思博倫定位自動化測試系統（LTS）

思博倫通信

思博倫技術專欄

思博倫定位自動化測試系統（LTS）

思博倫通信

編者按：思博倫公司的定位測試系統（LTS）支持對移動終端或芯片A-GPS、A-GLONASS、LTE OTDOA、ECID、Wi-Fi定位等測試，以及未來的BeiDou和A-BeiDou測試。LTS可減少用戶在現場試驗中所花費的時間和成本，并且為配備A-GPS、A-GLONASS、Wi-Fi、BeiDou功能的GSM/WCDMA/LTE移動設備提供自動化的、可控的、可重復的測試。思博倫通信的《思博倫定位自動化系統（LTS）》一文對思博倫公司的定位測試系統（LTS）進行了詳細的介紹，并對測試場景及應用進行了分析和研究。運營商準入測試通常要求高于一致性測試，Spirent LTS/HLTS測試系統從CDMA、GSM開始，至目前的LTE、TDDLTE，已成為運營商定位測試領域的標準。

1　思博倫LTS定位測試系統

思博倫公司的定位測試系統（LTS）支持對移動終端或芯片A-GPS、A-GLONASS、LTE OTDOA、ECID、Wi-Fi定位等測試，以及未來的BeiDou和A-BeiDou測試。LTS可減少用戶在現場試驗中所花費的時間和成本，并且為配備A-GPS、A-GLONASS、Wi-Fi、BeiDou功能的GSM/WCDMA/LTE移動設備提供自動化的、可控的、可重復的測試。

LTS不僅支持定位功能在傳導條件下的測試，而且支持在輻射條件下的OTA（Over the Air）測試，為用戶提供最全面的終端整體評估方案。

LTS支持按照3GPP定義的各項測試規范，同時支持按照OMA定義的SUPL協議，覆蓋GSM/UMTS/LTE，以及SUPL1.0、SUPL2.0測試要求。提供最精確的測試精度。

LTS支持用戶自定義測試用例，自定義測試場景，實時編輯衛星環境以及功率條件，調整測試步驟，在一致性測試之外提供更豐富的性能測試能力。

系統自動化的運行，提供業界標準的測試報告，為用戶全球化的驗證提供保證。

表1總結了目前所有的3GPP一致性測試要求及LTS支持范圍。

（1）LTE定位及測試要求

●OMA SUPL2.0 over LTE（FDD and TDD）、RRLP協議或者LPP協議。

●LTE射頻一致性測試——3GPP37.571-1。

●LTE射頻性能測試——LTE射頻測試over SUPL2.0。

● LTE OTDOA（Observed Time Difference ofArrival），通過測量多個LTE小區的PRS符號時間差來計算終端的位置。

●LTE ECID（Enhanced Cell ID），通過計算小區信號的環回時間差來計算終端的位置。

●LTEA-GNSS OTA測試，按照CTIA3.4的要求，通過SUPL2.0測試LTE AGPS和AGLONASS的OTA性能，也就是考慮天線在內的終端整體性能。

圖1、2為LTS的結構框圖以及系統外觀。

表1　目前所有的3GPP一致性測試要求及LTS支持范圍

思博倫在國際標準機構中發揮著領導者的作用，是多篇3GPP、OMA、CTIA規范的編寫者。在全球范圍內覆蓋大多數芯片、終端廠家、運營商及第三方實驗室。具備最精確的精度，最優異的穩定性，已成為業界的標準。

（2）應用

●終端產品和芯片模塊的研發測試。

●RF性能測試。

圖1　LTS結構框圖

圖2　LTS系統外觀

●協議驗證。

●設計驗證和質量保障。

●產品、模塊或平臺評估和基準測試。

●一致性和認證測試。

●性能驗證。

●運營商準入測試。

（3）關鍵特性

●根據GCF和PTCRB要求執行基于標準的射頻和協議一致性測試，支持GSM/WCDMA/LTE的A-GPS、A-GLONASS測試，支持控制面和用戶面SUPL測試，支持UE-Based/UE-Assisted兩種模式。

●TestDrive LTS：圖形用戶界面可提供直接、高效且易于使用的系統控制和反饋。

●可編程的SMLC和SUPL服務器仿真器：LCS消息內容和呼叫流解析，以及完全真實的、實時輔助數據可實現一致性測試要求以外的深度測試。

●支持粗略/精細時間輔助。

●完整的控制面/用戶面測試能力，包括用于GSM 的3GPPRRLP協議、用于WCDMA的RRC協議、用于LTE的LPP（LTEPosition Protocol）協議，以及Pre-SUPL和OMASUPL1.0、2.0協議。

●專業的衛星仿真器：久經考驗且在業界中領先的GPS/GLOANSS/BeiDou仿真器，提供可完全由用戶定義的GPS場景和可配置的GPS環境；并提供往A-GPS、A-GLONASS、A-GALILEO、A-BeiDou及多模測試的演進能力。

●是目前業界唯一的CDMA/GSM/WCDMA/LTE終端A-GPS、A-GLONASS整體解決方案，與全球主要運營商充分合作，包括運營商定制互通性測試例。被各大運營商采用作為A-GPS、A-GLONASS入網測試的測試系統。

●可用于作為CTIA 3.2標準要求的A-GPS、A-GLONASSOTA測試系統（配合ETS-Lindgren或其他Chamber），并支持SUPL的A-GPS、A-GLONASS OTA測試。

2　測試場景及應用

（1）AGNSSOTA測試

隨著GNSS技術的日漸成熟以及無線通訊技術的發展，現在絕大多數的手機都已經融合了GNSS技術，GNSS及AGNSS已經成為手機提供定位信息的主要依據，同時GNSS在生活中的作用越來越重要并且也是世界上絕大多數的運營廠商新的利潤的增長點。但是由于GNSS信號本身強度非常弱（＜-130dBm）以及大多數手機都集成了多根天線（藍牙、Wi-Fi、GSM、CDMA、GNSS）等，因此天線性能及終端整體的GNSS表現需要一個嚴謹的測試進行保證，目前無論是實驗室還是運營廠商都越來越重視該測試部分。在以往的實驗室標準中都未考慮到天線的性能而只是通過傳導測試評估終端的性能，同時實時網絡測試雖然考慮了天線的因素，但是由于其測試環境本身的不可控性，使得可重復結果的獲取過程困難重重。實驗室中的OTA測試才能夠對終端整體的AGNSS性能做出精確定性和測量。因此，CTIA在其測試計劃中增加了AGNSSOTA測試的標準內容。該標準目前也是大多數運營商所遵循的測試標準。

AGNSSOTA測試的目的是為了評估一個終端在各個方向上的AGNSS整體性能測試，因此它需要如圖3所示的測試設備進行該項測試，其主要測試設備包含：

●屏蔽暗室：該暗室的作用是隔離掉其他外部所有的干擾信號源以及其他無線網絡產生的干擾信號。同時，該暗室不僅僅要隔離外部的干擾信號，也需要防止內部有用信號由于地面或者墻壁產生的反射信號造成的干擾，因此暗室內部地面和墻壁都需要性能比較好的吸波材料。

●自動化轉臺：由于OTA測試需要評估終端各個方向上的GNSS性能，因此在測試過程中，需要對被測終端在水平和垂直平面上進行角度調整。

●人頭和人手模型：用于模擬最終用戶正常使用手機情況下的狀態。使用這兩個模型后即可以把用戶最終使用狀態下人頭和人手對終端GNSS性能的影響如陰影效益等進行模擬，從而更加真實地評估終端的AGNSS性能。

●GNSS仿真設備：該設備用于模擬產生測試過程中必要的GNSS衛星信號提供給被測終端。

●網絡仿真儀：該設備用戶模擬產生測試過程中必要的無線蜂窩網絡提供給被測終端，從而支持整個AGNSS定位過程。

●控制電腦：該電腦主要用戶控制所有的硬件設備協調工作，配置相關儀器設備的測試參數，記錄測試流程并產生測試報告等。

AGNSSOTA測試如圖4所示。AGNSSOTA測試步驟可分為5個部分：天線方向圖的測試；測量結果的線性化；輻射靈敏度的測量；TIS、UHIS和PIGS計算；Intermediate Channel Degradation。

（2）HLTS測試：Wi-Fi Positioning、Sensor、A-GNSS混合定位測試

隨著人們對定位服務需求的擴大，“隨時、隨地、快速”定位成為對定位技術重要要求。單純依靠衛星定位方式雖然有精確度高，設備支持廣泛的優點，但存在室內及密集城區覆蓋有限的不足。

圖3　兩種測試方式

圖4　AGNSS OTA測試

圖5　隨時、隨地、快速定位

混合定位技術指在終端中綜合使用多種技術進行定位，包括衛星、Wi-Fi、基站、傳感器輔助定位等。其中，衛星定位技術又包括多種導航衛星，目前廣泛應用的有美國的GPS衛星系統和俄羅斯的GLONASS衛星系統，及BeiDou系統等。混合定位技術基本思想是使用輔助的衛星定位完成大部分的室外定位，而衛星信號較弱或不能覆蓋的室內部分的定位則有Wi-Fi、基站輔助定位等完成，在一些特殊區域（如郊區的隧道）使用傳感器來完成定位。

混合定位技術可以滿足人們“隨時、隨地、快速”定位的需求，但是也導致定位設備復雜程度大大提高，給定位設備的測試帶來了很高的復雜度和挑戰。

基于此思博倫通信研發了混合定位測試系統，可以滿足混合定位技術設備測試需求，包括A-GNSS定位測試、Wi-Fi定位測試、基站定位測試、傳感器輔助定位測試及以上技術的混合定位測試。

思博倫通信的混合定位系統包括Wi-Fi定位仿真器、衛星仿真器、無線網絡仿真器（GSM/UMTS/LTE）以及傳感器定位數據仿真軟件（見表2）。同時，仿真出衛星網絡、Wi-Fi網絡、無線通信網絡以及傳感器數據等，從而能夠支持測試Wi-Fi定位、衛星定位、傳感器定位、基站定位以及以上多種定位技術結合的混合定位技術。

混合定位測試系統（HLTS）針對終端的多種定位

表2　思博倫通信混合定位系統的組成

方式作為一個整體性能，全自動化完成，為芯片、終端評估整體定位性能的研發提供了最強大的一站式解決方案（見圖6、7）。

圖6　混合定位技術測試方案

圖7　混合定位技術測試系統

（3）AGNSS Recording and Playback——虛擬路測

●在實際網絡中錄取（Recording）真實的AGNSS數據，包括GPS衛星信號、定位軌跡、星歷等（見圖8）。

●在LTS系統中回放（Playback），根據外場數據通過GNSS衛星仿真器產生真實的衛星場景，通過星歷等輔助數據產生真實的輔助數據通過無線網絡仿真器下發。

●自動化的測試系統。在實驗室真實重現現場測試。

●支持AT＆T、T-Mobile和中國移動等運營商的定制回放測試例。

系統使用一個衛星接收機接收NMEA數據，通過思博倫GNSS6425記錄衛星射頻信號。Sim Hybrid軟件將記錄的NMEA數據以及RiNeX相結合以得到錄取的外場場景（見圖9）。

Sim Hybrid生成場景后，控制系統將場景的輔助數據通過無線網絡仿真器下發，同時將衛星射頻信號由GSS6425回放，并輸出至終端（見圖10）。

圖8　真實的定位數據

（4）運營商定制的定位測試

●用于運營商準入測試要求。

●北美運營商。

●國內運營商。

●AGPS Performance，E911 VoLTE，CSFB E911，SUPL2.0 reliability，OTDOA performance，record and playback。

●FDD LTE and TDDLTE。

運營商準入測試通常要求高于一致性測試，SpirentLTS/HLTS測試系統從CDMA、GSM開始，至目前的LTE、TDD-LTE，已成為運營商定位測試領域的標準。不斷提供的新的測試能力以及可擴展性強的解決方案，使用戶在進入運營商市場時胸有成竹，充分驗證了產品的性能。

圖9　NMEA數據與RiNeX相結合已得到錄取的外場場景

圖10　將衛星射頻信號由GSS6425回放，并輸出到終端

思博倫Landslide CORE幫助UQ實現自動化的現網測試

近日，全球網絡、服務和設備測試領域的領導者思博倫通信與思博倫在日本的合作伙伴TOYO公司聯合宣布，思博倫Landslide?CORE正被用于移動寬帶服務商UQ通信公司的真實和冗余網絡，為構成UQ網絡的所有服務節點提供實時網絡性能評估和優化。

UQ通信公司企業高管兼技術部門總監Toshikazu Yokai，以及IP系統分部副經理Hiroshi Tanno都認為：“與市場上其他產品不同，思博倫的Landslide可以測試真實和實驗室無線網絡，以及核心網絡中所有各點的性能和擴展能力，對各種驗證和切換場景加以驗證，并且為網絡測試提供諸如網絡可用性、呼叫建立時間、呼叫丟失和語音質量等體驗質量指標。利用該解決方案先進的移動網絡和服務測試能力，我們可以仿真出數百萬移動用戶，這些用戶不停切換網絡，并使用多種實際應用和服務組合。”

思博倫為運營商和設備制造商提供驗證全球移動服務的能力

領先的移動網絡和服務測試解決方案供應商思博倫通信日前發布了全新的思博倫Landslide C100-M2測試平臺，面向移動核心網絡、Wi-Fi、IMS和Diameter網絡。該系統專為網絡設備制造商（NEM）和正在構建移動寬帶應用支持網絡的運營商而設計，所涉及的應用包括：語音、企業、安全、物聯網和M2M，以及其它擁有全球規模的服務。這些服務需要網絡的數據層面，以及移動性、策略、驗證和計費等控制特性這兩方面的擴展性。與此前的平臺相比，C100-M2測試平臺可以實現3倍的仿真規模和2倍的連接速率。

思博倫通信產品管理總監Richard Wank表示：“隨著聯網設備數量的爆炸式增長，思博倫的客戶都在尋求一種真正的大規模測試解決方案，驗證其網絡和設備是否能夠在多種服務中提供高質量體驗。我們全新的C100-M2平臺所創建出的測試床可以包括從數千個到數億個端點，而且所有這些端點均具備真實的移動性和流量組合。”