无线通信设备测试解决方法之趋势

1 .3G信令测试所面临的挑战

　　信令测试是无线网络维护和优化最基本和最重要的手段。同GSM/GPRS网络相比，UMTS/TD-SCDMA信令的复杂程度和对系统资源的要求都有了很大的提高，这也对信令测试设备的软、硬件性能提出前所未有的挑战，主要包括以下几个方面：

　　挑战1：如何实现对基于ATM承载的高速信令协议进行实时的处理和分析？

　　对信令协议的实时捕获、处理和分析是3G测试系统的基本要求。由于3G RAN网络接口采用ATM作为承载协议，其高层信令消息需分段为ATM信元来进行传送，这就要求3G信令测试设备能够对AAL-2、AAL-5 PDU进行实时的信元重组，以实现对高层信令消息地实时解析。一般需要通过专门的FPGA芯片组来实现该功能，这在一定程度上增加了信令测试设备的硬件设计复杂性和成本。

　　挑战2：如何实现对高速3G信令流量的捕获和海量数据的存储、分析？

　　对高速3G信令流量的捕获和海量数据的保存是对信令测试设备的另一个主要的技术挑战。要对3G商用网络中一个RNC进行完整的信令监测，其信令流量可能高达10～20Mb/s。这对于测试设备的捕获能力和存储能力都是一个很大的挑战。由于3G信令的庞大数据量，它也给网络工程师的数据分析工作带来很大的困难。在3G商业网络中，一个较长时间的数据采集过程可能会生成上百GB（甚至TB级）的信令数据量。这就要求3G测试设备能够提供一种对海量信令数据进行快速检索和高效处理的方法。

　　挑战3：如何实现对复杂的Iub接口数据的处理和分析？

　　在3G网络中，最复杂的接口要属Iub接口。Iub接口的协议栈非常复杂，尤其是基于AAL2的无线控制信令，其协议栈为ATM/AAL2/FP/MAC/RLC/RRC/NAS。要对高层RRC和NAS消息进行实时解码分析，需要完成一系列的实时PDU重组过程（包括AAL2和RLC PDU的重组）。此外，还需要实现对TFI表格的自动配置，即能够自动识别各个逻辑通道的传输块（TB）大小和个数。这些复杂的处理过程对信令测试软件的设计提出了很高的要求。

　　挑战4：如何实现对3G系统端到端信令链路的全面覆盖？

　　全面的3G系统测试对网络端到端的覆盖提出了很高的要求，往往需要同时连接Iub、Iu-CS、Iu-PS、Iur、Gn和Gi等各个接口。由于软切换的存在和链路的负荷分担，测试设备还需要能够同时连接多个NodeB（甚至RNC）的所有接口链路。实际的测试链路需求往往是随着网络规模的扩大而不断增加的，可能要求从几个STM-1(或E1）链路平滑扩展到几十个STM-1（或E1）链路。这就要求测试设备在监测链路的容量方面，具有很强的可伸缩性，能够提供对众多高速信令链路的支持能力。

　　挑战5：如何提供对多用户实时操作平台的支持？

　　由于不同的网络工程师对同一个3G数据源通常有不同的分析处理需求，例如，一组用户可能需要对某个路测呼叫进行实时跟踪，而另外一组用户可能需要进行网络的优化工作。这就要求3G测试系统能在体系结构上能提供多用户操作环境，即不同用户能对同一硬件平台进行独立的实时操作、数据存储和分析。这也有利用充分发挥3G信令测试设备的硬件投资效率。

2 .3G网络测试需求和应用

　　在3G网络部署和实施的生命周期中，根据不同阶段的测试需求和应用，3G信令测试主要可分为：3G网络设备的验证测试、网络维护和故障诊断测试、3G业务质量和性能测试、网络优化测试。

　　2.1 3G网络设备的验证测试

　　在3G网络的安装、部署阶段，使用信令测试仪表来监测3G各接口是解决设备之间互连互通问题的主要手段。3GPP在设计3G规范时，就注意到需要解决"在GSM系统中BSS系统之间互不兼容"的问题，并制定了明确的UTRAN接口规范。这种标准化设计虽然便于运营商可以更加自由地选择不同厂家的网络设备，但也使设备之间接口协议的复杂程度大大增加。为了保证网络设备之间的互操作性，就必须对各接口协议进行严格的测试，通过测试仪表的协议解码和分析功能，来验证网络设备对3G协议实现的一致性和完整性。

　　2.2 3G网络维护和故障诊断测试

对网络故障进行快速诊断并降低网络中断时间是3G信令测试系统的主要用途之一。当3G系统发生故障时，需要使用测试设备接入关键的信令链路监测点，并进行协议测试和分析。通常来说，3G网络故障主要可分为两大类：无线接入网（UTRAN）侧故障或核心网侧（CN）故障。由于3G RAN的网络结构和协议同2G系统相比有了较大的变化，因此比较容易出现问题；而3G核心网同2G系统基本相同，因此出现问题的概率相对比较校由于Iub和Iu接口是3G RAN中最重要的测试接口，一般来说需要同时对这两个接口进行数据采集和关联性分析。如果Iub接口的数据是经过加密的，那么还必须通过Iu接口来