中国联通智能测控管理系统开发服务项目概要设计报告
1. 项目介绍
1.1 项目背景
1.1.1 项目起源
- 该项目旨在提升联通云网优化智能化水平，打造以“云网智优大脑”为核心的行业领先解决方案。
- 智能测控管理系统将支持联通开展专业化、众筹化的评测工作，通过前后端能力的构建，提升智能化水平，降低网络运营的人工成本。
1.1.2 项目目标
- 开发服务范围包括联通随沃测APP开发，随沃测APP与智家APP接口对接，智能测控管理系统升级，技术支持服务。
- 开发服务目标为完成软件设计、代码开发、系统测试，系统部署后能稳定运行72小时以上，并实现平台与前端设备接口互联互通。
1.2 项目范围
1.2.1 服务内容
- 系统软件设计、代码开发、系统测试、系统环境部署和内外场演示环境的搭建。
- 智能化任务管理、智测引擎、测控管理、数据管理、数据解析及统计、数据分析等六块能力的构建。
- 系统能基于通用服务器、云环境和容器化进行部署。
2. 开发目标
2.1 开发服务范围
- 联通随沃测APP开发，随沃测APP与智家APP接口对接，智能测控管理系统升级，技术支持服务。
2.2 开发服务目标
- 完成软件设计、代码开发、系统测试，系统部署后能稳定运行72小时以上。
- 平台具备智能化任务管理、智测引擎、测控管理、数据管理、数据解析及统计、数据在线回放分析。
- 形成平台与机器人、无人机及测试模组统一的接口互通协议与标准，并实现平台与前端设备接口互联互通。
- 完成系统环境部署和内外场演示环境的搭建。
- 系统能基于通用服务器、云环境和容器化进行部署。
3. 软件框架设计
3.1 框架示意图
- 基于http协议的web交互，采用Spring MVC模式。
- 基于TCP/IP协议的终端交互，采用Mina扩展的通讯协议。
- 外部系统交互依靠开放的api接口进行对接。
- 后端语言以java为主，部分引用库文件采用c、python等脚本语言编写。
- 常规存储、中间结果存储采用mysql、mongodb两种数据库以及磁盘存储。
- 缓存数据使用redis数据库。
3.2 框架介绍
- 基于http协议的web交互，采用Spring MVC模式。
- 基于TCP/IP协议的终端交互，采用Mina扩展的通讯协议。
- 外部系统交互依靠开放的api接口进行对接。
- 后端语言以java为主，部分引用库文件采用c、python等脚本语言编写。
- 常规存储、中间结果存储采用mysql、mongodb两种数据库以及磁盘存储。
- 缓存数据使用redis数据库。
4. 硬件交互设计
4.1 示意图
4.2 交互介绍
- 数据库（数据）服务器：数据库服务器中保存智测原始的测试数据以及进行预处理之后的指标数据。
- 采集/解析预处理服务器：采集解析预处理服务器负责实现智测硬件的控制及数据采集、设备监控、网络监控、采集路测数据解析和统计指标。
- WEB/分析应用服务器：部署系统服务端的所有服务程序，主要部署数据处理服务、系统消息队列、GIS服务、报表服务、web应用、专题分析服务、数据处理服务、通讯控制服务、系统自管理服务。
5. 主要功能设计
5.1 功能架构参考图
- 垂直方向分为3层系统功能架构，分别是智能测控管理系统、标准化的接口、及前端的机器人及测试模组。
5.2 功能架构示意图
5.2.1 智能化任务管理模块
- 系统支持智测任务定制，可由用户手动在页面创建或者由其他系统推送测试任务进行关联创建智测任务。
- 支持创建管理测试任务模板，模板可被分配给多个智测任务。
- 支持测试业务配置，支持主流语音、Ping、FTP、HTTP等业务测试模板配置。
- 支持室外机器人导航任务配置，用户可在网页地图组件中手动绘制导航路径。
- 支持查看当前系统任务列表，列表中能够显示任务执行状态：等待执行，执行中，执行完成。能够从列表操作栏点击查看任务详情。
- 支持创建机器人无人机测试任务，支持按照勾选测试任务模板进行测试。
- 支持对测试任务完成后上传的数据进行下载和点击跳转到回放分析页面。
- 任务管理模块具备开放的任务信息对接功能，可与外部其它系统对接相关的测试任务信息。
- 任务管理模版中相关标准的测试业务可被智测引擎中的业务智能匹配、轨迹自规划等算法调用，并自动推送到测试任务管理中进行触发。
- 应具备地图管理能力，包含对外部引入的立体地图、机器人激光雷达地图及GIS地图的综合管理。
5.2.2 智测引擎模块
- 具备通过对外部智测算法的编辑、管理、调用能力。
- 智测引擎支持python等主流编程语言。
- 智测引擎与智能任务管理模块之间可实现算法灵活调用能力。
5.2.3 测控管理模块
- 支持智测设备（机器人、无人机）统一管理。
- 可按项目查看各类设备的总数及在线数量。
- 可查看设备在线状态，在线时长、车速、经纬度信息、以及待上传的文件列表、上传的文件大小、版本号信息。
- 支持按项目、设备统计设备总的测试时长、测试里程、测试文件数、数据量、告警次数等。
- 支持重启测试设备，以获取新的测试计划进行测试。
- 通过查看设备运行过程中上报的事件信息，确定设备是否在执行测试计划、以及正在执行的测试业务类型。
- 通过查看上报的异常事件，掌握设备运行的状态。
- 通过查看设备连接平台的记录信息，掌握设备连接平台、断开连接等操作，可供调试和定位问题时使用。
- 实时位置定位:支持显示设备的实时位置信息及轨迹信息。
- 历史轨迹呈现:支持查看设备历史测试轨迹，以评估设备测试的合理性。
- 参数监控：查看各个模块当前的参数水平。
- 事件监控:查看各个模块测试过程中的相关网络事件及告警事件。
- 定义告警信息，如发生了未接通、掉话、设备重启等就进行告警呈现。
- 查看某一时间段内设备的告警次数等信息。
- 具备对前端测试设备无人机、机器人等收集的图片、流媒体视频信息的监控及回放。
5.2.4 数据管理模块
- 数据管理要求按实际测试日期、测试类型、测试项目、测试业务、测试设备建立数据管理规范。
- 数据上传每日定时或自发现自动同步上传测试数据，支持固定FTP文件夹定时或自发现更新测试数据上传。提供客户端工具，按不同项目、分组上传测试数据。
- 数据支持WEB对单数据和批量数据下载到本地。
- 数据有效性验证对所有上传数据的有效性、规范性进行验证。
- 数据适配支持NR/LTE数据。
- 数据解析状态实时显示测试数据的解析状态，包括成功、失败还是进行中等。
- 数据查询按数据类型、设备类型、时间、属性、关键字等信息进行查询。
- 具备对4/5G工参数据的管理，并支持外部数据库引入。
5.2.5 数据解析及统计模块
- 按文件指标统计：支持按文件输出统计指标。
- 按时间指标统计：支持按年、月、日输出指标；支持统计不同时间段的指标。
- 按区域指标统计：支持按网格区域输出统计指标，用户可自定义网格区域。
- 按设备指标统计：支持按设备统计测试指标。
- 按网络指标统计：支持按运营商网络输出统计指标。
- 支持快速报表，通过预处理，快速高效输出网络指标。
- 实时统计报表：阈值灵活可设，具有高度灵活性，适合小规模数据量并且需要不断调整覆盖率阈值、参数分段设置的使用场景。
- 支持2、3、4、5G网络全业务指标统计。
5.2.6 数据分析模块
- 支持目前主流测试业务事件的回放。
- 事件以窗口列表进行呈现，支持查看事件时间、事件名称、事件属性。
- 支持快速查找事件、根据事件名称筛选过滤。
- 支持CDMA、EVDO、FDD-LTE、TDD-LTE、NR、LTE-CALTE 800M及VoLTE网络参数查看。
- 信令窗口内容包括信令时间、信令名称，支持信令的快速查找和筛选过滤。
- 支持双击信令记录查看信令详解码内容。
- 支持CDMA、EVDO、FDD-LTE、TDD-LTE、NR、LTE-CALTE 800M及VoLTE网络参数查看。
- 支持服务小区/相邻小区的测量参数查看。
- 支持从参数树中根据参数名称模糊查找参数。
- 支持直接拖选参数至地图窗口中查看参数轨迹。
- 支持参数在地图窗口中的分段阈值设置。
- 支持5G NSA/SA数据解析以及数据回放。
6. 外部接口设计
6.1 智测平台接口
- 前端设备（测试单元盒）与平台（服务器系统）进行数据交换，均采取TCP/IP 方式进行。
- 指令交互可以由前端设备发起请求（Request），平台返回响应（Response）；或由平台直接指令前端完成相关操作。
6.2 测试设备接口
- 采用蜘蛛云平台的接口设计，见附录文件《蜘蛛云平台前后端接口规范》。
6.3 测试任务接口
- 采用蜘蛛云平台的接口设计，见附录文件《蜘蛛云平台前后端接口规范》。
6.4 机器人接口
- 由宋工、金工设计调试，详情，见附录文件《机器人接口》。
6.5 智评与智评平台对接接口
- 与智评平台负责人商议，详情，见附录文件《智评与智评平台对接接口》。
7. 数据结构
- 数据库表结构设计，放到详细设计中，或由开发进度进行补充。
8. 制订规范
- 设计原则,代码规范、接口规约、命名规则，均采用阿里编码规范及sonarlint规则。
