網(wǎng)絡(luò)測試的挑戰(zhàn)
TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的性能一般通過無線覆蓋、接通率、掉話率、話音質(zhì)量、系統(tǒng)容量等指標(biāo)反映。因此，對這些指標(biāo)的真實(shí)值測量和收集是無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基礎(chǔ)。通常這些指標(biāo)的測量和收集是通過路測進(jìn)行的。路測是從實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中取得足夠的數(shù)據(jù)的有效手段。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的目的是達(dá)到全網(wǎng)的綜合配置優(yōu)化以及個(gè)別區(qū)域網(wǎng)絡(luò)狀況的服務(wù)質(zhì)量優(yōu)化，經(jīng)過全面而有針對性地考察和周密地分析，制定行之有效的解決方案，在盡量減小投入成本的基礎(chǔ)上，最大程度地提高服務(wù)質(zhì)量。而通過路測來獲悉網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際運(yùn)作狀況對實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)是至關(guān)重要的。
路測能實(shí)時(shí)測量網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，還可以從手機(jī)用戶的角度來反映網(wǎng)絡(luò)狀況，這比從OMC上獲取測量數(shù)據(jù)更直觀。通過路測，可以實(shí)時(shí)地觀測網(wǎng)絡(luò)狀況，例如連接質(zhì)量、接收電平、越區(qū)切換情況等。之后，可以使用一系列后期處理軟件對路測中采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，作為下一步優(yōu)化過程的有力參考。路測是對網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行評定的重要工具，同時(shí)也可以通過對路測結(jié)果數(shù)據(jù)的分析找出網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的問題，從而對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行進(jìn)一步地優(yōu)化與完善。
路測分為兩種：室外覆蓋測試和室內(nèi)覆蓋測試。室外覆蓋測試一般可以借助GPS接收機(jī)自動將測試數(shù)據(jù)分布到地圖相應(yīng)的位置；室內(nèi)覆蓋測試主要測試室內(nèi)分布系統(tǒng)的信號覆蓋情況，由于無法接收GPS信號，需要手動將測試路線標(biāo)記到地圖上。路測內(nèi)容一般分為以下幾部分：終端主叫和被叫呼叫成功率、話音質(zhì)量測試、呼叫長時(shí)間保持、短信時(shí)延測試、切換測試、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測試等。終端主被叫成功率主要考察無線網(wǎng)絡(luò)的接通率和掉話率以及主、被叫通信流程是否正確。話音質(zhì)量測試主要考察通話的語音質(zhì)量的級別。呼叫長時(shí)間保持主要考察無線網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)保持能力。切換測試通過考察終端在網(wǎng)絡(luò)中的切換成功率以及通信過程的表現(xiàn)，對測試路線的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，來分析統(tǒng)計(jì)出測試路線的切換狀態(tài)。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測試主要關(guān)注網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持能力，包括各種業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)、各種業(yè)務(wù)的交互以及一些異常測試?yán)饕疾旄鞣N業(yè)務(wù)的吞吐量、誤碼率、誤塊率、誤幀率以及通信質(zhì)量等是否符合規(guī)范要求。
一個(gè)路測系統(tǒng)一般由硬件和軟件兩部分組成，其中硬件部分包括以下設(shè)備：TD-SCDMA路測終端、掃頻儀、GPS接收機(jī)、筆記本電腦等，軟件部分包括路測軟件和后期數(shù)據(jù)處理分析軟件。下面分別予以說明。
TD-SCDMA路測終端是指具有工程測試功能的手機(jī)，如Leadcore8110/8120，可用于進(jìn)行話音、短信、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等測試。掃頻儀是專用的場強(qiáng)測試儀表，可以對無線網(wǎng)絡(luò)的RF信號強(qiáng)度進(jìn)行全面精確測量，對TD-SCDMA的無線信號還可以進(jìn)行碼域功率的測量和分析。手機(jī)能夠進(jìn)行信令、協(xié)議和業(yè)務(wù)性能測試，但它受到網(wǎng)絡(luò)的控制；而掃頻儀則可以全面客觀的反映完整的信號分布和射頻狀況。它們適用于不同要求的測試，可以根據(jù)具體的情況來進(jìn)行選擇。
如果進(jìn)行室外覆蓋測試，則需要使用GPS接收機(jī)，GPS接收機(jī)主要用來上報(bào)地理位置數(shù)據(jù)，以便對網(wǎng)絡(luò)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行地理化分析。如果進(jìn)行室內(nèi)覆蓋測試，由于無法接收GPS信號，所以需要手動在地圖上進(jìn)行打點(diǎn)，記錄測試的路徑。
筆記本電腦主要用于安裝路測軟件及后期數(shù)據(jù)處理分析軟件，并與路測終端或掃頻儀相連，通過路測軟件來控制其工作狀態(tài)。
軟件部分的路測軟件用于和路測終端或掃頻儀的配置和管理，控制終端或掃頻儀以指定的參數(shù)和方式對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試，同時(shí)將測試結(jié)果數(shù)據(jù)保存為日志文件；后期數(shù)據(jù)處理分析軟件用于對路測軟件生成的日志文件進(jìn)行處理、分析，統(tǒng)計(jì)測試的結(jié)果，分析測試結(jié)果是否符合要求，還可輔助分析網(wǎng)絡(luò)存在的問題及原因，同時(shí)還可以自動化生成測試報(bào)告。
路測的步驟為：首先將測試需要的硬件進(jìn)行正確的連接，將測試終端/掃頻儀、GPS接收機(jī)（如果進(jìn)行室外測試）連接到筆記本電腦。然后打開路測軟件，對測試參數(shù)進(jìn)行配置，包括地圖的選擇、測試項(xiàng)目的參數(shù)設(shè)置等。這些工作都準(zhǔn)備好之后，就可以到測試區(qū)域進(jìn)行路測。如果是室外覆蓋測試，則可以駕車沿著測試路徑進(jìn)行測試；如果是室內(nèi)覆蓋測試，則只能徒步進(jìn)行。最后，將路測軟件測試記錄的數(shù)據(jù)日志文件導(dǎo)入后期數(shù)據(jù)處理分析軟件，對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析及生成報(bào)告等。如果測試結(jié)果未達(dá)到指標(biāo)要求，就需要在對測試結(jié)果進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上找出網(wǎng)絡(luò)的問題所在，進(jìn)行整改后再次進(jìn)行路測，直到最后的測試結(jié)果滿足指標(biāo)要求。
由以上過程可以看到，路測對測試所需要的軟硬件都提出了很高的要求。首先，測試的終端必須是一部經(jīng)過嚴(yán)格地檢驗(yàn)、可以認(rèn)為其表現(xiàn)相對比較標(biāo)準(zhǔn)、最接近實(shí)際終端的工作情況、工作狀態(tài)比較穩(wěn)定、配合路測軟件取得的空中接口信令消息比較完整的終端。其次，路測軟件必須能夠支持TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的各種業(yè)務(wù)測試，包括話音測試、短信測試、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)測試等，還應(yīng)該能讀取并記錄當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)參數(shù)及測試時(shí)詳細(xì)的信令交互流程及射頻信息等，而且在運(yùn)行時(shí)應(yīng)具有很高的穩(wěn)定性，以保證測試的順利進(jìn)行。這些都是非常重要的。
綜上所述，路測對于TD-SCDMA的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、優(yōu)化都有非常重要的意義，路測系統(tǒng)軟硬件的開發(fā)、完善也應(yīng)引起足夠的重視，使之能更有效地服務(wù)于TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及優(yōu)化。
終端測試的挑戰(zhàn)
隨著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷完善，新業(yè)務(wù)也隨著新技術(shù)的出現(xiàn)而不斷涌現(xiàn)，用戶市場的需求成為TD-SCDMA終端不斷演進(jìn)的原動力。同時(shí)這些新技術(shù)給測試測量技術(shù)提出了更高的要求。商用化的正式啟動，為新高速移動帶來了商機(jī)，讓測量的準(zhǔn)確度和精度等無線資源管理方面，對終端的性能要求也逐漸提高。根據(jù)新形勢、新要求建立一套完整的終端測試能力支撐平臺及測試方法，是解決目前測試能力大規(guī)模提升需求的最佳解決方案。
終端的測試，特別是自動化測試從研發(fā)開始到最終校準(zhǔn)上市，每一個(gè)階段，每一個(gè)過程中都需要儀表設(shè)備來配合完成。這個(gè)過程在各個(gè)階段的國際或國內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均有詳細(xì)的配置需求描述，而這一切要求都是為了我們能夠在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化可度量、可重復(fù)的環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)終端的設(shè)計(jì)或制造中存在的問題，評判每一款終端達(dá)到質(zhì)量指標(biāo)要求的實(shí)際情況，部分評判指標(biāo)將被量化以詳細(xì)反應(yīng)終端能力符合標(biāo)準(zhǔn)、趨近或是超越的程度。但現(xiàn)實(shí)往往不如你所愿，專用測量儀表多數(shù)情況下總是滯后退出市場，但我們卻不能因此放棄了前期市場質(zhì)量保障的重要支撐，錯(cuò)失了中國標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)市場領(lǐng)先的地位。自行開發(fā)滿足目前測試能力需求的測試平臺，是推倒終端制約發(fā)展鐵壁的惟一方法。
目前需要解決的TD-SCDMA終端測試瓶頸中新標(biāo)準(zhǔn)所使用的新技術(shù)測試?yán)枨髲谋壤险紦?jù)了很大的份額。為支持更高的速率，我們引入了新的調(diào)制技術(shù)，從而導(dǎo)致峰均比變化，無法再參考舊有參數(shù)。我們需要針對具體測試?yán)M(jìn)行仿真，得到參數(shù)后具體測試定出數(shù)據(jù)要求，然后按照過程，開發(fā)軟硬件環(huán)境，匹配測量要求。
HSDPA/HSUPA的引入讓終端解調(diào)能力再次成為支持該技術(shù)考察的重點(diǎn)。雖然只有4個(gè)測試項(xiàng)目，但他們根據(jù)所使用的技術(shù)特點(diǎn)，分階段的對終端能力進(jìn)行了評估，此部分測試系統(tǒng)開發(fā)工作在舊有支持全部R4標(biāo)準(zhǔn)的TD-SCDMA終端射頻測試平臺上開發(fā)完成，通過修改系統(tǒng)模擬器參數(shù)和配置鏈路衰落環(huán)境實(shí)現(xiàn)了全部測試能力。
TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)在38個(gè)城市大面積的鋪設(shè)，意味著對移動性的要求比在試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)下更具挑戰(zhàn)性。無線資源管理是對移動通信系統(tǒng)的空中接口資源的規(guī)劃和調(diào)度，涉及到一系列與無線資源分配有關(guān)的內(nèi)容。
這里對終端保障性項(xiàng)目在標(biāo)準(zhǔn)中描述為RRM(無線資源管理)。這對TD-SCDMA系統(tǒng)以及終端設(shè)備來說，可靠和高效的無線資源管理策略與方法是提高系統(tǒng)性能和容量的重要保證。針對上述保障要求，制定了包括空閑模式進(jìn)程、連接模式下的移動性管理、RRC連接控制、測量過程、測量性能要求等測試內(nèi)容，逐條細(xì)化測試?yán)珠_每一步配置內(nèi)容，并根據(jù)要求配置系統(tǒng)模擬器小區(qū)參數(shù)，編寫測試步驟，實(shí)現(xiàn)測試?yán)纯蓪?shí)現(xiàn)RRM測量系統(tǒng)的開發(fā)。但在實(shí)際開發(fā)過程中會遇到很多意外的問題，例如前期標(biāo)準(zhǔn)研究階段引用配置場景不可實(shí)現(xiàn)，再如前期實(shí)驗(yàn)室仿真結(jié)果不能在實(shí)際測量環(huán)境中實(shí)現(xiàn)預(yù)期需要修改參數(shù)等。下面將舉例說明開發(fā)過程。
1．空閑模式進(jìn)程測試?yán)郎y試環(huán)境開發(fā)過程如下，該測試?yán)饕枋龅氖切^(qū)重選過程，我們設(shè)計(jì)測試系統(tǒng)時(shí)按照同一載波多個(gè)小區(qū)下的小區(qū)重選、多個(gè)載波下的小區(qū)重選、TDD/FDD間的小區(qū)重選、UTRAN／GSM間的小區(qū)重選四種情況配置系統(tǒng)。空閑模式部分的測試過程都是基本相同的，即在某種情況下，將初始小區(qū)按照相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，然后終端開機(jī)。在終端發(fā)起注冊過程后數(shù)秒內(nèi)，改變初始小區(qū)和目標(biāo)小區(qū)的參數(shù)，觀測終端在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)是否在目標(biāo)小區(qū)發(fā)起新的注冊過程。通常這部分測試需要配置6個(gè)TD-SCDMA小區(qū)（同頻、異頻）、1個(gè)FDD小區(qū)和1個(gè)GSM小區(qū)。其中6個(gè)TD-SCDMA小區(qū)有2個(gè)為服務(wù)小區(qū)，4個(gè)為背景小區(qū)。
2．先分析RRC連接控制測試項(xiàng)目測試?yán)?xì)分包括RRC重新建立時(shí)延、終端選擇的傳輸模式組合這兩個(gè)測試項(xiàng)目。其中，RRC重新建立時(shí)延分為兩種情況，一是終端所要駐留的目標(biāo)小區(qū)已存在于該手機(jī)的激活集中，或在最近的5秒內(nèi)測試手機(jī)已測量到該小區(qū)；二是手機(jī)所要駐留的目標(biāo)小區(qū)并不在終端已有的激活集中，并在最近的5秒內(nèi)終端并沒有測量到該小區(qū)。根據(jù)最終分開配置每個(gè)測試?yán)龍鼍埃瑖?yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化測試方法。RRC重新建立時(shí)延的測試方法是，在某種情況下，將初始小區(qū)按照一定的參數(shù)設(shè)置，然后終端建立呼叫。呼叫建立完成10秒后，軟件控制系統(tǒng)模擬器將參數(shù)配置為第二種情況（將第一個(gè)小區(qū)阻塞），終端應(yīng)該n秒內(nèi)在第二個(gè)小區(qū)發(fā)送小區(qū)更新。
終端選擇的傳輸模式組合的測試方法為：先在系統(tǒng)模擬器配置一定的參數(shù)，30秒內(nèi)，系統(tǒng)模擬器使得終端所接收PCCPCH功率為-60dBm，并且使終端的發(fā)射功率比終端所能發(fā)射的最大功率低10dBm，然后系統(tǒng)模擬器在10秒內(nèi)持續(xù)發(fā)送功率上升的TPC指令。終端應(yīng)該在250毫秒內(nèi)停止使用UL_TFC8和UL_TFC9。本部分測試需要系統(tǒng)模擬器配置兩個(gè)TD-SCDMA小區(qū)加上白噪聲信號源。對系統(tǒng)模擬器的系統(tǒng)消息進(jìn)行控制，改變其參數(shù)，然后讀取終端回復(fù)的消息，判別是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
TD-SCDMA終端的RRM測試表面看似簡單，但是對于系統(tǒng)模擬器配置多樣化要求較高，測試能否按規(guī)范的要求進(jìn)行，也取決于系統(tǒng)模擬器能否完成對測試環(huán)境的創(chuàng)建和我們開發(fā)的軟件在讀取信息后能否處理和分析終端上傳的結(jié)果。
縱觀目前的TD-SCDMA終端測試設(shè)備開發(fā)，新的應(yīng)用場景和用戶需求為測試系統(tǒng)的開發(fā)提出了很多新要求，測試系統(tǒng)的開發(fā)變得復(fù)雜，但同時(shí)通過我們的努力很多測試環(huán)境也都在不斷完善的過程中被最終實(shí)現(xiàn)。但我們還應(yīng)該意識到，這種不斷變革著的需求不管從復(fù)雜度上看還是對于商業(yè)的緊迫性上都不斷刷新著難度，不僅僅是射頻和RRM測試系統(tǒng)，包括協(xié)議等一致性測試儀表都需要進(jìn)一步完善，我們應(yīng)該把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到最基本的測試開發(fā)實(shí)現(xiàn)上來，從而保障測試系統(tǒng)對于測試能力支撐的完整性，積累足夠的經(jīng)驗(yàn)來面對以LTE為代表的更新的無線接入技術(shù)測試設(shè)備開發(fā)的挑戰(zhàn)。