基于商用手機的全員測試分析系統的研究

翟德懷+路垚+林征

【摘 要】通過對移動網絡測試方法便捷、高效、低成本、真實性的研究，提出了一種基于Android操作系統普通商務手機的信號電平檢測系統方案，開發出可以運行在任意一款Android終端上的客戶端軟件，能夠捕獲手機信號電平、位置等數據進行移動通信網絡覆蓋、質量、速率的分析和優化。并創造性設計木馬測試版本，通過后臺服務器端發送命令啟動客戶端進行測試，無需客戶端開啟軟件，實現了后臺控制前臺功能。

【關鍵詞】商用手機 全員測試 木馬版本

中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A 文章編號：1006-1010（2014）-20-0077-05

Research on Full Test and Analysis System Based on Commercial Mobile Phone

ZHAI De-huai， LU Yao， LIN Zheng

（China Mobile Group Guizhou Co.， Ltd.， Guiyang Branch， Guiyang 550001， China）

[Abstract] Based on the research on mobile network test method， including its convenience， efficiency， low cost and authenticity， a signal level detecting system solution for ordinary commercial mobile phone with Android operating system is proposed. The client software is developed which can run on any Android terminal. This client software can capture the phone signal level and location to analyze and optimize the network coverage， quality and rate of mobile communication network. Trojan test version is also designed creatively. The backend server sends a command to start the client test without opening the client software， which achieves the frontend function controlled by the backend.

[Key words]commercial mobile phone full test Trojan version

1 研究背景

移動通信技術的發展不僅帶來了豐富的業務類型、更高的速率，同時也帶來了網絡規劃和優化的復雜性。為了確保每個用戶都可以享受到良好的通信網絡服務，需要更多地依靠網絡優化技術來支持和保證網絡服務質量，其中路測（DT）法是最常用的基本方法。

目前常用路測方式有2種：基于筆記本終端的網絡協議、業務的專業測試儀表；手持測試終端。專業測試儀表尤其是筆記本終端類型功能強大，但存在操作復雜的問題；手持測試終端為專表專用，無法隨身攜帶隨時隨地使用。

為解決傳統移動網絡測試存在的問題，開展了基于商用手機的全員測試分析系統的研究，更好實現對移動網絡數據的科學管理及綜合利用，科學評估測量數據，提高測試資源的利用率及測試管理水平，更有效地提升網絡質量。該系統能夠解決當前網優工作中數據管理問題以及路測文件的綜合應用問題，極大提升網絡優化的工作效率，降低優化成本，進而達到提升移動網絡質量的目的，加強用戶對移動網絡的良好感知。

2 研究思路及原理

2.1 研究思路

為實現移動網絡測試方法便捷、高效、低成本、真實，基于商用手機的全員測試分析系統需要能以快捷、方便、簡易的方式對基站信號覆蓋范圍、信號強度以及手機操作信令流程進行檢測。對該系統的研究主要基于覆蓋預測和規劃算法，在網絡規劃和優化過程中，可以進行迅速有效的場景劃分和參數提供，通過網絡整體參數的管理和分析，提供有效的參數應用。

該系統包括移動客戶端、服務器端的數據展示和分析平臺。

基于普通商務手機終端需實現：

（1）實時捕獲手機電平、LAC、CELLID以及相鄰CELLID、CPI、UARFCN數據。

（2）在手機客戶端展示基于百度地圖的信號強度分布線路圖，定點測試信號強度分布圖。

（3）移動測試終端需要將捕獲的基站以及信令數據上傳服務器。

在服務器的管理平臺上需實現：

（1）基于百度地圖某時段的全量檢測數據的圖形化展示功能。

（2）數據報表功能，此模塊可以提供專業的、多維度的測試數據報表。

（3）數據分析功能，此模塊支持基站信號覆蓋弱區、盲區等的分析。

2.2 原理

本研究通過將繁重的“PC+測試工程師+測試手機”模式精簡為“普通工作人員+商用手機”為目的搭建商用終端測試系統，主要由用戶、系統硬件和軟件組成。其中，硬件包括計算機網絡、用戶手持移動終端（即智能手機）；軟件包括操作系統、數據庫管理系統和開發的應用系統組成。

硬件拓撲結構圖如圖1所示：

圖1 硬件拓撲結構圖

該系統使用Java、xml編程語言，具有公認的安全性能、應用范圍廣，且Java因其占用的系統資源少、代碼的執行速度快的優勢，幾乎支持所有的操作系統平臺，并支持Apache、IIS等多種Web服務器以及廣泛的數據庫，執行速度快，在模塊化上實現了程序邏輯與用戶界面分離。endprint

通過分析歸納，將從以下幾個方面來具體實現系統搭建：

（1）在設計思想方面，從傳統的面向業務的設計轉向面向用戶的設計，即將設計的著眼點放在用戶對象身上，設計視角范圍是整個的網絡環境，在此基礎之上將面向對象的思想引入到系統設計中去。

（2）在實現方法方面，從傳統的結構化設計轉向采用復雜適用系統理論進行實現，即從一般的業務需求中抽象出關鍵的復雜適應系統，該系統能夠適應環境變化，系統使用越久，積累的有價值的東西就越多。

（3）在技術方向方面，采用C/S的結構體系，客戶端為移動APP，服務端是客戶端與數據庫交互的接口，也是整個系統的性能和安全的控制器。移動APP基于Android操作系統實現底層再開發，定制專屬ROM的方式來實現。

（4）在網絡連接方面，采用移動的專用網絡，保證了數據的安全性。目前實現系統有兩大瓶頸：在整個系統手機硬件配置無法達到電腦水平而造成處理速度滯后；安全系數問題，除了要做好本地防護之外，信道的安全也是很大的隱患。針對這2個問題，分別采用“云”計算技術以及信道加密技術突破了現有的技術瓶頸。

（5）在組織實施方面，從傳統的工業項目管理體制轉向專業化和產品化實施體制，確保了系統的運行維護和持續升級。

3 基于商用手機的全員測試分析系統設計

3.1 客戶端軟件模塊開發設計

手機客戶端部分界面圖如圖2所示：

圖2 手機客戶端部分界面圖

（1）設計登錄界面功能

用戶登錄：主要劃分為2類用戶：移動用戶和移動工作人員。移動用戶登錄后可以進行相關的功能操作（如查詢用戶所在地是否可以安裝移動寬帶、寬帶套餐等功能）；移動工作人員則可以查看工作任務（如何地、何時安裝寬帶等功能）。

新用戶注冊：用戶首次使用該平臺時需要注冊一個賬號，用這個賬號才可以登錄該系統平臺。

記住密碼：當用戶不想重復輸入用戶驗證密碼時，可選擇記住密碼，以便下次直接登錄。

忘記密碼：用戶可以通過該功能強制修改密碼。

（2）設計主功能界面功能

移動測試：在移動場景下，測試網絡基站信息以及電平值。

定點測試：在靜止模式下，測試網絡基站信息以及電平值。

撥測設置：自動撥號以及聯網測試，系統自動異常提示。

方向信息：提供方向指示。

小區提醒：小區監聽設置，進行重點小區監控，進入小區時系統自動提醒。

測試查看：查看測試歷史數據，以地圖的方式展現。

WLAN測試：測試WLAN信號強弱以及下載速率。

個人中心：個人消息提醒、密碼修改、版本更新以及使用幫助。

反饋建議：接受用戶的反饋建議。

3.2 綜合管理后臺軟件模塊開發設計

（1）設計用戶登錄功能

管理員登錄：后臺管理登錄，需要用戶名稱和登錄密碼。

調度員登錄：后臺調度員登錄。

密碼修改：管理員對自己的密碼進行修改。

忘記密碼：對用戶忘記密碼的處理。

資格審查：一旦用戶提出密碼忘記申請后，管理員對用戶資格進行審查，確定是平臺用戶后，修改用戶密碼。

密碼通知：用戶密碼修改好后，通過郵件、短信等方式通知會員啟用新的密碼。

權限與用戶管理：用于使用后臺系統的用戶進行增、刪、改和權限分配的管理。

（2）設計地圖展示功能

將所有基站路測和定點測試數據以地圖路線圖的方式予以呈現，如圖3所示。

圖3 地圖展示功能示意圖

（3）設計測試LOG管理功能

管理所有測試LOG記錄。

（4）設計基站管理功能

增加基站：后臺管理員可以通過向系統添加基站數據如位置（經緯度）、編號、設備信息等新增基站，新增的基站將在數據展示中在地圖上標識出來。

刪除基站：后臺管理員可以發出刪除基站的動作，被刪除的基站在地圖上置灰。數據庫中基站的狀態轉成標識為廢棄的狀態，但其基本數據保留以便分析使用。

移動基站：當基站位置發生變化后，管理員可編輯基站的位置，以實現對應的移動基站的操作。

為了便于管理人員的操作，基站管理的操作頁面應具備以下2種視圖：

◆基于百度地圖的基站分布圖，可在這視圖上選中并編輯基站，且可添加新的基站；

◆基站列表，用列表展示系統所有基站的數據，并支持批量操作和導出數據報表的操作。

（5）設計盲點管理功能

對測試過程中出現的盲點予以管理。

（6）設計測試排名管理功能

對全員測試工作量以及排名進行管理，支持考核管理。

（7）設計日志管理功能

系統操作日志管理。

（8）設計喚醒測試功能

通過后臺發送命令啟動客戶端進行測試，無需客戶端開啟軟件，實現了后臺控制前臺的功能。

（9）設計終端管理功能

結合喚醒測試使用，對已有的測試終端進行管理，可以查看到某一設備所在位置等信息。

4 實際應用效果

目前基于商用手機的全員測試分析系統已經完成了開發研究，并在移動公司內部進行了推廣使用，實現了網絡覆蓋反映更真實：基于商務終端，手機電平真實反映用戶實際感知，較專業測試手機電平低12dB，通過對測試結果進行優化、覆蓋方案的制定，真正解決了網絡覆蓋的實際問題。

具體使用情況為：推廣使用注冊用戶共計1 214人，通過對大量測試LOG分析，共發現網絡問題9 000多個，網優人員對測試發現的問題進行分析并提出解決方案，共計解決問題6 000多個。endprint

將傳統測試方法與基于商用手機的全員測試分析系統進行對比，具體測試情況如表1所示。

總之，通過基于商用手機的全員測試分析系統推廣使用，實現了良好的效果，存在優勢如下：

（1）該系統改變了傳統的路測模式，節省了人力物力。

（2）該系統簡化了路測難度，提高了路測覆蓋范圍。

（3）該系統很好地支撐了無線網絡優化，提升了用戶感知。

5 結束語

通過研究開發“基于商用手機的全員測試分析系統”，實現了便捷、高效、低成本、貼近用戶感知的網優路測分析，實用性和可推廣性高，具體如下：

（1）利用MVC架構實現了一個模型的多個視圖，可縮短開發周期、方便維護和管理、降低開發成本和工作量。

（2）基于GIS地圖的測試數據智能分析算法提高了測試的有效性，且GIS低通能夠直觀形象地了解測試信息，提升了網優人員的分析效率。

（3）設計木馬測試版本，實現了后臺控制前臺的操作，專業測試人員無需每天進行大量的測試，可節約測試成本。

（4）WLAN的測速功能，無需多種軟件進行速度測試，并可以置入到公共設施上，擴大測試范圍，增大測試數據規模，全面實時地反饋網絡狀況。

總之，該系統是基于商用終端測試的自動優化分析軟件，一方面將優化者從繁重的人工分析中解脫出來；另一方面讓軟件融入網優專家的經驗，使優化效果更理想。同時，還顯著降低了路測成本，能夠及時發現網絡問題并提出解決方案實施解決，從而實現了提升整網網絡質量以及客戶網絡感知的目的。

參考文獻：

[1] 林城. Android2.3應用開發實戰[M]. 北京： 機械工業出版社， 2011.

[2] 劉平. Android手機訪問服務器的一種數據交互方法[J]. 電子設計工程， 2010（9）： 96-98.

[3] 亢勇，陳自力，李鵬，等. 面向對象的軟件測試[J]. 測試技術學報， 1999（2）： 15-23.

[4] 陳璟，陳平華，李文亮. Android內核分析[J]. 現代計算機： 下半月版， 2009（11）： 112-115.

[5] 韓超. Android經典應用程序開發[M]. 北京： 電子工業出版社， 2012.

作者簡介

翟德懷：碩士畢業于北京郵電大學，現任中國移動通信集團貴州有限公司貴陽分公司副總經理，長期從事移動通信建設維護管理及通信技術創新工作。

路垚：工程師，碩士畢業于貴州大學，現任中國移動通信集團貴州有限公司貴陽分公司網絡部網絡優化管理員，長期從事移動無線網維護優化工作。

林征：工程師，碩士畢業于貴州大學，現任中國移動通信集團貴州有限公司貴陽分公司網絡部數據網絡管理員，長期從事移動互聯網維護管理及無線網維護優化工作。endprint

將傳統測試方法與基于商用手機的全員測試分析系統進行對比，具體測試情況如表1所示。

總之，通過基于商用手機的全員測試分析系統推廣使用，實現了良好的效果，存在優勢如下：

（1）該系統改變了傳統的路測模式，節省了人力物力。

（2）該系統簡化了路測難度，提高了路測覆蓋范圍。

（3）該系統很好地支撐了無線網絡優化，提升了用戶感知。

5 結束語

通過研究開發“基于商用手機的全員測試分析系統”，實現了便捷、高效、低成本、貼近用戶感知的網優路測分析，實用性和可推廣性高，具體如下：

（1）利用MVC架構實現了一個模型的多個視圖，可縮短開發周期、方便維護和管理、降低開發成本和工作量。

（2）基于GIS地圖的測試數據智能分析算法提高了測試的有效性，且GIS低通能夠直觀形象地了解測試信息，提升了網優人員的分析效率。

（3）設計木馬測試版本，實現了后臺控制前臺的操作，專業測試人員無需每天進行大量的測試，可節約測試成本。

（4）WLAN的測速功能，無需多種軟件進行速度測試，并可以置入到公共設施上，擴大測試范圍，增大測試數據規模，全面實時地反饋網絡狀況。

總之，該系統是基于商用終端測試的自動優化分析軟件，一方面將優化者從繁重的人工分析中解脫出來；另一方面讓軟件融入網優專家的經驗，使優化效果更理想。同時，還顯著降低了路測成本，能夠及時發現網絡問題并提出解決方案實施解決，從而實現了提升整網網絡質量以及客戶網絡感知的目的。

參考文獻：

[1] 林城. Android2.3應用開發實戰[M]. 北京： 機械工業出版社， 2011.

[2] 劉平. Android手機訪問服務器的一種數據交互方法[J]. 電子設計工程， 2010（9）： 96-98.

[3] 亢勇，陳自力，李鵬，等. 面向對象的軟件測試[J]. 測試技術學報， 1999（2）： 15-23.

[4] 陳璟，陳平華，李文亮. Android內核分析[J]. 現代計算機： 下半月版， 2009（11）： 112-115.

[5] 韓超. Android經典應用程序開發[M]. 北京： 電子工業出版社， 2012.

作者簡介

翟德懷：碩士畢業于北京郵電大學，現任中國移動通信集團貴州有限公司貴陽分公司副總經理，長期從事移動通信建設維護管理及通信技術創新工作。

路垚：工程師，碩士畢業于貴州大學，現任中國移動通信集團貴州有限公司貴陽分公司網絡部網絡優化管理員，長期從事移動無線網維護優化工作。

林征：工程師，碩士畢業于貴州大學，現任中國移動通信集團貴州有限公司貴陽分公司網絡部數據網絡管理員，長期從事移動互聯網維護管理及無線網維護優化工作。endprint

將傳統測試方法與基于商用手機的全員測試分析系統進行對比，具體測試情況如表1所示。

總之，通過基于商用手機的全員測試分析系統推廣使用，實現了良好的效果，存在優勢如下：

（1）該系統改變了傳統的路測模式，節省了人力物力。

（2）該系統簡化了路測難度，提高了路測覆蓋范圍。

（3）該系統很好地支撐了無線網絡優化，提升了用戶感知。

5 結束語

通過研究開發“基于商用手機的全員測試分析系統”，實現了便捷、高效、低成本、貼近用戶感知的網優路測分析，實用性和可推廣性高，具體如下：

（1）利用MVC架構實現了一個模型的多個視圖，可縮短開發周期、方便維護和管理、降低開發成本和工作量。

（2）基于GIS地圖的測試數據智能分析算法提高了測試的有效性，且GIS低通能夠直觀形象地了解測試信息，提升了網優人員的分析效率。

（3）設計木馬測試版本，實現了后臺控制前臺的操作，專業測試人員無需每天進行大量的測試，可節約測試成本。

（4）WLAN的測速功能，無需多種軟件進行速度測試，并可以置入到公共設施上，擴大測試范圍，增大測試數據規模，全面實時地反饋網絡狀況。

總之，該系統是基于商用終端測試的自動優化分析軟件，一方面將優化者從繁重的人工分析中解脫出來；另一方面讓軟件融入網優專家的經驗，使優化效果更理想。同時，還顯著降低了路測成本，能夠及時發現網絡問題并提出解決方案實施解決，從而實現了提升整網網絡質量以及客戶網絡感知的目的。

參考文獻：

[1] 林城. Android2.3應用開發實戰[M]. 北京： 機械工業出版社， 2011.

[2] 劉平. Android手機訪問服務器的一種數據交互方法[J]. 電子設計工程， 2010（9）： 96-98.

[3] 亢勇，陳自力，李鵬，等. 面向對象的軟件測試[J]. 測試技術學報， 1999（2）： 15-23.

[4] 陳璟，陳平華，李文亮. Android內核分析[J]. 現代計算機： 下半月版， 2009（11）： 112-115.

[5] 韓超. Android經典應用程序開發[M]. 北京： 電子工業出版社， 2012.

作者簡介

翟德懷：碩士畢業于北京郵電大學，現任中國移動通信集團貴州有限公司貴陽分公司副總經理，長期從事移動通信建設維護管理及通信技術創新工作。

路垚：工程師，碩士畢業于貴州大學，現任中國移動通信集團貴州有限公司貴陽分公司網絡部網絡優化管理員，長期從事移動無線網維護優化工作。

林征：工程師，碩士畢業于貴州大學，現任中國移動通信集團貴州有限公司貴陽分公司網絡部數據網絡管理員，長期從事移動互聯網維護管理及無線網維護優化工作。endprint