CDMA数字移动网测试系统的设计①

刘 薇

[摘 要]基于网络监控和维护的要求,以代替已往繁琐的人工拨测工作,提出了设计一种CDMA网络测试系统的思路,介绍了测试系统的工作原理,叙述了系统的硬件组成和各部分的软件结构,在此基础上分析了系统所能完成的测试功能,并讨论了测试系统的扩展问题与网络连接问题。

[关键词]网络监控CDMA数字移动网测试系统

[中图分类号]TP393[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2009)12-0040-03

1 前言

目前,中国联通CDMA网络的容量已覆盖了全国所有的市县,随着移动用户数量的剧增,业务种类的丰富,广大用户对网络质量的要求也越来越高,高质量的网络和丰富的业务种类将成为吸引用户的主要优点。因此在网络规模初步形成后,为了确保服务质量,对整个移动通信网络的测试和有效监控,已经成为一项艰巨而重要的工作,在我国网络管理部门在遇到新开局、交换机升级及例行检测时,从交换机的每个万群或千群中抽取一部或数部电话,采用人工拨测的方式,在这些电话之间进行呼叫,来验证移动网络的通畅情况及交换机数据的正确性。该方法拨测任务量非常大,而且绝大部分是简单的重复性工作,这些工作消耗了机房维护人员的大量时间,效率极为低下。如果采用自动拨测系统,则绝大部分工作都是可以自动完成的,只是偶尔需要机房值班人员手工干预一下,这样就不必专门配备负责拨测工作的人员。同时,采用自动拨测系统可以完全消除人工操作的不确定因素,准确地发现问题,并通过生成各种统计报表,协助网络优化人员改善网络质量,从而提高整个网络的运行性能。CDMA网络测试系统的开发就是要建立一个功能强大、自动程度高、管理完善的自动拨测系统,从而将现有繁杂、低效的人工操作规范为自动化操作,有效改善网络管理部门的工作效率和提高服务质量。

2 系统的设计思路

中国联通公司在新增手机号码、新开号码段、系统升级及例行检测时,为了验证网络运行性能,一般是从每组号码段中抽取一个或一组手机号码,在这些手机号码之间相互进行拨号呼叫。这种拨测工作分为省内拨测和省际拨测,几乎要覆盖全国所有交换局,以验证其它局是否做了此号码段的数据;如:在新增新开号码段时需要通过类似的方式进行互拨测试,以验证新开局数据的正确性、计费数据的正确性以及基本业务数据(如呼叫转移、来电显示等)的正确性。

CDMA网络测试系统就是准照了目前的这种工作模式,采用自动代替人工的方式来实现过手机之间的相互拨打。只要拨测人员定制了拨测任务、选择了拨测功能,系统就可以自动按照拨测人员的意向进行拨测,最后拨测人员只要查看拨测结果就可以了解局数据是否正确,全网运行状况等,从而大大减轻了拨测工作人员的负担,提高了工作效率。

在设计测试系统时,由于不同地区发展状况不同可以采用不同的模式:如果只是某一地区使用,则只配置一台移动拨测仪以及管理终端就可以实现本地区自动拨测。如果在移动拨测仪内置自动应答模块,则在其他地区还是人工拨测模式的情况下,实现自动与人工之间配合,完成相应的拨测任务。如果全省范围内都使用移动拨测系统,则可以实现全省范围内的自动拨测;省际之间可以实现自动与人工之间的相互配合。如果其他省份采用的是另外的网络拨测系统,则只需协商确定通讯接口即可。

3 系统的组成和结构

根据上述的设计要求和思路,设计出CDMA网络测试系统的结构如图1所示,该系统是由一个作为全网监控管理中心和若干个拨测节点联网组成;中心主要由监控管理终端和数据库构成;各拨测节点由管理终端和移动拨测仪组成。移动拨测仪通过控制总线与管理终端连接;各拨测节点通过联通内部网络与中心联网。

3.1 监控管理中心

监控管理中心负责与各省或拨测节点联网,向各省或拨测节点下发测试信息、收集汇总测试结果,监控管理中心由数据库和监控管理终端组成。

监控管理终端是监控管理中心的核心设备,它主要负责拨测任务的统一调度,下发拨测任务,接收下面省份或拨测节点发送的拨测请求,并根据相应请求制订和下发拨测通知。同时可以收集各省或拨测节点拨测统计报表,了解各省或拨测节点拨测情况。

监控管理终端的软件体系结构设计如图2所示。

其中监控代理模块负责建立和维护省中心与下面地市拨测管理终端之间的通信,及时传送省中心下达的测试及控制命令,并接收相应的测试结果,同时定时收集下面地市移动拨测仪的工作状态,实现全网设备集中管理及维护。监控管理模块实现相应的拨测资源的管理,如设备管理、任务管理、号码管理、操作员管理等。拨测调度模块实现下面各地市之间的协调配合,完成相应拨测任务。数据库访问模块用来查看测试任务、局数据、号码数据、统计分析报表等信息。统计模块负责全省范围内的拨测结果的汇总统计,以及打印等工作。

数据库服务器主要负责各省或拨测节点拨测统计报表的存储、统计、分析等工作。

3.2 拨测节点

每个拨测节点包括两部分:拨测管理终端以及移动拨测仪。

拨测管理终端实现本地移动拨测仪的日常维护管理工作,即实现具体的测试任务的发送,测试仪工作状态的收集、日常统计报表、信息上传等工作。其软件体系如图3。

其中:数据库用于存储移动检测监控系统的全部相关数据,包括监控管理中心发来的测试指令。拨测管理模块用于实现与用户操作的交互,用户通过拨测管理模块控制整个系统。调度服务器通过控制总线与移动拨测仪通讯,调度和执行拨测任务。统计模块负责将拨号测试的结果汇总统计,打印统计报表。监控代理负责建立和维护拨测管理终端和省中心的通信,及时传送省中心下达的测试及控制命令,并返回相应的结果。

移动拨测仪根据拨测管理终端传来的流程任务完成对呼叫建立、模拟信号的传输和接收等具体操作。其逻辑结构如图4所示。

其中:控制模块通过控制总线与管理终端通信,实现控制指令的接收、执行结果的上传、语音数据的传送等测试控制功能以及数据通信功能。MS模块内可置有多个CDMA模块,可以实现各种呼叫操作,各模块可并行工作。CDMA插槽用于插入CDMA卡。语音模块提供两路固定电话接口,具有自动语音播放、DTMF信号发送、接收等功能,实现对固定网的自动应答来话、自动回拨电话等功能。

移动拨测仪具有RS232接口,通过RS232高速串行接口与拨测控制终端连接,用来接收控制终端发送的测试及控制命令,并返回相应的结果。

4 系统的测试功能

CDMA网络测试系统包括两种测试模式,即网内呼叫测试模式和网际呼叫模式,由于篇幅所限这里就不再详细叙述了,但不管是哪种模式,其包括的主要测试内容有:

通断情况测试:在通断测试中,系统纪录呼叫发起时间、回铃时间、接听时间、挂机时间,从而取得接入时长、通话时长等业务测试参数,对于执行失败的呼叫,将记录呼叫失败的原因(对方忙、对方久叫不应、对方拒接等),为网络运维部门、计费部门提供参考依据;

接通率测试:这里所描述的接通率不同与某种交换机自身提供的接通率数据,而是一种综合评估整个通信网(包括交换机、基站、传输链路等)运行质量的实测接通率。

通话质量测试:主要是通过对每次呼叫的DTMF和正弦波的分析,测试其通话质量,并通过大量呼叫中通话质量的统计分析,判断整个网络的通话质量。在实际操作过程中,一般通话质量测试可以与通断测试一同进行。

业务功能的测试:主要包括特服号码接通测试、基本业务功能的呼叫测试、短消息收发测试和二次拨号测试等。

局数据的验证测试:主要是通过对指定呼叫的建立和完成情况的分析,测试局数据(呼叫号段、呼叫路由等局)设置的正确性,除了验证应该接通的电话是否能够接通外,还要验证禁止的呼叫是否能够禁止。

系统除了具有上述的测试功能以外,还配有相关的管理功能,包括设备管理、任务管理、号码资源管理、操作员资料管理、测试数据统计分析等等。

5 系统的扩展与联网

在设计测试系统时,既考虑了单一本地拨测使用的情况,也考虑了全省统一规划建设的情况。如果系统实现全省联网,则便于全省范围内测试任务的统一调度以及测试结果的统一分析。全省统一建设自动拨测系统时,各分管理中心与监控管理中心之间通过通信网连接形成一个拨测网络。其结构如图5所示:

其中每个拨测节点的设备都由一个拨测管理终端连接移动拨测仪组成。在省中心安装一台数据库服务器和一台监控管理工作站,能够和各拨测节点通过数据网实现相互通信,并存储全省的测试结果以及计划任务等信息。各拨测节点应该能够独立的完成各种拨测工作,也能够接收省中心下达的命令完成相应测试,并报告结果,省中心管理程序能够通过网络,向下级的拨测单元下达测试任务,并接收测试的结果报告。

6 结语

该系统通过网络结构上的连接,实现了网络测试的自动化控制,从而大大减轻工作人员的负担,减少了人工拨测存在的错漏现象。同时,系统操作简洁,并可采用图形化界面,用户可以根据实际情况选择各种方法进行统计分析,分析结果可以以图形形式表现,使得结果清晰明了。另外在系统的设计时,添加了语音模块,这样就为网络的测试提供了语音质量分析功能,使整个网络的运行质量评估有了理论依据。目前,该系统在联通公司的内部得到了推广和应用,效果良好。

[参考文献]

[1] 李丽.DSP原理及应用.北京:中国水利水电出版社,2004.

[2] 李哲英.DSP基本理论与应用技术.北京:北京航空航天大学出版社,2002.

[3] TriMedia DSP Usess Guide.

[4] 杨学良.多媒体计算机技术及其应用.北京:电子工业出版社,2004.

[5] IETF RFC 1350: TFTP protocal(Revision 2).

[6] IETF RFC 2131: DHCP protocol.

[作者简介]

刘薇,性别:女,学历:研究生在读,职称:工程师,研究方向:计算机技术及应用。