CN1767683A - 一种移动通讯基站测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动通讯基站测试系统，包括客户控制模块，测试服务器模块，测试资源控制模块，可调步进衰减器模块和测试终端模块；客户控制模块所述客户控制模块完成测试任务定制，测试服务器模块完成资源管理，测试资源控制模块运行控制代理、移动台控制、衰减器控制和通讯控制，可调步进衰减器模块同时控制多个可调步进衰减器，测试终端模块完成系统测试中需终端发起或接收的业务。本发明与现有技术相比，由于可以同时控制测试终端和步进衰减器，实现了测试过程中业务测试和无线信号仿真的完整配合，极大的提高了测试的有效性。而且，由于采用I²C总线来控制衰减器，变化速率和频率都有了很大的提高，可以完美地仿真多种无线信道的衰减。

Description

一种移动通讯基站测试系统

技术领域

本发明涉及测试领域，特别涉及对蜂窝移动通讯系统中基站呼叫、切换性能的综合测试系统。

背景技术

在移动通讯基站进行大规模商用前，都要经过一系列负责的测试。其中很多测试是在实验室进行的。如何在实验室环境下尽可能真实的模拟商用环境是移动通讯测试中一直追求的目标。

在这些测试中，有两个重要的测试方向：一个是呼叫测试，包括语音业务呼叫、数据业务呼叫、短消息和补充业务等测试。呼叫测试又分为功能测试和性能测试。功能测试一般是功能验证，在目前的实验室测试中，主要是由测试人员拨打手机来进行；性能测试则经常是对系统在大负荷下的各项性能进行验证，在实验室条件下由于人员和设备的限制，是不大可能靠有测试人员手动来实现，一般是进行话务仿真。如中兴CDMA95/1x系统的基站(BTS)话务仿真测试系统，是在信道板上加入仿真代码实现。这种方式虽然从Um口向内看是真实的，但排除了Um口对系统性能的影响后，测出来的结论仍然不能完全真实的反应系统的性能。另一个是切换测试，包括软/硬切换等。切换测试必须有无线信号功率的变化，而无线信号强度的控制比较困难，因此相对于呼叫测试来说，切换测试更难以进行。常用的切换测试有两种方式：一种是通过移动通讯系统后台调整各扇区、载频的功率，然后测试人员进行呼叫，并移动测试终端来进行。这种测试执行效率很低，并且测试的成功率也不高，只能实现基本的简单测试。另一种测试方式是把基站的射频信号直接通过电缆连接到手机，电缆中间接可调衰减器、双工器等，这样可以模拟一个无线信道。测试时测试人员拨打手机，然后通过衰减器控制装置来调整衰减器以改变不同信道的信号强度，从而激发手机进行切换。这种测试由于可以直接控制无线信号的强度，所以测试成功率比较高，一般可以准确进行所需要类型的切换测试。但由于对大量衰减器的实时控制相对比较困难，因此测试效率仍然不高，一般只能做很有限的几部手机、少量信道(一般少于3条信道)的切换测试。并且，现有的切换测试系统中，都没有对手机的控制，因此不能自动实现衰减器和手机的协调变化。

发明内容

本发明的目的就是要提出一种能够对测试终端模块进行协调控制，能够实现大规模自动测试的移动通讯基站测试系统。

一种移动通讯基站测试系统，包括客户控制模块，测试服务器模块，测试资源控制模块，可调步进衰减器模块和测试终端模块；所述客户控制模块完成测试任务定制，任务运行监视，测试数据统计，测试实时信息和测试结果显示；所述测试服务器模块完成资源管理、系统运行控制和系统通讯控制；所述测试资源控制模块运行控制代理、移动台控制、衰减器控制和通讯控制；所述客户控制模块，测试服务器模块和测试资源控制模块之间通过以太网相连；所述可调步进衰减器模块从以太网接收测试资源控制模块对步进衰减器的控制命令，同时控制多个衰减器；所述测试终端模块完成系统测试中需终端发起或接收的业务，接收测试资源控制模块的控制命令及返回结果，测试终端模块通过射频线连接到可调步进衰减器模块，接收已经经过衰减的无线信号。

上述可调步进衰减器模块进一步包括一个衰减器控制板和一组可调步进衰减器，所述衰减器控制板的一端通过标准网口与以太网相连，接收测试资源控制模块的控制命令；另一端通过I²C总线对多个可调步进衰减器同时进行控制；所述多个可调步进衰减器通过射频线一侧连接到被测基站的射频信号输出端，另一侧连接到测试终端的信号接收端。

采用本发明所述的测试系统，测试人员在客户控制端定制测试任务和测试资源，然后上传到测试服务器上。测试服务器通过测试资源控制模块中的运行控制代理，控制相应的测试终端和衰减器协调变化，实现任务的执行。与现有技术相比，由于可以同时控制测试终端和步进衰减器，实现了测试过程中业务测试和无线信号仿真的完整配合，极大的提高了测试的有效性。而且，由于采用I²C总线来控制衰减器，变化速率和频率都有了很大的提高，可以完美地仿真多种无线信道的衰减。另外，在测试中，系统可记录发生异常发生时刻的测试终端状态和衰减器变化曲线，因此可用于异常重现，或者高度真实的模拟商用环境下的某些特殊状况。

附图说明

图1是本发明提出的测试系统的整体结构示意图；

图2是本发明提出的测试系统的功能模块结构框图；

图3是可调步进衰减器控制模块的结构示意图；

图4是可调步进衰减器的扇区连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明提出的测试系统的整体结构示意图，如图1所示，本发明提出的测试系统实际包括测试服务器、客户端控制器、测试资源控制器、可调步进衰减器和测试终端。其中可调步进衰减器和测试终端可分为多个组。一个衰减器组是指连接不同扇区的射频信号，相互直接互相配合完成无线信号变化仿真的多个单独的衰减器。所谓测试终端组，就是指连接到同一组衰减器，具有相同的无线信号环境，作同样的切换测试的多个终端。在本发明的一个实施例中，每个终端组可包括16部终端，并可以通过软件设置，很方便的支持更多的终端。

图2是本发明提出的测试系统的功能模块结构框图。如图2所示，本发明提出的测试系统，包括A、客户控制模块，B、测试服务器模块，C、测试资源控制模块，D、可调步进衰减器模块，E、测试终端模块；所述客户控制模块完成测试任务定制，任务运行监视，测试数据统计，测试实时信息和测试结果显示；所述测试服务器模块完成资源管理、系统运行控制和系统通讯控制；所述测试资源控制模块运行控制代理、移动台控制、衰减器控制和通讯控制；所述客户控制模块，测试服务器模块和测试资源控制模块之间通过以太网相连；所述可调步进衰减器模块从以太网接收测试资源控制模块对步进衰减器的控制命令，同时控制多个衰减器；所述测试终端模块完成系统测试中需终端发起或接收的业务，接收测试资源控制模块的控制命令及返回结果，测试终端模块通过射频线连接到可调步进衰减器模块，接收已经经过衰减的无线信号。模块A、B、C组成测试系统上层控制模块，各自运行在PC机上，它们之间通过以太网相连。模块D和E是测试系统的底层执行模块。模块D由控制单板和可调步进衰减器构成，并且控制单板通过以太网口和模块A、B、C相连。衰减器一侧通过电缆连接到基站(BTS)，另一侧连接到模块E。模块E是移动通讯测试终端，如手机、移动台等，通过串口/USB口和模块C相连，和模块D之间由射频线连接。并且测试终端是通过交流变压器直接供电。客户端控制器上运行的是客户端控制模块。它向测试人员提供控制界面，显示任务运行情况和各种统计数据。客户控制模块是测试人员使用本系统进行系统测试的接口，具有测试任务定制、测试数据统计的功能，并且提供和试服务器模块之间进行通讯的功能。测试任务定制包括测试资源定制和测试脚本定制。前者完成测试任务中衰减器、测试终端等资源的预定，后者完成向测试服务器提交测试任务所定义的脚本等功能。测试数据统计包括测试过程中实时数据的统计和测试结束后测试结果的统计和处理。本发明的一个实施例中，系统设计可同时支持16个客户端登录，以便多个测试人员同时使用系统进行不同的测试。测试任务定制包括测试资源定制和测试脚本定制。前者完成测试任务中衰减器、测试终端等资源的预定，后者完成向测试服务器提交测试任务所定义的脚本等功能。测试脚本定义了测试终端的各种动作、工作时长以及衰减器的各种工作模式等。测试脚本上传到服务器，服务器解释后下发到各个测试资源控制器，后者根据脚本控制测试任务的具体执行。测试服务器上运行的是测试服务器模块。测试服务器模块是整个系统的中心控制模块。具有资源管理、运行控制和通讯控制的功能。它对测试系统中的所有资源，如可调步进衰减器和测试终端等进行统一管理，并且对测试系统中运行的所有测试任务进行集中管理。运行控制功能实现对测试任务的直接控制。它负责整个系统的资源管理、用户管理和任务运行控制等。系统的测试资源包括各种型号的测试终端、以组划分的步进衰减器组和一些为扩展测试功能配置的测试仪表，这些资源中步进衰减器组和测试终端组可通过改变连接的射频线来更改小区的归属，同时系统提供并发的测试服务，因此必须对资源进行统一管理。测试资源控制模块是直接控制系统中的测试资源进行系统测试的模块。它从功能上可细分为运行控制代理、移动台控制、衰减器控制和通讯控制4个部分。运行控制代理是服务器模块上的“测试运行控制”位于资源控制模块上的代理。它从服务器模块取得测试任务。根据测试任务驱动对移动台和衰减器的控制。资源管理包括当前资源的状态显示、资源的分配和资源的互斥访问管理等。用户管理是针对同时使用测试系统的多个用户进行鉴权，避免发生未授权的误操作。任务运行控制则是对不同用户提交的测试任务进行运行控制，对不同用户提交的任务控制操作进行鉴权分析等。它把从客户端控制器提交的测试脚本解释后下发到相应的测试资源控制器。测试资源控制器通过串口或USB直接控制测试终端进行各种通信业务，并通过以太网和可调步进衰减器模块中的衰减器控制板连接。可调步进衰减器模块是由衰减器控制板和多个衰减器、分/合路器、双工器等组成。衰减器控制板连接到测试资源控制器，从测试资源控制器上接收衰减器步进控制命令和启停控制命令。在任务运行过程中，测试资源控制器记录终端的异常事件和该时间段衰减器的变化曲线，方便异常重现和定位。测试终端模块用于实现系统测试中需终端发起或接收的业务。测试终端通过直流电源供电，并通过串口电缆或USB和测试资源控制模块相连，接受模块C的直接控制。测试终端通过射频线连接到可调步进衰减器模块，接收已经经过衰减的无线信号。图2中客户端控制模块和测试服务器模块之间，以及测试服务器模块和测试资源控制模块之间各存在一条TCP/IP连接，用于传递一般消息和数据。如用户登陆、测试脚本等。这条连接是在系统启动后即建立的。另外在客户端控制模块和测试资源控制器之间也有一条TCP/IP连接，用于在两者之间传递终端实时状态消息。它只有在客户端察看手机实时状态数据时才建立。

图3是可调步进衰减器控制模块的结构示意图。如图3所示，可调步进衰减器模块进一步包括一个衰减器控制板和一组可调步进衰减器，所述衰减器控制板的一端通过标准网口与以太网相连，接收测试资源控制模块的控制命令；另一端通过I²C总线对多个可调步进衰减器同时进行控制；所述多个可调步进衰减器通过射频线一侧连接到被测基站的射频信号输出端，另一侧连接到测试终端的信号接收端。可调步进衰减器模块可实现对多个衰减器的同时控制，并通过衰减器的协调变化来仿真对各种无线信号衰落。它从以太网上接收测试资源控制模块对步进衰减器的控制命令，通过I²C总线实现对衰减器的直接控制。它在硬件上包括一个衰减器控制板和多个衰减器、单/双工器、合/分路器、直流电源等。衰减器控制板选用中兴ZXC10 BSS系统中一块NCM单板。利用单板上的CPU和I²C总线，可对最多16个衰减器同时进行控制。衰减器通过射频线一侧连接到被测基站的射频信号输出端，另一侧连接到移动台等测试终端的信号接收端。

图4是可调步进衰减器的扇区连接示意图，如图4所示，扇区M表示某个被测基站的任意一个扇区。从扇区M引出的射频信号经过30db的模拟信道衰减后，由1分8分路器分为8路信号，可分别连接到D1～D8这8个衰减器。然后再经过10db的衰减后，连接到可调步进衰减器A。后者由衰减器控制板通过I²C总线对衰减值进行控制。经过衰减的信号再由双工器和成一路后可直接连接到测试终端的信号输入/输出端；接收信号的过程与发射信号基本类似，经过一系列的衰减后由8合1合路器合成一路送到基站的扇区信号接收端。圆圈表示接头处，标号相同的圆圈表示应使用电缆连起来，比如标号同为D8的圆圈应使用电缆连起来。这样，对测试终端而言，扇区M共有8个接线处M1～M8，通过它们与8个测试终端组相连。

Claims (6)

1、一种移动通讯基站测试系统，其特征在于包括客户控制模块，测试服务器模块，测试资源控制模块，可调步进衰减器模块和测试终端模块；所述客户控制模块完成测试任务定制，任务运行监视，测试数据统计，测试实时信息和测试结果显示；所述测试服务器模块完成资源管理、系统运行控制和系统通讯控制；所述测试资源控制模块运行控制代理、移动台控制、衰减器控制和通讯控制；所述客户控制模块，测试服务器模块和测试资源控制模块之间通过以太网相连；所述可调步进衰减器模块从以太网接收测试资源控制模块对步进衰减器的控制命令，同时控制多个衰减器；所述测试终端模块完成系统测试中需终端发起或接收的业务，接收测试资源控制模块的控制命令及返回结果，测试终端模块通过射频线连接到可调步进衰减器模块，接收已经经过衰减的无线信号。

2、根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述可调步进衰减器模块包括一个衰减器控制板和一组可调步进衰减器，所述衰减器控制板的一端通过标准网口与以太网相连，接收测试资源控制模块的控制命令；另一端通过I²C总线对多个可调步进衰减器同时进行控制；所述多个可调步进衰减器通过射频线一侧连接到被测基站的射频信号输出端，另一侧连接到测试终端的信号接收端。

3、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述测试任务定制包括测试资源定制和测试脚本定制。

4、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述测试终端模块通过串口电缆或USB电缆与测试资源控制模块相连。

5、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述客户控制模块，测试服务器模块和测试资源控制模块各自运行在PC机上。

6、根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述客户端控制模块和测试服务器模块之间，以及测试服务器模块和测试资源控制模块之间通过TCP/IP连接传递消息和数据。

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