一种模拟用户行为对无线AP自动监测与异常告警的方法

摘要

本发明提供了一种模拟用户行为对无线AP自动监测与异常告警的方法，包括以下步骤：（1）在被监测的无线AP环境中装置无线AP监测仪，配置监控参数并存储；（2）无线AP监测仪通过有线网络与服务器相连，并和服务器取得通信；（3）由无线接口连接到需要被监测无线AP的射频输出端；（4）无线AP监测仪实时检测被监测无线AP的信号量；（5）当被监测的无线AP没有被认定有故障值后，无线AP监测仪继续进行WLAN登录、http打开网页、http下载和email测试业务，若测试过程中发现异常，则向服务器上报异常告警。本发明有益的效果是：用于解决现有技术中AP出现故障后运营商无法第一时间获取故障信息，可以给用户提供一个优良的WLAN使用环境。

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信测试以及计算机网络领域，主要是一种模拟用户行为对无线AP自动 监测与异常告警的方法。

背景技术

无论现在的3G时代，还是今后的4G时代，WLAN都将是移动数据流量的重要载体。现今， 运营商已经意识到WLAN在移动业务发展中的重要作用，他们对WLAN部署的侧重点已经从规 模数量向着质量与服务转移。面对移动数据流量的巨大压力，WLAN的价值被充分挖掘，成为 运营商移动业务发展长久的重要支撑点。

无线AP作为无线网络的核心，其性能的好坏直接影响到用户对WLAN的体验，一个优良 的WLAN体验环境是运营商留住用户的先决条件之一。所以对无线AP的监测，确保其正常运 行无疑是非常重要的。同时，一个网络开通后总是期望不断增加新业务和服务项目。通过日 常监测就可以评估新业务在网络上开通的可能性。

但是目前各大运营商部署的无线AP数量众多，如果依靠以往代维人员逐个站点巡检，人 工测量的方法，人力成本和时间成本都是非常高的。而且一旦当无线AP已经发生故障，再去 排查的话，用户对该WLAN的期望将会降低。

所以，如何在无线AP发生故障时，使得运营商第一时间知道故障信息。如何能使用户顺 利接入无线AP，并流畅的使用网络，而使之不出现连接不上，突然间断网，网速慢等影响用 户体验的不良状况。这是一个需要亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的正是为了克服上述技术的不足，而提供一种模拟用户行为对无线AP自动监 测与异常告警的方法，它可以模拟用户的上网行为，通过行为判断对接入的无线AP运行状态 的好坏，如果无线AP存在故障，或者体验结果达不到优良指标的话，第一时间上报。该方法 用于解决现有技术中AP出现故障后运营商无法第一时间获取故障信息，可以给用户提供一个 优良的WLAN使用环境。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：所述的这种模拟用户行为对无线AP自动监测与 异常告警的方法，包括以下步骤：

（1）、在被监测的无线AP环境中装置一台无线AP监测仪，配置无线AP监测仪的监控 参数，并存储；

（2）、无线AP监测仪通过有线网络与服务器相连，并和服务器取得通信，其中服务器 用于对无线AP监测仪的监控参数进行查询和修改，并能实时接收无线AP监测仪的测试结果 和异常告警；

（3）、无线AP监测仪启动后，根据预先配置好的监控参数，由无线接口连接到需要被 监测无线AP的射频输出端；

（4）、无线AP监测仪实时检测被监测无线AP的信号量，当检测到数据不满足预设的条 件值时，则认为该无线AP存在故障值；并且在接下来的3分钟内，持续对该数据进行重点 监测，如果故障值率大于或等于60%，则认定故障值成立，否则故障值不成立，同时向服务 器上报故障值告警，并附带故障值的数据；

（5）、当被监测的无线AP没有被认定有故障值后，无线AP监测仪继续进行WLAN登 录测试业务、http打开网页测试业务、http下载测试业务和email测试业务，若测试过程中发 现异常，则向服务器上报异常告警，并附带异常的数据。

所述的无线AP监测仪包括WLAN模块、电源控制模块、CPU处理模块、以太网接口和 软件控制模块，其中软件控制模块根据用户要求调整监控参数；模拟用户行为对当前WLAN 进行实时测试，从而达到对无线AP的自动监测；当检测到无线AP异常时，向服务器发起该 无线AP的异常告警事件；电源控制模块用于在外接交流电源失效的情况下，自动转为备用 电池供电，在备用电池供电的情况下，提供不少于3小时的稳定工作，并在此期间上报外接 电源故障告警，于3小时之后，自动保存相关数据，退出监测工作，并安全关闭无线AP监 测仪电源。无线AP监测仪的主要电源是外接220V，在外接电源无法使用时，无线AP检测仪 内部的备用电源开始供电，并提供360分钟的续航能力。在此期间，无线AP监测仪定时向服 务器上报外接电源故障告警。

所述的无线AP异常告警事件包括：WLAN登录失败告警、http打开网页失败告警、http 打开网页超时告警、http下载数据失败告警和email业务失败告警。

所述的信号量包括：信号强度、信噪比、速率和信道。

所述的WLAN登录测试业务，是指无线AP监测仪连接到被测的无线AP端，且关联成功， 然后再进行portal认证，如果登录成功，则认为WLAN登录测试业务正常，不产生告警；如 果在进行WLAN登录任务时，在指定的有效时间内关联不成功或者portal认证不成功，则都 认为WLAN登录测试业务失败，此时上报WLAN登录失败告警，并附带失败信息。

所述的http打开网页测试业务，是指无线AP监测仪在WLAN登录成功之后，开始尝试打 开指定的网页，如果在指定的有效时间内无法接收到WEB服务器的数据包，则认为http打开 网页失败，此时上报http打开网页失败告警，并附带失败信息；如果在指定的有效时间内能 收到WEB服务器的数据包，但是打开的网页内容不超过80%，则认为http打开网页超时，此 时上报http打开网页超时告警，并附带超时信息，否则认为http打开网页正常。

所述的http下载测试业务，是指无线AP监测仪在WLAN登录成功之后，通过http协议开 始尝试下载指定的数据文件，如果在指定的有效时间内没有下载完成，则认为http下载测试 业务失败，此时上报http下载失败告警，并附带失败信息。

所述email测试业务，是指无线AP监测仪在WLAN登录成功之后，对指定的邮箱进行email 的接收和发送业务，如果在指定的有效时间内，无法完成email的接收和发送业务，则认为 email测试业务失败，此时上报email业务失败告警，并附带失败信息。

本发明有益的效果是：它可以模拟用户的上网行为，通过行为判断对接入的无线AP运行 状态的好坏，如果无线AP存在故障，或者体验结果达不到优良指标的话，第一时间上报。该 方法用于解决现有技术中AP出现故障后运营商无法第一时间获取故障信息，可以给用户提供 一个优良的WLAN使用环境。

附图说明

图1是无线AP监测仪的网络结构图；

图2是无线AP监测仪的模块总体结构图；

图3是无线AP监测仪软件管理模块的总体结构图；

图4是无线AP监测仪各项测试业务的总体流程图；

图5是实时监测无线AP的信号量业务的算法流程图；

图6是无线AP监测仪各项测试业务的通用算法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及举例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的举例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本 发明。

本发明的核心思想是模拟用户的上网行为，达到对无线AP的自动监测和异常告警。下面 结合附图对本发明做进一步描述：

图1是无线AP监测仪的网络结构图。无线AP监测仪放置于被监测无线AP的环境中，它 有两个数据通信接口，一个可以和被监测无线AP通信的WLAN接口，满足802.11协议；另一 个是和服务器通信的以太网接口。

每当无线AP监测仪上电后，它第一步会读取存储在无线AP监测仪上的预设数据，并和 服务器建立连接，之后做一次数据同步，更新无线AP监测仪上的预设数据，并存储。第二步 会启动电源管理控制模块，查看当前无线AP监测仪的供电状态，如果是备用电池供电，则会 在备用电池的支持下持续工作360分钟，在此期间，每隔十分钟上报一次外接电源故障告警， 在360分钟之后，自动保存相关数据，退出监测工作，并安全关闭无线AP监测仪电源。如 果是外接电源供电，则会启动软件管理模块，模拟用户行为，进行相关监测业务。

图2是无线AP监测仪的模块总体结构图。它包括：电源控制模块，软件管理模块，CPU 控制模块，WLAN模块和以太网模块。

电源管理模块它主要提供无线AP监测仪稳定安全的电压和电流，是无线AP监测仪的动 力系统，当电压或电流发生异常时，电源管理模块可以及时调整无线AP监测仪的供电状态， 并向服务器发出告警。

软件管理模块具有模拟用户的行为，发生相关监测业务的功能，当监测业务发生异常时， 向服务器发出告警，并附带告警信息。

CPU控制模块是无线AP监测仪的核心模块，它快速的处理协议报文，数据流等大量信息， 并控制其他模块的工作。

WLAN模块是业务测试模块，它按照软件管理模块的要求与被监测的无线AP发生数据通信， 监测无线AP的状态。

以太网模块是与服务器通信的模块，它是无线AP监测仪同步更新数据和上报无线AP相 关测试业务告警的接口。

图3是无线AP监测仪软件管理模块的总体结构图。软件在结构上分为三层，与应用层相 关的软件模块处于最上层，根据具体应用可进行灵活的裁剪；操作系统和协议栈等软件模块 在中间，为应用层软件模块提供系统服务和资源管理；与硬件有关的是底层驱动软件模块， 包括各种设备和资源的存取控制等。

底层硬件驱动软件模块：为通讯软件模块、操作系统等中间层软件提供硬件操作的接口， 包括WLAN驱动模块、RS485驱动模块、RS232驱动模块等。

操作系统：嵌入式实时操作系统是嵌入式软件运行的基础平台，为应用软件提供任务的 创建、删除、调度及任务之间的通信和控制等系统在级的功能。

通信软件模块：用于本地数据包协议处理，数据包通过该模块封装，应用层软件可以不 必关心具体的数据通道。

应用层协议处理软件模块：与具体应用相关的软件模块，这里主要包括wlan登录测试业 务、http登录网页测试业务、http下载测试业务、email收发测试业务，以及相关的告警。

图4是无线AP监测仪各项测试业务的总体流程图。无线AP监测仪在启动测试业务后， 会开启两个进程，进程1为实时监测无线AP信号量，进程2为WLAN登录测试业务。在进程 2中，当WLAN登录测试业务执行失败后，将上报WLAN登录测试业务失败告警并附带失败信 息，上报结束后延时30分钟，继续执行WLAN登录测试业务。当WLAN登录测试业务执行成功 后，将同时开启3个线程，线程1是http打开网页测试业务，线程2是http下载测试业务， 线程3是email测试业务。当3个测试业务执行完毕后，分别判断是否执行成功。如果失败， 则会向服务器上报失败告警并附带失败信息。上报结束后退出线程。如果成功，则直接退出 线程。退出线程后，延时30分钟，继续执行WLAN登录测试业务。

下面结合图5对进程1实时监测无线AP信号量的算法流程做进一步讲解，它分为以下几 个步骤：

1)无线AP监测仪启动监测无线AP信号量的进程。

2)WLAN模块对当前的WLAN环境做一次扫描，从扫描的结果中寻找与设置在无线AP监 测仪监控参量中相匹配的SSID，然后再从相匹配的SSID数据队列中读取相关信号量， 包括：信号强度、信噪比、速率和信道。

3)将信号强度和信噪比的值与设置在无线AP监测仪监控参量中的值做比较，如果信号 强度大于设置值，而且信噪比大于设置值，则认为当前被监测的无线AP信号量正常， 没有故障值，并延时2秒，进入步骤2)。

4)如果信号强度小于设置值，则认为当前存在一个信号强度故障值；如果信噪比小于设 置值，则认为当前存在一个信噪比故障值。只要存在一个故障值，都认为当前被监测 的无线AP信号量存在异常，进入步骤5)。

5)进程1开辟一个条件数据队列，这个条件数据队列的大小是能够容纳间隔一秒钟，持 续3分钟采样得到的信号强度和信噪比的数据量。

6)进程1将刚才采样得到的信号强度和信噪比存入条件数据队列。

7)判断条件数据队列是否溢出，如果没有溢出，则延时1秒，进入步骤8)；如果条件 数据队列溢出，则进入步骤9)。

8)继续监测信号量，采样后得到信号强度和信噪比的值。进入步骤6)。

9)判断条件数据队列中的故障值比率是否超过40%。如果没有超过，则清除条件数据队 列，进入步骤2)。如果故障值比率超过40%，则上报故障值告警并附带故障信息，之 后清除条件数据对流，进入步骤2)。

下面结合图6对图2中的进程2的WLAN登录测试业务和3个线程做进一步讲解：

进程2WLAN登录测试业务启动后，进程读取在无线AP监测仪中的预设监控参数，连接 上被监测的无线AP,再打开WLAN的登录首页，然后将读取的监控参数输入到首页对应的表单 中，之后将表单提交，在有效超时时间内等待AC的返回信息，如果超时或者返回错误信息， 则认为此次WLAN登录测试业务失败，进程将上报WLAN登录测试业务失败告警，并附带失败 信息。上报完毕后延时30分钟，再次进入WLAN登录测试业务。

当WLAN登录测试业务被执行成功后，进程2将同时启动3个线程，分别是线程1的Http 打开网页测试业务、线程2的Http下载测试业务和线程3的Email测试业务。这3个线程的 测试业务执行完毕后，判断各自是否能成功完成，如果失败则上报各自测试业务的失败告警， 并附带失败信息。上报完毕后，退出各自线程。如果成功，则直接退出线程。之后延时30秒， 再次进入WLAN登录测试业务。

以上所述是仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发 明的保护范围。