课题背景

当代社会通信技术日新月异，信息的发送与接收在通信领域扮演着重要的角色，竟而无线信号的也一直是通信领域的研究热点之一。而无线信号的强弱就决定了通信质量的强弱，提高无线信号强度的稳定性这就意味着提高了通信的质量，而随当代城市的发展，高层建筑越来越多，高低层楼宇的密布及地理环境的不同导致网络覆盖不均，在高层，由于能接收到多个基站小区的信号，室内的信源杂乱，信号会通过折射、绕射、反射等多种方式进入室内，信号质量受到极大的影响[1]。所以对信号强度的监测就显得极为重要了。

室内分布系统网络中一般会将话音质量分段，分为0-7个等级来表示通话的质量，语音质量等级高，信号差。反而语音质量等级越低，信号越好[2]。在现在的很多场合都有着无线信号的优化。校园网是运营商无线局域网（WLAN）发展的重点，如今各大高校WLAN的优化非常值得让人关注，WLAN采用射频技术构成局域网络，是一种便利的数据传输系统，搞好校园无线局域网的规划与优化具有重大的现实意义[3]。地铁方面也存在着无线信号的优化。列车的无线调度系统是提高运输效率，保证行车安全，实现统一指挥和各个部门协调作业的重要手段[4]。

自己的工作目标和工作任务

手机信号的测量是信号测量极为常见的一种，而对信号测量结果的分析也是极为重要的。本论文中所要设计的软件是在在Windows或Linux系统下设计一款WEB软件，该服务器软件能够接收来自android手机对无线信号的测量结果，并且可以将测量结果进行存储。利用大量的测量历史数据，通过计算，可以分析出信号的质量比较差的弱覆盖地区。更准确的来讲，需要在Windows或者Linux操作系统中，开发设计一个服务器软件，需要利用sockets通信机制，获取来自测量手机的测量数据。数据需要保存到数据库中。利用地理信息系统，可以将测量结果在地图上显示出来，并且通过计算，可以找出信号的弱覆盖地区。

前人的研究成果

网络上大多软件应用C/S结构的模式，也就是系统采用客户机和服务器机制来进行通信服务的。一般的通信模式由TCP通过三次建立可靠的面向连接，客户端发送请求，服务器端接受请求并采取相应回应，完成客户端要求的任务[5]。这样就完成了客户端与服务端的通信。Linux是当前主流操作系统软件，具有很多其他操作系统无法比拟的优点，有广大的用户群体。而在Linux下的通信软件有很多种类，Linux提供套接字API，用来实现程序间的数据通信的就是Linux提供套接字API。大多数程序使用基于TCP/IP协议的流式套接字，虽然该种套接字需要建立连接。但是数据发送接收稳定可靠[6]。

在Linux下，服务端要与多个客户端之间的同时通信一般会采取两种方式实现并发，多进程或者多线程的方式，实现多进程的并发就是当客户端与服务端的连接时客户端需要启动一个进程,这时服务器的设计就是当收到一个客户端的请求，服务器就会创建一个子进程, 这样多进程的方式效率低, 降低了服务器的性能[7]。当我们采用进程实现并发，存在单进程调用socket（）函数方法。socket（）函数的处理与套接口相对应的文件描述符就是通过socket（）函数指定套接口集合中的某一个套接口上，查看什么时间发生了某些事情[8]。管道技术是实现Linux系统中进程间通信的主要技术，进程之间的数据以数据流的形式那就会依赖管道技术,采取先进先出的方式进行传递和交换。管道实现的原理是基于共享文件,接收数据的进程从共享文件中读取数据，所读取的数据是输入数据进程写入共享文件中的。为了保证数据交换的正确性,管道技术在应用的过程中要考虑到进程之间的同步问题。Linux系统中存在无名管道和命名管道两种。Linux系统中的命名管道技术可以实现。不同用户进程之间的数据交换[9]。线程实行并发占用更少的资源并且线程之间切换更快。主线程完成与客户的连接后, 会返回一个新的套接字描述符,这时程序再生成一个新的线程, 来完成与连接上的客户的通信工作, 而主线程仍然在继续听, 以接受新的户的连接请求。新的线程生成后, 程序会将新的套接字描述符以及客户的地址信息参数传递给新的线程,新的线程就可以与客户通信[10]。

嵌入式WEB服务器的设计，通过用户端的浏览器，使用图形界面来访问嵌入式系统。这种方式是基于Internet 的，用户端无论在什么地方，只要连入Internet，就有访问Web 服务器的权利。实现客户浏览器同Web 服务器之间的动态交互性，需要采用某种服务器端技术来动态生成Web页。而实现动态网页的四种技术分别是CGI、ASP、PHP 和JSP[11]。Web浏览器使用HTTP协议对网页数据进行请求，网页利用CGI脚本将浏览器的信息提交给应用设备，应用设备根据传递过来的信息进行响应，并将响应的结果再通过CGI脚本回应给Web浏览器[12]。要对测试的信号强弱进行显示，则是相关位置服务系统的设计，基于位置的服务又称定位服务，是指通过移动网络和移动终端的配合，确定终端用户的实际地理位置，从而提供所需的与位置相关的信息服务。现在有很多东西需要地图的监测，如交通拥堵等。这些都跟位置服务系统有关，在位置服务系统的实现采用B /W/S 模式的多层架构，由终端、浏览器客户端、数据网关、数据库、位置服务网站、电子地图以及提供数据通信的移动互联网络构成。系统中，数据库使用轻量级的MySql 数据库; 位置服务网站基于JavaEE 技术实现，前台页面多使用AJAX 技术与后台进行数据交互，数据交换格式采用轻量级的JSON ，同时页面使用了大量JavaScript 代码进行电子地图的调用[13]。

基于Web的电子地图的研究有很多很多，最常见的就是城市电子地图，基于Web电子地图系统开发的架构，系统运行在Windows 2003 Server 平台上，通过Tomcat 进行发布服务，主要操作数据库为Sql Server2000。地图图片生成是由切图工具将配置好的mxd 文件进行读取。系统主要采用Java 和JavaScript 语言开发， 数据库采用Sql Server2000。GIS 软件采用ESRI 公司的ArcDeskTop ，页面查询使用Ext 类库中的Ajax 组件。本系统以操作Sql Server 2000 数据库为主。公交信息是通过读取XML 文件来获得。地图图片按照级别分目录存放，保存到指定的位置供网页读取[14]。基于WebGIS 的电子地图系统实现的主要功能是电子地图的网上发布，在对地图#8220;数字化#8221;的基础上，实现放大、缩小、漫游、更新、全图显示、鹰眼等基本操作，以及查询、分层显示、计算距离和面积等功能。本系统的基本实现原理是，以MapGIS 为二次开发平台，MapGIS-IMS 工具包提供了一系列ASP函数和JAVA文件，开发者可以在这些函数的基础上进行IMS 的扩展编程，实现WebGIS 的研究与开发[15]。现在流行的检测信号覆盖的是OpenSignalMaps，这款软件这款软件不仅能让你知道周围哪个网络信号最好，还会为你指出附近公共的WIFI网络，还能检测到各个运营商在不同地区的信号覆盖范围。