1、目前无线网络环境测试切换的方法和工具

1.1 实验室线缆环境测试切换业务

切换业务指的是通讯过程当中，手机或者终端从一个小区移动到另外一个小区的过程，通话在原来的信道上转向另外一条空闲的话音信道，从而保证通话不中断。所以切换过程的成功率在通信技术中是非常重要的指标。如果切换失败会导致通话和数据业务的中断，从而影响到网络的指标。所以切换成功率的测试是我们实验室测试和空口测试的重点之一。实验室测试切换是实验室在线缆的环境下通过可调衰减器的调节进行测试。可调衰减器目前有多种类型，对应连线，和软件都有不同。目前用的比较多的类型主要分为三种，6X6-18类型，12X2类型，和8X8-64类型。这里我们用的是8X8-64类型。

传统实验室的接线方案案例举例，三个射频单元分别为RRH285，RRH286，RRH288，三个小区分别为Cell285，Cell286，Cell288. RRH285以及RRH286的主辅信号分别通过二合一分路器一路直接接入Cell285，Cell286，另一路通过可调衰减器进行信号调节，再经过四个一分路器接入Cell288小区。为了防止信号泄露，这里不用的通道接口需要用闷头闷住，整体设计方案如:1所示：

图1：实验室线缆环境下切换业务测试的组网连线设计

1.2空口测试中路测切换的情况

上述方案是实验室线缆环境下的组网设计，但是实验室环境下测试切换相对比较容易，信号在实验室环境下的切换过于规律，而真实情况却是在空口环境下存在空口信号传播过程中受空气流动的影响。空口环境下测试切换的方法,一般是使终端处于移动状态，在室内推车或者室外路测，这种空口环境下的测试的人工成本比较存在一定困难。真实空口环境下的接线方案设计如图2所示：

图2：空口环境中切换业务的组网设计图

2、空口环境下自动化切换的实现方法

处于连接状态的移动终端，由于各种原因，需要从原来的所在小区转移到一个更适合的小区上进行信息传输，这个过程就是切换。切换又分为基于覆盖的切换和基于负载的切换。基于覆盖的切换是用来保证移动期间数据业务的连续性，这是切换的最基本的作用。基于负载的切换考虑的是实际环境中由于用户和业务分部不均匀，导致有的小区负载很重，有的小区负载比较轻，这种情况就可以通过基于负载的切换把业务分担到周边负载较轻的小区，从而实现负载的分担。我们本文讨论的就是基于覆盖的切换，每种通信制式都相同的。比如移动终端从小区1的中心覆盖移动到小区边缘。信号质量逐渐变差，而此时小区2的信号质量明显比小区1的信号质量好。

基于上述切换业务测试中的困难，本文提出了基于可调衰减器进行空口环境测试切换的改进,模拟空口测试的实现方法，提出了空口环境测试切换的改进。本次测试的具体连线设计如图3所示：

图3 空口环境测试切换业务的改进组网设计图

2.1测试环境准备

（1）可调衰减器使用时各元器件有无问题的确认

测试之前首先要验证各元器件有无问题。UE是用户终端，RSRP (Reference Signal Receiving Power,参考信号接收功率)。经过实验室环境验证，UE通过空口接入网络，RSRP大概是-85db，UE接射频线接入网络，RSRP大概是-97db，UE接射频线放在屏蔽箱里不关闭屏蔽箱，RSRP大概是-115dbm，UE接射频线放在屏蔽箱里关闭屏蔽箱，RSRP大概是-140dbm。可以确认屏蔽箱没有问题。

接下来在同一个测试的RSRP点，可调衰减器的输入口不闷闷头便于空口信号进入，输出口通过馈线接入屏蔽箱后，设置可调衰减器的衰减为0，UE接收到的RSRP大概是-140dbm。由此判断：首先不确定馈线是不是好的，其次也不能继续确认可调衰减器能不能接收空口信号。由此判断RRH信号是需要的，所以直接接进可调衰减器看：馈线是不是好的，衰减是不是好的，可调衰减器是不是可以调，可调衰减器调的是不是准确。另外需要长的馈线是，最好是有10米的馈线，拉远RRH信号，避免可调衰减器受rrh本身信号的影响看可调衰减器是不是可以正常工作。再换短的馈线，确认可调衰减器是不是受rrh本身信号的影响。这里需要注意的是最好是平台小区可以随便重启的，调试过程中可能需要多次闭掉RRH。

（2）测试连线

准备测试环境的测试连线为：RRH+10db衰减+10db衰减+10m馈线+可调衰减器+0.5m馈线屏蔽箱。

测试结果是距离RRH 1米处泄漏信号强度-85db，5米处-99dbm。

屏蔽箱内UE接收到的信号如下表：

所以得出结论：可调衰减器在0~18db范围内调节不能使用，10m、0.5m馈线本身没有问题。

接下来继续尝试RRH1启动后看其他小区的信号会不会影响可调衰减器的调节，然后将可调衰减器上没有用到的口子用闷头闷住，用来确认空口信号不会对可调衰减器产生影响，再修改参数，用来确认同频信号是不是可以通过功分器，合路器走同一根馈线，影响是多大。

eNB262平台状况：RRH是2*50W，小区配置是20W，RRH2配置了双载频小区，PCI=29/280，中心频点39250（2360.0M）、39052（2340.2M）

修改平台拓扑结构，用于测试同频小区走同一条线是不是会有强干扰。

加衰减到40db，测试连线：RRH+30db衰减+10db衰减+10m馈线+Radiorack+0.5m馈线屏蔽箱。

2.2测试过程

无线网络系统中切换过程主要包含三个步骤，分别为切换测量，切换判决以及切换执行。测量过程主要分为三个方面，1，测量配置，主要是有ENB通过RRCconnectionReconfiguration消息中接收的measConfig信源将测量配置消息通知给UE，包含UE需要测量的对象，小区列表，报告方式，测量标识，事件参数等，即为ENB告知UE测量规则。2，测量执行UE会对当前服务小区进行测量，并根据RRCconnectionReconfiguration消息中的s-Measure信源来判断是否需要执行对相邻小区的测量，UE可以进行同频异频以及异系统测量。3，测量报告，包括测量IE，服务小区的测量结果，以及相邻小区的测量结果等信息。

本文改进方案的测试步骤如下：

n ２个RRH 和 Radio rack 连线完整，每个射频单元各接入可调衰减器的的２个输入接口, 对应的输出接口接到发射天线

n 接一个笔记本电脑到可调衰减器上，笔记本的IP地址设置为　192.168.1.XX, 可调衰减器的IP设置为 192.168.1.X

n 启动可调衰减器控制程序，并按连接按钮，连接笔记本电脑和可调衰减器。

n 设置可调衰减器的所有相应频道的衰减为０，以便手机接入小区。

n 手机接入小区，可以是两个小区中的任何一个。

n 开始所有手机的数据传输业务。

n 开始自动调节对应的可调衰减器的信道, 两个一组一起调节．一组衰减从０增加到20 db (或者15db，可以根据需要自行调节), 推荐增加或者减少的间隔为1db, 设置执行10000 次，另一组衰减从５db (或者根据需要自行设置) 减小到０db,推荐增加或者减少的间隔为1db，执行10000 次

n 调整以上参数,直到手机开始在小区间自动进行切换。

3、测试结果分析

使UE处于移动状态下的切换成功率为99.67%。

可调衰减器用于真实环境空口切换的调试实践，实验验证结果如下:

l 当移动终端的数量为1-3个时候，使用可调衰减器的切换成功率在99.63%

l 当移动终端的数量为大于15个的时候，使用可调衰减器的切换成功率97.38% 测试结果根据测试环境的状态仍然有改善空间。

4、结束语

4.1总结

在传统测试方法基础上，提出可调衰减器执行空口测试，提高测试效率，从而快速发现问题，改善网络质量。本方案可行,但是并不能完全替代特殊场景下的测试，同时要注重测试点的选取，在实验室测试环境下，进行空口测试接收性能前，必须对此环境下的自由空间损耗进行理论计算和实际验证标定，才可以保证实验室测试环境模拟真实环境的一致性。

4.2注意点

1）手机切换的比例不是很高，比如２０个ＵＥ有１０个切换了．这个和手机特性有关，手动移动测试应该也有同样的问题，只是定点容易观察到

2）电脑控制可调衰减器的程序会有时断开，对长时间测试带来一些不稳定性

3）测试对点的要求是当可调衰减器０衰减的时候手机RSRP > -110，如果信号不强可以减小相应的可调衰减器的信道进行浮动

4.3思考

1) 可调衰减器的接线是否会对环境造成干扰,是否测试为绿色测试? 比如可调衰减器的输入端口是否有泄漏可以深度思考。

2) 信号经过可调衰减器是否会对输入的信号波形发生改变也是一个值得思考的问题。

参考文献:

[1]何奇，基于真实空口网络测试环境的规划与搭建，电信快报，2017(04)