WiMAX測試領(lǐng)域的若干問(wèn)題探討

一、WiMAX簡(jiǎn)介

為了推廣遵循IEEE802.16和ETSIHIPERMAN標準的寬帶無(wú)線(xiàn)接入設備，并確保其兼容性及互操作性，2001年4月9日，由一些業(yè)界領(lǐng)先的通信原器件及設備制造商結成了一個(gè)非營(yíng)利性工業(yè)貿易聯(lián)盟組織，即 WiMAX(WorldwideInteroperability for Microwave Access)。

WiMAX的目的就是為了促進(jìn)點(diǎn)對多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )在全球的開(kāi)展，旨在通過(guò)建立全球統一的設備和技術(shù)標準以及實(shí)現不同技術(shù)和設備之間的互通性、兼容性，推動(dòng) 2.5GHz～66GHz頻段的寬帶固定無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)在全球的推廣。通過(guò)WiMAX認證的產(chǎn)品會(huì )擁有“WiMAX®CERTIFIED”標識。

WiMAX的主要工

作內容有：參照802.16c一致性測試規范，制定系統文件和一致性陳述(PICS)形式文件，測試整體架構和測試目的技術(shù)規范，及參照ISO/IEC9646系列(等價(jià)于ITU-TX.290系列)等有關(guān)一致性測試標準制定抽象測試整體規范。系統文件的作用是在實(shí)際系統的開(kāi)發(fā)中，制定空中接口的MAC和PHY層必選和可選的特征，必選特征有利于實(shí)際產(chǎn)品之間的互相兼容，而可選特征有利于產(chǎn)品的特色和差異化。

二、與WiMAX有關(guān)的測試

WiMAX測試從理論上講應該分為兩個(gè)層面，即設備級測試層面和系統測試層面。其中設備級測試層面是面向設備制造商的，是WiMAX認證測試流程主要針對的對象;而系統測試層面主要是運營(yíng)商關(guān)心的范疇。下面就分別予以闡述。

(一)WiMAX認證測試流程

1.WiMAX認證術(shù)語(yǔ)解釋

WiMAX認證術(shù)語(yǔ)包括：PICS(ProtocolImplementationConformanceSpecification)協(xié)議一致性陳述文件;TSSTP(TSS/TP，Test Suite Structure and Test Purposes)測試整體架構和測試目的;RCT(Radio Conformance Test Specification)射頻一致性測試規范;PIXIT(Protocol Implementation eXtra Information for Testing)協(xié)議附加陳述文件;ATS(Abstract Test Suite)抽象的測試整體規范，是所有測試腳本的抽象模板;TTCN(Tree and Tabular Combined Notation)按照樹(shù)狀和列表方式組織的標記方法，是標記ATS的語(yǔ)言。各術(shù)語(yǔ)之間的關(guān)系如圖1(本圖片來(lái)自Intel)所示。

圖1WiMAX的認證過(guò)程

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2.WiMAX認證基本過(guò)程

WiMAX認證的基本過(guò)程包括：

(1)各設備廠(chǎng)商參照WiMAX的PICS文件自行(或委托)進(jìn)行設備的預認證測試;

(2)經(jīng)過(guò)預認證測試的設備送至 WiMAX授權的認證實(shí)驗室進(jìn)行一致性認證，該認證不僅基于WiMAX的TSSTP、ATS、RCT等配置下的測試計劃和基于802.16f規范的業(yè)務(wù)規定，還將包括設備廠(chǎng)商提供的任何附加陳述文件;

(3)通過(guò)實(shí)驗室的一致性認證之后，按照WiMAX認可的互操作測試計劃，該設備將繼續在實(shí)驗室進(jìn)行與其他廠(chǎng)家的設備(至少3家)互操作測試，通過(guò)互操作測試的設備就可以得到“WiMAX®CERTIFIED”標識;

(4)若上述任何

環(huán)節測試沒(méi)有通過(guò)，待測設備都將返回第一步重新測試。

因此，從WiMAX認證的基本過(guò)程來(lái)看，比較重要的測試配置和文件是PICS文件，制定和維護PICS也是WiMAX目前最主要的工作，下面就結合具體實(shí)例對PICS文件進(jìn)行介紹。

3. 典型配置文件(profile)說(shuō)明

在802.16-2004標準中，典型的系統配置文件包括：MAC層配置、物理層配置、射頻配置、雙工模式選擇和功率等級等5部分。其基本文件格式如下：(表1中對應參數在802.16-2004標準中有詳細說(shuō)明，這里不一一贅述)。

表2最新的WiMAXPICS配置(profile)文件(部分)

由表2不難理解WiMAXPICS中具體的測試項選擇思路。其中“m”表示必選，“o”表示可選，“o.x(x為數字)”表示其中至少1項必選;對于具體的測試項細節，可以同時(shí)參考802.16-2004標準的同名配置項。

(二)運營(yíng)角度關(guān)心的系統測試

參照802.16-2004標準的具體內容以及WiMAXPICS中的測試項選擇的進(jìn)展情況，考慮到運營(yíng)商的實(shí)際需求，WiMAX測試中涉及到的802.16系統測試大致包括：實(shí)驗室測試、外場(chǎng)測試以及網(wǎng)絡(luò )管理測試等3個(gè)方面，下面分別進(jìn)行說(shuō)明。

1.基本測試環(huán)境

系統測試的基本測試環(huán)境包括：基站、終端、IP網(wǎng)絡(luò )、網(wǎng)絡(luò )管理系統，如圖2所示。實(shí)驗室測試與外場(chǎng)測試其設備構成大同小異，基本區別在于兩點(diǎn)：實(shí)驗室測試中空中接口可以用衰減器及信道模擬器等儀器代替，而外場(chǎng)測試是真實(shí)的空中接口;從測試規模上看，實(shí)驗室測試是能夠滿(mǎn)足基本功能測試的小規模配置，而外場(chǎng)測試側重于中、大規模的覆蓋、容量等性能測試。

從測試的結果來(lái)看，實(shí)驗室測試由于測試環(huán)境、條件易于復制和控制，測試結果相對是客觀(guān)的;而外場(chǎng)測試由于無(wú)線(xiàn)環(huán)境復雜多變，同時(shí)與測試人員的操作相關(guān)，因此結果相對較主觀(guān)。

; 圖2系統測試網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

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2.測試設備

實(shí)驗室測試設備主要由以下產(chǎn)品組成：射頻分析儀(發(fā)射、接收);矢量信號源，支持OFDM調制，可以設置到802.16-2004的幀級，功率可按照 802.16-2004標準步進(jìn)調整;矢量信號分析儀，支持OFDM解調，可以設置到802.16-2004的幀級，能對MAC的PDU進(jìn)行編輯;頻譜儀，支持OFDM解調，頻率上限至少支持到17.5GHz;信道模擬器，具備多徑反射模擬功能;天線(xiàn);衰減器、饋線(xiàn)及其他配件;傳輸性能分析儀;IP性能分析軟件等。