基于CompactPCI的GSM基站自动测试平台的构建

中国通讯产业的高速增长促进了通讯制造业的测试技术水平不断改进和发展。在通讯设备的制造过程中，越来越复杂的测试条件和高度自动化的大生产环境，迫切需要开发出功能更强大、成本更低廉、系统更灵活的通用测试仪器，对通讯产品的生产提供一种快速、高效的测试手段，来保障产品的质量，减少生产检测时间，降低人为的失误，从而达到提高生产效率、降低成本的目的。本文论述的GSM基站(BTS)的自动测试平台，是基于CompactPCI总线的虚拟仪器，能实现BTS基站产品在生产制造领域的自动化测试。

虚拟测试仪器是最近才开始获得广泛应用的一种智能化测试仪器，它的关键技术是利用计算机软件将测量仪器的硬件部分得到充分利用，实现一机多能的目标。传统的独立式仪器其功能是由制造商来定义的，而新型的虚拟仪器其功能则可以由用户自己来定义。虚拟仪器使得在复杂环境下完成自动化测试成为可能，这是传统的独立式仪器往往是无法胜任的。

在电信和工业自动化应用领域中，采用低价格高性能PC作为虚拟仪器一直是应用工程师们长期追求的目 标。基于Wintel 架构的CompactPCI总线平台，是为高可靠性应用而设计的，其低价位、高可靠、热插拔、热切换、多处理器能力等特点。得到了可靠性要求较高的电信和工业自动化工业领域的普遍关注。

CompactPCI的三大核心技术是PCI局部总线、欧式插卡机械结构和气密式针孔接头。简而言之，CompactPCI(以后简称CPCI)总线=PCI总线的电气规范 + 标准针孔连接器(IEC-1076-4-101) + 欧洲卡规范(IEC297/IEEE 1011.1)。由于CompactPCI具有极高的带宽，在33MHz总线时钟、32位数据通路时可达到峰值132MB/s的带宽，在33MHz主频、 64位数据通路时，可达到峰值264MB/s的带宽。在66MHz主频时，对于32位数据通路和64位数据通路带宽的峰值，可分别达到264MB/s或 528MB/s，因此，CPCI总线特别适用于高速数据通讯的应用。图1为CompactPCI的硬件结构图。

在电信自动测试领域中，CPCI平台及其扩展功能卡为被测系统提供功能强大的测试环境。在BTS自动测试系统中，我们采用了CPCI平台来构建BTS自动测试仪，同时采用的扩展功能模块包括：数字IO控制模块、GPIB接口模块等。这些功能模块提供了被测系统在电平、通讯、接口等的资源，为自动测试提供硬件环境。

测试系统的硬件结构

测试系统的硬件部分主要由CPCI平台主控单元、GSM综测仪、整机测试控制单元等部分组成。测试系统的硬件总体框图见图2。

主控单元是采用的CPCI的模块包括主处理控制模块、数字IO控制模块、GPIB接口控制模块，主控单元主要功能是对BTS自动测试设备仪进行初始化、参数的配置、测试的控制以及结果的上报。其中主处理控制模块是自动测试软件的载体，完成自动测试仪处理的所有功能，数字IO控制模块主要用来作为控制测试控制单元中的电平开关信号量(如衰减器的调节，射频开关阵列的切换等)。CPCI平台利用GPIB接口控制模块与GSM综测仪进行通信。

BTS自动测试仪由CPCI平台、GSM综测仪、整机测试控制单元共同完成。GSM综测仪通过模拟BSC的信令协议，通过Abis接口对BTS进行控制。BTS的Um接口连接到整机测试控制单元，通过控制单元内部的选通后连接到GSM综测仪的射频收发端口。

在构建BTS自动测试平台还需要考虑其它因素，如BTS输出信号的强度、射频开关组件的选型、线缆损耗的补偿等。为了描述清楚BTS自动测试平台的硬件连接及结构，下面是一个主分集接收的单载频BTS详细例子。图3为主分集(单载频)BTS自动测试仪原理图。

软件测试的流程

GSM 基站自动测试的软件系统是在CPCI硬件平台基础上，对GSM综测仪、整机测试控制单元进行控制，执行自动测试序列同时把测试结果上报。根据其结构分成6 个模块，分别是用户界面模块、数据库操作模块、用户权限管理和鉴权模块、校准和参数管理模块、测试引擎和序列管理模块，系统软件的模块如图4所示。

用户界面模块实现整机测试的用户接口，包括用户对测试对象类型的选择、测试序列的显示、测试结果的显示、测试过程中详细信息的显示。

数据库操作模块实现软件在本地数据库中的各种参数的存取，并实现本地数据库和远端服务器数据库数据的交换和测试结果的保存。

用户权限管理和鉴权模块实现对使用该系统用户的分级权限管理、及其根据用户权限对其操作进行控制。

校准和参数管理模块实现用户对各种参数进行校准，包括线损的自动校准部分，并实现仪表测试参数和测试标准的管理。同时配置各种测试参数项，配置参数包括测试项配置、测试指标配置。参数配置是可以选择，可以当前测试有效，