思博倫通信

思博倫技術(shù)專欄

思博倫定位自動(dòng)化測試系統(tǒng)（LTS）

思博倫通信

編者按：思博倫公司的定位測試系統(tǒng)（LTS）支持對移動(dòng)終端或芯片A-GPS、A-GLONASS、LTE OTDOA、ECID、Wi-Fi定位等測試，以及未來的BeiDou和A-BeiDou測試。LTS可減少用戶在現(xiàn)場試驗(yàn)中所花費(fèi)的時(shí)間和成本，并且為配備A-GPS、A-GLONASS、Wi-Fi、BeiDou功能的GSM/WCDMA/LTE移動(dòng)設(shè)備提供自動(dòng)化的、可控的、可重復(fù)的測試。思博倫通信的《思博倫定位自動(dòng)化系統(tǒng)（LTS）》一文對思博倫公司的定位測試系統(tǒng)（LTS）進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并對測試場景及應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究。運(yùn)營商準(zhǔn)入測試通常要求高于一致性測試，Spirent LTS/HLTS測試系統(tǒng)從CDMA、GSM開始，至目前的LTE、TDDLTE，已成為運(yùn)營商定位測試領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。

1　思博倫LTS定位測試系統(tǒng)

思博倫公司的定位測試系統(tǒng)（LTS）支持對移動(dòng)終端或芯片A-GPS、A-GLONASS、LTE OTDOA、ECID、Wi-Fi定位等測試，以及未來的BeiDou和A-BeiDou測試。LTS可減少用戶在現(xiàn)場試驗(yàn)中所花費(fèi)的時(shí)間和成本，并且為配備A-GPS、A-GLONASS、Wi-Fi、BeiDou功能的GSM/WCDMA/LTE移動(dòng)設(shè)備提供自動(dòng)化的、可控的、可重復(fù)的測試。

LTS不僅支持定位功能在傳導(dǎo)條件下的測試，而且支持在輻射條件下的OTA（Over the Air）測試，為用戶提供最全面的終端整體評估方案。

LTS支持按照3GPP定義的各項(xiàng)測試規(guī)范，同時(shí)支持按照OMA定義的SUPL協(xié)議，覆蓋GSM/UMTS/LTE，以及SUPL1.0、SUPL2.0測試要求。提供最精確的測試精度。

LTS支持用戶自定義測試用例，自定義測試場景，實(shí)時(shí)編輯衛(wèi)星環(huán)境以及功率條件，調(diào)整測試步驟，在一致性測試之外提供更豐富的性能測試能力。

系統(tǒng)自動(dòng)化的運(yùn)行，提供業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的測試報(bào)告，為用戶全球化的驗(yàn)證提供保證。

表1總結(jié)了目前所有的3GPP一致性測試要求及LTS支持范圍。

（1）LTE定位及測試要求

●OMA SUPL2.0 over LTE（FDD and TDD）、RRLP協(xié)議或者LPP協(xié)議。

●LTE射頻一致性測試——3GPP37.571-1。

●LTE射頻性能測試——LTE射頻測試over SUPL2.0。

● LTE OTDOA（Observed Time Difference ofArrival），通過測量多個(gè)LTE小區(qū)的PRS符號時(shí)間差來計(jì)算終端的位置。

●LTE ECID（Enhanced Cell ID），通過計(jì)算小區(qū)信號的環(huán)回時(shí)間差來計(jì)算終端的位置。

●LTEA-GNSS OTA測試，按照CTIA3.4的要求，通過SUPL2.0測試LTE AGPS和AGLONASS的OTA性能，也就是考慮天線在內(nèi)的終端整體性能。

圖1、2為LTS的結(jié)構(gòu)框圖以及系統(tǒng)外觀。

表1　目前所有的3GPP一致性測試要求及LTS支持范圍

思博倫在國際標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)中發(fā)揮著領(lǐng)導(dǎo)者的作用，是多篇3GPP、OMA、CTIA規(guī)范的編寫者。在全球范圍內(nèi)覆蓋大多數(shù)芯片、終端廠家、運(yùn)營商及第三方實(shí)驗(yàn)室。具備最精確的精度，最優(yōu)異的穩(wěn)定性，已成為業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）應(yīng)用

●終端產(chǎn)品和芯片模塊的研發(fā)測試。

●RF性能測試。

圖1　LTS結(jié)構(gòu)框圖

圖2　LTS系統(tǒng)外觀

●協(xié)議驗(yàn)證。

●設(shè)計(jì)驗(yàn)證和質(zhì)量保障。

●產(chǎn)品、模塊或平臺評估和基準(zhǔn)測試。

●一致性和認(rèn)證測試。

●性能驗(yàn)證。

●運(yùn)營商準(zhǔn)入測試。

（3）關(guān)鍵特性

●根據(jù)GCF和PTCRB要求執(zhí)行基于標(biāo)準(zhǔn)的射頻和協(xié)議一致性測試，支持GSM/WCDMA/LTE的A-GPS、A-GLONASS測試，支持控制面和用戶面SUPL測試，支持UE-Based/UE-Assisted兩種模式。

●TestDrive LTS：圖形用戶界面可提供直接、高效且易于使用的系統(tǒng)控制和反饋。

●可編程的SMLC和SUPL服務(wù)器仿真器：LCS消息內(nèi)容和呼叫流解析，以及完全真實(shí)的、實(shí)時(shí)輔助數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)一致性測試要求以外的深度測試。

●支持粗略/精細(xì)時(shí)間輔助。

●完整的控制面/用戶面測試能力，包括用于GSM 的3GPPRRLP協(xié)議、用于WCDMA的RRC協(xié)議、用于LTE的LPP（LTEPosition Protocol）協(xié)議，以及Pre-SUPL和OMASUPL1.0、2.0協(xié)議。

●專業(yè)的衛(wèi)星仿真器：久經(jīng)考驗(yàn)且在業(yè)界中領(lǐng)先的GPS/GLOANSS/BeiDou仿真器，提供可完全由用戶定義的GPS場景和可配置的GPS環(huán)境；并提供往A-GPS、A-GLONASS、A-GALILEO、A-BeiDou及多模測試的演進(jìn)能力。

●是目前業(yè)界唯一的CDMA/GSM/WCDMA/LTE終端A-GPS、A-GLONASS整體解決方案，與全球主要運(yùn)營商充分合作，包括運(yùn)營商定制互通性測試?yán)?。被各大運(yùn)營商采用作為A-GPS、A-GLONASS入網(wǎng)測試的測試系統(tǒng)。

●可用于作為CTIA 3.2標(biāo)準(zhǔn)要求的A-GPS、A-GLONASSOTA測試系統(tǒng)（配合ETS-Lindgren或其他Chamber），并支持SUPL的A-GPS、A-GLONASS OTA測試。

2　測試場景及應(yīng)用

（1）AGNSSOTA測試

隨著GNSS技術(shù)的日漸成熟以及無線通訊技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在絕大多數(shù)的手機(jī)都已經(jīng)融合了GNSS技術(shù)，GNSS及AGNSS已經(jīng)成為手機(jī)提供定位信息的主要依據(jù)，同時(shí)GNSS在生活中的作用越來越重要并且也是世界上絕大多數(shù)的運(yùn)營廠商新的利潤的增長點(diǎn)。但是由于GNSS信號本身強(qiáng)度非常弱（＜-130dBm）以及大多數(shù)手機(jī)都集成了多根天線（藍(lán)牙、Wi-Fi、GSM、CDMA、GNSS）等，因此天線性能及終端整體的GNSS表現(xiàn)需要一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y試進(jìn)行保證，目前無論是實(shí)驗(yàn)室還是運(yùn)營廠商都越來越重視該測試部分。在以往的實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)中都未考慮到天線的性能而只是通過傳導(dǎo)測試評估終端的性能，同時(shí)實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)測試雖然考慮了天線的因素，但是由于其測試環(huán)境本身的不可控性，使得可重復(fù)結(jié)果的獲取過程困難重重。實(shí)驗(yàn)室中的OTA測試才能夠?qū)K端整體的AGNSS性能做出精確定性和測量。因此，CTIA在其測試計(jì)劃中增加了AGNSSOTA測試的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)目前也是大多數(shù)運(yùn)營商所遵循的測試標(biāo)準(zhǔn)。

AGNSSOTA測試的目的是為了評估一個(gè)終端在各個(gè)方向上的AGNSS整體性能測試，因此它需要如圖3所示的測試設(shè)備進(jìn)行該項(xiàng)測試，其主要測試設(shè)備包含：

●屏蔽暗室：該暗室的作用是隔離掉其他外部所有的干擾信號源以及其他無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的干擾信號。同時(shí)，該暗室不僅僅要隔離外部的干擾信號，也需要防止內(nèi)部有用信號由于地面或者墻壁產(chǎn)生的反射信號造成的干擾，因此暗室內(nèi)部地面和墻壁都需要性能比較好的吸波材料。

●自動(dòng)化轉(zhuǎn)臺：由于OTA測試需要評估終端各個(gè)方向上的GNSS性能，因此在測試過程中，需要對被測終端在水平和垂直平面上進(jìn)行角度調(diào)整。

●人頭和人手模型：用于模擬最終用戶正常使用手機(jī)情況下的狀態(tài)。使用這兩個(gè)模型后即可以把用戶最終使用狀態(tài)下人頭和人手對終端GNSS性能的影響如陰影效益等進(jìn)行模擬，從而更加真實(shí)地評估終端的AGNSS性能。

●GNSS仿真設(shè)備：該設(shè)備用于模擬產(chǎn)生測試過程中必要的GNSS衛(wèi)星信號提供給被測終端。

●網(wǎng)絡(luò)仿真儀：該設(shè)備用戶模擬產(chǎn)生測試過程中必要的無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)提供給被測終端，從而支持整個(gè)AGNSS定位過程。

●控制電腦：該電腦主要用戶控制所有的硬件設(shè)備協(xié)調(diào)工作，配置相關(guān)儀器設(shè)備的測試參數(shù)，記錄測試流程并產(chǎn)生測試報(bào)告等。

AGNSSOTA測試如圖4所示。AGNSSOTA測試步驟可分為5個(gè)部分：天線方向圖的測試；測量結(jié)果的線性化；輻射靈敏度的測量；TIS、UHIS和PIGS計(jì)算；Intermediate Channel Degradation。

（2）HLTS測試：Wi-Fi Positioning、Sensor、A-GNSS混合定位測試

隨著人們對定位服務(wù)需求的擴(kuò)大，“隨時(shí)、隨地、快速”定位成為對定位技術(shù)重要要求。單純依靠衛(wèi)星定位方式雖然有精確度高，設(shè)備支持廣泛的優(yōu)點(diǎn)，但存在室內(nèi)及密集城區(qū)覆蓋有限的不足。

圖3　兩種測試方式

圖4　AGNSS OTA測試

圖5　隨時(shí)、隨地、快速定位

混合定位技術(shù)指在終端中綜合使用多種技術(shù)進(jìn)行定位，包括衛(wèi)星、Wi-Fi、基站、傳感器輔助定位等。其中，衛(wèi)星定位技術(shù)又包括多種導(dǎo)航衛(wèi)星，目前廣泛應(yīng)用的有美國的GPS衛(wèi)星系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS衛(wèi)星系統(tǒng)，及BeiDou系統(tǒng)等?；旌隙ㄎ患夹g(shù)基本思想是使用輔助的衛(wèi)星定位完成大部分的室外定位，而衛(wèi)星信號較弱或不能覆蓋的室內(nèi)部分的定位則有Wi-Fi、基站輔助定位等完成，在一些特殊區(qū)域（如郊區(qū)的隧道）使用傳感器來完成定位。

混合定位技術(shù)可以滿足人們“隨時(shí)、隨地、快速”定位的需求，但是也導(dǎo)致定位設(shè)備復(fù)雜程度大大提高，給定位設(shè)備的測試帶來了很高的復(fù)雜度和挑戰(zhàn)。

基于此思博倫通信研發(fā)了混合定位測試系統(tǒng)，可以滿足混合定位技術(shù)設(shè)備測試需求，包括A-GNSS定位測試、Wi-Fi定位測試、基站定位測試、傳感器輔助定位測試及以上技術(shù)的混合定位測試。

思博倫通信的混合定位系統(tǒng)包括Wi-Fi定位仿真器、衛(wèi)星仿真器、無線網(wǎng)絡(luò)仿真器（GSM/UMTS/LTE）以及傳感器定位數(shù)據(jù)仿真軟件（見表2）。同時(shí)，仿真出衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)、無線通信網(wǎng)絡(luò)以及傳感器數(shù)據(jù)等，從而能夠支持測試Wi-Fi定位、衛(wèi)星定位、傳感器定位、基站定位以及以上多種定位技術(shù)結(jié)合的混合定位技術(shù)。

混合定位測試系統(tǒng)（HLTS）針對終端的多種定位

表2　思博倫通信混合定位系統(tǒng)的組成

方式作為一個(gè)整體性能，全自動(dòng)化完成，為芯片、終端評估整體定位性能的研發(fā)提供了最強(qiáng)大的一站式解決方案（見圖6、7）。

圖6　混合定位技術(shù)測試方案

圖7　混合定位技術(shù)測試系統(tǒng)

（3）AGNSS Recording and Playback——虛擬路測

●在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中錄取（Recording）真實(shí)的AGNSS數(shù)據(jù)，包括GPS衛(wèi)星信號、定位軌跡、星歷等（見圖8）。

●在LTS系統(tǒng)中回放（Playback），根據(jù)外場數(shù)據(jù)通過GNSS衛(wèi)星仿真器產(chǎn)生真實(shí)的衛(wèi)星場景，通過星歷等輔助數(shù)據(jù)產(chǎn)生真實(shí)的輔助數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)仿真器下發(fā)。

●自動(dòng)化的測試系統(tǒng)。在實(shí)驗(yàn)室真實(shí)重現(xiàn)現(xiàn)場測試。

●支持AT＆T、T-Mobile和中國移動(dòng)等運(yùn)營商的定制回放測試?yán)?/p>

系統(tǒng)使用一個(gè)衛(wèi)星接收機(jī)接收NMEA數(shù)據(jù)，通過思博倫GNSS6425記錄衛(wèi)星射頻信號。Sim Hybrid軟件將記錄的NMEA數(shù)據(jù)以及RiNeX相結(jié)合以得到錄取的外場場景（見圖9）。

Sim Hybrid生成場景后，控制系統(tǒng)將場景的輔助數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)仿真器下發(fā)，同時(shí)將衛(wèi)星射頻信號由GSS6425回放，并輸出至終端（見圖10）。

圖8　真實(shí)的定位數(shù)據(jù)

（4）運(yùn)營商定制的定位測試

●用于運(yùn)營商準(zhǔn)入測試要求。

●北美運(yùn)營商。

●國內(nèi)運(yùn)營商。

●AGPS Performance，E911 VoLTE，CSFB E911，SUPL2.0 reliability，OTDOA performance，record and playback。

●FDD LTE and TDDLTE。

運(yùn)營商準(zhǔn)入測試通常要求高于一致性測試，SpirentLTS/HLTS測試系統(tǒng)從CDMA、GSM開始，至目前的LTE、TDD-LTE，已成為運(yùn)營商定位測試領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。不斷提供的新的測試能力以及可擴(kuò)展性強(qiáng)的解決方案，使用戶在進(jìn)入運(yùn)營商市場時(shí)胸有成竹，充分驗(yàn)證了產(chǎn)品的性能。

圖9　NMEA數(shù)據(jù)與RiNeX相結(jié)合已得到錄取的外場場景

圖10　將衛(wèi)星射頻信號由GSS6425回放，并輸出到終端

思博倫Landslide CORE幫助UQ實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的現(xiàn)網(wǎng)測試

近日，全球網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)和設(shè)備測試領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者思博倫通信與思博倫在日本的合作伙伴TOYO公司聯(lián)合宣布，思博倫Landslide?CORE正被用于移動(dòng)寬帶服務(wù)商UQ通信公司的真實(shí)和冗余網(wǎng)絡(luò)，為構(gòu)成UQ網(wǎng)絡(luò)的所有服務(wù)節(jié)點(diǎn)提供實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能評估和優(yōu)化。

UQ通信公司企業(yè)高管兼技術(shù)部門總監(jiān)Toshikazu Yokai，以及IP系統(tǒng)分部副經(jīng)理Hiroshi Tanno都認(rèn)為：“與市場上其他產(chǎn)品不同，思博倫的Landslide可以測試真實(shí)和實(shí)驗(yàn)室無線網(wǎng)絡(luò)，以及核心網(wǎng)絡(luò)中所有各點(diǎn)的性能和擴(kuò)展能力，對各種驗(yàn)證和切換場景加以驗(yàn)證，并且為網(wǎng)絡(luò)測試提供諸如網(wǎng)絡(luò)可用性、呼叫建立時(shí)間、呼叫丟失和語音質(zhì)量等體驗(yàn)質(zhì)量指標(biāo)。利用該解決方案先進(jìn)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)測試能力，我們可以仿真出數(shù)百萬移動(dòng)用戶，這些用戶不停切換網(wǎng)絡(luò)，并使用多種實(shí)際應(yīng)用和服務(wù)組合。”

思博倫為運(yùn)營商和設(shè)備制造商提供驗(yàn)證全球移動(dòng)服務(wù)的能力

領(lǐng)先的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)測試解決方案供應(yīng)商思博倫通信日前發(fā)布了全新的思博倫Landslide C100-M2測試平臺，面向移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、IMS和Diameter網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)專為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商（NEM）和正在構(gòu)建移動(dòng)寬帶應(yīng)用支持網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營商而設(shè)計(jì)，所涉及的應(yīng)用包括：語音、企業(yè)、安全、物聯(lián)網(wǎng)和M2M，以及其它擁有全球規(guī)模的服務(wù)。這些服務(wù)需要網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)層面，以及移動(dòng)性、策略、驗(yàn)證和計(jì)費(fèi)等控制特性這兩方面的擴(kuò)展性。與此前的平臺相比，C100-M2測試平臺可以實(shí)現(xiàn)3倍的仿真規(guī)模和2倍的連接速率。

思博倫通信產(chǎn)品管理總監(jiān)Richard Wank表示：“隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量的爆炸式增長，思博倫的客戶都在尋求一種真正的大規(guī)模測試解決方案，驗(yàn)證其網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備是否能夠在多種服務(wù)中提供高質(zhì)量體驗(yàn)。我們?nèi)碌腃100-M2平臺所創(chuàng)建出的測試床可以包括從數(shù)千個(gè)到數(shù)億個(gè)端點(diǎn)，而且所有這些端點(diǎn)均具備真實(shí)的移動(dòng)性和流量組合?！?/p>