Σύστημα Καταγραφής Της Εμπειρίας Κινητών Χρηστών Σε Δίκτυα Ασύρματων Επικοινωνιών

Abstract

Η μεταφορά δεδομένων με υψηλές ταχύτητες ανοίγει νέους δρόμους για την κινητή τηλεφωνία, με την εξάπλωση των 3G και τη σχεδίαση των 4G δικτύων. Παρουσιάζεται, λοιπόν, η ανάγκη για προσδιορισμό των ταχυτήτων που παρέχει το δίκτυο μιας εταιρείας κινητής τηλεφωνίας στα διάφορα σημεία της επικράτειας, ώστε να καταγραφεί η εμπειρία του χρήστη και να γίνουν οι απαραίτητες ενέργειες βελτίωσης του δικτύου. Σκοπός της παρούσης εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου συστήματος χαρτογράφησης της εμπειρίας κινητών χρηστών ως προς το ρυθμό μετάδοσης δεδομένων (downlink) και το χρόνο καθυστέρησης (latency) σε δίκτυα ασύρματων, και ειδικότερα κινητών, επικοινωνιών. Αναπτύξαμε μια εφαρμογή (KampRate) για κινητά με λειτουργικό Android, η οποία παρέχει τη δυνατότητα μέτρησης του ρυθμού μετάδοσης (downlink) και του χρόνου καθυστέρησης (latency), τόσο σε εσωτερικό όσο και σε εξωτερικό χώρο, με αποστολή και λήψη πακέτων πάνω από UDP. Η εφαρμογή διαθέτει ένα πολύ εύχρηστο γραφικό περιβάλλον και παρουσιάζει τις καταγραφές σε χάρτη (Google Maps) με επισήμανση των μετρούμενων ταχυτήτων μέσω χρωματικής κλίμακας.Ο Server είναι υπεύθυνος για την αποστολή πακέτων προς τους Clients, ώστε να γίνει η μέτρηση της ταχύτητας στην πλευρά του κινητού τερματικού. Επιπλέον, για τον Server σχεδιάσαμε ένα σύστημα υποδοχής των καταγραφών από τους διάφορους Clients, εισαγωγής των μετρήσεων σε μια κεντρική βάση δεδομένων και συγκεντρωτικής παρουσίασης των αποτελεσμάτων σε χάρτη.Με αυτό τον τρόπο, ο χρήστης της κινητής συσκευής μπορεί κάνοντας μια καταγραφή να προσδιορίσει τμήματα ή σημεία ιδιαίτερου ενδιαφέροντος ή προσοχής, όπως πολύ χαμηλών ταχυτήτων, και ο διαχειριστής στον Server να αποκτήσει μια πλήρη εικόνα της ποιότητας του δικτύου συνθέτοντας τις καταγραφές που έχουν αποσταλεί από τους Clients. Τελικά, συγκροτείται μια βάση δεδομένων που αποτυπώνει αναλυτικά τις δυνατότητες του δικτύου, όπως αυτές φανερώθηκαν στις καταγραφές που πραγματοποιούν οι χρήστες.Η εργασία χωρίζεται σε τρία κεφάλαια. Στο πρώτο γίνεται ανασκόπηση των συστημάτων κινητών επικοινωνιών, με έμφαση στις τεχνολογίες, τους ρυθμούς μετάδοσης και τις προσφερόμενες υπηρεσίες. Αναφέρονται ακόμη κάποια επαγγελματικά εργαλεία μέτρησεων και αναλύονται οι τεχνικές x-DMA. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά το ολοκληρωμένο σύστημα που αναπτύξαμε και στο τρίτο παρουσιάζονται αποτελέσματα δοκιμών. Στο παράρτημα μπορεί κανείς να βρει το μεγαλύτερο τμήμα του κώδικα των εφαρμογών.