通信与位置服务模块测试方法研究

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1、通信与位置服务模块测试方法研究　　【摘要】通信与位置服务模块综合了无线通信技术、定位导航技术和信息处理技术，在移动通信基站的智能动环监控系统（FSU）中得到了广泛的应用。提出了一种便捷有效的通信性能和定位性能的测试方法，从模块的不同通信模式联网性能、独立GPS/BD定位信号下的定位精度等几个方面考虑，实现了对被测设备通信性能和定位性能的测试评估。　　【关键词】多模制式位置服务AT指令　　1引言　　近年来，随着移动通信技术和卫星导航技术的发展，4G通信技术和北斗导航技术日益成熟[1-3]，用户需求也越来越高，促使更多的通信设备支持五模制式、GPS/北斗双模定位，为用户提供更

2、多的选择。比如在安防领域，各类传感器的监控信息和位置服务信息通过4G移动核心网传送到信息中心，实现远程实时监控、定位和授时。目前这类技术已经在移动基站、森林火灾监控、城市环境监控等领域得到广泛应用[4]。然而，相比以往单一功能的监控设备，这类设备的测试难度也日益提高，测试需求也更加迫切。如何将不同通信制式下、不同定位模式下的工作性能进行全面的测试成为行业日益关心的问题[5-6]。　　本文主要讨论了通信与位置服务模块的测试方法。介绍了该模块的系统架构，分析了主要性能指标，搭建通信测试平台和位置服务测试平台，实现不同制式下通信连接状态和位置服务性能的测试。5　　2通信与位置服

3、务模块结构　　通信与位置服务模块是基于LTE模块开发的终端产品，支持LTE数据通信服务和GPS/北斗定位功能，主要以达到网络发展和维护要求为目的，为实现综合、智能的网管系统而设计。通过与核心网络联网，把FSU监控信息和从定位天线获得的位置相关测量消息进行转换后，发送到SC集中信息采集中心，实现对基站动环信息采集和实时监控。　　该模块主要包括通信单元、位置服务单元、数据传输单元、电源管理，具体如图1所示。位置服务单元可以实现GPS、北斗定位，通信单元由多模制式的通信模组和SIM卡组成，传输的数据包括定位信息和通信信息，分别由R485接口和USB接口实现。　　3通信与位置服务

4、模块测试平台设计　　3.1通信测试平台设计　　本次测试的通信与位置服务模块属于多模制式的单卡单待设备，通信制式包括LTEFDD、TD-LTE、WCDMA、TD-SCDMA、GSM、CDMA，只能在其中一种模式下发送和接收数据，并且在不同工作状态下自动模式转换。　　通过分析该设备性能和功能，搭建了由综合测试仪、频谱分析仪、数字万用表等设备组成的测试平台，经过PC电脑控制仪表和被测设备，实现实时监控，测试平台架构如图2所示。频谱仪可以监控被测设备的发射功率等射频性能指标，综合测试仪用来调整不同的通信制式与被测设备进行联网，控制被测设备的工作状态，实现每一种通信制式下通信性能的

5、测试，包括发射性能、接收性能和功耗。　　3.2位置服务测试平台设计5　　位置服务的性能指标很多，包括定位时间、定位精度、捕获灵敏度、跟踪灵敏度等，其中定位精度是接收终端在特定星座和星历条件下，接收卫星导航信号进行定位解算得到的位置与真实位置的接近程度，反映了接收机对位置解算的精确程度。根据设备应用需求，采用定位精度的指标来衡量被测设备的定位性能。　　通过卫星导航信号模拟器和被测设备相连搭建位置测试平台，经过PC电脑控制测试设备，位置测试平台架构如图3所示。调整模拟器分别输出独立北斗定位信号、独立GPS定位信号、北斗/GPS双模定位信号，再将被测终端输出的定位信息与测试系统

6、仿真的已知位置信息进行比较，通过PC机位置测试处理软件自动计算位置误差。　　3.3测试软件设计　　测试软件主要是实现被测设备的通信性能和位置性能的查询和控制，包括实现不同通信制式下的性能测试、独立的GPS或北斗定位信号下定位精度测试。通过被测设备的USB、485串口与PC机相连，传输通信和定位状态的信息，采集测试所需的数据，其主要工作流程如图4所示。　　4测试与验证5　　根据通信和位置服务测试平台架构图搭建测试平台，综合测试仪与被测设备建立通信联接，每次测试都在一种通信制式下进行。通过监控软件查询被测设备工作状态，通过数字万用表查询不同工作状态下功耗情况。卫星导航信号模拟

7、器输出独立的GPS或北斗信号，被测设备成功读取定位信号，通过测试软件实时查看定位状况。测试软件结果显示如图5所示，位置服务测试界面可以实时显示独立北斗或GPS的经纬度信息，再经过后台处理自动显示定位精度。通信功能测试由AT指令自动查询的方式进行，可以显示被测设备的信号强度、SIM卡状态、注册网络情况等信息。因此，该测试平台满足通信与位置服务模块在不同通信制式、不同定位信号下的性能测试。　　5结束语　　本文提出了一种便捷有效的通信与位置服务模块的测试方法，通过分析设备的技术架构和工作原理，结合现有的研究条件和环境，搭建了通信性能