示网络质量；所述网络管理系统NMS与所述WLAN智能巡警系统构成完整的WLAN感知系统，所述网络管理系统NMS根据所述分析网络接入服务器ANAS所展示出的网络问题进行网络调整。

2.根据权利要求1所述的能对WLAN系统进行监测及预警的WLAN感知系统，其特征在于，所述分析网络接入服务器ANAS所设定的监控关键参数或指标包括MAC地址、信道场强、频率、波段、SSID、支持802.11a/b/g/n、AP信号扫描、同/邻频干扰。

3.根据权利要求2所述的能对WLAN系统进行监测及预警的WLAN感知系统，其特征在于，所述远程监控终端RCU包括空中接口监测模块，用于RF射频参数、数据流以及干扰信号的数据采集。

4.根据权利要求3所述的能对WLAN系统进行监测及预警的WLAN感知系统，其特征在于，所述远程监控终端RCU包括业务仿真模块，用于FTP、Ping、Web业务的仿真。

5.根据权利要求4所述的能对WLAN系统进行监测及预警的WLAN感知系统，其特征在于，所述远程监控终端RCU包括智能分析模块，用于信道扫描、信道分析、频谱分析、空中接口协议分析、吞吐量分析、连接分析、误码率分析、丢包率分析、时延分析以及带宽占用分析。

6.根据权利要求5所述的能对WLAN系统进行监测及预警的WLAN感知系统，其特征在于，所述远程监控终端RCU包括硬件平台和操作平台，所述操作平台为嵌入式Linux系统。

7.一种能对WLAN系统进行监测及预警的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）通过分析网络接入服务器ANAS设置远程监控终端的关键监测参数或指标，并对远程监控终端RCU以报表的方式下发WLAN网络监控指令；

（2）远程监控终端RCU接收分析网络接入服务器ANAS所下发的WLAN网络监控指令，实现对WLAN网络空间接口进行实时监测；

（3）远程监控终端RCU将对WLAN网络空间接口监测所得的数据，进行智能分析，并将分析数据通过网络上报或预警于分析网络接入服务器ANAS；

（4）分析网络接入服务器ANAS根据上报的情况，对历史数据进行回放，设定测试参数和业务仿真；

（5）远程监控终端RCU根据分析网络接入服务器ANAS所设定的测试参数和业务仿真，进行业务仿真测试，并将业务仿真测试过程中的网络优化数据通过网络上报给所述分析网络接入服务器ANAS；

（6）分析网络接入服务器ANAS根据远程监控终端RCU上报的业务仿真测试过程中的网络优化数据进行综合分析整理、统计和趋势分析，从客户感知角度评估出测试终端的WLAN接入点的网络质量，并通过表格或图形等直观的形式展示网络质量。

8.根据权利要求7所述的能对WLAN系统进行监测及预警的方法，其特征在于，所述分析网络接入服务器ANAS所设定的监控关键参数或指标包括MAC地址、信道场强、频率、波段、SSID、支持802.11a/b/g/n、AP信号扫描、同/邻频干扰。