王子軒 李宇飛 梁文杰

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基于無線網(wǎng)絡(luò)的自動測試系統(tǒng)的研究

王子軒 李宇飛 梁文杰

（沈陽理工大學(xué)）

近幾年來，我國移動通信業(yè)務(wù)發(fā)展迅猛，市場競爭日趨激烈，各運(yùn)營商將面臨更大的挑戰(zhàn)。為了穩(wěn)定并發(fā)展移動用戶數(shù)量，各運(yùn)營商必然要通過采用新技術(shù)、擴(kuò)容、優(yōu)化等手段，盡力提供一個穩(wěn)定可靠、服務(wù)質(zhì)量良好的移動網(wǎng)絡(luò)，以更好地滿足用戶的需求。隨著對各項技術(shù)指標(biāo)要求的不斷提高，在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作中，傳統(tǒng)的無線測試手段日漸顯露出其很多的缺點(diǎn)和不足之處。本文對無線網(wǎng)絡(luò)的自動測試系統(tǒng)進(jìn)行了簡要分析。

無線網(wǎng)絡(luò)；自動測試系統(tǒng)；測試與測量

引言

隨著我國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國的網(wǎng)絡(luò)工程也快速發(fā)展著，但是由于發(fā)展過快也有一些不斷。因此，我們要積極改善這一點(diǎn)營造一個良好的、健康的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。經(jīng)濟(jì)針對基于有線網(wǎng)絡(luò)的測試總線的這些缺點(diǎn)，無線網(wǎng)絡(luò)恰恰可以提供一種合適的解決方案，首先，由于無線連接不存在眾多的連線，可以較為方便的實現(xiàn)設(shè)備問的通信鏈路面不會在構(gòu)建測試系統(tǒng)時使系統(tǒng)過分臃腫；其次，由于在無線信道實現(xiàn)廣播非常容易，對某些測試應(yīng)用可能更為方便；最后，可移動的無線網(wǎng)絡(luò)會極大地拓寬自動測試的應(yīng)用范圍。

正文

一、介紹

長期以來由于無線鏈路在通信的質(zhì)量和可靠性上都一直無法與有線鏈路相媲美，無線通信技術(shù)始終沒有被引入到對數(shù)據(jù)通信質(zhì)量和可靠性要求極高的自動測試領(lǐng)域中來，但是在最近，由于無線局域網(wǎng)和短距無線通信技術(shù)的發(fā)展，其中基于脈沖無線電技術(shù)的UWB通信方式在克服多徑干擾、多用戶干擾方面表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能，為測試總線的無線化提供了可能。因為無線網(wǎng)絡(luò)所具有的這些先天優(yōu)勢，基于無線連接的測試網(wǎng)絡(luò)可能成為未來一個重要的發(fā)展方向。

二、設(shè)計

1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

主干網(wǎng)用于控制器對儀器模塊的控制、設(shè)備間通信和同步等多種目的。主干網(wǎng)基于現(xiàn)有成熟的無線局域網(wǎng)技術(shù)，并可通過接入點(diǎn)連接到廣域網(wǎng)上，通過WEB接口可以對測試設(shè)備資源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)遠(yuǎn)程測量。另外主干網(wǎng)的性能可以隨著無線局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展平穩(wěn)升級，目前最新的WLAN數(shù)據(jù)傳輸速度已經(jīng)可達(dá)400Mbps以上。

2、同步和觸發(fā)

測試應(yīng)用的特殊性決定了任何用于其中的測試總線標(biāo)準(zhǔn)都必須支持某種觸發(fā)和同步機(jī)制，對于分布式測試總線，設(shè)備問的同步精度是保證測試有效性的重要機(jī)制，觸發(fā)機(jī)制更是每種測試總線必須包含的部分，同步和觸發(fā)精度是影響測試系統(tǒng)精確性的關(guān)鍵。系統(tǒng)是必需的，由于無線鏈路在環(huán)境變化時可能會出現(xiàn)信號丟失現(xiàn)象，在系統(tǒng)中只用的同步鏈路會導(dǎo)致系統(tǒng)的魯棒性較差，因此在WLXI模型中采用IEEEl588同步協(xié)議和專用的同步鏈路結(jié)合的方式來兼顧同步精度和可靠性，保證當(dāng)同步信號丟失時設(shè)備間同步性能不會劣化到低于只使用時的性能。

3、無線測試網(wǎng)絡(luò)的建立

藍(lán)牙規(guī)范用于計算機(jī)設(shè)備和通信設(shè)備之間的無線連接，包括核心協(xié)議和應(yīng)用框架兩部分。核心規(guī)范詳細(xì)說明了藍(lán)牙光線技術(shù)的各個組成部分和協(xié)議。應(yīng)用挺架用以規(guī)定不簡的藍(lán)牙設(shè)備在各種應(yīng)掰場合所需的協(xié)議和運(yùn)行方式。藍(lán)牙采用了“即插即用”概念，必需用戶進(jìn)行任何設(shè)置，一旦發(fā)現(xiàn)采用了藍(lán)牙技術(shù)的設(shè)備搜索另一個設(shè)備，機(jī)主就建立聯(lián)系。在檢測設(shè)備中使用藍(lán)牙技術(shù)可以取代檢測裝置與被測設(shè)備無線連接。

三、性能分析

在無線模型中，由于系統(tǒng)主干網(wǎng)基于無線局域網(wǎng)，因此它的相關(guān)性能與WLAN標(biāo)準(zhǔn)保持一致。在本地網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)中，由于眾多的本地鏈路存在，其鏈路間干擾和短距無線通信中多徑干擾是影響性能的主要因素，另外周圍環(huán)境變化(如人的移動和遮擋)對數(shù)據(jù)鏈路的影響也應(yīng)該得到注意。本地鏈路采用的通信方式，使用持續(xù)時間極短、占空比極低的脈沖，其多徑距離極小，試驗表明，對常規(guī)無線電信號多徑衰落深達(dá)的環(huán)境，對信號衰落不多。此外，由于脈沖多徑信號在時間上很容易分離，可以方便地利用接收技術(shù)，提高信噪比，改善通信質(zhì)量。在模型中，本地鏈路的數(shù)據(jù)速率可以高達(dá)幾百兆，這個速率是可以預(yù)期的，因為在標(biāo)準(zhǔn)中基于通信技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率在5米內(nèi)可以達(dá)到400Mbps。多用戶干擾對通信質(zhì)量的影響。誤碼率依賴于用戶的數(shù)量、調(diào)制方式和信噪比。仿真結(jié)果顯示使用合適的接收機(jī)可以在10．15dB信噪比情況下有效支持多達(dá)20個用戶同時工作。使用接收機(jī)性能會更好。使用合適的接收機(jī)能夠支持多達(dá)16個用戶在3-6GHz頻段上每個用戶以lOOMb／s的速率傳輸數(shù)據(jù)，代價是與單用戶使用信道時相比信噪比下降4-6dB。

結(jié)束語

自動測試系統(tǒng)能夠自動測試無線網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)，量化用戶感受到的話音質(zhì)量，提高了測試效率，降低了成本，增強(qiáng)了對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量監(jiān)控的力度。它能進(jìn)行海量測試，利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)，可以從各個角度對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，得到許多有益的信息，從整體上把握網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量變化。隨著移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷的推進(jìn)，自動測試系統(tǒng)的主要功能將由語音質(zhì)量測試逐步轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的測試。由于未來的移動通信市場會更加開放，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的競爭將愈加激烈，自動測試系統(tǒng)必將在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中發(fā)揮越來越重要的作用。

[1]孫宇彤，葉遠(yuǎn)藩，周智編著．小靈通無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

[2]廣東電信室內(nèi)分布系統(tǒng)規(guī)范2006．廣東省電信有限公司

[3]朱志剛等譯．?dāng)?shù)字圖像處理．北京：電子工業(yè)出版社

[4]朱志剛等譯．虛擬儀器通用測試軟件系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)．電子測

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王子軒 性別：男 民族:蒙古族 出生年月：1996年3月2日 籍貫(精確到市)：內(nèi)蒙古自治區(qū)呼和浩特市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院學(xué)校本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：測控技術(shù)與儀器

李宇飛 性別：男 民族:漢族 出生年月：1997年1月20日 籍貫(精確到市)：遼寧省興城市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院學(xué)校本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：測控技術(shù)與儀器

梁文杰 性別：男 民族：漢族 出生年月：1996年2月10日 籍貫(精確到市)：遼寧省朝陽市 學(xué)歷：沈陽理工大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院學(xué)校本科在讀 畢業(yè)院校：沈陽理工大學(xué) 研究方向：測控技術(shù)與儀器