WCDMA網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——流媒體業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)模塊的研究與開發(fā)的中期報(bào)告摘要：本篇中期報(bào)告主要介紹WCDMA網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中流媒體業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)模塊的研究和開發(fā)情況。根據(jù)實(shí)際需求，本項(xiàng)目選取了常見的視頻流媒體業(yè)務(wù)作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，并建立了完整的監(jiān)測(cè)流程和系統(tǒng)框架。在具體實(shí)現(xiàn)方面，本報(bào)告詳細(xì)闡述了系統(tǒng)中核心部分的算法設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)，并使用了實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)試和驗(yàn)證。最后，本報(bào)告總結(jié)了所取得的成果和存在的問題，提出了后續(xù)工作的計(jì)劃和方向。關(guān)鍵詞：WCDMA網(wǎng)絡(luò)；流媒體業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；算法實(shí)現(xiàn)1.引言隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，流媒體業(yè)務(wù)（如視頻直播、短視頻等）的規(guī)模和用戶數(shù)量不斷增長(zhǎng)，成為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的重要應(yīng)用。然而，流媒體業(yè)務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬、延時(shí)等方面要求較高，如果網(wǎng)絡(luò)存在問題，將會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)產(chǎn)生直接影響。因此，對(duì)流媒體業(yè)務(wù)的監(jiān)測(cè)和診斷顯得尤為重要。本項(xiàng)目旨在設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)基于WCDMA網(wǎng)絡(luò)的集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中包括流媒體業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)模塊。本篇中期報(bào)告著重介紹流媒體業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)模塊的研究和開發(fā)情況，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、算法實(shí)現(xiàn)和測(cè)試驗(yàn)證等方面。2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）監(jiān)測(cè)流程流媒體業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)的主要流程如下：①抓包：通過數(shù)據(jù)包捕獲工具（如Wireshark）獲取網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流；②解析：對(duì)抓取到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析和過濾，提取出流媒體業(yè)務(wù)相關(guān)的信息；③分析：根據(jù)實(shí)際需求，對(duì)流媒體業(yè)務(wù)進(jìn)行帶寬、延時(shí)、丟包等方面的分析；④展示：將監(jiān)測(cè)結(jié)果以圖表等形式展示出來(lái)，方便用戶查看和分析。（2）系統(tǒng)框架該流媒體業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)模塊主要由以下三部分組成：①數(shù)據(jù)采集：通過抓包工具實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的抓取和解析；②監(jiān)測(cè)分析：根據(jù)實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)對(duì)流媒體業(yè)務(wù)的監(jiān)測(cè)和分析，包括帶寬、延時(shí)、丟包等方面；③數(shù)據(jù)展示：將監(jiān)測(cè)結(jié)果以圖表等形式展示出來(lái)，方便用戶查看和分析。3.算法實(shí)現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)對(duì)流媒體業(yè)務(wù)的監(jiān)測(cè)和分析，我們需要設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的算法。本項(xiàng)目選取了三個(gè)方面進(jìn)行分析：帶寬（Bandwidth）、延時(shí)（Delay）、丟包（Loss）。（1）帶寬監(jiān)測(cè)算法帶寬監(jiān)測(cè)算法主要通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包大小和發(fā)送時(shí)間來(lái)估計(jì)網(wǎng)絡(luò)帶寬。具體而言，我們采用開源軟件Libcap對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲和解析，并根據(jù)數(shù)據(jù)包大小和發(fā)送時(shí)間計(jì)算帶寬。其中，數(shù)據(jù)包大小通過IP數(shù)據(jù)包頭中的長(zhǎng)度字段獲取。發(fā)送時(shí)間可以通過TCP數(shù)據(jù)包頭中的時(shí)間戳字段獲取，也可以通過IP數(shù)據(jù)包頭中的TTL字段估算。（2）延時(shí)監(jiān)測(cè)算法延時(shí)監(jiān)測(cè)算法主要通過測(cè)量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的往返時(shí)間（RTT）來(lái)估計(jì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。具體而言，我們使用Traceroute工具對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行探測(cè)，生成相應(yīng)的探測(cè)報(bào)告（包括RTT、TTL等信息）。然后，對(duì)探測(cè)報(bào)告進(jìn)行分析，得出不同路由路徑對(duì)應(yīng)的RTT均值和方差，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的影響因素（如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹鬏攨f(xié)議等）。（3）丟包監(jiān)測(cè)算法丟包監(jiān)測(cè)算法主要通過分析網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的到達(dá)情況來(lái)估計(jì)網(wǎng)絡(luò)丟包率。具體而言，我們采用Ping工具對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行探測(cè)，得出目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的丟包率。同時(shí)，我們還分析了不同因素（如網(wǎng)絡(luò)擁塞、路由器擁堵）對(duì)丟包率的影響。4.測(cè)試驗(yàn)證我們使用實(shí)際的流媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)對(duì)所設(shè)計(jì)的算法進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析和解釋。如圖1所示，我們對(duì)一段YouTube視頻的播放進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，得出了其網(wǎng)絡(luò)帶寬（261kbps）、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)（285ms）和網(wǎng)絡(luò)丟包率（0.5％）等數(shù)值。同時(shí)，我們還對(duì)不同時(shí)間段內(nèi)的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，得出了流媒體業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量隨時(shí)間變化的規(guī)律。圖1流媒體業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)結(jié)果示例5.總結(jié)與展望本篇中期報(bào)告介紹了WCDMA網(wǎng)絡(luò)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中流媒體業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)模塊的研究和開發(fā)情況，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、