面向客户感知的WLAN网络专家分析和管理系统设计方案(V.doc

面向客户感知的WLAN网络专家分析和管理系统设计方案目录1概述31.1WLAN网络维护的现状与需求31.2基于客户感知的WLAN网络质量分析管理系统架构32客户感知数据采集模块42.1为什么要WLAN助手42.2WLAN助手方便用户的功能52.2.1WLAN网络使用协助功能52.2.2WLAN上网带宽管理功能72.2.3WLAN热点查询功能72.2.4网络故障辅助诊断82.3WLAN助手有关用户感知的功能82.3.1影响WLAN客户感知的因素82.3.2分析竞争对手的接入点覆盖范围92.3.3自动处理关联阶段发生的故障92.3.4管理操作系统的自动关联操作92.3.5测量有关客户感知的联网速度102.3.6监测客户端应用程序的网络连接103主动测控模块104故障定位124.1发现故障124.2区分客户侧故障124.3分层次进行故障定位13图目录图 1 系统架构图4图 2 客户端故障诊断流程8图 3 请求客户输入本地地址9图 4 主动测控模块12图 5 用故障树的分析方法分析关联失败14 1 概述1.1 WLAN网络维护的现状与需求WLAN特点l 开放频段，易受同频干扰l 设备厂家众多，设备配置复杂，不易统一管理l 网管系统不成熟，缺少网络维护手段需求l 了解客户感知l 处理客户报告的故障l 主动监测网络及时发现网络问题1.2 基于客户感知的WLAN网络质量分析管理系统架构本系统架构如图1所示，共分WLAN助手、主动测控模块、系统服务器三个主要模块，其中：（1）WLAN助手供客户使用，方便客户联网，并采集与客户感知有关的数据；（2）主动测控模块监控网络系统使用，可模拟客户行为对系统进行测试和监视；（3）系统服务器分为数据库、应用层服务器和WEB服务器三部分：l 数据库系统。l 应用层服务器分为：n WLAN助手接口模块：与WLAN助手通信n 故障分析模块：诊断由WLAN助手和主动测控模块上报的故障n 数据统计分析处理模块：综合WLAN助手和主动测控模块上报的数据n 故障上报模块：发现网络故障后向网管人员发出通知n 系统管理模块：具有报表生成、查询等功能l WEB服务器，为管理人员提供管理系统的界面。图 1 系统架构图2 客户感知数据采集模块2.1 为什么要WLAN助手WLAN助手是一个运行在用户笔记本电脑的客户端程序，它的主要功能包括两个方面：l 协助用户更好的使用WLAN网络，提升客户体验l 采集客户体验数据，帮助优化网络采集用户感知数据需要在用户笔记本电脑上安装采集程序，这对于大多数客户来说是件有难度的事。此外采集程序谁来启动，何时采集，何时回传，如何更新等等都与采集程序的具体使用模式有关。更多的客户提供体验数据可以提高系统数据的全面性、及时性，因此需要一种人性化的手段吸引客户参与到数据采集中。如果将采集模块包装为一个单纯的WLAN故障诊断工具，对客户吸引力有限，因为客户上网正常时这个工具没意义，而一旦上网有问题时又无法获取这个工具。只有平常就能对客户有使用价值的东西才容易被客户接受。针对目前WLAN用户上网的实际需求，将客户体验数据采集模块包装为WLAN上网助手是一个更好的选择。对于用户来说WLAN助手是一个帮助其更好的使用WLAN网络的工具，它可以帮助客户简化WLAN上网流程、节省资费、获得更好的上网速度、协助诊断故障等等。WLAN上网助手程序可以在中国移动WLAN认证成功页面上提供下载链接。程序应尽量小巧，运行后占用资源小，用户安装后默认为开机自动运行，这样可提高数据采集的全面性，自动更新，数据回传等功能更容易进行。当然考虑对客户的尊重也需要提供程序的禁用选项。用户使用WLAN助手后主要获得以下好处：l 节省资费：由于简化了上线、下线操作并提供了可靠的下线方法，客户可以更容易的在需要使用网络的时候上线，不需要的时候下线，从而节约资费。l 更好的上网体验：更简便的上线下线操作，更有效的使用网络带宽资源，这两方面提升了客户使用WLAN的网络体验。2.2 WLAN助手方便用户的功能此部分主要介绍WLAN助手为客户提供的功能，客户体验数据采集功能在2.3节介绍。WLAN助手主要包含以下几个方面的功能：l 移动WLAN网络使用协助l WLAN上网带宽管理l 移动WLAN热点查询l 上网故障辅助诊断2.2.1 WLAN网络使用协助功能主要功能点：l CMCC WLAN网络信号提示l 单键上网l 无忧下线功能l 网络使用统计a) 移动WLAN网络信号提示WLAN网络助手运行时在屏幕右下角托盘内显示图标。如果发现周围有可使用的中国移动WLAN网络信号且强度符合标准时将改变图标显示或弹出提示信息。这样客户能及时知晓WLAN信号的存在。此外上网助手可以比Window的默认网络管理器提供更详尽的关于WLAN信号强度的信息，可帮助用户选择更好的上网位置。b) 单键CMCC WLAN上网下图是一个目前使用中国移动WLAN网络手动登录的流程和使用WLAN助手进行登录的流程对比。由此可见目前的手动上网需要经过个6个步骤，经历的时长超过20秒以上，此外用户无论做何种业务必须打开浏览器，还需要记住上网的用户名和密码等。而使用WLAN上网助手将上网简化为两次鼠标点击，典型过程缩短至5秒以内，上网后可直接使用各种业务。使用WLAN助手登录流程 用户手动登录流程c) 无忧下线用户使用CMCC WLAN在认证成功后的计时提示页面是不能关掉的，因为它是客户下线的入口。如果客户不小心关闭了此页面则只能依靠网络的超时才能下线，这样造成了额外计费容易引起客户的不满意。WLAN助手提供了无忧下线的功能，无论是通过上网助手进行的认证还是客户手动通过浏览器进行的认证，网上助手均可以侦测并提供下线选择。d) 网络使用统计在WLAN的使用过程中，WLAN助手进行实时统计并显示必要的信息给客户。主要包括：l WLAN状态提示：可发现当前是否关联了CMCC网络，是否处于认证通过状态。l 上网时间提示：与目前的Portal页面的计时功能类似。l 数据发送接收实时统计：类似DuMeter软件功能，以小图标的形式提供WLAN的发送、接收流量随时间变化图。可帮助客户发现异常的流量。2.2.2 WLAN上网带宽管理功能由于WLAN网络带宽资源有限，因此减少不必要的数据传递可以节省带宽资源为更多的用户服务，对于用户也可以获得更好的客户体验。由于目前计算机经常默认有大量的后台程序运行，例如Window自动更新程序等，这些程序可能在网络连接后占用大量带宽资源，因此上网助手可以配置来避免此类流量的发生。2.2.3 WLAN热点查询功能WLAN助手将自动从网络上更新WLAN热点列表并保存在本地。当用户需要了解附近哪里可以使用CMCC的WLAN网络时可以进行查看和查询。2.2.4 网络故障辅助诊断当用户使用WLAN网络遇到问题时可启动网络故障诊断功能，WLAN助手将全面采集信息，例如用户终端信息、无线网络环境信息、故障点及失败代码，将此信息记录并在合适的时间回传服务器。同时诊断信息也会以某种方式提示给客户，这样如果用户与客服人员沟通时，客服人员将能获得更明确的信息来指导客户定位问题。图 2 客户端故障诊断流程2.3 WLAN助手有关用户感知的功能2.3.1 影响WLAN客户感知的因素用户感知包括两方面的感知：一是接入速度与用户预期的对比，二是CMCC网络服务质量与竞争对手的对比，这两个方面的感受在客户心中形成CMCC网络好或不好、覆盖范围全不全的直观印象。2.3.2 分析竞争对手的接入点覆盖范围由网管指定几个SSID，包括竞争对手和CMCC，当扫描到其中之一存在时，如果没有CMCC的网络，记录下来并提示用户输入本地地点，如图 3所示。图 3 请求客户输入本地地址2.3.3 自动处理关联阶段发生的故障WLAN上网助手发现用户发起与CMCC的关联后，如果与一个AP关联不成功且存在多个AP，则尝试与其他AP关联；如果仍不成功，则尝试与其他网络的AP关联，视关联成功与否，向用户说明是与CMCC网络关联失败，还是用户硬件问题以致与所有网络均不能完成关联操作。2.3.4 管理操作系统的自动关联操作Windows操作系统记录以往用户登录过的无线网络，并从几个已登录过的网络中优选出一个自动关联，等待用户的进一步操作；如果用户要登录的网络不在Windows保存的列表中，或是自动关联了其他的网络，则需要用户手动关联接入点。这带来两个问题：（1）用户自动关联CMCC网络而不连接，这加重了CMCC网络的负担；（2）如果用户想连接CMCC网络，而操作系统自动关联了其他网络，需要用户手动调整。WLAN助手实现自动关联接入点的管理：（1）对于经常使用CMCC网络的客户，自动关联CMCC网络。（2）对于不经常使用CMCC网络的客户，禁止自动关联CMCC网络，等客户使用单键上网功能。2.3.5 测量有关客户感知的联网速度 联网过程所需时间客户发起关联到关联成功并取得IP的时间，该时间反映CMCC网络响应客户请求的速度，也是客户发起关联后必须等待的时间。客户发送出用户名和密码到返回认证成功页面的时间，该时间衡量认证服务器对客户认证请求的回应速度。 访问门户网站和FTP业务速度WLAN助手测量典型门户网络的访问速度并提交给数据服务器。客户上网速度与接入点连接的客户数有关，该数据供网管了解每个接入点下的客户的上网速度与客户数的关系。网站访问速度，也是客户对比不同运营商网络质量的主要指标，该时间供网管对比不同运营商网络的质量。2.3.6 监测客户端应用程序的网络连接监测客户端计算机的TCP连接和IP数据包，为用户提供上网IP数据包的流量统计和TCP连接数量统计，提示用户目前正在进行网络通信、占用上网流量的应用程序。3 主动测控模块对无线网络进行全天候的监控，并随时发现无线网络中存在的问题，是无线网管理要求，这些功能包括：（1）全面地测量无线信号的各项指标：l SNRl 信号强度l 同邻频干扰l 重传帧百分比l 信道的工作速率l 接入点的数量及信道l 当时的竞争对手网络的以上情况（2）按网管要求，随时模仿客户对接入点进行连接测试l 关联：成功率，时延l 认证：成功率，时延l 网内带宽测试：HTTP速率，FTP速率l 典型SP的访问速度l 以上各项的自动化测试l 根据网管要求指定进行的测试l 每隔一段固定时间向AP发起一次自动化测试，将测试数据传给数据服务器。（3）随时了解到接入点关联的客户数量、总体流量l 测量每个AP联网客户数量随时间变化l 测量每个AP网络流量随时间变化l 统计单个客户上网的流量变化l 将以上数据每隔一定时间发往数据服务器（4）监视合法接入点周围的无线环境，识别假冒的接入点。WLAN助手受到终端硬件的限制、受控于客户，因而不具有这方面的功能。为此，本方案提出了主动测控模块，如图 4所示，安装在固定位置，供监控设备使用。图 4 主动测控模块4 故障定位4.1 发现故障主动测试模块对接入点进行7*24小时的临测，并上报测试结果，当发现对接入点进行的自动测试失败时，说明接入点出现故障。4.2 区分客户侧故障WLAN助手上报了与接入点成功连接的客户端及连接时间，主动测控模块每隔一定时间上报一次AP的运行情况，为网管回复客户提供了依据。按以下流程区分客户侧故障：（1） WLAN助手按图 2所示的流程诊断网络故障，根据故障类别和所关联的接入点生成适合客户通过手机发送的故障代码；（2） WLAN上网助手提示客户用手机向客服发送上一步得到的故障代码；（3） 客服将故障代码发送到数据服务器上，数据服务器从故障代码中解出接入点的MAC、客户的故障类型、客户ID；（4） 网管系统查询服务器，判断客户上报的接入点是否正常工作，以下两个判据之一即可诊断该故障为用户侧故障：l 最近一段时间有其他客户成功使用过该接入点；l 主动测控模块测得AP正常工作（5） 通知客户诊断结果，说明情况。4.3 分层次进行故障定位如图 2所示的步骤，WLAN助手按用户联网步骤将故障分为4种：l 关联失败l DHCP关败l 网络连接失败l 认证失败无线网卡种类繁多、运营商接入点的型号不一，是无线网管理的困难之一，所以以下说明本系统使用故障树分析方法诊断关联失败的步骤，关联失败原因故障树列出了可能的原因，如图 5所示：第一步：关联失败分成三方面的原因：客户端故障，空中接口故障，接入点按协议回应关联失败原因。第二步：检查接入点是否按802.11协议返回原因代码，并根据原因代码向用户做出提示或修正故障。l 若接入点用户数量达到最大或带宽不够，WLAN助手将记录该事件，并提示用户，之后自动切换到其他APn 客户量达到最大对应于802.11协议关联失败原因代码5n 接入点带宽不够对应于802.11协议关联失败原因代码34l 用户网