專利名稱：一種utran監(jiān)測儀、監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)測試領(lǐng)域，特別提供一種UTRAN監(jiān)測儀、監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
如圖1所示，通用移動通信系統(tǒng)陸地?zé)o線接入網(wǎng)(UTRANUMTSTerrestrial Radio Access Network)是一個新興的接入網(wǎng)絡(luò)，它提供高速、寬帶的無線業(yè)務(wù)接入服務(wù)，是由一個或多個無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(RNS)組成，每個RNS又由一個無線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio Network Controller，RNC)和一個或多個基站(Node B)組成。RNC與核心網(wǎng)(Core Network，CN)之間的接口是Iu接口，Node B和RNC通過Iub接口連接。在UTRAN內(nèi)部，RNC之間通過Iur接口互聯(lián)。用戶設(shè)備(UE)通過UU接口與接入網(wǎng)建立聯(lián)接，通過空口無線鏈路與NODEB建立物理連接，經(jīng)過UTRAN建立通向CN的通路，使UE的應(yīng)用層與CN的應(yīng)用層最后建立聯(lián)接，完成用戶對位于CN側(cè)的服務(wù)請求。
目前有很多設(shè)備制造商在研制UTRAN系統(tǒng)設(shè)備，研發(fā)過程中的一個重要階段就是系統(tǒng)測試，包括各種接口測試、功能測試及性能測試等等，為此各制造商也開發(fā)了一些針對自己產(chǎn)品的測試工具，并在自己的產(chǎn)品里針對不同的測試需求嵌入了相關(guān)接口代碼，并在操作維護(hù)系統(tǒng)里提供統(tǒng)一的操作界面。還有為測試專門開發(fā)測試儀器的公司，如Agilent，NetHawk，ROHDE&SHWARZ等。這些測試儀器當(dāng)中，有針對IUB接口的、IU接口的、IUR接口的、UU接口的，提供基于E1傳輸?shù)?，也有提供基于光傳輸?shù)?，還有針對無線物理層各種UTRAN測試儀器。這些測試軟件、測試工具都在工具所在的測試范圍內(nèi)獲取相關(guān)測試數(shù)據(jù)，得到相關(guān)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)分析結(jié)果。對于跨接口、跨產(chǎn)品甚至系統(tǒng)級的性能測試，一般是同時應(yīng)用不同測試軟件、不同測試儀器針對測試項所涉及的各接口、各功能實體進(jìn)行各自范圍內(nèi)的測試，之后把各部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，再匯總、分析得到測試結(jié)果，每測試一項都需要這些步驟。
RNC、NODEB、UE之間都有標(biāo)準(zhǔn)接口，按協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信，測試儀器就是基于這些標(biāo)準(zhǔn)接口協(xié)議捕獲相關(guān)接口消息、數(shù)據(jù)，再按各儀器產(chǎn)商自有的數(shù)據(jù)格式輸出，從而得到相關(guān)測試數(shù)據(jù)。對于RNC、NODEB的內(nèi)部運行測試數(shù)據(jù)則由設(shè)備制造商自己開發(fā)的測試、維護(hù)系統(tǒng)提供支持，按自定的格式輸出相關(guān)測試消息、數(shù)據(jù)。再按測試項的需要，提取各接口、各產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式加以分析。對于一些難以重現(xiàn)的系統(tǒng)問題也沒有有效的措施，只有靠多次重復(fù)的測試來達(dá)到重現(xiàn)的目的。
UTRAN系統(tǒng)目前仍不是一個成熟的產(chǎn)品，在今后的一段時間里仍會有一些跨接口、跨產(chǎn)品的甚至系統(tǒng)級的問題需要定位，也同樣需要這些操作，如果某性能指標(biāo)對各設(shè)備或節(jié)點數(shù)據(jù)統(tǒng)計的時間同步或事件同步有特殊要求，或系統(tǒng)故障問題發(fā)生沒有任何規(guī)律，是難以重現(xiàn)的偶發(fā)事件時，測試數(shù)據(jù)往往難以得到，一旦現(xiàn)象重現(xiàn)又因為來不及各環(huán)節(jié)同時捕獲數(shù)據(jù)而丟失機會等等。另外各部分的測試數(shù)據(jù)也缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式和參考點，這對數(shù)據(jù)分析、問題定位會帶來很多麻煩，所以目前的這些測試、問題定位手段都有一定的局限性。
現(xiàn)有的測試、定位過程比較麻煩，在很大程度上依賴各設(shè)備的數(shù)據(jù)采集操作過程，而且在有些測試過程中一種設(shè)備數(shù)據(jù)采集的輸入?yún)?shù)可能需要另一設(shè)備完成一定的流程后才能動態(tài)得到，這樣在手工操作和時間延遲要求上都將帶來困難，甚至不可操作，項目測試、問題定位無法正常進(jìn)行。在各設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄格式上也沒有通用性，全系統(tǒng)分析時仍需要再次轉(zhuǎn)換。對于有些難以重現(xiàn)的系統(tǒng)問題定位更是難以操作，問題分析所需要的數(shù)據(jù)往往對時間或事件十分敏感，而問題發(fā)生具有偶然性，各設(shè)備的操作人員難以同時在問題發(fā)生時都在現(xiàn)場同時記錄數(shù)據(jù)，使得這種問題定位十分困難。
本發(fā)明針對UTRAN接入系統(tǒng)測試、問題定位困難提供解決方法，主要解決以下幾個問題1、對UTRAN實現(xiàn)跨接口、跨產(chǎn)品的全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測及數(shù)據(jù)配置；2、按用戶要求實時獲得特定時間里系統(tǒng)指定功能實體的統(tǒng)一格式的測試數(shù)據(jù)；3、對于難以重現(xiàn)的系統(tǒng)級問題可以自動捕獲并記錄相關(guān)測試數(shù)據(jù)；4、也為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供了一個很好的移動測試儀器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對UTRAN接入系統(tǒng)測試、故障定位困難提供解決方案。
一種UTRAN監(jiān)測儀，用于UTRAN網(wǎng)絡(luò)的性能測試，包括終端單元和與其通過接口相連的監(jiān)測單元；所述終端單元由監(jiān)測單元控制，建立測試儀與被監(jiān)測系統(tǒng)之間的測試信道以交互監(jiān)測命令和測試數(shù)據(jù)，以及作為被監(jiān)測系統(tǒng)的終端用戶發(fā)起測試業(yè)務(wù)；所述監(jiān)測單元接受測試命令啟動測試，通過測試信道將測試命令轉(zhuǎn)發(fā)給被監(jiān)測系統(tǒng)和終端單元，接收并分析返回的測試數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)或輸出測試結(jié)果。
所述的監(jiān)測單元包括控制模塊、接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)配置模塊；所述控制模塊控制終端單元建立測試信道，激活被測試業(yè)務(wù)接收用戶指令并生成測試命令經(jīng)接口模塊轉(zhuǎn)發(fā)給被監(jiān)測系統(tǒng)；所述接口模塊用于監(jiān)測命令和監(jiān)測數(shù)據(jù)的接口；所述數(shù)據(jù)處理模塊處理分析測試數(shù)據(jù)，依據(jù)測試數(shù)據(jù)得到測試結(jié)果；所述數(shù)據(jù)配置模塊配置轉(zhuǎn)發(fā)測試命令和測試數(shù)據(jù)所需的節(jié)點信息。
一種UTRAN監(jiān)測系統(tǒng)，用于UTRAN網(wǎng)絡(luò)的性能測試，其特征在于包括監(jiān)測儀和網(wǎng)絡(luò)側(cè)運行監(jiān)測裝置；所述監(jiān)測儀建立與所述網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置的測試信道，從用戶端向被監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)起測試業(yè)務(wù)，接受測試命令啟動測試，通過測試信道將測試命令轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置和終端單元，接收并分析返回的測試數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)或輸出測試結(jié)果；所述網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置接收來自監(jiān)測儀的測試命令，實時監(jiān)測收集被監(jiān)測系統(tǒng)的測試數(shù)據(jù)，經(jīng)測試信道返回給監(jiān)測儀。
一種UTRAN系統(tǒng)監(jiān)測方法，包括下列步驟S1建立監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部以及其與被監(jiān)測系統(tǒng)之間交互測試命令與測試數(shù)據(jù)的測試信道；S2激活測試業(yè)務(wù)開始測試；S3通過測試信道指示監(jiān)測系統(tǒng)收集并上報被測系統(tǒng)各節(jié)點測試數(shù)據(jù)；S4接收通過測試信道返回的測試數(shù)據(jù)，分析并轉(zhuǎn)發(fā)或輸出測試結(jié)果。
所述的方法在收集測試數(shù)據(jù)的同時記錄獲取數(shù)據(jù)的時間并上報。
所述的方法在步驟S3和S4之間還包括設(shè)定同步時間參考點的步驟S31指示周期上報被監(jiān)測系統(tǒng)各節(jié)點的CFN；S32當(dāng)各節(jié)點的CFN之間的差值不大于預(yù)設(shè)的閾值時，指示各節(jié)點啟動CFN計時器；S33將CFN計時器的啟動時間設(shè)定為同步時間參考點。
所述的同步時間參考點還可以利用GPS系統(tǒng)設(shè)定。
所述測試信道為3G提供的TCP/IP業(yè)務(wù)通道，各監(jiān)測單元間以IP地址進(jìn)行尋址以交互測試命令和測試數(shù)據(jù)，或者另外實現(xiàn)到RNC、NODEB的IP通道。
本發(fā)明針對UTRAN接入系統(tǒng)測試、問題定位困難提供解決方法，具有下列優(yōu)點1、對UTRAN實現(xiàn)跨接口、跨產(chǎn)品的全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測及數(shù)據(jù)配置；2、按用戶要求實時獲得特定時間里系統(tǒng)指定功能實體的統(tǒng)一格式的測試數(shù)據(jù)；3、對于難以重現(xiàn)的系統(tǒng)級問題可以自動捕獲并記錄相關(guān)測試數(shù)據(jù)；4、為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供了一個很好的移動測試儀器。


圖1為UTRAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為監(jiān)測系統(tǒng)示意圖；圖3為監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部各模塊間關(guān)系圖；圖4為額外實現(xiàn)到RNC、NODEB的IP通道的協(xié)議棧圖；圖5為監(jiān)測系統(tǒng)的專用通信信道圖。
具體實施例方式
一、監(jiān)測儀和監(jiān)測系統(tǒng)整個監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測儀和網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置組成，網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置接收來自監(jiān)測儀的測試命令，實時監(jiān)測收集被監(jiān)測系統(tǒng)的測試數(shù)據(jù)，經(jīng)測試信道(測試信道在后面詳細(xì)說明)返回給監(jiān)測儀，該裝置可以由各獨立監(jiān)測單元構(gòu)成，各監(jiān)測單元分布在被監(jiān)測目標(biāo)UTRAN系統(tǒng)的UE、RNC和NODEB等節(jié)點處，如圖2所示，監(jiān)測單元的任務(wù)為執(zhí)行主控部分發(fā)出的監(jiān)測命令，收集數(shù)據(jù)并經(jīng)過測試信道返回監(jiān)測儀。為了測試方便，把用戶使用操作的用戶界面單元放在UE側(cè)，用戶界面單元跟UE側(cè)的監(jiān)測單元直接通信。如圖2所示，在被監(jiān)測目標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)備端(RNC、NODEB、UE)需要建立與監(jiān)測系統(tǒng)通信的接口，各通信接口的建立需要關(guān)于UTRAN系統(tǒng)監(jiān)測接口的相關(guān)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行支持。
如圖4所示，現(xiàn)有的維護(hù)NODEB和RNC的操作維護(hù)系統(tǒng)通常都位于RNC側(cè)以便集中管理，而且操作維護(hù)系統(tǒng)都有一定的消息捕獲、數(shù)據(jù)采集和問題定位的功能。因此在沒有關(guān)于UTRAN系統(tǒng)監(jiān)測接口相關(guān)的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)支持時，可以對現(xiàn)有的測試維護(hù)系統(tǒng)稍加修改并添加一些原來沒有的測試功能，形成位于RNC、NODEB側(cè)的集中設(shè)置的監(jiān)測裝置即可，。
監(jiān)測儀和監(jiān)測單元的結(jié)構(gòu)如圖3所示，監(jiān)測儀包括終端設(shè)備的完整功能之外，還包括監(jiān)測單元和用戶界面單元，用戶的操作通過用戶界面單元轉(zhuǎn)換為監(jiān)測系統(tǒng)的內(nèi)部命令發(fā)往目的監(jiān)測單元執(zhí)行并實時返回監(jiān)測結(jié)果。
監(jiān)測儀由三部分組成終端部分、用戶界面單元、監(jiān)測單元部分。終端部分有兩套收發(fā)系統(tǒng)，相當(dāng)于兩個普通用戶終端的功能，一套用于建立監(jiān)測專用通道，另一套用于被測試目標(biāo)系統(tǒng)的終端，但都留有跟監(jiān)測系統(tǒng)的接口，并能執(zhí)行監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)過來的指令進(jìn)行實時的數(shù)據(jù)采集和性能監(jiān)測；用戶界面單元是針對用戶的操作界面程序，接受用戶輸入相關(guān)命令及參數(shù)、條件設(shè)置、監(jiān)測系統(tǒng)配置信息等，再將用戶的輸入轉(zhuǎn)換為監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部消息或內(nèi)部命令發(fā)給監(jiān)測單元控制模塊。
監(jiān)測單元部分分為監(jiān)測系統(tǒng)控制模塊、監(jiān)測系統(tǒng)接口模塊、監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊、監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置模塊。監(jiān)測系統(tǒng)控制模塊協(xié)調(diào)完成整個監(jiān)控系統(tǒng)的運行調(diào)度控制，使監(jiān)測系統(tǒng)各監(jiān)測單元間協(xié)調(diào)運行，包括內(nèi)部命令生成、監(jiān)測單元間同步等；監(jiān)測系統(tǒng)接口模塊負(fù)責(zé)各監(jiān)測單元間通信及跟各被監(jiān)測目標(biāo)系統(tǒng)(RNC，NODEB，UE)通信，完成監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部命令到被監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部命令的轉(zhuǎn)換和傳遞及監(jiān)測數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換和傳遞；監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊對監(jiān)測系統(tǒng)接口轉(zhuǎn)發(fā)過來的被監(jiān)測系統(tǒng)的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，輸出或轉(zhuǎn)發(fā)分析結(jié)果；監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置模塊主要記錄監(jiān)測系統(tǒng)本身的配置信息，包括節(jié)點信息，到各節(jié)點的路由信息，沒有配置的監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)點不參加本次監(jiān)測任務(wù)過程，并且每進(jìn)行一次監(jiān)測行為都可以重新通過用戶界面單元指定監(jiān)測系統(tǒng)的節(jié)點信息從而改變被監(jiān)測目標(biāo)系統(tǒng)的范圍。
二、監(jiān)測系統(tǒng)的專用通信信道如圖2所示，在有相關(guān)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的支持下，單獨設(shè)置各監(jiān)測單元形成監(jiān)測裝置，被監(jiān)測目標(biāo)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端(NODEB、RNC節(jié)點)需要建立與監(jiān)測系統(tǒng)通信的接口，監(jiān)測單元與監(jiān)測儀的通信通過3G提供的TCP/IP業(yè)務(wù)通道，以IP地址進(jìn)行尋址以交互測試命令和測試數(shù)據(jù)。
監(jiān)測裝置還可以利用現(xiàn)有的維護(hù)NODEB和RNC的操作維護(hù)系統(tǒng)實現(xiàn)，操作維護(hù)系統(tǒng)通常都位于RNC側(cè)以便集中管理，而且操作維護(hù)系統(tǒng)都有一定的消息捕獲、數(shù)據(jù)采集和問題定位的功能，因此可以在其現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上添加測試功能來實現(xiàn)。通常維護(hù)系統(tǒng)的底層承載都是基于TCP/IP協(xié)議的，到NODEB的操作維護(hù)通道通常只要建立一條從RNC到NODEB的專用通道如IPOA即可。如圖5所示，如果原來UTRAN系統(tǒng)已經(jīng)有這樣的操作維護(hù)通道，則可利用現(xiàn)有的操作維護(hù)通道建立從移動測試儀到RNC、NODEB的通信信道，如果沒有的話可以在RNC和NODEB建立IPOA通道，以承載IP，使各監(jiān)測單元跟RNC、NODEB之間有IP承載。如圖4所示，其中AAL5以下部分ATM在UTRAN系統(tǒng)的IUB接口中已經(jīng)實現(xiàn)，只要按協(xié)議實現(xiàn)IPOA層即可，再建立RNC、NODEB監(jiān)測單元跟GGSN外面IP網(wǎng)的IP連接，之后移動監(jiān)測儀通過3G提供的IP業(yè)務(wù)通道建立到RNC監(jiān)測單元、到NODEB監(jiān)測單元的專用通信信道。對于有跨IUR接口的情況可以用同樣的方法在已經(jīng)建立好的業(yè)務(wù)通道上再建立一條到其它RNC、NODEB的測試、維護(hù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)通道。這種方式不影響RNC、NODEB的實現(xiàn)，容易實現(xiàn)，能充分利用現(xiàn)有系統(tǒng)資源。
監(jiān)測系統(tǒng)的專用通信信道還可采用無線接入部分專門建立此專用信道的方法，此方法需要NODEB和RNC系統(tǒng)針對移動測試儀建立的專用信道進(jìn)行處理，以直接建立各監(jiān)測單元之間的專用信道連接，縮小了各監(jiān)測單元之間消息傳遞的時延，但對RNC和NODEB的實現(xiàn)改動很大。
三、監(jiān)測方法監(jiān)測方法可以大致分為以下步驟S1建立監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部以及其與被監(jiān)測系統(tǒng)之間交互測試命令與測試數(shù)據(jù)的測試信道；S2激活測試業(yè)務(wù)開始測試；S3通過測試信道指示監(jiān)測系統(tǒng)收集并上報被測系統(tǒng)各節(jié)點測試數(shù)據(jù)；S4接收通過測試信道返回的測試數(shù)據(jù)，分析并轉(zhuǎn)發(fā)或輸出測試結(jié)果。
移動監(jiān)測儀先使用系統(tǒng)正常的終端功能發(fā)起正常業(yè)務(wù)建立，獲得一定帶寬的數(shù)據(jù)通路，與監(jiān)測系統(tǒng)位于RNC、NODEB的監(jiān)測單元建立正常通信。再用另一套終端系統(tǒng)激活被測試業(yè)務(wù)，充當(dāng)被監(jiān)測系統(tǒng)終端用戶。
用戶從移動監(jiān)測儀的用戶界面單元輸入環(huán)境配置信息，例如要監(jiān)測的RNC、NODEB節(jié)點(用各監(jiān)測單元的IP地址標(biāo)識)，針對各監(jiān)測節(jié)點輸入各監(jiān)測數(shù)據(jù)項及啟動監(jiān)測的條件，啟動監(jiān)測的條件可分為立即啟動和條件觸發(fā)。用戶的這些輸入經(jīng)用戶界面單元轉(zhuǎn)化為監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部消息通過監(jiān)測系統(tǒng)接口模塊轉(zhuǎn)發(fā)到各監(jiān)測單元，各監(jiān)測單元按消息中的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始配置，對監(jiān)測項進(jìn)行啟動前準(zhǔn)備，之后等待啟動監(jiān)測的命令，如果是立即啟動則通過接口模塊向被監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)啟動監(jiān)測消息，以啟動對各監(jiān)測項的數(shù)據(jù)測量記錄。如果是條件觸發(fā)則判斷相應(yīng)條件是否滿足，一旦滿足則按立即啟動處理。
被監(jiān)測目標(biāo)節(jié)點系統(tǒng)(RNC、NODEB或UE)按命令指示進(jìn)行數(shù)據(jù)配置、實時數(shù)據(jù)采集，并按要求返回相關(guān)測試數(shù)據(jù)給監(jiān)測單元的接口模塊。各監(jiān)測單元在啟動監(jiān)測后需要按要求記錄被監(jiān)測系統(tǒng)上報的測量數(shù)據(jù)，并打上時間標(biāo)簽。監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊按預(yù)先定義好的方式處理數(shù)據(jù)并把處理結(jié)果通過監(jiān)測系統(tǒng)接口模塊按要求發(fā)送到移動監(jiān)測儀的監(jiān)測單元。
移動監(jiān)測儀的監(jiān)測系統(tǒng)接口模塊收到來自UTRAN各節(jié)點監(jiān)測單元的數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊按數(shù)據(jù)的時間標(biāo)簽進(jìn)行時間對齊，按用戶預(yù)定義的處理方式把數(shù)據(jù)處理結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)給用戶界面單元顯示，或者按處理結(jié)果根據(jù)數(shù)據(jù)配置的觸發(fā)條件自動觸發(fā)告警或產(chǎn)生新的監(jiān)控指令，由接口模塊轉(zhuǎn)發(fā)到其它各節(jié)點進(jìn)行新的數(shù)據(jù)監(jiān)控、采集。
監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部各監(jiān)測單元間的消息接口可定為{DestNodeID；目的監(jiān)測單元標(biāo)識，可用IP地址標(biāo)識，在監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)唯一；SourceNodeID；移動監(jiān)測儀節(jié)點標(biāo)識，通常可以用激活3G IP服務(wù)時獲得的IP地址作為標(biāo)識，此標(biāo)識在全監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)唯一，命令由此結(jié)點發(fā)出；
Destlnst；目的監(jiān)測單元實例號，用于標(biāo)識同一節(jié)點內(nèi)監(jiān)測單元針對不同移動監(jiān)測儀的不同實例；MsgType；消息類型，指示命令動作或數(shù)據(jù)配置指示；Priority；命令優(yōu)先級，優(yōu)先級高的命令可以打斷優(yōu)先級低的命令的執(zhí)行；SerialNumber；消息序列號；StartTime type and Value；被監(jiān)測系統(tǒng)啟動命令的時間類型及時間值時間類型可以為相對時間或絕對時間，相對時間均為相對各接收節(jié)點的時間偏移；MsgContent；消息內(nèi)容包含命令參數(shù)，被測試的參數(shù)項，測量周期，臨時參數(shù)配置等信息；……}監(jiān)測系統(tǒng)跟被監(jiān)測目標(biāo)系統(tǒng)(RNC、NODEB、UE)之間消息接口可定為{ReceiverInst；指示被監(jiān)測目標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)實體標(biāo)識，在實例未知之前可以先發(fā)查詢命令得到，被監(jiān)測目標(biāo)系統(tǒng)可能被多個移動監(jiān)測儀同時監(jiān)測而對應(yīng)多個實體；SenderInst；監(jiān)測單元實體標(biāo)識號，同一個監(jiān)測單元可能因為有多個移動監(jiān)測儀而對應(yīng)有多個實體，跟監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部各監(jiān)測單元間的消息接口中的DestInst一一對應(yīng)；MsgType；消息類型，指示命令動作；Priority；命令優(yōu)先級，優(yōu)先級高的命令可以打斷優(yōu)先級低的命令的執(zhí)行；SerialNumber；消息序列號；StartTime type and Value；被監(jiān)測系統(tǒng)啟動命令的時間類型及時間值時間類型可以為相對時間或絕對時間，相對時間均為相對各接收節(jié)點的時間偏移；
MsgContent；消息內(nèi)容包含命令參數(shù)，被測試的參數(shù)項，測量周期，臨時參數(shù)配置等信息；……}對于同步監(jiān)測的命令消息要求消息包長度盡量小，以避免因分包、掉包而重傳造成的時延。
四、監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)的時間同步對于有些測試項或者問題的定位，測試數(shù)據(jù)需要有嚴(yán)格的時間同步，使數(shù)據(jù)分析具有統(tǒng)一的參考點，這時需要被監(jiān)測目標(biāo)系統(tǒng)同時執(zhí)行記錄測試數(shù)據(jù)的命令，或者要求記錄的數(shù)據(jù)能找到一致的時間起始點。監(jiān)測系統(tǒng)同時向RNC、NODEB、UE(移動監(jiān)測儀的一部分)發(fā)數(shù)據(jù)記錄命令(為了可靠性，可以同時發(fā)多次同樣的命令，接收端可以通過SerialNumber丟掉重復(fù)的命令)，命令時間類型為相對0值，也即節(jié)點收到消息后立即執(zhí)行。各監(jiān)測單元間為了在同一時間同時執(zhí)行某項操作必須要有同一時間參考點，但由于UTRAN中RNC與NODEB可以有不同的時鐘源，沒有特別要求時間嚴(yán)格同步，所以不能直接使用RNC、NODEB各節(jié)點的本地時鐘?？梢岳眠B接幀號(Connection Frame Number，CFN)來統(tǒng)一各節(jié)點(RNC、NODEB、UE)間的時間，當(dāng)移動測試儀建立好各監(jiān)測單元之間的專用信道后，首先向RNC、NODEB側(cè)的監(jiān)測單元發(fā)命令要求立即周期上報對應(yīng)自己ID(IMSI、TMSI、PTMSI等)的CFN，RNC側(cè)的監(jiān)測單元收到命令后發(fā)消息給RNC系統(tǒng)根據(jù)UE ID周期上報CFN(由于在RNC系統(tǒng)里針對每個UE都維護(hù)一個CFN)。
NODEB側(cè)的監(jiān)測單元收到命令后，根據(jù)測量數(shù)據(jù)項發(fā)現(xiàn)自己不能根據(jù)UE ID得到對應(yīng)UE的相關(guān)CFN，需要向RNC查詢對應(yīng)的上下文ID，于是NODEB側(cè)監(jiān)測單元向RNC側(cè)的監(jiān)測單元發(fā)查詢命令查找對應(yīng)UE ID的上下文ID，再得到對應(yīng)的上下文ID后，NODEB側(cè)監(jiān)測單元向NODEB系統(tǒng)發(fā)消息啟動對應(yīng)上下文ID的CFN周期上報，NODEB系統(tǒng)針對每個UE維護(hù)了一個CFN到系統(tǒng)幀號(Cell System Frame Number，SFN)的映射。
移動監(jiān)測儀收到來自預(yù)先配置好的各RNC、NODEB(可能是多個RNC、NODEB)和移動測試儀UE報過來的CFN，如果在某一段時間里(小于1280ms，此時間越小，說明此監(jiān)測系統(tǒng)各監(jiān)測單元之間的時延越小)所收到的各節(jié)點(RNC、NODEB、UE)的CFN值的差值最大不超過127，則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)是同步的(CFN的取值為0-255，周期是2560ms)。如果達(dá)到一定條件后(滿足一定時延)則認(rèn)為本監(jiān)測系統(tǒng)是同步的，移動監(jiān)測儀立即向各節(jié)點的監(jiān)測單元發(fā)計時命令，啟動各監(jiān)測單元對應(yīng)該移動監(jiān)測儀實例的CFN計數(shù)器計數(shù)(32位計數(shù)器，初始值為0，之后每過一個CFN加1，為各監(jiān)測單元的本地時間，在數(shù)據(jù)記錄打時間標(biāo)簽時可用此時間)，啟動時間為當(dāng)前CFN(移動監(jiān)測儀最近上報的CFN)加128。
由于監(jiān)測系統(tǒng)各監(jiān)測單元間的傳輸信道有不確定的時延，這樣同時發(fā)出的消息在到達(dá)各目的監(jiān)測單元的時間將有一定的時間偏差，上述方法要求相互通信的監(jiān)測單元之間的最大傳輸時延必須小于2560ms，否則CFN計數(shù)器將相差2560ms的整數(shù)倍。為了減少這種時間偏差，可以把RNC、NODEB的監(jiān)測接口盡量靠近GGSN的出口，使消息在IP網(wǎng)絡(luò)中的路由時間最短，這樣從用戶終端到RNC、NODEB監(jiān)測單元的時延可以控制到最小(可以控制在100ms以內(nèi))。在數(shù)據(jù)記錄時為了達(dá)到更精確的時間，可讓被監(jiān)測系統(tǒng)在數(shù)據(jù)上報時帶上本地粒度更小的時間。
在本系統(tǒng)中，也可以采用GPS來實現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)的時間同步，但要求在RNC、NODEB和UE側(cè)均安裝GPS系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種UTRAN監(jiān)測儀，用于UTRAN網(wǎng)絡(luò)的性能測試，其特征在于包括終端單元和與其通過接口相連的監(jiān)測單元；所述終端單元由監(jiān)測單元控制，建立測試儀與被監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測裝置之間的測試信道以交互監(jiān)測命令和測試數(shù)據(jù)，以及作為被監(jiān)測系統(tǒng)的終端用戶發(fā)起測試業(yè)務(wù)；所述監(jiān)測單元接受測試命令啟動測試，通過測試信道將測試命令轉(zhuǎn)發(fā)給被監(jiān)測系統(tǒng)和終端單元，接收并分析返回的測試數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)或輸出測試結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征在于所述的終端單元為兩套終端用戶收發(fā)裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征在于還包括用戶界面單元，用于輸入用戶測試命令，顯示測試結(jié)果。
4.如權(quán)利要求1所述的監(jiān)測儀，其特征在于所述的監(jiān)測單元包括控制模塊、接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)配置模塊；所述控制模塊控制終端單元建立測試信道，激活被測試業(yè)務(wù)接收用戶指令并生成測試命令經(jīng)接口模塊轉(zhuǎn)發(fā)給被監(jiān)測系統(tǒng)；所述接口模塊用于監(jiān)測命令和監(jiān)測數(shù)據(jù)的接口；所述數(shù)據(jù)處理模塊處理分析測試數(shù)據(jù)，依據(jù)測試數(shù)據(jù)得到測試結(jié)果；所述數(shù)據(jù)配置模塊配置轉(zhuǎn)發(fā)測試命令和測試數(shù)據(jù)所需的節(jié)點信息。
5.一種UTRAN監(jiān)測系統(tǒng)，用于UTRAN網(wǎng)絡(luò)的性能測試，其特征在于包括監(jiān)測儀和網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置；所述監(jiān)測儀建立與所述網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置的測試信道，從用戶端向被監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)起測試業(yè)務(wù)，接受測試命令啟動測試，通過測試信道將測試命令轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置和終端單元，接收并分析返回的測試數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)或輸出測試結(jié)果；所述網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置接收來自監(jiān)測儀的測試命令，實時監(jiān)測收集被監(jiān)測系統(tǒng)的測試數(shù)據(jù)，經(jīng)測試信道返回給監(jiān)測儀。
6.如權(quán)利要求5所述的UTRAN監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置集中設(shè)置在被監(jiān)測系統(tǒng)的操作維護(hù)子系統(tǒng)內(nèi)。
7.如權(quán)利要求6所述的UTRAN監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的測試信道為被監(jiān)測系統(tǒng)的操作維護(hù)通道。
8.如權(quán)利要求5所述的UTRAN監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)運行監(jiān)測裝置包括多個監(jiān)測單元，分別設(shè)置在被監(jiān)測系統(tǒng)的節(jié)點上，與監(jiān)測儀通過測試信道交互測試命令和測試數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的UTRAN監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述測試信道為3G提供的TCP/IP業(yè)務(wù)通道，各監(jiān)測單元間以IP地址進(jìn)行尋址以交互測試命令和測試數(shù)據(jù)。
10.一種UTRAN系統(tǒng)監(jiān)測方法，其特征在于包括下列步驟S1建立監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部以及其與被監(jiān)測系統(tǒng)之間交互測試命令與測試數(shù)據(jù)的測試信道；S2激活測試業(yè)務(wù)開始測試；S3通過測試信道指示監(jiān)測系統(tǒng)收集并上報被測系統(tǒng)各節(jié)點測試數(shù)據(jù)；S4接收通過測試信道返回的測試數(shù)據(jù)，分析并轉(zhuǎn)發(fā)或輸出測試結(jié)果。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于收集測試數(shù)據(jù)的同時記錄獲取數(shù)據(jù)的時間并上報。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于步驟S3和S4之間還包括設(shè)定同步時間參考點的步驟。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述設(shè)定同步時間參考點的步驟具體包括S31指示周期上報被監(jiān)測系統(tǒng)各節(jié)點的CFN；S32當(dāng)各節(jié)點的CFN之間的差值不大于預(yù)設(shè)的閾值時，指示各節(jié)點啟動CFN計時器；S33將CFN計時器的啟動時間設(shè)定為同步時間參考點。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于利用GPS系統(tǒng)設(shè)定同步時間參考點。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述測試信道為3G提供的TCP/IP業(yè)務(wù)通道，各監(jiān)測單元間以IP地址進(jìn)行尋址以交互測試命令和測試數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)測試領(lǐng)域，特別提供一種UTRAN監(jiān)測儀、監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測方法，以解決系統(tǒng)測試、故障定位困難的問題。所述監(jiān)測儀包括終端單元和與其通過接口相連的監(jiān)測單元，所述的監(jiān)測單元包括控制模塊、接口模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)配置模塊；所述監(jiān)測系統(tǒng)包括監(jiān)測儀和監(jiān)測被測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的多個監(jiān)測單元；所述方法包括下列步驟S1建立監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)部以及其與被監(jiān)測系統(tǒng)之間交互測試命令與測試數(shù)據(jù)的測試信道；S2激活測試業(yè)務(wù)開始測試；S3通過測試信道指示監(jiān)測系統(tǒng)收集并上報被測系統(tǒng)各節(jié)點測試數(shù)據(jù)；S4接收通過測試信道返回的測試數(shù)據(jù)，分析并轉(zhuǎn)發(fā)或輸出測試結(jié)果。
文檔編號H04W24/10GK1741663SQ20041007530
公開日2006年3月1日 申請日期2004年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月27日
發(fā)明者陳雄飛 申請人:華為技術(shù)有限公司