WiMAX測(cè)試領(lǐng)域的若干問題探討

一、WiMAX簡(jiǎn)介

為了推廣遵循IEEE802.16和ETSIHIPERMAN標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無線接入設(shè)備，并確保其兼容性及互操作性，2001年4月9日，由一些業(yè)界領(lǐng)先的通信原器件及設(shè)備制造商結(jié)成了一個(gè)非營(yíng)利性工業(yè)貿(mào)易聯(lián)盟組織，即 WiMAX(WorldwideInteroperability for Microwave Access)。

WiMAX的目的就是為了促進(jìn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無線網(wǎng)絡(luò)在全球的開展，旨在通過建立全球統(tǒng)一的設(shè)備和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)現(xiàn)不同技術(shù)和設(shè)備之間的互通性、兼容性，推動(dòng) 2.5GHz～66GHz頻段的寬帶固定無線接入技術(shù)在全球的推廣。通過WiMAX認(rèn)證的產(chǎn)品會(huì)擁有“WiMAX®CERTIFIED”標(biāo)識(shí)。

WiMAX的主要工

作內(nèi)容有：參照802.16c一致性測(cè)試規(guī)范，制定系統(tǒng)文件和一致性陳述(PICS)形式文件，測(cè)試整體架構(gòu)和測(cè)試目的技術(shù)規(guī)范，及參照ISO/IEC9646系列(等價(jià)于ITU-TX.290系列)等有關(guān)一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)制定抽象測(cè)試整體規(guī)范。系統(tǒng)文件的作用是在實(shí)際系統(tǒng)的開發(fā)中，制定空中接口的MAC和PHY層必選和可選的特征，必選特征有利于實(shí)際產(chǎn)品之間的互相兼容，而可選特征有利于產(chǎn)品的特色和差異化。

二、與WiMAX有關(guān)的測(cè)試

WiMAX測(cè)試從理論上講應(yīng)該分為兩個(gè)層面，即設(shè)備級(jí)測(cè)試層面和系統(tǒng)測(cè)試層面。其中設(shè)備級(jí)測(cè)試層面是面向設(shè)備制造商的，是WiMAX認(rèn)證測(cè)試流程主要針對(duì)的對(duì)象;而系統(tǒng)測(cè)試層面主要是運(yùn)營(yíng)商關(guān)心的范疇。下面就分別予以闡述。

(一)WiMAX認(rèn)證測(cè)試流程

1.WiMAX認(rèn)證術(shù)語解釋

WiMAX認(rèn)證術(shù)語包括：PICS(ProtocolImplementationConformanceSpecification)協(xié)議一致性陳述文件;TSSTP(TSS/TP，Test Suite Structure and Test Purposes)測(cè)試整體架構(gòu)和測(cè)試目的;RCT(Radio Conformance Test Specification)射頻一致性測(cè)試規(guī)范;PIXIT(Protocol Implementation eXtra Information for Testing)協(xié)議附加陳述文件;ATS(Abstract Test Suite)抽象的測(cè)試整體規(guī)范，是所有測(cè)試腳本的抽象模板;TTCN(Tree and Tabular Combined Notation)按照樹狀和列表方式組織的標(biāo)記方法，是標(biāo)記ATS的語言。各術(shù)語之間的關(guān)系如圖1(本圖片來自Intel)所示。

圖1WiMAX的認(rèn)證過程

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2.WiMAX認(rèn)證基本過程

WiMAX認(rèn)證的基本過程包括：

(1)各設(shè)備廠商參照WiMAX的PICS文件自行(或委托)進(jìn)行設(shè)備的預(yù)認(rèn)證測(cè)試;

(2)經(jīng)過預(yù)認(rèn)證測(cè)試的設(shè)備送至 WiMAX授權(quán)的認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一致性認(rèn)證，該認(rèn)證不僅基于WiMAX的TSSTP、ATS、RCT等配置下的測(cè)試計(jì)劃和基于802.16f規(guī)范的業(yè)務(wù)規(guī)定，還將包括設(shè)備廠商提供的任何附加陳述文件;

(3)通過實(shí)驗(yàn)室的一致性認(rèn)證之后，按照WiMAX認(rèn)可的互操作測(cè)試計(jì)劃，該設(shè)備將繼續(xù)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行與其他廠家的設(shè)備(至少3家)互操作測(cè)試，通過互操作測(cè)試的設(shè)備就可以得到“WiMAX®CERTIFIED”標(biāo)識(shí);

(4)若上述任何

環(huán)節(jié)測(cè)試沒有通過，待測(cè)設(shè)備都將返回第一步重新測(cè)試。

因此，從WiMAX認(rèn)證的基本過程來看，比較重要的測(cè)試配置和文件是PICS文件，制定和維護(hù)PICS也是WiMAX目前最主要的工作，下面就結(jié)合具體實(shí)例對(duì)PICS文件進(jìn)行介紹。

3. 典型配置文件(profile)說明

在802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)中，典型的系統(tǒng)配置文件包括：MAC層配置、物理層配置、射頻配置、雙工模式選擇和功率等級(jí)等5部分。其基本文件格式如下：(表1中對(duì)應(yīng)參數(shù)在802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)中有詳細(xì)說明，這里不一一贅述)。

表2最新的WiMAXPICS配置(profile)文件(部分)

由表2不難理解WiMAXPICS中具體的測(cè)試項(xiàng)選擇思路。其中“m”表示必選，“o”表示可選，“o.x(x為數(shù)字)”表示其中至少1項(xiàng)必選;對(duì)于具體的測(cè)試項(xiàng)細(xì)節(jié)，可以同時(shí)參考802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)的同名配置項(xiàng)。

(二)運(yùn)營(yíng)角度關(guān)心的系統(tǒng)測(cè)試

參照802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容以及WiMAXPICS中的測(cè)試項(xiàng)選擇的進(jìn)展情況，考慮到運(yùn)營(yíng)商的實(shí)際需求，WiMAX測(cè)試中涉及到的802.16系統(tǒng)測(cè)試大致包括：實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、外場(chǎng)測(cè)試以及網(wǎng)絡(luò)管理測(cè)試等3個(gè)方面，下面分別進(jìn)行說明。

1.基本測(cè)試環(huán)境

系統(tǒng)測(cè)試的基本測(cè)試環(huán)境包括：基站、終端、IP網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，如圖2所示。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與外場(chǎng)測(cè)試其設(shè)備構(gòu)成大同小異，基本區(qū)別在于兩點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中空中接口可以用衰減器及信道模擬器等儀器代替，而外場(chǎng)測(cè)試是真實(shí)的空中接口;從測(cè)試規(guī)模上看，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試是能夠滿足基本功能測(cè)試的小規(guī)模配置，而外場(chǎng)測(cè)試側(cè)重于中、大規(guī)模的覆蓋、容量等性能測(cè)試。

從測(cè)試的結(jié)果來看，實(shí)驗(yàn)室測(cè)試由于測(cè)試環(huán)境、條件易于復(fù)制和控制，測(cè)試結(jié)果相對(duì)是客觀的;而外場(chǎng)測(cè)試由于無線環(huán)境復(fù)雜多變，同時(shí)與測(cè)試人員的操作相關(guān)，因此結(jié)果相對(duì)較主觀。

; 圖2系統(tǒng)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

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2.測(cè)試設(shè)備

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試設(shè)備主要由以下產(chǎn)品組成：射頻分析儀(發(fā)射、接收);矢量信號(hào)源，支持OFDM調(diào)制，可以設(shè)置到802.16-2004的幀級(jí)，功率可按照 802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)步進(jìn)調(diào)整;矢量信號(hào)分析儀，支持OFDM解調(diào)，可以設(shè)置到802.16-2004的幀級(jí)，能對(duì)MAC的PDU進(jìn)行編輯;頻譜儀，支持OFDM解調(diào)，頻率上限至少支持到17.5GHz;信道模擬器，具備多徑反射模擬功能;天線;衰減器、饋線及其他配件;傳輸性能分析儀;IP性能分析軟件等。