TWI463884B

TWI463884B - 一種用於檢驗移動電話操作特性的方法及系統

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Publication number: TWI463884B
Application number: TW097133768A
Authority: TW
Inventors: James King
Original assignee: Broadcom Corp
Priority date: 2007-09-03
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2014-12-01
Also published as: TW200931996A; KR20090024071A; CN101384061B; HK1129517A1; US20090061845A1; EP2031918A3; CN101384061A; EP2031918A2; US8880056B2; KR101024050B1

Description

一種用於檢驗移動電話操作特性的方法及系統

本發明涉及將移動電話從研發階段推向市場的技術，更具體地說，涉及對數據機硬體和移動電話軟體協定棧進行檢驗以便在市場上應用。

通常，移動電話使用移動電話天線來接收和發送資料。這些資料包括幀資料、編碼資料和其他相關的資料。這些資料通常使用無線信號來發送。這些資料通常控制著電話中的無線硬體，並且被電話用作與基站進行通信的工具。

通常，使用慣用的硬體和專門的軟體來接收和發送資料，將這些資料轉換為無線信號，再以無線信號的形式來發送這些資料。這些資料的格式隨著時間而不斷演進。資料格式不斷變化的一個原因是標準體系經常進行標準化，目的在於提升移動電話和其他相關設備的速度和電能效率。

在對軟體協定棧(也就是使得電話可以收發信號以及將數位信號和類比信號進行相互轉換的軟體)進行修改時，更新的協定棧需要由不同的基站提供商進行檢驗。檢驗過程需要優先保證移動電話傳輸質量。例如，在將公知的系統如HSDPA(高速資料分組接入)添加到協定棧時，電話製造商需要確保該電話能夠適應無法相容HSDPA的基站。

目前存在三種主流的測試方法(移動電話在進入市場前需要通過這些方法的測試)，分別是GCF測試(全球認證論壇測試)，用於驗證電話機是否適應現有標準；RRM測試(無線資源管理測試)，設備製造商使用該測試方法來確保移動電話適應當前的設置；以及IOT測試(互操作測試)，網路設備製造商使用該測試來確保添加到移動電話中的新數據機能夠與其網路設備正常交互。接受這些測試的驗證構成了協定棧性能改進工作的很大部分。

通常，聯網測試設備用於類比對移動電話進行測試時所需要的環境。一旦通過了類比測試，則階段測試就完成了。階段測試通常要求進行真實的網路測試，在這一過程中，需要對電話進行各種環境下的測試，來類比網路運營商的真實設備。

一些操作例如使用移動電話來撥打電話通常是易於實現的，因此，這方面的測試一般都會通過。然而，與移動電話的其他方面有關的測試例如從一個蜂窩切換到另一個，移動電話的電能控制等等，均不易通過。

所生產的每一台移動電話幾乎都需要通過這種測試。然而，當發生測試失敗時，通常需要由一名專家來進行診斷和調試，也就是確定和修正問題源。

為了幫助專家來調試電話，移動電話通常生成適當格式的日誌資料，這些資料通常可通過UART或USB介面輸出到適當的日誌應用中。對於特定的設備製造商，網路設備會生成對應格式的日誌資料。隨後，就需要專家來解讀輸出的日誌資料，以確定電話在何處發生測試失敗。此外，在進行真實網路測試時，記錄網路設備的日誌通常是無法實現的。在這種環境下，專家通常只能使用電話自身的資訊來調試電話。

在傳統測試方法的一個例子中，當網路設備向移動電話發出降低功率(用於降低移動電話的功耗)信號時，該命令會記錄在網路設備一側的日誌中。因此，網路設備一側會知道其發送了消息，但卻不知道移動電話如何解析該消息，除了來自該電話的功率測量資訊。

因此，在將移動電話推向市場時，傳統的系統和方法存在上述和其他問題。

人們希望從移動電話直接向網路測試設備發送消息，以便能夠更為清楚地監視移動電話對類比的測試資料所作出的反應。

本發明提供了一種對移動電話協定棧和數據機的操作進行檢驗的系統和方法，至少一張附圖中進行了描述，並在權利要求中進行了完整的定義。

依據本發明，提供了一種用於檢驗移動電話操作特性的方法，包括：從移動電話向網路測試設備發送消息，該消息通知網路測試設備，移動電話已進入調試狀態；從網路測試設備向移動電話發送測試資料；在移動電話中接收測試資料；在移動電話中創建接收資料的日誌(log)；使用短消息服務信令從移動電話向網路測試設備發送至少一部分日誌資料(logged data)。

優選地，所述方法還包括，從網路設備向移動電話發送消息，請求使用移動電話的空中性能(over the air capabilities)。

優選地，所述方法還包括，從移動電話向網路測試設備發送調試性能表。

優選地，所述方法還包括，使用網路設備從移動電話請求日誌資料。

優選地，所述方法還包括，使用網路設備請求測試資料，該測試資料與移動電話是否正在正確地測量蜂窩信號有關。

優選地，所述方法還包括，使用網路設備請求與錯誤校正有關的測試資料。

優選地，所述方法還包括，使用網路設備請求與測量移動電話功率控制回應有關的資訊。

依據本發明的一個方面，提供了一種方法，包括：從網路測試設備向移動電話發送測試資料；在移動電話中接收測試資料；在移動電話中創建接收資料的日誌；從移動電話向網路測試設備發送至少一部分日誌資料。

優選地，所述方法還包括，在從網路測試設備向移動電話發送測試資料之前，從移動電話向網路測試設備發送消息，通知網路測試設備，移動電話已進入調試狀態。

優選地，從移動電話向網路測試設備發送至少一部分日誌資料包括，使用短消息服務信令來從移動電話向網路測試設備發送至少一部分日誌資料。

依據本發明，提供了一種系統，包括：移動電話，其包括工程功能表(engineering menu)，該工程功能表包括調試啟動配置；與移動電話無線連接的網路測試設備，其包括電腦可讀介質，其中所述電腦可讀介質包括：第一指令代碼，用於從移動電話接收調試啟動信號；第二指令代碼，用於從網路測試設備發送回應所述調試啟動信號的資料。

優選地，所述網路測試設備還包括第三指令代碼，用於從移動電話接收日誌資料。

優選地，所述移動電話還包括第三指令代碼，用於創建來自網路測試設備的接收資料的日誌。

優選地，所述移動電話還包括第四指令代碼，用於將至少一部分日誌資料發往網路測試設備。

102‧‧‧HSDPA(高速資料分組接入)發射器DAC

104‧‧‧HSDPA(高速資料分組接入)RF控制

106‧‧‧HSDPA RX ADC

108‧‧‧EDGE TX DAC

110‧‧‧EDGE RF控制

112‧‧‧EDG RX ADC/DigiRF

114‧‧‧WCDMA(寬頻碼分多址)/HSDPA(高速資料分組接入)RF子系統

116‧‧‧GSM(全球移動通信系統)/GPRS(通用分組無線業務)/EDGE(增強型GSM演進資料業務)子系統

118‧‧‧天線

120‧‧‧GSM/GPRS/EDGE/WCDMA/HSDPA協議棧處理器(ARM11)

122‧‧‧WCDMA/HSDPA數據機控制(ARM9)

124‧‧‧WCDMA/HSDPA數據機

126‧‧‧GSM/GPRS/EDGE數據機DSP

128‧‧‧TV

130‧‧‧IR(紅外)

132‧‧‧UART(通用非同步接收器/發射器)

134‧‧‧外部記憶體控制

136‧‧‧(U)SIM(用戶標識模組)

138‧‧‧SDIO(安全數位輸入/輸出)

140‧‧‧攝像頭

142‧‧‧LCD

144‧‧‧GPIO/鍵盤

146‧‧‧USB介面

148‧‧‧音頻介面

150‧‧‧蜂窩電話

152‧‧‧32kHz XTAL(使用石英晶體來生成頻率的振盪器)

154‧‧‧PMU(功率管理單元)

156‧‧‧CLK(時鐘)

158‧‧‧I2C匯流排

160‧‧‧電池

162‧‧‧充電器

164‧‧‧背光源

168‧‧‧振動器

202‧‧‧終端

204‧‧‧網路測試設備

206‧‧‧移動電話

208‧‧‧終端

302‧‧‧終端

304‧‧‧移動電話

306‧‧‧網路測試設備

400‧‧‧測試結果

502‧‧‧移動電話

504‧‧‧網路測試設備

606‧‧‧單晶片或多晶片模組

600‧‧‧資料處理系統

602‧‧‧週邊設備

604‧‧‧I/O電路

606‧‧‧單晶片或多晶片模組

608‧‧‧處理器

610‧‧‧記憶體

612‧‧‧互聯部件

616‧‧‧電路板

圖1是傳統蜂窩電話的結構框圖；圖2是用於測試無線電話硬體的傳統系統的結構示意圖；圖3是依據本發明一較佳實施例的用於測試無線電話硬體的系統的結構示意圖；圖4是依據本發明一較佳實施例的RSSI測試結果的示意圖；圖5是依據本發明一較佳實施例的測試方法的流程圖；圖6是依據本發明一較佳實施例的資料處理系統中單晶片或多晶片模組的結構示意圖。

下文描述的多個實施例參考了附圖中的內容，這些附圖構成了本發明的一部分，用於描述本發明的實施例。應理解，在不脫離本發明實質的前提下，還可使用其他實施例，並可對本發明進行結構性和功能性的修改。

針對上文背景技術中提到的問題，本發明給出的解決方案在對電話機進行測試時需要使用一種或多種基本電話功能，例如撥打簡單的語音電話、發送SMS(短消息服務)消息。當基本的電話和SMS消息功能可用時，依據本發明，電話可使用空中介面來與網路設備之間發送和接收日誌資訊。特別的，本發明專門提到了在電話和網路設備之間使用專門的SMS文本消息來交換日誌資訊。最終，來自電話和網路測試設備的日誌資訊均將發往另一終端進行進一步的分析。

通常，移動電話每十分之一秒(every tenth of a second)向基站發送一個信號。該信號可包括200位元組的資訊。該信號通常包括用於傳送SMS信號的位元組。依據本發明，信號中的SMS部分可用於從移動電話向網路測試設備傳送調試資訊。

依據本發明，SMS消息的格式符合行業標準，從而使得該消息可被不同的產品所分析和使用。一種示範性的實現格式是，只能通過電話的工程功能表來調用該SMS消息，並使用專門的非ASCII字元轉義序列(escape sequence)或其他適當的序列來識別該測試SMS消息。該轉義序列可向網路測試設備發送消息，同時伴有提示“請查看此消息，此消息包含測試資訊”。

因此，該資料可通過由資料值和資料值後的識別字碼構成的資料對來傳送。一個示範性的SMS調試消息可以是：00 01 02 03 10 00 00 00 80 15 00 01 07 00

其中，“00 01 02 03”是轉義序列，“10”是RSSI(接收信號強度指示)測量值碼，“00 00 00 80”代表-80dBm，“15”是UARFCN(絕對無線頻率通道號)碼，“00 01 07 00”代表10700。即對於網路設備，當在UARFCN頻率10700上進行掃描時，電話在-80dBm測試其信號。其中，RSSI代表接收信號強度指示。RSSI是接收無線信號強度的測量值。RSSI是一種常用的無線接收器技術度量值，其對於使用接收器的用戶通常是不可見的，但對於IEEE 802.11協定家族的使用者來說非常常見。UARFCN代表UTRA絕對無線頻率通道號。通道(UARFCN)資訊顯示幕用於幫助識別測試方法當前正在使用的通道(通常是下行方向或調諧到上行方向)，以及當前工作在哪個頻帶上。

與無線信號有關的通過該介面發送的其他資訊可包括功率測量值、塊錯誤率、TFCI質量等。TFCI用於標識當前正在使用的TFC(傳輸格式組合)。TFCI通過空中介面發送，允許接收層識別當前有效的傳輸格式組合，從而確定如何對適當傳輸通道上的接收資料進行解碼、解複用和傳送。此外，移動電話還可將傳送層間日誌消息，以展示移動電話從網路設備收到的信號，以及移動電話對這些收到的資料採取了何種操作。

在本發明的一個示範性實施例中，移動電話和網路測試設備之間傳送的消息有點類似於圖4中展示和描述的序列圖。

在本發明的一個實施例中，通過空中介面來調試電話的狀態可成為“支援電話調試(phone debug enabled)”。支援電話調試可通過電話的工程功能表來實現。在這種實現方式中，這種功能是可選啟用的，也就是說這種功能只在一些時間可用。優選地，該消息通過SMS機制傳送，並以適當的轉義序列開始。

在本發明的另一實施例中，可使用“調試性能表”，其中列出了電話所支援的調試消息碼。在本發明的一些實施例中，與可通過SMS消息在測試過程中傳送的測試消息相比，還可使用更多的電話調試消息。隨後，網路設備需要請求與測試有關的適當資料。

通過使用電話報告的資料，便可對測試網路設備上運行的互操作測試和一致性測試的測試腳本進行改進。例如，依據本發明的這些測試腳本可通過請求適當的調試資料來檢測電話的回應。例如，調整“發射信號強度”，以及要求電話報告調整之前、調整過程中和調整之後電話所測定的信號強度，可幫助確定潛在的問題。

上述測試可在測試失敗的時候自動進行若干次相同的測試。在反復測試的過程中，網路測試設備可從電話收集調試資訊。這種調試資訊可包括層間消息。在本發明的一些實施例中，這種資訊還可包括自動診斷得出的有關測試失敗原因的資訊。相關的日誌，也就是電話日誌和網路設備日誌也可一同記錄和顯示。這種同步顯示可幫助診斷網路設備和電話無法同步的原因。這種效果是很難通過查看單個日誌來達到的。

此外，交換的資訊在由本領域的網路管理員查看時，可用於自動監控和管理網路。通過啟用網路中電話樣品上的這一功能，網路管理員可請求通過電話看到的與蜂窩有關的資訊以及各個蜂窩的信號強度，以幫助對網路進行自動規劃。

應注意，本發明提供的方法和系統可用於測試使用GSM、GPRS和UMTS或任意其他適當移動電話協定的設備。GSM代表全球移動通信系統，其為始建於1980年代的第二代蜂窩通信系統。不同於同時期的第一代系統，GSM是數位化的，因此引入了更多的增強特性，如安全性、容量、質量和支援綜合服務的性能。GPRS代表通用分組無線業務，其由3GPP(第三代合作專案組)定義，用於將移動蜂窩用戶連接到PDN(公共資料網)。在GSM網路內，GPRS共用網路資料庫和無線接入網路，並使用了諸如PCU(分組控制單元)、SGSN(服務GPRS支援節點)和GGSN(閘道GPRS支援節點)，來在固定和無線網路中提供分組交換資料服務。UMTS代表通用移動通信系統，該系統為3G移動通信系統，能夠提供更為廣泛的多媒體服務。UMTS可加快電信業務、IT(資訊技術)、媒體和內容行業的整合速度，以便提供新的服務，創建新的利潤增長點。

測試提供商還可增強測試的功能，以確定常見的測試失敗原因。

本發明提供的實現系統的方法可包括使用電話通過SMS文本消息來向網路設備發送調試資訊的步驟。如果要求電話來解決調試問題或者幫助優化系統，則相同或其他的適當協定也可用於從網路設備向電話發送類似的資訊。

測試資料並非僅限於通過SMS來傳送。在本發明的一些實施例中，例如，測試資料還可通過電話和網路設備之間GSM、GPRS或UMTS呼叫來發送。這些其他的傳送方法在將調試資訊編碼為語音呼叫中的音頻時非常有用。因此，在電話和網路設備之間無需使用任何額外的信令就可傳送相對更多的調試資料。

此外，上述資料及其格式並非僅限於移動電話協定，而是可擴展到其他無線介面例如WiFi和藍牙，從而從設備中獲取一些不同的參數。

圖1是蜂窩電話150的結構示意圖，其可應用於本發明的系統和方法中。優選地，蜂窩電話150包括下列元件：HSDPA發射器DAC 102、HSDPA RF控制104、HSDPA RX ADC 106、EDGE TX DAC 108、EDGE RF控制110和EDG RX ADC/DigiRF 112，上述元件構成(用於將來自數據機的數位信號轉換為適於天線的類比RF信號，反之亦然)的硬體的一部分。WCDMA/HSDPA RF子系統114、GSM/GPRS/EDGE子系統116、用於在電話和蜂窩之間建立連接的天線118。EDGE代表增強型GSM演進資料業務，其使用分配給GSM 900、GSM 1800和GSM 1900操作的頻帶。EDGE使用8PSK(8位相移鍵控)而不是GMSK(高斯頻移鍵控)來為載波相位中出現的每一個變化生成3比特字。這種方式有效地將資料率提高至GSM的三倍。通過使用EDGE，GSM可增加其提供給GSM頻譜內用戶的資料率。

元件GSM/GPRS/EDGE/WCDMA/HSDPA協定棧處理器(ARM 11)120(電話的基帶處理器)、WCDMA/HSDPA數據機控制(ARM9)122、WCDMA/HSDPA數據機124和GSM/GPRS/EDGE數據機DSP 126為核心處理邏輯，並進一步包括相關的移動電話通信協定。WCDMA代表寬帶碼分多址，是一種源於CDMA(碼分多址)技術的ITU(國際電信聯盟)標準。

最後，元件TV 128、IR(紅外)130、UART 132(通用非同步接收器/發射器，也就是在並行和串列介面之間對資料進行轉換的硬體)、外部記憶體控制134、(U)SIM 136、SDIO(安全數位輸入/輸出(SDIO)一種設備標準，具有可互換記憶體選項)138、攝像頭140、LCD 142、GPIO/鍵盤144、USB介面146和音頻介面148用於將電話連接到週邊設備。32kHz XTAL 152(使用石英晶體來生成頻率的振蕩器)連接到PMU(功率管理單元)154，PMU 154連接到CLK(時鐘)156和I2C匯流排158。此外，圖中還示出了電池160、充電器162、背光源164和振動器168(或其他觸覺反饋)。USIM代表UMTS用戶標識模組，其通常指SIM卡，USIM(UMTS用戶標識模組)為用戶定制的UMTS移動網路。USIM包含相關的資訊，用於支援訪問定制的服務提供商網路。

圖2展示了傳統測試系統的結構示意圖，其中展示了用於診斷問題的兩個分開的終端。該系統按如下方式工作：網路測試設備204通常發送測試資料到移動電話206。隨後，終端202通常接收來自網路測試設備204的日誌測試資料，並記錄該資料。終端208通常接收來自移動電話204的日誌資料並記錄該資料。隨後，專家將存儲在終端202中的日誌資料與存儲在終端208上的日誌資料進行比較，並獲取與測試有關的資訊。

圖3展示了依據本發明的一個系統。特別的，終端302生成測試資料，並將其發往網路測試設備306。在本發明的另一實施例中，可由網路測試設備自身生成測試資料。此後，網路測試設備306將測試資料從終端302(或其自身生成的測試資料)發往移動電話304。移動電話304隨後將測試結果中的日誌資訊發往網路設備306，後者隨後將網路設備日誌資料和移動電話日誌資料返回終端302，以便進行進一步的比較和分析。虛線將移動電話304連接到終端302，用於標識移動電話304可以選擇性地將資訊直接發往終端302，而不是經由網路設備306。

圖4展示了示範性的RSSI測試結果400。測試結果400展示了位於10600 UARFCN的峰值和位於10750的較小峰值。該結果顯示，蜂窩信號是可用的，並且在上述兩個峰值處是最強的。這一結果可應用於本發明描述的系統和方法中。如果網路測試設備306將這一結果發送給移動電話304，移動電話304隨後可將其通過SMS消息接收到的信號返回網路測試設備306。隨後，優選地，網路測試設備306可將兩組日誌資料返回終端302以進行對比。

在本發明的一個示範性實施例(未示出)中，優選地，電話和網路設備可將各自的日誌資料返回中心控制端例如中心終端，並在中心終端上進行比較。在這種情況下，中心終端需要配置有用於從移動電話和網路測試設備接收信號的設備。

在本發明的其他實施例中，網路測試設備還可測試移動電話是否正在按照正確的方式探測蜂窩信號，以及其他的參數，包括例如但不限於TFCI(傳輸格式組合指示)、ECC(錯誤校正公式，其與奇偶比特的形式相關聯)，或者其他參數。在本發明測試ECC的這一實施例中，測試設備可能不知道電話的錯誤率。依據本發明，網路設備能夠識別系統錯誤。例如，網路設備能夠確定在分組末端確認電話中是否發生系統錯誤。

圖5是依據本發明一較佳實施例的測試方法的流程圖。優選地，該系統包括移動電話502和網路測試設備504。優選地，圖5中的方法可用於驗證移動電話502的操作特性，正如下文將要詳細描述的那樣。

依據本發明，圖5中的方法開始於電話調試功能啟用，無論是通過電話還是通過網路設備。隨後，方法包括步驟508，網路設備詢問電話有關電話OTA(空中)調試性能方面的資料。

隨後，電話502可向網路設備504提供“調試性能表”，如步驟510所示。隨後，在本發明的一些實施例中，網路設備504進一步詢問與需要調試的內容有關的調試資料，如步驟512所示。隨後，步驟514顯示測試序列開始。

步驟516、518和520顯示了在測試過程中，調試資料是直接從電話502發往網路設備504的。最後，步驟522顯示測試序列完成。

圖6是依據本發明一較佳實施例的資料處理系統中單晶片或多晶片模組606的結構示意圖，在依據本發明一較佳實施例的資料處理系統600中，其可以是一塊或多塊積體電路。資料處理系統600可包括下列元件之中的一個或多個：I/O電路604、週邊設備602、單晶片或多晶片模組606、處理器608和記憶體610。這些元件通過系統匯流排或其他互聯部件612彼此相連，並設置在電路板616上，該電路板設置在終端用戶系統之中。系統600應用在依據本發明的移動電話中。需要注意的是，系統600僅僅是示範性的，本發明的範圍和實質通過本申請的權利要求來限定。

本發明的各個方面是通過上文所述的實施例來描述的。本領域的技術人員應當明白，還存在衆多其他的實施例、修改或者變動，這些內容也在下文描述權利要求的範圍之內。例如，本領域的技術人員應當明白，流程圖中描述的步驟也可按照不同於所述的其他步驟進行，並且其中的一個或多個步驟是可選的。

綜上，本文提供了一種驗證移動電話的方法和系統。本領域的技術人員應當明白，本發明還可按照所述實施例以外的方法來實現，這些實施例不會限定本發明的範圍，該範圍是通過本申請的權利要求進行限定的。