WiMAX測試領(lǐng)域的若干問題探討

外場測試設(shè)備包括：實驗室測試的全部設(shè)備;路測儀(信道下行掃描及解碼功能)、室外終端、車載電源、GPS、激光測距儀、羅盤、望遠(yuǎn)鏡、數(shù)碼相機(jī)及其他配件。

3.實驗室測試

實驗室測試在室內(nèi)主要借助儀器儀表等客觀工具對系統(tǒng)進(jìn)行評測，室內(nèi)環(huán)境受外界干擾很小或基本沒有，并且實驗條件易于重復(fù)，測試結(jié)果可以反映出系統(tǒng)的特性，因此實驗室測試是客觀測試。例如，可以使用信道模擬器和衰減器來代替無線鏈路，通過定量調(diào)節(jié)BS和CPE之間的路徑損耗，就可以精確測試信噪比和系統(tǒng)傳輸性能的關(guān)系。

實驗室測試的測試內(nèi)容主要包括：無線電性能測試、系統(tǒng)性能測試及其它相關(guān)測試，主要遵循的標(biāo)準(zhǔn)是802.16-2004。

無線電性能測試主要是對設(shè)備的電氣指標(biāo)進(jìn)行測試，它主要包括：發(fā)送功率、發(fā)送頻譜屏蔽、雜散發(fā)射、頻率容限、動態(tài)接收范圍、同頻信道干擾、鄰道干擾、接收靈敏度和信道帶寬。

實驗室內(nèi)的系統(tǒng)性能測試主要測試系統(tǒng)的傳輸能力，它主要包括：吞吐量(Throughtput)測試，主要測試上行(CPE至BS)和下行(BS至 CPE)兩個鏈路方向上的傳輸帶寬;延時(Delay)測試，主要測試BS和CPE之間鏈路的延時，與室外環(huán)境不同，室內(nèi)測試沒有空間傳播延時，因此這項主要是測試BS和CPE的報文處理速度及系統(tǒng)延時。

系統(tǒng)特性測試是指對802.16特有的技術(shù)進(jìn)行測試，與其它的寬帶無線接入技術(shù)相比，802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)中定義了一些新的特性，包括多速率自適應(yīng)技術(shù)、自動傳輸功率控制、QoS等。

多速率自適應(yīng)技術(shù)(Multi-Rate)測試。802.16系統(tǒng)中定義了7種不同的調(diào)制方式和編碼速率的組合，這種特性使得系統(tǒng)可以根據(jù)BS和CPE 之間不同的信道狀況來自動的選擇發(fā)送速率，從而更加有效地利用帶寬，提高頻譜利用效率。802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)定義了調(diào)制方式和編碼速率接收端信噪比的對應(yīng)情況，通過本項測試可以驗證這些參數(shù)對應(yīng)情況以及測試系統(tǒng)自適應(yīng)的速率。

自動傳輸功率控制(ATPC)測試。802.16系統(tǒng)中使用了動態(tài)功率控制功能，BS發(fā)送功率控制信息到每個CPE上，CPE根據(jù)這個信息自動調(diào)整發(fā)送功率，使BS上收到的信號電平維持一個預(yù)定的水平。這個功能使得CPE側(cè)在滿足BS需要值的情況下選擇最小功率進(jìn)行發(fā)送，大大減小了CPE上的功率消耗。

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QoS測試。802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)定義了802.16系統(tǒng)的4種QoS級別，分別是：UGS、rtPS、nrtPS和BE，在系統(tǒng)中，QoS是通過MAC層的報文優(yōu)先級隊列處理機(jī)制實現(xiàn)，在對外表現(xiàn)上，802.16系統(tǒng)的QoS通常通過DSCP(DiffServCodePoint)和 802.1p機(jī)制來實現(xiàn)。在測試過程中，可以使用IP報文發(fā)生器的二層機(jī)制(VLAN)或三層機(jī)制(DSCP或ToS字段)來進(jìn)行。

其它相關(guān)測試主要包括：系統(tǒng)10/100baseT接口測試、T1/E1接口測試、供電系統(tǒng)測試、設(shè)備對周邊環(huán)境適應(yīng)測試(包括環(huán)境溫度、濕度等)以及電磁兼容測試等。

4.外場測試

外場測試是在室外搭建實際網(wǎng)絡(luò)，測試802.16系統(tǒng)及設(shè)備在實際使用環(huán)境中的性能和特性。由于室外無線傳播環(huán)境非常復(fù)雜，即使在同一地點進(jìn)行的測試也會由于周圍不斷移動物體的干擾而導(dǎo)致測試結(jié)果不斷變化，因此，與實驗室內(nèi)測試相比，外場測試環(huán)境和條件很難復(fù)制，測試結(jié)果非常主觀，但外場測試無疑最能體現(xiàn)出802.16系統(tǒng)的特點。

; 對于一種無線接入技術(shù)來說，在非視距、多徑以及物體遮擋情況下的系統(tǒng)性能測試是衡量無線系統(tǒng)性能的關(guān)鍵測試內(nèi)容。由于802.16系統(tǒng)采用了OFDM技術(shù)，OFDM技術(shù)抗多徑和非視距能力非常強(qiáng)，因此802.16系統(tǒng)在復(fù)雜的傳播環(huán)境中可以表現(xiàn)出良好的性能，這是外場測試的重點;另一方面，頻率的選擇對無線系統(tǒng)在實際環(huán)境中的傳輸性能有很大影響，802.16-2004中設(shè)計了2-11GHz物理層用來支持系統(tǒng)在非視徑環(huán)境下保證傳輸性能，由于 802.16是一個新技術(shù)，各國對802.16系統(tǒng)頻率的分配正在討論過程中，在測試中選擇合適的頻率進(jìn)行測試是保證測試順利進(jìn)行的一個關(guān)鍵。

外場測試需要實際安裝系統(tǒng)設(shè)備，為保證測試效果，基站天線通常需要保證一定的高度，通常至少需要40～60米高，CPE可以放在測試車上。

外場測試項目包括設(shè)備安裝及維護(hù)測試和系統(tǒng)性能及特性測試兩部分。由于是在室外安裝，因此設(shè)備的易安裝性和易維護(hù)性是設(shè)備安裝維護(hù)測試的一個主要指標(biāo)，安裝及維護(hù)測試主要包括：基站及天線安裝測試、基站電源冗余配置測試、基站熱插拔卡測試以及CPE及天線安裝測試等。

外場測試中的系統(tǒng)性能及特性測試項目與實驗室內(nèi)測試項目大體相同，但由于側(cè)重點不同，外場測試中僅包括實驗室內(nèi)測試項目的一部分，典型的測試項目為吞吐量測試、延時測試及多速率自適應(yīng)調(diào)節(jié)測試。

由于外場環(huán)境復(fù)雜多樣，外場測試可以根據(jù)環(huán)境的不同分為三種場景的測試：覆蓋能力測試、抗遮擋能力測試和傳透能力測試。

覆蓋能力測試是在視距(LOS)和近似視距(NearLOS)條件下，測試系統(tǒng)傳播的最遠(yuǎn)距離，主要衡量802.16系統(tǒng)的最大覆蓋能力;抗遮擋能力測試主要測試802.16系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境中的性能，在測試過程中，應(yīng)該首先將復(fù)雜的環(huán)境分成典型的幾類，確定分類后，在每一類中分別尋找典型的測試地點進(jìn)行測試，測試數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計中，同一類別的數(shù)據(jù)先進(jìn)行分析比較，然后再對比不同類別之間的測試結(jié)果，這樣可以更準(zhǔn)確的評價系統(tǒng)的性能;穿透測試，802.16系統(tǒng)是一種無線城域網(wǎng)接入技術(shù)，用戶應(yīng)該在市區(qū)內(nèi)的任何地方都能接入，也包括建筑物內(nèi)，根據(jù)802.16組織的時間表，今年下半年會推出室內(nèi)CPE用于室內(nèi)接入，這項測試的目的是檢驗CPE位于室內(nèi)情況下802.16系統(tǒng)的性能。

上面提到的外場測試屬于測試階段中的技術(shù)外場測試，使用的CPE較少，網(wǎng)絡(luò)搭建簡單，當(dāng)進(jìn)行商用外場測試時，需要詳細(xì)規(guī)劃扇區(qū)個數(shù)、蜂窩大小以及頻率復(fù)用關(guān)系。目前各廠商的802.16系統(tǒng)都屬于研制階段，因此，現(xiàn)在的外場測試都是技術(shù)外場測試。

5.網(wǎng)絡(luò)管理測試

網(wǎng)管系統(tǒng)測試主要包括設(shè)備的配置、管理、故障處理以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計收集和安全方面的測試。網(wǎng)管測試可以在實驗室測試和外場測試中同步進(jìn)行。作為一種面向運營的無線接入技術(shù)，802.16系統(tǒng)需要一個功能全面、易于配置和操作的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。對于網(wǎng)管系統(tǒng)的測試主要包括以下幾個項目：配置(Configuration)測試、故障處理(Fault)測試、數(shù)據(jù)統(tǒng)計收集(DataCollection)測試、安全(Security)測試和其它網(wǎng)管測試。