[发明专利]GSM/TD-SCDMA/TD-LTE一体式测试仪及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及GSM/TD-SCDMA/TD-LTE移动通信系统的测试技术。

背景技术

目前市场上针对无线侧的2/3/4G的测试设备主要有扫频仪、自动路测仪、终端测试设备、路测软件等，由于TD-SCDMA网络为我国独有，国际上TD-LTE产业链成熟度较之FDD-LTE，无论在终端芯片、射频器件，还是产业规模等方面均存在较大差距，且我国基于TD-LTE的4G网络正处于建网初期，信令测试仪表和相关测试方法并不成熟，因此为了快捷、准确的评估网络质量，做好网络优化，有必要开发基于2/3/4G（GSM/TD-SCDMA/TD-LTE）系统的空口测试仪表，解析空口协议，提取关键参数，做好数据统计，便于移动通信优化维护人员快捷高效开展工作。

目前市场上主流路测设备的设计方案大致可划分为两类：一种设计是将前台测试设备与后台分析软件分开，前台采集的数据按时间段压缩成包，通过无线网上传到后台服务器，这种设计优点是测试与分析相对独立，降低设备配置要求，利于降低成本与设备维护，缺点是数据呈报等待时间长，达不到现场优化的实时性要求。另一种设计是将测试终端、GPS与装有测试软件的PC终端通过数据线连接，测试终端、GPS负责业务测试与数据采集，测试软件与PC负责数据的分析与显示，并通过人机对话对测试设备进行控制，这种设计优点在于数据采集与分析同步完成，实时性强，但缺点是在实际应用中，由于连接设备的端口较多，接触不良或兼容性等问题极易导致设备掉口或连接不上，影响工作效率与数据指标分析的准确性。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种将测试、定位、数据采集、统计分析、呈现与人机对话等功能高度集成的测试仪，能够灵活适用于2/3/4G（GSM/TD-SCDMA/TD-LTE）移动通信网络的路测分析工作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本测试仪的总体结构为工控平板结构，GPS定位模块、无线通信模块、数据采集模块与工控平板电脑交互数据，通信缓冲区利用双口RAM (Random-access Memory，随机访问存储器)实现，通过对该双口RAM进行功能区域划分，可同时对存储单元进行读写操作，各进程相互独立，不需相互等待，保证系统的高速运行。本发明的体系结构采用模块化结构，主要包括以下模块：

1) GPS模块：负责完成经纬度、海拔高度等位置信息的采集；

2) 无线通信模块：负责完成2/3/4G（GSM/TD-SCDMA/TD-LTE）网络下CS域/PS域语音、数据、短/彩信等业务的测试；

3) 数据采集模块：负责采集无线通信模块与GPS模块上报的信令、数据等信息；

4) 主控模块：控制和调用其他功能模块，实现人机对话功能，从通信缓冲区读取GPS信息与信令消息，管理消息数据，显示消息解码结果及统计分析结果，完成程序中线程的调度；

5) 消息解码模块：通过消息数据解码动态链接库对接收到的信令消息进行解码，分为粗解码和详细解码；

6) 消息统计分析模块：通过消息统计分析动态链接库按协议类型和消息类型对采集到的信令消息进行分类统计，可自设阀值对小区测量参数进行统计，为覆盖情况分析和网络优化调整提供决策参考；

7) 数据后台存储模块；从数据缓冲区提取原始消息数据，以LOG文件方式存入磁盘，存储模块置于主控模块中，由主控程序控制。该进程于后台运行，不影响实时分析与呈现速度。 

以上所有模块部件间采用松耦合，界面显示、人机对话的相关操作在主控模块中实现，独立于数据采集、消息解码、统计分析等过程，各功能间相互独立，相互间依存度低，这样的模块化设计有利于软件的移植和修改，方便升级与维护。

本发明还提供一种2/3/4G（GSM/TD-SCDMA/TD-LTE）系统信令测试方法，其特征如以下步骤：

步骤1，用户在上层应用程序中对测试业务进行设置，并通过主控模块下发测试指令；

步骤2，主控模块通过数据采集模块下发指令到GPS、无线通信模块，各功能模块开始测试任务；

步骤3，GPS模块采集经纬度、海拔高度等位置信息，无线通信模块上报NAS层、层2 MAC/RLC层和层3信令消息，按时间顺序存入数据采集模块规划区域；

步骤4，数据采集模块按规定的时间间隔采集GPS与小区测量信息，对采集到的信令消息数据进行信元的定界、拆分与重组处理，然后存入通信缓冲区；

步骤5，数据后台存储部件在后台对这些处理后的信令消息数据存盘，同时完成对信令消息数据的粗解码；