基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

摘要：隨著移動(dòng)用戶(hù)數(shù)及移動(dòng)業(yè)務(wù)量的日漸增長(zhǎng)，以改善用戶(hù)感知為導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化已成為運(yùn)營(yíng)商的主要工作。傳統(tǒng)的話音質(zhì)量測(cè)試、路測(cè)、撥打測(cè)試等都需要大量的人力、物力，且會(huì)產(chǎn)生延時(shí)。提出一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)業(yè)務(wù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用目前發(fā)展成熟的無(wú)線傳感器技術(shù)，自動(dòng)完成話音質(zhì)量測(cè)試、撥打測(cè)試等需要重復(fù)很多次的測(cè)試任務(wù)。測(cè)試表明，該系統(tǒng)能夠完成所設(shè)計(jì)的任務(wù)。

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益增長(zhǎng)，通信技術(shù)特別是移動(dòng)通信技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。包括中國(guó)在內(nèi)的世界各國(guó),不管是移動(dòng)用戶(hù)數(shù)還是移動(dòng)業(yè)務(wù)量都已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了有線網(wǎng)絡(luò)。隨著移動(dòng)業(yè)務(wù)的日漸普及、壯大，用戶(hù)對(duì)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的性能要求也越來(lái)越高。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的好壞成為影響移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商收入的重要因素。在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋基本完成之后，以客戶(hù)感知度為導(dǎo)向的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，從而為用戶(hù)提供更高質(zhì)量的服務(wù)成為運(yùn)營(yíng)商的主要工作。

一個(gè)地區(qū)級(jí)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)一般由數(shù)百甚至上千個(gè)基站、直放站等網(wǎng)元組成，無(wú)線信道的多徑、多普勒頻移、衰落等特征，使得移動(dòng)通信系統(tǒng)的空中接口成為網(wǎng)絡(luò)中最容易出問(wèn)題的環(huán)節(jié)。包括話音質(zhì)量測(cè)試儀( MOS Test) ，路測(cè)( DT:Driver Test) 和撥打測(cè)試( CQT: Call Quality Test) 等傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試和優(yōu)化方式需要較復(fù)雜的設(shè)備、大量的人力和車(chē)輛，且需要一段時(shí)間才能得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)。因此，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化數(shù)據(jù)采集會(huì)有不同程度的時(shí)間延后，難以及時(shí)復(fù)現(xiàn)用戶(hù)投訴的現(xiàn)象，網(wǎng)絡(luò)隱患得不到及時(shí)排除。

目前，隨著通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，具有感知能力、計(jì)算能力和通信能力的微型傳感器開(kāi)始在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)。由這些微型傳感器構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)引起了人們的極大關(guān)注。這種傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù)，能夠協(xié)同地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理，獲得詳盡而準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并根據(jù)需要將其傳送到服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。無(wú)線傳感器的這種特點(diǎn)，符合目前移動(dòng)通信系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、收集無(wú)線信號(hào)的要求�？梢�(jiàn)，可以應(yīng)用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)解決傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化不能即時(shí)采集數(shù)據(jù)的問(wèn)題。

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

GSM網(wǎng)絡(luò)由移動(dòng)臺(tái)、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)三部分組成，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劃分為無(wú)線側(cè)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與核心側(cè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。其中，核心側(cè)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化主要與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置有關(guān)，而本文涉及的則是無(wú)線側(cè)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。

無(wú)線信道是參數(shù)隨時(shí)變化的隨參信道，無(wú)線信號(hào)的運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變; 因此，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線側(cè)優(yōu)化與無(wú)線信號(hào)及無(wú)線信道的特點(diǎn)有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。在這種情況下，無(wú)線信號(hào)在傳播過(guò)程中的任何階段都有可能因?yàn)椴豢深A(yù)知的原因?qū)е陆邮斩说男盘?hào)變差，產(chǎn)生掉話、單通、切換失敗等用戶(hù)敏感的故障。當(dāng)產(chǎn)生上述故障時(shí)，若無(wú)自動(dòng)檢測(cè)故障的方法，就需要專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與維護(hù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)大量的DT 與CQT 測(cè)試，收集到足夠多的無(wú)線與呼叫數(shù)據(jù)，才能準(zhǔn)確定位故障。這一過(guò)程耗時(shí)耗力，結(jié)果還可能不盡如人意。而采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概念的無(wú)線監(jiān)測(cè)技術(shù)能夠完成簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)采集及信息處理功能，而且，現(xiàn)代大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術(shù)已發(fā)展成熟，我們能夠花費(fèi)很少的費(fèi)用即可實(shí)現(xiàn)具有GSM/GPRS 信號(hào)采集與處理的傳感器。

基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)由監(jiān)測(cè)器、監(jiān)控服務(wù)器、服務(wù)器端監(jiān)控終端、監(jiān)控終端軟件等幾部分構(gòu)成。包括監(jiān)控用戶(hù)、短信監(jiān)控用戶(hù)和VIP 用戶(hù)共三種角色，其中監(jiān)測(cè)器是基于GSM/GPRS 的通信模塊，它和監(jiān)控用戶(hù)手機(jī)一樣，完成監(jiān)測(cè)點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)試并將測(cè)試結(jié)果匯報(bào)給服務(wù)器監(jiān)控終端，由監(jiān)控服務(wù)器分析測(cè)試結(jié)果并給出分析建議。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件部分主要分為客戶(hù)端與服務(wù)器端兩部分，其中客戶(hù)端負(fù)責(zé)任務(wù)定制以及執(zhí)行結(jié)果的顯示、告警等功能。服務(wù)器端主要負(fù)責(zé)任務(wù)調(diào)度、MTR ( Mobile TrafficRecording) 測(cè)試、短信收發(fā)、監(jiān)控終端控制、告警檢測(cè)等功能。