CN209330412U - 测试系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种测试系统，包括N个衰减器、合路装置和树莓派。每一衰减器的输入端口均用于连接一个基站的天线端口。N为大于或等于2的正整数。合路装置的N个输入端口分别与N个衰减器的输出端口一一对应连接。合路装置的输出端口用于连接通信终端的天线端口。树莓派的N个控制输出端口分别与N个衰减器的控制端口一一对应连接，用于分别控制N个衰减器中，一部分衰减器的衰减值递增，另一部分衰减器的衰减值递减。通过树莓派、合路装置和各衰减器的组合设计，树莓派可以有效提供所需的衰减控制功能同时，可使得测试系统整机小型化和大幅降低功耗，测试系统扩展性好且易于使用。应用树莓派有效降低了测试成本。

Description

测试系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种测试系统。

背景技术

随着通信技术的发展，移动通信网络技术经历了2G/3G/4G的发展，目前5G技术研究和产品研发已在全力开展。其中，移动通信网络中的切换成功率和时延等直接影响着用户的通信体验；基于此，在移动通信终端或基站的研发测试过程中，涉及到网络移动性管理功能的验证测试，也就是要验证移动通信终端在若干个基站形成的小区间切换的功能和性能。

在网络移动性管理功能的验证测试中，传统的验证测试方式是由试验人员手持移动通信终端在两个不同小区间进行移动触发切换条件，或者通过采用专门搭建的测试系统，以无线或有线通信的方式自动模拟移动触发切换条件来实现。然而，在实现过程中，发明人发现传统的验证测试方式，至少存在着测试成本较高的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够大幅降低测试成本的测试系统。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

本实用新型实施例提供一种测试系统，包括：

N个衰减器，每一衰减器的输入端口均用于连接一个基站的天线端口；N为大于或等于2的正整数；

合路装置，合路装置的N个输入端口分别与N个衰减器的输出端口一一对应连接，合路装置的输出端口用于连接通信终端的天线端口；

树莓派，树莓派的N个控制输出端口分别与N个衰减器的控制端口一一对应连接，用于分别控制N个衰减器中，一部分衰减器的衰减值递增，另一部分衰减器的衰减值递减。

在其中一个实施例中，上述的测试系统还包括显示装置，显示装置的信号端口连接树莓派的多媒体端口，用于显示树莓派输出的测试信息和/或向树莓派发送衰减控制信息。

在其中一个实施例中，上述的测试系统还包括输入设备，输入设备的信号端口连接树莓派的控制输入端口，用于向树莓派发送操控信号。

在其中一个实施例中，输入设备包括鼠标、触摸板和/或键盘。

在其中一个实施例中，上述的测试系统还包括终端设备，终端设备与树莓派有线连接或无线连接，用于展示树莓派输出的测试信息和/或向树莓派发送衰减控制信息。

在其中一个实施例中，终端设备为电脑终端。

在其中一个实施例中，合路装置包括M个合路器，M个合路器的输出端口分别用与M个通信终端的天线端口一一对应连接；M为大于或等于2的正整数；

任一合路器至少有两个输入端口分别与两个衰减器的输出端口连接。

在其中一个实施例中，合路器为n合一合路器，n为大于或等于2的正整数。

在其中一个实施例中，衰减器为数控电子衰减器。

在其中一个实施例中，上述的测试系统还包括N个固定衰减器，每一固定衰减器的输入端口均用于连接一个基站的天线端口，N个固定衰减器的输出端口分别与N个衰减器的输入端口一一对应连接。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述的测试系统，通过树莓派、合路装置和各衰减器的组合设计，树莓派可以有效提供所需的衰减控制功能同时，可使得测试系统整机小型化和大幅降低功耗，测试系统扩展性好且易于使用。可用于各种制式的无线通信基站或通信终端产品的自动测试，例如2G、3G、4G或5G基站的切换稳定性自动测试。应用树莓派的测试系统有效解决了传统的验证测试方式中，采用一般控制器所存在的高成本问题，达到大幅降低测试成本的效果。

附图说明

图1为一个实施例中测试系统的第一结构示意图；

图2为一个实施例中测试系统的第二结构示意图；

图3为一个实施例中测试系统的第三结构示意图；

图4为一个实施例中测试系统的第四结构示意图；

图5为一个实施例中测试系统的第五结构示意图；

图6为一个实施例中测试系统的应用示意图；

图7为一个实施例中测试系统的测试工作流程示意图；

图8为另一个实施例中测试系统的应用示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件，即也可以是间接连接到另一个元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在网络移动性管理功能的验证测试中，切换稳定性的验证需实现成百上千次的切换试验，人工难以长时间完成此类大量的重复性工作。因此，测试自动化是必然趋势。在传统的测试系统中，采用衰减控制器运行配套开发的相应测试软件，执行预先规划好的衰减控制规则，来对一定区域内各基站的信号进行自动衰减控制，例如控制接入的各基站中部分基站的输出信号衰减递增，另一部分基站的输出信号衰减递减，以模拟通信终端在各基站间的切换条件，从而实现所需的网络移动性管理功能的验证测试。所采用的衰减控制器在实际应用中需要专门设计适配的PCB板，而且不同类型的控制器所需的PCB板不同，设计过程繁琐且周期长，应用和测试成本较高。基于此，为了降低传统的验证测试方式所存在的测试成本较高的问题，本实用新型实施例提供了一种测试系统。

请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种测试系统100，包括N个衰减器12、合路装置14和树莓派16。每一衰减器12的输入端口均用于连接一个基站的天线端口。N为大于或等于2的正整数。合路装置14的N个输入端口分别与N个衰减器12的输出端口一一对应连接。合路装置14的输出端口用于连接通信终端的天线端口。树莓派16的N个控制输出端口分别与N个衰减器12的控制端口一一对应连接，用于分别控制N个衰减器12中，一部分衰减器12的衰减值递增，另一部分衰减器12的衰减值递减。

其中，衰减器12可以是本领域常规的二端口电调衰减器，用于对接入的基站所输出的信号进行衰减控制，将信号的功率衰减到测试所需的功率大小。合路装置14可以是本领域常规的单个合路器，也可以是由多个合路器组成的多入单出或多入多出的信号合路装置14。合路装置14用于将至少两个衰减器12输出的信号合路后输出到一个通信终端，以使通信终端实现在各基站间的切换。树莓派16(Raspberry Pi)可以是现有各型号的树莓派16，具体型号可以根据衰减器12的数量(可对应于树莓派16的控制输入、输出端口，如GPIO端口数量)进行选择。

可以理解，在实际测试场景中，通信终端的数量可以是一个，也可以是一个以上。当对两个或者以上数量的通信终端进行切换测试时，各通信终端的天线端口分别连接至合路装置14提供的各输出端口即可。衰减器12与参与测试的基站一一对应，各衰减器12的输入端口分别连接至各参与测试的基站的天线端口，以接入各基站输出的信号并对信号进行衰减后，输出到相连的合路装置14中。合路装置14即可将接入的各衰减器12输出的信号合路后，输出到通信终端，以自动触发通信终端在各基站间进行切换。

具体的，树莓派16可以预先安装有相应的测试软件，例如本领域传统的各类通用衰减测试软件或者定制测试软件中的任一款测试软件，具体可以根据树莓派16的供应商提供的型号和自身的测试需求进行灵活选购。按照树莓派16的各接线引脚对应接线并上电后，即可以通过树莓派16自身携带的操作系统运行其内部已安装的测试软件，提供对各衰减器12的相应衰减控制功能。在实际应用中，树莓派16的应用无需测试人员另行设计适配的PCB板及其他外围器件，也无需对已安装的测试软件进行任何形式的适应性调整，即可直接用于开展测试。树莓派16的运算处理能力较强，扩展性优良且采购成本不高。测试人员只需按照测试要求，向树莓派16输入相应的测试参数。例如设置好控制各衰减器12的衰减值按需变化时，所需的初始衰减值、终止衰减值、衰减步长、测试周期和测试循环次数等测试参数，即可指示树莓派16自动开展相应的衰减控制：使得各衰减器12的衰减值按照测试需要变化，实现各条射频链路(各衰减器12和合路装置14组成)输出的信号的自动衰减。例如对于接入到同一通信终端的两个基站，一个基站对应的衰减器12的衰减值递增(或递减)同时，另一个基站对应的衰减器12的衰减值递减(或递增)，从而触发通信终端在该两个基站之间进行切换，实现所需的基站切换稳定性自动测试。

上述的测试系统100，通过树莓派16、合路装置14和各衰减器12的组合设计，提供所需的自动衰减的射频链路。树莓派16可以有效提供所需的衰减控制功能同时，可使得测试系统整机小型化和大幅降低功耗，测试系统扩展性好且易使用，操作简单高效。可用于各种制式的无线通信基站或通信终端产品的自动测试，例如2G、3G、4G或5G基站的切换稳定性自动测试。应用树莓派16的测试系统，有效解决了传统的验证测试方式中，采用一般控制器所存在的高成本问题，达到了大幅降低测试成本的效果。

请参阅图2，在一个实施例中，合路装置14包括M个合路器142。M个合路器142的输出端口分别用于与M个通信终端的天线端口一一对应连接。M为大于或等于2的正整数。任一合路器142至少有两个输入端口分别与两个衰减器12的输出端口连接。

可以理解，在本实施例中，采用至少两个合路器142对接入的各衰减器12输出的信号进行合路输出，以实现至少两个通信终端分别在不同基站间的自动切换测试。各合路器142均可以是包含多个输入端口和一个输出端口的多入单出合路器142，也均可以是包含多个输入端口和多个输出端口的多入多出合路器142。各合路器142中，也可以是部分为包含多个输入端口和一个输出端口的多入单出合路器142，另一份为包含多个输入端口和多个输出端口的多入多出合路器142，具体可以根据测试需要进行选择。

各合路器142中，每一合路器142的各输入端口中，至少有两个输入端口分别连接至两个衰减器12的输出端口，以组成至少为二合一的衰减射频链路，确保在实际测试中可以提供给通信终端所需的基站间切换的环境。通过至少两个合路器142的应用，可以提供至少两个通信终端在不同基站间切换的测试所需的衰减射频链路，从而增强测试系统100的扩展性能，避免测试成本增加同时进一步提高测试效率。

在一个实施例中，如图2所示，合路器142为n合一合路器142。n为大于或等于2的正整数。可以理解，在本实施例中，可以采用二合一合路器142、三合一合路器142、四合一合路器142或者其他包含更多输入端口的单输出合路器142，具体可以根据通信终端的测试需要进行选择。通过n合一合路器142的设计，可以对通信终端接入的基站数量进行灵活调整，简化测试配置流程，节约测试成本和进一步提高测试效率。

在一个实施例中，衰减器12为TTL电平信号控制的数控电子衰减器。可以理解，在上述各实施例中，各衰减器12可以是本领域各类电调衰减器，其控制信号的形式可以是多种的。在本实施例中，各衰减器12则是采用TTL电平信号控制的数控电子衰减器，该型数控电子衰减器的覆盖频率范围大，产品精度高、动态范围大、响应时间快、耐功率高且可靠性好。数字电子衰减器易于控制且兼容性强。因此，应用数控电子衰减器可以进一步提升测试效率，降低故障率而节省测试成本。

请参阅图3，在一个实施例中，上述的测试系统100还包括显示装置18。显示装置18的信号端口连接树莓派16的多媒体端口，用于显示树莓派16输出的测试信息和/或向树莓派16发送衰减控制信息。

可以理解，显示装置18可以是非触控的液晶显示设备或者发光二极管显示设备，也可以是具备触控功能的液晶显示设备或者发光二极管显示设备，具体可以根据应用需要进行采购和使用。通过显示装置18与树莓派16相互通信，树莓派16运行所安装的测试软件时，即可以通过自身的多媒体端口将测试信息发送到显示装置18进行显示，例如在显示装置18上显示该测试软件提供的可视化界面、测试进度和测试结果等信息。

采用具备触控功能的显示装置18时，显示装置18在显示测试信息时，还可以将测试人员触摸输入的指令所对应的衰减控制信息，发送到树莓派16，从而使得树莓派16可以对应自动实现相应的操作。例如衰减控制信息为最新设定的测试参数时，测试人员可以通过显示装置18向树莓派16输入该最新设定的测试参数，以使树莓派16自动更新上一次测试时设定的测试参数，以备进行下一次测试。

如此，通过上述的显示装置18与树莓派16的配合应用，可以使得测试系统100可以作为一台独立的测试仪器来使用，也即提供了一般控制器所无法提供的GUI(GraphicalUser Interface，图形用户界面)应用模式，测试人员可以通过接入的显示装置18登陆到树莓派16进行相应的指令输入，或者显示测试软件的可视化界面及其他测试信息。采用树莓派，可以实现显示装置18随插随用，无需进行任何的软件适配调整，兼容性强和使用效率高，便携性好。

在一个实施例中，如图3所示，上述的测试系统100还包括输入设备20。输入设备20的信号端口连接树莓派16的控制输入端口，用于向树莓派16发送操控信号。

可以理解，输入设备20可以是本领域各类输入硬件，例如扫描仪、语音输入设备或本领域其他常规的输入外设。操控信号为树莓派16运行内部的测试软件过程中，测试人员可通过输入设备20向树莓派16发送的测试操作指令，用于指示树莓派16实现相关操作，例如调整测试参数、启动测试和暂停测试等。如此，通过输入设备20和显示装置18的组合应用，大大方便测试系统100的操作使用，测试操控效率高。

请参阅图4，在一个实施例中，输入设备20包括鼠标202、触摸板和/或键盘204。具体的，可以直接将本领域的鼠标202、触摸板和键盘204中的任意一种接入到树莓派16的控制输入端口，也即插入到树莓派16的主板上的外设接口作为输入设备20，提供所需的操控输入和相应操控信号的输出。也可以将鼠标202、触摸板和键盘204中的任意两种或者两种以上，分别插入到树莓派16的主板上的各相应外设接口作为输入设备20，提供多种输入功能。鼠标202、触摸板和键盘204应用较广，可以即插即用，拆装便捷且成本不高。通过鼠标202、触摸板和键盘204，与树莓派16的协同应用，可以实现低成本测试同时，进一步提升测试操控效率。

请参阅图5，在一个实施例中，上述的测试系统100还包括终端设备22。终端设备22与树莓派16有线连接或无线连接，用于展示树莓派16输出的测试信息和/或向树莓派16发送衰减控制信息。

可以理解，终端设备22可以是本领域的智能移动终端，例如智能手机，也可以是本领域的工控机、个人电脑或者是后台终端。终端设备22可以通过网线与树莓派16连接，也可以通过无线网络与树莓派16连接，例如通过无线局域网、蓝牙网络或者其他类型的无线网络与树莓派16连接。需要说明的是，图5中的虚线连接表示有线通信连接或无线通信连接。

树莓派16和终端设备22的组合应用，提供了常规的CLI(command-lineinterface，命令行界面)应用模式。测试人员可以利用终端设备22本身固有的输入功能和信息展示功能等，通过终端设备22向树莓派16输入测试参数、操作指令或者展示树莓派16回传的测试信息等，实现远程指示树莓派16来执行相应的测试参数设置和开展测试任务等。如此，树莓派16可以作为一个控制模块与合路装置14、各衰减器12进行集成封装，使得测试系统100的测试执行部分体积更小，便携性更好。

在一个实施例中，终端设备22为电脑终端。可以理解，在本实施例中，可以采用电脑终端作为远程接入树莓派16的终端设备22。例如个人的台式电脑、笔记本电脑或者平板电脑等。电脑终端可以通过网线或者USB数据线接入到树莓派16的主板上的通信模块以实现有线通信连接；或者可以通过无线局域网，接入到同在该无线局域网中的树莓派16，以实现无线通信连接。通过电脑终端与树莓派16的应用，测试人员可以在电脑终端上直接登陆到树莓派16上运行的测试软件，进行远程操作。例如通过电脑终端在接入树莓派16时已自动安装的、由测试软件提供的客户端，输入相应的账号信息以登录到树莓派16上运行的测试软件，以便进行远程操作，无需为电脑终端进行额外的程序设计或协议适配调整。如此，在测试系统100实际应用时，无需测试人员亲临现场巡视或操作，即可基于树莓派16提供的通信功能，直接在后台实现对树莓派16的远程操控，大大提高测试效率和改善操作便捷性。

为便于理解树莓派16在网络移动性管理功能的验证测试中的应用说明，下面分别以树莓派16的GUI应用模式和CLI应用模式进行举例说明：

如图6所示，以合路器142为二合一合路器142、树莓派16运行的操作系统为RaspbianOS系统为例，树莓派16可通过自身的电源端口连接外部电源实现供电。在GUI应用模式下：1号基站32的天线端口连接至1号衰减器12的输入端口A1。2号基站32的天线端口连接至2号衰减器12的输入端口A2。两个衰减器12的输出端口分别连接至合路器142的两个输入端口。合路器142的输出端口连接至通信终端30的天线端口，如此构成了基础的无线空口切换通信链路。树莓派16的HDMI(高清多媒体接口)端口连接显示装置18，树莓派16的一个USB接口连接鼠标202、另一个USB接口连接键盘204。如此，测试人员可通过鼠标202和键盘204在树莓派16内运行的测试软件的可视化界面(显示在显示装置18)上进行操作，实现测试参数的配置和启动测试等，从而自动实现各条射频链路的信号的自动衰减控制。如图7所示的是本领域传统测试软件所实现的其中一种衰减控制流程，具体的衰减控制流程例如是：在一个测试周期的前半周期内，1号衰减器12的输入端口A1衰减值递增的同时，2号衰减器12的输入端口A2的衰减值递减。在后半周期内，1号衰减器12的输入端口A1衰递值减的同时，2号衰减器12的输入端口A2的衰减值递增。如此周期性的变化，自动实现所需的基站32或通信终端30的自动切换的性能测试。

如图8所示，在CLI应用模式下：1号基站32的天线端口连接至1号衰减器12的输入端口A1。2号基站的天线端口连接至2号衰减器12的输入端口A2。两个衰减器12的输出端口分别连接至合路器142的两个输入端口。合路器142的输出端口连接至通信终端30的天线端口，如此构成了基本的无线空口切换通信链路。树莓派16的WAN口通过网线连接一台终端设备22，例如平板电脑。测试人员可在此平板电脑上通过本领域通用的SSH(Secure Shell，安全外壳协议)安全网络协议远程登录至树莓派16，使用树莓派16内部运行的测试软件本身提供的CLI命令来进行参数配置和启动测试等，从而自动实现各条射频链路的信号的自动衰减控制。具体的衰减控制方式也可以是：在一个测试周期的前半周期内，1号衰减器12的输入端口A1衰减值递增的同时，2号衰减器12的输入端口A2的衰减值递减。在后半周期内，1号衰减器12的输入端口A1衰递值减的同时，2号衰减器12的输入端口A2的衰减值递增。如此周期性的变化，自动实现所需的基站32或通信终端30的自动切换的性能测试。需要说明的是，图8中的虚线连接表示有线通信连接或无线通信连接。

应用树莓派16的测试系统100，在实际应用中，测试人员可以根据自身的测试需要和测试环境具备的网络设施，自行选择GUI应用模式或CLI应用模式来开展测试，环境影响极小，且便携性好，可以实现快速部署和应用，测试效率得到极大的提升。

在一个实施例中，上述的测试系统100还包括N个固定衰减器。每一固定衰减器的输入端口均用于连接一个基站的天线端口。N个固定衰减器的输出端口分别与N个衰减器的输入端口一一对应连接。

可以理解，在各衰减器12的输入端口一侧，还可以分别接入固定衰减器。这些固定衰减器的固定衰减值的大小，可以根据所接基站32的信号输出功率大小，以及所接衰减器12和合路器142的限制功率大小来选择。

具体的，基站32的信号输出功率一般较高，若直接接入测试系统100，则会对应要求各衰减器12和合路器142的限制功率提高。而较高的信号功率不利于所需进行的切换测试，且会增加测试系统100的能耗。用以下具体的测试系统100为例：树莓派16的供电是由输出DC(直流电)、5V电压大小，输出电流不低于1.5A且输出接口为USB接口的外部电源提供；各衰减器12的工作频段为DC–6GHz，最大输入功率不低于2W；合路器142的工作频段为DC–6GHz，最大输入功率不低于2W。各基站32接入测试系统100的信号功率则需通过各固定衰减器先行衰减至2W以内，以确保测试系统100可正常工作。

因此，通过分别在各衰减器12的输入端口一侧，接入固定衰减器，以将各基站32输出的信号功率控制在各衰减器12和合路器142的限制功率以内，则可以保证测试系统100的正常工作，降低能耗，进一步降低测试成本。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种测试系统，其特征在于，包括：

N个衰减器，每一所述衰减器的输入端口均用于连接一个基站的天线端口；N为大于或等于2的正整数；

合路装置，所述合路装置的N个输入端口分别与N个所述衰减器的输出端口一一对应连接，所述合路装置的输出端口用于连接通信终端的天线端口；

树莓派，所述树莓派的N个控制输出端口分别与N个所述衰减器的控制端口一一对应连接，用于分别控制N个所述衰减器中，一部分所述衰减器的衰减值递增，另一部分所述衰减器的衰减值递减。

2.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置的信号端口连接所述树莓派的多媒体端口，用于显示所述树莓派输出的测试信息和/或向所述树莓派发送衰减控制信息。

3.根据权利要求2所述的测试系统，其特征在于，还包括输入设备，所述输入设备的信号端口连接所述树莓派的控制输入端口，用于向所述树莓派发送操控信号。

4.根据权利要求3所述的测试系统，其特征在于，所述输入设备包括鼠标、触摸板和/或键盘。

5.根据权利要求1所述的测试系统，其特征在于，还包括终端设备，所述终端设备与所述树莓派有线连接或无线连接，用于展示所述树莓派输出的测试信息和/或向所述树莓派发送衰减控制信息。

6.根据权利要求5所述的测试系统，其特征在于，所述终端设备为电脑终端。

7.根据权利要求1至6任一项所述的测试系统，其特征在于，所述合路装置包括M个合路器，M个所述合路器的输出端口分别用于与M个所述通信终端的天线端口一一对应连接；所述M为大于或等于2的正整数；

任一所述合路器至少有两个输入端口分别与两个所述衰减器的输出端口连接。

8.根据权利要求7所述的测试系统，其特征在于，所述合路器为n合一合路器，n为大于或等于2的正整数。

9.根据权利要求1至6和8任一项所述的测试系统，其特征在于，所述衰减器为数控电子衰减器。

10.根据权利要求9所述的测试系统，其特征在于，还包括N个固定衰减器，每一所述固定衰减器的输入端口均用于连接一个所述基站的天线端口，N个所述固定衰减器的输出端口分别与N个所述衰减器的输入端口一一对应连接。