基于Android平台的3G移动网络测量

王斌

摘 要：近几年，随着我国3G移动网络平台的不断扩大，体验移动网络的用户也逐渐增多，为了保障用户体验移动网络的网络性能，移动客户终端推出了Android移动网络测量工具，该测量工具是测量网络性能的可行性工具，对网络的性能研究以及设计和部署有一定的实用价值。因此，分析在Android平台下的3G移动网络测量方法以及对三大运营商的测量实验与测量结果。通过测量结果表明，中国电信CDMA2000的网络性能最好，其次是中国联通，最后是中国移动。由此就可以证明移动网络测量方法可以给用户带来更好的网络体验，同时还可以为网络性能提供一定的数据支撑。

关键词：Android平台；移动互联网；网络测量

中图分类号：TB

文献标识码：A

文章编号：1672-3198（2015）25-0286-01

1 我国3G移动通信网络的发展现状

当前，移动通信设备已经成为人们生活中必不可少的交流工具，随着3G移动网络通信技术的不断完善与成熟，用户的使用数量每年都呈现递增状态，三大运营商也开始逐渐完善移动网络环境，从2G时代逐渐过渡到3G时代，3G移动网络的稳定性与高效性为用户带来了便利的沟通渠道，不仅取得了良好的效果，在未来的发展中也将成为一种必然的趋势。近几年，由于我国3G移动通信无线网络发展迅速，三大运营商在完善3G网络时运用了不同的网络制式，现有的移动3G通信网络主要有：中国联通WCDMA；中国电信CDMA2000；中国移动TD-WCDMA这三大网络制式。虽然这三大运营商的网络制式技术比较成熟，但是与其他发达国家相比较，其网络优化理论研究还是比较落后的。我国因此而研究的网络优化软件虽然取得了很大进展，但依然有许多问题存在。比如说，网络优化在实际运行中不能实现自动化操作；网络数据结构不能达到分享的状态；解决网络问题的效率低等等。

2 无线移动的测量技术方法

随着蜂窝移动网络的出现，给用户带来了很大的便利性，它可以最大限度的实现移动终端的网络接入。因此，蜂窝移动网络给用户的体验带来了重要的参考依据。通过无线移动终端的测量技术方法，可以提供相应的网络性能数据，给网络的性能优化带来有力的支撑。目前，无线移动在网络测量过程有以下几种研究方法。

2.1 静态测量方法

静态测量方法主要是对固定探测点的网络测量，它一般是用计算机借助3G无线网卡或者移动终端来作为接入设备，运用3G无线网络连接到互联网，而计算机则是网络测量技术的终端节点。这种测量方法既有优点又有不足之处，它的优点是计算机系统为其提供了较为完整的测量工具，比如ping等等，所以研究技术人员就可以直接对网络进行测量；不足之处是它不能很好的体现出3G网络给用户带来的便利性，也没有办法对3G网络的移动性进行测量与分析，如果要做较大规模的测量，则需要在各领域部署，再进行处理与分析，整个测量过程相对复杂。

2.2 动态测量方法

动态测量方法主要是将移动终端当作网络测量的终端节点，并随时随地对3G移动网络进行测量，还可以在移动终端中对网络进行编程，将复杂的测量工作简单化。这种测量方法同样具有优点与不足之处，它的优点是可以将网络性能的测量结果很好的表现出来，同时还可以在终端节点中将测量数据筛选出来。它的不足之处是，在终端节点中还需要对软件进行设计与处理，由于电池在供电上受到时间的限制，所以在终端节点的测量过程中对数据的搜集量也是有限的。

2.3 大规模移动终端动态测量方法

大规模移动终端动态测量方法主要结合了静态测量方法和动态测量方法的特点，技术人员如果运用大规模移动终端动态测量方法，则不需要进行移动终端和测量节点的部署，而是要根据在线商店的应用程序给用户提供必要的软件下载和安装，安装结束后技术人员就可以在用户端中获取无线移动所需要的测量数据，而该用户终端就是移动终端中的测量节点，它的优点是可以准确的将终端用户的网络状态体现出来，并具有随机性强的特点。技术人员仅需要在互联网中部署相关的搜集服务器，就可以搜集并整理终端节点所发送的数据了。

3 基于Android平台的3G移动网络测量工具的分析与设计

智能移动终端对于用户来讲在控制与编程中有一定的开放性，它主要表现在网络系统可以让用户自行安装应用操作软件。当前，应用比较广泛的移动操作系统主要有Android，Windows Phone等等。其中，Android系统在市场中所占的份额比较大，甚至超越了Windows Phone，在全球的移动操作系统中居首位，所以，如果能够设计出基于Android平台的3G移动网络测量工具，则可以在一定程度上满足移动客户终端对测量的需求。

3.1 3G移动网络测量工具的功能

3G移动网络测量工具不仅要直接获取网络测量的相关数据，同时还要满足大多数的移动操作系统，为了实现这一需求，因此要选择基于Android平台设计开发的移动网络测量工具。在网络性能指标的评估过程中，可以选用吞吐率、丢包率、网络时延等评估方法，其中，丢包率可以更好的体现出网络链接质量。在文章中，笔者以网络时延为根本，来实现Ping协议。为了更好的对移动终端进行测量，让用户在移动中可以对通过以上我们对网络测量工具的功能分析，可以将网络测量工具软件分为四个部分，分别是用户界面、任务配置与调度、测量工具集合以及测量结果抽取与存储。其中，用户界面主要是给用户提供相应的操作界面与测量结构，在设计过程中需要使用触摸操作方式。为了使用户在实验过程中可以按照正确方案操作，该测量软件为其提供了测量任务配置与分发模块，这种分发模块可以对用户界面的测量任务进行分析，同时转化为用户所需要的测量任务。在对网络测量工具软件的设计过程中，为了使扩展性的软件得到测量需求，就需要对网络测量的软件功能进行分解，形成很多个独立的测量工具集。测量任务会自动对独立的测量模块进行网络测量，并将测量结果进行提炼与删减，将整合后的结果回馈到用户界面。如果测量数据累计到一定程度后，会通过互联网技术传送到服务器中进行数据汇总。

4 3G移动网络测量实验与结果分析

在3G移动网络测量实验过程中，选取了三大运营上中不同3G网络的三种有代表性的智能手机作为测量节点，分别为华为电信3G网络的化为C8815、联通3G网络的联想A830、移动3G网络的中兴U956。

4.1 3G无线网络测量的实验设计

在网络实验测量中都是在相同的测量环境下进行的，测量方法为静止测量与移动测量。在测量实验过程中，为了更好的对数据进行比较，还选用了校园无线网络进行测量，并将该测量结果作为实验数据比较的基准，由于无线网络的测量范围比较有限，所以要在静止状态中完成测量。

在测量实验中主要选择用户比较常用的网站为测量对象，比如百度、淘宝等网站。一般测量区间为1-24小时不等，在每次的测量过程中都会包含相应的ping包，测量结束后会自动记录每次ping的实验数值，同时将网络时延的结果保存在测量终端中。

4.2 3G无线网络测量结果分析

通过以上对三大运营商网络制式手机的实验测量中发现，中国联通WCDMA的用户体验度比较高；中国电信在移动测量过程中时常也会出现时延抖动大的现象，但是由于它的总体时延数值比较低，所以中国电信CDMA2000的用户体验度也比较好；中国移动在移动测量过程中，相比其他两大运营商来说时延平均值与时延抖动都是最大的，所以中国移动TD-SCDMA的用户体验度是最低的。如果中国移动的3G移动网络不能用时，则移动3G网络会自动转换到速度比较低的EVDO，或者GPRS数据来确保移动数据的连接性，但是在这种过程中，会进一步增加移动网络时延，因此，这种切换也是中国移动用户体验度低的主要原因。

参考文献

[1]杨洁，乔永飞.移动通信3G无线网络的优化对策探析[J].科技向导，2013.

[2]乔建葆，傅强，黄晓明.3G无线网络建设问题探讨[J].邮电设计技术，2012.