本发明涉及无线通信自动化测试技术领域，具体涉及一种用于射频拉远基站的自动化测试系统与方法。
背景技术：
现有的LTE(Long term Evolution，长期演进)系统及TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)系统的基站多采用分布式结构，分布式基站是指基站的BBU(Base Band Unit，基站处理单元)和RRU(Remote RF Unit，射频拉远单元)各自作为独立的模块分开放置，并通过光接口利用光纤相连的一种基站模式。分布式基站系统的容量大，集成度高，组网灵活，可适用于多种覆盖场景，同时其功耗小，可靠性高，设备成本低，从而使网络建设和维护的成本相应大大下降。
RRU下行链路将接收到的BBU的基带信号进行成形滤波、削峰、数字预失真等处理后变频到中频，然后通过模拟方式进一步变频到射频，通过功放后发射；RRU的上行链路则将接收的终端信号经过选频放大后变频到中频和基带，再通过光接口传给BBU。RRU的各项指标直接影响到了信号的覆盖范围和无线通信的质量，传统的测试只关心设备的硬件指标，而忽略与BBU通信的协议流程测试，导致BBU与RRU间的通信过程极易出现异常；虽然也有提出协议与指标同时测试的方法，但只能用作早期的调试方法，无法实现协议和指标的自动化测试，因此，提供一种能同时覆盖协议和指标的自动化测试方法成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本申请实施例通过提供一种用于射频拉远基站的自动化测试系统与方法，解决了现有技术中射频拉远基站的自动化测试无法同时覆盖协议和指标的问题。
本申请实施例提供一种用于射频拉远基站的自动化测试系统，包括：测试机、模拟BBU、目标机、频谱分析仪；所述测试机为安装有测试软件的计算机，所述目标机为被测RRU；
所述测试机通过以太网分别与所述模拟BBU、所述目标机、所述频谱分析仪相连，所述模拟BBU通过光纤与所述目标机连接，所述目标机通过射频线与所述频谱分析仪连接；
所述测试机用于生成测试用例下发测试信息，用于根据反馈信息进行分析，获得协议测试结果；用于下发指标查询指令，用于根据指标信息进行分析，获得指标测试结果；
所述目标机用于对测试信息进行处理生成反馈信息；
所述模拟BBU用于透传测试信息、透传反馈信息；
所述频谱分析仪用于执行指标查询指令，生成指标信息。
优选的，所述测试机包括测试用例生成模块、协议应答数据分析模块、指标数据操作模块、指标数据分析模块；所述模拟BBU包括透传模块、第一协议模块；所述目标机包括测试模块、第二协议模块；
所述测试用例生成模块，用于生成测试用例下发测试信息；
所述协议应答数据分析模块，用于接收来自所述目标机的反馈信息，并将提取的协议测试值与协议预设值进行对比，获得协议测试结果；
所述指标数据操作模块，用于下发指标查询指令；
所述指标数据分析模块，用于接收来自所述频谱分析仪的指标信息，并将提取的指标测试值与指标预设值进行对比，获得指标测试结果；
所述透传模块，用于实现所述测试机和所述目标机之间的信息传递；
所述第一协议模块，用于用于实现BBU功能，与所述目标机进行交互；
所述测试模块，用于与所述测试机进行交互，处理所述测试机直接下发至所述目标机的测试信息；
所述第二协议模块，用于实现RRU功能，与所述模拟BBU进行交互。
优选的，所述测试机还包括测试结果记录模块；
所述测试结果记录模块，用于保存协议测试结果、指标测试结果、测试中产生的异常信息。
优选的，还包括信号发生源；所述信号发生源通过射频线与所述目标机连接；所述信号发生源用于产生所述目标机进行上行链路测试所需的射频信号。
另一方面，本申请实施例提供一种用于射频拉远基站的自动化测试方法，包括以下步骤：
将测试机通过以太网分别与模拟BBU、目标机、频谱分析仪相连，将所述模拟BBU通过光纤与所述目标机连接，将所述目标机通过射频线与所述频谱分析仪连接；其中，所述测试机为安装有测试软件的计算机，所述目标机为被测RRU；
所述目标机与所述模拟BBU建立TCP连接，所述测试机分别与所述模拟BBU、所述目标机、所述频谱分析仪建立UDP连接；
进入测试流程，所述测试包括协议测试、指标测试；
其中，所述协议测试包括：所述测试机生成测试用例；利用所述模拟BBU透传或直接将测试信息下发至所述目标机；所述目标机对测试信息进行处理生成反馈信息，并将反馈信息通过所述模拟BBU透传至所述测试机；所述测试机根据所述反馈信息进行分析，获得协议测试结果；
其中，所述指标测试包括：所述测试机下发指标查询指令至所述频谱分析仪；所述频谱分析仪执行所述指标查询指令，并将检测获得的指标信息发送至所述测试机；所述测试机根据所述指标信息进行分析，获得指标测试结果。
优选的，所述协议测试包括非告警协议测试，所述非告警协议测试包括以下步骤：
所述测试机生成第一测试用例，所述第一测试用例的测试信息包含协议信息、第一协议预设值；
所述测试机通过所述模拟BBU将所述协议信息下发至所述目标机；
所述目标机接收所述协议信息，并对所述协议信息进行处理获得第一反馈信息；
所述目标机通过所述模拟BBU将所述第一反馈信息传递至所述测试机；
所述测试机接收所述第一反馈信息，并提取获得第一协议测试值，将所述第一协议测试值与所述第一协议预设值进行对比，获得协议测试结果。
优选的，所述协议测试包括告警测试，所述告警测试包括以下步骤：
所述测试机生成第二测试用例，所述第二测试用例的测试信息包含控制信息、第二协议预设值；
所述测试机将所述控制信息直接下发至所述目标机；
所述目标机接收并执行所述控制信息，若达到告警条件，则所述目标机产生告警信息，并将所述告警信息通过所述模拟BBU上报至所述测试机；
所述测试机接收所述告警信息，并提取获得第二协议测试值，将所述第二协议测试值与所述第二协议预设值进行对比，获得告警测试结果。
优选的，在所述指标测试中，所述测试机生成指标预设值；所述测试机接收来自所述频谱分析仪的指标信息，并将提取的指标测试值与所述指标预设值进行对比，获得指标测试结果。
优选的，在所述进入测试流程之前，还包括：通过所述测试机选择手动测试或自动测试。
优选的，在所述获得协议测试结果之后，还包括：将所述协议测试结果保存至协议测试文件中，将协议测试中产生的异常信息保存至异常日志中；
在所述获得指标测试结果之后，还包括：将所述指标测试结果保存至指标测试文件中，将指标测试中产生的异常信息保存至异常日志中。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明通过目标机与模拟BBU建立TCP连接，通过测试机分别与模拟BBU、目标机、频谱分析仪建立UDP连接，然后进入测试流程，测试包括协议测试和指标测试，协议测试包括通过测试机生成测试用例，利用模拟BBU透传或直接将测试信息下发至目标机，目标机对测试信息进行处理生成反馈信息，并将反馈信息通过模拟BBU透传至测试机，测试机根据反馈信息进行分析，获得协议测试结果；指标测试包括通过测试机下发指标查询指令至频谱分析仪，频谱分析仪执行指标查询指令，并将检测获得的指标信息发送至测试机，测试机根据指标信息进行分析，获得指标测试结果。综上，与以往的测试方法相比，本发明不仅能完成指标测试项的自动测试，还能同时完成协议测试项的自动测试，使对射频拉远基站的测试达到全面覆盖。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种用于射频拉远基站的自动化测试系统的连接示意图；
图2为本发明实施例提供的一种用于射频拉远基站的自动化测试系统的数据传输示意图；
图3为本发明实施例提供的一种用于射频拉远基站的自动化测试系统中测试机的软件分层示意图；
图4为本发明实施例提供的一种用于射频拉远基站的自动化测试系统在测试过程中各模块的交互示意图。
具体实施方式
本发明提供一种用于射频拉远基站的自动化测试系统与方法，将运行有测试软件的计算机作为测试机，将被测RRU作为目标机。通过测试机的测试用例生成模块生成非告警协议测试用例和告警相关测试用例：非告警协议测试用例按照接口协议格式进行组包，利用模拟BBU的透传模块实现测试数据下发；告警相关测试用例按照自定义协议格式进行组包，直接下发给目标机，目标机的测试模块接收此种测试用例，实现对目标机状态控制；两种测试用例最终效果都会引起目标机的第二协议模块生成处理结果并利用模拟BBU的透传模块回复给测试机，测试机利用协议应答数据分析模块对回复数据分析以完成协议流程测试。同时，测试机的指标数据操作模块适时向频谱分析仪下发指标控制和查询指令，利用指标数据分析模块对频谱分析仪反馈的数据进行分析以完成指标测试。
测试机可提供手动测试和自动测试两种模式，满足不同阶段测试需求，同时会保存每轮测试的测试结果和测试异常日志，供使用者分析和核对。
协议测试没有上行链路或者下行链路的区别，但却和下行指标测试密切相关，而且测试人员更关注下行链路的自动化测试，所以本发明仅讨论下行链路测试，上行指标测试可参考已实现的方法。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
本发明实施例提供的一种用于射频拉远基站的自动化测试系统主要由以下几个部分构成：运行有测试软件的PC机(测试机)、RRU(目标机)、模拟BBU、频谱分析仪、信号发生源(用于上行链路测试)、光纤和射频线。即将运行有测试软件的PC机作为测试机，将被测RRU作为目标机。
如图1所示，所述测试机通过以太网(如通过路由器)分别与所述模拟BBU、所述目标机、所述频谱分析仪相连，所述模拟BBU通过光纤与所述目标机连接，所述目标机通过射频线与所述频谱分析仪连接。
如图1、图3、图4所示，所述测试机核心部分包括测试用例生成模块、协议应答数据分析模块、指标数据操作模块和指标数据分析模块。四个模块协调工作，负责按照Ir(Interface between the RRU and the BBU)协议格式生成并下发非告警协议测试用例，按照命令ID+数据的自定义协议格式生成并下发告警相关测试用例，分析目标机回复结果，完成协议测试任务；控制频谱分析仪，读取频谱分析仪数据，完成指标测试任务。
实施例中的测试机按照Ir(Interface between the RRU and the BBU)协议格式和功能生成非告警协议测试用例，按照命令ID+数据的自定义协议格式生成告警相关测试用例；利用模拟BBU的透传功能向目标机下发非告警协议测试用例，而告警相关测试用例则直接下发给目标机，并对目标机的回复结果进行分析，完成协议测试，并将测试结果记录到协议测试文件中；测试机的测试界面有手动测试和自动测试的选项，手动测试用于目标机调试用，可以对其不同功能分别进行测试；自动测试用于老化测试功能，无需测试人员在场，可以对目标机所有功能实现全面的重复测试。该发明实施例中的测试软件可运行在VC++平台上，利用MFC(Microsoft Foundation Classes)实现。
模拟BBU数据链路层为目标机提供IQ数据源，应用层包含第一协议模块和透传模块，第一协议模块负责实现Ir协议中真实BBU中的功能，与目标机进行交互；透传模块负责将测试机下发的测试用例透传给目标机。即实施例中模拟BBU为目标机提供IQ数据源，利用Ir协议与目标机实现通信，自身能下发协议相关配置，保证RRU正常运行；同时，模拟BBU也可作为测试机与目标机间透明传输通道，实现测试机与目标机间的测试信息的交互。模拟BBU与目标机间通过光纤连接，其具体实现可参考现有技术。
所述目标机应用层包含第二协议模块和测试模块。第二协议模块负责实现Ir协议中RRU的功能；测试模块通过命令ID+数据的自定义协议格式与测试机交互，处理测试机直接下发的查询配置指令。测试模块所占空间与测试需求直接相关，正常情况下测试模块仅用来实现告警功能测试，不影响目标机的存储空间。
实施例中信号发生源，用于产生目标机上行链路测试所需的射频信号，并提供10M的参考信号作为射频拉远单元的锁相环参考来实现系统同源。上行链路测试中，信号发生源向目标机发送射频信号，目标机将射频信号转换为基带信号发送给模拟BBU，模拟BBU将信号采集后保存到信号采集文件中，可以利用测试机从模拟BBU中获取和分析信号采集文件，以完成上行链路测试。
实施例中频谱分析仪，用于实现目标机的下行链路指标测试，并提供10M的参考信号作为射频拉远单元的锁相环参考来实现系统同源。
信号发生源和频谱分析仪分别与目标机通过射频线相连。
基于以上测试系统，涉及的数据传输如图2所示，包括协议测试数据(非告警测试数据及上报的告警数据)的传输，目标机控制数据(告警测试控制数据)的传输，指标测试数据的传输，系统中各模块间的交互如图4所示，测试流程包括以下步骤：
步骤1.1，将测试机通过路由器分别与模拟BBU、目标机和频谱分析仪相连；模拟BBU与目标机通过光纤连接；目标机通过射频线与频谱分析仪连接。
步骤1.2启动各个设备。
100：目标机的第二协议模块与模拟BBU的第一协议模块建立TCP连接，按照Ir协议实现交互，能建立小区，并有射频信号产生；测试机与模拟BBU的透传模块、目标机的测试模块和频谱分析仪分别建立UDP连接。
步骤1.3在测试机的测试界面中选择手动测试或是自动测试，进入不同的测试流程。
不同的测试流程仅仅是进入手动测试还是自动测试流程的区别，手动和自动测试两种测试流程都可以实现非告警测试、告警测试和指标测试。
步骤1.4测试机的测试用例生成模块生成测试用例，每个测试用例按照Ir协议的规定可以直接得到测试结果预设值，指标测试结果的预设值在此也会按照无线通信协议要求直接产生。
101、102：对于第一测试用例，测试机利用模拟BBU的透传模块将测试数据下发给目标机。
103、104：目标机的第二协议模块对接收到的协议消息进行处理，将处理结果利用模拟BBU的透传模块传给测试机。
测试机的协议应答分析模块从回复结果中提取数据，与预设值进行比对，将测试结果保存到协议测试的文件中。
105：告警测试中，测试机直接将第二测试用例下发给目标机，目标机的测试层执行测试机下发的指令。
103、104：达到告警条件后，目标机的第二协议模块产生告警消息，利用模拟BBU的透传模块上报给测试机，测试机的协议应答数据分析模块从中提取数据，与预设值进行比对，将测试结果保存到协议测试的文件中。
在执行测试任务时产生的异常情况原因也会被保存到日志文件中。
步骤1.5目标机在执行第一测试用例时，会导致频谱分析仪上的射频信号出现变化，此时进入以下处理流程：
106：测试机的指标数据操作模块对频谱分析仪下发控制和查询指令(即指标查询指令)。
107：频谱分析仪(频谱仪数据模块)执行测试机下发的指令，将检测到的指标值回复给测试机。指标数据分析模块从频谱分析仪回复消息中提取参数值，将其与预设值进行比对，将比对结果保存到指标测试的文件中。
步骤1.6自动测试过程中，循环执行步骤1.4和步骤1.5。
实施例中所接的频谱分析仪可以为安捷伦的频谱分析仪，相应的实现向频谱分析仪下发查询指令需要在PC上安装Agilent IO Libraries Suite的程序库套件。
具体实施时，本领域技术人员可利用计算机技术自行设计PC控制机(测试机)软件，实现基于VC++的自动化测试平台，以便实现PC机的测试功能。如图3所示，提供一种基于上述系统的测试机实现方法，即提供具体软件实现建议供参考：PC控制机(测试机)软件可以分为用户界面层、测试层和通信层：
通信层用以实现与模拟BBU、目标机、频谱分析仪间数据收发的交互，主要包含数据数据的发送模块和数据的接收模块，与三者间通过UDP建立连接。
界面层为测试机提供设置模拟BBU IP和频谱分析仪IP的入口，由于目标机IP可以通过模拟BBU获取，所以界面层不必提供目标机IP入口；另外，界面层还提供了各种测试选项，主要分为手动测试和自动测试两类。手动测试包含的选项有状态查询、参数查询、版本查询、告警查询、小区配置、参数配置、RRU复位、天线校准开关设置、日志上传、天线校准结果查询、版本激活、远程复位、时延测量请求、时延测量配置、还回、天线校准请求、校准参数配置请求、版本下载、模拟BBU配置接口和RRU信息查询；自动测试除包含手动测试所有测试项外还包含异常告警、日志检测两个功能。自动测试和手动测试只能二选一，自动测试和手动测试中的各选项可以单选或者多选。界面层还提供了显示测试结果的子窗口，供使用者更直观的查看测试结果。
测试层主要负责生成测试目标机的测试数据，处理目标机的测试结果和生成测试结果文件及异常日志。测试层可以分为三个部分：(1)协议测试部分，包括测试用例生成模块和协议应答数据分析模块，主要通信对象为模拟BBU的透传模块，在告警功能的测试中，协议测试部分还需要直接与目标机的测试模块进行通信，以便控制目标机达到产生或者消除告警的条件；(2)指标测试部分，包括指标数据查询模块、指标数据分析模块，主要通信对象为频谱分析仪；(3)测试结果记录部分，包括测试结果记录模块。
在协议测试部分，测试层按照Ir协议的格式和功能生成测试用例，通过获取和设置目标机的运行状态，调用通信层下发测试用例或者接收目标机的回复消息，将目标机的回复结果与预期值进行比对，利用测试结果记录模块，将测试结果记录在协议测试文件中，将测试过程中产生的异常情况记录到异常日志中，其中预设值在完成测试用例的设计后按照Ir协议要求即可生成。该部分实现测试的功能有：状态查询、版本查询、RRU复位、天线校准开关设置、日志检测与上传、天线校准结果查询、版本激活、远程复位、还回、校准参数配置请求、版本下载、时延测量请求与配置、参数的查询与配置、小区的建立/更新/删除、告警的检测与上报。
告警测试不同与非告警协议测试，在此特别说明。在告警上报的测试中，靠设备正常运行状态无法产生全部告警，但每个告警流程都需要覆盖，此时就需要打桩测试，打桩测试要求测试机能直接控制目标机，使其达到能产生告警的状态，从而完成对所有告警流程的测试。因此，测试用例生成模块中，用于告警的测试数据并不是协议数据，而是对目标机的控制数据，无需按照Ir协议对其进行包装，也无需经过模拟BBU下发给目标机，而是直接下发给目标机，因此测试机与目标机直连是必要的。
自动测试时，测试用例生成模块提供了两种生成测试用例(此处的测试用例主要指第一测试用例)的方法，两种方法都利用队列实现对生成的测试用例的存放。第一种是利用代码默认产生的测试用例，此种测试用例中的测试数据按照Ir协议的功能需求、结合无线通信测试规范中的测试要求产生，直接固化在代码中，包含了正常数据和异常数据的测试，属于必测项，在队列中默认存在；第二种是利用配置界面生成的测试用例，用于对测试过程中出现的必测项以外的异常情况的测试，此种测试用例可以利用界面配置生成对应功能的数据，测试用例生成模块将该数据按照Ir协议格式包装成测试用例，存放到队列中。测试开始后，队列中所有的测试用例会被逐条发送，直到完成所有的测试。第二种测试用例属于补充测试项，可增加和删除，测试人员配置好后，测试过程中无需重新配置。手动测试时，测试用例生成模块从界面得到配置数据后，生成测试用例，利用通信层直接将其发送出去，无需存放队列中。
其中，在指标测试部分，测试机下发指令的对象为频谱分析仪，测试机间隔t时间下发一次指标查询指令，并将获得的指标值与预期值比对，最后利用测试结果记录模块将比对结果记录到指标测试文件中，此处的预期值根据无线通信测试标准可以得到。时间t的算法为：下行链路测试中，测试机在协议测试中下发引起频谱变化的配置到频谱在频谱分析中产生变化需要经过固定的时间t1，测试机循坏到执行频谱变化配置需要经过的时间为t2，因此经过t1+t2的时间，频谱会在频谱分析中变化一次，所以t＝t1+t2。
综上，本发明不仅能完成指标测试项的自动测试，还能同时完成协议测试项的自动测试，使对射频拉远基站的测试达到全面覆盖；测试用例生成模块包含的必测项数据和补充测试项数据设计不仅为测试者节省了用于生成不同测试用例的配置时间，更增加了测试的灵活性；测试机提供的手动测试和自动测试两种模式不仅便于初期调试和定位问题，也能对设备进行老化测试，满足了不同测试阶段的测试需求；测试完成后有直观的测试结果文件和完备的异常日志以供查询和分析，便于立即得出测试结论和快速定位测试中遇到的问题，能极大减轻测试的工作量，提高工作效率。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。