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中國(guó)網(wǎng)通:運(yùn)營(yíng)商TD-SCDMA終端測(cè)試研究

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作者: 時(shí)間:2006-06-30 來源:泰爾網(wǎng)/通信世界 收藏

  自中國(guó)提出的技術(shù)體制被ITU確認(rèn)為第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以來,信息產(chǎn)業(yè)部、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟以及各通信運(yùn)營(yíng)商等都在為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并最終商用做著不懈的努力。進(jìn)入2006年,國(guó)家相關(guān)部門開始籌備TD-SCDMA預(yù)商用網(wǎng),各通信運(yùn)營(yíng)商分別在試點(diǎn)城市建立了TD-SCDMA預(yù)商用,并開始對(duì)TD-SCDMA終端、業(yè)務(wù)及進(jìn)行了全面的測(cè)試和評(píng)價(jià)。
  從現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試結(jié)果來看,TD-SCDMA終端距正式商用尚有一定的距離,鑒于3G業(yè)務(wù)的發(fā)展和終端的成熟程度密不可分,運(yùn)營(yíng)商如何把握TD-SCDMA終端的選擇標(biāo)準(zhǔn)顯然是一個(gè)十分現(xiàn)實(shí)的問題。
  目前3G終端的選擇標(biāo)準(zhǔn)仍然是終端的一致性測(cè)試,但一致性測(cè)試存在很多局限性,并不能完全適應(yīng)3G運(yùn)營(yíng)商對(duì)終端的需求。3G運(yùn)營(yíng)商必須根據(jù)自身3G業(yè)務(wù)的發(fā)展需求,具體規(guī)定對(duì)3G終端的技術(shù)要求和定制需求,通過制定合理的測(cè)試規(guī)范和實(shí)施具體的測(cè)試,來檢驗(yàn)設(shè)備制造商提供的3G終端是否能夠滿足運(yùn)營(yíng)商的要求。在日本,NTT DoCoMo公司根據(jù)公司3G業(yè)務(wù)的發(fā)展戰(zhàn)略,有針對(duì)性地制定出了符合自身特色的3G終端技術(shù)規(guī)范和測(cè)試規(guī)范要求,來具體管理和規(guī)范3G終端。
  本文將從GSM終端和3G終端的一致性測(cè)試入手,來概要分析3G終端一致性測(cè)試的基本要求,并通過分析一致性測(cè)試的局限性,同時(shí)結(jié)合實(shí)際測(cè)試中終端發(fā)現(xiàn)的問題來說明運(yùn)營(yíng)商如何評(píng)估TD-SCDMA終端。
  一、GSM終端和3G終端的一致性測(cè)試
  1.GCF的由來和使命
  由于GSM手機(jī)作為用戶直接使用的終端設(shè)備產(chǎn)品,其品質(zhì)好壞直接影響到用戶權(quán)益乃至GSM的發(fā)展。為保證手機(jī)品質(zhì),維護(hù)GSM運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備制造商和用戶的共同利益,各國(guó)的運(yùn)營(yíng)商和制造商共同發(fā)起成立了GSM MoU組織,GSM MoU組織制訂了嚴(yán)格的手機(jī)型號(hào)認(rèn)證管理制度。對(duì)手機(jī)廠家而言,必須至少滿足以下兩個(gè)條件,才能生產(chǎn)GSM手機(jī):(1)開發(fā)的GSM手機(jī)必須通過FTA(全面型號(hào)認(rèn)證)測(cè)試,由第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)按照GSM 11.10終端設(shè)備技術(shù)規(guī)范規(guī)格書來進(jìn)行測(cè)試審查。一次完整的測(cè)試需要100~200工作小時(shí),測(cè)試的費(fèi)用也是驚人的。(2)生產(chǎn)制造廠必須能夠保證對(duì)手機(jī)生產(chǎn)全程進(jìn)行有效的品質(zhì)控制,如通過ISO9000系列品質(zhì)認(rèn)證。
  此外還規(guī)定需使用指定的測(cè)試系統(tǒng),對(duì)各制造廠商生產(chǎn)的移動(dòng)終端設(shè)備進(jìn)行一致性測(cè)試,產(chǎn)品完全合格后,憑第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)的一致性型號(hào)的認(rèn)證測(cè)試報(bào)告,附加該設(shè)備的一些技術(shù)檔案以及生產(chǎn)廠商的基本信息,手機(jī)制造廠商才可以申請(qǐng)并獲得國(guó)際移動(dòng)設(shè)備標(biāo)識(shí)碼(IMEI)。
  到后來,為了平衡產(chǎn)品品質(zhì)和市場(chǎng)推動(dòng)之間的關(guān)系,GSM終端設(shè)備的認(rèn)證制度和規(guī)程發(fā)生了重大變革。由強(qiáng)制性的第三方全面性型號(hào)認(rèn)證方式,改為由授權(quán)測(cè)試機(jī)構(gòu)或生產(chǎn)廠商依據(jù)GSM認(rèn)可論壇(GCF, Global Certification Forum)所列的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則,進(jìn)行最終一致性測(cè)試。由廠商作一致性測(cè)試合格聲明,并對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)全面負(fù)責(zé)。
  以GSM手機(jī)為例,GCF列舉的一致性測(cè)試項(xiàng)目如下:Cell Selection、PLMN (Network) Selection、Mobile Originated Call、Handover、Location Updating、Short Message Service (SMS)、 Unstructured Supplementary Services Data、Supplementary Services、SIM Management (Security)、SIM Application Toolkit (SAT) 、Data、及WAP等。
  GCF的主要職責(zé)是完成GSM/GPRS和3G終端的認(rèn)證,一致性測(cè)試的測(cè)試用例的驗(yàn)證批準(zhǔn),制定現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的指導(dǎo)方針,制定測(cè)試用例認(rèn)證的指導(dǎo)方針,制定終端認(rèn)證的指導(dǎo)方針。目前,GCF有188個(gè)全權(quán)成員,主要由設(shè)備制造商和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商組成,另外還有67個(gè)觀察員,主要由測(cè)試機(jī)構(gòu)和測(cè)試設(shè)備提供商組成。
  2.GSM終端在中國(guó)的入網(wǎng)認(rèn)證
  目前,GSM終端在中國(guó)如果想要獲取中國(guó)的入網(wǎng)認(rèn)證,除必須有GCF的一致性測(cè)試認(rèn)證之外,還必須通過電磁兼容測(cè)試、型號(hào)核準(zhǔn)和進(jìn)網(wǎng)檢測(cè)三項(xiàng)檢測(cè)。參考的具體標(biāo)準(zhǔn)如下。
  (1)EMC電磁兼容測(cè)試,YD 1032-2000《900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)電磁兼容性限值和測(cè)量方法第一部分:移動(dòng)臺(tái)及其輔助設(shè)備》;(2)型號(hào)核準(zhǔn),YD/T 884-1996《900MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)及測(cè)試方法》和GSM 11.10-1 version 4.22.1;(3)進(jìn)網(wǎng)檢測(cè),YD/T 1215-2002《900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信用分組業(yè)務(wù)(GPRS)設(shè)備測(cè)試方法:移動(dòng)臺(tái)》。
  3.WCDMA終端的一致性測(cè)試
  在3GPP項(xiàng)目開始之初,業(yè)界就確定了WCDMA終端一致性測(cè)試的重要性,并且制定了一致性測(cè)試的協(xié)議規(guī)范。WCDMA終端一致性測(cè)試規(guī)范包括射頻一致性測(cè)試規(guī)范3GPP TS34.121和協(xié)議一致性測(cè)試規(guī)范3GPP TS34.123。
  其中射頻一致性測(cè)試規(guī)范3GPP TS34.121總計(jì)約83測(cè)試?yán)?,主要?nèi)容有:Tx RF Performance(Clause 5)、Rx RF Performance(clause 6)、Performance under fading conditions(Clause 7)及RRM(Radio Resource Management)(Clause 8)。協(xié)議一致性測(cè)試規(guī)范3GPP TS34.123定義了約700個(gè)TTCN 測(cè)試?yán)?,主要?nèi)容有:RLC&MAC tests和RRC tests,其中還包括Paging,location update、Cells election/reselection、Radio Bearer Establishment等。
  根據(jù)3GPP34.xxx測(cè)試規(guī)范,GCF組織制定了WCDMA終端的測(cè)試用例,其中射頻一致性測(cè)試用例覆蓋了所有3GPP34.121的83項(xiàng)測(cè)試規(guī)范,且這些測(cè)試具有高優(yōu)先級(jí)別。信令一致性測(cè)試用例覆蓋了約50%的3GPP34.123測(cè)試規(guī)范,共計(jì)382個(gè)。這382個(gè)測(cè)試用例又分為四個(gè)測(cè)試用例軟件包,這四個(gè)軟件包具有較高的優(yōu)先級(jí)別,如圖1所示。
  4.TD-SCDMA終端的一致性測(cè)試
  TD-SCDMA終端與WCDMA終端遵循同樣的一致性測(cè)試規(guī)范,即射頻一致性測(cè)試規(guī)范3GPP TS34.121和協(xié)議一致性測(cè)試規(guī)范3GPP TS34.123。但TD-SCDMA終端一致性測(cè)試目前尚無類似GCF的組織來具體實(shí)施和編寫測(cè)試用例,而且目前支持TD-SCDMA的測(cè)試儀表也比較少,許多工作尚在完善和進(jìn)展之中。
  二、運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行TD-SCDMA的必要性
  因?yàn)?G業(yè)務(wù)的復(fù)雜多變性,TD-SCDMA終端的一致性測(cè)試并不能解決運(yùn)營(yíng)商所關(guān)心的全部問題,目前3GPP34.xxx規(guī)定的測(cè)試規(guī)范通常只能針對(duì)某一特性和需求及某一功能的測(cè)試,它更多關(guān)心的是利用理想的參數(shù)進(jìn)行控制信令平面的一致性測(cè)試,對(duì)用戶平面的測(cè)試很少,并且僅僅關(guān)心測(cè)試是否一致性符合協(xié)議規(guī)范,而并不關(guān)心手機(jī)的質(zhì)量。另外,對(duì)于運(yùn)營(yíng)商開展的特定3G業(yè)務(wù)的測(cè)試也基本不涉及。
  現(xiàn)場(chǎng)對(duì)TD-SCDMA終端的實(shí)際測(cè)試也證實(shí)了這一點(diǎn),在TD-SCDMA預(yù)商用網(wǎng)涉及終端的測(cè)試中,其發(fā)現(xiàn)的問題歸納為以下四項(xiàng)。
  1.電源問題
  在實(shí)際測(cè)試中,各款終端均出現(xiàn)了電池發(fā)熱和待機(jī)時(shí)間很短的問題,主要有以下兩種原因:終端自身原因(基帶處理芯片的耗電、收發(fā)信機(jī)的耗電、顯示屏和揚(yáng)聲器等外圍設(shè)備耗電、終端電池性能);網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響(網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量問題,由于網(wǎng)絡(luò)頻繁進(jìn)行小區(qū)切換,終端會(huì)頻繁進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)捕獲,大大增加終端待機(jī)耗電)。
  另外,TD-SCDMA系統(tǒng)的DRX參數(shù)決定了終端在空閑狀態(tài)時(shí)醒來監(jiān)聽尋呼信道消息的時(shí)間間隔。由于各款終端對(duì)信道處理機(jī)制不同,為提高終端呼叫接通率并降低丟包率,TD-SCDMA系統(tǒng)設(shè)置DRX參數(shù),使得時(shí)間間隔很低,所以大大提高了耗電量,降低了待機(jī)時(shí)間。
  2.機(jī)卡接口兼容問題
  通過監(jiān)視ME與USIM接口信令狀態(tài)和ME與TD-SCDMA網(wǎng)空口信令狀態(tài),對(duì)接口適配和兼容性情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。在TD-SCDMA終端與USIM卡兼容測(cè)試中,出現(xiàn)個(gè)別終端與卡不兼容現(xiàn)象,終端顯示“搜索網(wǎng)絡(luò)中”,但無法正常登錄網(wǎng)絡(luò),無法鑒權(quán)或者鑒權(quán)時(shí)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。
  TD-SCDMA終端在用select指令選擇USIM卡上文件時(shí),USIM卡應(yīng)給出包含該文件屬性長(zhǎng)度訪問權(quán)限等信息的Response,終端繼續(xù)用Get Response指令取得Response返回值進(jìn)行解析,并按照該Response中內(nèi)容進(jìn)行操作。登錄失敗或鑒權(quán)死機(jī)的現(xiàn)象經(jīng)分析認(rèn)為是由Response中各字段大小未完全匹配引起的。
  3.終端性能不穩(wěn)定
  在TD-SCDMA中,各終端普遍出現(xiàn)性能不穩(wěn)定的問題。終端性能不穩(wěn)定的主要原因有以下兩點(diǎn):芯片處理速率不穩(wěn)定;終端內(nèi)部業(yè)務(wù)支撐軟件存在Bug。
  4.3G特色業(yè)務(wù)支持不成熟
  以可視電話(VP)業(yè)務(wù)功能測(cè)試為例,現(xiàn)階段實(shí)現(xiàn)VP業(yè)務(wù)的終端還不支持各種環(huán)境下造成的業(yè)務(wù)回落功能。目前視頻壓縮編碼包括H.263、MPEG-4、H.264格式,分別用于不同視頻信息,音頻編碼包括AMR 12.2kbit/s、G.723.1等格式,終端應(yīng)能夠根據(jù)所處不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,選擇不同的編碼格式以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境條件。然而,現(xiàn)在終端還無法實(shí)現(xiàn)根據(jù)所處網(wǎng)絡(luò)環(huán)境重新選擇編碼方式。隨著測(cè)試環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的變化,VP業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)不很穩(wěn)定,經(jīng)常出現(xiàn)跳幀、音話同步效果差、時(shí)延加大等現(xiàn)象。
  顯然,TD-SCDMA終端的一致性測(cè)試并不能完全覆蓋上述所存在的問題,因此運(yùn)營(yíng)商很有必要結(jié)合自身情況來開展對(duì)終端的測(cè)試評(píng)估工作。
  三、運(yùn)營(yíng)商如何確定TD-SCDMA的范圍
  通過上面的論述,明顯看出除了一致性測(cè)試之外,運(yùn)營(yíng)商需要更多的其他方面的測(cè)試。
  一個(gè)完整的TD-CDMA終端測(cè)試應(yīng)該覆蓋以下范圍:射頻一致性測(cè)試;協(xié)議一致性測(cè)試;業(yè)務(wù)與功能測(cè)試;互通兼容性測(cè)試;路測(cè),實(shí)際網(wǎng)絡(luò)測(cè)試;試用;電磁兼容性測(cè)試;人體電磁暴露安全性測(cè)試;電氣安全性測(cè)試;環(huán)保、健康安全性測(cè)試等。
  顯然,得到一致性測(cè)試合格報(bào)告的終端并不能完全符合上述要求,比如功能與業(yè)務(wù)測(cè)試、互通兼容性測(cè)試、路測(cè)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)測(cè)試、試用四項(xiàng)測(cè)試就必須由運(yùn)營(yíng)商自己來完成。因此,運(yùn)營(yíng)商除關(guān)心TD-SCDMA終端一致性測(cè)試結(jié)果之外,必須有針對(duì)性地制定符合自身網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)發(fā)展情況的其他終端測(cè)試規(guī)范。
  結(jié)合3GPP測(cè)試規(guī)范的編制情況和運(yùn)營(yíng)商的自身要求,不同運(yùn)營(yíng)商編制的TD-SCDMA終端測(cè)試規(guī)范也各有不同,但應(yīng)基本覆蓋下列范圍。
  1.用戶平面信息的傳送測(cè)試:在不同的Radio Bear配置情況下,數(shù)據(jù)傳送速率變化;在切換和重選情況下,數(shù)據(jù)丟失情況;隨不同業(yè)務(wù)流量不同,UE狀態(tài)變化情況。2.多個(gè)并發(fā)業(yè)務(wù)之間的影響:在生成短消息時(shí)被叫情況,網(wǎng)頁瀏覽時(shí)接收短消息。3.不同參數(shù)配置的網(wǎng)絡(luò)之間的漫游:狀態(tài)切換、切換和重選時(shí)的測(cè)量報(bào)告,USIM卡狀態(tài)以及對(duì)小區(qū)選擇和重選的影響。4.各種應(yīng)用和業(yè)務(wù)中的出錯(cuò)測(cè)試:如在實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)業(yè)務(wù)時(shí)發(fā)生切換失敗,在線游戲過程中發(fā)生無線鏈路失敗。5.新業(yè)務(wù)引入前的協(xié)議和應(yīng)用的測(cè)試準(zhǔn)備:當(dāng)引入一項(xiàng)新業(yè)務(wù),進(jìn)行實(shí)際的路測(cè),確認(rèn)手機(jī)能否正常工作。6.IOT測(cè)試:IOT測(cè)試是運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該從事的重要測(cè)試,主要檢查終端在不同網(wǎng)絡(luò)配置環(huán)境下,對(duì)不同業(yè)務(wù)所體現(xiàn)出的性能,測(cè)試終端能否正確可靠地運(yùn)行業(yè)務(wù)。7.PHS與TD-SCDMA互干擾測(cè)試:目前中國(guó)和中國(guó)電信都運(yùn)行著龐大的PHS網(wǎng)絡(luò),由于PHS和TD-SCDMA有頻段重合的問題,因此在TD-SCDMA終端入網(wǎng)之前,加強(qiáng)對(duì)兩者的互干擾測(cè)試是十分必要的。
  四、運(yùn)營(yíng)商TD-SCDMA終端測(cè)試發(fā)展展望
  從目前國(guó)內(nèi)2G終端管理模式來看,運(yùn)營(yíng)商在其中并沒有太多的參與。由于3G的業(yè)務(wù)發(fā)展重心完全不同于目前的2G業(yè)務(wù),且3G終端不同于2G終端的一大特點(diǎn)就是運(yùn)營(yíng)商終端定制,因此在3G發(fā)展期,3G運(yùn)營(yíng)商的主導(dǎo)作用將會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)凸現(xiàn),作為3G運(yùn)營(yíng)商應(yīng)該在3G業(yè)務(wù)規(guī)劃中著重考慮3G終端對(duì)以后3G業(yè)務(wù)發(fā)展和市場(chǎng)推廣的影響。
  以日本的NTT DoCoMo為代表,它具有非常顯著的產(chǎn)業(yè)影響力和控制力,從終端產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、銷售、品牌推廣上都處于絕對(duì)的控制地位,終端廠商處于相對(duì)依附的地位。運(yùn)營(yíng)商每年都會(huì)出臺(tái)一些技術(shù)規(guī)范,發(fā)給手機(jī)制造商,手機(jī)制造商生產(chǎn)的手機(jī)必須符合這些技術(shù)規(guī)范,因?yàn)槿毡緮?shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展迫使運(yùn)營(yíng)商不得不參與手機(jī)的制造。運(yùn)營(yíng)商自己設(shè)計(jì)界面,廠商根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的標(biāo)準(zhǔn)和需求設(shè)計(jì)和制造手機(jī)。所以,終端廠家和運(yùn)營(yíng)商通常在產(chǎn)品開發(fā)之前就密切聯(lián)系,特別是在終端技術(shù)、終端定制規(guī)范、配合特色業(yè)務(wù)等方面大量合作。因此,NTT FOMA業(yè)務(wù)開展情況主要取決于NTT DoCoMo的推動(dòng)和影響,終端廠商的能動(dòng)性非常有限。
  目前國(guó)內(nèi)的通信終端要進(jìn)入市場(chǎng)流通,要通過國(guó)家無委和信息產(chǎn)業(yè)部的監(jiān)測(cè)和核準(zhǔn),但是由于種種實(shí)際原因,并不能保證在市場(chǎng)上流通的手機(jī)終端完全符合標(biāo)準(zhǔn),但這對(duì)以語音業(yè)務(wù)為主的2G業(yè)務(wù)帶來的負(fù)面影響并不是很大。但3G終端性能的好壞對(duì)3G業(yè)務(wù)卻是非常顯著的,由于3G終端產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和大規(guī)模供應(yīng)是3G業(yè)務(wù)快速開展的前提,因此作為3G運(yùn)營(yíng)商不能重復(fù)2G終端的使用管理經(jīng)驗(yàn),需要從技術(shù)上能夠?qū)?G終端有監(jiān)控、檢測(cè)能力和手段。
  特別在TD-SCDMA技術(shù)本身還處于不斷完善的過程中,終端可用經(jīng)驗(yàn)不多、測(cè)試支持不足的情況下,運(yùn)營(yíng)商更有必要對(duì)入網(wǎng)終端認(rèn)真把關(guān),對(duì)終端進(jìn)行全面的測(cè)試,盡量避免因?yàn)榻K端質(zhì)量問題對(duì)業(yè)務(wù)發(fā)展帶來負(fù)面影響。  


 


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