利用W-CDMA設(shè)備內(nèi)建的回環(huán)功能縮短測試時(shí)間
在制造過程中對(duì)W-CDMA設(shè)備進(jìn)行有效、精確和可重復(fù)的測試是一項(xiàng)非常復(fù)雜工作,其測試問題包括如何利用系統(tǒng)內(nèi)部固有的靈活性,以及如何判定哪一個(gè)要素應(yīng)當(dāng)加以應(yīng)用來產(chǎn)生更為有效地測試環(huán)境。本文著重利用回環(huán)實(shí)體(loopback entity)功能來構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定、可測量的用戶設(shè)備配置,從而讓測量裝置準(zhǔn)確、可靠和有效地提取待測裝置的特征,縮短W-CDMA設(shè)備的測試時(shí)間。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/194138.htm在制造過程中對(duì)寬頻-CDMA設(shè)備進(jìn)行有效、精確和可重復(fù)的測試是一項(xiàng)非常復(fù)雜工作。好在某些特征或決竅己被內(nèi)建于W-CDMA規(guī)范之中以便為延長系統(tǒng)壽命取得最佳的測試環(huán)境。但是,要利用這些決竅則必須對(duì)他們?nèi)绾喂ぷ饕约霸趹?yīng)用時(shí)所做的折衷有充分的認(rèn)識(shí)。
在設(shè)定任何一個(gè)測量環(huán)境時(shí),首要的目的是幫助測量者準(zhǔn)確、可靠和有效地提取待測量裝置的特征。以手持電話為例,我們的目的就很少得以完成,加之隨著高度復(fù)雜的寬帶碼分多址接入(W-CDMA)系統(tǒng)的出現(xiàn),要完成這一測試目的顯得尤為困難。
W-CDMA存在的測試問題包括如何利用系統(tǒng)內(nèi)部固有的靈活性以及如何判定哪一個(gè)要素應(yīng)當(dāng)加以應(yīng)用以產(chǎn)生更為有效地測試環(huán)境。W-CDMA規(guī)范內(nèi)建的測試如參考測量信道和回環(huán)實(shí)體(loopback entity),可以被合并在一起構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定、可測量的用戶設(shè)備配置。
此外,測試控制協(xié)議層提供了通過應(yīng)用一種比普通用戶服務(wù)所要求的還要小的信令集(signaling
ALT =圖1:A回環(huán)功能通過完成用戶設(shè)備的傳輸及接收功能,有助于在某一測試環(huán)境中確定一個(gè)合適的信道。在W-CDMA當(dāng)中,回環(huán)機(jī)制是在回環(huán)實(shí)體內(nèi)部來完成的。> set)來配置用戶的設(shè)備。最后,諸如重復(fù)尋呼之類的技術(shù)可以進(jìn)一步優(yōu)化測試環(huán)境效率,可利用這些決竅實(shí)現(xiàn)用于移動(dòng)電話測試的理想測試環(huán)境,這樣,我們就可以根據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定和有效的測試,以最快的方式和盡可能低的開支取得正確、一致和可重復(fù)的測試結(jié)果。
理想的W-CDMA測試
理想的W-CDMA測試環(huán)境中,均可進(jìn)行上行鏈路和下行鏈路測量。對(duì)上行鏈路而言,用戶設(shè)備(UE)必須在一個(gè)穩(wěn)定的、已知的信道以便完成誤差矢量幅度和鄰近信道泄漏率等測量。對(duì)于下行系統(tǒng),測試裝置必須充分觀測來自用戶設(shè)備接收機(jī)的位流,這樣,才可進(jìn)行準(zhǔn)確的位錯(cuò)率和塊錯(cuò)率測量。
通 常情況下, UE達(dá)不到發(fā)送和接收上述信道的狀態(tài),盡管它一定要在那種狀態(tài)下才能實(shí)現(xiàn)所要求的測量。通常我們應(yīng)用空中傳播的信令消息方式,與網(wǎng)絡(luò)控制UE建立語音呼叫的過程類似。然而在這些信令消息正在交換時(shí),由于正在使用的信道不穩(wěn)定,許多測量則無法進(jìn)行,序列時(shí)長相對(duì)于測量的速度而言也是非常長的。減少呼叫進(jìn)程開銷所花費(fèi)的時(shí)間,對(duì)于提高效率是很關(guān)鍵的。
3GPP所設(shè)計(jì)的W-CDMA將是一種可支持多種服務(wù)的非常靈活的系統(tǒng)。該項(xiàng)目組詳細(xì)說明了與網(wǎng)絡(luò)控制相結(jié)合形成某種特定服務(wù)的工具盒的性能。采用這種方法,系統(tǒng)允許UE從幾百萬種不同種可能的配置中選擇一種配置。顯然,在生產(chǎn)過程中要測試每一個(gè)配置是不切實(shí)際的。因此,問題在于決定哪些配置要測試,哪些不要測。
假定已確定了一個(gè)適當(dāng)?shù)呐渲?,下一個(gè)問題則是由于W-CDMA具有內(nèi)置靈活性,因而在UE中建立這一配置所需要的空中傳播信令的配置比以前的移動(dòng)電話系統(tǒng)更加復(fù)雜。信令越復(fù)雜,測試設(shè)置時(shí)間就越長,呼叫進(jìn)程開銷就越高。舉一個(gè)典型的例子,移動(dòng)終端的W-CDMA語音呼叫需要16個(gè)第3層消息,某些消息具有 100個(gè)以上的參數(shù)。
W-CDMA測試決竅
在設(shè)計(jì)W-CDMA復(fù)雜的靈活性時(shí),3GPP提供了可產(chǎn)生一個(gè)更簡單的測量環(huán)境的功能。這個(gè)功能性可分為三個(gè)主要的類別:1.參考測量通道(RMC)和通用測試環(huán)境;2. 回環(huán)實(shí)體和TC協(xié)議層;3. 有效“環(huán)孔(loopholes)”。
RMC有助于工程師在百萬個(gè)可能的UE配置中選擇哪一個(gè)應(yīng)當(dāng)用于測試環(huán)境。當(dāng)3GPP在進(jìn)行驗(yàn)證其設(shè)計(jì)所必需的系統(tǒng)模似工作時(shí)遇見了相同的問題,即如何生成RMC。
ALT=圖2:第2類回環(huán)直接基于第1層并將傳輸塊及其相關(guān)的校驗(yàn)合加以回環(huán)。與第1類回環(huán)不相同的是,由于所接受的校驗(yàn)和是傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的一部分,較之于下行鏈路,上行鏈路必須具有更大的帶寬。>
3GPP 的主旨是:某一個(gè)RMC僅僅是某一可能的配置的定義。在3GPP TS 25.101當(dāng)中詳細(xì)定義了五個(gè)RMC。它們代表了真實(shí)服務(wù)所采用的信道類型,其目的不是復(fù)制真實(shí)網(wǎng)絡(luò)的條件,而是表示UE的某些RF特征。因而真正用途是通過這些RMC來確定3GPP TS 25.101中的第一層性能要求。
對(duì)于試圖確定某一UE的RF性能特征的某一測試環(huán)境,這些RMC是理想的,代表了用單一數(shù)據(jù)比率的穩(wěn)定信道,對(duì)于重復(fù)測試全過程是至關(guān)要的。此外,由于它們恰好是所有有效配置的子集,因而不需要去設(shè)置專門的信令過程,也就是說不需要額外的UE開發(fā)工作來支持這些信道。
然而,如果打算復(fù)制在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中所發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象時(shí),RMC則不具有代表性。在這兒所使用的信道必須與真實(shí)服務(wù)中所使用的配置非常接近,否則就失去了測試意義。此外,3GPP認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)并確定了可能成為真實(shí)服務(wù)所采用的代表性配置的標(biāo)準(zhǔn)集。
這 些標(biāo)準(zhǔn)配置發(fā)表在3GPP TS 34.108的通用測試環(huán)境規(guī)范中。與RMC類似,這些是所有有效配置的子集且不需要設(shè)置專門的信令過程。與RMC不同的是,這些配置試圖復(fù)制真實(shí)服務(wù),所以它們關(guān)注的不是確保信道保持在一個(gè)穩(wěn)定的配置內(nèi),某些測量對(duì)于它們而言也是不合適的。它們實(shí)際的用處在于定義代表了可能在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中能夠找到的真實(shí)服務(wù)。與RMC不同的是,它們?cè)敿?xì)地定義了所有接入底層采用的配置。
回環(huán)實(shí)體
確定一個(gè)合適的測試信道很重要,在執(zhí)行任何測量之前,UE必須正在這些信道中傳輸和接收數(shù)據(jù)。采用UE中的回環(huán)功能是解決這一問題的很好方案。
有關(guān)回環(huán)的基本思路是UE僅僅在上行鏈路傳輸它在下行鏈路所接收到的數(shù)據(jù)?;丨h(huán)要解決若干問題,例如:回環(huán)實(shí)際發(fā)生在協(xié)議堆棧的哪一部分?上行和下行信道的帶寬不對(duì)稱時(shí),會(huì)出現(xiàn)何種情況?除非基本原理相同,如何控制回環(huán)?
采用回環(huán)功能無須一個(gè)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)源來驅(qū)動(dòng)UE的發(fā)射機(jī)或某一外置的數(shù)據(jù)路徑來將所接受的數(shù)據(jù)位返回到用于位錯(cuò)率測量的測試裝置中。此外,回環(huán)功能通常可由進(jìn)行測試的測試裝置打開或關(guān)閉,這樣就簡化了用于控制測試環(huán)境軟件的設(shè)計(jì)過程。
在W-CDMA中,回環(huán)機(jī)制是在回環(huán)實(shí)體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的。它存在于一個(gè)傳輸層上,當(dāng)其處于工作狀態(tài)時(shí),可代替像語音編解碼器或IP層(見圖1)之類的其它傳輸層實(shí)體。這一回環(huán)實(shí)體提供了兩類回環(huán),其差異在于,回環(huán)操作實(shí)施處的協(xié)議堆以及上行與下行鏈路的帶寬的不一致。
當(dāng)?shù)?類回環(huán)處于工作狀態(tài)時(shí),所有從傳輸層無線電載波接收到的無線鏈路控制(RLC)服務(wù)數(shù)據(jù)單元(SDUs)將被再次傳輸?shù)竭@些載波的上行鏈路。如果某一無線載波的上行鏈路比下行鏈路有更多的帶寬,那么所接受到的數(shù)據(jù)位將被重復(fù)來填充上行RLC SDU。如果上行鏈路的帶寬少于下行鏈路,則所接受到的SDU在傳輸前就被截短了。
ALT=圖3: 由于UE正被尋呼,由正建立的常規(guī)RRC連接可以啟動(dòng)某個(gè)基于測試控制的設(shè)置程序。>
當(dāng)?shù)?類回環(huán)直接置于第一層上并且將傳輸塊加上其相關(guān)的校驗(yàn)和。與第1類回環(huán)不同的是,由于所接收到的校驗(yàn)和作為數(shù)據(jù)的一部分將被再次傳輸,較之于下行鏈路,上行鏈路應(yīng)當(dāng)有更多的帶寬。如果上行鏈路沒有足夠的帶寬來容納數(shù)據(jù)和校驗(yàn)和,則會(huì)以收到的校驗(yàn)和為基礎(chǔ),對(duì)將要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位加以截短。
兩類回環(huán)均適合于測量UE發(fā)射機(jī)。在測量UE接收機(jī)時(shí),回環(huán)類型的選擇尤其重要。第1類回環(huán)連同透明模式的RLC實(shí)體,通常用于位錯(cuò)率。兩種類型中的任意一種的測量都可用于測量塊錯(cuò)率。如果采用第1類回環(huán),則須結(jié)合某一種公認(rèn)模式RLC實(shí)體來計(jì)算在狀態(tài)信息包數(shù)據(jù)單元(PDUs)中所要求再次發(fā)射的數(shù)量。對(duì)于第2類回環(huán),測試設(shè)置可利用與數(shù)據(jù)塊一同回環(huán)所接收的循環(huán)冗余校驗(yàn)單元(CRC)位,從而決定UE是否正確接收到數(shù)據(jù)塊。
也可設(shè)置回環(huán)實(shí)體以填充具有無用位模式的專用控制信道(DCCH)的任何空白控制層。這樣可確保用于上行鏈路的總的帶寬不變,意即無論控制層上是否有消息存在,物理和傳輸信道保持某一穩(wěn)定狀態(tài)。TC協(xié)議層管理這一特征和回環(huán)實(shí)體的其它部分。
測試控制
TC 協(xié)議層存在于與移動(dòng)管理和呼叫控制層處于同一水平的W-CDMA堆棧上的控制層上(參見圖1)。當(dāng)UE處于某一測試環(huán)境中而非在一個(gè)現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)中時(shí),它被用來控制UE中的回環(huán)實(shí)體并有效地替代諸如CC和SM(會(huì)議管理)這樣的非接入底層(NAS)。
通過為CC和SM提供這樣的一個(gè)替代層,TC則可通過為UE模擬一個(gè)真實(shí)的用戶服務(wù)而將測試環(huán)境釋放。例如,用戶信道不對(duì)RMC定義做出響應(yīng),而且無須激活用戶服務(wù),UE可以拒絕某一信道設(shè)置請(qǐng)求。TC 也要求較少的消息,較之于某一用戶服務(wù)而言,要到達(dá)無線資源控制才可產(chǎn)生一個(gè)信道。這樣它縮短了在UE上電和UE待測準(zhǔn)備完畢之間的時(shí)間。TC提供了某種無線載波測試模式和用于控制回環(huán)實(shí)體的方法。
當(dāng)UE被送至一個(gè)激活的無線載波測試模式消息時(shí),這個(gè)UE 將被放置于無線載波測試模式中。基于這一點(diǎn),在其容量范圍內(nèi),它將會(huì)接收任何載波設(shè)置請(qǐng)求,并將無線載波連接地回環(huán)實(shí)體上。通過將一個(gè)去激活(關(guān)閉)無線載波測試模式消息發(fā)送到UE,這個(gè)UE也可回復(fù)到其正常的操作模式。
設(shè)置實(shí)例
一旦設(shè)置了某個(gè)無線載波并將其連接到回環(huán)實(shí)體,則可用一個(gè)封閉的UE測試環(huán)消息來告知在這個(gè)UE中的回環(huán)實(shí)體進(jìn)入到在那個(gè)無線載波的回環(huán)模式之一。這一消息中的某一參數(shù)將會(huì)告知回環(huán)實(shí)體是否填滿了這個(gè)空的DCCH塊。
ALT=圖4:許多種優(yōu)化測試可加以應(yīng)用。此處,只要用戶設(shè)備開始上電,尋呼消息即可被連續(xù)發(fā)送出去,因此一旦用戶設(shè)備完成其啟動(dòng)序列它將啟動(dòng)安裝程序。實(shí)際上,這種做法帶寬的利用率不高,但它在靜態(tài)試驗(yàn)環(huán)境中具有一定意義。>
圖3 描述了基于TC的設(shè)置程序,這一程序由某個(gè)正被建立的常規(guī)的RRC連接開始,這一連接是由于UE正在被呼叫引起的。UE自身不能夠要求激活無線載波測試模式(這是TC的一個(gè)功能),因此,當(dāng)UE開始RRC連接而非測試設(shè)置時(shí),除了請(qǐng)求某一不適合的用戶服務(wù),它別無選擇。
一旦RRC連接建立,測試裝置會(huì)激活無線載波測試模式并發(fā)送某一RRC無線載波設(shè)置消息,這一消息通常包含與其中的一個(gè)RMC定義相匹配的信道配置。
UE通過發(fā)送無線載波設(shè)置完成消息,確認(rèn)某一RMC配置的成功轉(zhuǎn)換,測試裝置以要求UE的回環(huán)實(shí)體閉合RMC中傳輸層的回環(huán)來做出響應(yīng)。這個(gè)電話現(xiàn)在就處于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)測量均可進(jìn)行的狀態(tài)。
其它的優(yōu)化方案
RMC 、回環(huán)實(shí)體和TC構(gòu)成了UE測試環(huán)境的基礎(chǔ),采用其它的優(yōu)化方案可使這一環(huán)境更為有效。這使得測試環(huán)境更為有意義,但在某一實(shí)際的W-CDMA網(wǎng)絡(luò)中它可能不會(huì)發(fā)生。舉一個(gè)反復(fù)呼叫直至其做出響應(yīng)的例子。
當(dāng) 某一用戶裝置初次達(dá)到將測試其RF性能的生產(chǎn)工位時(shí),這一用戶設(shè)備的電源是關(guān)閉的。在啟動(dòng)TC的設(shè)置程序開始前,這一UE 必須運(yùn)行其啟動(dòng)序列。如該UE在這個(gè)序列完成前就已被尋呼,它將不會(huì)做出響應(yīng)。對(duì)于這一問題,一個(gè)可能的解決方案即是在發(fā)送尋呼消息前等待足夠長的時(shí)間來完成啟動(dòng)序列的運(yùn)行。可是,為了避免出現(xiàn)竟?fàn)帡l件,這一等待時(shí)間將要比UE達(dá)到它可被呼叫的這一點(diǎn)的實(shí)際時(shí)間還要長才可。
另一種解決方案是讓測試環(huán)境來監(jiān)視UE并僅當(dāng)UE完成啟動(dòng)序列后發(fā)送尋呼信息。與前一方法相比,盡管節(jié)省了測試時(shí)間,由于必須對(duì)UE的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行跟蹤,它會(huì)造成測試環(huán)境更為復(fù)雜。
一個(gè)更為有效的解決方案是一旦UE開始上電,就開始持續(xù)發(fā)送尋呼消息直至UE做出響應(yīng)。這樣,這個(gè)UE將會(huì)接收一條尋呼信息并在其完成啟動(dòng)(參見圖4)后開始設(shè)置程序?,F(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)不可能這樣,因?yàn)檫@樣做帶寬的利用率不高,但在一個(gè)靜態(tài)測試環(huán)境中卻是有意義的。
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