专利名称：基于智能手机协议栈的网络优化处理系统及方法
技术领域：
本发明属于移动通信网络优化技术，具体涉及一种基于智能手机协议栈 的网络优化处理系统及方法。
背景技术：
随着网络建设和优化工作的深入进行，移动运营商希望能够更全面、更深 入、更真实的了解网络的真实状况以及用户的真实感受。传统的网管分析结果 很大程度上依赖于网络设备的计数器设置，很难真实的反映出网络的状况，而 无线侧的测试设备如路测设备，手持式设备，由于其只是对用户行为的模拟， 也离用户真实的感知度存在一定的差距。现有的测试设备大部分都是通过专业 的测试终端模拟日常用户的行为，结合地理信息系统来定位网络故障的目的。 这样的测试设备在目前的网络应用中已经不能满足需求，比如在地下室，楼宇 以及特定覆盖区域，比如高尚住宅小区，高级会所等等，这样的测试设备的局 限性就显露出来。而这些场所正是高话务量以及高端用户所在。
传统的网络优化主要通过路测设备模拟用户业务实现， 一般使用专用的测 试手机，配合笔记本电脑，在无线网络中实现路测。笔记本电脑从测试手机中 采集无线网络数据，同时实现简单的分析，并记录结果。这样的测试4支术和流 程较难真实的体现网络情况，特别是一些在特定情况下才出现的网络问题，如
发生概率在30%以下的切换失败导致的掉话等。
中国专利申请200610157600. 4公开了一种在手机系统中收集网络优化所需 数据的方法及系统，该方法通过发送指定格式的短信给用户手机，解析所述的 指定格式短信，根据解析结果在设置好的时间间隔内上传用户的手机日志，从 而省去以往派大量工程师到现场收集网络优化数据。该方法没能充分的利用无 线协议栈的网络优化数据，只是传送普通手机的日志，数据内容相对于网络优 化来i兌在实际意义上存在缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智能手机协议栈的网络优化处理系统及方 法，通过智能手机和无线协议栈相结合，实现高效、便捷的网络优化。
本发明的技术方案如下 一种基于智能手机协议栈的网络优化处理系统， 包括
-智能手机操作系统层，用于为上层应用提供系统API接口和定制协议栈开 发API接口；
-协议和测试任务处理层，用于完成无线通信协议解码、协议分析和系统日 志事件生成的协议处理功能，并为上层^是供进行任务测试的功能支持；
-应用处理层，用于提供网络优化软件系统任务测试、网络参数监控、日志 记录和终端管理的功能。
进一步，如上所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理系统，其中，所 述的智能手机操作系统层包括智能手机操作系统和定制的无线通信协议栈。
进一步，如上所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理系统，其中，所 述的协议和测试任务处理层包括协议处理模块和测试任务核心模块；协议处理 模块包括多种无线标准的协议解码器以及协议数据分析器，协议处理模块通过 协议栈接口与智能手机操作系统层连接；测试任务核心模块的测试任务包括 Call测试、SMS观'j试、画S观'J试、FTP测试、PING测;式、HTTP测"i式、WAP观'H式、 MAIL测试、DOWNLOAD测试。
进一步，如上所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理系统，其中，所 述的应用处理层包括基本信息监控模块、参数监控模块、测试日志管理模块、 任务管理模块和消息监控模块。
一种基于智能手机协议栈的网络优化处理方法，包括如下步骤 (1)智能手机通过定制的无线通信协议栈，采集无线网络数据，并通过协 议栈接口将数据发送给协议和测试任务处理层；(2)协议和测试任务处理层对数据进行解码后得到标准协议数据，并对标 准协议数据进行分析，根据应用需要生成相应测试日志事件，发送至应用处理
层，同时为应用处理层提供进行任务测试的功能支持；
(3 )应用处理层根据接收到的测试日志事件进行网络参数监控、信令监控 和日志记录，并根据协议和测试任务处理层提供的测试任务功能进行任务测试。
进一步，如上所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理方法，其中，协 议和测试任务处理层根据不同的网络制式进行数据解码，适用的网络制式至少 包4舌GSM、 CDMA、 TD—SCDMA;观'K式^壬务包4舌Cal 1观'ji式、SMS观lK式、MMS观'K式、FTP 测试、PING测试、HTTP测试、WAP测试、MAIL测试、DOWNLOAD测试。
进一步，如上所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理方法，其中，协 议和测试任务处理层以应用API的形式为应用处理层^是供功能支持，应用处理 层在进行任务测试功能时调用相应API进行相应的任务测试。
本发明的有益效果如下本发明通过在商用智能手机中采集无线网络数据， 对于运营商而言，在商用手才几中实现了网络优化J各测中前台的功能，且可以通 过GPRS加传数据，能够达到人人充当网络测试员的效果，最终实现提高无线网 络质量的目标；对于网络优化工程而言，采集的参数和信令完全满足网络优化 的需要，可以运用于智能手机中网络优化软件的数据输入，以便进行分析，同 时优化软件可以把数据进行记录，通过GPRS上传到服务器，服务器分析软件可 以进行更加详细的分析、排错，以达到完整的网络优化。
图1为本发明的总体系统结构示意图2为本发明中协议处理;^莫块的具体组成示意图3为本发明中测试任务核心模块的具体组成示意图4为本发明中应用处理层的具体组成示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明进行详细的描述。
本发明适用于windows Mobi 1 e等智能手机系统，智能手机通过定制的无线 通信协议栈，读取无线网络数据，实现网络优化功能。读取的接口主要有系统 API和协议栈开发API,智能手机系统API存在于智能手机系统本身，定制协议 栈API接口是定制协议栈系统提供，适用于无线网络通信协议栈数据采集的软 件开发接口 。主要功能是便于上层网络优化软件采集协议栈产生的各种数据， 进行监控、分析等网络优化应用。根据智能手机的网络制式不同，所采集的参 数、信令内容有所不同，当前主要的网络制式包括GSM、 CDMA、 TD-SC画A、 WCDMA、 C面A2000等。商用手机协议栈在开发设计时一般预留了进行网络监控、调试的 接口，本发明只需对协议栈进行简单的定制，即可实现采集无线数据。
如图1所示，基于智能手机协议栈的网络优化处理系统从结构上分为智能 手机操作系统层、协议和测试任务处理层(包括协议处理模块和测试任务核心 模块)以及应用处理层三层结构。
智能手机操作系统层(Lay 1):包括智能手机系统和定制的无线通信协议 栈，主要为协议和测试任务处理层以及应用处理层(Lay2、 Lay3)提供系统API 接口和定制协议栈开发API接口。 Windows Mobile系统API存在于智能手机系 统本身，定制协议栈API接口是手机协议栈提供的，适用于无线网络通信协议 栈数据釆集的软件开发接口 ，主要功能是便于协议和测试任务处理层采集协议 栈产生的各种数据，以便上层进行监控、分析。
协议和测试任务处理层(Lay 2):包括协议处理模块和测试任务核心模块， 如图2所示，协议处理模块包括多种无线标准的协议解码器以及协议数据分析 器，协议处理模块通过协议栈接口与智能手机操作系统层连接，主要完成无线 通信协议解码、协议分析和系统日志事件生成等协议处理部分功能。从智能手 机操作系统层(Layl)取到的协议栈数据是以协议栈自定义的二进制数据，需 要把此类数据进行解码后得到标准协议数据，在解码完成后，为应用处理层 (Lay3)的特定应用需要生成相应测试日志事件，并发送到应用处理层(Lay3 )。 解码部分对于不同制式网络需要设计不同的解码器模块，实际应用中至少实现 GSM、 CDMA、 TD-SC腿A解码功能模块。这一层包含的测试任务核心模块主要为上
7层提供进行业务测试的各项功能支持，如图3所示，包括Call、 SMS、画S、 FTP、 PING、 HTTP、 WAP、 MAIL、 DOWNLOAD等测试任务。
应用处理层(Lay3):如图4所示，包括基本信息监控模块、参数监控模块、 测试日志管理模块、任务管理模块和消息监控模块，主要是提供网络优化软件 系统任务测试、网络参数监控、日志记录和终端管理等核心功能。其中网络参 数监控、信令监控和日志记录功能需要用到协议和测试任务处理层(Lay2)提 供的日志事件接口 ，任务测试需要用到协议和测试任务处理层(Lay2 )提供的 测试任务功能支持。其它模块完全基于智能手机系统开发完成。上述各模块的 主要功能如下
>基本信息监控模块，主要完成对测试环境的的相关信息进行监控，监控内容 包括GPS信息、手机硬盘空间信息、手机数据卡信息、文件信息和手机相关 的其它信息。
>参数监控模块，主要完成GSM/CDMA/TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000系统空口参 数的监控及记录功能，监控内容主要有rxlev、 BSIC、 ARFCN、 Cl、 C2、 rxQual 等。通过监控并记录这些参数的实时值，可以为网络优化工程4是供优化依据。
>测试日志管理才莫块，主要完成测试日志管理功能，包括启动日志记录、停止 记录日志、日志记录保存等功能。
>任务管理模块，主要完成测试任务管理部分功能，主要的测试任务有Call、 SMS、 MMS、 FTP、 PING、 HTTP、 WAP、 MAIL、 DOWNLOAD等，功能涉及各测试4壬 务的脚本编辑、执行、增删改及后台任务的接收。
>消息监控模块，主要完成GSM/CDMA/TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000系统空口消 息的监控及记录功能，监控过程中可以分析消息交互流程，包括呼叫流程、 数据业务消息流程、空闲模块各消息流程，同时通过对消息的解码，还可以 监控到各消息的内部参数值，为网络优化工程提供参考。
基于上述系统结构，本发明所提供的网络优化处理方法，包括如下步骤
(1) 智能手机通过定制的无线通信协议栈，釆集无线网络数据，并通过协 议栈4妄口将数据发送给协议和测试任务处理层；
(2) 协议和测试任务处理层对数据进行解码后得到标准协议数据，并对标 准协议数据进行分析，根据应用需要生成相应测试日志事件，发送至应用处理层，同时为应用处理层提供进行任务测试的功能支持；
(3)应用处理层根据接收到的测试日志事件进行网络参数监控、信令监控 和日志记录，并根据协议和测试任务处理层提供的测试任务功能进行任务测试。
协议和测试任务处理层为应用处理层提供进行任务测试的功能支持是通过 测试任务核心模块实现的，测试任务核心模块以应用API的形式为应用处理层 提供功能支持，应用处理层在进行任务测试功能时可以调用相应API进行相应 的任务测试，其中涉及到建立GPRS连接、建立测试任务需要的网络连接等基本 功能，为应用提供的测试任务接口主要包括了 Call、 SMS、醒S、 FTP、 PING、 HTTP、 WAP、 MAIL、 DOWNLOAD的测试任务控制^妻口。
考虑到在此公开的对本发明的描述和特殊的实施例，本发明的其他实施例 对于本领域的技术人员来说是显而易见的。这些说明和实施例仅作为例子来考 虑，它们都属于由所附权利要求所指示的本发明的保护范围和精神之内。
权利要求
1. 一种基于智能手机协议栈的网络优化处理系统，包括-智能手机操作系统层，用于为上层应用提供系统API接口和定制协议栈开发API接口；-协议和测试任务处理层，用于完成无线通信协议解码、协议分析和系统日志事件生成的协议处理功能，并为上层提供进行任务测试的功能支持；-应用处理层，用于提供网络优化软件系统任务测试、网络参数监控、日志记录和终端管理的功能。
2. 如权利要求1所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理系统，其特征 在于所述的智能手机操作系统层包括智能手机操作系统和定制的无线通信协 议栈。
3. 如权利要求1所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理系统，其特征 在于所述的协议和测试任务处理层包括协议处理模块和测试任务核心模块。
4. 如权利要求3所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理系统，其特征 在于所述的协议处理模块包括多种无线标准的协议解码器以及协议数据分析 器，协议处理模块通过协议栈接口与智能手机操作系统层连接。
5. 如权利要求3所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理系统，其特征 在于测试任务核心模块的测试任务包括Call测试、SMS测试、丽S测试、FTP 测试、PING测试、HTTP测试、WAP测试、MAIL测试、DOWNLOAD测试。
6. 如权利要求1所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理系统，其特征 在于所述的应用处理层包括基本信息监控模块、参数监控模块、测试日志管 理模块、任务管理模块和消息监控模块。
7. —种基于智能手机协议栈的网络优化处理方法，包括如下步骤(1) 智能手机通过定制的无线通信协议栈，采集无线网络数据，并通过协 议栈接口将数据发送给协议和测试任务处理层；(2) 协议和测试任务处理层对数据进行解码后得到标准协议数据，并对标 准协议数据进行分析，根据应用需要生成相应测试日志事件，发送至应用处理 层，同时为应用处理层提供进行任务测试的功能支持；(3 )应用处理层根据接收到的测试日志事件进行网络参数监控、信令监控和日志记录，并根据协议和测试任务处理层提供的测试任务功能进行任务测试。
8. 如权利要求7所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理方法，其特征在于协议和测试任务处理层根据不同的网络制式进行数据解码，适用的网络 制式至少包括GSM、 CDMA、 TD-SCDMA;测试任务包括Cal 1测试、SMS观'K式、匿S 测试、FTP测试、PING测试、HTTP测试、WAP测试、MAIL测试、D0丽L0AD测试。
9. 如权利要求7或8所述的基于智能手机协议栈的网络优化处理方法，其 特征在于协议和测试任务处理层以应用API的形式为应用处理层提供功能支 持，应用处理层在进行任务测试功能时调用相应API进行相应的任务测试。
全文摘要
本发明属于移动通信网络优化技术，具体涉及一种基于智能手机协议栈的网络优化处理系统及方法。该系统包括智能手机操作系统层，用于为上层应用提供系统API接口和定制协议栈开发API接口；协议和测试任务处理层，用于完成无线通信协议解码、协议分析和系统日志事件生成的协议处理功能，并为上层提供进行任务测试的功能支持；应用处理层，用于提供网络优化软件系统任务测试、网络参数监控、日志记录和终端管理的功能。本发明通过智能手机和无线协议栈相结合，实现了高效、便捷的网络优化。
文档编号H04W80/00GK101505490SQ200910080580
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者杨经正 申请人:北京泰合佳通信息技术有限公司