移动网络效能的测试系统及测试方法与流程

本发明是有关于一种测试方法，尤其涉及一种移动网络效能的测试系统及测试方法。

背景技术：

随着移动通信网络的快速发展，人们已经可以通过智能型手机或平板计算机等便携式装置联机至移动网络，并执行多媒体串流、云端服务等高传输速度要求的功能。另一方面，随着移动上网的需求人数大增，电信营运商无不通过各种广告方式宣传自家移动网络的效能，以吸引消费者的加入。

而为了取得移动网络的效能信息，以往通常需要通过人工方式使用专业仪器来分别对不同便携式装置或在不同地点进行测试操作。然而，此等传统测试方式通常是短时间内进行测量，收集的测量信息较为片段，无法完整呈现不同时间下消费者的网络使用行为，更无法有效得知移动网络在不同时间内突发或潜在性的问题。

据此，有需要提出一种减轻人力且能有效收集效能信息的测试方法。

技术实现要素：

本发明提供一种移动网络效能的测试系统及测试方法，通过控制主机对一台或数台用户设备下达测试指令，并收集用户设备的测试数据而传送至数据服务器，从而有效监控移动网络质量及测试网络效能。

本发明提出一种移动网络效能的测试系统，包括至少一用户设备及控制主机；用户设备连接至移动网络，并用以对移动网络执行信号质量监控及网络效能测试；控制主机耦接用户设备。控制主机传送测试指令至用户设备；用户设备依据测试指令进行信号质量监控及网络效能测试；控制主机存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据。

在本发明的一实施例中，上述的控制主机包括通信模块、存储单元、传 输接口模块及处理单元；通信模块连接至数据服务器；存储单元用以存储信号质量监控及网络效能测试的测试数据；传输接口模块耦接至少一用户设备；处理单元耦接通信模块、存储单元及传输接口模块。处理单元通过传输接口模块传送测试指令，并通过轮询(polling)模式存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据，且通过通信模块将信号质量监控及网络效能测试的测试数据传送至数据服务器。

在本发明的一实施例中，上述的处理单元判断传输接口模块是否与至少一用户设备耦接；在传输接口模块耦接至至少一用户设备后，处理单元通过传输接口模块分别建立与各用户设备间的传输信道；处理单元通过各传输信道传送测试指令并存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据。

在本发明的一实施例中，上述各用户设备包括通信模块、存储单元、传输接口模块及处理单元；通信模块连接至移动网络；存储单元用以存储测试指令、信号质量监控及网络效能测试的测试数据，并记录测试监控程序；传输接口模块耦接控制主机；处理单元耦接通信模块、存储单元及传输接口模块；处理单元存取并执行测试监控程序，以依据测试指令而通过通信模块对移动网络进行信号质量监控及网络效能测试。

在本发明的一实施例中，上述的测试指令包括测试项目与测试时间；在测试时间中，处理单元依据测试项目而通过通信模块执行包括效能测试流程的网络效能测试，并基于信号质量监控记录至少一信号质量数据。

本发明提出一种移动网络效能的测试方法，适用于对移动网络进行监控及测试，此测试方法包括：通过控制主机传送测试指令到至少一用户设备；通过至少一用户设备依据测试指令对移动网络进行信号质量监控及网络效能测试；通过控制主机存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据。

在本发明的一实施例中，上述通过控制主机存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据包括下列步骤：通过轮询模式存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据；将信号质量监控及网络效能测试的测试数据传送至数据服务器。

在本发明的一实施例中，上述通过控制主机传送测试指令到至少一用户设备的步骤之前，还包括：判断控制主机是否与至少一用户设备耦接；在控制主机耦接至至少一用户设备后，分别建立与各至少一用户设备间的传输信 道；通过各传输信道传送测试指令并存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据。

在本发明的一实施例中，上述各至少一用户设备包括连接至移动网络的通信模块，而通过至少一用户设备依据测试指令对移动网络进行信号质量监控及网络效能测试的步骤包括：在各至少一用户设备上执行测试监控程序，以依据测试指令而通过通信模块对移动网络进行信号质量监控及网络效能测试。

在本发明的一实施例中，上述测试指令包括测试项目与测试时间，且通过至少一用户设备依据测试指令对移动网络进行信号质量监控及网络效能测试的步骤包括：在测试时间中，依据测试项目通过通信模块执行包括至少一效能测试流程的网络效能测试，并基于信号质量监控记录至少一信号质量数据。

本发明实施例的移动网络效能的测试系统及测试方法，通过控制主机传送测试指令至至少一用户设备，以通过用户设备执行监控测试程序来对移动网络进行信号质量监控及网络效能测试。因此，便能方便测试人员同时对一台或数台用户设备进行测试，以减轻人力负担且提升测试效率，还能满足测试需求。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的一种移动网络效能的测试系统的示意图；

图2是本发明一实施例的控制主机的方块图；

图3是本发明一实施例的控制主机中存储软件功能模块的方块图；

图4是本发明一实施例的用户设备的方块图；

图5是本发明一实施例的用户设备中存储测试监控程序的软件功能模块的方块图；

图6是本发明一实施例说明一种移动网络效能的测试方法的流程图。

附图标记说明：

10：测试系统；

20：数据服务器；

110：控制主机；

130、130₁～130_n：用户设备；

111、131：通信模块；

113、133：存储单元；

113₁：监控模块；

113₃：管理模块；

113₅：指令控制模块；

113₇：设备管理模块；

113₉：测试结果回报模块；

115、135：传输接口模块；

117、137：处理单元；

133₁：效能测试模块；

133₃：命令执行模块；

133₅：信号质量监控模块；

S610～S650：步骤。

具体实施方式

网络上传或下载速率、网页开启时间、接收信号强度等效能信息通常是网络效能的重要指标，而这些效能信息可通过执行装载在用户设备，例如，智能型手机、平板计算机等上的应用程序，例如，网络速度测试程序、信号强度监控程序等来取得。据此，本发明实施例便是在一台或数台用户设备上执行测试监控程序，并通过控制主机传送测试指令至这些用户设备，以控制这些用户设备上的测试监控程序来进行信号质量监控及网络效能测试。因此，测试人员便仅需将本发明的测试系统置在需要测试的环境或地点，测试系统即可自动执行所要求的测试项目，进而减轻测试人员的操作负担。以下提出符合本发明的精神的多个实施例，应用本实施例者可依其需求而对这些实施例进行适度调整，而不仅限于下述描述中的内容。

图1是本发明一实施例的一种移动网络效能的测试系统的示意图。请参照图1，测试系统10包括控制主机110及用户设备130，例如，用户设备130₁～ 130_n，n为正整数。

控制主机110可以是台式计算机、微型计算机、笔记本计算机等电子装置。图2是本发明一实施例的控制主机110的方块图。请参照图2，控制主机110包括通信模块111、存储单元113、传输接口模块115及处理单元117。

通信模块111可以是支持WiFi标准、第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project，简称3GPP)所提出的移动网络技术，例如，宽带分码多任务系统(Wideband Code Division Multiplex Access，简称WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，简称LTE)等或其它无线通信技术的无线网络接口模块，也可以是支持以太网络(Ethernet)、光纤(optical fiber)或其它具备有线传输功能的任何类型有线网络接口模块。控制主机110可通过通信模块111直接联机至数据服务器20，也可通过因特网(Internet)联机至数据服务器20，本发明不以此为限。

存储单元113可以是任何型态的固定或可移动随机存取内存(Random Access Memory，简称RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、闪存(flash memory)、硬盘(Hard Disk Drive，简称HDD)、固态硬盘(Solid State Drive，简称SSD)或类似组件或上述组件的组合。存储单元113用以存储自用户设备130取得的信号质量监控及网络效能测试的测试数据，其详细步骤待稍后实施例说明。此外，图3是本发明一实施例的控制主机110中储存软件功能模块的方块图。请参照图3，存储单元113还用以存储监控模块113₁、管理模块113₃、指令控制模块113₅、设备管理模块113₇(例如，DevMgr程序)以及测试结果回报模块113₉(例如，loader程序)等软件程序。

传输接口模块115可以是支持通用序列总线(Universal Serial Bus，简称USB)、闪电(lightning)、18/24/30等脚位的各类型底座(dock)连接器其中之一或其组合的有线传输接口，以与用户设备130₁～130_n耦接并传输数据，例如，测试指令、信号质量监控及网络效能测试的测试数据等。在其它实施例中，传输接口模块115也可以是支持蓝芽(Bluetooth)、近场通信(Near Field Communication，简称NFC)、WiFi直连(WiFi direct)等短距离无线通信技术，以通过无线传输方式与用户设备130₁～130_n进行数据传输。

处理单元117可以是中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，或是其它可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数 字信号处理器(DSP)、可程序化控制器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、系统单芯片(System On Chip，简称SoC)或其它类似组件或上述组件的组合，其可从存储单元113中加载上述图3的软件功能模块，以执行本发明实施例的测试方法，其详细步骤待稍后说明。

另一方面，用户设备130可以是手机、笔记本计算机或平板计算机等电子装置。图4是本发明一实施例的用户设备130的方块图。请参照图4，用户设备130包括通信模块131、存储单元133、传输接口模块135及处理单元137。

通信模块131可以是支持第三代合作伙伴计划(3GPP)所提出的移动网络技术，例如，通用封包无线服务隧道协议(General Packet Radio Service，简称GPRS)、WCDMA、LTE等、全球微波互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称WiMAX)或其它移动通信技术的无线网络接口模块。用户设备130可通过通信模块131联机至其所支持无线通信技术标准的移动网络，例如，GPRS、WCDMA、LTE、WiMAX等。

存储单元133的应用范例可参照图2的存储单元113，在此不再赘述。而存储单元133与存储单元113不同的地方在于，存储单元133可记录测试监控程序。图5是本发明一实施例的用户设备130中存储测试监控程序的软件功能模块的方块图。请参照图5，存储单元133存储效能测试模块133₁、命令执行模块133₃及信号质量监控模块133₅等软件程序。此外，存储单元133可存储控制主机110所传送的测试指令、测试监控程序所记录的信号质量监控及网络效能测试的测试数据。

传输接口模块135的应用范例可参照图2的传输接口模块115，在此不再赘述。传输接口模块135用以耦接至控制主机110。

处理单元137的应用范例可参照图2的处理单元117，在此不再赘述。而处理单元137与处理单元117不同的地方在于，处理单元137可从存储单元133中加载上述图5的软件功能模块，以通过通信模块131对移动网络进行信号质量监控及网络效能测试，其详细步骤待稍后说明。

为帮助理解本发明的技术，以下举一情境说明本发明的应用方式，然不以局限本发明。假设测试人员将数台测试系统10分别放置于例如是板桥、土城、万华等不同地点，而用户设备130分别装载相同或不同电信营运商的通 用集成电路卡(Universal Integrated Circuit Card，简称UICC)，例如，用户身份模块(Subscriber Identity Module，简称SIM)卡、通用用户识别模块(Universal Subscriber Identity Module，简称USIM)等。例如，用户设备130₁的通信模块131插入A电信营运商的SIM卡，而用户设备130₂的通信模块131插入B电信营运商的SIM卡。在此，下面将依据此情境搭配诸多实施例来进行详细说明。

图6是本发明一实施例说明一种移动网络效能的测试方法的流程图。请参照图6，本实施例的方法适用于图1的测试系统10、图2的控制主机110、图3中存储单元113所存储的软件功能模块、图4的用户设备130及图5中存储单元133所存储的软件功能模块。下文中，将结合测试系统10、控制主机110及用户设备130中的各项组件及模块说明本发明实施例所述的测试方法。本方法的各个流程可依照实施情形而随之调整，且并不仅限于此。

在步骤S610中，控制主机110的处理单元117通过指令控制模块113₅传送测试指令至用户设备130，例如，用户设备130₁～130_n。具体而言，控制主机110可例如是预先存储测试指令、通过通信模块111联机至数据服务器20、管理服务器或云端系统等服务器来下载测试指令或接收测试人员的设定操作而产生测试指令。测试指令可以包括测试项目(例如，量测上传/下载速度、量测开启网页时间、量测信号强度等)与测试时间(例如，启动周期、量测频率等)等参数。接着，指令控制模块113₅通过传输接口模块115将测试指令分别传送至各用户设备130的传输接口模块135。

例如，测试指令的测试时间为24小时且每小时1次，而测试项目为联机至预设网站(例如，数据服务器20、云端系统上架设的网站或文件传输协议(File Transfer Protocol，简称FTP)站台等)下载5兆位(MB)文件，并在下载完毕后计算下载速度。或者，测试指令的测试时间为时间区段上午10点至下午5点且每半小时1次，而测试项目为记录接收信号强度指示(Receiver Signal Strength Indicator，简称RSSI)值。需说明的是，端视应用本发明者的设计需求，在一些实施例中，测试指令可能具有不同的测试项目及测试时间，且本发明实施例不受限于测试指令的内容。

在其它一些实施例中，本发明实施例的指令控制模块113₅也可通过管理模块113₃，并通过通信模块111联机至电信营运商、测试人员或工程师的管 理系统或服务器，以取得电信营运商、测试人员或工程师在远程所下达的测试指令，进而下发测试指令至用户设备130。而指令控制模块113₅还可管理测试项目及测试时间，例如，用户设备130₁在第一测试时间(例如，下午2点到晚上9点)执行第一测试项目(例如，量测上传速度)，而用户设备130₂在第二测试时间(例如，上午3点到下午5点)执行第二测试项目(例如，信号质量量测)。

需说明的是，在步骤S610之前，处理单元117还通过设备管理模块113₇判断传输接口模块115是否与用户设备130耦接。而在传输接口模块115耦接至用户设备130后，处理单元117通过设备管理模块113₇以通过传输接口模块115分别建立与各用户设备130间的传输信道。处理单元117通过设备管理模块113₇而通过各传输信道传送测试指令并存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据，其中存取测试数据的详细步骤待稍后说明。

例如，用户设备130为Android操作系统，而控制主机110预先装载Android侦错桥接(Android Debug Bridge，简称adb)驱动程序。控制主机110的处理单元137便可执行adb指令(例如，“adb devices”指令等)，以判断用户设备130的连接状况。需说明的是，在其它实施例中，用户设备130可以是其它操作系统(例如，Windows Mobile、iOS、Firefox OS等)，而控制主机110也装载对应的驱动程序以对用户设备130进行控制。

接着，在步骤S630中，用户设备130的处理单元137通过测试监控程序(即，效能测试模块133₁、命令执行模块133₃及信号质量监控模块133₅等软件功能模块)依据测试指令对移动网络进行信号质量监控及网络效能测试。在本实施例中，处理单元137存取并执行测试监控程序，以依据测试指令而通过通信模块131对移动网络进行信号质量监控及网络效能测试。

具体而言，处理单元137通过命令执行模块133₃通过传输接口模块135(例如是通过前述传输通道)接收步骤S610中控制主机110所传送的测试指令。接着，命令执行模块133₃控制用户设备130的测试项目及测试时间，通过效能测试模块133₁依据测试项目及测试时间等参数，而通过通信模块131对移动网络进行网络效能测试，且通过信号质量监控模块133₅依据测试项目及测试时间等参数，而通过通信模块131对移动网络进行信号质量监控。其中，在测试指令所指示的测试时间中，效能测试模块133₁依据测试项目而通 过通信模块131执行包括效能测试流程(例如，执行三次量测上传速度后，执行三次量测下传速度等)的网络效能测试，且信号质量监控模块133₅基于信号质量监控记录信号质量数据，例如，RSSI值、载波干扰噪声比(Carrier to Interference plus Noise Ratio，简称CINR)等。换言之，控制主机110可通过测试指令来控制用户设备130所执行的监控测试程序。

举例而言，效能测试流程系测试时间为早上8点至下午2点内每20分钟且测试项目为量测网页开启时间，以及信号质量监控系测试时间为中午12点至下午3点内每分钟记录例如是无线信号强度的信号质量数据。而在早上8点至下午2点或中午12点至下午3点中，处理单元137便可执行测试监控程序来量测网页开启时间或记录无线信号强度。

在一些实施例中，测试监控程序还可仿真使用者利用移动网络的操作行为(例如，浏览网页、下载影片、上传文件、观看在线影片等)，且记录上传/下载速度、网页开启速度、影片质量等测试数据。

需说明的是，前述效能测试模块133₁所执行的网络效能测试及信号质量监控模块133₅所执行的信号质量监控可预先内置在用户设备130，也可通过控制主机110安装所需的测试项目。

接着，效能测试模块133₁将网络效能测试的测试数据(例如，上传/下载速度、网页开启时间、多媒体串流质量等)存储在存储单元133，而信号质量监控模块133₅将信号质量监控的测试数据(即，信号质量数据)存储在存储单元133。在一些实施例中，命令执行模块133₃会依据时间排序存储在存储单元133的网络效能测试及信号质量监控的测试数据，或者在预定时间(例如，30分钟、一小时等)进行分析或统整等维护作业。

在步骤S650中，控制主机110存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据。在一实施例中，控制主机110是通过轮询(polling)模式存取信号质量监控及网络效能测试的测试数据。

具体而言，控制主机110的处理单元117通过设备管理模块113₇，定时(例如，每小时、每天等)通过各传输信道传送测试数据存取要求，以存取存储在用户设备130的存储单元133中的信号质量监控及网络效能测试的测试数据。接着，设备管理模块113₇将取得的测试数据存储在存储单元113中。在一些实施例中，指令控模块113₅可进一步对测试数据进行分析或统整等维 护作业。

之后，处理单元117通过测试结果回报模块113₉，而将收集在存储单元113中的测试数据通过通信模块111传送至数据服务器20。例如，测试结果回报模块113₉会定时(例如，每2小时、每半天等)将测试数据传送至数据服务器20。

据此，在本情境中，数据服务器20可接收到数台测试系统10在不同地点或环境传送的测试数据，测试人员便可直接在数据服务器20上以长时间(例如，一天、两天、一周等)监控移动网络质量，从而监控移动网络效能的长期变化趋势。测试人员也可通过数据服务器20分析移动网络效能，而基于长时间累积不同时段的网络行为，使电信营运商通过测试系统10所收集到的测试数据，能更清楚自家移动网络在不同时段的变化，以更多元化的信息提供网络优化参考。因此，本发明的测试系统10也可提供电信营运商摆放在客户投诉区域，以掌握实际网络状况。电信营运商即可通过充分累积信息解决长期无法克服的消费者客户投诉问题。

然而，本发明实施例不仅限于上述情境，在一些情境中，一般民众也可将自己的手机或平板与控制主机110连接，以通过测试系统10取得测试数据，进而评估平日使用环境的网络效能或信号质量，端视应用本发明者的测试需求，可调整测试系统10的测试环境。

需说明的是，在一些实施例中，控制主机110的处理单元117还可通过管理模块113₃而通过通信模块111联机至外部管理系统(例如，服务器、云端系统、机房等)，以使外部管理系统可对测试系统10进行维护作业、升级作业、故障检修(troubleshooting)等。而处理单元117还可通过监控模块113₁而通过通信模块111联机至外部监控理系统，例如，服务器、云端系统、机房等，以使外部监控系统可对测试系统10进行系统监控，例如，监控测试系统10的环境或位置等。

综上所述，本发明实施例所述的用户设备装载监控测试程序，并依据控制主机传送的测试指令进行信号质量监控及网络效能测试。接着，控制主机存取测试数据，并传送至数据服务器。因此，便可减轻人力负担，并提供更有效率的测试方法。此外，因应在通信技术的快速演进，本发明实施例的测试系统通过更换不同用户设备、监控测试程序、测试指令、软件升级等方式， 即可对支持不同通信技术或不同电信营运商的用户设备进行测试，而无须经常替换整个测试系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。