专利名称：移动通信系统性能测试装置、系统及测试方法
技术领域：
本发明涉及一种测试装置，具体而言，涉及一种移动通信系统无线性能的测试装置，以及包含所述测试装置的系统与测试方法。
背景技术：
移动通信系统无线性能测试的目的在于，验证真实场景下的系统性能。测试要求一部分用户分布在系统覆盖区域的固定位置，同时，另一部分用户沿区域内指定路线移动。 所有用户都按照预先设计好的呼叫模型进行业务。用户的部署位置、移动路线以及呼叫模型，需尽可能接近网络运行时的真实情况。测试过程中，测试人员通过人工操作终端或笔记本(用以控制无线数据终端)发起呼叫，并记录此时各个用户的呼叫成功率、业务质量、掉话率(断线率)等数据，以及网络侧的信令和性能统计数据。通过对以上数据进行深入分析，就能够确认移动通信系统的性能，也可以及时发现和定位相关问题。目前，存在两种常规的测试方法，一种是人工测试，另一种是半自动测试。人工测试的步骤如下1)预先在各个固定测试点和交通工具上安排测试人员，并携带若干测试终端和配套设备。如果测试终端为无线数据终端，则需要准备笔记本电脑；如果无外部电源，则需要准备蓄电池或车载充电器；如果因天气环境、安全等因素所限，则可能需要在每个固定点准备测试车辆。2)每个测试人员按照性能测试规范的要求，在指定时间用人工进行特定业务呼叫，并记录结果，包括呼叫成功情况、业务质量及业务保持状态。 3)测试过程统一由负责人指挥，并通过对讲机、电话、手机等通信方式与测试人员进行点对点沟通，以了解各测试位置情形，处理测试过程中出现的各类异常情况。4)测试结束后，各个测试位置的人员将记录数据表格汇总，再由数据处理人员统一分析和处理。而半自动测试的测试规划、测试过程分别与上述人工测试的步骤1、2相同，只不过测试中可能部分用到路测系统或自动路测工具，以代替手工拨号方式，控制一个或多个终端的呼叫。就半自动测试的测试协调过程而言，也与上述人工测试的步骤3类似，仍需要由人员沟通来控制整个测试。最后，尽管路测系统或自动路测工具可以自动统计出部分测试结果，但是，无法按照测试规范要求输出指定格式的结果，仍少不了由人员统一分析和处理这一环节。显然，现有的移动通信系统无线性能测试方式中，由于缺少相关自动化测试装置的应用，势必导致存在以下问题，例如，资源投入大，每个测试点除需安排测试人员以外，还需配置笔记本、外接电源甚至测试车辆。再如，实施过程随机性难以控制，人工测试中，所有控制操作都是由测试人员进行，随机性大，易出现操作失误；半自动测试中，只要有一个测试点出现操作失误或设备问题，整个测试过程就不得不停下来，只能靠人员互相通信，来协调多个测试点间的同步和校准。又如，时间控制不精确，由于是测试人员人工操作，各种原因会使得每个测试步骤的时间发生或短或长的改变。即便使用路测系统或自动路测工具自动拨打，也需要人员手动启动，时间难以准确。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种有效处理现有移动通信系统无线性能测试中存在问题的解决机制，从而实现测试过程的完全自动化。本发明的上述目的通过提供移动通信系统性能测试装置、系统以及相应测试方法而实现。根据本发明的第一方面，提供一种移动通信系统性能的测试装置，包括终端接口模块、控制模块和通信模块，其特征在于，所述终端接口模块连接一个或多个测试终端，所述测试终端可接入所述移动通信系统；所述通信模块通过无线网络连接远程服务器，用于从远程服务器将预先制定的测试脚本下载到所述控制模块；所述控制模块根据测试脚本控制终端接口模块，利用所述测试终端测试移动通信系统的无线性能。在第一方面中，优选的是，所述测试装置采用金属机箱，其表面设有由非金属材料制作的无线通信窗，所述无线通信窗的宽度大于或等于二分之一信号波长。 优选的是，所述通信模块通过GPRS、EDGE或EVDO数据通道连接远程服务器。优选的是，所述测试装置还包括温控模块，用于在所述控制模块的控制下，调节所述测试装置内部的温度。优选的是，所述终端接口模块采用USB接口或Mini-PCI-E接口。优选的是，所述测试终端为移动电话、无线数据终端或无线通信模块。优选的是，所述远程服务器通过网络连接远程客户端，所述测试脚本通过远程客户端在远程服务器上预先制定。根据第二方面，提供一种移动通信系统性能的测试系统，包括多个测试装置、远程服务器以及远程客户端，所述远程服务器通过网络连接远程客户端，其特征在于，通过远程客户端，在远程服务器上为每个测试装置预先制定测试脚本，所述测试装置包括终端接口模块、控制模块和通信模块，其中，所述终端接口模块连接一个或多个测试终端，所述测试终端可接入所述移动通信系统；所述通信模块通过无线网络连接远程服务器，用于从远程服务器将所述测试脚本下载到指定测试装置的控制模块；所述控制模块根据测试脚本控制终端接口模块，利用所述测试终端测试移动通信系统的无线性能。根据第三方面，提供一种移动通信系统性能的测试方法，在测试系统中使用，所述测试系统包括多个测试装置、远程服务器以及远程客户端，所述测试装置包括终端接口模块、控制模块和通信模块，其中，所述终端接口模块连接一个或多个测试终端，所述测试终端可接入所述移动通信系统，所述通信模块通过无线网络连接远程服务器，所述远程服务器通过网络连接远程客户端，所述测试方法包括以下步骤通过远程客户端，在远程服务器上为每个测试装置预先制定测试脚本；从远程服务器将所述测试脚本下载到指定测试装置的控制模块；以及所述控制模块根据测试脚本控制终端接口模块，利用所述测试终端测试移动通信系统的无线性能。按照本发明，由于移动通信系统性能的测试装置、系统完全采用自动化方式测试， 解决了长期以来人工测试或半自动测试中所存在操作过程繁琐、测试协调复杂、测试结果不准确等问题，使得测试实施简便、过程控制精确，结果统计快捷。而且，本发明所提供测试装置部署简单、安装方便，节省了现有测试方式需要的大量资源投入。进一步地，本发明能够通过远程服务器对分布式测试终端进行联合控制，从而构造更加复杂的测试配置和场
为更好地理解本发明，下文以实施例结合附图对本发明作进一步说明。附图中图1为本发明一实施例的移动通信系统性能测试系统的拓扑结构图；图2为本发明该实施例的移动通信系统性能测试装置的模块结构图；图3为本发明该实施例的移动通信系统性能测试系统的工作流程图。
具体实施例方式参照图1，图1为本发明一实施例的移动通信系统性能测试系统的拓扑结构图。其中，多个测试装置11分别布置在不同的室外测试区域。一般情况下，每个测试装置11连接若干测试终端，但是如果需要，测试装置11也可以只连接一个测试终端。这里，要求测试终端可接入待测试的目标移动通信系统。测试终端可采用GSM、GPRS、EDGE、EVDO, WCDMA, CDMA2000、TDSCDMA或LTE制式，例如为具有USB接口的移动电话。测试装置11通过无线网络连接到远程服务器12，其中，无线网络可采用GSM、GPRS、EDGE、EVD0、WCDMA、CDMA2000、 TDSCDMA或LTE。远程服务器12与远程客户端13之间，可通过例如Internet、Intranet, LAN等有线网络连接，也可通过无线网络连接(未图示)。远程服务器12承担对各测试装置11以及测试终端的管理维护工作。预先制定的测试脚本存储在远程服务器12上，该服务器支持向测试装置11下载和激活测试脚本，并接收和存储测试装置11及测试终端的状态，最终形成测试数据记录表。通过远程客户端13，为测试人员提供对测试系统的管理界面。可支持编写测试脚本，实时查看整个测试过程，并实时控制部分或全部测试终端，根据实际情况修改或调整测试过程。图2为测试装置11的模块结构图。如图2所示，测试装置11中，主控部分设有终端接口模块21、控制模块22以及通信模块23。其中，终端接口模块21是计算机上扩展的具有电源管理、局部复位功能的接口模块，优选采用USB接口或Mini-PCI-E接口。测试终端可放置在测试装置11的内部，与终端接口模块21相连。终端接口模块21负责监测各个测试终端的状态，可在需要时对测试终端进行软件复位、上下电重启等操作。并且，通过终端接口模块之间的并联或串联方式，可扩展测试终端链接的数量。而当某个测试终端出现故障时，通过对该终端的接口软件复位或者断电复位，终端控制模块21可快速恢复故障。控制模块22例如采用高可用性嵌入式计算机实现，用以协调其它各个模块工作， 并具体实现对每一条测试指令的翻译执行。通信模块23维护测试装置11和远程服务器12 之间的通信链路，该模块可包括扩展的USB接口和无线数据终端，无线数据终端可以采用 GSM、GPRS, EDGE、EVDO, WCDMA, CDMA2000、TDSCDMA 或 LTE 制式。优选地，通信模块 23 通过 GPRS、EDGE或EVDO数据通道连接远程服务器12。远程服务器12将制定好的测试脚本下载到控制模块22中。控制模块22解析测试脚本，用以控制终端接口模块21，从而利用测试终端进行移动通信系统的无线性能测试。为更好地满足室外工作的需要，测试装置11按照防风雨方式设计。优选地，测试装置11可采用铝合金、不锈钢、铁喷漆等金属箱。同时，考虑到置于测试装置内的通信模块或测试终端需接收和发送无线信号，为避免金属箱的屏蔽作用，特别在箱体表面设置无线通信窗M。窗口可使用塑料、玻璃、橡胶等非金属材料封闭，以减少无线信号的衰弱。窗口的高度不限，数量不限，总体上不影响测试装置的整体结构即可。但是，无线通信窗M的宽度需大于或等于二分之一信号波长，以确保无线信号的正常接收和发送。这对于本领域技术人员而言是能够理解的。 测试装置11可在-30V 55°C温度范围内工作，相应地，其内部优选设置温控模块25。温控模块25例如由温度传感器和风扇组成。温度传感器可实时将外界温度反馈给控制模块22，当外界温度超标时，控制模块22根据内部控制标准，通过开启或者关闭风扇来调节测试装置11内部的温度。这样，就确保了测试装置内部温度的有效控制。
电源模块用以支持外部电源及蓄电池供电。外部电源可采用交流、直流电源，而且蓄电池可更换。室外测试时，如果无法提供外部电源供电，则通过更换电池，可确保测试装置长时间工作。电源模块与温控模块同属测试装置的外设部分。参照图3，本发明该实施例测试系统的工作流程描述如下1)制定测试计划和配置根据测试点数量和测试终端数量、呼叫模型、测试时间、数据记录要求等信息，通过远程客户端，在远程服务器上为每个测试装置制定测试计划和配置。具体包括测试终端的数量和编号，测试装置的数量和编号，测试终端与测试装置关联信息，各个测试终端业务模型(业务类型、呼叫起始时间、保持时间)，以及需要记录的测试结果条目等内容。测试计划通过一种可编程语言进行描述，形成测试脚本。这里，所使用测试脚本语言类似于basic，分为测试动作、终端管理、流程控制几类语句。比如，对于一个语音呼叫主叫侧的描述示例如下loop 10amrC 16801000017')sleep(20)hangup ()sleep (10)上述测试共执行10次呼叫，每次呼叫保持20秒，呼叫间隔10秒钟。当然，本领域技术人员了解，也可以使用其他通用脚本语言编写测试脚本。2)部署测试装置根据测试计划中测试点位置，测试人员在外场部署测试装置。对于能够提供外部电源的位置，可以直接使用测试装置。而对于不能提供外部电源的位置，则可以安装电池使用。在无人管理的位置上，可就近使用电线杆、树木、建筑物等作为安装承载物。按照测试配置中，测试装置与测试终端的对应关系以及类型、数量等信息，将测试终端连接到相应的测试装置，并放置在测试装置内部。3)启动测试装置待电源接通后，测试装置启动。启动之后，测试装置通过无线网络自动与远程服务器建立连接，上报测试装置的设备标识，并分配测试终端标识，进入工作准备状态。4)测试脚本加载
通过远程客户端，测试人员为每个加载点的测试终端选择需要执行的测试脚本。 远程服务器自动识别与之关联的测试装置，并且优选地，通过GPRS、EDGE或EVDO等数据通道实时连接，将测试脚本下载到指定测试装置的控制模块中。与现有技术中通过短信方式下发测试计划相比，显然，本发明增强了测试计划下发及执行的实时性。5)测试启动测试人员通过远程客户端启动测试，远程服务器为测试装置下发执行命令。6)测试执行测试装置的控制模块根据测试脚本执行测试，控制终端接口模块对测试终端进行呼叫，记录测试结果，并通过通信模块将测试结果上报远程服务器。7)测试监控通过远程客户端，可实时获取测试进展，查看测试记录，或干预部分或全部测试终端(如暂定、终止或复位)，从而轻松控制测试过程。8)测试结果输出最终，远程服务器确认测试完成后，根据各个测试装置上报的测试结果，统一生成测试记录报表输出。下文以四个测试终端为例，具体说明上述测试过程。按照本发明，四个测试终端最多可置于四个测试点，也可全部置于一个测试点。假设四个终端分别安装在两个测试装置(A、B)内进行测试，每个测试装置安装两个测试终端。在硬件接口的配置上，只要将测试终端通过某种硬件连接方式(如USB)直接连到终端接口模块上即可。实际上，通过使用不同的接口硬件，终端接口模块可以支持4个、8个乃至更多的测试终端。测试装置(无论A或B)上电后，该装置的控制模块通过通信模块和远程服务器建立连接并完成注册。控制模块自动识别终端接口模块上哪些接口有终端连接，哪些没有，并记录连接的信息，再上报远程服务器。远程服务器收到测试装置A上报的终端信息后，将其工作状态记录，供远程客户端查询。因测试人员在制定测试计划时，已对每个测试装置的终端数量进行了设定，所以， 当测试装置A所上报终端数量少于设定数量(假设为三个)时，远程服务器向远程客户端反馈有一个终端无法工作。当测试装置A上报数量多于设定数量(假设为一个)时，远程服务器选择其中一个终端作为被控制(测试)终端，并将另一个终端显示为备用。当测试人员通过远程客户端选择测试装置A进行测试脚本加载后，远程服务器将测试脚本下载到测试装置A。同样地，对于测试装置B，也按照以上步骤完成测试脚本的加载。测试过程中，测试装置A、B以及各测试终端的协同工作，体现在测试脚本中对每个终端定义的工作计划上。比如，Tl时间测试终端1开始呼叫，执行业务1，Tll时间测试终端1呼叫结束；T2时间测试终端2开始呼叫，执行业务2，T22时间测试终端2呼叫结束。 通过具体设置业务起始时间、业务类型，各个测试终端就能够在一个时间轴上按照要求准确地进行工作。除前文所述的移动电话以外，测试终端还可以是2G、3G、4G无线数据终端，或者是笔记本电脑、工业设备中内置的无线通信模块。无线数据终端、无线通信模块通常采用USB接口或Mini-PCI-E接口。然而，需要指出，本发明测试装置所支持的测试终端并不仅仅局限于以上几种终端，而是可以广泛应用于具有其他接口的测试终端，此时发生变化的只是物理接口和信令的码流定义，流程则可以重用。就一个测试装置而言，它支持的最大终端数目受限于该装置的CPU处理能力。在整个测试系统中，所支持的测试终端总数受限于远程服务器侧的网络处理能力。这可以通过服务器集群的方式进行系统扩展。测试装置的使用数目根据测试需要确定。比如，对于小规模区域测试，一般三十个左右即可满足要求。而对于全网大规模测试或者KPI监测，则可能需要数千个测试装置。可以看出，本发明提供的移动通信系统性能测试装置及系统完全实现了自动化， 使用时不受时间、地点、环境的影响，能够真正实现7XM小时测试。显而易见，在此描述的本发明可以有许多变化，这种变化不能认为偏离本发明的精神和范围。因此，所有对本领域技术人员显而易见的改变，都包括在所附权利要求书的涵盖范围之内。
权利要求
1.一种移动通信系统性能的测试装置，包括终端接口模块、控制模块和通信模块，其特征在于，所述终端接口模块连接一个或多个测试终端，所述测试终端可接入所述移动通信系统；所述通信模块通过无线网络连接远程服务器，用于从远程服务器将预先制定的测试脚本下载到所述控制模块；所述控制模块根据测试脚本控制终端接口模块，利用所述测试终端测试移动通信系统的无线性能。
2.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置采用金属机箱，其表面设有由非金属材料制作的无线通信窗，所述无线通信窗的宽度大于或等于二分之一信号波长。
3.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述通信模块通过GPRS、EDGE或EVDO 数据通道连接远程服务器。
4.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括温控模块，用于在所述控制模块的控制下，调节所述测试装置内部的温度。
5.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述终端接口模块采用USB接口或 Mini-PCI-E 接口。
6.如权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试终端为移动电话、无线数据终端或无线通信模块。
7.如权利要求1至6中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述远程服务器通过网络连接远程客户端，所述测试脚本通过远程客户端在远程服务器上预先制定。
8.一种移动通信系统性能的测试系统，包括多个测试装置、远程服务器以及远程客户端，所述远程服务器通过网络连接远程客户端，其特征在于，通过远程客户端，在远程服务器上为每个测试装置预先制定测试脚本，所述测试装置包括终端接口模块、控制模块和通信模块，其中，所述终端接口模块连接一个或多个测试终端，所述测试终端可接入所述移动通信系统；所述通信模块通过无线网络连接远程服务器，用于从远程服务器将所述测试脚本下载到指定测试装置的控制模块； 所述控制模块根据测试脚本控制终端接口模块，利用所述测试终端测试移动通信系统的无线性能。
9.如权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述测试装置采用金属机箱，其表面设有由非金属材料制作的无线通信窗，所述无线通信窗的宽度大于或等于二分之一信号波长。
10.如权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述通信模块通过GPRS、EDGE或EVDO 数据通道连接远程服务器。
11.如权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述测试装置还包括温控模块，用于在所述控制模块的控制下，调节所述测试装置内部的温度。
12.如权利要求8所述的测试系统，其特征在于，所述终端接口模块采用USB接口或 Mini-PCI-E 接口。
13.如权利要求8至12中任一项所述的测试系统，其特征在于，所述测试终端为移动电话、无线数据终端或无线通信模块。
14.一种移动通信系统性能的测试方法，在测试系统中使用，所述测试系统包括多个测试装置、远程服务器以及远程客户端，所述测试装置包括终端接口模块、控制模块和通信模块，其中，所述终端接口模块连接一个或多个测试终端，所述测试终端可接入所述移动通信系统，所述通信模块通过无线网络连接远程服务器，所述远程服务器通过网络连接远程客户端，所述测试方法包括以下步骤通过远程客户端，在远程服务器上为每个测试装置预先制定测试脚本；从远程服务器将所述测试脚本下载到指定测试装置的控制模块；以及所述控制模块根据测试脚本控制终端接口模块，利用所述测试终端测试移动通信系统的无线性能。
15.如权利要求14所述的测试方法，其特征在于，在利用所述测试终端测试移动通信系统的无线性能之后，还包括以下步骤通过所述通信模块，控制模块将测试结果发送到所述远程服务器。
16.如权利要求14所述的测试方法，其特征在于，所述测试装置采用金属机箱，其表面设有由非金属材料制作的无线通信窗，所述无线通信窗的宽度大于或等于二分之一信号波长。
17.如权利要求14所述的测试方法，其特征在于，所述通信模块通过GPRS、EDGE或 EVDO数据通道连接远程服务器。
18.如权利要求14所述的测试方法，其特征在于，所述测试装置还包括温控模块，用于在所述控制模块的控制下，调节所述测试装置内部的温度。
19.如权利要求14所述的测试方法，其特征在于，所述终端接口模块采用USB接口或 Mini-PCI-E 接口。
20.如权利要求14至19中任一项所述的测试方法，其特征在于，所述测试终端为移动电话、无线数据终端或无线通信模块。
全文摘要
本发明公开了一种移动通信系统性能测试装置，以及包含所述测试装置的测试系统与测试方法。所述测试装置包括终端接口模块、控制模块和通信模块，所述终端接口模块连接一个或多个测试终端，所述测试终端可接入所述移动通信系统；所述通信模块通过无线网络连接远程服务器，用于从远程服务器将预先制定的测试脚本下载到所述控制模块；所述控制模块根据测试脚本控制终端接口模块，利用所述测试终端测试移动通信系统的无线性能。根据本发明，测试装置完全采用自动化方式测试，使得测试实施简便、过程控制精确，结果统计快捷，并节省了现有测试方式需要的大量资源投入。
文档编号H04W24/06GK102595461SQ20111007439
公开日2012年7月18日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者周斌, 王旭 申请人:周斌, 王旭