運營商WCDMA終端測試體系研究

從目前國內(nèi)WCDMA終端的入網(wǎng)測試情況來看，其測試范圍并不能完全滿足WCDMA運營商對終端的使用需求。WCDMA運營商還必須根據(jù)自身 WCDMA業(yè)務的發(fā)展需求，具體規(guī)定對WCDMA終端的技術要求和定制需求，通過制定合理的測試規(guī)范和實施具體的測試，來檢驗設備制造商提供的WCDMA 終端是否能夠滿足運營商的要求。

本文從分析目前WCDMA終端入網(wǎng)測試現(xiàn)狀及其局限性入手，分析說明如何通過WCDMA終端的一致性測試和運營商補充測試來進一步健全WCDMA終端測試體系，以更好地服務于運營商開展WCDMA業(yè)務的要求。

WCDMA終端入網(wǎng)測試情況及其局限性

目前，WCDMA終端入網(wǎng)測試要求涉及到如下幾個方面。

1.電磁兼容性(EMC)：主要為了證實被測設備對其它設備的電磁干擾的程度(騷擾限值)和抵抗其它設備對自身的電磁干擾的能力(抗擾度)。測試內(nèi)容遵循標準YD/T1595.1-2007《2GHzWCDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測量方法》。

2.比吸收率(SAR)：SAR一般指終端產(chǎn)品中電磁波所產(chǎn)生的熱能，它是對人體產(chǎn)生影響的衡量數(shù)據(jù)。測試內(nèi)容遵循標準YD/T1644.1《手持和身體佩戴使用的無線通信設備對人體的電磁照射—人體模型、儀器和規(guī)程》。

3.設備安全性：主要為了驗證被檢產(chǎn)品的設計不會引起電擊危險、能量危險、機械危險、著火危險、化學危險、激光或X射線輻射危險，確保產(chǎn)品使用者(包括維修人員)的人身和財產(chǎn)安全。測試內(nèi)容遵循標準GB4943《信息技術設備的安全》。

4.入網(wǎng)測試：測試內(nèi)容遵循標準YD/T1548《2GHzWCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)終端設備測試方法》，涉及到方面有系統(tǒng)接入、位置區(qū)更新、小區(qū)選擇與更新、切換、基本業(yè)務、補充業(yè)務、增值業(yè)務和并發(fā)業(yè)務等，但偏重于終端基本性能和功能的測試。

WCDMA終端入網(wǎng)測試的主要目的是要達到WCDMA終端對人身、設備、頻譜進行保護性的要求，同時也要滿足政府的強制性認證要求。

WCDMA終端入網(wǎng)測試局限性如下。

1.缺乏人機界面功能測試，不能體現(xiàn)用戶直接使用體驗。

2.對終端的功能驗證、并發(fā)要求、臨界情況和極限情況的考察不夠。

3.缺乏實際的網(wǎng)絡和業(yè)務平臺IOT測試，不能體現(xiàn)實際網(wǎng)絡情況。

4.缺乏終端一致性測試，不能滿足終端網(wǎng)絡互聯(lián)和漫游的要求。

5.缺乏終端數(shù)據(jù)業(yè)務的具體支持能力性能指標的測試。

6.不能滿足新業(yè)務的測試需求。

7.入網(wǎng)認證制度不易隨功能增加而增加測試要求，時效性較弱等等。

8.滿足運營商要求WCDMA終端測評體系。

為更加充分地滿足運營商開展3G業(yè)務對終端測試的技術要求，一個完整的WCDMA終端測評體系(參見圖1)應具備如下特點。

1.滿足人身安全、設備安全、頻譜安全、政府強制入網(wǎng)認證等最基本的要求。

2.滿足用戶最直觀的使用體驗的要求。

3.滿足網(wǎng)絡的實際情況，增強對實際現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務的測試。

4.滿足與國際接軌，保證終端的漫游性能。

5.隨運營商的新業(yè)務的增加，靈活增加相應的測試要求。

圖1WCDMA終端測試體系要求

第一層面，國家的終端入網(wǎng)測試，這是整個測試體系的基礎，測試內(nèi)容有電磁兼容性測試、人體電磁暴露安全性測試、電氣安全性測試、基本性能和功能測試。該部分測試由工信部相關測試機構完成。

第二層面，終端一致性測試，滿足3GPP等相關標準組織的技術要求，保證終端與核心標準的一致性。測試內(nèi)容有射頻一致性測試、協(xié)議一致性測試、 USIM卡一致性測試、音頻一致性測試、業(yè)務一致性測試。目前國外大多數(shù)WCDMA運營商要求終端設備廠商提供一致性測試報告，這是滿足網(wǎng)絡IOT和國際漫游的基礎，一般由GCF認證實驗室完成。

第三層面，運營商補充測試，對于上述兩個層次沒有顧及到而運營商認為有必要的補充測試，應是運營商在上述兩層次測試的基礎上加以重點突出的測試內(nèi)容。如運營商業(yè)務測試，新業(yè)務開發(fā)測試、2G/3G互操作測試、人機界面要求、實際網(wǎng)絡和業(yè)務IOT測試、外圍接口IOT測試(USB、WI-FI、藍牙)、終端耗電測試、充電器測試等。

一個完整的WCDMA終端測試應具備以上3個層次的測試要求，才能比較完整地符合運營商的3G業(yè)務開展需求。

WCDMA終端一致性測試要求

在3GPP項目開始之初，業(yè)界就確定了WCDMA終端一致性測試的重要性，并且制定了一致性測試的協(xié)議規(guī)范。終端一致性測試主要是指與標準規(guī)范是否相符的測試，可以調(diào)研、分析與驗證入網(wǎng)的終端是否符合國際規(guī)范的要求。

根據(jù)3GPP34.xxx和OMA測試規(guī)范，GCF組織制定了WCDMA終端的測試用例。GCF的主要職責是完成GSM/GPRS和3G終端的認證，一致性測試的測試用例的驗證批準，制定現(xiàn)場測試的指導方針，制定測試用例認證的指導方針，制定終端認證的指導方針。

WCDMA終端一致性測試目前有五大類測試，分別是射頻一致性測試，依據(jù)規(guī)范3GPPTS34.121-1;協(xié)議一致性測試，依據(jù)規(guī)范 3GPPTS34.123-1;USIM卡接口一致性測試和USAT測試，依據(jù)規(guī)范3GPPTS31.121/124;音頻一致性測試，依據(jù)規(guī)范3GPP TS26.13《語音電話終端聲學測試規(guī)范》，用于支持窄帶或者寬帶的任何語音終端，對WCDMA終端的聲學特性給出了最小性能要求;業(yè)務一致性測試，依據(jù)基于OMA標準相關規(guī)范。OMA對WCDMA終端的絕大部分業(yè)務(MMS、PoC、DM、SUPL、Browsing、DRM、IMPS)基本上都定義了相應的規(guī)范，以保證設備應用的互通性，GCF組織根據(jù)OMA制定的業(yè)務規(guī)范進行了有針對性的選擇，以滿足業(yè)務一致性測試的要求。

然而，由于3G業(yè)務的復雜多變性，WCDMA終端的一致性測試并不能解決運營商所關心的全部問題。

目前GCF要求的一致性測試通常只能針對某一特性和需求及某一功能的測試，它更多關心的是利用理想的參數(shù)進行的一致性測試，僅關心測試是否一致性符合協(xié)議規(guī)范，而并不關心終端的其他方面的性能指標，比如業(yè)務并發(fā)測試等。另外，對于運營商開展的特定3G業(yè)務的測試也基本不涉及。

WCDMA終端得到一致性測試合格報告并不認為終端符合運營商的使用要求，比如功能與業(yè)務測試、互通兼容性測試、路測實際網(wǎng)絡測試等測試就必須由運營商自己來完成。因此，運營商除關心終端一致性測試結果之外，必須有針對性地制定符合自身網(wǎng)絡和業(yè)務發(fā)展情況的其他終端測試規(guī)范。

運營商終端測試要求

隨著彩信、流媒體、視頻電話、手機電視、手機音樂等3G業(yè)務的不斷推出，終端上的操作系統(tǒng)以及應用軟件也將更加復雜，功能更強，終端對于這些業(yè)務和功能的支持程度，直接關系著廣大用戶對于3G體驗和滿意度。

為保證用戶的服務質(zhì)量(SLA)，提供更多的業(yè)務保證，從實際意義上來講，根據(jù)運營商的實際需求進行的測試工作是3G業(yè)務成功運營的保障。

運營商結合自身網(wǎng)絡和業(yè)務情況，需要重點考察的內(nèi)容包括以下幾個方面。

1.人機界面測試

可以參考YD/T1438《終端設備應用層軟件功能要求和測試方法》，重點考察終端的通話功能、SMS消息功能、MMS消息功能、通信錄、屏幕顯示、數(shù)據(jù)與多媒體功能、安全設置、系統(tǒng)設置等項目。同時該項測試也可結合運營商定制終端測試一同進行。

2.業(yè)務測試

業(yè)務測試是運營商測試的重點，除測試典型3G終端業(yè)務對OMA/IMTC標準和其他國際標準的符合程度之外，還要測試一些運營商比較關注的其他內(nèi)容，以保證終端在現(xiàn)網(wǎng)的正常使用。主要范圍有如下幾點。

MMS業(yè)務?？疾旖K端對OMAMMS1.0/1.1/1.2/1.3版本的符合程度、終端多頁顯示或多元素的顯示能力、終端UTF-8或中文編碼支持能力、JPG/GIF等不同的圖片格式支持能力、對過大的MMS信息轉(zhuǎn)發(fā)時的處理能力、MMS發(fā)送報告、圖文混排顯示能力、DRM的轉(zhuǎn)發(fā)限制、 3GPPQCIF的視頻發(fā)送及接收、3GPP2不同格式的音視頻編解碼支持能力、超長的MMS標題顯示能力等。

VT業(yè)務?？疾旖K端對MPEG4的各種不同格式支持能力、快速視頻更新的功能、H.263視頻支持能力、終端能否正確的發(fā)起視頻電話業(yè)務、終端 IMTC3G-324M規(guī)定的視頻電話要求((ITUH233,H324, H245, H263, H264, MPEG 和GSM-AMR)支持能力、視頻畫面情況測試等。

Java業(yè)務。參考GSMNATestSpecificationfor Java Micro Edition (1.0.3)規(guī)范，考察終端下載的Java程序或游戲，其Java虛擬機能否讀取終端上的按鍵，如方向鍵或上下鍵;終端上的Java程序，是否能播放、暫停?終端上的Java程序，是否能讀取特定的終端文件系統(tǒng)內(nèi)容如電話薄;終端上的Java程序能否顯示3D加速的圖形等 。

DM業(yè)務?？疾旖K端對OMADM1.2版本的符合程度，終端的協(xié)議棧是否支持DM的各種控制命令;終端能否被運營商的標準DM命令所管理，比如自動更新配置參數(shù)，或讀取終端內(nèi)容、或設置終端的瀏覽器首頁等功能。

Streaming業(yè)務?？蓞⒖?GPPTS26.234,Rel.6 3GPP2 C.P0046-0規(guī)范，考察終端的應用程序能否支持各種不同的流媒體格式的播放;能否支持各種不同速率底下的流媒體格式流暢的播放;終端的流媒體播放程序是否有相應的控制命令可以播放、暫停流媒體等。

E-Mail業(yè)務。可參考IETFIMAP/POP/SMTPOMAEMN 1.0相關規(guī)范，考察終端能否針對POP3/SMTP/IMAP4等各種郵件格式收發(fā),單個郵件的收發(fā)及多個郵件的收發(fā)是否會有問題,能否只下載郵件標題，而不下載內(nèi)容等內(nèi)容。

Browsing業(yè)務?？疾旖K端對OMABrowsing2.1/2.2/2.3的符合程度，能否正確顯示各種WAP頁面的內(nèi)容(Xhtml,WCSS格式)，包含文字的加亮、表格的程現(xiàn)方式等。

多個并發(fā)業(yè)務(Multi-AE)之間的影響。如在生成短消息時被叫情況，網(wǎng)頁瀏覽時接收短消息等并發(fā)業(yè)務情況下終端的反應情況。

新業(yè)務引入前的測試。當引入一項新業(yè)務，進行實際的網(wǎng)絡測試之前，為確認終端能否正常工作?？梢酝ㄟ^在實驗室上開發(fā)測試用例，以便提早發(fā)現(xiàn)終端存在的問題，向制造商反應問題并要求改善，在現(xiàn)網(wǎng)測試時就能大大的減低測試的通過率及測試的耗時。

各種應用和業(yè)務中的出錯測試。如在實現(xiàn)電子商務業(yè)務時發(fā)生切換失敗，在線游戲過程中發(fā)生無線鏈路失敗的處理情況等。

3.外場IOT測試

在WCDMA終端產(chǎn)品的測試與認證中，運營商最關心的一個環(huán)節(jié)就是該終端產(chǎn)品的實際網(wǎng)絡測試情況，因為實際商用網(wǎng)絡中的現(xiàn)場測試能夠真實反映終端在實際網(wǎng)絡環(huán)境中的安全使用性能，終端和網(wǎng)絡設備之間的相互兼容性能，以及最終用戶對運營商業(yè)務的感知效果。同時，從目前的測試與認證手段來看，現(xiàn)網(wǎng)測試也是在實際商用網(wǎng)絡環(huán)境中來檢驗終端性能最有價值的工具，現(xiàn)網(wǎng)測試能檢驗到在實驗室條件下的模擬環(huán)境中所不能遇到的一些實際網(wǎng)絡情況，能夠檢測終端在實際動態(tài)環(huán)境下的不同行為以及終端與運營網(wǎng)絡的兼容性能。

經(jīng)驗已經(jīng)證明在多種不同的網(wǎng)絡基礎設施下產(chǎn)生不同的測試結果，外場IOT測試對驗證終端有著無法取代的優(yōu)勢。

運營商WCDMA終端外場IOT測試可以遵循GCFDG11測試大綱和運營商自定義的要求，測試的內(nèi)容和范圍主要集中在網(wǎng)絡接入與注冊、切換、移動性管理、分組域/電路域數(shù)據(jù)業(yè)務、3G和2G網(wǎng)絡之間互操作、并發(fā)業(yè)務測試、UICC/USIM性能以及與終端的互操作性能、HSPA性能、電路域中基本的語音呼叫、短消息(SMS)、補充業(yè)務、多媒體短信(MMS)、瀏覽器、基于電路交換的可視電話、JAVA和J2ME、流媒體、電子郵件的發(fā)送和接收等。

4.USIM卡兼容性測試

GCF/PTCRB的USIM卡接口一致性測試，只是對3GPP標準的接口驗證，即使WCDMA終端滿足3GPPTS31.121/124一致性測試的要求，也不能保證機卡之間一定沒問題。有些機卡之間的兼容性問題，仍需要運營商自己來解決。主要涉及范圍為。

(1)面對眾多的智能卡，需要進行終端與卡的兼容性實際測試，需要檢驗每一款終端與每一張智能卡的互操作性。

(2)運營商有特殊的USIM卡文件格式要求，終端的互操作性。

(3)運營商自定義的USIM卡增值業(yè)務及Toolkit菜單，終端的互操作性。

(4)測試機卡之間的USAT協(xié)議。

解決上述問題的測試方法，除實際的終端與卡的兼容性測試之外，還可以利用USIM卡模擬器來模擬實際的卡文件格式和開發(fā)加載運營商的Toolkit菜單，然后監(jiān)測終端與卡之間傳輸?shù)乃行畔?，并加以分析，是運營商USIM卡兼容性測試的有效方法。

5.其他測試

主要指終端的USB接口、Wi-Fi、和藍牙等外圍接口IOT的測試，終端耗電測試、充電器測試。這些測試可直接引用有關組織的標準來進行測試。

3G終端測試是一個較為復雜的系統(tǒng)性綜合工作，也是一項長期性的工作，它將自始至終伴隨運營商3G業(yè)務的發(fā)展過程。此外，由于終端設備制造商不斷地調(diào)整其軟硬件版本，因此并不能保證流通到市場的終端是其最終版本，為此除必要的測試之外，運營商對終端的版本管理也是測評工作的一項重要內(nèi)容。

3G終端作為市場最終用戶的業(yè)務體驗載體，其性能與功能優(yōu)劣決定了用戶對3G業(yè)務的認可程度。國外的成熟3G運營商均建立了一套完整的終端測試評價體系，隨著我國3G業(yè)務的逐漸展開，3G終端測評工作的重要性也逐漸凸顯。對3G運營商而言，必須根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)和業(yè)務的開展情況，不斷地動態(tài)地調(diào)整其測試要求，有針對性選擇測試范圍和內(nèi)容，以更好地服務于運營商3G業(yè)務的開展。