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无线外场路测你需要哪些设备?

发布时间:2020-06-30 03:05 作者:W66

  摘要:随着智能手机的普及,人们对通信网络的依赖性也越来越高,这就要求通信网络的网络质量也要越来越好。罗德与施瓦茨公司(R&S公司)针对无线网络的外场路测,能够提供全面的测试,利用R&S公司的扫频仪可以对网络的“服务质量”进行测试,利用路测终端则可以实现对网络的“体验质量”进行测试。

  无线电通信在我们的日常生活中应用越来越广泛,为了保障通信质量,针对网络设备及通信信号的现场测试需求也越来越多。针对外场路测人员来说,扫频仪和路测终端是两种重要的测试工具。

  罗德与施瓦茨公司(下文简称R&S)针对无线网络外场测试需求,可以同时提供扫频仪和路测终端,提供的路测系统可以快速有效为客户提供路测数据,准确的反映当前的网络质量。

  扫频仪是外场路测的传统设备,其特点是可以同时监测多个频道的信号,具备很高的刷新速度,具备很低的灵敏度可以测量微弱信号,具备较高的准确度可以准确的反映被测信号质量。

  R&S公司提供一系列用于路测的扫频仪,其典型设备包括:双通道扫频仪TSMW,紧凑型扫频仪TSME等。扫频仪的工作方式是不接入无线网络,所以扫频仪可以同时“监测”多个不同频道甚至不同网络制式的信号,可以在路测软件上面同时显示所有监测到的小区信息,给出每个小区的信道冲击响应数据,并且将每个小区的广播信息显示出来。扫频仪的典型测试界面见图1。

  针对目前的4G网络,多天线的测试需求越来越多,为此R&S推出了LTE MIMO测试方案。扫频仪TSMW仪表内部包含独立的两路20MHz带宽射频通道,频率范围是30MHz-6GHz,配合特制的MIMO天线 MIMO测试。LTE MIMO测试除了常规的测试项目之外,还会测量传输信道的H矩阵,通过计算得到“状态因子(condition number)”,利用该参数来表征与MIMO与SISO相比带来的额外增益。LTE MIMO “状态因子”的测试示意图见图2。R&S公司的紧凑型扫频仪TSME虽然只有一个测量通道,但是可以通过四台TSME级联的方式实现LTE 4x4 MIMO测试。

  目前R&S扫频仪能够解析的网络包括:GSM、WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000、1xEVDO、LTE、TETRA、WiMAX。除了这些信号之外,扫频仪还可以对各种专网进行覆盖测试。通常专网使用的都是专用频率,扫频仪的连续波(CW)测试功能可以对这些特定频点的信号强度进行快速测量。以铁路使用的GSM-R为例,扫频仪TSME能够以每秒钟4005次的速度同时测量GSM-R所有的20个信道。即使是TSME放在时速为300km/h的高铁上,也能够以厘米为单位进行路测。图3展示了扫频仪CW测试功能的界面,用户可以分别从时域和频域上来观察测试结果。

  前文提到扫频仪能够让路测人员快速地得到不同网络制式、不同频点、不同小区的基本信息,但是由于扫频仪本身不接入网络,所以无法实现业务层面的测试,像拨号、短信、吞吐量等方面的测试是需要利用路测终端来实现的。也就是说,要想让测试结果贴近用户体验,就要利用路测终端对网络的“体验质量(Quality of Experience,QoE)”进行评估,对此,R&S也提供全面的测试方案。

  R&S的QualiPoc Android是基于智能手机的路测终端,利用该路测终端不但可以实现基本的射频参数测量,还可以针对协议层的参数进行分析。更为重要的是,该路测终端可以对话音、数据、视频流和短消息等业务实现全面的测试,这些测试内容可以更加真实的反映当前网络的用户体验(QoE)。图4中的三个测试界面分别是射频参数测试、YouTube视频流测试、VoLTE语音测试。

  前文介绍的QualiPoc Android路测终端可以对某个网络的某一项目进行测试,实际测试中为了提高效率,路测人员通常会携带多部终端进行并行测试。多部终端可以是针对某一网络进行不同业务的测试,也可以是针对同一业务对不同运营商的网络质量进行比较。

  R&S公司的基准路测方案Freerider II巧妙地将多部终端和扫频仪集成到一个背包中,测试人员则可以通过一个平板电脑来控制背包内的所有测试设备,这种背包式方案还适用于某些测试车辆无法通行的测试场景,例如机场大厅、步行街等。整套测试设备的外观见图5。

  基准路测方案Freerider II背包内的设备是由平板电脑来控制的,而且该平板电脑可以显示所有设备的测试结果,平板电脑和背包内测试设备之间的数据交互通过蓝牙或者Wi-Fi来实现。从图6中平板电脑的显示界面中可以看到,该套设备共包含六部手机和一个扫频仪,扫频仪同时显示了多个GSM小区,六部手机则可以实现各种不同的业务测试。

  随着运营商对网络质量的评估越来越深入,运营商和测试服务供应商会引入大规模基准测试,通常该测试是为了比较不同运营商之间的各种不同的网络质量参数。这样就需要测试结果准确可靠,且测试系统要包含众多的测试单元用来实现多种不同的测试项目。

  R&S的大规模基准路测方案Benchmarker II最多可包含48个测试单元,其内部包含的设备可以是数据卡、路测手机、扫频仪。内部包含如此多的测试设备可以让一套设备同时实现对多个运营商的多种参数进行测试、比较。Benchmarker II的外观见图7。

  本文分两部分介绍了R&S公司提供的路测方案:首先是扫频仪方案,该方案主要测试网络射频指标并且解析小区广播信息,能够快速准确的反映网络服务质量;然后介绍了基于路测终端的方案,利用路测终端可以更加真实的反映用户体验,并且R&S公司将多部路测终端和扫频仪集成到系统里,从而可以对不同运营商和不同的业务进行同时测试,有效地提高了测试效率。

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