装维助手APP的研究与应用
麻力波;张明杰;杜函宇
【摘 要】中国联通北京分公司在全面建设全光宽带网络的同时,积极研究智能宽带互联网,结合智能家庭网关的应用,以及北京联通自身运维的需求和用户配置管理需求制订了智能家庭网关手机APP管理接口规范,并开发了统一的安卓和苹果IOS版装维助手APP,实现对不同厂家智能家庭网关的统一管理,满足装维人员为用户快速安装调测智能网关、速率测试并结单,并在终端故障时提供快速诊断手段.
【期刊名称】《邮电设计技术》
【年(卷),期】2017(000)001
【总页数】5页(P17-21)
【关键词】智能网关;HGU;装维助手;APP;JSON
【作 者】麻力波;张明杰;杜函宇
【作者单位】中国联通北京分公司,北京100029;中国联通北京分公司,北京100029;中国联通北京分公司,北京100029
【正文语种】中 文
【中图分类】TN929.11
北京联通从2010年初开始进行光网建设和覆盖提升工作，光纤宽带覆盖率达到95%以上，宽带用户数超过400万户。北京联通在全面建设全光宽带网络的同时积极研究智能宽带互联网，打造智能管道，构建“云、管、端”的智能互联网体系架构。智能家庭网关作为光纤入户终端设备是该体系架构中重要的环节，既接入运营商传统的语音和数据基础业务，又可为用户接入互联网合作伙伴的增值业务，是运营商“互联网+”时代为用户提供更优质服务的基础。
北京联通开发了统一的安卓和苹果IOS版装维助手APP，实现对不同厂家智能家庭网关的统一管理，满足装维人员为用户快速安装调测智能网关，极大地简化了装维人员装机流程和效率，并在终端故障时提供快速诊断手段，第一时间定位用户故障，减少用户障碍历时，提高用户满意度。
为响应国家宽带提速的号召，北京联通在2014年10月正式启动了“去铜换光”工程，以FTTH接入方式为主的全光网络替代原有铜线ADSL接入方式，大力推广50、100 Mbit/s等高带宽接入服务。目前北京联通为FTTH用户提供的终端设备为HGU设备，即集成PON ONU光猫和无线路由器功能，为用户提供上网、电话以及IPTV业务。HGU设备已实现零配置安装，终端首次上电后自动完成所有业务配置。由于HGU集成了无线路由器功能、用户宽带账号和密码等用户信息以及装机测速验证还需通过PC Web页面完成，为避免用户家中无PC情况，装维人员需携带电脑上门安装，对于装维人员有一定的负担，且伴随着PC操作系统的升级，会出现测速插件不能适应导致无法测速结单，同时，在用户使用Wi-Fi无线上网不能使用既有测速系统进行测速，且无线网络测速受限于环境而导致测速不达标问题，均是运行维护中发现的痛点。
同时，在终端自身技术发展的过程中，随着国内主导电信运营商的推进，各终端厂家纷纷推出本厂家自身的装维APP，方便日常装机。在此背景下，终端对于APP的支持程度也日趋完善。
为了实现不同厂家HGU的统一管理和运维需求，北京联通基于智能网关终端研究的基础，结
合现网HGU解耦后多厂家终端互通使用的现状，研究了中国联通特有的装维助手APP，满足装维人员为用户快速安装调测HGU设备，利用终端自动发起测速结单，并在终端故障时提供快速诊断手段。
北京联通智能网关统一装维助手APP，充分考虑了移动互联网普及背景下如何利用智能手机终端提高管理效率，具体体现如下。
通用性：一个手机APP统一管理北京联通为用户提供的各类智能家庭网关终端。
便捷性：通过登录方式实现APP快速鉴权登录不同智能家庭网关，通过友好易用的交互界面提供各项配置和诊断功能。
实用性：根据一线装维人员实际需求提供智能网关安装调测过程中各项快速配置功能，并提供处理常见故障所需的各项诊断信息。
扩展性：可通过对智能网关扩展JSON功能接口为APP提供新功能，具备灵活扩展性。
之所以做到以上这些，主要基于系统的两大技术创新点：
手机APP专用标准化JSON接口。统一规范智能网关APP管理接口，定义各项功能JSON接口参数格式，实现APP统一管理各型号终端。
可扩展的轻量级“云管端”架构。以智能网关为核心，手机APP通过本地操控智能网关与上层各平台之间交互实现各类测试诊断工作。
装维助手APP实现的功能如表1所示。
3.1 手机APP专用标准化JSON接口
图1 给出了智能网关各管理通路。和手机APP提供统一的管理接口，接口协议为JSON Over TCP。
手机APP作为客户端，智能网关作为服务端，具体登录验证过程如图2所示。
APP程序运行后主动连接智能家庭网关，网关返回加密的认证参数信息，APP收到上述信息后将加密信息与终端管理密码再次加密后向网关发起认证请求，认证通过后可以操作网关设备，后续每次操作均需携带加密令牌认证，有效保证了操作安全性。
智能网关为统一装维APP定义的JSON功能包括21大类，31个具体接口（见表2）。
3.2 可扩展的轻量级的“云管端”架构
为了方便装维人员在用户家便捷登录管理智能网关，调用远端管理平台实现各类诊断测试功能，北京联通设计了轻量级的“云管端”体系架构（见图3），即统一装维APP采用与智能网关点对点方式登录验证，所有需要远端系统配合实现的测试诊断功能均由APP操控智能网关发起请求，APP无需直接与远端管理平台通信，由智能网关作为通信代理实现，后续新增其他上层管理平台可以沿用该架构继续扩展。
3.2.1 智能网关测速功能实现
装维人员在用户家庭完成智能网关安装调测后需要进行测速验证用户宽带速率是否达标，装维人员使用APP的测速功能，APP向智能网关发起测速指令，智能网关向指定的测速平台发起HTTP下载请求，下载完毕后计算下载速率并反馈APP，同时将测速结果上报测速平台留存（见图4）。终端发起测速指令从根本上解决了PC测速的弊端，测速不再受用户端PC等影响，终端测速达标率可到100%。
app接口测试工具
3.2.2 智能网关版本升级功能实现
装维人员在安装调测或处理故障时可以通过APP检测智能网关是否有新版本并触发终端升级，具体过程为提前将智能网关最新软件版本文件上传至终端远程管理系统RMS，智能网关每次加电启动后会自动与RMS系统同步检测是否有最新版本，如果有最新版本则获取版本号及对应的版本说明存在智能网关侧。装维人员点击APP的版本后，APP向智能网关查询是否有最新版本，智能网关将本地存储的最新版本推送给APP，装维人员通过APP升级后终端自动从RMS系统下载最新版本并完成升级（见图5）。
北京联通智能网关统一装维助手APP应用后，装维人员在用户家调测时只需要使用手机扫码登录HGU进行快速配置，配置完毕后使用APP调用智能网关自动测速，极大地提高了调测效率，缩短了在用户家的时间。该APP在用户宽带障碍申告时可以为装维人员提供快速诊断功能，第一时间定位用户故障，减少用户障碍历时，提高用户满意度、提升客户感知、强化客户保有，对北京联通有效开展宽带业务具有重要意义，将增强北京联通综合实力、有利于改善北京联通的通信服务质量，提升服务水平，能带来较大的间接经济效益，并将取得良好的社会效益。

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