网络设备与移动终端互操作的测试装置和方法
【专利摘要】本发明提供一种网络设备与移动终端互操作的测试装置和方法，其中，所述射频开关矩阵用于接收多路网络设备下发的射频信号和参测移动终端的参数信息；所述控制器，用于根据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本；所述衰减器，用于根据所述控制器计算出来的控制脚本，对从所述射频开关矩阵接收到的多个射频信号进行处理，得到多个衰减处理结果；所述信道仿真仪表，用于对所述衰减处理结果加入快衰信道影响，并合为一路信号，并发送给所述目标参测移动终端。本发明的方案可以实现多网络制式的干扰、共存测试。
【专利说明】网络设备与移动终端互操作的测试装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，特别是指一种网络设备与移动终端互操作的测试装置和方法。
【背景技术】
[0002]为了测试移动终端与网络设备的互联互通功能以及业务性能，运营商在终端上市之前需要基于现网设备条件，在实验室和外场搭建测试环境验证终端是否能够在现网配置下进行正常的基本业务(如语音呼叫、下载、web浏览、短信、彩信、视频通话等)，是否能够正常进行通信基本功能(接入注册、切换、重选、寻呼)，是否可以达到预计的性能指标(如上传下载速率、功耗等)。
[0003]现有的移动终端与网络互操作的实验室测试，需要使用真实网元搭建多个厂商的设备环境，测试人员手工进行业务拨测，手动控制网络信号和仪表运行，人工统计和判断结果。此测试耗时费力，且普遍自动化程度不高。并且，对于未来2G/3G/4G/WLAN网络并存的情况，以及多厂家设备共同组网的情况，此测试将更为复杂。每款终端由于支持的制式不同，需要测试各种网络制式本身以及制式间互操作项目，并且也需要在多个制造商的不同软硬件版本设备中经过测试，测试环境搭建本身就是一项复杂的工作。再加上终端操作主要靠测试人员手动进行，测试速度很低。
[0004]在现有测试方法的技术方案中，并没有一种测试系统，能将多制式、多厂家的设备集成在一起，自动进行终端基本通信功能与业务的拨测。并且对于不需复杂人体动作参与的测试项目可实现自动化测试，对全部测试的结果可以自动统计与分析。
[0005]无线测试所需的空口信道环境在测试中也很重要，目前，一般的信道仿真方案都需要开发专门的基带处理装置才能对信号进行处理，而且多针对下行链路进行仿真模拟。而传统的信道仿真仪多用来仿真多径信道的影响，即小尺度衰落，对于大尺度(阴影和路损)其信号变化的动态范围不足(一般仪表的动态调整范围只有30到50db，且是包含了大尺度以及小尺度的叠加效果，而移动场景往往变化范围更大)。
[0006]另外，由于多制式、多版本的设备共同搭建测试系统，信号源的选择和控制难度很大，自动化程度也不高。一般的，认为可以使用射频开关矩阵来进行信号的开闭选择。
[0007]现有技术方案中在网络环境组建、测试执行、结果分析统计方面都具有一些不足，缺点表现如下:
[0008]现有测试方法在以下方面缺乏解决方案，其表现为:
[0009]多厂商、多制式系统集成度低，终端与网络的兼容性、互操作测试难以开展。网络环境完全由真实设备网元提供，如进行多个厂家间2/3/4G/Wlan系统的混合测试，搭建和控制网络环境的工作十分复杂；
[0010]业务多为手动拨测，测试辅助仪表、设备监测系统的控制管理各自分立，自动化程度低，需大量人为操作。由于网络设备商、仪表商各自提供设备与仪表，导致必须由人工控制整个测试环境中的各个分立部分，使网络设备、仪表协调工作，共同组成测试环境；
[0011]测试结果统计与判断需由测试人员手动完成。由于部分用于判定测试结果的测量值、信令消息取自仪表和设备监测系统，所以需要人为导出数据进行判断。(如果测试目标是使用者的体验和感受，或测试对象为应用软件的运行情况，则不在终端与网络互操作测试范围内)
[0012]对信道的模拟，需开发专用的基带处理装置或使用专用的信道仿真仪仪表。缺点是自行开发处理装置成本较高，虽然能实现某些特殊功能，但对于终端与网络兼容性和互操作测试，并无特殊需求(此测试验证网络设备和终端是否在功能和性能上具有统一的表现)。专用的信道仿真仪表，多用来仿真多径信道的小尺度快衰，对于信号强度变化范围较大的场景，不能模拟；
[0013]对于多制式设备，可使用射频开关矩阵进行信号选择，但简单的选择只能实现信号的有无，不能对信号进行特殊的控制，无法制造多制式共存且可控的目的，若要实现被测网络与其他网络干扰共存场景，需要特殊开发专用的射频处理矩阵。
【发明内容】
[0014]本发明要解决的技术问题是提供一种网络设备与移动终端互操作的测试装置和方法，可以实现多网络制式的干扰、共存测试，自动进行终端与网络互操作测试，提高测试自动化程度。
[0015]为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种网络设备与移动终端互操作的测试装置，包括:
[0016]射频开关矩阵，与所述射频开关矩阵连接的衰减器，与所述衰减器连接的信道仿真仪表，以及分别与所述射频开关矩阵、所述衰减器和所述信道仿真仪表连接的控制器；其中，
[0017]所述射频开关矩阵用于接收多路网络设备下发的射频信号和参测移动终端的参数信息；
[0018]所述控制器，用于根据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本；
[0019]所述衰减器，用于根据所述控制器计算出来的控制脚本，对从所述射频开关矩阵接收到的多个射频信号进行处理，得到多个衰减处理结果；
[0020]所述信道仿真仪表，用于对所述衰减处理结果加入快衰信道影响，并合为一路信号，并发送给所述目标参测移动终端。
[0021]其中，所述参测移动终端的参数信息包括:参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息；
[0022]所述控制器具体用于，根据所述参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息，产生逻辑电路控制指令，并根据所述逻辑电路控制指令，控制所述射频开关矩阵选择与所述参测移动终端一致的目标参测移动终端；
[0023]并用于，计算所述衰减器所使用的第一控制脚本和所述信道仿真仪表所使用的第二控制脚本。
[0024]其中，所述控制器在计算所述衰减器所使用的第一控制脚本时，具体用于，
[0025]设置衰减器的衰减值初始值；
[0026]设定参测移动终端移动速度和大尺度衰落的取样时间粒度，并按照传播公式，计算射频信号的变化量。
[0027]其中，所述衰减器的衰减值初始值为O或者D-dl处的路径损耗值，其中，D为站间距，dl为移动终端所处服务基站的出了点dl。
[0028]其中，所述控制器在按照传播公式，计算射频信号幅度的变化量时，具体用于:
[0029]每隔Ts取样一次，移动终端的移动速度为V，则Ts时间内移动距离L=VXTs ；
[0030]按照路损函数=PL=F(L)计算所述射频信号的变化量，其中PL为移动距离L内的路径损耗，即最主要的大尺度衰落，F函数为一个由对数、常量等数值组成的函数；
[0031]将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器。
[0032]其中，所述控制器还用于在将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器之前，按照阴影衰落的方差和均值产生随机阴影衰落；将所述随机阴影衰落与所述路径损耗叠加，形成符合实际传播环境的射频信号的变化量。
[0033]其中，所述射频开关矩阵为分层结构，包括:
[0034]第一层，包括第一层的多个射频通道，以及与所述第一层的射频通道一一对应连接的版本开关；
[0035]第二层，包括第二层的多个射频通道，以及与第二层的多个射频通道一一对应连接的制式开关；
[0036]第三层，包括第三层的多个射频通道，以及与第三层的多个射频通道一一对应连接的厂家开关；
[0037]第四层，包括N个输出口；
[0038]其中，所述第一层的版本开关与第二层的制式开关连接，所述第二层的制式开关与所述第三层的厂家开关连接，所述第三层的厂家开关与输出口连接。。
[0039]其中，所述衰减器为可编程衰减器，且具有N个通道输入口，与所述射频开关矩阵的N个输出口一一对应连接；所述N大于或者等于2。
[0040]本发明的实施例还提供一种网络设备与移动终端互操作的测试方法，应用于包括射频开关矩阵，与所述射频开关矩阵连接的衰减器，与所述衰减器连接的信道仿真仪表，以及分别与所述射频开关矩阵、所述衰减器和所述信道仿真仪表连接的控制器的装置，所述方法包括:
[0041]所述装置的射频开关矩阵接收多路网络设备下发的射频信号和参测移动终端的参数信息；
[0042]所述装置的控制器根据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本；
[0043]所述装置的衰减器根据所述控制器计算出来的控制脚本，对从所述射频开关矩阵接收到的多个射频信号进行处理，得到多个衰减处理结果；
[0044]所述装置的信道仿真仪表对所述衰减处理结果加入快衰信道影响，并合为一路信号，并发送给所述目标参测移动终端。
[0045]其中，所述参测移动终端的参数信息包括:参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息；
[0046]根据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本的步骤具体包括:
[0047]根据所述参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息，产生逻辑电路控制指令，并根据所述逻辑电路控制指令，控制所述射频开关矩阵选择与所述参测移动终端一致的目标参测移动终端；
[0048]计算所述衰减器所使用的第一控制脚本和所述信道仿真仪表所使用的第二控制脚本。
[0049]其中，计算所述衰减器所使用的第一控制脚本的步骤包括:
[0050]设置衰减器的衰减值初始值；
[0051]设定参测移动终端移动速度和大尺度衰落的取样时间粒度，并按照传播公式，计算射频信号的变化量。
[0052]其中，所述衰减器的衰减值初始值为O或者D-dl处的路径损耗值，其中，D为站间距，dl为移动终端所处服务基站的出了点dl。
[0053]其中，按照传播公式，计算射频信号的变化量的步骤包括:
[0054]每隔Ts取样一次，移动终端的移动速度为V，则Ts时间内移动距离L=VXTs ；
[0055]按照路损函数=PL=F(L)计算所述射频信号的变化量，其中PL为路径损耗，即最主要的大尺度衰落，F函数为一个由对数、常量等数值组成的函数；
[0056]将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器。
[0057]其中，在将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器之前，还包括:
[0058]按照阴影衰落的方差和均值产生随机阴影衰落；
[0059]将所述随机阴影衰落与所述路径损耗叠加，形成符合实际传播环境的射频信号的变化量。
[0060]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
[0061]上述方案所述测试装置和方法使用射频开关矩阵完成互操作测试网络侧设备的管理与信号选择，不仅可以选择特定测试网络，还可以利用射频开关矩阵以及可调衰减器，实现多网络制式的干扰、共存测试。作为干扰源的网络信号，其强度可随意编程调整，配合服务网络的信号强度，模拟出各种复杂的无线干扰场景。
【专利附图】
【附图说明】
[0062]图1为本发明的网络设备与移动终端互操作的测试装置结构示意图；
[0063]图2为图1所示装置的射频开关矩阵的结构示意图；
[0064]图3为本发明的网络设备与移动终端互操作的测试装置的一具体应用场景示意图。
【具体实施方式】
[0065]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0066]如图1所示，一种网络设备与移动终端互操作的测试装置12，包括:射频开关矩阵，与所述射频开关矩阵连接的衰减器，与所述衰减器连接的信道仿真仪表，以及分别与所述射频开关矩阵、所述衰减器和所述信道仿真仪表连接的控制器(可以为PC机);其中，控制器通过以太网线、同步线等与射频开关矩阵、衰减器、信道仿真仪表连接，根据测试目的对不同制式不同厂家的无线网络信号进行控制；射频信号在网络设备射频发送端、衰减器、信道仿真仪表之间传递；该装置12具体包括:
[0067]所述射频开关矩阵用于接收多路网络设备下发的射频信号和参测移动终端的参数信息；其中，所述网络设备为基站侧的网络设备，也可以是网络侧的监测设备；如图1所示，网络侧11包括:第一控制器，网络设备或者监测设备(也可以是仪表)和基站发送端，第一控制器通过光纤、以太网线、同步线连接网络设备和监测设备，根据测试目的选择对应的网络制式、设备参数进行配置，第一控制器将包括有参测移动终端的参数信息的设备参数文件，通过网络设备或者监测设备发送到基站发送端，并由基站发送端发送到本发明的该实施例所述的测试装置12 ;同时基站发送端还具有多个射频发送端，将射频信号发送到本发明的该实施例所述的测试装置12 ；
[0068]所述控制器(即图1中的第二控制器)，用于根据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本；
[0069]所述衰减器，用于根据所述控制器计算出来的控制脚本，对从所述射频开关矩阵接收到的多个射频信号进行处理，得到多个衰减处理结果；
[0070]所述信道仿真仪表，用于对所述衰减处理结果加入快衰信道影响，并合为一路信号，并发送给所述目标参测移动终端。
[0071]本发明的该实施例中，直接调整各厂家、各制式网络的信号强度与信道环境。射频开关矩阵的使用，使系统能够方便的在多种制式的信号中作出选择，搭建多网共存的测试环境，并且可以同时接入不同厂家的设备，方便互操作测试的进行。衰减器可以控制信号强度，制造特殊的通信功能测试场景。
[0072]信道仿真仪表区别于一般的信道仿真仪表连接方式，本实施例中的信道仿真仪表并不直接连到各射频发送设备(基站RRU端口 /AP的射频输出端口)的天线口，而是直接将各厂家、各制式的网络信号经射频切换开关、衰减处理后，合为一路，连接到盛放参测终端的屏蔽箱中，为各路发送信号直接添加多径效应和衰减值。避免了使用大量价格高昂的信道衰减器，对于多天线MMO系统的空间复用工作方式，仍然可以保持多流同时传递，并且通过调整信号强度和干扰/噪声强度，控制信号质量。
[0073]在上述实施例中,所述参测移动终端的参数信息包括:参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息；
[0074]所述控制器具体用于，根据所述参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息，产生逻辑电路控制指令，并根据所述逻辑电路控制指令，控制所述射频开关矩阵选择与所述参测移动终端一致的目标参测移动终端；
[0075]并用于，计算所述衰减器所使用的第一控制脚本和所述信道仿真仪表所使用的第二控制脚本。
[0076]其中，所述控制器在计算所述衰减器所使用的第一控制脚本时，具体用于，
[0077]设置衰减器的衰减值初始值；
[0078]设定参测移动终端移动速度和大尺度衰落的取样时间粒度，并按照传播公式，计算射频信号的变化量。
[0079]其中，所述衰减器的衰减值初始值为O或者D-dl处的路径损耗值，其中，D为站间距，dl为移动终端所处服务基站的出了点dl。
[0080]其中，所述控制器在按照传播公式，计算射频信号幅度的变化量时，具体用于:
[0081]每隔Ts取样一次，移动终端的移动速度为V，则Ts时间内移动距离L=VXTs ；
[0082]按照路损函数=PL=F(L)计算所述射频信号的变化量，其中PL为该移动距离L内的路径损耗，即最主要的大尺度衰落，F函数为一个由对数、常量等数值组成的函数；
[0083]将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器。
[0084]其中，所述控制器还用于在将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器之前，按照阴影衰落的方差和均值产生随机阴影衰落；将所述随机阴影衰落与所述路径损耗叠加，形成符合实际传播环境的射频信号的变化量。
[0085]具体实现过程如下:
[0086]所有计算均在第二控制器中完成，并通过脚本下达到可编程衰减器:
[0087]I)可编程衰减器衰减值初始置为O ;
[0088]2)选定传播环境模型，并抽象为公式或样值；此模型可以来自经典传播模型，也可以来自现网CW波实测数据；
[0089]设定终端移动速度和大尺度衰落取样的时间粒度(每隔Ts取样一次，速度为V，则移动距离L=VXT),并按照传播公式或样值，计算信号幅度变化。幅度变化一般表现为移动距离的对数函数形式，即路损函数；
[0090]PL=F(L)，其中PL为移动距离L内的路径损耗，即最主要的大尺度衰落；F函数为一个由对数、常量等数值组成的函数，根据无线场景不同，有不同的取值。
[0091]进一步的，按照阴影衰落的方差和均值产生随机阴影衰落，随机阴影是大尺度衰落的另一个组成部分，与路径损耗叠加后，形成更为符合实际传播环境的大尺度衰落模型；
[0092]将信号变化所需的增减值赋给可编程衰减器；其中，可编程衰减器为至少2通道配置，可分别独立控制两路以及以上的信号；以模拟2个2.6Ghz基站间切换场景为例，时间粒度=10ms,无线环境为常规的ETU信道，移动速度30km/H。则每10ms距离变化为
0.83m。如按照C0ST231Walfish-1kegami模型公式计算路损，则公式如下:
[0093]PL=-55.9+38X log (d) + (24.5+1.5X fc/925) Xlog (fc)。
[0094]此处，取样粒度可以是时间域的，也可以是空间域的，空间粒度例如每1m取样一个值，则时间间隔为1m与速度的比值。
[0095]基站发射功率、频点一定且已知，由可编程衰减器衰减值为O时的信号强度(从扫频仪表或频谱仪上可以方便的测量得出)可计算得到等效的起始距离dl。
[0096]射频链路由于连接和线损带来一定损耗，此损耗值为固定值，可以等效的看成由于出发点距基站的距离带来了一部分路损；
[0097]终端从服务基站下的dl点出发，按上述约定速度切换到目标小区，每10ms变化服务小区的路损与阴影，直到切换完成。服务小区信号逐渐降低，每次降低的幅值由公式迭代计算可得。目标小区信号逐渐升高，在测试要求不严格时，如只考察中低速移动场景，可不做严格计算，若精确模拟某种站间距D条件时，需将可调衰减器先设置为使目标小区信号强度等于D-dl (或由控制器根据网络拓扑计算角度和距离)处路径损耗的数值(此时路损可以达到很大，信号强度微弱)，再迭代增加，直到切换完成。
[0098]由于可编程衰减器动态范围比传统信道模拟器更大(可达127db甚至更大，信道仿真仪表只有30?50db的动态范围)，可以方便的仿真遮挡、长距离损耗的场景。本发明的上述实施例对可编程衰减器的控制，结合对终端速度的模拟，更逼近实际网络中远离基站、接近基站、静止与运动结合等复杂的移动场景。
[0099]其中，本发明的上述实施例中，如图2所示，所述射频开关矩阵为分层结构，包括:
[0100]第一层，包括第一层的多个射频通道，以及与所述第一层的射频通道一一对应连接的版本开关；
[0101]第二层，包括第二层的多个射频通道，以及与第二层的多个射频通道一一对应连接的制式开关；
[0102]第三层，包括第三层的多个射频通道，以及与第三层的多个射频通道一一对应连接的厂家开关；
[0103]第四层，包括N个输出口；
[0104]其中，所述第一层的版本开关与第二层的制式开关连接，所述第二层的制式开关与所述第三层的厂家开关连接，所述第三层的厂家开关与输出口连接。。
[0105]其中，所述衰减器为可编程衰减器，且具有N个通道输入口，与所述射频开关矩阵的N个输出口一一对应连接；所述N大于或者等于2。可以实现任意端口输入到任意端口输出的映射关系
[0106]每一层代表一个筛选关键字，在控制脚本中利用枚举型变量标识，关键字包括“生产厂家” “制式” “版本/型号” “基站/AP编号”等，每个关键字下都有多种枚举型变量作为可能出现的选项；
[0107]在射频信号选择时，各分层分别接到控制器-2发送的枚举变量。如“厂家”层的开关指向A厂家，“制式”开关指向TD-LTE制式，“版本”开关指向R9版本，“基站编号”指向#1号则完成一路信号的选择。如图2所示，每一个分层的每一个射频信号通道，都与其上一层以及下一层用单刀多掷射频开关相连；射频开关矩阵的众多射频开关与网络设备信号发送端口连接后，由第一控制器对测试所需设备进行配置，与测试无关的设备会被关闭或置为空闲状态。同时，第一控制器经由以太网端口向第二控制器下发参测设备的信息，如厂家、制式、版本、或更为详细的频段、功率、带宽等等。第二控制器利用第一控制器发来的参测设备信息，通过某种接口电路(如I2C、com等接口)与各个开关相连，下发逻辑电路控制指令，选择单刀多掷的方向，从而控制整个射频矩阵选择与第一控制器下发的参测移动终端的设备参数一致的目标设备。同时，第二控制器利用第一控制器下发的设备参数信息，计算和控制可编程衰减器、信道仿真仪所用的脚本和控制程序；
[0108]与模拟大尺度衰落的可调衰减器对应的，该衰减器需要至少支持2个以上通道的输入信号，则射频开关矩阵需要相同数目的输出，且每路输出可独立控制、选择信号。多路输出选择的可以为同一厂家的信号，也可以为不同厂家的信号，便于进行异厂家互操作测试；且射频开关矩阵不仅可以选择测试网络，还可选择干扰网络信号制造干扰共存场景。
[0109]由于射频切换矩阵与可编程衰减器的通道数一致，故为了节省空间，设计输入输出阻抗特性，避免干扰，可以将两部分联合设计，集成为一个射频部件。
[0110]在本发明的上述实施例中，移动终端侧13，包括:第三控制器、脚本文件组成，控制被测终端自动进行业务拨测。通过数据线将脚本文件下载到被测终端，或者通过短信、AT指令等方式将脚本中的指令下达给被测终端。从而实现测试过程的自动启动、停止，业务的自动拨测(业务包括语音主叫或被叫，下载，Web浏览、视频通话等各类型的业务)。
[0111]。
[0112]图3为一个具体化的系统组成实例。无线接入网小区结构以TD-LTE系统为例，基站eNB包括基带处理部分BBU和RRU单元。2/3G小区除了基站，还包括基站控制和无线网控制器等网元(BSC、RNC)。控制器为3台独立的PC机。实际系统可根据条件使用I台或多台PC机或服务器作为控制器，设备、环境、终端控制功能可由同一个物理设备承担也可以由多个物理设备分别承担。
[0113]I)预配置流程中的网络环境配置操作属于在测试开始之前的一次性过程，涉及网络设备的选择(版本、制造商、制式、数量)、信号强度的设置(固定强度或者可变强度)、多径信道的选择。由于网络环境可能需要上述各种选项进行组合，传统方法下操作量极大。本发明的实施例中，使用控制器利用脚本可进行多次反复配置，使用可编程的衰减器、射频开关矩阵可以灵活组合各种条件下的网络信号，避免了人为连线、改线、分路、合并等操作。以上配置全部由自动化操作完成。脚本控制模拟大尺度衰落制造带有UE移动速度、网络拓扑特性的移动场景、脚本控制仪表完成小尺度快衰模拟、射频开关矩阵完成信号选择。
[0114]2)预配置流程中的网络设备配置也属于一次性过程，在步骤I)选择组合完毕的网络环境下，将已选中的设备进行参数的配置和固化。控制器连接到网络设备的网管维护系统，将测试例所需的参数利用脚本导入设备中，并且在测试过程中尽量保持不变(除非测试需要在不同的网络参数下进行)，以维持测试系统的稳定。
[0115]3)预配置流程中的终端配置是实现互操作测试快速自动化的关键步骤。由于传统业务的拨打需要人为手动发起和结束，极大影响测试效率。本发明的实施例采用的方式为利用载入式脚本或直接下发测试指令的方式，自动发起测试任务。载入脚本后运行的方式由于需要增加脚本运行的开销，不适合评估终端功耗类的测试项，但对其他不会引入终端性能变化的项目均适用(如连接模式的转换、话音功能、视频通话、web访问、下载等基本业务，以及切换重选等基本通信功能)。
[0116]4)测试开始后，由于测试网络设备已经稳定、测试环境由程序自动控制，且业务的发起和结束均由指令或脚本接管，极大的减少了人为干预以及调整环境所需的准备工作。可以使互操作测试快速完成。并且提高测试的可靠性和可对比性。
[0117]5)测试结束阶段，终端行为会保存在监测设备(仪表)中，可根据测试评估目标，自动判断测试结果。
[0118]6)在测试预配置阶段，采用自动化手段进行网络环境搭建，包括设备选择组合以及无线网络强度调节，提高网络环境搭建效率。利用可调衰减器模拟大尺度衰落，带有UE移动速度和网络拓扑特征；射频矩阵可以选择测试网络和干扰网络信号，结合大尺度模拟可调衰减器，仿真干扰共存场景。牺牲部分空间特性，利用单套仪表(所有网络信号共用)实现多径信道的仿真；
[0119]7)在测试执行阶段，用自动拨测方式代替人为操作，提高测试效率和可重复性。
[0120]本申请提案技术方案与现有技术相比，优点如下:
[0121]在现有技术方案中，受限于多制式、型号版本、制造商来源因素，终端互操作测试具有耗时、环境不易稳定的缺点。本案所述测试系统可以利用自动化方式提高测试效率，并且由于自动化控制减少了人为干预，可以提高环境稳定性和可重复组合、配置的能力；
[0122]现有技术方案被测终端的业务为人为拨打，效率低。本发明的实施例采用自动拨测方式代替人为操作，提高互操作测试的速度；
[0123]本发明的实施例使用可编程衰减器与信道仿真仪表进行无线信道的模拟。可编程衰减器通过特定脚本自动运行，可以模拟UE在真实的两个基站间移动的场景，且带有速度特征，可以逼真的仿真远离服务小区、逼近目标小区、以及发生转向、静止等移动场景。不需要经过基带处理，信号变化范围大，简单易操作；
[0124]本发明的实施例使用射频开关矩阵完成互操作测试网络侧设备的管理与信号选择，不仅可以选择特定测试网络，还可以利用射频开关矩阵以及可调衰减器，实现多网络制式的干扰、共存测试。作为干扰源的网络信号，其强度可随意编程调整，配合服务网络的信号强度，模拟出各种复杂的无线干扰场景；
[0125]与上述装置相对应的，本发明的实施例还提供一种网络设备与移动终端互操作的测试方法，应用于包括射频开关矩阵，与所述射频开关矩阵连接的衰减器，与所述衰减器连接的信道仿真仪表，以及分别与所述射频开关矩阵、所述衰减器和所述信道仿真仪表连接的控制器的装置，所述方法包括:
[0126]所述装置的射频开关矩阵接收多路网络设备下发的射频信号和参测移动终端的参数信息；
[0127]所述装置的控制器根据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本；
[0128]所述装置的衰减器根据所述控制器计算出来的控制脚本，对从所述射频开关矩阵接收到的多个射频信号进行处理，得到多个衰减处理结果；
[0129]所述装置的信道仿真仪表对所述衰减处理结果加入快衰信道影响，并合为一路信号，并发送给所述目标参测移动终端。
[0130]其中，所述参测移动终端的参数信息包括:参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息；
[0131]根据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本的步骤具体包括:
[0132]根据所述参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息，产生逻辑电路控制指令，并根据所述逻辑电路控制指令，控制所述射频开关矩阵选择与所述参测移动终端一致的目标参测移动终端；
[0133]计算所述衰减器所使用的第一控制脚本和所述信道仿真仪表所使用的第二控制脚本。
[0134]其中，计算所述衰减器所使用的第一控制脚本的步骤包括:
[0135]设置衰减器的衰减值初始值；
[0136]设定参测移动终端移动速度和大尺度衰落的取样时间粒度，并按照传播公式，计算射频信号的变化量。
[0137]其中，所述衰减器的衰减值初始值为O或者D-dl处的路径损耗值，其中，D为站间距，dl为移动终端所处服务基站的出了点dl。
[0138]其中，按照传播公式，计算射频信号的变化量的步骤包括:
[0139]每隔Ts取样一次，移动终端的移动速度为V，则Ts时间内移动距离L=VXTs ；
[0140]按照路损函数=PL=F(L)计算所述射频信号的变化量，其中PL为移动距离L内的路径损耗，即最主要的大尺度衰落，F函数为一个由对数、常量等数值组成的函数；
[0141]将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器。
[0142]其中，在将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器之前，还包括:
[0143]按照阴影衰落的方差和均值产生随机阴影衰落；
[0144]将所述随机阴影衰落与所述路径损耗叠加，形成符合实际传播环境的射频信号的变化量。
[0145]本发明的上述装置实施例中的所有实现方式均适用于该方法实施例中，也能达到相同的技术效果，即可以自动进行终端与网络互操作测试的测试系统。同时，此系统可以对测试结果进行自动统计和判断。本系统可以极大的降低多厂商、多制式测试网络环境的组建难度，提高测试自动化程度，减少人为干预和时间人力成本；对于移动场景，本发明的实施例的测试系统可以模拟大尺度(含路损和阴影)、小尺度衰落。并且可以模拟在一定的移动速度下，远离基站、靠近基站、静止与运动交替等无线场景。对于多系统共存场景，可以模拟恒定干扰强度、可变干扰强度以及特定事件触发的干扰变化，适合评估各种复杂组网条件下的终端、网络性能。
[0146]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种网络设备与移动终端互操作的测试装置，其特征在于，包括: 射频开关矩阵，与所述射频开关矩阵连接的衰减器，与所述衰减器连接的信道仿真仪表，以及分别与所述射频开关矩阵、所述衰减器和所述信道仿真仪表连接的控制器；其中， 所述射频开关矩阵用于接收多路网络设备下发的射频信号和参测移动终端的参数信息； 所述控制器，用于根据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本； 所述衰减器，用于根据所述控制器计算出来的控制脚本，对从所述射频开关矩阵接收到的多个射频信号进行处理，得到多个衰减处理结果； 所述信道仿真仪表，用于对所述衰减处理结果加入快衰信道影响，并合为一路信号，并发送给所述目标参测移动终端。
2.根据权利要求1所述的网络设备与移动终端互操作的测试装置，其特征在于，所述参测移动终端的参数信息包括:参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息； 所述控制器具体用于，根据所述参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息，产生逻辑电路控制指令，并根据所述逻辑电路控制指令，控制所述射频开关矩阵选择与所述参测移动终端一致的目标参测移动终端； 并用于，计算所述衰减器所使用的第一控制脚本和所述信道仿真仪表所使用的第二控制脚本。
3.根据权利要求2所述的网络设备与移动终端互操作的测试装置，其特征在于，所述控制器在计算所述衰减器所使用的第一控制脚本时，具体用于， 设置衰减器的衰减值初始值； 设定参测移动终端移动速度和大尺度衰落的取样时间粒度，并按照传播公式，计算射频信号的变化量。
4.根据权利要求3所述的网络设备与移动终端互操作的测试装置，其特征在于，所述衰减器的衰减值初始值为O或者D-dl处的路径损耗值，其中，D为站间距，dl为移动终端所处服务基站的出发点dl。
5.根据权利要求3所述的网络设备与移动终端互操作的测试装置，其特征在于，所述控制器在按照传播公式，计算射频信号幅度的变化量时，具体用于: 每隔Ts取样一次，移动终端的移动速度为V，则Ts时间内移动距离L=VXTs ； 按照路损函数=PL=F(L)计算所述射频信号的变化量，其中PL为移动距离L内的路径损耗，即最主要的大尺度衰落，F函数为一个由对数、常量等数值组成的函数； 将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器。
6.根据权利要求5所述的网络设备与移动终端互操作的测试装置，其特征在于，所述控制器还用于在将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器之前，按照阴影衰落的方差和均值产生随机阴影衰落；将所述随机阴影衰落与所述路径损耗叠加，形成符合实际传播环境的射频信号的变化量。
7.根据权利要求1所述的网络设备与移动终端互操作的测试装置，其特征在于，所述射频开关矩阵为分层结构，包括:第一层，包括第一层的多个射频通道，以及与所述第一层的射频通道一一对应连接的版本开关； 第二层，包括第二层的多个射频通道，以及与第二层的多个射频通道一一对应连接的制式开关； 第三层，包括第三层的多个射频通道，以及与第三层的多个射频通道一一对应连接的厂家开关； 第四层，包括N个输出口 ； 其中，所述第一层的版本开关与第二层的制式开关连接，所述第二层的制式开关与所述第三层的厂家开关连接，所述第三层的厂家开关与输出口连接。
8.根据权利要求7所述的网络设备与移动终端互操作的测试装置，其特征在于，所述衰减器为可编程衰减器，且具有N个通道输入口，与所述射频开关矩阵的N个输出口一一对应连接；所述N大于或者等于2。
9.一种网络设备与移动终端互操作的测试方法，应用于包括射频开关矩阵，与所述射频开关矩阵连接的衰减器，与所述衰减器连接的信道仿真仪表，以及分别与所述射频开关矩阵、所述衰减器和所述信道仿真仪表连接的控制器的装置，其特征在于，所述方法包括: 所述装置的射频开关矩阵接收多路网络设备下发的射频信号和参测移动终端的参数信息； 所述装置的控制器根 据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本； 所述装置的衰减器根据所述控制器计算出来的控制脚本，对从所述射频开关矩阵接收到的多个射频信号进行处理，得到多个衰减处理结果； 所述装置的信道仿真仪表对所述衰减处理结果加入快衰信道影响，并合为一路信号，并发送给所述目标参测移动终端。
10.根据权利要求9所述的网络设备与移动终端互操作的测试方法，其特征在于，所述参测移动终端的参数信息包括:参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息； 根据所述参测移动终端的参数信息，控制所述射频开关矩阵选择与所述参数信息相匹配的目标参测移动终端，并计算所述衰减器和所述信道仿真仪表所使用的控制脚本的步骤具体包括: 根据所述参测移动终端的厂家信息、制式信息和版本信息，产生逻辑电路控制指令，并根据所述逻辑电路控制指令，控制所述射频开关矩阵选择与所述参测移动终端一致的目标参测移动终端； 计算所述衰减器所使用的第一控制脚本和所述信道仿真仪表所使用的第二控制脚本。
11.根据权利要求10所述的网络设备与移动终端互操作的测试方法，其特征在于，计算所述衰减器所使用的第一控制脚本的步骤包括: 设置衰减器的衰减值初始值； 设定参测移动终端移动速度和大尺度衰落的取样时间粒度，并按照传播公式，计算射频信号的变化量。
12.根据权利要求11所述的网络设备与移动终端互操作的测试方法，其特征在于，所述衰减器的衰减值初始值为O或者D-dl处的路径损耗值，其中，D为站间距，dl为移动终端所处服务基站的出发点dl。
13.根据权利要求11所述的网络设备与移动终端互操作的测试方法，其特征在于，按照传播公式，计算射频信号的变化量的步骤包括: 每隔Ts取样一次，移动终端的移动速度为V，则Ts时间内移动距离L=VXTs ； 按照路损函数=PL=F(L)计算所述射频信号的变化量，其中PL为该移动距离L内的路径损耗，即最主要的大尺度衰落，F函数为一个由对数、常量等数值组成的函数； 将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器。
14.根据权利要求13所述的网络设备与移动终端互操作的测试方法，其特征在于，在将射频信号的变化量所需的增减值赋给可编程衰减器之前，还包括: 按照阴影衰落的方差和均值产生随机阴影衰落； 将所述随机阴影衰落与所述路径损耗叠加，形成符合实际传播环境的射频信号的变化 量。
【文档编号】H04W24/06GK104053177SQ201310084110
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年3月15日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】孔佳, 姜雪松, 马帅 申请人:中国移动通信集团公司