基于商用手机的全员测试分析系统的研究

翟德怀+路垚+林征

【摘 要】通过对移动网络测试方法便捷、高效、低成本、真实性的研究，提出了一种基于Android操作系统普通商务手机的信号电平检测系统方案，开发出可以运行在任意一款Android终端上的客户端软件，能够捕获手机信号电平、位置等数据进行移动通信网络覆盖、质量、速率的分析和优化。并创造性设计木马测试版本，通过后台服务器端发送命令启动客户端进行测试，无需客户端开启软件，实现了后台控制前台功能。

【关键词】商用手机 全员测试 木马版本

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2014）-20-0077-05

Research on Full Test and Analysis System Based on Commercial Mobile Phone

ZHAI De-huai， LU Yao， LIN Zheng

（China Mobile Group Guizhou Co.， Ltd.， Guiyang Branch， Guiyang 550001， China）

[Abstract] Based on the research on mobile network test method， including its convenience， efficiency， low cost and authenticity， a signal level detecting system solution for ordinary commercial mobile phone with Android operating system is proposed. The client software is developed which can run on any Android terminal. This client software can capture the phone signal level and location to analyze and optimize the network coverage， quality and rate of mobile communication network. Trojan test version is also designed creatively. The backend server sends a command to start the client test without opening the client software， which achieves the frontend function controlled by the backend.

[Key words]commercial mobile phone full test Trojan version

1 研究背景

移动通信技术的发展不仅带来了丰富的业务类型、更高的速率，同时也带来了网络规划和优化的复杂性。为了确保每个用户都可以享受到良好的通信网络服务，需要更多地依靠网络优化技术来支持和保证网络服务质量，其中路测（DT）法是最常用的基本方法。

目前常用路测方式有2种：基于笔记本终端的网络协议、业务的专业测试仪表；手持测试终端。专业测试仪表尤其是笔记本终端类型功能强大，但存在操作复杂的问题；手持测试终端为专表专用，无法随身携带随时随地使用。

为解决传统移动网络测试存在的问题，开展了基于商用手机的全员测试分析系统的研究，更好实现对移动网络数据的科学管理及综合利用，科学评估测量数据，提高测试资源的利用率及测试管理水平，更有效地提升网络质量。该系统能够解决当前网优工作中数据管理问题以及路测文件的综合应用问题，极大提升网络优化的工作效率，降低优化成本，进而达到提升移动网络质量的目的，加强用户对移动网络的良好感知。

2 研究思路及原理

2.1 研究思路

为实现移动网络测试方法便捷、高效、低成本、真实，基于商用手机的全员测试分析系统需要能以快捷、方便、简易的方式对基站信号覆盖范围、信号强度以及手机操作信令流程进行检测。对该系统的研究主要基于覆盖预测和规划算法，在网络规划和优化过程中，可以进行迅速有效的场景划分和参数提供，通过网络整体参数的管理和分析，提供有效的参数应用。

该系统包括移动客户端、服务器端的数据展示和分析平台。

基于普通商务手机终端需实现：

（1）实时捕获手机电平、LAC、CELLID以及相邻CELLID、CPI、UARFCN数据。

（2）在手机客户端展示基于百度地图的信号强度分布线路图，定点测试信号强度分布图。

（3）移动测试终端需要将捕获的基站以及信令数据上传服务器。

在服务器的管理平台上需实现：

（1）基于百度地图某时段的全量检测数据的图形化展示功能。

（2）数据报表功能，此模块可以提供专业的、多维度的测试数据报表。

（3）数据分析功能，此模块支持基站信号覆盖弱区、盲区等的分析。

2.2 原理

本研究通过将繁重的“PC+测试工程师+测试手机”模式精简为“普通工作人员+商用手机”为目的搭建商用终端测试系统，主要由用户、系统硬件和软件组成。其中，硬件包括计算机网络、用户手持移动终端（即智能手机）；软件包括操作系统、数据库管理系统和开发的应用系统组成。

硬件拓扑结构图如图1所示：

图1 硬件拓扑结构图

该系统使用Java、xml编程语言，具有公认的安全性能、应用范围广，且Java因其占用的系统资源少、代码的执行速度快的优势，几乎支持所有的操作系统平台，并支持Apache、IIS等多种Web服务器以及广泛的数据库，执行速度快，在模块化上实现了程序逻辑与用户界面分离。endprint

通过分析归纳，将从以下几个方面来具体实现系统搭建：

（1）在设计思想方面，从传统的面向业务的设计转向面向用户的设计，即将设计的着眼点放在用户对象身上，设计视角范围是整个的网络环境，在此基础之上将面向对象的思想引入到系统设计中去。

（2）在实现方法方面，从传统的结构化设计转向采用复杂适用系统理论进行实现，即从一般的业务需求中抽象出关键的复杂适应系统，该系统能够适应环境变化，系统使用越久，积累的有价值的东西就越多。

（3）在技术方向方面，采用C/S的结构体系，客户端为移动APP，服务端是客户端与数据库交互的接口，也是整个系统的性能和安全的控制器。移动APP基于Android操作系统实现底层再开发，定制专属ROM的方式来实现。

（4）在网络连接方面，采用移动的专用网络，保证了数据的安全性。目前实现系统有两大瓶颈：在整个系统手机硬件配置无法达到电脑水平而造成处理速度滞后；安全系数问题，除了要做好本地防护之外，信道的安全也是很大的隐患。针对这2个问题，分别采用“云”计算技术以及信道加密技术突破了现有的技术瓶颈。

（5）在组织实施方面，从传统的工业项目管理体制转向专业化和产品化实施体制，确保了系统的运行维护和持续升级。

3 基于商用手机的全员测试分析系统设计

3.1 客户端软件模块开发设计

手机客户端部分界面图如图2所示：

图2 手机客户端部分界面图

（1）设计登录界面功能

用户登录：主要划分为2类用户：移动用户和移动工作人员。移动用户登录后可以进行相关的功能操作（如查询用户所在地是否可以安装移动宽带、宽带套餐等功能）；移动工作人员则可以查看工作任务（如何地、何时安装宽带等功能）。

新用户注册：用户首次使用该平台时需要注册一个账号，用这个账号才可以登录该系统平台。

记住密码：当用户不想重复输入用户验证密码时，可选择记住密码，以便下次直接登录。

忘记密码：用户可以通过该功能强制修改密码。

（2）设计主功能界面功能

移动测试：在移动场景下，测试网络基站信息以及电平值。

定点测试：在静止模式下，测试网络基站信息以及电平值。

拨测设置：自动拨号以及联网测试，系统自动异常提示。

方向信息：提供方向指示。

小区提醒：小区监听设置，进行重点小区监控，进入小区时系统自动提醒。

测试查看：查看测试历史数据，以地图的方式展现。

WLAN测试：测试WLAN信号强弱以及下载速率。

个人中心：个人消息提醒、密码修改、版本更新以及使用帮助。

反馈建议：接受用户的反馈建议。

3.2 综合管理后台软件模块开发设计

（1）设计用户登录功能

管理员登录：后台管理登录，需要用户名称和登录密码。

调度员登录：后台调度员登录。

密码修改：管理员对自己的密码进行修改。

忘记密码：对用户忘记密码的处理。

资格审查：一旦用户提出密码忘记申请后，管理员对用户资格进行审查，确定是平台用户后，修改用户密码。

密码通知：用户密码修改好后，通过邮件、短信等方式通知会员启用新的密码。

权限与用户管理：用于使用后台系统的用户进行增、删、改和权限分配的管理。

（2）设计地图展示功能

将所有基站路测和定点测试数据以地图路线图的方式予以呈现，如图3所示。

图3 地图展示功能示意图

（3）设计测试LOG管理功能

管理所有测试LOG记录。

（4）设计基站管理功能

增加基站：后台管理员可以通过向系统添加基站数据如位置（经纬度）、编号、设备信息等新增基站，新增的基站将在数据展示中在地图上标识出来。

删除基站：后台管理员可以发出删除基站的动作，被删除的基站在地图上置灰。数据库中基站的状态转成标识为废弃的状态，但其基本数据保留以便分析使用。

移动基站：当基站位置发生变化后，管理员可编辑基站的位置，以实现对应的移动基站的操作。

为了便于管理人员的操作，基站管理的操作页面应具备以下2种视图：

◆基于百度地图的基站分布图，可在这视图上选中并编辑基站，且可添加新的基站；

◆基站列表，用列表展示系统所有基站的数据，并支持批量操作和导出数据报表的操作。

（5）设计盲点管理功能

对测试过程中出现的盲点予以管理。

（6）设计测试排名管理功能

对全员测试工作量以及排名进行管理，支持考核管理。

（7）设计日志管理功能

系统操作日志管理。

（8）设计唤醒测试功能

通过后台发送命令启动客户端进行测试，无需客户端开启软件，实现了后台控制前台的功能。

（9）设计终端管理功能

结合唤醒测试使用，对已有的测试终端进行管理，可以查看到某一设备所在位置等信息。

4 实际应用效果

目前基于商用手机的全员测试分析系统已经完成了开发研究，并在移动公司内部进行了推广使用，实现了网络覆盖反映更真实：基于商务终端，手机电平真实反映用户实际感知，较专业测试手机电平低12dB，通过对测试结果进行优化、覆盖方案的制定，真正解决了网络覆盖的实际问题。

具体使用情况为：推广使用注册用户共计1 214人，通过对大量测试LOG分析，共发现网络问题9 000多个，网优人员对测试发现的问题进行分析并提出解决方案，共计解决问题6 000多个。endprint

将传统测试方法与基于商用手机的全员测试分析系统进行对比，具体测试情况如表1所示。

总之，通过基于商用手机的全员测试分析系统推广使用，实现了良好的效果，存在优势如下：

（1）该系统改变了传统的路测模式，节省了人力物力。

（2）该系统简化了路测难度，提高了路测覆盖范围。

（3）该系统很好地支撑了无线网络优化，提升了用户感知。

5 结束语

通过研究开发“基于商用手机的全员测试分析系统”，实现了便捷、高效、低成本、贴近用户感知的网优路测分析，实用性和可推广性高，具体如下：

（1）利用MVC架构实现了一个模型的多个视图，可缩短开发周期、方便维护和管理、降低开发成本和工作量。

（2）基于GIS地图的测试数据智能分析算法提高了测试的有效性，且GIS低通能够直观形象地了解测试信息，提升了网优人员的分析效率。

（3）设计木马测试版本，实现了后台控制前台的操作，专业测试人员无需每天进行大量的测试，可节约测试成本。

（4）WLAN的测速功能，无需多种软件进行速度测试，并可以置入到公共设施上，扩大测试范围，增大测试数据规模，全面实时地反馈网络状况。

总之，该系统是基于商用终端测试的自动优化分析软件，一方面将优化者从繁重的人工分析中解脱出来；另一方面让软件融入网优专家的经验，使优化效果更理想。同时，还显著降低了路测成本，能够及时发现网络问题并提出解决方案实施解决，从而实现了提升整网网络质量以及客户网络感知的目的。

参考文献：

[1] 林城. Android2.3应用开发实战[M]. 北京： 机械工业出版社， 2011.

[2] 刘平. Android手机访问服务器的一种数据交互方法[J]. 电子设计工程， 2010（9）： 96-98.

[3] 亢勇，陈自力，李鹏，等. 面向对象的软件测试[J]. 测试技术学报， 1999（2）： 15-23.

[4] 陈璟，陈平华，李文亮. Android内核分析[J]. 现代计算机： 下半月版， 2009（11）： 112-115.

[5] 韩超. Android经典应用程序开发[M]. 北京： 电子工业出版社， 2012.

作者简介

翟德怀：硕士毕业于北京邮电大学，现任中国移动通信集团贵州有限公司贵阳分公司副总经理，长期从事移动通信建设维护管理及通信技术创新工作。

路垚：工程师，硕士毕业于贵州大学，现任中国移动通信集团贵州有限公司贵阳分公司网络部网络优化管理员，长期从事移动无线网维护优化工作。

林征：工程师，硕士毕业于贵州大学，现任中国移动通信集团贵州有限公司贵阳分公司网络部数据网络管理员，长期从事移动互联网维护管理及无线网维护优化工作。endprint

将传统测试方法与基于商用手机的全员测试分析系统进行对比，具体测试情况如表1所示。

总之，通过基于商用手机的全员测试分析系统推广使用，实现了良好的效果，存在优势如下：

（1）该系统改变了传统的路测模式，节省了人力物力。

（2）该系统简化了路测难度，提高了路测覆盖范围。

（3）该系统很好地支撑了无线网络优化，提升了用户感知。

5 结束语

通过研究开发“基于商用手机的全员测试分析系统”，实现了便捷、高效、低成本、贴近用户感知的网优路测分析，实用性和可推广性高，具体如下：

（1）利用MVC架构实现了一个模型的多个视图，可缩短开发周期、方便维护和管理、降低开发成本和工作量。

（2）基于GIS地图的测试数据智能分析算法提高了测试的有效性，且GIS低通能够直观形象地了解测试信息，提升了网优人员的分析效率。

（3）设计木马测试版本，实现了后台控制前台的操作，专业测试人员无需每天进行大量的测试，可节约测试成本。

（4）WLAN的测速功能，无需多种软件进行速度测试，并可以置入到公共设施上，扩大测试范围，增大测试数据规模，全面实时地反馈网络状况。

总之，该系统是基于商用终端测试的自动优化分析软件，一方面将优化者从繁重的人工分析中解脱出来；另一方面让软件融入网优专家的经验，使优化效果更理想。同时，还显著降低了路测成本，能够及时发现网络问题并提出解决方案实施解决，从而实现了提升整网网络质量以及客户网络感知的目的。

参考文献：

[1] 林城. Android2.3应用开发实战[M]. 北京： 机械工业出版社， 2011.

[2] 刘平. Android手机访问服务器的一种数据交互方法[J]. 电子设计工程， 2010（9）： 96-98.

[3] 亢勇，陈自力，李鹏，等. 面向对象的软件测试[J]. 测试技术学报， 1999（2）： 15-23.

[4] 陈璟，陈平华，李文亮. Android内核分析[J]. 现代计算机： 下半月版， 2009（11）： 112-115.

[5] 韩超. Android经典应用程序开发[M]. 北京： 电子工业出版社， 2012.

作者简介

翟德怀：硕士毕业于北京邮电大学，现任中国移动通信集团贵州有限公司贵阳分公司副总经理，长期从事移动通信建设维护管理及通信技术创新工作。

路垚：工程师，硕士毕业于贵州大学，现任中国移动通信集团贵州有限公司贵阳分公司网络部网络优化管理员，长期从事移动无线网维护优化工作。

林征：工程师，硕士毕业于贵州大学，现任中国移动通信集团贵州有限公司贵阳分公司网络部数据网络管理员，长期从事移动互联网维护管理及无线网维护优化工作。endprint

将传统测试方法与基于商用手机的全员测试分析系统进行对比，具体测试情况如表1所示。

总之，通过基于商用手机的全员测试分析系统推广使用，实现了良好的效果，存在优势如下：

（1）该系统改变了传统的路测模式，节省了人力物力。

（2）该系统简化了路测难度，提高了路测覆盖范围。

（3）该系统很好地支撑了无线网络优化，提升了用户感知。

5 结束语

通过研究开发“基于商用手机的全员测试分析系统”，实现了便捷、高效、低成本、贴近用户感知的网优路测分析，实用性和可推广性高，具体如下：

（1）利用MVC架构实现了一个模型的多个视图，可缩短开发周期、方便维护和管理、降低开发成本和工作量。

（2）基于GIS地图的测试数据智能分析算法提高了测试的有效性，且GIS低通能够直观形象地了解测试信息，提升了网优人员的分析效率。

（3）设计木马测试版本，实现了后台控制前台的操作，专业测试人员无需每天进行大量的测试，可节约测试成本。

（4）WLAN的测速功能，无需多种软件进行速度测试，并可以置入到公共设施上，扩大测试范围，增大测试数据规模，全面实时地反馈网络状况。

总之，该系统是基于商用终端测试的自动优化分析软件，一方面将优化者从繁重的人工分析中解脱出来；另一方面让软件融入网优专家的经验，使优化效果更理想。同时，还显著降低了路测成本，能够及时发现网络问题并提出解决方案实施解决，从而实现了提升整网网络质量以及客户网络感知的目的。

参考文献：

[1] 林城. Android2.3应用开发实战[M]. 北京： 机械工业出版社， 2011.

[2] 刘平. Android手机访问服务器的一种数据交互方法[J]. 电子设计工程， 2010（9）： 96-98.

[3] 亢勇，陈自力，李鹏，等. 面向对象的软件测试[J]. 测试技术学报， 1999（2）： 15-23.

[4] 陈璟，陈平华，李文亮. Android内核分析[J]. 现代计算机： 下半月版， 2009（11）： 112-115.

[5] 韩超. Android经典应用程序开发[M]. 北京： 电子工业出版社， 2012.

作者简介

翟德怀：硕士毕业于北京邮电大学，现任中国移动通信集团贵州有限公司贵阳分公司副总经理，长期从事移动通信建设维护管理及通信技术创新工作。

路垚：工程师，硕士毕业于贵州大学，现任中国移动通信集团贵州有限公司贵阳分公司网络部网络优化管理员，长期从事移动无线网维护优化工作。

林征：工程师，硕士毕业于贵州大学，现任中国移动通信集团贵州有限公司贵阳分公司网络部数据网络管理员，长期从事移动互联网维护管理及无线网维护优化工作。endprint