基于A(yíng)RM平臺下的GPRS/CQT測試系統設計研究

GPRS作為中國移動(dòng)據數業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)，支持多種數據業(yè)務(wù)，涉及不同的網(wǎng)元，任何一個(gè)網(wǎng)元出故障都會(huì )直接影響數據業(yè)務(wù)的正常使用，保證用戶(hù)端到端使用就顯得非常重要。

　　GPRSDT／CQT測試模擬終端用戶(hù)的使用情況，將數據業(yè)務(wù)的使用過(guò)程用時(shí)間圖、事件列表、層三信令等工具來(lái)表述，有助于工程師對測試中遇到的問(wèn)題進(jìn)行準確定位與分析。以往CQT測試主要是以人工測試的方式進(jìn)行，先制定測試計劃交由測試人員到指定地點(diǎn)進(jìn)行測試，測試工具一般為信號測試專(zhuān)用手機，這種測試所得的數據都是由測試人員手工記錄而來(lái)，再進(jìn)行統計整理、制作分析報告，存在很大的主觀(guān)性，缺乏真實(shí)性和準確性。目前移動(dòng)通信中基站架設的特點(diǎn)是數量大、分布廣，不可能對大量的基站和其覆蓋的范圍進(jìn)行信號測試，以致于一些地方成為測試盲區。

　　本文基于嵌入式ARM設計的CQT測試系統采用遠程檢測方式，測試終端分布在目標測試地點(diǎn)，并接受來(lái)自遠程的監控中心的測試任務(wù)指令，自動(dòng)進(jìn)行測試，再生成報告回送監控中心，實(shí)驗表明，該方案具有很好的實(shí)用性和可靠性。

　　測試系統的結構設計

　　GPRS在全國大規模商用的同時(shí)，中國移動(dòng)集團公司對GPRS網(wǎng)絡(luò )運行質(zhì)量現場(chǎng)測試制定了技術(shù)規范書(shū)，全國主要城市GPRS網(wǎng)運行質(zhì)量現場(chǎng)檢查的主要方式是對市區重要場(chǎng)所進(jìn)行定點(diǎn)撥打測試，對市區道路進(jìn)行DT路測，從用戶(hù)感受的角度評估該城市的GPRS網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量。GPRSDT/CQT（GPRSDriveTest/ Call Quality Test）測試內容包括Attach測試、PDP激活測試、Ping測試、FTP下載測試、WAP測試、Kjava、短信測試、MMS測試。中國移動(dòng)DT和CQT測試規范及考核規范（下文簡(jiǎn)稱(chēng)測試規范）對其中的每項測試內容和方法都進(jìn)行了規定。本文設計的實(shí)驗裝置實(shí)現了CQT大部分測試內容。

　　CQT測試實(shí)驗系統結構如圖1所示，由兩大部分組成。測試終端安裝在測試現場(chǎng)，功能是接收來(lái)自監控主機的任務(wù)指令，并按照任務(wù)自動(dòng)測試GPRS網(wǎng)絡(luò )，采集數據，最后上送至監控主機端的數據庫；監控主機端包括任務(wù)管理和數據庫兩大部分，可以遠程控制測試終端的測試任務(wù)，以及接受來(lái)自各地的測試終端上交的測試數據報告，從而生成報告，實(shí)現統一的調度和數據管理。測試終端使用的SIM卡可以是具備GPRS數據業(yè)務(wù)功能的中國移動(dòng)的任一種品牌的卡，實(shí)驗中使用了神州行卡。而監控主機可采用有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種接入方式，如果在CMNET的APN中進(jìn)行測試，可采用普通的ADSL有線(xiàn)接入Internet網(wǎng)絡(luò )，亦或采用一套GPRSModem無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )；如果在CMWAP或專(zhuān)用APN接入，則監控主機必須使用同網(wǎng)段的GPRS無(wú)線(xiàn)接入。

　　測試任務(wù)分兩種：離線(xiàn)測試和在線(xiàn)測試。前者暫不發(fā)起PPP撥號，而是按照測試任務(wù)的要求，采集GPRSATTACH、PDPACTIVATE、短信等測試數據，結果暫存在測試終端的Flash存儲器中；后者先進(jìn)行PPP撥號連接CMNET接入點(diǎn)，成功連接后，連同離線(xiàn)測試的數據一起生成幀，回送監控照測試任務(wù)進(jìn)行PING、FTP等測試，然后主機進(jìn)行統一的數據管理。撥號測試需要不斷地發(fā)起PPP撥號連接和停止連接，介于離線(xiàn)和在線(xiàn)兩者之間，為設計方便在本系統中歸于在線(xiàn)測試項目。

　　下面著(zhù)重介紹下本實(shí)驗實(shí)現的幾項CQT項目測試方法。全部用linux下C編程實(shí)現，離線(xiàn)測試主要為串口編程，在線(xiàn)測試涉及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò )套接字編程。

　　ATTACH附著(zhù)測試先使用AT指令集中的AT+CGATT?查詢(xún)附著(zhù)情況，返回1表示已附著(zhù)，返回0表示未附著(zhù)。如果已附著(zhù)，則向GPRSModem發(fā)AT+CGATT=0讓其退出附著(zhù)，然后發(fā)送AT+CGATT=1，并啟動(dòng)計時(shí)器，等待返回，收到OK則停止計時(shí)器，采集到一個(gè)ATTACH測試數據。實(shí)驗中設置等待時(shí)間15秒，超時(shí)視為失敗。按照中國移動(dòng)DT和CQT測試規范及考核規范（下文簡(jiǎn)稱(chēng)測試規范），應采集10項ATTACH數據。

　　PDPACTIVATE測試可使用AT+CGACT指令測試。首先向GPRSModem發(fā)送AT+CGACT?查詢(xún)PDP激活情況，返回+CGACT:0 0表明未激活，+CGACT: 0 1表示激活。如果已激活，則發(fā)送AT+CGACT=0,0使PDP返回未激活狀態(tài)，然后發(fā)送AT+CGACT=0,1，并啟動(dòng)計時(shí)器，等待返回+CGACT: 0 1，則停止計時(shí)，采集到一個(gè)PDP ACTIVATE測試數據。超時(shí)時(shí)間同樣為15秒。

　　SMS短信測試同樣使用相關(guān)的AT指令進(jìn)行。進(jìn)行10次的發(fā)送測試，并檢測發(fā)送報告。為便于測試，短信設置為T(mén)extmode，可使用AT+CMGF=1設置，AT+CMGS=[,]后接信息內容，以結尾，發(fā)送短信，AT+CMGR=讀取短信。

　　離線(xiàn)測試完成后，系統暫存測試數據，然后啟動(dòng)ARMlinux系統的pppd和chat程序發(fā)起PPP撥號連接至CMNET接入點(diǎn)，并生成幀格式，立即向監控主機上送離線(xiàn)測試數據，接著(zhù)進(jìn)入以下的在線(xiàn)測試。

　　撥號測試配置PPP相關(guān)文件，使用linux的pppd/chat程序發(fā)起撥號，檢測ip-up腳本程序的啟動(dòng)與否判斷撥號成功，計算耗費時(shí)間?？偣沧?0次的撥號測試。

　　PING和FTP測試則按照測試規范，pingGGSN局域網(wǎng)內的站點(diǎn)，ping的包長(cháng)為500byte，每點(diǎn)測試10次，FTP測試下載500KByte文件一次。