szakdolgozatmidra.uni-miskolc.hu/document/16341/9102.pdfszakdolgozat előző részeiben tárgyalt...

Miskolci Egyetem

Gépészmérnöki és Informatikai Kar

Általános Informatikai Tanszék

3G hálózatok kialakulása, működése és tesztelése

SZAKDOLGOZAT

Tőzsér Attila

AR4QX8

3712, Sajóvámos, Dózsa Gy. u. 27.

Mobil távközlési hálózatok kialakulása, működése és tesztelése

2

Tartalomjegyzék

Bevezetés .............................................................................................................................................. 3

1. A mobil távközlés fejlődéstörténete ............................................................................................ 4

1.1 A 0. (0G) és az első generációs (1G) mobil hálózat ............................................................. 6

1.2 A második generációs (2G) mobil hálózat .............................................................................. 7

1.2.1 A GSM hálózat története és felépítése ........................................................................... 9

1.2.2 Cellás rendszerek ........................................................................................................... 12

1.3 A 2.5 G mobil hálózat .............................................................................................................. 15

1.3.1 A HSCSD hálózat ............................................................................................................. 15

1.3.2 A GPRS hálózat felépítése .............................................................................................. 16

1.4 A harmadik generációs (3G) mobil hálózat .......................................................................... 18

1.4.1 Az UMTS hálózat kialakulása és felépítése .................................................................. 19

1.5 A negyedik generációs (4G) hálózatok megjelenése .......................................................... 22

2. Egy 3G hálózat minőségét tesztelő alkalmazás bemutatása ............................................... 24

2.1 Asynctask .................................................................................................................................. 30

2.2 Megjelenítés listán ................................................................................................................... 34

2.3 Adatok átadása két Activity között ......................................................................................... 36

2.4 A mért adatok mentése ........................................................................................................... 37

2.5 A mért adatok törlése .............................................................................................................. 40

2.6 A felhasználói felület / design ................................................................................................. 40

2.7 Az alkalmazás tesztelése ........................................................................................................ 41

3. Összegzés ................................................................................................................................... 45

4. Summary...................................................................................................................................... 46

5. Irodalomjegyzék .......................................................................................................................... 47


3

Bevezetés

Szakdolgozatom részletesen szemlélteti a különböző mobil kommunikációs

rendszerek kialakulását, azok jellemzőit. A mobil telefonokkal kapcsolatban gyakran

hallunk a generációkról. A kapható mobiltelefonok többsége már rendelkezik 3G-vel,

de találhatunk a piacon 4G-s készülékeket is. Dolgozatom célja, hogy bemutassam a

mobil kommunikációs hálózatok generációs fejlődését, kielemezve azok

tulajdonságait, funkcióbeli működéseit.

A legutolsó témaköre szakdolgozatomnak, egy olyan önálló 3G hálózat tesztelő mobil

alkalmazás készítése, és a készítés menetének bemutatása, magyarázása, ami a

szakdolgozat előző részeiben tárgyalt telekommunikációs hálózatok valamelyikét

felhasználva, egy adott szerver elérési idejét, csomagveszteségét és más egyéb

paramétereket, információkat ad vissza.


4

1. A mobil távközlés fejlődéstörténete

A mobil távközlés egy olyan gyűjtőfogalom, ami különböző felhasználói igények

számára kifejlesztett, és így a különböző szolgáltatásokat biztosító mobil rendszerek

összefoglaló elnevezése. Közös jellemzői közé soroljuk, hogy habár különböző

mértékben, de mobilitást biztosítanak a felhasználók számára. A különböző

szolgáltatások nyújtására megtervezett távközlési rendszerek a következő

kategóriákba sorolhatók be:

PLMN (Public Land Mobile Network), vagy más néven Nyilvános Földi Mobil

Hálózatok. Több egyéb rendszer mellett a GSM is ebbe a kategóriába tartozik.

Egy olyan cellás ellátáson alapuló rendszer, melynek szolgáltatási területén a

cellákat úgy alakítják ki, hogy közben figyelembe veszik a föld feletti

hullámterjedési tulajdonságokat. Az ilyen rendszerek tehát fejlett távközlési

szolgáltatásokat nyújtanak, valamint hozzáférést biztosítanak a PSTN

(Nyilvános Kapcsolt Telefonhálózat)-hez. Ide tartozik például a zsinór nélküli

telefonrendszer is. A PLMN kategóriába olyan szolgáltatások tartoznak,

amelyet egy átlagember egy szerződés után használni tud. A három legfőbb

hazai szolgáltató is ebbe a kategóriába tartozik.

DLMN, vagy más néven Zárt Célú Földi Mobil Hálózatok. Olyan

magánhálózatok, amik többnyire üzleti felhasználók számára készülnek.

Ezeknél a hálózatoknál a kommunikáció a bázisállomások és a mobilok,

valamint a mobilok csoportjai között történik. Mind beszéd, mind adatátvitelre

alkalmas, viszont a beszédátvitel, szimplex átvitelre korlátozódik. Ilyen ismert

rendszer például a TETRA és az MDTS is. A DLMN rendszer legfőbb

ismertetőjele, hogy a hálózatot, csak az arra jogosultak használhatják.

Személyhívó rendszerek – a hívott személy felé biztosítanak egy irányú

kommunikációt. A rendszer működési elve a szelektív hívás. Az átvitt

információ többnyire valamilyen adat. Használtuk mára nagymértékben


5

lecsökkent. A személyhívók általában valamilyen fény vagy hangjelzést adnak

ki, miközben numerikus vagy alfanumerikus információkat jeleznek ki.

Műholdas távközlési rendszerek – A földi hálózatokhoz hasonló

szolgáltatásokat nyújtják (pl.: telefonszolgáltatás, adatátvitel, rádió- és televízió

műsorszórás, helymeghatározás stb.). A legfontosabb különbség viszont az,

hogy itt műholdakat használnak. Az ilyen rendszereknek az előnye, hogy a

térerő a domborzati viszonyoktól független, mivel a jel az égből érkezik. Ebből

következik a hátránya is: a kapcsolat egyből megszűnik, amint a készülék nem

látja az eget. A rendszer használata viszonylag drága.

1. ábra – a Földi Mobil Hálózatok áttekintése


6

A mobil távközlés helye a telekommunikációban

A telekommunikáció alapvető kategóriái közé soroljuk a különféle technológiákra

támaszkodó hang- és adatátviteli eljárásokat. Ilyen például a mobiltelefon, az internet,

a média stb. A különböző kutatómunkák és fejlesztések következményeképpen

rengeteg területen alakult ki átfedés az egyes kategóriák között. Az eredménye a

kompatibilitás lett, ami később az addigi technológiák kiszorításához vezetett. A

telekommunikáció az elmúlt pár évtizedben rengeteg fejlődésen ment keresztül. Ha a

történelemben visszatekintünk, akkor láthatjuk, hogy jó pár évvel ezelőtt még

azoknak az országoknak az aránya volt nagyobb, akik nem rendelkeztek kiépült

hálózatokkal és előfizetői bázissal.

A következőkben ezt az ugrásszerű fejlődést szeretném ismertetni, az egyes

korszakok technológiájának lényegét bemutatva.

Az első mobil rendszer üzembe helyezése 1946-ban történt az USA-ban. A széles

körben való elterjedést azonban a mikroprocesszorok fejlődésének és az elektronikus

eszközök integrálásának eredményeképpen, az 1980-as években létrejött,

úgynevezett első generációs (1G) rendszerek hozták.

1.1 A 0. (0G) és az első generációs (1G) mobil hálózat

[1] A Bell Systems már 1946-tól üzemeltetett rádiós mobiltelefon-rendszert. A 0G

hálózatba több hasonló rendszer is létezett. Ezeknek közös tulajdonsága volt, hogy a

korábban használt zárt rádiós hálózatoktól eltérő módon, ezek már külső személyek

számára is elérhető volt. A többsége gyakran kapcsolódott a már meglévő

telefonhálózatokhoz. A felhasználóknak volt saját telefonszámuk is.

Az első generációs hálózatok üzemeltetését az 1980-as években kezdték el. Ezek

mindegyike analóg rendszer volt. A különbség a 0G hálózathoz képest, hogy ezek

már jóval több csatornát használtak, támogatták a felhasználók számára

észrevehetetlen automatikus cellaváltást, valamint tervezésükből adódóan

kapcsolhatók voltak vezetékes telefonhálózathoz. Az USA-ban leginkább az AMPS


7

(Advanced Mobile Phone System) terjedt el. Ezzel szemben Európában az NMT

(Nordic Mobile Telephony) jutott nagyobb szerephez. Az NMT szolgáltatás mind a

roamingot, mind pedig a számlázást támogatta. A legnagyobb hátránya viszont a

lehallgathatóság volt. Ennek oka az volt, hogy az NMT kezdeti változata nem írt elő

semmiféle titkosítást a beszédátvitelre. Legfőképp beszédátvitelre szolgáltak ezek a

rendszerek, de lehetőség volt adatátvitelre is. Biztosítva volt két NMT készülék közötti

üzenetváltás a DMS (Data and Messaging Service) révén. Sokáig párhuzamosan

működtek a 2G hálózatokkal, de mára a rendszerek legtöbbje leállításra került.

1.2 A második generációs (2G) mobil hálózat

Ez a rendszer nem tartalmaz nemzetközi szabványosítást, teljesen digitális elven

működik.

Personal Communication System (PCS)-nek is nevezik a mobilkommunikáció ezen

generációját. Ez eredetileg 1900 MHz-en működő mobilt jelent. Ennek a

generációnak 4 fő rendszere van, amiket röviden szeretnék ismertetni, mert úgy

gondolom, hogy fontos tudni róluk némi információt ahhoz, hogy megértsük a 3G

kialakulását, valamint a viszonylag új, 2006-ban megjelent 4G szolgáltatások

jelenlétét a piacon.

Az első rendszer az AMPS rendszer második generációja, a D-AMPS (digitális fejlett

mobiltelefon-rendszer) elnevezést kapta. A létrejöttének az oka az volt, hogy

szerettek volna egy olyan rendszert létrehozni, ami párhuzamosan tud működni, egy

cellában, az első és második generációs mobiltelefonok esetében. Ebből következik

az a tény is, hogy ugyanolyan 30 kHz-es csatornákat használ, ugyanazokon a

frekvenciákon, mint az AMPS.

Az MTSO a jelen lévő telefonok arányát figyelembe véve dönti azt el, hogy melyik

csatornán analóg, és melyiken digitális a jeltovábbítás, majd ennek függvényében


8

tudja változtatni dinamikusan a csatornák típusát. Az esetleges forgalomnövekedés

kiküszöbölése érdekében a feltöltési csatornák 1850-1910 MHz közöttiek, a letöltési

csatornák pedig 1930-1990 MHz közöttiek. A hullámhosszuk 16 cm, aminek hatására

a telefonok kisebbek lehetnek. A D-AMPS rendszer telefonjai képesek a 850-1990

MHz-es tartományokat is kezelni/használni. Azt a beszédjelet, amit a mikrofon vesz

fel, tudják digitalizálni és tömöríteni, egy úgynevezett vokóder nevű áramkör

segítségével. Mivel a tömörítés a telefonban történik, ezért a rendszerben 3 külön

felhasználó tud megosztani egy frekvenciapárt időosztásos multiplexeléssel. Egy kis

matematika:

Frekvenciapáronként 25 keret vívődik át másodpercenként, amik egyenként 40

msec hosszúak

Minden keret 6-6,67 msec időszeletre oszlik, amelyet 3 felhasználó oszt meg

Minden időszelet 324 bit hosszú (ebből 64 bit védőidő, szinkronizáció és

vezérlés, 260 bit az adatok tárolására szolgál)

A 260-ból 101 bit elhasználódik a zajos csatorna javítására, viszont 159

megmarad a tömörített beszédnek

Ebből nagyon jól látszik, hogy 3-6-szor annyi felhasználót lehet ugyanabba a

sávszélességbe sűríteni, mint egyetlen AMPS-be.

Ami a hátránya lehet a rendszernek, hogy bonyolult vezérlési szerkezettel

rendelkezik, 6 fő vezérlési csatorna használatával:

- Rendszerbeállítás

- Valós idejű vezérlés

- Nem valós idejű vezérlés

- Hívás

- Hozzáférési válasz

- Rövid üzenetek

Míg a D-AMPS rendszer leginkább az USA-ban és Japánban terjedt el, addig a világ

összes többi részén a GSM technológiát alkalmazzák.


9

1.2.1 A GSM hálózat története és felépítése

1982-ben a CEPT (Európai Országok Postai és Távközlési Szervezeteinek

Konferenciája) létrehozzott egy nemzetközi szakértői csoportot azzal a céllal, hogy

egy egységes európai mobil telefonrendszer szabványait megalkossák. Ennek a

csoportnak a neve a Group Spécial Mobile (GSM) lett. A GSM nagyon gyorsan

fejlődött, így hamar kinőtte Európát és az egész világra kiterjedő hálózat lett. Emiatt a

GSM megnevezés innentől a Global System For Mobile Communication lett. 1984-

ben lefektették azt a 3 pontot, aminek egy GSM hálózat meg kell, hogy feleljen:

Rádió interface

Adás-vétel, és jeltovábbítási protokollok

Interface és hálózati architektúra

1985-ben és 1986-ban azon fáradozott a szakértői csoport, hogy kidolgozzák a GSM

rendszer paramétereit és azok megvalósítási lehetőségeit. A legfőbb cél a lehető

legjobb adás-vétel típus megalkotása, majd ebből egy működő prototípus létrehozás

volt.

1987-ben egy úgy nevezett MoU nyilatkozat aláírásával, 13 különböző ország értett

egyet a digitális rendszer kidolgozásával. Megszülettek az első szerződések az egyes

országok között olyan céllal, hogy egymás előfizetőit kiszolgálhassák (roaming

szolgáltatás), így a rendszer valóban európai léptékű lett.

A GSM rendszer előnyei:

nagyon gazdaságos frekvencia kihasználás

magas adatbiztonság

nemzetközi roaming szolgáltatás

a világra kiterjedő szabványok használata

rugalmasság, valamint olcsó rendszertechnika és készülékek

a rendszer felépítése az ISO OSI 7 rétegű referencia modellen alapszik


10

Egy GSM hálózat felépítése a következőképpen néz ki:

2. ábra – A GSM rendszer kulcs elemei, felépítése

[2] A GSM hálózat szétosztható több részre. Az előfizetői oldalon található az MS

(Mobile Station), ami tartalmazza a telefon készüléket (ME – Mobile Equipment),

valamint a SIM-et, ami az előfizetőre vonatkozó szolgáltatási adatokat tárolja,

valamint biztonsági funkciókat lát el. Az MS-el való rádiókapcsolat fenntartását a BSS

(Base Station Subsystem) biztosítja. Majd legutolsósorban az MSC (Mobile Switching

Centre) feladata a mobil állomások között kapcsolatnak a létrehozása, azok

fenntartása, majd legvégül lebontása. A BSS két fő részre bontható: a BTS-re és a

BSC-re. A BTS (Bázis adó-vevő állomás) közvetlen rádiókapcsolatban van az MS-el,

valamint itt található a rádióantenna is. Vele szemben támasztott követelmény, hogy

könnyen kezelhető és megbízható legyen, valamint a könnyen szállíthatóság sem

utolsó szempont. Ennek az az oka, hogy egy BTS viszonylag kis területet fed le (pl.:

egy kis település 3000 lakosságához elég egy db belőle). Ha egy szolgáltató egy

kisebb országot szeretne lefedni, akkor mindenképpen több BTS-re lesz szüksége.

Emiatt egy másik fő kritérium az alacsony költség is. A BSC, vagy más nevén Bázis


11

Állomás Vezérlő, a rádiócsatorna felépítéséért, valamint a frekvenciaugrásokért

felelős. Ő biztosítja a kapcsolatot az MS és az NSS között.

Az NSS (Hálózati és Kapcsoló Alrendszer) fő feladata a GSM felhasználók és az

egyéb távközlési hálózati rendszerek felhasználói közötti kommunikáció irányítása.

Továbbá az NSS teremti meg a kapcsolatot a nyilvános fix hálózatokkal, majd

továbbítja nekik a jeleket. Ilyen hálózatok pl. a PSTN, vagy az ISDN.

Az MSC a HLR és VLR regiszterek segítségével közösen szolgáltatja a hívás

útvonalát, valamint a GSM nemzetközi roaming szolgáltatásait.

A HLR (Home Location Register) az előfizetői adatok tárolására szolgál. Ilyen adatok

például: a mobil pillanatnyi helyzete, az alapvető telekommunikációs szolgáltatások

leírása, különféle korlátozások (pl. roaming), kiegészítő szolgáltatások stb.

A VLR (Visitor Location Register) szolgál a vendég felhasználók ellenőrzésére. A

mobil alábbi adatai kerülnek a VLR-be: IMSI (International Mobile Subscriber

Identity), MSISDN (Mobile Subscriber ISDN Number), Location Area Code stb.

Az MSC része még az EIR (Equipment Identity Register), vagy más nevén mobil

készülékazonosító regiszter. A készülék egyes adatait tárolja, majd csoportokba

rendezi őket IMEI számuk alapján. Ha például egy olyan készülék kísérel meg

feljelentkezést a hálózatba, ami lopás miatt le lett tiltva, akkor az EIR nem engedi

végrehajtani a csatlakozást (az IMEI szám beregisztrálása miatt).

Az ábrán látható még egy fontos része a GSM hálózatoknak, ami hierarchikus

felépítésű. Ezt OSS (Operation and Maintenance Subsystem)-nek nevezik. Két

részből áll: OMC-ből és NMC-ből.

Az OMC a hálózat állapotáról nyújt információkat, valamint különböző

rendszerparaméterek beállítására ad lehetőséget. Az NMC biztosítja a központi

felügyeletet és a hálózat menedzselést.


12

A mobil készülék az nem más, mint egy telefonkészülék és egy rádió adó-vevő

berendezés ötvözete. A bázisállomás egy állandó helyű rádió adó-vevő berendezés,

amely egyfajta átjátszóként funkcionál a kapcsolóközpont és a mobiltelefon között. A

telefonközpontok legfőbb feladata a hívási és kapcsolási feladatok ellátása. A

felügyelő rendszer, ahogy a neve is mutatja, ellenőrzi és szabályozza a teljes

rendszert.

A GSM eredetileg a 890-960 MHz-es sávra vonatkozott (GSM 900), ezért ezt

szeretném röviden ismertetni a továbbiakban.

A GSM szabvány a rendelkezésre álló teljes frekvenciasávot két 25 MHz-es részre

bontotta, és mindkettőben 124 db 200 kHz-es csatornát alakított ki. Azért van

szükség ekkora csatornákra, mert kisebb esetén áthallás lenne a beszélgető felek

között. A számokból látszik, hogy ez nagyon kevés, hiszen több millió mobiltelefont

használunk napjainkban. Valamilyen megoldást kell tehát találni. Az egyik módszer

az az, hogy statisztikát készítünk az egyszerre telefonálókról, hiszen nem mindenki

egyszerre beszél, míg a másik megoldást azt jelentheti, hogy egy csatornát többen is

használhatnak egy időben.

Az utóbbi felvetésre a megoldást az AMPS módszernél már jól megismert cellás

kialakítás adja.

1.2.2 Cellás rendszerek

A legrégebbi mobil rendszerek kedvező földrajzi helyeken kialakított, egyetlen adó-

vevő állomáson alapultak. A mobiltelefonok ezeken az adó-vevő állomáson keresztül

kommunikáltak egymással. Emiatt a szolgáltatás lekorlátozódott a bázisállomás

szolgáltatási területére. Ez később problémákat vetett fel, többek között azt, hogy a

mobiltelefonok hatótávolságát a központi állomás korlátozta, mivel nagy

frekvenciákon a rádióhullámok teljesítménysűrűsége csökken. Továbbá problémát

okoztak az átviteli út mentén lévő akadályok, amik lényeges csillapítást okoznak,

tovább csökkentve ezzel a szolgáltatási terület egyébként sem túl nagy méretét.


13

További probléma még a mobilszolgáltatások számára rendelkezésre álló

frekvenciatartomány korlátozottsága, azaz a spektrumhiány. Ezeket a problémákat a

szolgáltatók az úgy nevezett cellás rendszerek használatával küszöbölik ki, ami

lényegében nagyszámú adó-vevő bázisállomások telepítését jelenti. Ez a struktúra

nagy kiterjedésű területen nagy forgalom elérést teszi lehetővé. A kis teljesítményű

mobiltelefonok így bárhol elérhetik a rendszert, a spektrumhiány pedig elkerülhető a a

rádió erőforrások újrafelhasználásával.

3. ábra – Cellás elrendezés

Az adott cellában használt frekvenciák pár cellával odébb újra használhatóak

lesznek. Ahogy az ábra mutatja, a cellákat egymás mellett lévő hatszögeknek kell

elképzelni. Így tehát minden cellának hat szomszédja van. Egy állomás általában

három cellát szolgál ki. Annak érdekében, hogy növelje a forgalmi kapacitást, több

irányú antenna is elláthatja ezt a feladatot. Telefonálás közben a felhasználók egyik

cellából a másikba mozoghatnak, ezért fontos kritérium, hogy cellaváltás esetén ne


14

szakadjon meg a kapcsolat, így egyik cella át tudja adni a szomszédos cellának a

kapcsolatot. Ennek a folyamatnak a neve handover. Az egyes cellák azonosítására a

szolgáltatók vivőfrekvenciát alkalmaznak.

Azon frekvenciák száma, amik a cellákban kioszthatók, végesek. Egy átlagos

adótorony 8-9 km-es sugarú körben is érzékelhető marad a készülékek számára, de

leginkább csak ritkán lakott területeken helyezik el ilyen távol a tornyokat egymástól a

szolgáltatók. Sűrűbben lakott részeken, városokban ennél nagyobb cellasűrűségre

van szükség, hogy kiküszöböljék azt a hibát, hogy az összes cella egy időben

lefoglalásra kerül, így a felhasználók nem tudnak hívást kezdeményezni. Erre nagyon

jó példa lehet az év vége, amikor ugyanabban az időben próbál mindenki hívást

kezdeményezni. Ekkor egy hibaüzenet kíséretében nem fog sikerülni a hívás. Ha a

felhasználó, éppen akkor próbálkozik, amikor a másik cella felszabadult, akkor

természetesen megvalósítható a hívás. Magyarországon egyetlen elsőbbséget

élvező szám van, ami a 112-es segélyhívó. Ha bárki egy teljesen foglalt cellában

tárcsázza a segélyhívót, akkor természetesen prioritást élvez egy átlagos felhasználó

más irányú hívásával szemben.


15

1.3 A 2.5 G mobil hálózat

A bővülő adatszolgáltatás a mobil hálózatok kapacitásnövelését tette szükségessé.

Ahogy a neve is mutatja a 2.5G hálózat a 2G hálózat továbbfejlesztett változata. A

javított hardver és infrastruktúra nagyobb adatátviteli sebesség elérhetését tette

lehetővé. Ide soroljuk a következő technológiákat: HSCSD (GSM alapú), GPRS, és

az EDGE. Ezek a technológiák egy fajta átmenetet biztosítanak a GSM rendszer és a

3G között.

Szolgáltatásai

Kiváló minőségű beszédtovábbítás

Üzenetküldés (Fax, SMS stb.)

Multimédia (mozgóképek, zenelejátszás, filmek stb.)

Internet-hozzáférés (websurfing, flash oldalak)

Csoportos játékok

Távoli jelenlét (Telepresence)

Videokonferencia

Mivel a 2G rendszerek nem kimondottan alkalmasak vezeték nélküli adat-szolgáltatás

biztosítására a kis adatátviteli sebesség (10-13 kbit/s) miatt, így ezt a problémát a

2.5G és a 3G rendszerekben a HSCSD (High Speed Circuit Switched Data – 57,6

kb/s), a GPRS (General Pocket Radio System – 115 kb/s) és az UMTS (Universal

Mobil Telecom System – 2 Mb/s) hálózati technológiak, valamint az IP (Internet

Protocol) vezeték nélküli kiterjesztése hivatottak leküzdeni.

1.3.1 A HSCSD hálózat

A HSCSD egy mobiltelefon adatátviteli technológia, ami lehetővé teszi a nagy

sebességű adatátvitelt egy GSM hálózaton keresztül. Segítségével jóval gyakrabban

és könnyebben elérhető az internet, intranet, vagy esetleg más szolgáltatások,


16

amelyek adatátvitelen alapulnak. A rádicsatornák számától függően változhat az

átviteli sebesség.

1.3.2 A GPRS hálózat felépítése

4. ábra - A GPRS hálózat felépítése

A GPRS egy csomagkapcsolt, IP-alapú mobil adatátviteli technológia, amelyet GSM

és IS-136 mobiltelefonok használnak. Hasznosítási területe a WAP, SMS és MMS

mellett az internethasználat is.

[3] A vonalkapcsolt adatátvitelnek sok hátránya van. Ha megfigyelünk egy normal

telefonvonalat, ahol nincs visszaigazolásunk az adat megérkezéséről, látjuk, hogy

nehezen követhető nyomon. Ezzel szemben a TCP/IP protokoll a csomagkapcsolást

használja, azaz az információ csomagok formájában került átadásra, valamint

visszajelzés is érkezik, hogy az adott csomag célba ért-e, avagy sem. Előnyei közé


17

soroljuk többek között az igényekhez igazodó sebességet, valamint a hálózat

optimáls erőforrás kihasználását.

A fix hálózati elemek felépítése:

SGSN (Serving GPRS Support Node)

A BBS alrendszerhez kapcsolódik egy Gb interfészen keresztül. A szolgáltatási

területen található mobil készülékektől, illetve készülékekhez az adatcsomagok

kézbesítése, valamint logikai összeköttetés menedzselése az MS felé. Ezek

mellett egyéb biztonsági funkciókat is ellát.

GGSN (Gateway GPRS Support Node)

Az SGSN-től kapott adatcsomagokat megfelelő formátumra alakítja, majd

továbbítja őket a megfelelő adathálózat felé, kapcsolatot teremtve a külső IP

hálózattal, amely lehet Internet, privát internet, vagy X.25-ös hálózat is.

PCU (Packet Controll Unit)

A csomagkapcsolt adatok szétválasztása a vonalkapcsolt adattól és hangtól.

A GPRS készülékek állapotai:

IDLE

Ebben az állapotban a készülék csak a GSM hálózatra csatlakozik fel, ahol

hívásokat tud fogadni és kezdeményezni. Az SGSN számára ilyenkor a mobil

készülék helye ismeretlen.


18

STANDBY

Ebben az állapotban a készülék kapcsolatban van a GPRS hálózattal, és az

SGSN számára ismert az RA (Routing Area), azaz, hogy a készülék melyik

területen található. Adatok fogadására és küldésére a készülék nem képes.

READY

Ebben az állapotban az SGSN számára nem csak az RA ismert, hanem a

készülék elhelyezkedése is cellára pontosan. Erre azért van szükség, mert az

adatok pontos célbaérkezéséhez ez az információ elengedhetetlen. Akkor kerül

egy készülék READY állapotba, amikor épp adatot fogad vagy küld.

1.4 A harmadik generációs (3G) mobil hálózat

Napjaink egyik legelterjedtebb hálózata. Ennek segítségével és használatával az

adatok számos különféle technológiát, illetve frekvenciát használva kerülhetnek

továbbításra.

A technológia egyik fontos része a kapacitás, amely nagyban elősegíti az adatátvitel

gyorsaságát, valamint a minősége is nagyságrendekkel jobb lehet. Az elérhető

maximális adatátviteli sebesség, megfelelő lefedettség esetén, akár 2 Mb/s is lehet.

Ez az adatátviteli sebesség lehetőséget nyújt a problémamentes böngészésre is.

A első mérföldkő 2003. júniusában következett be, amikor a Hutchison

Telecommunication által elindításra került az első 3. generációs hálózat. 2005.

nyarától már Magyarországon is elérhetőek voltak a 3G szolgáltatások, az akkori T-

Mobile és Pannon hálózatában.


19

Ezen rendszerek kezdeti szabványa az UMTS és a CDMA2000 volt. A CDMA2000

leginkább az Egyesült Államokban és Japánban volt elfogadott.

1.4.1 Az UMTS hálózat kialakulása és felépítése

[4] Az ITU 1986 óta koordinálja a széleskörű beszéd és adat, valamint a multimédiás

szolgáltatásokat biztosító 3G mobil rendszerek, vagyis az IMT-2000 szabványcsalád

kidolgozását. Ennek része az UMTS is. A rövidítés (Universal Mobile Telecom

System) az egységes mobil telekommunikációs rendszer szavakat jelenti. Fontos

kiemelni az egységes szót, ugyanis a GSM rendszerek komoly kompatibilitási

gondokkal küszködtek, amit sajnos az UMTS-nek sem sikerült hiánytalanul

megoldani. Amit célul tűztek ki az új szabvány bevezetésével, az a hangminőség és

az adatátviteli sebesség javítása volt.

Az UMTS bevezetése egy komoly rendszerfejlesztést vont maga után. Az

állomásokat 3 új modullal kellett bővíteni. A következő ábra mutatja a hálózat

felépítését:

5.ábra – Az UMTS hálózat felépítése


20

A GSM hálózatot beszédátvitelre tervezték, így a rádiós hozzáférési hálózat

kódolását is ennek megfelelően alakították ki. Csomagkapcsolt adatátvitelhez

azonban ez nem optimális megoldás.

Mivel az UMTS hálózatokat beszéd és adatátvitelre is tervezték, ezért az új hálózat

megalkotását a már meglévő 2G és 3G hálózatok párhuzamos működését szem előtt

tartva kezdték el.

Ahogy az 5. ábra mutatja a hálózat felépítését:

Felhasználói készülék, UE – ami két részre bontható:

- USIM (UMTS Service Identity Module)

- ME (Mobile Equipment)

- Valamint az őket összekötő Cu interfész

UTRAN, rádiós hálózati alrendszerekre osztva (RNS)

Gyökérhálózat (CN – Core Network)

A CN-ben (Core Network) az eredeti, már meglévő elemek megmaradtak, de néhány

elem módosításra került a 3G követelményeinek megfelelően.

UTRAN

Feladata: a rádiós hozzáférés biztosítása a CN és az UE között

Elemei:

Node B:

- Bázisállomás, amely megvalósítja a rádiós interfész fizikai rétegét:

csatornakódolás és interleaving, spektrum kiterjesztés/szűkítés,

moduláció/demoduláció, sebességillesztés, mérések stb.

- Megvalósít néhány rádió erőforrás menedzsment funkciót is: pl. finomabb

(softer) handover vagy zárthurkú (close loop) teljesítményszabályozás


21

RNC (Radio Network Controller):

- Rádiós-hálózat vezérlő, amely az UMTS rádiós interfész és a maghálózat

közötti kapcsolatot biztosítja

- Vezérli a rádiós erőforrások felhasználását és a teljesítményszabályozást

- Kezeli néhány interfészen a protokoll-illesztéseket (UE-RNC, RNC-RNC)

Felhasználói készülék (User Equipment)

Mobil készülék (Mobil Equipment)

Olyan hordozható telefonkészülék, amivel bármilyen vezetékes kapcsolódás

nélkül lehetséges beszéddel, vagy egyéb módon kommunikálni. A hálózat

mellett szükséges hozzá maga a készülék (equipment), aminek segítségével

tudunk kapcsolódni a hálózathoz, így szöveges-, beszéd-és adatátvitel

egyaránt létrehozható vele. Fejlődésük rohamos volt. Eleinte több mint 1 kg-os

készülékek voltak használatban, ami a mai napra ennek töredékére csökkent.

Rengeteg funkcióval lettek ellátva, az ébresztőórától egészen a számológépig.

Ezek mellé csatlakozott az SMS, MMS, kamera, valamint az touch screen,

vagy más néven érintőképernyő. Korunk legmodernebb készülékei az

okostelefonok, amikkel a számítógép komolyabb funkcióit is ki tudjuk váltani.

USIM (UMTS SIM)

6.ábra - USIM


22

A GSM SIM kártyához hasonló funkciók, amik új jellemzőkkel vannak kiegészítve.

Egy USIM kártyával szerelt 3G-s (UMTS) készülék többek között használható

videó hívások kezdeményezésére is, feltételezve, hogy a hívási területet 3G

hálózat fedi.

CN (Core Network)

Funkciói:

Kapcsolat menedzsment: hívásvezérlés az áramkör kapcsolt domainen belül;

az MO, MT hívások felépítése, monitorozása és bontása

Viszony (session) menedzsment: feladata a csomagkapcsolt kapcsolat

kiépítése, monitorozása és lebontása, valamint PDP context kezelés

Mobilitás menedzsment (MM): a felhasználói készülék helyzetének

meghatározása a GPRS-hez hasonlóan történik.

Ezt a feladatot az elektronikus közjegyző végzi a rendszerben.

A közjegyző (CA = Certification Authority) mint harmadik fél nem tesz egyebet, mint

aláírja, hitelesíti az adott fél kulcsait, amit tanúsítványként szolgáltat a kulcsokhoz.

1.5 A negyedik generációs (4G) hálózatok megjelenése

2006-ban az angol Truphone vállalt volt az első olyan cég, aki elkezdte kiépíteni az a

4G-s technológiát használó hálózatot, ezzel biztosítva azt, hogy a többi céget

megelőzve elsőként megjelent a piacon.


23

Ennek az új hálózatnak a hatására a telekommunikáció olcsóbb lett, viszont a WLAN

és a VoIP egyaránt használható. A 4G rendszer a WiMAX szabvány mellett 2, illetve

6 Mbps sebesség elérésére képes, míg az LTE technológiával ez 5 és 10 Mbps-ra

tehető. Ennek a gyorsaságnak köszönhetően akár hálózati csoportmunka folytatására

is alkalmas az új rendszer.

Az LTE technológia a Long Term Evolution kifejezés rövidítése. Míg a korábbi 3G-s

technológia 28 Mbit/s maximumot támogat, addig az LTE 326 Mbit átvitelére képes

másodpercenként, 4x4 antennával 20 MHz széles frekvenciatartományon.


24

2. Egy 3G hálózat minőségét tesztelő alkalmazás bemutatása

Célom egy olyan alkalmazás elkészítése volt, ami inkább IT területen dolgozó

szakembereket céloz meg, mintsem egy átlagos felhasználót. Sok esetben egyes

szolgáltatók (pl.: Telecom), úgy építenek ki 3G-s back-up-okat, hogy a rack

szekrénytől laptopon keresztül indítanak méréseket. Ezek a mérések 3G-s

mobilneten keresztül futtatott ping parancsok. Ezeket többször futtatva kapnak egy

képet arról, hogy az adott helyiségből milyen minőségben érhető el a szolgáltató 3G-s

hálózata. Célom tehát egy olyan alkalmazás készítése volt, ami helyettesítheti a

laptopok / notebookok használatát.

Egy másik szempont az volt, hogy ez az alkalmazás futtatható legyen a ma

megvásárolható Android rendszerű készülékek legtöbbjén.

Az interneten körül nézve találtam pár kezdeményezést hasonló programok

elkészítésére, viszont olyan verziót nem találtam, amely az elvégzett mérésekhez

igazodik, és az eredményeit tárolni képes.

Ezen felbuzdulva úgy gondoltam, hogy mindenképpen érdemes lenne egy ilyen

alkalmazást elkészíteni, hiszen sok időt és energiát spórolhat meg vele egy olyan

szakember, aki napi szinten a 3G hálózatok tesztelésével, esetleges létezésének

vizsgálatával van megbízva.

Így nyerte el jelenlegi formáját a MobilNetInformation nevű alkalmazás Android

rendszerű mobiltelefonokra.

Az egyik legfontosabb funkciója, a különböző hálózatoknak, hostoknak adott pontról

történő elérhetőségének és válaszidejének vizsgálata. Az alkalmazás két fajta hálózat

tesztelésére alkalmas, azaz mind 3G-n, mind WIFI-n keresztül képes a méréseket

lebonyolítani.

Korábban alap szinten ismerkedtem a mobil alkalmazásfejlesztéssel, így sok

újdonsággal találkoztam mire elkészült a program.


25

Hogy érthető legyen az alkalmazás minden része, szeretnék kiragadni egy-egy részt

a kódból, és rövid magyarázattal, képekkel és screenshotokkal bemutatni a program

egyes funkcióit.

[5] Az Android az Open Handset Alliance által fejlesztett, Linux alapú, nyílt

forráskódú operációs rendszer, elsősorban mobiltelefonokra fejlesztve.

Az elv egy olyan mobil operációs rendszer megalkotása volt, ami gyártó független,

azaz több gyártó által készített telefonon is képes futni, kihasználni a készülék

előnyeit. A cél az volt, hogy egy adott telefonból minél több dolgot ki tudjon hozni a

felhasználó, egy viszonylag könnyen kezelhető felületen keresztül.

A fejlesztés során próbáltam én is egy teljesen átlátható, és könnyen kezelhető

platformot létrehozni, ezáltal követni az Android fejlesztők által leírt íratlan szabályt,

az átláthatóságot.

Ahogy említettem, a szoftver nyílt forráskódú, tehát bárki szabadon és ingyen

fejleszthet akár saját magának is hasznos, működő alkalmazásokat.

Ebből nagyon jól látszik az Android egyik előnye: a mások által elkészített

alkalmazások egy része akár ingyen is letölthető az Android Marketről, ezáltal nem

kell a gyártóra várnunk, hogy elkészítse a számunkra megfelelő programot.

Az érvek, amik az Andorid mellett szólnak:

Állandó internetkapcsolat, vagy akár WIFI révén, a telefonon lévő összes

alkalmazás (időjárás-jelentés, levelező rendszer) frissül, így a készüléket

használó naprakész marad.

A már korábban említett Android Market ingyenesen elérhető, így további

alkalmazások tölthetőek le.

Egy nagyon gyorsan fejlődő operációs rendszerről van szó, emiatt nagyon sok

a frissítés hozzá, amiket felhasználva sokkal gyorsabb és még jobban

kezelhető rendszerhez jut a felhasználó.


26

A verzió, amin az alkalmazás készült, és tesztelésre került, az a 2.3.3, vagy másik

nevén Gingerbread. 2010. december 6-án jelent meg az Android ezen verziója, ami

egy minimálisan módosított kezelőfelülettel és bővítette beállítási opciókkal bír. Ezek

mellett sok egyéb plusz került bele, de ezekre nem szeretnék kitérni, hiszen az

alkalmazásom szempontjából nincs jelentősége.

Az alapötlet az volt, hogy egy adott mobiltelefon hálózatból, egy bármilyen hostot

megpingelve, visszakapjam a szerver válaszidejét.

A Windows cmd konzoljában egy adott host pingelésére jól bevált módszer Android

operációs rendszeren nem alkalmazható, erre egy más utasítás szolgál

megoldásként.

A ping (Packet Internet Gropher) nevű parancs lényegében egy olyan segédprogram,

aminek segítségével megállapítható, hogy az adott hálózatra, vagy Internetre

csatlakozott gép bekapcsolt állapotban van-e, valamint képes-e hálózati kérések

fogadására, illetve feldolgozására.

Windows operációs rendszeren viszonylag könnyű dolgunk van. A következőképp

próbálható ki a használata:

Start menü – Futtatás – cmd parancs beírása

Ezzel elénk tárul egy konzol ablak, ahova a következő utasítást kell beírnunk:

ping origo.hu

Ennek hatására a következő kép tárul elénk:


27

7.ábra – az origo.hu szerver pingelése

Az első dolog, ami megfigyelhető, hogy a ping parancsot egy domain névre

alkalmaztam, viszont a végrehajtása során az adott domain ip-címe jelenik meg.

Tehát akár erre a célra is használható az utasítás.

Ha a parancs után megadunk egy –n csatolót követve bármilyen értéket, akkor a

pingelés annyiszor fog lefutni, amilyen számot beírtunk a csatoló után. Pl.:

8.ábra – az origo.hu szerver pingelése 10 csomaggal


28

Jól látszik a képen, hogy 10 kérés elküldéséből 9 –re érkezett válasz. A maradék 1-re

a célgép nem válaszolt, így ott lesz egy csomagveszteségünk. Értelemszerűen minél

magasabb a csomagveszteség aránya, annál rosszabb lesz a kapcsolat minősége is.

Ami szintén jól látszik, hogy minél pontosabb eredményt szeretnénk kapni, annál több

küldött csomagra lesz szükségünk. Hiszen ha megfigyeljük a fenti példát, akkor

látható, hogy ha ezt a hostot az alap ping paranccsal pingeljük, akkor nem valószínű,

hogy a 4 küldött csomag között lesz csomagveszteségünk, azaz nem feltétlenül

pontos a mérésünk.

Ennek kiküszöbölésére az alkalmazásomban 5-ször 5 csomagot használok a

mérésem során, hogy minél nagyobb valószínűséggel kapjak pontos eredményt.

Ahogy korábban említettem, Android operációs rendszerre Java programozási

nyelven nem teljesen egyezik meg a két utasítás.

A következő kódrészlettel szeretném szemléltetni az alkalmazás azon részét, amivel

a pingelést végre hajtom:

@Override

protected String doInBackground(String... params) {

try {

Runtime runtime = Runtime.getRuntime();

Process pingprocess = runtime.exec("/system/bin/ping -c 5

origo.hu");

if (pingprocess.waitFor() == 0) {

BufferedReader in =

new BufferedReader(

newInputStreamReader(pingprocess.getInputStream()));

String inputLine;


29

while ((inputLine = in.readLine()) != null) {

individual_result.addLine(inputLine);

individual_result.setType(networkType);

}

}

}

in.close();

A try blokk első két utasításával hívjuk meg az Android rendszer ping alkalmazását.

Itt látható a hozzárendelt parancs is, aminek hatására a már fentebb screenshotokkal

ábrázolt kimenethez hasonlót kapunk. Azért csak hasonlót, mert a visszakapott

értékek sorrendje más mint a Windows-os verzióban.

A következő blokkban a kimenet vizsgálata következik, azaz azt nézzük meg, hogy

elérhető-e a szerver, amit pingelni szeretnénk.

Ha az if utasítás 0-val tér vissza, akkor jelzi, hogy lefutott, ha 2-vel, akkor valamilyen

hiba történt.

Ezután az Inputline utasítással beolvassuk a kimenet sorait, és hozzá adjuk egy

általam készített osztályhoz, az addLine metódus segítségével, ami egy String-et vár

bemenetként. Ezek a PingResult osztályon belül kerülnek összefűzésre.

Ez a műveletsor nagyon időigényes, míg egy gyors készülék esetén is több

másodperc lehet amíg lefut egy adott parancs, ami rontaná a felhasználói élményt.

Ha egy alkalmazás nagyon sokáig foglalja az User Interface szálat, továbbiakban UI

szálat, akkor a rendszer hamarosan dob egy értesítést arról, hogy az alkalmazás nem

válaszol. Továbbá ha lefoglalja a UI szálat, a felület frissítése is problémát okozhat,

ugyanis szeretnénk folyamatosan tájékoztatni a felhasználót a vizsgálat

eredményeiről. Ezért szükség van szálfuttatásra, ami segítségével a fent részletezett

kód képes a háttérben futni, anélkül, hogy a kijelző lefagyását eredményezné.


30

2.1 Asynctask

Az asszinkron feladatkezelés segítséget nyújt abban, hogy ne ütközzön ilyen jellegű

hibákba a programunk. Feladatunk csak annyi, hogy az AsyncTaskba meghívjuk a

fentebb részletezett kódrészletet.

A feladat megoldásához készítettem egy saját AsyncTask osztályt. Az AsyncTask

ősosztályban található doInBackground, preExecute, postExecute metódusokat

felüldefiniáltam a saját alkalmazásomhoz szükséges igények szerint.

Ezeket végrehajtás sorrendje szerint részletezném az alábbiakban:

@Override

protected void onPreExecute() {

progress.setVisibility(View.VISIBLE);

infromation_text.setText("Pinging the server...");

}

A vizsgálat futásának kezdetét vissza szeretném jelezni a felhasználó irányába, ezért

láthatóvá teszem a Progressbar-t, valamint informálom a felhasználót, hogy a szerver

pingelése folyamatban van.

Ezután időrendben a doInBackground metódus fog lefutni, ahol meghívom a ping

parancsot, a korábban részletezett módon, az ott leírt utasítássorral. Ennek a

vizsgálatnak az eredménye egy változóba kerül eltárolásra, amit a postExecute

metódusban fogok feldolgozni.

A postExecute metódusban található kódrészlet az AsyncTask végén kerül lefutásra.

Az AsyncTask-ot rekurzívan, ötször egymás után szeretnénk lefuttatni, úgy, hogy a

memóriában egyszerre csak egy AsyncTask fusson. Ezért a postExecute-ban egy

feltétellel folyamatosan figyelem, hogy hányszor futott le eddig, ahogy az alábbi

kódrészletben is látható:


31

if (asynctasck_index < 5) {

measurement.get(asynctasck_index).execute("");

infromation_text.setText("Pinging the server...");

asynctasck_index++;

}

Látható, hogy ha nem futott le még ötször az AsyncTask, akkor meghívom a

következőt. Az utolsó futás után informálom a felhasználót a futás eredményeiről, az

alábbi módon:

if (result_list.size() == 5) {

isBegin = false;

isSaved = false;

TextView btn_label = (TextView)findViewById(R.id.begin_button);

btn_label.setText("Restart test");

setStateOfTotalResultsLabel(View.VISIBLE);

TextView info_line = (TextView)

findViewById(R.id.information_label);

info_line.setVisibility(View.GONE);

Beállítom a futás és a mentés állapotát hamisra, ezzel jelezvén, hogy a program már

nem fut, és az eredmény még nem került elmentésre. Beállítom a gomb szövegét az

esetleges újraindítás érdekében Restartra, ugyanis a mérés befejeztével bármikor

újraindítható a vizsgálat.

Láthatóvá teszem a részletes eredményeket, ahol a felhasználó a vizsgálat átlagolt

eredményeit láthatja.

Ezt követően elvégzem az eredmények átlagolását a következőképp:


32

int avg_ping = 0, avg_pl = 0;

double rec_packet = 0;

for (int i = 0; i < result_list.size(); i++) {

if (result_list.get(i).isMeasurementIsComplete()) {

avg_ping += (int)Math.round(Double.parseDouble(

result_list.get(i).getAvgResponseTime()));

rec_packet += result_list.get(i).getRecivedPacket();

}

else {

avg_ping += 500;

}

}

avg_ping = avg_ping / 5;

avg_pl = (int) Math.round((1 - (rec_packet / 25)) * 100);

Végigfutok a listán egy for ciklussal. Megvizsgálom egy feltétellel, hogy az adott

mérés lefutott-e, vagy eldobta a csomagot. Ha eldobta, akkor az átlag ping

változónak adok egy nagy értéket (jelen esetben 500 millisecundomot). Ha lefutott a

mérés, akkor hozzáadom minden egyes vizsgálat átlagos válaszidejét, amit úgy

számolok ki, hogy a megkapott Stringet double értékké konvertálom, majd kerekítem

és ezt cast-olom integer értékké. Valamint a megkapott csomagokat szintén

hozzáadom egy változóhoz. Ezen műveletsor elvégzése után, a változók értékei

átlagolásra kerülnek.

A kiszámított eredményeket a korábban láthatóvá tett TextView-on kerül

megjelenítésre a kijelzőn. Ehhez az alábbi módon "meg kell fogni" a TextView-at, és

egyszerűen egy setText metódussal beállíthatjuk a kívánt értékeket.


33

Itt a hálózat típusa kerül beállításra, vagyis, hogy 3G-t vagy WIFI-t használok-e a

mérésre:

TextView type_of_m = (TextView) findViewById(R.id.total_type);

type_of_m.setText(networkType);

A dátumot a következőképp jeleníthetjük meg:

TextView date_of_m = (TextView) findViewById(R.id.total_date);

date_of_m.setText(result_list.get(0).getMeasureDate());

A mérés átlagolt eredményének kijelzőn való megjelenítésére a következő utasítást

használom:

TextView ping_of_m = (TextView) findViewById(R.id.total_ping);

ping_of_m.setText(avg_ping + " ms");

Végül a csomagveszteség %-os megjelenítése az alábbi módon valósul meg:

TextView pl_of_m = (TextView) findViewById(R.id.total_packetloss);

pl_of_m.setText(avg_pl + "%");

Ahogy korábban említettem, szeretném ha az alkalmazás tárolná a mérés

eredményeit. Éppen ezért az eredményeket kiemelem egy globális változóba a futás

végén, hogy később menthetővé váljon. Ezt az alábbi kódrészlet szemlélteti:

total_result = new PingResult(networkType,

result_list.get(0).getMeasureDate(), avg_ping + "", total_min + "",

total_max + "", (int) Math.round(rec_packet));


34

2.2 Megjelenítés listán

A program futása során több helyen is listákat alkalmaztam az adatok

megjelenítésére. Ennek az oka, hogy viszonylag nagy mennyiségű adatokról van szó,

illetve sokkal átláthatóbb a felület, ha listába szervezzük őket.

Ahhoz, hogy egy-egy ilyen lista egyedi lehessen, külön ArrayAdapterekre van

szükség. Az ArrayAdapter ősosztályból származtattam három osztályt, mivel három

különféle lista kerül megjelenítésre az alkalmazásomban. Ez a három lista a

következőképpen néz ki:

Aktuális eredménylista, ahol az aktuális mérés eredményei megjelennek

Részletes lista, ahol az aktuális eredménylista egy-egy részletezése található

History lista, a korábbi mentett méréseket tartalmazza

Az Array adapterek mindegyike megegyezik abban, hogy a konstruktoruknak

átadásra kerül egy olyan lista, amely a listán megjelenítésre kerülő adatok halmazát

tartalmazza.

A különbség a felüldefiniált getView metódusban található, ami az egyedi

megjelenítésért felelős. Az alábbiakban a részletes listának egy kódrészletét

láthatjuk.

Egy feltétellel megvizsgáljuk, hogy az adott vizsgálat lefutott-e. Ha igen, akkor

beállítjuk a megjelenítendő értékeket az adott cellára.

if (getItem(position).isMeasurementIsComplete()) {

TextView net_type = (TextView) item.findViewById(R.id.network_type);

net_type.setText(((PingResult) getItem(position)).getType());

.....


35

else {

TextView current_date_on_list =

(TextView)item.findViewById(R.id.packet_date);

TextView msg_title = (TextView) item.findViewById(R.id.textView2);

msg_title.setText("ERROR MESSAGE");

current_date_on_list.setText("Timeout: Unreachable server");

......

}

return item;

Ha a vizsgálat nem futott le, elrejtem a feliratokat és beállítok egy "Timeout:

Unreachable Server" hibaüzenetet.

A többi Array adaptert is hasonló módon állítom be, annyi különbséggel, hogy a

history listánál nem kell megvizsgálni azt, hogy lefutott-e a vizsgálat, mivel ott egy

összesített eredményt kapunk.

Az Array adapterekhez minden esetben az adott Activity onCreate metódusában

rendelem hozzá a listát, az alábbi módon:

ping_listview = (ListView) findViewById(R.id.listView1);

ping_result_arrayadapter = new

ResultArrayAdapter(getApplicationContext(),result_list);

ping_listview.setAdapter(ping_result_arrayadapter);


36

2.3 Adatok átadása két Activity között

[6] A MainActivity-ben, az eredménylistán jelenítjük meg az ötszöri ping parancs

futása utáni eredményeket. Viszont ezek átlagolt eredmények, és előfordulhat, hogy

szükségünk lehet minimum, esetleg maximum válaszidőre, vagy bármilyen más

részeredményre, ezért fontos, hogy ha kiválasztunk a listából egy elemet, egy másik

Activity-n ennek az elemnek a részletezését megkaphassuk. Ehhez szükség van az

Activity-k közötti adatcserére.

Ezt a feladatot a lista onClickItemListener-jében valósítom meg, az alábbi módon:

Az ArrayAdaptertől elkérem a kiválasztott pozícióban lévő elemet, majd beteszem

egy változóba.

Indítok egy új Intent-et, ami az adatok átadásáért felelős.

PingResult ping_result = ping_result_arrayadapter.getItem(position);

Intent result_intent = new

Intent(getApplicationContext(),ResultDetailActivity.class);

Majd átadom az értékeket a putExtra metódus segítségével, ami String típusú

kulcsérték párokat vár paraméterként:

result_intent.putExtra("type", ping_result.getType());

result_intent.putExtra("full_result", ping_result.getFullResult());

result_intent.putExtra("min_time", ping_result.getMinResponseTime());

result_intent.putExtra("max_time", ping_result.getMaxResponseTime());

result_intent.putExtra("avg_time", ping_result.getAvgResponseTime());

result_intent.putExtra("packets", ping_result.getRecivedPacket());

startActivity(result_intent);


37

Legvégül, ha minden értékhez állítottam kulcsérték párt, indítom az új Activity-t, ami

jelen esetben a részletes listanézet lesz.

2.4 A mért adatok mentése

Az alkalmazás másik fontos funkciója egy mérés eredményének későbbi

megtekintése. Ehhez készítettem a korábban említett History listákat. Ezen a listán a

fontosabb mérési eredmények kerülnek elmentésre, ami a későbbiek során bármikor

előhívható, és visszanézhető.

Az eredmények mentése a készülék memóriájába, egy history nevű fájlba történik.

Telepítés után ez a fájl még nem létezik, így megtekintése előtt a program létrehoz

egy üres fájlt. A history írására és olvasására egy-egy metódust készítettem:

Olvasásra:

A history nevű fájl beolvasásra kerül, majd készítek egy StringBuilder-t, hogy a

sorokat összefűzhessem. A fájl tartalmát a while ciklus segítségével soronként a

StringBuilderhez fűzöm, majd a futás végén visszatérek a StringBuilder toString

metódusával.

in = openFileInput("history");

InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(in);

BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader);

StringBuilder sb = new StringBuilder();

String line;

while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {

sb.append(line + "\n");

}

return sb.toString();


38

Írásra:

Mentés esetén először beolvassuk a history fájl tartalmát a korábban megírt

readHistory metódus segítségével, majd ezt hozzáfűzzük egy StringBuilderhez,

annak érdekében, hogy a korábbi mentések ne tűnjenek el. Ezek után hozzáfűzzük a

menteni kívánt eredmények sorait, szóközzel elválasztva a StringBuilderhez.

StringBuilder sb = new StringBuilder();

String historyInMemory = this.readHistory();

if(historyInMemory.startsWith("null")){

sb.append(historyInMemory.substring(0));

}

else{

sb.append(historyInMemory);

}

FileOutputStream fos = OpenFileOutput("history",Context.MODE_PRIVATE);

sb.append(total_result.getType()

+ " "+ total_result.getMeasureDate() + " "

+ total_result.getMinResponseTime() + " "

+ total_result.getMaxResponseTime() + " "

+ total_result.getAvgResponseTime() + " "

+ total_result.getRecivedPacket() + "\n");

fos.write(sb.toString().getBytes());

Végül tájékoztatom a felhasználót a mentés sikerességéről:


39

Toast.makeText(getApplicationContext(), "Save was successfull",

Toast.LENGTH_LONG).show();

fos.close();

9. ábra – az alkalmazással végzett mérés sikeres mentése

A history mentésére írt metódust a MainActivity-ben használom, a history

megnyitását pedig a History listánál alkalmazom adatbetöltésre.


40

2.5 A mért adatok törlése

A history nézetben a felhasználónak lehetősége van a korábban mért adatok

törlésére. Egy új 3G-s backup kiépítése esetén zavaró lehet a korábban mért adatok

megjelenítése, így mindenképpen lehetőséget kell biztosítani a felhasználónak, ezen

adatok törlésére. A törlést, ahogy az alábbiakban is látható, úgy oldottam meg, hogy

megnyitottam a history fájlt, majd egy üres Stringet mentettem bele:

FileOutputStream fos = openFileOutput("history",Context.MODE_PRIVATE);

fos.write("".getBytes());

fos.close();

2.6 A felhasználói felület / design

Próbáltam úgy elkészíteni úgy a felhasználói felületet, hogy a fő funkciók kézre

essenek. Mindenképpen követni próbáltam az új mobilfejlesztési trendeket, miszerint

az újabb felületeken Actionbar-okat alkalmaznak.

10. ábra – az alkalmazás kezelőfelülete


41

2.3 Gingerbread operációs rendszer esetén problémát okozott, hogy az Android ezen

verziójára még nem készült Actionbar, ezért ezt a RelativeLayout-tal oldottam meg,

így szinte az összes Android verzión használható az alkalmazás.

2.7 Az alkalmazás tesztelése

Az alkalmazás és a kód egyes részeinek megismerése után fontos, hogy megnézzük

milyen mérési adatokkal szolgál az elkészített programunk.

Ahogy a dolgozat során már említettem, kettő magyarországi mobilhálózat segítségét

felhasználva végzem el az alkalmazás tesztelését. Mindkét hálózatból a vkk.hu

szerverét próbálom meg elérni. A host egy online játékszerverre mutat, ahol nagyon

fontos az elérési idő.

A teszteléshez használt telefonok:

Samsung Galaxy Ace

Sony Ericsson X10 Mini Pro

Az eredmények összevetése a méréseket mutató screenshotok után kerül elemzésre.

Vodafone hálózatból történő mérés esetén a következő értékeket kaptam:


42

Majd ugyanezt a mérést elvégeztem a T-mobil mobilinternet szolgáltatását használva

is. Az itt kapott eredmények:

11. ábra – a tesztelés folyamata…


43

12. ábra – a tesztelés eredménye

A mérés és tesztelés eredményének elemzése:

Az első mérés során szemmel láthatóan sokkal jobb pingidőket kaptunk, mint a

T-mobil hálózatból indított mérés során

A második mérés szerver elérési ideje több, mint kétszer nagyobb mint az első

mérésé

Ahogy megfigyelhető ezen mérési sorozatban, volt egy csomagveszteség,

azaz az első mérés 5 küldött csomagja közül, az utolsó nem ért célba. Itt egy

Timeout üzenetet kaptunk, amint megérintettük a kijelzőn azt a sort, ahol a

csomagveszteség jelentkezett.

Az Infobar-ban jelzett összesített eredménylistán látszik, hogy egy mérésen

elvesztett csomag, az összes méréshez képest hogyan aránylik, azaz egy

mérés 20%-os csomagvesztesége az öt lefuttatott mérés esetén 4%

csomagveszteséget fog jelenteni, amiből látszik, hogy az alkalmazás pontosan

számítja a packet loss értékét.


44

A mérésekből jól látszik, hogy a Vodafone hálózatából jobb válaszidejű és kisebb

csomagveszteségű (gyakorlatilag 0%-os) mérést tudtunk végezni, mint a T-mobil

hálózatából.


45

3. Összegzés

Az alapötlet egy olyan alkalmazás elkészítése volt, ami IT területen dolgozó emberek

munkáját segíti. Az alkalmazás megírása során az egyre több ötletet egyre több

funkció követte, amivel végeredményképpen egy teljesen komplex programot

kaptunk. Úgy gondolom, hogy egy felhasználóbarát kezelőfelület segítségével nem

csak az eredeti célközönség, de akár olyan emberek is hasznosnak találhatják az

alkalmazást, akik épp egy szerver elérhetőségét, vagy akár elérési idejét szeretnék

megtudni. Habár sok funkcióval bír a MobilNetInformation, de véleményem szerint

még sok egyéb lehetőség rejlik benne.

Az alkalmazás tovább fejleszthetősége

beállítási menüvel való bővítés

historyban való keresés és szűrés

különféle sebességtesztek (le-, feltöltés)

részletesebb megjelenítés (pl. cellainformáció)

URL bar, ahol megadhatjuk a pingelni kívánt hostot

Úgy gondolom, hogy mindenképpen érdemes volt elkezdeni az alkalmazás

fejlesztését, és bízom abban, hogy lesz alkalmam ezt a munkát folytatni a későbbiek

során. Remélem, hogy magát a programot, minél több jövőbeli felhasználó fogja tudni

hasznosítani.


46

4. Summary

The main idea behind my thesis was to make an application for those who work in IT

field. While it was being written, I got many new ideas which were added to the

program, too. Therefore I got quiet a complex application by now. As I got a user-

friendly interface, I think, it’s not only specialists who can use it but even those, who

only want to check the availability of a given server, as well as, get its reaching time.

Though, it has many functions, personally I think, there are many opportunities lieing

inside the application.

Ideas for further development

expending the application with setting menu

searching and filtering in the history

differenct speedtests (down, and upstream)

more detailed visualization

URL bar, where we can add the host, we want to ping

I reckon, it was absolutely worth to start to develop the application, and hopefully I will

have the chance to continue my work later on and expand it with many more

functions. I hope that many people can utilize my application for even personal usage.


47

5. Irodalomjegyzék

[1] http://e-oktat.pmmf.hu

[2] http://wikipedia.org

[3] http://logout.hu

[4] http://muszeroldal.hu

[5] EKLER PÉTER, FEHÉR MARCELL, FORSTNER BERTALAN, KELÉNYI IMRE:

Android-alapú szoftverfejlesztés

[6] BORKO FURHT, DARKO KIROVSKI: Multimedia Encryption and Authentication

Techniques and Applications, 2008

http://e-oktat.pmmf.hu/

http://wikipedia.org/

http://logout.hu/

http://muszeroldal.hu/

szakdolgozatmidra.uni-miskolc.hu/document/16341/9102.pdfszakdolgozat előző részeiben tárgyalt...

Documents