网优大师

概述

网优大师（Network Optimization Master）是一款设计成运行在主流开放智能终端平台（Android/iOS）上面的专业测试工具应用，可以用来服务于国内外运营商无线蜂窝网络（2G/3G/4G）全生命周期中的各个生产环节，例如网络建设、网络优化和网络维护现场的网络参数分析、功能和性能测试、信令抓取和智能分析等等，也可以和平台侧进行配合为各生产环节中的的各个典型细分场景提供端对端的解决方案。

背景

无线网络（2G/3G/4G）的工程建设、网络优化和网络维护等各个生产环节，都需要工程师在现场使用专有的网络测试工具对无线网络的功能和性能进行测试，并进一步发现问题、分析问题和寻找提升的解决方案，以确保无线网络能够持续工作在良好的状态，给移动用户提供满意的包括语音、信息和数据等无线服务。网络运营商、基站设备厂家、第三方服务厂商在现场的无线网络测试和分析工作都离不开专业的网优测试专业工具，“网优大师”设计成工作在常用的开放移动平台(Android/iOS)、并且可以适配多厂家（小米、三星、HTC、TCL、一加、移动定制机、中兴、酷派等）品牌终端，适合于作为一线无线网络工程师手头的无线网络测试和优化专业工具，切合目前无线网络运营商、设备厂家和第三方在网络测试和优化方面的诉求。

主要功能

为了有效解决网络优化问题，各厂家开发出各种各样的网络优化辅助分析工具，例如ERICSSON公司开发的经典工具TEMS。TEMS的功能很多，在无线网络优化工作中常用的主要有以下几种：全网覆盖测试；特定小区覆盖测试；小区切换性能测试；频率扫描测试；话音信道测试；日常通话测试，等等。传统的TEMS测试需要配备一个笔记本、一台GPS测试仪、一台测试手机，在一些复杂场景下和室内场景下，一线工程师使用起来不太方便。

目前网络优化开始越来越多的重视室内场景，而移动互联网产品（包括硬件和软件平台）的发展为手持式工具提供了非常好的基础。基于无线网络全生命周期中的各个工作环节（包括网络建设、网络优化、网络维护等）现实工作中的实际情况和诉求，“网优大师”这款专业无线网络测试移动工具应用针对性的设计和支持了如下的功能：

1.网络参数展示，包括无线网络的PHY、MAC、链路层、RR/RRC、MM/GMM等各层的网络参数，服务小区及相邻小区的相关信息，上下行数据业务的速率、误码率等等；

2.主动功能测试，包括语音业务测试（2G/3G语音，4G CSFB等），数据业务测试（上下行FTP，PING，HTTP下载，HTTP打开网页等），网络制式（RAT）锁定和小区/频率锁定等等；

3.室内和室外打点测试，基于室内地图和室外地图，在上面叠加网络网络覆盖信息（例如RSSI，RSRP，SINR，RSCP，Ec/Io等），或者叠加网络性能数据（例如上下行FTP速率），以及无线网络中的事件信息（例如切换，掉话等等）；

4.空口L3信令抓取和解析，支持GSM RR/MM/CC/GMM，WCDMA RRC/NAS，LTE RRC/LTE等不同制式、不同网络层的信令协议的解析；

5.智能分析，基于从智能终端里面抓取的空口L3信令、事件和其他日志信息，根据无线网络测试和优化的分析需求，融入大量网优工程师的长期经验，采用软件的办法自动化进行分析，并将分析结果（例如CSFB）采用图文并茂的方式呈现给用户；

CSFB是目前中国移动最主要的KPI指标，包括CSFB呼叫的成功率和性能。CSFB方案部署涉及TD-LTE及2G/3G网络多个网元参数的配置，且后续应通过参数不断调整、优化，以保证较好的CSFB性能体验。根据流程划分，CSFB大致包括3个环节，如图1所示，即联合附着及位置更新、回落过程（3GPP R8/R9版本重定向）、返回过程（小区重选/Fast Return快速返回/终端自主返回），每个环节需要对多个网元进行配置，以实现多网元间的互联互通。

典型的CSFB业务流程主要包括联合附着、位置更新、主叫(MO)CSFB流程、被叫(MT)CSFB流程以及去附着等。 启用CSFB功能的用户的附着流程是基于联合GPRS/IMSI附着流程来实现的。

TD-LTE/TD-SCDMA/GSM(GPRS)多模单待手持终端在给MME发送的附着请求消息中携带支持CSFB能力的指示。MME在收到用户的联合附着请求后，在进行EPS附着的同时，会推导出其相关CS域的VLR信息，并向这个VLR发起位置更新请求，VLR收到位置更新请求以后，会将该用户标记为已经进行EPS附着了，并保存用户的MME的IP地址，这样，VLR中就创建了用户的VLR与MME间的 SGs关联。随后，MSC Server/VLR会进行CS域位置更新并把用户的TMSI和LAI(位置区标识)传给MME，从而在MME中建立SGs关联。最后，MME把VLR给用户分配的TMSI以及LAI等信息包含在附着请求接受消息中发送给UE，此时就表明用户的联合附着已经成功了。 联合附着成功之后，启用CSFB能力的用户在TD-LTE网络中就可以处理电路域业务了。

“网优大师”对LTE终端在LTE网络中MO/MT CSFB的行为进行了深入的分析，包括MO/MT呼叫的成功率，以及单个CSFB呼叫中各个环节的深入分析，例如各个环节所消耗的时间（直接影响用户呼叫的感知），在MO/MT CSFB呼叫失败情况下，基于信令进一步分析失败的原因。

小结

“网优大师”这款运行于流行的开放智能终端平台(Android/iOS)上面的无线网络测试和优化工具应用，对于无线网络生命周期中的各个生产环节，例如无线网络建设、无线网络维护和无线网络优化，都可以给现场工程师提供无线网络终端测试和优化分析上面的支持。也可以通过进一步功能和流程定制（施以少量软件改造）并配以相应的管理平台，给无线网络运营商更多的垂直细分场景提供端对端的解决方案（例如投诉处理，单站验收，室分验收等等），作为一款服务于无线网络多个生产环境的工具应用，一方面可以帮助第三方服务厂商提升工作效率，另一方面也可以帮助无线网络运营商有效的降低运营成本。