针对gsm和3g的移动网络质量自动监测系统及方法

专利名称：针对gsm和3g的移动网络质量自动监测系统及方法
技术领域：
本发明涉及移动通信质量检测领域，具体涉及针对GSM、3G的移动网络质量自动检测系统的实现及监控方法。
背景技术：
随着我国移动通信技术的发展，提高网络质量，提高电信业务能力，是我国移动通信运营商共同面对的必然要求。为了维护网络良好运行，运维部门必须采用新的技术手段， 提高工作效率。移动网络的运行状况可以通过不同的层面表现出来，主要可以分为无线网络质量指标和用户满意度两方面。通常我们有以下四种手段操作维护中心、信令仪表、实地路测、用户申告。从实效来说，目前应用最广泛的是操作维护中心与实地路测。目前路测的常规方法是，专业测试工程师携带路测仪表(笔记本电脑加测试手机加GPS)，同时要有车辆、驾驶员的配合。测试完成之后，将测试文件导入后台分析软件，进行分析处理，这种做法难以保证大量细致长期的测试，单次测试的偶然性大，有时候做测试带有一定的盲目性。而且传统路测方法的人力成本，设备成本都非常高，是运营商网优部门的一项很大的日常开支。

发明内容
本发明的目的在于克服现有路测系统存在的问题，提出针对GSM和3G的移动网络质量自动监测系统及方法，整套系统的出发点在于实现网优路测的自动化，采用无人值守的方式，将发现网络问题的工作留给终端及系统完成，而维护人员则可以专注于解决问题。 自动检测终端将测试设备与MCU主控模块测集成在一起，通过AT指令集的方式向移动网络接入模块发出请求，使其按照命令要求完成网络的语音、数据等业务的测试，最后将测试结果通过移动互联网传送到服务器的数据库，以供工程管理人员分析网络问题以进行网络优化。系统从用户的角度出发，成本低廉地大量获取路测数据来评估网络运行状况，具有节省人力物力、实时性强、测试范围广、时间长、采集数据量大等显著优点。本发明的具体技术方案如下。本发明所述的针对GSM、3G的移动网络质量自动检测系统，包括后台服务器以及一个以上的基于ARM嵌入式的自动检测终端；基于ARM嵌入式的自动检测终端通过GPRS 接入互联网并连接后台服务器，实现自动业务拨测、无线信号测试、采集地理位置信息的功能；后台服务器通过移动互联网与所有基于ARM嵌入式的自动检测终端建立连接，实现对检测终端下发拨测命令、对测试结果进行收集、集中分析并存储于数据库中。上述针对GSM、3G的移动网络质量自动检测系统中，后台服务器与PC浏览器管理端通过计算机互联网(Internet)连接并以Browser/Server (B/S)架构布置，实现工程管理人员在PC上使用浏览器对移动网络质量状况进行监控；后台服务器与手机管理客户端通过移动互联网进行连接，实现系统管理员在手机软件客户端上对移动网络进行监控。上述的针对GSM、3G的移动通信网络质量自动检测系统中，基于ARM嵌入式自动检测终端包括电源模块、MCU主控模块、扩展存储模块、语音编解码模块、移动网络(GSM/ TD-SCDMA)接入模块、GPS定位模块；电源模块分为模拟电源与数字电源两部分，为车载ARM 嵌入式自动检测终端提供稳定的电源，电源模块通过电源线路为各模块供电；MCU主控模块负责控制各个功能模块的协同运作，通过Uart或SPI串口与音频编解码模块、移动网络接入模块、GPS定位模块连接，MCU主控模块获取移动网络接入模块的质量检测数据，获取 GPS定位模块的地理位置信息，控制音频编解码的数据流，实现数据本地缓存；扩展存储模块通过SPI串口与MCU主控模块连接，存储主控模块收集移动网络质量参数信息，与后台进行语音业务拨测的录音文件，向后台播放用于PESQ语音质量评估算法计算评估话路质量的标准音频文件；移动网络接入模块通过Uart串口与MCU主控模块连接，用于获取当前位置移动网络质量参数和进行移动业务拨测；语音编解码模块通过SPI串口与主控模块连接，用于向后台服务器中的语音拨测模块播放标准语音，对拨测过程中的下行语音信号进行数字化采样；GPS定位模块通过Uart串口与主控模块连接，实现检测终端随车移动过程中的经纬度、磁偏角、速度、方向角的地理定位信息的获取。移动网络接入模块集成TCP/IP 协议，可通过TCP连接向后台发送采集到的移动网络信号质量数以及拨测期间的掉话率、 载干比等拨测数据。上述的针对GSM、3G的移动通信网络质量自动检测系统中，MCU主控模块采用 STM32103RBT主控CPU芯片，根据接收后台服务器的不同控制指令对各模块进行调度，控制语音编解码模块对标准语音进行相关处理，通过网络质量采集的AT指令控制移动网络接入模块，通过获取GPS定位模块的数据包采集质量检测和地理定位数据，并控制移动网络接入模块通过GPRS网络定时向后台服务器回送质量检测数据；采用SD卡控制器作为拓展存储器，以存储经数字化采样的标准语音、网络质量检测数据及GPS位置信息。上述的针对GSM、3G的移动通信网络质量自动检测系统中，后台服务器包括后台主控模块、语音拨测模块、数据处理模块、质量分析结果查询模块和数据库；后台主控模块通过互联网与车载检测终端建立TCP连接，向检测终端下发拨测命令，接收终端回送的检测数据；语音拨测模块向指定检测终端进行语音呼叫，向检测终端播放预先录制的标准语音，并接收终端回放的语音信号存入数据库；数据处理模块通过与数据库服务器连接，从数据库读取检测终端返回的标准语音并用PESQ算法进行语音质量分析，读取网络信号质量参数对移动网络质量进行统计和分析，并把分析结果存入数据库；质量分析结果查询模块是一个Web服务器，服务器的Java应用程序％1^1讨接受网页的请求，读取数据库中的质量分析结果，并在客户端浏览器上的电子地图网页进行图形化显示。上述的针对GSM、3G的移动通信网络质量自动检测系统中，所述数据库采用 Oracle数据库，存储后台所接收到的来自各个检测终端的检测数据以及经后台处理过的网络信号和业务质量分析的结果。本发明所述的针对GSM和3G的移动网络质量自动检测系统的监测方法，包括如下步骤
(1)自动检测终端布置在目标车辆(公交车、出租车等社会车辆和移动员工的私人车辆上)上，汽车启动后，自动检测终端供电自动开机，通过GPRS/TD网络与后台服务器建立TCP 连接，并按照设定的频度发送包含地理位置、移动速度、当地信号强度、误码率等基本信息的心跳包，表明自动检测终端在线。
(2)后台服务器根据工程管理系统的管理策略设定，获取自动检测终端的心跳包后，建立终端的状态数据库，判断终端开始移动后，执行管理策略定义的测试任务。(3)后台服务器向自动检测终端发送测试开始的控制指令，与终端的主控模块进行交互，管理自动提交测试报告与测试文件的频度与策略。(4)自动检测终端管理软件模块接管、调度测试设备，做好测试准备后，向后台发送测试准备状态应答包。(5)后台服务器通过语音系统向检测终端进行语音呼叫，自动检测终端接收到语音呼叫，主控模块自动发送相应指令，接通话路。(6)后台服务器读取语音系统中预先录取的标准语音文件对检测终端进行放音， 自动检测终端通过语音编解码模块对语音通话进行拾取，压制，生成语音录音文件，存储于拓展存储模块。(7)自动检测终端在闲时，通过GPRS/TD网络将录音文件与心跳包一起发送到后台。(8)后台接收到自动检测终端传输的录音文件，数据处理模块执行PESQ语音质量评估算法，运算出自动路测在某个特定地理位置接受语音拨测时的语音业务质量评价值。(9)自动检测终端根据主控模块的语音拨测设定，以一定的频度执行对后台服务器的语音拨测。自动检测终端通过语音编解码模块播放预先录制的标准语音文件。(10)后台服务器的语音系统对话路中的语音进行录制，数据处理模块执行PESQ 语音质量评估算法，运算出自动路测在某个特定地理位置发起语音拨测时的语音业务质量评价值。(11)自动检测终端，根据主控模块设定的频度，采集移动网络信号及相应的经纬度信息，并打包成固定格式的数据包，存储于扩展存储模块。(12)后台服务器根据工程管理系统的管理策略设定，以一定的频度通过GPRS/TD 网络对自动检测终端下发数据请求，要求自动检测终端上传某个时段内收集到的移动网络
质量信息。(13)后台服务器通过数据处理模块，对自动检测终端送回的标准语音、移动网络信号质量和GPS数据进行分析处理，并存入数据库。上述的针对GSM和3G的移动网络质量自动检测方法中，检测终端随车移动时，将定时采集所在位置的GPS信息以及信号质量参数以log文件形式存入本地拓展存储器，并且隔一段时间向后台返回log文件的数据。上述的针对GSM和3G的移动网络质量自动检测方法中，定时自动控制或手动控制后台服务器向各个车载前端下发拨测命令，执行语音拨测。与传统技术相比，本发明具有如下优点和有益效果
(1)自动检测终端通过成本低廉的技术方案大量地获取路测数据来评估网络运行状况，具有节省人力物力、实时性强、测试范围广、时间长、采集数据量大等显著优点。(2)从用户感知的角度对移动网络业务服务质量进行直接评估，反映了用户实际使用业务服务的质量，是对现有系统基于网元指标进行间接评估的改进。( 3 )日常测试以高度自动化的方式完成整个测试流程，基本无需人工参与，是对现有系统测试过程中需要大量人工参与的改进。
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(4)本发明可以进行全天候连续测试，是对现有系统只能在特定时间进行测试的改进。(5)本发明可以进行大覆盖面积的测试，包括特定路段(长途车，公交车)，随机路段(出租车)等，是对现有系统只能覆盖少量地段的改进。(6)本发明的测试终端价格低廉，只有现有路测设备价格的几十分之一到几百分之一，因此可以大规模部署，是对现有系统由于测试设备昂贵，只能配置很有限的测试设备的改进。(7)本发明测试完全自动化，安装简单，测试时也不会对车辆有任何影响。测试终端可以大规模安装在社会车辆上(如公交车，出租车)，可与充分整合社会资源来进行网络测试，是对现有路测手段只能利用运营商自己的车辆资源完成测试工作的改进。


图1是实施方式中移动网络质量自动检测系统的网络连接图。图2是实施方式中后台服务器的系统框架3是实施方式中自动检测终端的系统框架图
图4是实施方式中自动检测终端工作流程图。图5是实施方式中后台服务器的主控模块程序流程图。图6是实施方式中后台服务器工作流程图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。针对GSM和3G的移动网络质量自动监测系统，主要由后台服务器、自动检测终端和管理客户端组成。参考图1为本发明的网络连接图。(1)后台服务器10 移动网络质量自动检测系统的后台服务器集群，负责收集从各个自动检测终端发送回来的信息与数据，并进行数据库存储，质量评估运算，通过语音拨测模块19与自动检测终端进行话务拨测，通过质量分析结果查询模块111为工程人员提供智能化，集成化的监控管理，检测策略指定平台。(2)自动检测终端主机11 安装在社会车辆(公交车或出租车)上，是移动网络质量自动检测系统的自动化检测终端载体。负责采集车辆所在地理位置的各项移动网络质量参数，发起、接受语音拨测任务，与后台服务器交互，适时将采集到的网络质量参数，语音录音文件通过移动互联网上传到后台，进行进一步的处理。(3) GSM/TD-SCDMA移动互联网12 后台服务器与自动检测终端进行数据传输与指令传递的网络载体，自动检测终端可使用GPRS、EDGE或TD-SCDMA网络，具有比较高的传输速度，符合系统的数据传输要求。(4) Internet网络13 后台服务器与基于B/S架构的浏览器管理前端通过互联网的TCP/IP连接，为工程管理人员提供便捷，搞效的管理方式。(7)GPS卫星微波通信14 =GPS模块16向GPS通信卫星获取地理位置信息的通信载体。
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(S)GPS定位卫星15 本系统使用美国的GPS民用导航系统，通过自动检测终端的 GPS模块获取地理位置信息。(9)管理终端手机16 同样地，也可以在接入移动互联网的手机上使用管理平台， 方便工程人员进行全天候的实时监控。(IO)PC浏览器17 工程人员可通过接入hternet的计算机对自动检测系统进行管理。基于B/S架构的管理系统使工程人员可以通过计算机的浏览器浏览系统自动生成的管理页面，结合GIS系统，实时、直观地了解监控区域各地的移动网络质量信息。所述的后台服务器由后台主控模块、语音拨测模块、数据处理模块、质量分析结果查询模块、数据库等组成，参考2为后台服务器的组成框架图。(1)后台主控模块20 主控模块是系统的总体调度者，它负责系统配置文件加载， 业务流程文件基语音资源管理，同时进行流程调度及呼叫处理调度，也负责在网络层进行 TCP/IP服务端口的监听，并解释应用网管发送过来的通讯包，然后调用相应的业务流程完成相应指令。(2)语音拨测模块21 由语音卡工控版组成，接受后台主控模块的指令，与各个自动检测终端进行语音拨测，控制基于PSTN的呼叫，为完成基本呼叫的建立、保持和释放提供控制功能，包括呼叫处理、连接控制、智能呼叫触发、资源控制等。语音拨测模块支持多种电信网络的呼叫控制信令协议，包括模拟线信令，一号信令，ISDN信令，七号信令等，未来还将提供基于IP的VOIP电话信令(如SIP)等。(3)数据处理模块22 语音分析服务系统，实时监控语音拨测平台以及自动路测上传的录音的录音，测结果，当拨测录音结束后，它将实时间获取录音文件，然后调用PESQ 语音算法库，输入语音拨测平台的原始放音文件与参考录音文件，得到一个PESQ评估的语音质量MOS值，然后将语音分析及拨测相关的参数，如时间，终端号码等写入到数据库中。 以供后续处理。(4)质量分析结果查询模块23 是工程管理人员进行移动网络质量参数查询的基于B/S架构的管理平台。(5)数据库M 负责存储自动检测终端上传的地理位置信息相关的移动网络质量参数数据，数据处理模块的PESQ语音质量评估结果，供主控模块随时调用。本发明所述的自动检测终端由MCU主控模块、语音编解码模块、移动网络接入模块等组成，参考图3为自动检测终端的组成框架图。(I)MCU主控模块30 通过GSM/TD移动网络接入模块15收集自动检测终端所在位置移动网络质量参数，接收GPS模块16发来的地理位置信息；通过接入模块与后台服务器连接，定时向后台发送包含地理位置信息和移动网络质量参数的心跳包；接受后台的任务触发命令，进行拨测任务并通过语音编解码模块13对语音话路进行录音和放音；将采集的信息包和语音文件存储在标准语音14中。(2)语音编解码模块31 通过SPI接口与MCU主控模块11相连，接收到进行语音播放指令时将音频数据流转换成语音信号播放到移动网络接入模块15的音频输入端中， 接收到语音录制指令时，将音频输出端的语音信号编码为mp3格式，通过SPI接口传给主控模块进行处理。(3)标准语音32 以SD作为存储载体通过SPI接口与MCU主控模块11相连，用于存储主控模块传过来的数据。(4) GSM/TD-SCDMA移动网络接入模块33 采用DTM6211模块，功能包括移动信号质量、基站ID等信息的获取，接入GPRS/TD移动互联网与后台连接，通过语音话路与后台服务器的语音拨测模块19相互拨话，在终端闲时，将主控模块采集到的各项信息与文件想后台传输。(5)GPS模块16 通过串口与主控模块34相连，负责采集自动检测所在的地理位
直fe息。本发明所述的自动检测终端中，MCU主控模块采用基于CortexM3内核的ARM体系结构芯片STM32103V8T，具有丰富的外设接口，包括USART接口、USB接口、IIC接口、SPI接口等。软件采用嵌入式C语言实现，运行自动移动网络接入模块通信、GPS模块通信、参数获取、语音拨测、后台通信等程序任务。所述的自动检测终端中，语音编解码模块采用VS1003MP3编解码芯片构成，芯片包含MP3硬件编解码模块以及音频播放相对应的电路模块。所述的自动检测终端中，拓展存储模块由采用SPI接口连接的SD卡组成，采用 FAT16的文件系统，可进行灵活的文件存取、搜索管理。所述的自动监测系统中，后台服务器的语音拨测模块采用软硬件一体化的设计， 硬件上采用符合工业标准的工控机和语音板卡组成综合的电话网接口及数字信号处理的基础平台，软件上采用模块化的设计方式组成灵活的综合语音应用业务平台。其主要功能是根据预先制定的语音拨号策略，向检测终端发起语音拨测呼叫，在终端应答之后，向终端播放数字化语音文件(PCM A率格式)，同时对终端环回的声音进行数字化录音(PCM A率格式)，并对录音文件进行保存。所述的后台服务器的主控模块是系统的总体调度者，采用纯软件的设计，通过TCP Socket与检测终端进行TCP通信，对其下发控制命令；通过API接口与语音拨测模块通信， 进行语音拨测呼叫处理的调度。它负责系统配置文件加载，同时进行流程调度及呼叫处理调度，也负责在网络层进行TCP/IP服务端口的监听，然后调用相应的业务流程统一调度语音拨测模块、数据分析模块进行检测终端的质量检测数据的获取和分析等工作。所述的后台服务器的数据分析模块，采用ITU标准的PESQ算法实现标准语音质量分析。当拨测录音结束后，它将从语音拨测模块获取录音文件，然后调用PESQ语音算法库， 对语音拨测模块的原始放音文件与终端环回所得的录音文件进行处理，得到一个PESQ评估的语音质量MOS值，然后将语音分析及拨测相关的参数，如时间、终端号码和经纬度信息等写入到数据库中。所述的后台服务器的质量分析结果查询模块，是采用Tomcat + JSP + JavaBean 设计的Web Server，通过JDBC访问数据库，查询并获取用户所需的质量分析结果的数据； 通过JSP页面响应网页用户请求，对网络信号及业务质量数据进行图形化显示；通过Ajax 技术以及采用开放API的Google Map，实现精确和动态的地图显示功能。与以往的使用 GIS客户端作为展示模块不同，本发明基于BS架构的质量分析结果查询模块，在技术上更创新，利用开放API的Google Map作地图展示，省去了自行制作地图的投入，并且使得网络信号及业务质量的监测人员可以很简单就实现移动办公。自动检测终端的工作流程如图4所示，主要包括以下步骤(1)测试车辆启动，系统自动上电开始运行40。(2)自动检测终端各部分模块自动初始化41 初始化包括主控模块、网络接入模块、语音编解码模块、存储拓展模块，初始化过程由主控模块完成。(3)自动检测终端自动向后台定时发送心跳包42 主控模块按照设定的心跳包时间间隔进行循环操作，每一个心跳包间隔就读取存储拓展模块中一个最近的包含移动网络质量信息及地理位置信息的信息，将收集到的信息打包向后台发送一个包含这些信息的心跳包，表示路测终端在线，并正常工作，提供基本的网络信息。(4)自动检测终端通过串口中断处理后台请求43 如果后台提交测试业务请求， 自动检测终端进入语音拨测子程序，相应网络接入模块的接收到来电AT指令或者控制网络接入模块对后台服务器指定话路拨测。(5)自动采集信息时间判定44 如果没有后台请求，那么自动测终端将在间隔为 20秒的时候收集所在地理位置的移动网络质量参数以及GPS地理位置信息，打包成Log文件，记录在存储拓展模块中。(6) AT指令获取网络参数45 主控模块通过AT指令控制以DTM6211为核心的网络接入模块，获取网络质量参数。(7)GPS协议获取经纬度参数46 主控模块通过串口读取GPS模块发送的数据包， 获取地理经纬度。(8)生成Log文件47 主控模块将收集到的信息打包成Log文件。(9)SD协议记录Log文件48 主控模块将Log文件通过存储拓展模块存储在SD卡中。(10)主控模块调用网络接入模块49 主控模块通过AT指令对网络接入模块进行控制，发送与语音拨测相应的指令子集。(11)语音编解码模块播放/记录标准音频文件410 :VS1003为核心的语音编解码模块对后台通过网络接入模块语音话路播放的标准音频文件进行录音，或者对后台播放存储在存储拓展模块中的标准音频供后台录音。(12)存储托暂模块记录音频文件411 主控模块将录制的音频传送到存储拓展模块，记录于SD卡中。(13)GPRS/TD向后台传输音频文件412 在系统闲时，网络接入模块通过GPRS或 TD数据通信方式把数据传输到后台。(14) SD协议读取Log文件413 在20S的时间心跳间隔以外，如果没有后台的业务要求，主控模块读取存储在SD卡中的Log文件
(15) GPRS/TD向后台传输Log文件414 :自动检测终端将向后台传输Log文件及语音录音文件。后台服务器的工作流程如图5所示，主要包括以下步骤
(1)后台主控模块与测试终端建立TCP链接50；
(2)后台主控模块向终端下发拨测命令51；
(3)检测终端做测试准备并向后台应答52；
(4)主控模块收到终端拨测开始应答，控制语音拨测模块进行语音呼叫53；
(5)语音拨测模块向终端播放测试语音，并对终端返回的语音进行录音M；(6)通话时间到后语音拨测模块主动结束通话55；
(7)主控模块控制语音拨测模块把标准语音数据传送给数据分析模块56；
(8)数据分析模块采用PESQ算法对拨测模块生成的语音数据进行语音质量分析57；
(9)检测终端定时搜集移动网络信号质量和GPS数据58；
(10)检测终端通过TCP连接向后台返回搜集到的数据59；
(11)后台主控模块通过TCP连接获取终端搜集到的数据510；
(12)数据分析模块从主控模块获取终端搜集的数据并进行处理511；
(13)数据分析模块把语音质量分析结果及处理后的网络质量和GPS数据存储到数据库内512 ；
监控管理平台的工作流程如图6所示，主要包括以下步骤
(1)客户端发送用户名及口令到后台服务器请求登陆，成功后平台返回测试终端及测试线路信息给客户端61 ；
(2)客户端向平台发送实时监测请求62；
(3)后台服务器在收到测试终端传回的数据并经过平台处理后将其实时发送给客户端
63 ；
(4)客户端收到实时数据后将其在GIS中进行可视化展示64；
(5)客户端向平台发送历史测试数据查询请求65；
(6)后台服务器进行查询后返回测试数据给客户端进行可视化展示66；
(7)客户端向平台发送历史测试数据统计报表请求67；
(8)后台服务器进行查询后返回统计报表给客户端68。
权利要求
1.针对GSM和3G的移动网络质量自动监测系统，其特征在于包括后台服务器以及一个以上的基于ARM嵌入式的自动检测终端；基于ARM嵌入式的自动检测终端通过GPRS接入互联网并连接后台服务器，实现自动业务拨测、无线信号测试、采集地理位置信息的功能；后台服务器通过移动互联网与所有基于ARM嵌入式的自动检测终端建立连接，实现对检测终端下发拨测命令、对测试结果进行收集、集中分析并存储于数据库中。
2.根据要求1所述的移动网络质量自动监测系统，其特征在于基于ARM嵌入式自动检测终端包括电源模块、MCU主控模块、扩展存储模块、语音编解码模块、移动网络接入模块、 GPS定位模块；电源模块分为模拟电源与数字电源两部分，为车载ARM嵌入式自动检测终端提供稳定的电源，电源模块通过电源线路为各模块供电；MCU主控模块负责控制各个功能模块的协同运作，通过Uart或SPI串口与音频编解码模块、移动网络接入模块、GPS定位模块连接，MCU主控模块获取移动网络接入模块的质量检测数据，获取GPS定位模块的地理位置信息，控制音频编解码的数据流，实现数据本地缓存；扩展存储模块通过SPI串口与MCU 主控模块连接，存储主控模块收集移动网络质量参数信息，与后台进行语音业务拨测的录音文件，向后台播放用于PESQ语音质量评估算法计算评估话路质量的标准音频文件；移动网络接入模块通过Uart串口与MCU主控模块连接，用于获取当前位置移动网络质量参数和进行移动业务拨测；语音编解码模块通过SPI串口与主控模块连接，用于向后台服务器中的语音拨测模块播放标准语音，对拨测过程中的下行语音信号进行数字化采样；GPS定位模块通过Uart串口与主控模块连接，实现检测终端随车移动过程中的经纬度、磁偏角、速度、方向角的地理定位信息的获取。
3.根据要求2所述的移动网络质量自动监测系统，其特征在于MCU主控模块采用 STM32103RBT主控CPU芯片，根据接收后台服务器的不同控制指令对各模块进行调度，控制语音编解码模块对标准语音进行相关处理，通过网络质量采集的AT指令控制移动网络接入模块，通过获取GPS定位模块的数据包采集质量检测和地理定位数据，并控制移动网络接入模块通过GPRS网络定时向后台服务器回送质量检测数据；采用SD卡控制器作为拓展存储器，以存储经数字化采样的标准语音、网络质量检测数据及GPS位置信息。
4.根据要求1所述的移动网络质量自动监测系统，其特征在于后台服务器包括后台主控模块、语音拨测模块、数据处理模块、质量分析结果查询模块和数据库；后台主控模块通过互联网与车载检测终端建立TCP连接，向检测终端下发拨测命令，接收终端回送的检测数据；语音拨测模块向指定检测终端进行语音呼叫，向检测终端播放预先录制的标准语音， 并接收终端回放的语音信号存入数据库；数据处理模块通过与数据库服务器连接，从数据库读取检测终端返回的标准语音并用PESQ算法进行语音质量分析，读取网络信号质量参数对移动网络质量进行统计和分析，并把分析结果存入数据库；质量分析结果查询模块是一个Web服务器，服务器的Java应用程序％1^1讨接受网页的请求，读取数据库中的质量分析结果，并在客户端浏览器上的电子地图网页进行图形化显示。
5.根据要求1所述的移动网络质量自动监测系统，其特征在于所述数据库采用Oracle 数据库，存储后台所接收到的来自各个检测终端的检测数据以及经后台处理过的网络信号和业务质量分析的结果。
6.针对GSM和3G的移动网络质量自动监测方法，其特征包括如下(1)自动检测终端布置在目标车辆上，汽车启动后，自动检测终端通电自动开机，通过GPRS/TD网络与后台服务器建立TCP连接，并按照设定的频度发送心跳包，心跳包包含移动网络质量信息及地理位置信息的信息，用于表明自动检测终端在线；(2)后台服务器获取自动检测终端的心跳包后，建立终端的状态数据库，判断终端开始移动后，执行测试任务；(3)后台服务器向自动检测终端发送测试开始的控制指令，与终端的MCU主控模块进行交互，管理自动提交测试报告与测试文件的频度与策略；(4)自动检测终端调度移动网络接入模块，向后台发送测试准备状态应答包；(5)后台服务器通过语音拨测模块向自动检测终端进行语音呼叫，自动检测终端接收到语音呼叫，MCU主控模块接通话路；(6)后台服务器读取语音系统中预先录取的标准语音文件对检测终端进行放音，自动检测终端通过语音编解码模块对语音通话进行拾取、压缩，生成语音录音文件，存储于拓展存储模块；(7)自动检测终端在闲时，通过GPRS/TD网络将录音文件与log文件一起发送到后台服务器；(8)后台服务器接收到自动检测终端传输的录音文件，数据处理模块执行PESQ语音质量评估算法，运算出自动检测终端在一个地理位置接收语音拨测时的语音业务质量评价值；(9)自动检测终端根据主控模块的语音拨测设定，以设定的频度执行对后台服务器的语音拨测；自动检测终端通过语音编解码模块播放预先录制的标准语音文件；(10)后台服务器的语音系统对话路中的语音进行录制，数据处理模块执行PESQ语音质量评估算法，运算出在相应地理位置发起语音拨测时的语音业务质量评价值；(11)自动检测终端，根据主控模块设定的频度，采集移动网络信号及相应的经纬度信息，并打包成固定格式的log文件，存储于存储拓展模块；(12)后台服务器根据以设定的频度通过GPRS/TD网络对自动检测终端下发数据请求， 要求自动检测终端上传设定时段内收集到的移动网络质量信息；(13)后台服务器通过数据处理模块，对自动检测终端送回的标准语音、移动网络信号质量和GPS数据进行分析处理，并存入数据库。
7.根据要求7所述的针对GSM和3G的移动网络质量自动检测方法，其特征在于，检测终端随车移动时，将定时采集所在位置的GPS信息以及信号质量参数以log文件形式存入本地拓展存储器，并且隔一段时间向后台返回log文件的数据。
8.根据要求8所述的针对GSM和3G的移动网络质量自动检测方法，其特征在于，定时自动控制或手动控制后台服务器向各个车载前端下发拨测命令，执行语音拨测。
全文摘要
本发明提供针对GSM和3G的移动网络质量自动监测系统及方法。系统包括后台服务器以及一个以上的基于ARM嵌入式的自动检测终端；后台服务器通过移动互联网与所有基于ARM嵌入式的自动检测终端建立连接。监测方法通过自动获取无线网络接入模块在GSM/TD-SCDMA网络上的各种网络质量参数，以及进行业务拨测采集语音话务相关的业务质量参数，并在系统空闲时通过GPRS/TD无线网络上的TCP/IP协议发到后台服务器，以进行网络质量各项参数的分析与评价。后台服务器在对自动检测终端返回的网络质量参数进行处理后和存储，便于管理人员访问并分析网络状况，及时对出现的问题进行补救。
文档编号H04W24/04GK102333334SQ20111025590
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者邓天坚, 陆以勤, 陈鹏羽 申请人:华南理工大学