基于ARM平臺下的GPRS/CQT測試系統(tǒng)設(shè)計研究

GPRS作為中國移動據(jù)數(shù)業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)，支持多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，涉及不同的網(wǎng)元，任何一個網(wǎng)元出故障都會直接影響數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的正常使用，保證用戶端到端使用就顯得非常重要。

　　GPRSDT／CQT測試模擬終端用戶的使用情況，將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的使用過程用時間圖、事件列表、層三信令等工具來表述，有助于工程師對測試中遇到的問題進(jìn)行準(zhǔn)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進(jìn)行測試，測試工具一般為信號測試專用手機，這種測試所得的數(shù)據(jù)都是由測試人員手工記錄而來，再進(jìn)行統(tǒng)計整理、制作分析報告，存在很大的主觀性，缺乏真實性和準(zhǔn)確性。目前移動通信中基站架設(shè)的特點是數(shù)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(qū)。

　　本文基于嵌入式ARM設(shè)計的CQT測試系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程檢測方式，測試終端分布在目標(biāo)測試地點，并接受來自遠(yuǎn)程的監(jiān)控中心的測試任務(wù)指令，自動進(jìn)行測試，再生成報告回送監(jiān)控中心，實驗表明，該方案具有很好的實用性和可靠性。

　　測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　GPRS在全國大規(guī)模商用的同時，中國移動集團(tuán)公司對GPRS網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量現(xiàn)場測試制定了技術(shù)規(guī)范書，全國主要城市GPRS網(wǎng)運行質(zhì)量現(xiàn)場檢查的主要方式是對市區(qū)重要場所進(jìn)行定點撥打測試，對市區(qū)道路進(jìn)行DT路測，從用戶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(nèi)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DT和CQT測試規(guī)范及考核規(guī)范（下文簡稱測試規(guī)范）對其中的每項測試內(nèi)容和方法都進(jìn)行了規(guī)定。本文設(shè)計的實驗裝置實現(xiàn)了CQT大部分測試內(nèi)容。

　　CQT測試實驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，由兩大部分組成。測試終端安裝在測試現(xiàn)場，功能是接收來自監(jiān)控主機的任務(wù)指令，并按照任務(wù)自動測試GPRS網(wǎng)絡(luò)，采集數(shù)據(jù)，最后上送至監(jiān)控主機端的數(shù)據(jù)庫；監(jiān)控主機端包括任務(wù)管理和數(shù)據(jù)庫兩大部分，可以遠(yuǎn)程控制測試終端的測試任務(wù)，以及接受來自各地的測試終端上交的測試數(shù)據(jù)報告，從而生成報告，實現(xiàn)統(tǒng)一的調(diào)度和數(shù)據(jù)管理。測試終端使用的SIM卡可以是具備GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能的中國移動的任一種品牌的卡，實驗中使用了神州行卡。而監(jiān)控主機可采用有線和無線兩種接入方式，如果在CMNET的APN中進(jìn)行測試，可采用普通的ADSL有線接入Internet網(wǎng)絡(luò)，亦或采用一套GPRSModem無線接入網(wǎng)絡(luò)；如果在CMWAP或?qū)Ｓ肁PN接入，則監(jiān)控主機必須使用同網(wǎng)段的GPRS無線接入。

　　測試任務(wù)分兩種：離線測試和在線測試。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(shù)據(jù)，結(jié)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，成功連接后，連同離線測試的數(shù)據(jù)一起生成幀，回送監(jiān)控照測試任務(wù)進(jìn)行PING、FTP等測試，然后主機進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理。撥號測試需要不斷地發(fā)起PPP撥號連接和停止連接，介于離線和在線兩者之間，為設(shè)計方便在本系統(tǒng)中歸于在線測試項目。

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

　　ATTACH附著測試先使用AT指令集中的AT+CGATT?查詢附著情況，返回1表示已附著，返回0表示未附著。如果已附著，則向GPRSModem發(fā)AT+CGATT=0讓其退出附著，然后發(fā)送AT+CGATT=1，并啟動計時器，等待返回，收到OK則停止計時器，采集到一個ATTACH測試數(shù)據(jù)。實驗中設(shè)置等待時間15秒，超時視為失敗。按照中國移動DT和CQT測試規(guī)范及考核規(guī)范（下文簡稱測試規(guī)范），應(yīng)采集10項ATTACH數(shù)據(jù)。

　　PDPACTIVATE測試可使用AT+CGACT指令測試。首先向GPRSModem發(fā)送AT+CGACT?查詢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，并啟動計時器，等待返回+CGACT: 0 1，則停止計時，采集到一個PDP ACTIVATE測試數(shù)據(jù)。超時時間同樣為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(shè)置為Textmode，可使用AT+CMGF=1設(shè)置，AT+CMGS=[,]后接信息內(nèi)容，以結(jié)尾，發(fā)送短信，AT+CMGR=讀取短信。

　　離線測試完成后，系統(tǒng)暫存測試數(shù)據(jù)，然后啟動ARMlinux系統(tǒng)的pppd和chat程序發(fā)起PPP撥號連接至CMNET接入點，并生成幀格式，立即向監(jiān)控主機上送離線測試數(shù)據(jù)，接著進(jìn)入以下的在線測試。

　　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腳本程序的啟動與否判斷撥號成功，計算耗費時間?？偣沧?0次的撥號測試。

　　PING和FTP測試則按照測試規(guī)范，pingGGSN局域網(wǎng)內(nèi)的站點，ping的包長為500byte，每點測試10次，F(xiàn)TP測試下載500KByte文件一次。