盛利軍，王勇

（南京郵電大學(xué) 南京 210003）

0 引言

無線和寬帶的發(fā)展和融合將是無線與移動通信領(lǐng)域最重要的一個發(fā)展方向。寬帶無線技術(shù)的一個解決方案是WiMax 技術(shù) (Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作性)。最初的WiMax技術(shù)定位于固定業(yè)務(wù)，隨著寬帶移動化和移動寬帶化的趨勢，在演進(jìn)的過程中被逐步賦予了更多無線移動性的能力，并被寫進(jìn)了IEEE802.16e規(guī)范中，即為移動WiMax。移動WiMax能夠滿足用戶移動中的高速寬帶需求。目前這項(xiàng)技術(shù)仍在進(jìn)一步研究之中。

WiMax積極推廣的是IEEE802.16系列標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)的規(guī)范。IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)系列到目前為止包括802.16、802.16a、802.16e、802.16d、802.16e、802.16f、802.16g 以及最新的802.16m。其中802.16、802.16a、802.16d屬于固定無線接入空中接口標(biāo)準(zhǔn)，而802.16e屬于移動寬帶無線接入空中標(biāo)準(zhǔn)。

隨著WiMax技術(shù)的發(fā)展，對WiMax技術(shù)的測試研究也變得越來越重要。本文主要研究WiMax的實(shí)驗(yàn)室測試，而重點(diǎn)則會在如何實(shí)現(xiàn)自動化測試方面。

1 實(shí)驗(yàn)室測試

WiMax測試從理論上講主要分為系統(tǒng)級測試和設(shè)備級測試，認(rèn)證測試主要針對的是設(shè)備級測試，而運(yùn)營商主要關(guān)心的則是系統(tǒng)級測試。實(shí)驗(yàn)室測試主要使用相關(guān)的儀器來模擬現(xiàn)實(shí)的通信環(huán)境，這些儀器包括AP，CPE，衰減器，功率控制器等，然后通過管理軟件對系統(tǒng)進(jìn)行操作從而實(shí)現(xiàn)測試過程。

由于實(shí)驗(yàn)室測試的環(huán)境變化很小或基本沒有改變，具有可重現(xiàn)性，所以可以用來研究在一定條件下的網(wǎng)絡(luò)的性能。而這些性能測試在外場測試很難實(shí)現(xiàn)，主要是由于外場測試的環(huán)境復(fù)雜多變，影響網(wǎng)絡(luò)的因素較多，很難重現(xiàn)問題，具有很大的主觀性。

實(shí)驗(yàn)室測試主要遵循的標(biāo)準(zhǔn)為802.16-2004.它主要包括：無線電性能測試、系統(tǒng)性能測試及其他相關(guān)的測試。無線電性能測試使對設(shè)備的電器指標(biāo)進(jìn)行測試，比如發(fā)送功率、頻率容限，信道帶寬，接收靈敏度等。而系統(tǒng)性能測試在實(shí)驗(yàn)室測試的內(nèi)容包括吞吐量、上下行傳輸帶寬、延時(shí)。實(shí)驗(yàn)室測試的延時(shí)主要是BS與CPE的保溫處理速度及系統(tǒng)延時(shí)，因?yàn)槟M的測試環(huán)境中信道的延時(shí)基本可以忽略。系統(tǒng)特性測試是指對802.16特有的技術(shù)進(jìn)行測試，與其它的寬帶無線接入技術(shù)相比，802.16-2004標(biāo)準(zhǔn)中定義了一些新的特性，包括多速率自適應(yīng)技術(shù)、自動傳輸功率控制、QoS等。其它相關(guān)測試主要包括：系統(tǒng)10/100baseT接口測試、T1/E1接口測試、供電系統(tǒng)測試、設(shè)備對周邊環(huán)境適應(yīng)測試（包括環(huán)境溫度、濕度等）以及電磁兼容測試等。

實(shí)驗(yàn)室測試的手段主要包括手動的測試和自動的測試。手動測試就是測試員一步步地模擬相應(yīng)的過程，在操作完成后得到測試的結(jié)果。自動測試則是設(shè)計(jì)一個自動進(jìn)行的平臺，在測試的過程中，各個步驟都由相關(guān)軟件自動完成，甚至不需要測試員進(jìn)行監(jiān)視。下面將給出一個典型的測試實(shí)例，先給出其手動測試的相關(guān)步驟，然后在其基礎(chǔ)上給出自動測試平臺的實(shí)現(xiàn)方法。

2 實(shí)驗(yàn)室自動測試平臺的研究

2.1 測試實(shí)例

首先選擇一個測試實(shí)例來進(jìn)行研究，測試實(shí)例如表1所示。

該測試實(shí)例主要改變DCD Interval(ms)這個參數(shù)，將其值配置為1025，修改了這個值將會帶來以下兩個結(jié)果：(a)AP的Modem卡重啟；(b)UCD Interval將會改變?yōu)榕cDCD Interval相同的值。

2.2 手動測試

在對該實(shí)例進(jìn)行手動測試時(shí)，測試員需要注意一下的測試步驟和測試方法：

a)檢查CPE是否處在NE狀態(tài)，即CPE是否連接到WiMax網(wǎng)絡(luò)。主要操作包括telnet到Modem卡，檢查CPE的MAC地址，打開CPE GUI,檢查WiMax的IP地址等。

b)登陸EMS。

c)在EMS GUI上改變DCD Interval(ms)參數(shù)的值為1025。

d)將這個修改的參數(shù)通過EMS使其生效。

e)驗(yàn)證系統(tǒng)中的這個參數(shù)值是否改變。通過telnet到AP的控制器來檢查相關(guān)的文檔，從而得到c)中是否修改正確。

f)登陸到AP控制器，獲取AP重啟時(shí)間參數(shù)uptime，檢查AP在修改參數(shù)的操作中是否重啟。

g)登陸到AP的Modem卡，獲取Sector A的重啟信息。

h)登陸到AP的Modem卡，獲取Sector B的重啟信息。

i)登錄到AP控制器，截取數(shù)據(jù)包并且對其進(jìn)行分析，確定修改的值是否真正生效。

2.3 自動測試

表1 WiMax測試?yán)?/p>

設(shè)計(jì)思想：在創(chuàng)建自動測試平臺時(shí)，要使用很多的測試工具，像iTest，QTP，iPerf，Cygwin，PowerTCP等；使用軟件編寫測試平臺，考慮把各種類型的測試抽象成通用的測試步驟；使用通用的步驟來創(chuàng)建測試實(shí)例；使用不同的工具來創(chuàng)建測試步驟，如GUI或WEB等；另外，應(yīng)該能夠提供界面來運(yùn)行實(shí)例，能查看測試報(bào)告，收集各種測試及環(huán)境信息，能夠根據(jù)測試實(shí)例說明自動創(chuàng)建測試步驟，能夠按計(jì)劃的運(yùn)行實(shí)例并能多次運(yùn)行等。

要想創(chuàng)建自動的測試，還要解決很多的困難。同一個功能步驟中的值需要能夠被改變，因?yàn)橥粋€步驟可能包含很多的測試點(diǎn)；很難在測試失敗時(shí)報(bào)錯；無法在不同的系統(tǒng)來執(zhí)行測試等。

針對給出的測試實(shí)例，我們首先要使用測試工具按照測試實(shí)例說明文檔自動創(chuàng)建測試步驟來對應(yīng)2.2節(jié)中的a)至i)：

在創(chuàng)建的過程中，工具能夠根據(jù)實(shí)例描述文檔自動修改各步驟中的值。測試的工具除了要能夠創(chuàng)建并執(zhí)行這些通用的步驟外，還要能夠?qū)y試的結(jié)果進(jìn)行記錄。

設(shè)計(jì)的測試平臺的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 測試平臺體系結(jié)構(gòu)

在自動測試的過程中，不需要監(jiān)督，節(jié)省了大量的人力，并能夠縮短測試的時(shí)間，提高測試的正確率。

使用該平臺的測試結(jié)果如表2所示。

表2 測試?yán)臏y試結(jié)果

3 結(jié)論

自動測試與手動測試有很大不同，它能夠長時(shí)間、多次數(shù)的連續(xù)運(yùn)行。能夠自動化所有的測試實(shí)例，測試覆蓋面廣。該測試平臺除了能夠記錄基本的執(zhí)行信息外，也可以詳細(xì)的記錄執(zhí)行過程中的各種細(xì)節(jié)。在一個步驟執(zhí)行出現(xiàn)錯誤時(shí)會直接跳過剩下的步驟進(jìn)行下一個功能的測試。但在測試過程中仍會存在一些問題，比如一個功能測試的失敗可能會影響后面各個功能的測試等，都有待進(jìn)一步研究。

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