運(yùn)營商WCDMA終端測試體系研究

從目前國內(nèi)WCDMA終端的入網(wǎng)測試情況來看，其測試范圍并不能完全滿足WCDMA運(yùn)營商對終端的使用需求。WCDMA運(yùn)營商還必須根據(jù)自身 WCDMA業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，具體規(guī)定對WCDMA終端的技術(shù)要求和定制需求，通過制定合理的測試規(guī)范和實施具體的測試，來檢驗設(shè)備制造商提供的WCDMA 終端是否能夠滿足運(yùn)營商的要求。

本文從分析目前WCDMA終端入網(wǎng)測試現(xiàn)狀及其局限性入手，分析說明如何通過WCDMA終端的一致性測試和運(yùn)營商補(bǔ)充測試來進(jìn)一步健全WCDMA終端測試體系，以更好地服務(wù)于運(yùn)營商開展WCDMA業(yè)務(wù)的要求。

WCDMA終端入網(wǎng)測試情況及其局限性

目前，WCDMA終端入網(wǎng)測試要求涉及到如下幾個方面。

1.電磁兼容性(EMC)：主要為了證實被測設(shè)備對其它設(shè)備的電磁干擾的程度(騷擾限值)和抵抗其它設(shè)備對自身的電磁干擾的能力(抗擾度)。測試內(nèi)容遵循標(biāo)準(zhǔn)YD/T1595.1-2007《2GHzWCDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)電磁兼容性要求和測量方法》。

2.比吸收率(SAR)：SAR一般指終端產(chǎn)品中電磁波所產(chǎn)生的熱能，它是對人體產(chǎn)生影響的衡量數(shù)據(jù)。測試內(nèi)容遵循標(biāo)準(zhǔn)YD/T1644.1《手持和身體佩戴使用的無線通信設(shè)備對人體的電磁照射—人體模型、儀器和規(guī)程》。

3.設(shè)備安全性：主要為了驗證被檢產(chǎn)品的設(shè)計不會引起電擊危險、能量危險、機(jī)械危險、著火危險、化學(xué)危險、激光或X射線輻射危險，確保產(chǎn)品使用者(包括維修人員)的人身和財產(chǎn)安全。測試內(nèi)容遵循標(biāo)準(zhǔn)GB4943《信息技術(shù)設(shè)備的安全》。

4.入網(wǎng)測試：測試內(nèi)容遵循標(biāo)準(zhǔn)YD/T1548《2GHzWCDMA數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)終端設(shè)備測試方法》，涉及到方面有系統(tǒng)接入、位置區(qū)更新、小區(qū)選擇與更新、切換、基本業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、增值業(yè)務(wù)和并發(fā)業(yè)務(wù)等，但偏重于終端基本性能和功能的測試。

WCDMA終端入網(wǎng)測試的主要目的是要達(dá)到WCDMA終端對人身、設(shè)備、頻譜進(jìn)行保護(hù)性的要求，同時也要滿足政府的強(qiáng)制性認(rèn)證要求。

WCDMA終端入網(wǎng)測試局限性如下。

1.缺乏人機(jī)界面功能測試，不能體現(xiàn)用戶直接使用體驗。

2.對終端的功能驗證、并發(fā)要求、臨界情況和極限情況的考察不夠。

3.缺乏實際的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)平臺IOT測試，不能體現(xiàn)實際網(wǎng)絡(luò)情況。

4.缺乏終端一致性測試，不能滿足終端網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和漫游的要求。

5.缺乏終端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的具體支持能力性能指標(biāo)的測試。

6.不能滿足新業(yè)務(wù)的測試需求。

7.入網(wǎng)認(rèn)證制度不易隨功能增加而增加測試要求，時效性較弱等等。

8.滿足運(yùn)營商要求WCDMA終端測評體系。

為更加充分地滿足運(yùn)營商開展3G業(yè)務(wù)對終端測試的技術(shù)要求，一個完整的WCDMA終端測評體系(參見圖1)應(yīng)具備如下特點。

1.滿足人身安全、設(shè)備安全、頻譜安全、政府強(qiáng)制入網(wǎng)認(rèn)證等最基本的要求。

2.滿足用戶最直觀的使用體驗的要求。

3.滿足網(wǎng)絡(luò)的實際情況，增強(qiáng)對實際現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的測試。

4.滿足與國際接軌，保證終端的漫游性能。

5.隨運(yùn)營商的新業(yè)務(wù)的增加，靈活增加相應(yīng)的測試要求。

圖1WCDMA終端測試體系要求

第一層面，國家的終端入網(wǎng)測試，這是整個測試體系的基礎(chǔ)，測試內(nèi)容有電磁兼容性測試、人體電磁暴露安全性測試、電氣安全性測試、基本性能和功能測試。該部分測試由工信部相關(guān)測試機(jī)構(gòu)完成。

第二層面，終端一致性測試，滿足3GPP等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織的技術(shù)要求，保證終端與核心標(biāo)準(zhǔn)的一致性。測試內(nèi)容有射頻一致性測試、協(xié)議一致性測試、 USIM卡一致性測試、音頻一致性測試、業(yè)務(wù)一致性測試。目前國外大多數(shù)WCDMA運(yùn)營商要求終端設(shè)備廠商提供一致性測試報告，這是滿足網(wǎng)絡(luò)IOT和國際漫游的基礎(chǔ)，一般由GCF認(rèn)證實驗室完成。

第三層面，運(yùn)營商補(bǔ)充測試，對于上述兩個層次沒有顧及到而運(yùn)營商認(rèn)為有必要的補(bǔ)充測試，應(yīng)是運(yùn)營商在上述兩層次測試的基礎(chǔ)上加以重點突出的測試內(nèi)容。如運(yùn)營商業(yè)務(wù)測試，新業(yè)務(wù)開發(fā)測試、2G/3G互操作測試、人機(jī)界面要求、實際網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)IOT測試、外圍接口IOT測試(USB、WI-FI、藍(lán)牙)、終端耗電測試、充電器測試等。

一個完整的WCDMA終端測試應(yīng)具備以上3個層次的測試要求，才能比較完整地符合運(yùn)營商的3G業(yè)務(wù)開展需求。

WCDMA終端一致性測試要求

在3GPP項目開始之初，業(yè)界就確定了WCDMA終端一致性測試的重要性，并且制定了一致性測試的協(xié)議規(guī)范。終端一致性測試主要是指與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是否相符的測試，可以調(diào)研、分析與驗證入網(wǎng)的終端是否符合國際規(guī)范的要求。

根據(jù)3GPP34.xxx和OMA測試規(guī)范，GCF組織制定了WCDMA終端的測試用例。GCF的主要職責(zé)是完成GSM/GPRS和3G終端的認(rèn)證，一致性測試的測試用例的驗證批準(zhǔn)，制定現(xiàn)場測試的指導(dǎo)方針，制定測試用例認(rèn)證的指導(dǎo)方針，制定終端認(rèn)證的指導(dǎo)方針。

WCDMA終端一致性測試目前有五大類測試，分別是射頻一致性測試，依據(jù)規(guī)范3GPPTS34.121-1;協(xié)議一致性測試，依據(jù)規(guī)范 3GPPTS34.123-1;USIM卡接口一致性測試和USAT測試，依據(jù)規(guī)范3GPPTS31.121/124;音頻一致性測試，依據(jù)規(guī)范3GPP TS26.13《語音電話終端聲學(xué)測試規(guī)范》，用于支持窄帶或者寬帶的任何語音終端，對WCDMA終端的聲學(xué)特性給出了最小性能要求;業(yè)務(wù)一致性測試，依據(jù)基于OMA標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)范。OMA對WCDMA終端的絕大部分業(yè)務(wù)(MMS、PoC、DM、SUPL、Browsing、DRM、IMPS)基本上都定義了相應(yīng)的規(guī)范，以保證設(shè)備應(yīng)用的互通性，GCF組織根據(jù)OMA制定的業(yè)務(wù)規(guī)范進(jìn)行了有針對性的選擇，以滿足業(yè)務(wù)一致性測試的要求。

然而，由于3G業(yè)務(wù)的復(fù)雜多變性，WCDMA終端的一致性測試并不能解決運(yùn)營商所關(guān)心的全部問題。

目前GCF要求的一致性測試通常只能針對某一特性和需求及某一功能的測試，它更多關(guān)心的是利用理想的參數(shù)進(jìn)行的一致性測試，僅關(guān)心測試是否一致性符合協(xié)議規(guī)范，而并不關(guān)心終端的其他方面的性能指標(biāo)，比如業(yè)務(wù)并發(fā)測試等。另外，對于運(yùn)營商開展的特定3G業(yè)務(wù)的測試也基本不涉及。

WCDMA終端得到一致性測試合格報告并不認(rèn)為終端符合運(yùn)營商的使用要求，比如功能與業(yè)務(wù)測試、互通兼容性測試、路測實際網(wǎng)絡(luò)測試等測試就必須由運(yùn)營商自己來完成。因此，運(yùn)營商除關(guān)心終端一致性測試結(jié)果之外，必須有針對性地制定符合自身網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)發(fā)展情況的其他終端測試規(guī)范。

運(yùn)營商終端測試要求

隨著彩信、流媒體、視頻電話、手機(jī)電視、手機(jī)音樂等3G業(yè)務(wù)的不斷推出，終端上的操作系統(tǒng)以及應(yīng)用軟件也將更加復(fù)雜，功能更強(qiáng)，終端對于這些業(yè)務(wù)和功能的支持程度，直接關(guān)系著廣大用戶對于3G體驗和滿意度。

為保證用戶的服務(wù)質(zhì)量(SLA)，提供更多的業(yè)務(wù)保證，從實際意義上來講，根據(jù)運(yùn)營商的實際需求進(jìn)行的測試工作是3G業(yè)務(wù)成功運(yùn)營的保障。

運(yùn)營商結(jié)合自身網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)情況，需要重點考察的內(nèi)容包括以下幾個方面。

1.人機(jī)界面測試

可以參考YD/T1438《終端設(shè)備應(yīng)用層軟件功能要求和測試方法》，重點考察終端的通話功能、SMS消息功能、MMS消息功能、通信錄、屏幕顯示、數(shù)據(jù)與多媒體功能、安全設(shè)置、系統(tǒng)設(shè)置等項目。同時該項測試也可結(jié)合運(yùn)營商定制終端測試一同進(jìn)行。

2.業(yè)務(wù)測試

業(yè)務(wù)測試是運(yùn)營商測試的重點，除測試典型3G終端業(yè)務(wù)對OMA/IMTC標(biāo)準(zhǔn)和其他國際標(biāo)準(zhǔn)的符合程度之外，還要測試一些運(yùn)營商比較關(guān)注的其他內(nèi)容，以保證終端在現(xiàn)網(wǎng)的正常使用。主要范圍有如下幾點。

MMS業(yè)務(wù)?？疾旖K端對OMAMMS1.0/1.1/1.2/1.3版本的符合程度、終端多頁顯示或多元素的顯示能力、終端UTF-8或中文編碼支持能力、JPG/GIF等不同的圖片格式支持能力、對過大的MMS信息轉(zhuǎn)發(fā)時的處理能力、MMS發(fā)送報告、圖文混排顯示能力、DRM的轉(zhuǎn)發(fā)限制、 3GPPQCIF的視頻發(fā)送及接收、3GPP2不同格式的音視頻編解碼支持能力、超長的MMS標(biāo)題顯示能力等。

VT業(yè)務(wù)?？疾旖K端對MPEG4的各種不同格式支持能力、快速視頻更新的功能、H.263視頻支持能力、終端能否正確的發(fā)起視頻電話業(yè)務(wù)、終端 IMTC3G-324M規(guī)定的視頻電話要求((ITUH233,H324, H245, H263, H264, MPEG 和GSM-AMR)支持能力、視頻畫面情況測試等。

Java業(yè)務(wù)。參考GSMNATestSpecificationfor Java Micro Edition (1.0.3)規(guī)范，考察終端下載的Java程序或游戲，其Java虛擬機(jī)能否讀取終端上的按鍵，如方向鍵或上下鍵;終端上的Java程序，是否能播放、暫停?終端上的Java程序，是否能讀取特定的終端文件系統(tǒng)內(nèi)容如電話薄;終端上的Java程序能否顯示3D加速的圖形等 。

DM業(yè)務(wù)。考察終端對OMADM1.2版本的符合程度，終端的協(xié)議棧是否支持DM的各種控制命令;終端能否被運(yùn)營商的標(biāo)準(zhǔn)DM命令所管理，比如自動更新配置參數(shù)，或讀取終端內(nèi)容、或設(shè)置終端的瀏覽器首頁等功能。

Streaming業(yè)務(wù)?？蓞⒖?GPPTS26.234,Rel.6 3GPP2 C.P0046-0規(guī)范，考察終端的應(yīng)用程序能否支持各種不同的流媒體格式的播放;能否支持各種不同速率底下的流媒體格式流暢的播放;終端的流媒體播放程序是否有相應(yīng)的控制命令可以播放、暫停流媒體等。

E-Mail業(yè)務(wù)?？蓞⒖糏ETFIMAP/POP/SMTPOMAEMN 1.0相關(guān)規(guī)范，考察終端能否針對POP3/SMTP/IMAP4等各種郵件格式收發(fā),單個郵件的收發(fā)及多個郵件的收發(fā)是否會有問題,能否只下載郵件標(biāo)題，而不下載內(nèi)容等內(nèi)容。

Browsing業(yè)務(wù)?？疾旖K端對OMABrowsing2.1/2.2/2.3的符合程度，能否正確顯示各種WAP頁面的內(nèi)容(Xhtml,WCSS格式)，包含文字的加亮、表格的程現(xiàn)方式等。

多個并發(fā)業(yè)務(wù)(Multi-AE)之間的影響。如在生成短消息時被叫情況，網(wǎng)頁瀏覽時接收短消息等并發(fā)業(yè)務(wù)情況下終端的反應(yīng)情況。

新業(yè)務(wù)引入前的測試。當(dāng)引入一項新業(yè)務(wù)，進(jìn)行實際的網(wǎng)絡(luò)測試之前，為確認(rèn)終端能否正常工作?？梢酝ㄟ^在實驗室上開發(fā)測試用例，以便提早發(fā)現(xiàn)終端存在的問題，向制造商反應(yīng)問題并要求改善，在現(xiàn)網(wǎng)測試時就能大大的減低測試的通過率及測試的耗時。

各種應(yīng)用和業(yè)務(wù)中的出錯測試。如在實現(xiàn)電子商務(wù)業(yè)務(wù)時發(fā)生切換失敗，在線游戲過程中發(fā)生無線鏈路失敗的處理情況等。

3.外場IOT測試

在WCDMA終端產(chǎn)品的測試與認(rèn)證中，運(yùn)營商最關(guān)心的一個環(huán)節(jié)就是該終端產(chǎn)品的實際網(wǎng)絡(luò)測試情況，因為實際商用網(wǎng)絡(luò)中的現(xiàn)場測試能夠真實反映終端在實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的安全使用性能，終端和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的相互兼容性能，以及最終用戶對運(yùn)營商業(yè)務(wù)的感知效果。同時，從目前的測試與認(rèn)證手段來看，現(xiàn)網(wǎng)測試也是在實際商用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中來檢驗終端性能最有價值的工具，現(xiàn)網(wǎng)測試能檢驗到在實驗室條件下的模擬環(huán)境中所不能遇到的一些實際網(wǎng)絡(luò)情況，能夠檢測終端在實際動態(tài)環(huán)境下的不同行為以及終端與運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)的兼容性能。

經(jīng)驗已經(jīng)證明在多種不同的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施下產(chǎn)生不同的測試結(jié)果，外場IOT測試對驗證終端有著無法取代的優(yōu)勢。

運(yùn)營商WCDMA終端外場IOT測試可以遵循GCFDG11測試大綱和運(yùn)營商自定義的要求，測試的內(nèi)容和范圍主要集中在網(wǎng)絡(luò)接入與注冊、切換、移動性管理、分組域/電路域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、3G和2G網(wǎng)絡(luò)之間互操作、并發(fā)業(yè)務(wù)測試、UICC/USIM性能以及與終端的互操作性能、HSPA性能、電路域中基本的語音呼叫、短消息(SMS)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、多媒體短信(MMS)、瀏覽器、基于電路交換的可視電話、JAVA和J2ME、流媒體、電子郵件的發(fā)送和接收等。

4.USIM卡兼容性測試

GCF/PTCRB的USIM卡接口一致性測試，只是對3GPP標(biāo)準(zhǔn)的接口驗證，即使WCDMA終端滿足3GPPTS31.121/124一致性測試的要求，也不能保證機(jī)卡之間一定沒問題。有些機(jī)卡之間的兼容性問題，仍需要運(yùn)營商自己來解決。主要涉及范圍為。

(1)面對眾多的智能卡，需要進(jìn)行終端與卡的兼容性實際測試，需要檢驗每一款終端與每一張智能卡的互操作性。

(2)運(yùn)營商有特殊的USIM卡文件格式要求，終端的互操作性。

(3)運(yùn)營商自定義的USIM卡增值業(yè)務(wù)及Toolkit菜單，終端的互操作性。

(4)測試機(jī)卡之間的USAT協(xié)議。

解決上述問題的測試方法，除實際的終端與卡的兼容性測試之外，還可以利用USIM卡模擬器來模擬實際的卡文件格式和開發(fā)加載運(yùn)營商的Toolkit菜單，然后監(jiān)測終端與卡之間傳輸?shù)乃行畔?，并加以分析，是運(yùn)營商USIM卡兼容性測試的有效方法。

5.其他測試

主要指終端的USB接口、Wi-Fi、和藍(lán)牙等外圍接口IOT的測試，終端耗電測試、充電器測試。這些測試可直接引用有關(guān)組織的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行測試。

3G終端測試是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)性綜合工作，也是一項長期性的工作，它將自始至終伴隨運(yùn)營商3G業(yè)務(wù)的發(fā)展過程。此外，由于終端設(shè)備制造商不斷地調(diào)整其軟硬件版本，因此并不能保證流通到市場的終端是其最終版本，為此除必要的測試之外，運(yùn)營商對終端的版本管理也是測評工作的一項重要內(nèi)容。

3G終端作為市場最終用戶的業(yè)務(wù)體驗載體，其性能與功能優(yōu)劣決定了用戶對3G業(yè)務(wù)的認(rèn)可程度。國外的成熟3G運(yùn)營商均建立了一套完整的終端測試評價體系，隨著我國3G業(yè)務(wù)的逐漸展開，3G終端測評工作的重要性也逐漸凸顯。對3G運(yùn)營商而言，必須根據(jù)現(xiàn)網(wǎng)和業(yè)務(wù)的開展情況，不斷地動態(tài)地調(diào)整其測試要求，有針對性選擇測試范圍和內(nèi)容，以更好地服務(wù)于運(yùn)營商3G業(yè)務(wù)的開展。