CN105306309A - 一种直放站监控自动化测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直放站监控自动化测试方法。所述测试方法是一种基于SCPI仪表语言和CRC算法利用同一台计算机同时控制测试仪表和被测直放站以完成指定测试项目的自动测试方法。所有的设置、测试和数据读取处理工作均由控制计算机自动完成，由此实现对测试项目的无人值守测试。告警使能与告警屏蔽关系转移是监控测试中很关键的一项测试，使用这样的方法进行告警使能与告警屏蔽关系转移的测试，可以杜绝人为操作失误，提升测试的效率，其测试结果与标准人工测试完全一致。

Description

一种直放站监控自动化测试方法

技术领域

本发明涉及直放站生产及测试领域，尤其涉及一种直放站监控自动化测试方法。

背景技术

直放站是一种在无线通信传输过程中增强射频信号的中转设备，其通过对接收信号的放大达到增强覆盖的作用。随着各省的直放站数量不断增加，直放站监控系统对多厂商环境下的直放站设备进行集中统一管理与操作维护，对设备性能参数进行统计和分析，以保证直放站设备的正常运行。生产厂商、运营商和检测机构参照这些标准和规范对直放站进行检测，以判定其性能是否合格。

目前，直放站的测试工作依然主要通过人工操作被测直放站和测试仪表完成，这需要测试工程师一方面操作被测直放站完成各项规范规定的动作，一方面操作测试仪表设置各项测试参数，并读取和记录相应的测试结果。这样的方法效率低，面对需要大量操作的测试项目时容易出错，并且对测试工程师的技术和操作有较高的要求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于SCPI仪表语言和CRC算法利用同一台计算机同时控制测试仪表和被测直放站以完成指定测试项目的自动测试方法。

一种直放站监控自动化测试方法，包括：测试仪表、被测直放站和同时控制测试仪表和被测直放站以完成测试项目的同一台计算机；

步骤S1、初始化直放站、测试仪表和计算机；

步骤S2、对直放站进行配置；

步骤S3、测试中，计算机通过SCPI语言编写的指令控制测试仪表中的信号源仪表发出特定信号，该信号经由直放站接收处理，一方面通过CRC算法校验后，发送给由计算机通过SCPI语言控制的测试仪表中的分析仪表接收和测试，分析仪表通过SCPI语言编写的控制指令将测试数据发送给计算机；另一方面通过CRC算法校验后，经直放站内部的监控模块处理，将监控数据发送给计算机，计算机获得分析仪表对信号的测试数据和监控模块处理后的监控数据，对这两种数据进行处理和判定，如果测试没有完成，则重复这一操作，直到测试完成。

其中，所述计算机通过测试仪表提供的控制接口控制测试仪表，所述计算机通过监控指令控制被测直放站。

其中，所述计算机是通过YD/T2231-2011《2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网模拟直放站设备网管接口测试要求》规定的监控通信报文格式用C语言编写控制指令控制直放站。

其中，所述测试仪表通过交换机与计算机的LAN接口相连，所述直放站通过RS232接口与计算机相连，所述测试仪表与直放站的连接方法遵循被测直放站对应技术要求和测试方法对不同测试项的规定。

其中，对被测直放站进行告警使能与告警屏蔽关系转移表的测试，其中，所述分析仪表为频谱仪，所述信号源和频谱仪通过线缆与被测直放站连接，所述信号源和频谱仪通过网线和交换机与计算机相连，所述直放站通过控制线连接到计算机的串口上，测试流程如下：

步骤S1、通过计算机打开被测直放站的告警A告警使能，打开告警B告警使能；

步骤S2、通过计算机配置信号源调制方式，设置中心频率；

步骤S3、通过计算机配置频谱仪中心频率，设置带宽；

步骤S4、通过计算机设置告警A门限，设置告警B门限；

步骤S5、通过计算机控制信号源发送测试信号；

步骤S6、如果出现告警A和告警B，则执行步骤S7，否则返回步骤S5，通过计算机控制信号源信号功率减小预先设定步长；

步骤S7、关闭告警A告警使能；

步骤S8、得出结果告警A正常，告警B告警；

步骤S9、流程结束。

其中，所述告警A为下行输入欠功率告警，所述告警B为下行输出欠功率告警。

其中，所述信号源的中心频率为942MHz；所述频谱仪的中心频率为942MHz，带宽为30M。

其中，所述告警A门限A＝-25dBm；所述告警B门限B＝14dBm。

其中，所述信号源发送的测试信号功率为(-30dBm，-25dBm)，所述预先设定步长为1dB。

其中，所述信号源发送的测试信号功率为-26dBm。

有益效果：

本发明所述的一种直放站监控自动化测试方法是一种基于SCPI仪表语言和CRC算法利用同一台计算机同时控制测试仪表和被测直放站以完成指定测试项目的自动测试方法。所有的设置、测试和数据读取处理工作均由控制计算机自动完成，由此实现对测试项目的无人值守测试。告警使能与告警屏蔽关系转移是监控测试中很关键的一项测试，使用这样的方法进行告警使能与告警屏蔽关系转移的测试，可以杜绝人为操作失误，提升测试的效率，其测试结果与标准人工测试完全一致。

附图说明

图1为SCPI指令图示；

图2为直放站监控信息解析；

图3为CRC校验位计算流程；

图4为自动化测试系统连接图；

图5为自动化测试方法的流程图；

图6为告警使能与告警屏蔽关系转移表测试流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细说明。

如图5所示，本发明所述的一种直放站监控自动化测试方法，包括：测试仪表、被测直放站和同时控制测试仪表和被测直放站以完成测试项目的同一台计算机；

步骤S1、初始化直放站、测试仪表和计算机；

步骤S2、对直放站进行配置；

步骤S3、测试中，计算机通过SCPI语言编写的指令控制测试仪表中的信号源仪表发出特定信号，该信号经由直放站接收处理，一方面通过CRC算法校验后，发送给由计算机通过SCPI语言控制的测试仪表中的分析仪表接收和测试，分析仪表通过SCPI语言编写的控制指令将测试数据发送给计算机；另一方面通过CRC算法校验后，经直放站内部的监控模块处理，将监控数据发送给计算机，计算机获得分析仪表对信号的测试数据和监控模块处理后的监控数据，对这两种数据进行处理和判定，如果测试没有完成，则重复这一操作，直到测试完成。

本发明所述的一种直放站监控自动化测试方法是一种基于SCPI仪表语言和CRC算法利用同一台计算机同时控制测试仪表和被测直放站以完成指定测试项目的自动测试方法。所有的设置、测试和数据读取处理工作均由控制计算机自动完成，由此实现对测试项目的无人值守测试。

本方法实现了直放站的自动测试，使用同一计算机对测试系统中的测试仪表和被测直放站设备进行控制和操作。所述计算机通过测试仪表提供的控制接口控制测试仪表，所述计算机通过监控指令控制被测直放站。对于测试仪表，可以使用测试仪表提供的控制接口进行控制；而对于被测直放站设备，可以使用直放站的监控指令进行控制。

现代台式测试仪表大多提供远程控制接口以便测试人员通过计算机对测试仪表进行控制。硬件上，测试仪表可由RS232、GPIB、LAN或USB线缆与计算机连接，实际应用中考虑成本和效率，一般使用LAN口进行通信。软件上，测试仪表厂商通常亦会提供相应的控制接口，在本发明中，通过采用该控制接口方便测试人员使用可编程仪器标准语言(SCPI：StandardCommandforProgrammableInstrumentation)指令实现对测试仪表的操控。而所述计算机是通过YD/T2231-2011《2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网模拟直放站设备网管接口测试要求》规定的监控通信报文格式用C语言编写控制指令控制直放站，其中用到了CRC校验算法。

SCPI是一种用于仪表控制的标准化语言，于1990年被提出。SCPI指令分为公共指令和特定指令，公共指令是IEEE488.2中规定了远程可控仪器都支持的指令，特定指令是仪表厂商针对特定仪表定义的。SCPI指令可以执行查询和设置两类操作，设置指令在指令结尾接参数，查询指令在指令结尾加“？”。

目前直放站测试使用的测试仪表都支持通过SCPI指令对其进行控制。如图1所示，SCPI指令体系采用层次结构，一条命令由不同层次的命令关键字组成，每个关键字的下一级命令列表有若干项，各个关键字间用冒号“：”分隔。例如针对频谱仪FSQ，将其参考电平偏置设置为42.7dB，对应的SCPI指令为“DISP：WIND：TRAC：Y：RLEV：OFFS42.7dB”。该指令一共有6层命令，带有数值参数。图1显示了它的结构，“DISPLAY”是根命令，下一级命令列表中选定“WINDOW”，直到选择到“OFFSET”结束。

尽管对于不同的测试仪表或不同的功能，仪表厂商定义的控制命令可能有所不同，但其结构形式均符合SCPI命令的层次结构。一般来说，手工操作测试仪表能够实现的设置和可供读取的数据，利用SCPI指令均可实现控制和读取。各操作所对应的SCPI指令，在仪表的说明文档中能够查到。

GSM和WCDMA制式的直放站应符合YD/T2231-2011《2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网模拟直放站设备网管接口测试要求》对监控通信报文格式的规定。目前市面上大部分直放站均遵循这一规范。因此，可以使用标准中规定的监控指令对被测直放站进行控制，直放站监控通信指令用C语言编写控制指令控制直放站。直放站监控的通信指令分为查询和设置两种，由上位计算机向被控直放站发送查询/控制指令，被控直放站接收指令校验正确后，会执行相应的操作，并将查询或控制的结果作为应答返回到上位计算机。

如图2所示，关于直放站的监控协议规定，指令/消息包括18个字节的定长区域和可变长区域。定长区域包含了起止标志、协议类型、承载协议类型、站点信息和校验单位，其中站点信息由站点编号、设备编号、通信包标识号、NP标识和应用标识组成。可变长区域包括命令域和数据域。各部分的机构和功能如下：

起止标志表示一个完整数据包或分组起始的标志，为固定ASCII字符‘～’(0x7E)。协议类型标识AP层协议类型。对AP层的通信使用A型协议，值为0x01。承载协议类型标识上层协议类型，目前只定义NP层，值为0x01。站点编号4个十六进制数，低字节在前，主站设备编号0x00，子站编号0x01到0xFE，单台直放站编号规定0xFF。通信包标识号分为三段，其中0x0000～0x7FFF用于监控中心发起的通信，而0x8000～0x8FFF则用于由设备发起的通信，余下的0x9000～0xFFF则为保留。NP标识信息，用于和NP层交互。应用标识规定MAP层协议，目前只有一种APID，为0x01。命令标识信息，一般情况下只用查询和设置编码。应答标志主要用来区分消息的性质，0x00表示执行成功，0xFF表示消息为命令。数据单元承载一条或多条监控数据，多条监控数据解析顺序规定：低字节在前，高字节在后，数据单元是指站点信息，站点信息由站点编号、设备编号、通信包标识号、NP标识和应用标识组成，数据单元是指令/消息的一部分。校验单元是从“协议类型”到“数据单元”的检验结果，用来验证传输后对监控消息正确性，生成和校验的方法在下文介绍。

图2显示了一条直放站监控信息的实例以及各字段的名称，监控消息使用十六进制数值表示，其中命令长度、命令域和数字域为变长部分，其他均为定长部分。其中定长部分的释义参见监控协议，多字节区域中低字节在前。变长区域命令域是“0x0231”，代表下行输入欠功率告警，数据域是“0x01”代表告警，这条监控消息执行的操作是“下行输入欠功率告警主动上报”。直放站测试中所需要的对被测直放站的控制，均可通过类似的监控消息实现。

直放站监控协议规定，直放站监控消息中校验单元要使用CRC(CyclicalRedundancyCheck，循环冗余校验)算法生成。在对被测直放站的控制中，确定了除校验单元外的其他部分后，计算已有部分的CRC校验值，即可以生成一条有效的查询/控制指令。

CRC校验算法是一种数据通信领域中常用的差错校验算法，由信息码和生成多项式生成。在直放站测试中，信息码的内容是从“协议类型”到“数据单元”间的部分(不包含起止标志)，使用的生成多项式为CRC-CCITT，即f(x)＝x¹⁶+x¹²+x⁵+1(即0x1021或0x11021)，根据CRC的算法可以计算出校验单元。图3是一种按位计算CRC的过程，从第一个字节开始求取CRC值，该值与下一位左移8位进行异或运算，得出当前位的CRC值，反复进行运算，直到最后一位。

监控消息的校验过程是将由信息码和CRC码(两个“起止标志”之间包含的部分)组成的整个序列对生成多项式(f(x)＝0x11021)进行二进制除法运算，若得到结果为零，则校验通过，说明数据的传输没有问题。

本发明测试方法所采用的测试系统中，系统由一台计算机连接测试仪表和直放站设备，如图4所示，测试仪表包括信号源和频谱仪。在直放站测试过程中需要使用的测试仪表通过交换机与计算机的LAN接口相连，所述直放站通过RS232接口与计算机相连，方框内为测试链路，所述测试仪表与直放站的连接方法遵循被测直放站对应技术要求和测试方法对不同测试项的规定。

对于不同的测试项，测试步骤会有所区别，主体流程均遵循图5的设计。告警使能与告警屏蔽关系转移是监控测试中很关键的一项测试，《WCDMA直放站监控管理系统设备测试规范》、《光纤分布系统网管接口测试方法》等测试规范中都规定了告警使能与告警屏蔽关系转移测试。为验证本发明所述的测试方法的效果，利用图5的流程设计程序对某被测数字直放站进行告警使能与告警屏蔽关系转移表的测试。对被测直放站进行告警使能与告警屏蔽关系转移表的测试中，所述分析仪表为频谱仪，实验中选用R&S公司SMU200A作为信号源，FSQ26作为频谱仪，将测试仪表和被测直放站利用线缆连接，再使用网线和交换机将测试仪表与主控计算机相连，同时将被测直放站的控制线连接到主控计算机的串口上。

告警使能与告警屏蔽关系转移表测试流程如图6所示。包括：

步骤S1、通过计算机打开被测直放站的告警A告警使能，打开告警B告警使能；

步骤S2、通过计算机配置信号源调制方式，设置中心频率；

步骤S3、通过计算机配置频谱仪中心频率，设置带宽；

步骤S4、通过计算机设置告警A门限，设置告警B门限；

步骤S5、通过计算机控制信号源发送测试信号；

步骤S6、如果出现告警A和告警B，则执行步骤S7，否则返回步骤S5，通过计算机控制信号源信号功率减小预先设定步长；

步骤S7、关闭告警A告警使能；

步骤S8、得出结果告警A正常，告警B告警；

步骤S9、流程结束。

实验证明，利用本发明所述的自动测试方法进行告警使能与告警屏蔽关系转移的测试，可以杜绝人为操作失误，提升测试的效率，其测试结果与标准人工测试完全一致。

将告警A设置为下行输入欠功率告警，告警B为下行输出欠功率告警。

在本实施例中，所述信号源的中心频率为942MHz；所述频谱仪的中心频率为942MHz，带宽为30M。

在本实施例中，优选地，所述告警A门限A＝-25dBm；所述告警B门限B＝14dBm。

所述信号源发送的测试信号功率为(-30dBm，-25dBm)，所述预先设定步长为1dB。通过信号源发射一固定频点的测试信号，被被测直放站接收，优选地，所述信号源发送的测试信号功率为-26dBm。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施例方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，包括：测试仪表、被测直放站和同时控制测试仪表和被测直放站以完成测试项目的同一台计算机；

步骤S1、初始化直放站、测试仪表和计算机；

步骤S2、对直放站进行配置；

步骤S3、测试中，计算机通过SCPI语言编写的指令控制测试仪表中的信号源仪表发出特定信号，该信号经由直放站接收处理，一方面通过CRC算法校验后，发送给由计算机通过SCPI语言控制的测试仪表中的分析仪表接收和测试，分析仪表通过SCPI语言编写的控制指令将测试数据发送给计算机；另一方面通过CRC算法校验后，经直放站内部的监控模块处理，将监控数据发送给计算机，计算机获得分析仪表对信号的测试数据和监控模块处理后的监控数据，对这两种数据进行处理和判定，如果测试没有完成，则重复这一操作，直到测试完成。

2.根据权利要求1所述的一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，所述计算机通过测试仪表提供的控制接口控制测试仪表，所述计算机通过监控指令控制被测直放站。

3.根据权利要求1所述的一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，所述计算机是通过YD/T2231-2011《2GHzWCDMA数字蜂窝移动通信网模拟直放站设备网管接口测试要求》规定的监控通信报文格式用C语言编写控制指令控制直放站。

4.根据权利要求1所述的一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，所述测试仪表通过交换机与计算机的LAN接口相连，所述直放站通过RS232接口与计算机相连，所述测试仪表与直放站的连接方法遵循被测直放站对应技术要求和测试方法对不同测试项的规定。

5.根据权利要求1所述的一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，对被测直放站进行告警使能与告警屏蔽关系转移表的测试，其中，所述分析仪表为频谱仪，所述信号源和频谱仪通过线缆与被测直放站连接，所述信号源和频谱仪通过网线和交换机与计算机相连，所述直放站通过控制线连接到计算机的串口上，测试流程如下：

步骤S1、通过计算机打开被测直放站的告警A告警使能，打开告警B告警使能；

步骤S2、通过计算机配置信号源调制方式，设置中心频率；

步骤S3、通过计算机配置频谱仪中心频率，设置带宽；

步骤S4、通过计算机设置告警A门限，设置告警B门限；

步骤S5、通过计算机控制信号源发送测试信号；

步骤S6、如果出现告警A和告警B，则执行步骤S7，否则返回步骤S5，通过计算机控制信号源信号功率减小预先设定步长；

步骤S7、关闭告警A告警使能；

步骤S8、得出结果告警A正常，告警B告警；

步骤S9、流程结束。

6.根据权利要求5所述的一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，所述告警A为下行输入欠功率告警，所述告警B为下行输出欠功率告警。

7.根据权利要求5所述的一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，所述信号源的中心频率为942MHz；所述频谱仪的中心频率为942MHz，带宽为30M。

8.根据权利要求5所述的一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，所述告警A门限A=-25dBm；所述告警B门限B=14dBm。

9.根据权利要求5所述的一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，所述信号源发送的测试信号功率为（-30dBm，-25dBm），所述预先设定步长为1dB。

10.根据权利要求9所述的一种直放站监控自动化测试方法，其特征在于，所述信号源发送的测试信号功率为-26dBm。