专利名称：基于gsm/edge网的wlan网络质量监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动通信和网络技术，特别涉及一套能监控WLAN(WireleSS Local Access Network，即无线局域网络，也是指Wi-Fi无线网络)网络质量的技术，具体为一种基于GSM/EDGE网络的WLAN无线网络质量监测系统，GSM(Glottal System for Mobile Communications，全球移动通讯系统)网络是指全球移动通讯系统网络，EDGE (Enhanced DataRate for GSM Evolution)网络是指增强型数据速率GSM演进网络技术。
背景技术：
无线城市，就是使用高速宽带无线技术覆盖城市行政区域，向公众提供利用无线终端或无线技术获取信息的服务，提供随时随地接入和速度更快的无线网络，从而使在现有的第二代移动通信网络上不能使用、未来第三代移动通信网络上效果不够理想的高速度的新业务、新功能被开发出来，例如用手机看电视、打网络游戏、手机视频聊天、用手机随时召开或参加视频会议、家庭数字网络、无线传输文稿和照片等大文件、无线网络硬盘、移动电子邮件，等等。“无线城市”被誉为继水、电、气、交通外的城市第五项公共基础设施，是现代服务业的基础平台，是政府服务职能的重要窗口，有利于产业发展，更与人们生活息息相关。而其中WLAN无线网络是无线城市网络中主要组成部分。现有技术中，由于WLAN技术固有的无线传输质量不高，数据安全性能不强，以及穿透能力差，导致手机或者电脑用户在使用WLAN网络(Wireless Local Access Network, 即无线局域网络，也是指Wi-Fi无线网络)时，用户的感知质量受到极大影响。即使网管显示设备状态良好，却不能客观地的反映用户使用WLAN(即WLAN无线网络)业务的真实感受，目前运营商除了在网管侧监控WLAN AP(Wireless Local Access NetworkAccess Point，即无线AP，是移动计算机用户进入有线网络的接入点)的状态外，缺乏有效的对 WLAN无线网络服务质量监控的管理方法。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、合理的基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，该系统可通过GSM/EDGE网络自动监测 WLAN无线网络的网络质量。为达上述目的，本实用新型采用如下的技术方案基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，包括监控中心和若干个监测终端，各监测终端设置在WLAN无线网络(即无线保真网络环境)中；每个监测终端均包括GSM/EDGE 射频模块、WLAN射频模块、电源模块、接口模块、主板和中央处理单元(CPU)，GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块、电源模块均分别与主板连接，主板与中央处理单元、接口模块连接， 中央处理单元与接口模块连接，接口模块与外部的接入设备连接，接入设备为天线、电源或 GPS天线等；GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块分别与中央处理单元连接；电源模块外接电源；所述GSM/EDGE射频模块通过GSM/EDGE网络(即GSM/EDGE移动通信网络)与监控中心连接；WLAN射频模块通过WLAN无线网络与外部的被测用户端连接。其中，电源模块负责接入220V交流电并降压为监测终端供电实现终端正常运行， 由接入部分和交流电降压部分组成；接口模块提供内部RS232串口接口、外部RJ45接口和 USB接口，实现监测终端与外部的网络通信、监测终端的软件升级和维护功能；GSM/EDGE射频模块实现GSM/EDGE网络的检测和连接、获取网络参数、测试网络信号质量，模拟手机用户对GSM/EDGE网络进行业务测试、上报测试数据和告警上报；WLAN射频模块实现WLAN无线网络的检测和关联、获取网络参数、测试网络质量，模拟手机用户做静态密码登录、动态密码登录，上报测试数据和告警上报；主板提供监测终端基本通信渠道和各模块工作环境， 中央处理单元处理通信协议、存储测试数据等，其中主板和中央处理单元之间的通信采用 RS232串口通信。GSM/EDGE射频模块具备扫描GSM/EDGE频率、检测无线信号、连接无线网络、支持语音业务、支持数据业务的功能；WLAN射频模块具备扫描WLAN频率、检测无线信号、关联 AP、自动静态密码登录、自动动态密码登录和重置WLAN密码的功能。所述GSM/EDGE射频模块包括GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器、GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、SIM接口和接口器，所述GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器、GSM/EDGE网络监测单元中均分别设有GSM/EDGE芯片组；GSM/ EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器依次连接；GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、接口器依次连接；GSM/EDGE网络射频功放单元与GSM/EDGE网络监测单元、电源单元连接；基带处理单元分别与GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、SIM接口、接口器连接；SIM接口与接口器连接；SIM接口外接SIM卡；所述GSM/EDGE网络射频功放单元通过GSM/EDGE网络与监控中心连接；基带处理单元与主板、中央处理单元连接。其中，GSM/EDGE网络射频功放单元用于搜索和连接GSM/EDGE网络，基带处理单元用于基带信号处理和通信协议，存储器用于存储GSM/EDGE网络参数、控制程序和测试数据，GSM/EDGE网络监测单元用于检测GSM/EDGE网络的网络参数，电源单元用于为终端提供工作电源，SIM接口用于为终端提供测试号码，接口器用于连接外部设备如天线、 GPS(Global Positioning System)或者烟雾感应器等。 所述WLAN射频模块包括WLAN网络射频检测功放单元、WLAN信号处理单元、存储器、电源稳压器和接口器，WLAN网络射频检测功放单元、存储器、电源稳压器、接口器均分别与WLAN信号处理单元连接；WLAN网络射频检测功放单元、电源稳压器、接口器依次连接；存储器中设有WLAN控制系统；所述WLAN网络射频检测功放单元通过WLAN无线网络与外部的被测用户端连接；WLAN信号处理单元与主板、中央处理单元连接。其中，WLAN网络射频检测功放单元用于搜索和连接WLAN无线网络，WLAN信号处理单元用于WLAN无线信号的处理和通信协议处理，存储器用于存储WLAN控制程序和测试指令，电源稳压器用于为WLAN模块提稳定的工作电源，接口器用于连接终端的主板。GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器、GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、SIM接口和接口器集成一个电路板，具有独立的操作系统，其中，操作系统设置在存储器中。所述WLAN控制系统包括自动动态密码登录控制模块、自动静态密码登录控制模块、开通WLAN业务控制模块、取消WLAN业务控制模块和重置WLAN密码控制模块，自动动态密码登录控制模块、自动静态密码登录控制模块、开通WLAN业务控制模块、取消WLAN业务控制模块和重置WLAN密码控制模块均分别与WLAN信号处理单元连接。其中，自动动态密码登录控制模块用于控制监测终端自动地模拟用户行为进行动态密码登录WLAN无线网络，自动静态密码登录控制模块用于控制监测终端自动地模拟用户行为进行静态密码登录WLAN无线网络，开通WLAN业务控制模块用于为置于监测终端上的SIM号码开通WLAN业务权限，取消WLAN业务控制模块用于为置于监测终端上的SIM号码取消WLAN业务权限，重置WLAN密码控制模块用于为置于监测终端上的SIM号码重新设定新密码。所述监控中心包括查询终端、数据库服务器、应用服务器、数据网关、采集服务器、 接入服务器、中心分析机和交换机，所述查询终端与应用服务器连接，所述数据库服务器、 应用服务器、数据网关、采集服务器、接入服务器、中心分析机分别与交换机连接，实现内部通信；数据网关通过TCP/IP协议与外部的第三方数据接口连接；采集服务器、接入服务器分别通过GSM/EDGE网络与监测终端连接。其中，查询终端用于操作维护人员查询测试结果，数据库服务器主要负责数据存储；应用服务器主要是为用户提供WEB方式访问系统的应用接口 ；数据网关主要实现与第三方数据(如网管数据等)接口的数据传输，其中数据传输可通过数据库、FTP等方式实现；采集服务器主要负责与短消息互通网关相连，完成与监测终端之间的短信收发，短信的分析处理，通过hternet实现与监测终端的无线网络连接；接入服务器主要是通过与 NSS(网络子系统)交换机连接，完成与监测终端之间的呼叫测试流程，录制来自监测的语音文件并传输给中心分析机进行评估，记录呼叫话务数据及测试数据；中心分析机主要是通过PESQ算法评估接入服务器录制的语音文件并把评估结果写入数据库服务器；交换机为监控中心的各个服务器提供通信渠道。其中，所述数据库服务器由一台或若干台电脑服务器组成，数据库服务器装有数据库软件，具备数据存储功能；应用服务器中装有网管应用软件，具备人机界面，供操作维护人员操作；接入服务器中装有接入软件，具备完成与监测终端之间的呼叫测试流程、录制来自监测终端的语音并提交所述中心分析机评估、记录呼叫记录及测试数据的功能；中心分析机由一台或若干台装有PESQ语音质量分析软件的电脑服务器组成，具备利用PESQ算法评估接入服务器录制的语音文件并把评估结果提交数据库的功能；采集服务器由一台或若干台装有采集数据软件的电脑服务器组成，采集服务器装有采集数据软件，具备实现监控中心与监测终端之间的短信交互；实现监控中心与监测终之间的TCP数据交互(GPRS)； 根据维护人员的数据设置，实现对终端的调度；完成对发送数据包的打包和接收数据包的解包和分析的功能；数据网关服务器由一台或若干台电脑服务器组成，且数据网关服务器装有数据网关的软件，具备实现与第三方数据(如网管数据等)的接口，支持TCP Socket、 数据库、FTP等方式的功能。该系统还包括WLAN无线网关、短消息互通网关、GGSN网关、移动交换中心和防火墙，WLAN无线网关与WLAN无线网络连接，并外接互联网；短消息互通网关、GGSN网关、移动交换中心均分别与GSM/EDGE网络连接，且短消息互通网关、移动交换中心均分别与防火墙连接，防火墙外接互联网、办公自动化局域网，GGSN网关外接互联网；移动交换中心、防火墙均与监控中心连接。GGSN网关即GPRS路由器，可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X. 25网络。所述移动交换中心(MSC)即为关口局或汇接局。所述采集服务器通过短消息互通网关、GGSN网关与GSM/EDGE网络连接，接入服务器通过移动交换中心与GSM/EDGE网络连接。所述监测终端还包括安全数码卡，所述安全数码卡与主板连接，用于存储数据。所述运营商就是指通信运营商，如中国移动、中国电信、中国联通等。监测终端和监控中心之间还可以通过SMS (Short Message)短信和TCP (GSM/ EDGE/PS和WLAN)中的一种或多种通讯方式进行连接。所述监控中心通过下发管理消息实现对监测终端的控制和管理；所述监测终端通过上报数据实现对无线网络质量的感知。管理消息包括立即测试消息、定制任务消息、查询消息、定时上报消息等，上报数据包括向监控中心发送的告警消息和测试数据。由上述系统实现的基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测过程，具体包括如下步骤(1)监测终端上电，监测终端通过其主板进行初始化预先配置的数据，同时监测终端的主板启动自检；(2)自检完成后，监测终端的主板自动地向WLAN射频模块发出扫描指令，WLAN射频模块开始扫描周围的WLAN无线信号，若发现有指定的网络信号，则WLAN射频模块自动关联WLAN无线网络，并进入待命状态；(3)监控中心的采集服务器通过GSM/EDGE网络向监测终端发送测试任务指令；(4)监测终端的GSM/EDGE射频模块接收监控中心发送过来的测试任务指令，并根据这些指令启动测试任务，WLAN射频模块根据测试任务，通过所述上述步骤O)已关联的WLAN无线网络，并打开任意网页，监测终端会被自动链接到指定的认证界面；同时，GSM/ EDGE射频模块模拟用户行为，自动地对WLAN无线网络质量进行感知测试；(5)监测终端测试结束后，将测试结果数据保存在监测终端的安全数码卡中，监测终端的基带处理单元将测试结果形成上报数据，经由GSM/EDGE网络射频功放单元通过 GSM/EDGE网络上报到监控中心；(6)监控中心的采集服务器接收到监测终端发送过来的测试结果后，通过交换机将这些测试结果的数据发送至监控中心的中心分析机进行保存、统计及分析，以地理信息系统地图的形式呈现给网络维护人员使用，实现对WLAN无线网络质量监测。所述测试任务指令具体包括动态密码登录指令(即DP指令=Dynami(Paging指令)、静态密码登录指令(SP指令Statics Paging指令)、重置WLAN密码指令(CZWLANMM 指令)、开通WLAN业务指令(KTWLAN指令)、取消WLAN业务指令(QXWLAN指令)。所述上报数据包括告警消息和测试数据，所述告警消息包括信号强度告警、语音业务KPI指标(关键指标)告警、数据业务KPI指标告警、电源告警、电池告警和邮件告警寸。所述步骤中WLAN射频模块对WLAN无线网络的检测和关联具体包括步骤测试任务指令依次经GSM/EDGE射频模块的GSM/EDGE网络射频功放单元、基带信号处理单元、 主板发送至WLAN信号处理单元；WLAN信号处理单元建立通信协议，接收测试任务指令并发送至WLAN网络射频检测功放单元，WLAN网络射频检测功放单元根据测试任务指令搜索和连接WLAN无线网络，并采集WLAN无线网络参数；所采集的WLAN无线网络参数发送至WLAN 信号处理单元进行处理，同时经存储器内的WLAN控制系统模拟用户行为，存储测试结果； WLAN信号处理单元将测试结果形成上报数据，依次经由主板、基带信号处理单元、GSM/EDGE 网络射频功放单元通过GSM/EDGE网络上报到监控中心；所述步骤中GSM/EDGE射频模块的感知测试具体包括步骤GSM/EDGE网络射频功放单元根据监控中心发送过来的测试任务指令，搜索并连接GSM/EDGE网络，采集GSM/ EDGE网络参数；GSM/EDGE网络监测单元对GSM/EDGE网络的网络参数进行测试，模拟用户行为，并将测试结果发送至基带处理单元中进行基带信号处理，处理后的测试结果发送至存储器进行存储；基带处理单元将测试结果形成上报数据，经由GSM/EDGE网络射频功放单元通过GSM/EDGE网络上报到监控中心。下面以测试任务指令中的动态密码登录指令来说明上述过程的具体步骤，包括(1)监测终端上电，监测终端通过其主板进行初始化预先配置的数据，同时监测终端的主板启动自检；(2)自检完成后，监测终端的主板自动地向WLAN射频模块发出扫描指令，WLAN射频模块开始扫描周围的WLAN无线信号，若发现有指定的网络信号，则WLAN射频模块自动关联WLAN无线网络，并进入待命状态；(3)监控中心的采集服务器向监测终端发送测试任务指令；(4)监测终端的GSM/EDGE射频模块接收监控中心发送过来的测试指令，并根据这些指令启动测试任务；(5)监测终端的WLAN射频模块打开任意网页，监测终端会被自动链接到指定的认证界面；(6)监测终端根据存储于主板的配置文件里保存的用户名，在认证界面中动态密码登陆位置填入用户名，并模拟用户点击获得动态密码按钮，然后关闭认证界面，通过GSM/ EDGE射频模块向GSM/EDGE网络发送动态密码申请请求；(7)监测终端等待GSM/EDGE移动通信网络回复的动态密码短信，同时通过GSM/ EDGE射频模块接收动态密码短信；(8)监测终端接收到动态密码短信后，监测终端重新打开任意网页，再次被自动链接到指定的认证界面；(9)监测终端根据主板里的配置文件里保存的用户名与获得的动态密码，在认证界面中动态密码登陆位置填入用户名与密码，并点击确认；(10)判断认证是否成功若认证成功，认证界面会自动转换到计费界面；若认证失败，记录并退出；(11)认证成功后，监测终端通过WLAN射频模块再执行数据测试任务操作；(12)执行数据任务完毕后，主板启动退出程序回到计费界面，执行下线操作；(13)下线成功后，监测终端的WLAN射频模块自动断开与AP的连接，完成数据任务测试。(14)监测终端测试结束后，将测试结果数据保存在监测终端的安全数码卡中，通过监测终端的GSM/EDGE网络监测单元将测试结果形成上报数据，通过GSM/EDGE网络上报到监控中心；[0052](15)监控中心的采集服务器接收到监测终端发送过来的测试结果后，通过交换机将这些测试结果的数据发送至监控中心的中心分析机进行保存、统计及分析，以地理信息系统地图的形式呈现给网络维护人员使用，实现对WLAN无线网络质量监测。本实用新型中所称的WLAN无线网络也是指Wi-Fi无线网络(无线保真网络)。本实用新型系统的最大特点是模拟用户行为自动地对WLAN无线网络服务质量进行感知测试，并对低于门限值的测试KPI (Key PerformanceIndex)指标产生和发送告警信息，实现自动、实时、动态和先于用户发现问题的目的。本实用新型是基于用户感知的角度，对WLAN无线网络的服务质量作监测，对网络质量的客户评估，通过将网管设备状态和用户的真实感知统一实现对WLAN无线网络的服务质量的有效管理。本实用新型通过在无线网络实际环境中部署大量的监测终端，这些监测终端与 GSM/EDGE网络和WLAN无线网络，且动态地模拟真实用户的网络使用行为，从不同的地点获取各种网络质量指标，并把这些数据实时地传递给监控中心，经过监控中心对数据进行加工和分析之后以报表、图表、地图等形式呈现给网络维护人员，从而实时地、真实地反映整个无线网络的运行情况，实时掌控和保证无线城市网络的服务质量。随着各省政府不断推进各大中大型城市的“无线城市”的建设，WLAN无线网络质量监控产品有着广阔的市场前景。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果1、本实用新型通过监测终端和监控中心的耦合工作，实现了自动监测WLAN无线网络的网络质量，有效解决了运营商缺乏有效手段监测WLAN无线网络的网络服务质量难题。2、本实用新型可通过模拟用户行为自动地对WLAN无线网络服务质量进行感知测试，并对低于门限值的测试KPI (Key Performance Index)指标产生和发送告警信息。
图1是本实用新型系统的结构示意图。图2是图1所示监测终端的结构示意图。图3是图2所示GSM/EDGE射频模块的结构示意图。图4是图2所示WLAN射频模块的结构示意图。图5是图1所示监控中心的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例图1 图5示出了本实施例的具体结构示意图，如图1所示，本基于GSM/EDGE网的 WLAN网络质量监测系统，包括监控中心7和若干个监测终端1，各监测终端1设置在WLAN无线网络(即无线保真网络环境)中；如图2所示，每个监测终端1均包括GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块、电源模块、接口模块、主板和中央处理单元(CPU)，GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块、电源模块均分别与主板连接，主板与中央处理单元、接口模块连接，中央处理单元与接口模块连接，接口模块与外部的接入设备连接，接入设备为天线、电源或GPS天线等；GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块分别与中央处理单元连接；电源模块外接电源；所述GSM/EDGE射频模块通过GSM/EDGE网络与监控中心7连接；WLAN射频模块通过WLAN无线网络与外部的被测用户端连接。其中，电源模块负责接入220V交流电并降压为监测终端1供电实现终端正常运行，由接入部分和交流电降压部分组成；接口模块提供内部RS232串口接口、外部RJ45接口和USB接口，实现监测终端1与外部的网络通信、监测终端1的软件升级和维护功能；GSM/ EDGE射频模块实现GSM/EDGE网络的检测和连接、获取网络参数、测试网络信号质量，模拟手机用户对GSM/EDGE网络进行业务测试、上报测试数据和告警上报；WLAN射频模块实现 WLAN无线网络的检测和关联、获取网络参数、测试网络质量，模拟手机用户做静态密码登录、动态密码登录，上报测试数据和告警上报；主板提供监测终端1基本通信渠道和各模块工作环境，中央处理单元处理通信协议、存储测试数据等，其中主板和中央处理单元之间的通信采用RS232串口通信。如图3所示，所述GSM/EDGE射频模块包括GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器、GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、SIM接口和接口器，所述GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器、GSM/EDGE网络监测单元中均分别设有GSM/EDGE芯片组；GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器依次连接；GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、接口器依次连接；GSM/EDGE网络射频功放单元与GSM/EDGE网络监测单元、电源单元连接；基带处理单元分别与GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、SIM接口、接口器连接；SIM接口与接口器连接；SIM接口外接SIM卡；所述GSM/EDGE网络射频功放单元通过 GSM/EDGE网络与监控中心7连接；基带处理单元与主板、中央处理单元连接。其中，GSM/EDGE网络射频功放单元用于搜索和连接GSM/EDGE移动通信网络，基带处理单元用于基带信号处理和通信协议，存储器用于存储GSM/EDGE网络参数、控制程序和测试数据，GSM/EDGE网络监测单元用于检测GSM/EDGE网络的网络参数，电源单元用于为监测终端提供工作电源，SIM接口用于为监测终端提供测试号码，接口器用于连接外部设备如天线、GPS (Global Positioning System)或者烟雾感应器等。 如图4所示，所述WLAN射频模块包括WLAN网络射频检测功放单元、WLAN信号处理单元、存储器、电源稳压器和接口器，WLAN网络射频检测功放单元、存储器、电源稳压器、 接口器均分别与WLAN信号处理单元连接；WLAN网络射频检测功放单元、电源稳压器、接口器依次连接；存储器中设有WLAN控制系统；所述WLAN网络射频检测功放单元通过WLAN无线网络与外部的被测用户端连接；WLAN信号处理单元与主板、中央处理单元连接。其中，WLAN网络射频检测功放单元用于搜索和连接WLAN网络WLAN无线网络， WLAN信号处理单元用于WLAN无线信号的处理和通信协议处理，存储器用于存储WLAN控制程序和测试指令，电源稳压器用于为WLAN模块提稳定的工作电源，接口器用于连接终端的主板。GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器、GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、SIM接口和接口器集成一个电路板，具有独立的操作系统，其中，操作系统设置在存储器中。[0074]所述WLAN控制系统包括自动动态密码登录控制模块、自动静态密码登录控制模块、开通WLAN业务控制模块、取消WLAN业务控制模块和重置WLAN密码控制模块，自动动态密码登录控制模块、自动静态密码登录控制模块、开通WLAN业务控制模块、取消WLAN业务控制模块和重置WLAN密码控制模块均分别与WLAN信号处理单元连接。其中，自动动态密码登录控制模块用于控制监测终端自动的地模拟用户行为进行动态密码登录WLAN无线网络，自动静态密码登录控制模块用于控制监测终端自动的地模拟用户行为进行静态密码登录WLAN无线网络，开通WLAN业务控制模块用于为置于监测终端上的SIM号码开通WLAN业务权限，取消WLAN业务控制模块用于为置于终端上的SIM号码取消WLAN业务权限，重置WLAN密码控制模块用于为置于监测终端上的SIM号码重新设定新密码。如图5所示，所述监控中心7包括查询终端、数据库服务器、应用服务器、数据网关、采集服务器、接入服务器、中心分析机和交换机，所述查询终端与应用服务器连接，所述数据库服务器、应用服务器、数据网关、采集服务器、接入服务器、中心分析机分别与交换机连接，数据网关通过TCP/IP协议与外部的第三方数据接口连接；采集服务器、接入服务器分别通过GSM/EDGE网络与监测终端1连接。其中，查询终端用于操作维护人员查询测试结果，数据库服务器主要负责数据存储；应用服务器主要是为用户提供WEB方式访问系统的应用接口 ；数据网关主要实现与第三方数据(如网管数据等)接口的数据传输，其中数据传输可通过数据库、FTP等方式实现；采集服务器主要负责与短消息互通网关相连，完成与监测终端之间的短信收发，短信的分析处理，通过hternet实现与监测终端的无线网络连接；接入服务器主要是通过与 NSS(网络子系统)交换机连接，完成与监测终端之间的呼叫测试流程，录制来自监测的语音文件并传输给中心分析机进行评估，记录呼叫话务数据及测试数据；中心分析机主要是通过PESQ算法评估接入服务器录制的语音文件并把评估结果写入数据库服务器；交换机为监控中心的各个服务器提供通信渠道。其中，所述数据库服务器由一台或若干台电脑服务器组成；应用服务器中装有网管应用软件；接入服务器中装有接入软件；中心分析机由一台或若干台装有PESQ语音质量分析软件的电脑服务器组成；采集服务器由一台或若干台装有采集数据软件的电脑服务器组成；数据网关服务器由一台或若干台电脑服务器组成，且数据网关服务器装有数据网关的软件。该系统还包括WLAN无线网关8、短消息互通网关2、GGSN网关3、移动交换中心5和防火墙4，WLAN无线网关8与WLAN无线网络连接，并外接互联网；短消息互通网关2、GGSN 网关3、移动交换中心5均分别与GSM/EDGE网络连接，且短消息互通网关2、移动交换中心 5均分别与防火墙4连接，防火墙4外接互联网、OA网(即办公自动化局域网)，OA网与浏览终端6连接，GGSN网关3外接互联网；移动交换中心5、防火墙4均与监控中心7连接。所述移动交换中心5 (MSC)即为关口局或汇接局。所述采集服务器通过短消息互通网关2、GGSN网关3与GSM/EDGE网络连接，接入服务器通过移动交换中心5与GSM/EDGE网络连接。采集服务器与短消息互通网关之间通过短信网关协议通信；采集服务器与GGSN网关3之间通过TCP/IP协议通信；接入服务器与移动交换中心5之间通过E1/SS7进行通信；查询终端与应用服务器之间通过TCP/IP协议通信。所述监测终端1还包括安全数码卡，所述安全数码卡与主板连接，用于存储数据。所述运营商就是指通信运营商，如中国移动、中国电信、中国联通等。监测终端1和监控中心7之间还可以通过SMS (Short Message)短信和TCP (GSM/ EDGE/PS和WLAN)中的一种或多种通讯方式进行连接，监测终端1的各模块平时处于非TCP 状态，并进行网络信号参数的采集及语音业务测试，若有GSM/EDGE/PS域和WLAN等数据业务测试任务或者业务测试结果数据上报，则进行GSM/EDGE/PS域和WLAN等数据连接，进行业务测试或者数据上报，测试或数据上报完毕后，回到非TCP状态。具体通讯方式的采用情况如表1所示。表1通讯方式
序号通信方式通信方向通信内容1SMS监控中心->监测终端参数查询、参数设置、控制指令下发。2SMS监测终端->监控中心开站上报、巡检上报、告警上报、异常事件上报、参数查询上报等信息量小的数据上报。3TCP监测终端->监控中心语音业务测试结果上报、数据业务测试结果上报、网络参数定时采集数据上报等信息量较大的数据上报。4TCP监测终端->监控中心上报WLAN无线网络的场强、网络ID、物理地址； 动态密码登录测试、静态密码登陆测试、重置密码、开通WLAN业务、注销WLAN业务结果。监测终端1能够定期检查GSM/EDGE和WLAN (无线保真)的电磁波信号质量情况， 并模拟手机用户做语音呼叫CQT (Call Quality Test)测试和上网或FTP上下传等数据业务以及登录WLAN无线网络测试。并通过GSM/EDGE网络或WLAN无线网络定期上报测试数据到监控中心7，实现无线网络质量的有效监测。监控中心7(0MC)是用来管理目标区域所有的监测终端1，监控在所辖区域对应的 GSM/EDGE网络和WLAN无线网络质量情况并生成告警消息，同时具有定制测试任务功能、指派特定管理任务到监测的功能，查询测试结果功能、统计和分析测试数据功能、告警信息的收集等功能。OMC支持通过北向接口，上报告警到上级网管。监控中心7采用模块化设计，各功能模块在逻辑上是独立的，既可以合并在一台服务器上运行，也可以分散在多台服务器上运行。由上述系统实现的基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测过程，具体包括如下步骤(1)监测终端1上电，监测终端1通过其主板进行初始化预先配置的数据，同时监测终端1的主板启动自检；(2)自检完成后，监测终端1的主板自动地向WLAN射频模块发出扫描指令，WLAN射频模块开始扫描周围的WLAN无线信号，若发现有指定的网络信号，则WLAN射频模块自动关联WLAN无线网络，并进入待命状态；(3)监控中心7的采集服务器向监测终端1发送测试任务指令；(4)监测终端1的GSM/EDGE射频模块接收监控中心7发送过来的测试任务指令， 并根据这些指令启动测试任务，WLAN射频模块根据测试任务，通过上述步骤O)已关联的 WLAN无线网络，并打开任意网页，监测终端1会被自动链接到指定的认证界面；同时，GSM/ EDGE射频模块模拟用户行为，自动地对WLAN无线网络质量进行感知测试；(5)监测终端1测试结束后，将测试结果数据保存在监测终端1的安全数码卡中， 通过监测终端1的GSM/EDGE网络监测单元将测试结果形成上报数据，通过GSM/EDGE网络上报到监控中心7 ；(6)监控中心7的采集服务器接收到监测终端1发送过来的测试结果后，通过交换机将这些测试结果的数据发送至监控中心7的中心分析机进行保存、统计及分析，以地理信息系统地图的形式呈现给网络维护人员使用，实现对WLAN无线网络质量监测。所述测试任务指令具体包括动态密码登录指令(即DP指令=Dynami(Paging指令)、静态密码登录指令(SP指令Statics Paging指令)、重置WLAN密码指令(CZWLANMM 指令)、开通WLAN业务指令(KTWLAN指令)、取消WLAN业务指令(QXWLAN指令)。所述上报数据包括告警消息和测试数据，所述告警消息包括信号强度告警、语音业务KPI指标告警、数据业务KPI指标告警、电源告警、电池告警和邮件告警等。所述步骤中WLAN射频模块对WLAN无线网络的检测和关联具体包括步骤测试任务指令依次经GSM/EDGE射频模块的GSM/EDGE网络射频功放单元、基带信号处理单元、 主板发送至WLAN信号处理单元；WLAN信号处理单元建立通信协议，接收测试任务指令并发送至WLAN网络射频检测功放单元，WLAN网络射频检测功放单元根据测试任务指令搜索和连接WLAN无线网络，并采集WLAN无线网络参数；所采集的WLAN无线网络参数发送至WLAN 信号处理单元进行处理，同时经存储器内的WLAN控制系统模拟用户行为，存储测试结果； WLAN信号处理单元将测试结果形成上报数据，依次经由主板、基带信号处理单元、GSM/EDGE 网络射频功放单元通过GSM/EDGE网络上报到监控中心；所述步骤中GSM/EDGE射频模块的感知测试具体包括步骤GSM/EDGE网络射频功放单元根据监控中心发送过来的测试任务指令，搜索并连接GSM/EDGE网络，采集GSM/ EDGE网络参数；GSM/EDGE网络监测单元对GSM/EDGE网络的网络参数进行测试，模拟用户行为，并将测试结果发送至基带处理单元中进行基带信号处理，处理后的测试结果发送至存储器进行存储；基带处理单元将测试结果形成上报数据，经由GSM/EDGE网络射频功放单元通过GSM/EDGE网络上报到监控中心。下面以测试任务指令中的动态密码登录指令来说明上述过程的具体步骤，包括(1)监测终端1上电，监测终端1通过其主板进行初始化预先配置的数据，同时监测终端1的主板启动自检；(2)自检完成后，监测终端1的主板自动地向WLAN射频模块发出扫描指令，WLAN 射频模块开始扫描周围的WLAN无线信号，若发现有指定的网络信号，则WLAN射频模块自动关联WLAN无线网络，并进入待命状态；(3)监控中心7的采集服务器向监测终端1发送测试任务指令；[0104](4)监测终端1的GSM/EDGE射频模块接收监控中心7发送过来的测试指令，并根据这些指令启动测试任务；(5)监测终端1的WLAN射频模块打开任意网页，监测终端1会被自动链接到指定的认证界面；(6)监测终端1根据存储于主板的配置文件里保存的用户名，在认证界面中动态密码登陆位置填入用户名，并模拟用户点击获得动态密码按钮，然后关闭认证界面，通过 GSM/EDGE射频模块向GSM/EDGE网络发送动态密码申请请求；(7)监测终端1等待GSM/EDGE移动通信网络回复的动态密码短信，同时通过GSM/ EDGE射频模块接收动态密码短信；(8)监测终端1接收到动态密码短信后，监测终端1重新打开任意网页，再次被自动链接到指定的认证界面；(9)监测终端1根据主板里的配置文件里保存的用户名与获得的动态密码，在认证界面中动态密码登陆位置填入用户名与密码，并点击确认；(10)判断认证是否成功若认证成功，认证界面会自动转换到计费界面；若认证失败，记录并退出；(11)认证成功后，监测终端1通过WLAN射频模块再执行数据测试任务操作；(12)执行数据任务完毕后，主板启动退出程序回到计费界面，执行下线操作；(13)下线成功后，监测终端1的WLAN射频模块自动断开与AP的连接，完成数据任务测试。(14)监测终端1测试结束后，将测试结果数据保存在监测终端1的安全数码卡中， 通过监测终端1的GSM/EDGE网络监测单元将测试结果形成上报数据，通过GSM/EDGE网络上报到监控中心7 ；(15)监控中心7的采集服务器接收到监测终端1发送过来的测试结果后，通过交换机将这些测试结果的数据发送至监控中心7的中心分析机进行保存、统计及分析，以地理信息系统地图的形式呈现给网络维护人员使用，实现对WLAN无线网络质量监测。开通WLAN业务指令的流程第一步、监控中心7通过GSM/EDGE网络下发开通WLAN业务指令(KTWLAN)的短信到指定监测终端1 ；第二步、监测终端1启动开通WLAN业务的流程；第三步、终端自动发送开通WLAN业务的指令(KTWLAN)到GSM/EDGE网络；第四步、获取GSM/EDGE网络确认消息；第五步、向监控中心7发送测试数据。取消WLAN业务指令的流程第一步、监控中心7通过GSM/EDGE网络下发取消WLAN业务指令(QXWLAN)的短信到指定监测终端1 ；第二步、监测终端1启动取消WLAN业务的流程；第三步、终端自动发送取消WLAN业务的指令(QXWLAN)到GSM/EDGE网络；第四步、获取GSM/EDGE网络确认消息；第五步、向监控中心7发送测试数据。[0128]重置WLAN密码指令的流程第一步、监控中心7通过GSM/EDGE网络下发重置WLAN密码指令(CZWLANMM)短信到指定监测终端1 ；第二步、监测终端1启动重置WLAN密码登录流程；第三步、终端自动发送重置密码指令(CZWLANMM)到GSM/EDGE网络；第四步、获取和保存新密码；第五步、向监控中心7发送测试数据。静态密码登录指令的流程第一步、监控中心7通过GSM/EDGE网络下发静态密码登录指令短信到指定监测终端1 ；第二步、监测终端1收到短信后启动修改工作模式为自动静态密码登录模式；第三步、监测终端1启动自动静态密码登录流程，获取用户名和静态密码；若静态密码错误，则监测终端1自动向GSM/EDGE网络发起重置密码请求，请求指令是CZWLANMM并获取新静态密码，产生告警信息上报到监控中心7。第四步、打开认证默认首页Portal(即门户)；第五步、获取静态密码登录框；第六步、模拟用户输入用户名和密码；第七步、登录认证网页；第八步、模拟手机用户做上网业务；第九步、向监控中心7发送测试数据。动态密码登录指令的流程第一步、监控中心7通过GSM/EDGE网络下发动态密码登录指令短信到指定监测终端1 ；第二步、监测终端1收到短信后启动修改工作模式为自动动态密码登录模式；第三步、监测终端1启动自动动态密码登录流程，打开认证默认首页Portal (门户)，输入用户名和点击申请动态密码对话框，向GSM/EDGE网络申请动态密码；第四步、获取和保存动态密码打开认证默认首页Portal (门户)；第五步、打开认证默认首页Portal (门户)，输入用户名和动态密码；第六步、模拟用户输入用户名和动态密码；第七步、登录认证网页；第八步、模拟手机用户做上网业务；第九步、向监控中心7发送测试数据。通过以上的监测终端1和监控中心7的耦合工作，实现了自动监测WLAN无线网络的网络质量，有效解决了运营商缺乏有效手段监测WLAN无线网络的网络服务质量难题。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，其特征在于包括监控中心和若干个监测终端，各监测终端设置在WLAN无线网络中；每个监测终端均包括GSM/EDGE射频模块、 WLAN射频模块、电源模块、接口模块、主板和中央处理单元，GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块、电源模块均分别与主板连接；主板与中央处理单元、接口模块连接；中央处理单元与接口模块连接；接口模块与外部的接入设备连接；GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块分别与中央处理单元连接；电源模块外接电源；所述GSM/EDGE射频模块通过GSM/EDGE网络与监控中心连接；WLAN射频模块通过WLAN无线网络与外部的被测用户端连接。
2.根据权利要求1所述的基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，其特征在于所述GSM/EDGE射频模块包括GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器、GSM/EDGE 网络监测单元、电源单元、SIM接口和接口器，所述GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器、GSM/EDGE网络监测单元中均分别设有GSM/EDGE芯片组；GSM/EDGE网络射频功放单元、基带处理单元、存储器依次连接；GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、接口器依次连接；GSM/EDGE网络射频功放单元与GSM/EDGE网络监测单元、电源单元连接；基带处理单元分别与GSM/EDGE网络监测单元、电源单元、SIM接口、接口器连接；SIM接口与接口器连接；SIM接口外接SIM卡；所述GSM/EDGE网络射频功放单元通过GSM/EDGE网络与监控中心连接；基带处理单元与主板、中央处理单元连接。
3.根据权利要求2所述的基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，其特征在于所述WLAN射频模块包括WLAN网络射频检测功放单元、WLAN信号处理单元、存储器、电源稳压器和接口器，WLAN网络射频检测功放单元、存储器、电源稳压器、接口器均分别与WLAN信号处理单元连接；WLAN网络射频检测功放单元、电源稳压器、接口器依次连接；存储器中设有 WLAN控制系统；所述WLAN网络射频检测功放单元通过WLAN无线网络与外部的被测用户端连接；WLAN信号处理单元与主板、中央处理单元连接。
4.根据权利要求3所述的基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，其特征在于 所述监控中心包括查询终端、数据库服务器、应用服务器、数据网关、采集服务器、接入服务器、中心分析机和交换机，所述查询终端与应用服务器连接，所述数据库服务器、应用服务器、数据网关、采集服务器、接入服务器、中心分析机分别与交换机连接，数据网关通过TCP/ IP协议与外部的第三方数据接口连接；采集服务器、接入服务器分别通过GSM/EDGE网络与监测终端连接。
5.根据权利要求4所述的基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，其特征在于 该系统还包括WLAN无线网关、短消息互通网关、GGSN网关、移动交换中心和防火墙，WLAN无线网关与WLAN无线网络连接，并外接互联网；短消息互通网关、GGSN网关、移动交换中心均分别与GSM/EDGE网络连接，且短消息互通网关、移动交换中心均分别与防火墙连接，防火墙外接互联网、办公自动化局域网，GGSN网关外接互联网；移动交换中心、防火墙均与监控中心连接。
6.根据权利要求5所述的基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，其特征在于 所述采集服务器通过短消息互通网关、GGSN网关与GSM/EDGE网络连接，接入服务器通过移动交换中心与GSM/EDGE网络连接。
7.根据权利要求5所述的基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，其特征在于 所述监测终端还包括安全数码卡，所述安全数码卡与主板连接。
专利摘要本实用新型提供了基于GSM/EDGE网的WLAN网络质量监测系统，该系统包括监控中心和若干个监测终端，监测终端包括GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块、电源模块、接口模块、主板和中央处理单元，GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块、电源模块与主板连接，主板与中央处理单元、接口模块连接，中央处理单元与接口模块连接；GSM/EDGE射频模块、WLAN射频模块与中央处理单元连接；GSM/EDGE射频模块通过GSM/EDGE网络与监控中心连接；WLAN射频模块通过WLAN无线网络与外部的被测用户端连接。本实用新型有效解决了运营商的缺乏有效手段监测WLAN无线网络的网络服务质量难题。
文档编号H04W24/06GK202043289SQ20102069407
公开日2011年11月16日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者刘勇, 屈鹏, 蔡俊强 申请人:广州联正达通信科技股份有限公司