摘要：随着移动用户数及移动业务量的日渐增长, 以改善用户感知为导向的网络优化已成为运营商的主要工作。传统的话音质量测试、路测、拨打测试等都需要大量的人力、物力, 且会产生延时。提出一种基于无线传感器网络的移动业务自动监测系统, 该系统利用目前发展成熟的无线传感器技术, 自动完成话音质量测试、拨打测试等需要重复很多次的测试任务。测试表明, 该系统能够完成所设计的任务。

　　近年来, 随着社会经济的日益增长, 通信技术特别是移动通信技术得到了长足的发展。包括中国在内的世界各国,不管是移动用户数还是移动业务量都已远远超过了有线网络。随着移动业务的日渐普及、壮大, 用户对移动网络的性能要求也越来越高。网络运行质量的好坏成为影响移动运营商收入的重要因素。在移动网络覆盖基本完成之后，以客户感知度为导向的网络优化, 从而为用户提供更高质量的服务成为运营商的主要工作。

　　一个地区级的移动网络一般由数百甚至上千个基站、直放站等网元组成, 无线信道的多径、多普勒频移、衰落等特征, 使得移动通信系统的空中接口成为网络中最容易出问题的环节。包括话音质量测试仪( MOS Test) , 路测( DT:Driver Test) 和拨打测试( CQT: Call Quality Test) 等传统的网络测试和优化方式需要较复杂的设备、大量的人力和车辆，且需要一段时间才能得到相应的数据。因此, 传统的网络优化数据采集会有不同程度的时间延后, 难以及时复现用户投诉的现象，网络隐患得不到及时排除。

　　目前, 随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟, 具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现。由这些微型传感器构成的传感器网络引起了人们的极大关注。这种传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术, 能够协同地实时监测、感知和采集网络分布区域内各种环境或监测对象的信息, 并对这些信息进行处理, 获得详尽而准确的数据, 并根据需要将其传送到服务器节点。无线传感器的这种特点, 符合目前移动通信系统自动监测、收集无线信号的要求。可见, 可以应用无线传感器网络来解决传统网络优化不能即时采集数据的问题。

　　1 系统结构设计

　　GSM网络由移动台、基站子系统、网络子系统三部分组成, 相应的网络优划分为无线侧的网络优化与核心侧网络优化。其中, 核心侧的网络优化主要与网络运行参数的设置有关, 而本文涉及的则是无线侧的网络优化。

　　无线信道是参数随时变化的随参信道, 无线信号的运行环境复杂多变; 因此, 移动网络无线侧优化与无线信号及无线信道的特点有很强的关联。在这种情况下, 无线信号在传播过程中的任何阶段都有可能因为不可预知的原因导致接收端的信号变差, 产生掉话、单通、切换失败等用户敏感的故障。当产生上述故障时, 若无自动检测故障的方法, 就需要专门的网络优化与维护人员进行现场大量的DT 与CQT 测试, 收集到足够多的无线与呼叫数据, 才能准确定位故障。这一过程耗时耗力, 结果还可能不尽如人意。而采用无线传感器网络概念的无线监测技术能够完成简单的数据采集及信息处理功能, 而且, 现代大规模及超大规模集成电路(VLSI)技术已发展成熟, 我们能够花费很少的费用即可实现具有GSM/GPRS 信号采集与处理的传感器。

　　基于无线传感器网络的移动业务监测系统设计由监测器、监控服务器、服务器端监控终端、监控终端软件等几部分构成。包括监控用户、短信监控用户和VIP 用户共三种角色, 其中监测器是基于GSM/GPRS 的通信模块, 它和监控用户手机一样, 完成监测点信号强度的测试并将测试结果汇报给服务器监控终端, 由监控服务器分析测试结果并给出分析建议。系统结构如图1 所示。

　　基于无线传感器网络的移动业务监测系统软件部分主要分为客户端与服务器端两部分, 其中客户端负责任务定制以及执行结果的显示、告警等功能。服务器端主要负责任务调度、MTR ( Mobile TrafficRecording) 测试、短信收发、监控终端控制、告警检测等功能。