警用数字集群(PDT)系统互联互通的测试

2019-06-27 00:01:54 移动通信2019年3期

孙昕 刘华彬

【摘? 要】阐述了警用数字集群(PDT)系统空中接口一致性测试、系统间互联互通测试、工程验收测试的测试内容、测试系统组成以及测试方法,并通过测试实例分析了测试结果。通过空中接口一致性、系统间互联互通以及工程验收测试,可以使不同警用数字集群(PDT)系统生产厂商设备互联互通,成功地保障了全国警用数字集群(PDT)系统联网。

【关键词】警用数字集群;空中接口;互联互通

中图分类号:TN929.5

文献标志码:A? ? ? ? 文章编号:1006-1010(2019)03-0035-05

引用格式:孙昕,刘华彬. 警用数字集群(PDT)系统互联互通的测试[J]. 移动通信, 2019,43(3): 35-39.

[Abstract]?The test contents, test system composition, and test method of conformance test, inter-system interconnection test and engineering acceptance test for the air interface of Police Digital Trunking (PDT) system are introduced. The testing results are analyzed according to testing cases. Through the tests of air interface conformance, inter-system interconnection and engineering acceptance, different PDT system manufacturers can realize equipment interconnection to successfully guarantee the PDT system interconnection.

[Key words]test of? and the testpolice digital trunking; air interface; interconnection

1? ?引言

警用数字集群(PDT)标准是公安部组织制定的具有自主知识产权的专用移动通信技术标准,具有大区制覆盖、?#32479;?#26412;、国产密码算法?#29992;堋?#19981;同生产厂商系统互联互通的特点。

目前,已经完成了第一阶段的10项警用数字集群(PDT)标准制定,全国共有30个省、自治区、直辖市建设了警用数字集群(PDT),实现了省、自治区、直辖市内互联互通,并完成了19个省、自治区、直辖市互联互通,实现了贯通部、省、?#23567;?#21439;四级的语音指挥调度,自动漫游的“一张网?#20445;?#20026;各级公?#19981;?#20851;部门提供全方位、全天候、全过程的无线通信保障服务。

为了实现全国警用数字集群(PDT)系统联网,必须依据警用数字集群的设备功能测试方法、互联技术规范、工程技术规范等相关标准,对各生产厂商的警用数字集群设备进行射频性能指标、空中接口一致性、系统间互联互通、工程验收测试。

2? ?测试分类

警用数字集群(PDT)系统测试可分为无线电型号核准测试、公安?#21487;?#22791;测试、工程验收测试。

2.1? 无线电型号核准测试

无线电型号核准测试由国家无线电监测中心检测中心承担测试,其目的是保证警用数字集群(PDT)系统不干扰其它无线电通信系统,主要测试发射功?#30465;?#35843;制频偏、误码?#30465;?#21344;用带宽、频率误差、邻道功?#26102;取?#21457;射杂散、互调衰减等测试内容。

2.2? 公安?#21487;?#22791;测试

公安部测试由公安部安全与警用电子产?#20998;柿考?#27979;中心承担测试,其目的是保证警用数字集群(PDT)系统正常工作,主要测试发射机和接收机性能指标、空中接口一致性、系统间互联互通等内容。

2.3? 工程验收测试

工程验收测试由公安部安全与警用电子产?#20998;柿考?#27979;中心、公安部安全防范报警系统产?#20998;柿考?#30563;检验测试中心(公安部三所)、中国信息通信研究院等单位承担测试,其目的是验证用户建设的警用数字集群(PDT)与提交至公安部安全与警用电子产?#20998;柿考?#27979;中心的警用数字集群(PDT)性能一致性,保证警用数字集群(PDT)的通信覆蓋达到设计要求。

为了保证不同生产商的终端与系统互通和不同生产商系统之间互通,必须进行空中接口一致性、系统间互联互通、工程验收测试,实现全国警用数字集群(PDT)系统联网。

3? ?空中接口一致性测试

3.1? 测试内容

空中接口一致性测试可解决PDT系统设备与终端是否符合GA/T1057-2013《警用数字集群(PDT)通信系统? 空中接口物理层及数据链路层技术规范》和GA/T1058-2013《警用数字集群(PDT)通信系统? 空中接口呼叫控制层技术规范》问题,可分为集群模式(TMO)、直通模式(DMO)、中转模式(RMO)3种测试。

集群模式(TMO)测试针对登记、?#29992;?#21628;?#23567;?#35821;音业务、数据业务、卫星定位、无线语音呼?#23567;?#36890;话限时、紧急呼?#23567;?#25193;展业务、越区切换、安全等功能,设计了37个测试项,?#24067;?21个测试例。

直通模式(DMO)测试个呼、组呼、全呼、紧急呼叫等功能,设计了4个测试项,?#24067;?6个测试例。

中转模式(RMO)测试中转台激活、个呼、组呼、全呼、紧急呼叫等功能,设计了5个测试项,?#24067;?个测试例。

3.2? 测试系统组成和测试方法

空中接口一致性测试系统主要由被测PDT系统、终端、网管终端、调度台、PDT协议分析仪以及笔记本电脑组成,其组成如图1所示:

网管终端和调度台用于设置被测PDT系统功能,PDT协议分析仪用于检测被测PDT系统的空中接口是否符合空口一致性规范,笔记本电脑安装Wireshark软件,用于记录并解析被测PDT系统空中接口的协议数据,分析被测PDT系统空口一致性检测的测试结果。

PDT协议分析仪捕获被测PDT系统的基站与终端之间传送的空中接口信令,将捕获的空中接口协议数据与PDT协议分析存储的PDT规范性检测数据模板实时对比,验证PDT系统设备是否符合PDT空中接口协议规范。

3.3? 测试实例

将PDT协议分析仪与接收天线相连接,开启PDT协议分析仪,进入“测试例对比”功能界面。根据被测PDT系统参数、终端段队编号以及组段队编号,配置PDT协议分析仪相关参数。将PDT协议分析仪与笔记本电脑连接,并开启笔记本电脑?#31995;腤ireshark软件。

选择PDT协议分析仪的PDT空中接口测试例进行测试,如果PDT协议分析仪捕获的空中接口数据符合PDT空中接口协议规范,则显示“对比通过”;如果PDT协议分析仪捕获的空中接口数据不符合PDT空中接口协议规范,则显示捕获的空中接口数据和PDT规范性检测数据模板,空中接口一致性测试结果如图2所示。

当PDT协议分析仪捕获的空中接口数据不符合PDT空中接口协议规范?#20445;?#21487;以通过笔记本电脑?#31995;腤ireshark软件进一步分析产不符合PDT空中接口协议规范的原因,图3示出了单基站FOACSU模式单呼的空中接口信令交互过程:

“SF05-001-01单基站FOACSU模式单呼呼?#34892;?#21487;”测试例不符合PDT系统空口一致性规范,不符合PDT系统空口一致性规范的原因是C_AHOY信令的AT字段。

4? ?系统间互联互通测试

4.1? 测试内容

系统间互联互通测试可解决不同生产厂商PDT系统间业务互通问题,可分为系统互联测试和系统调度功能互联测试。

系统互联测试针对心跳、登记、单呼(使用OACSU方式)、单呼?#29992;?#35821;音呼叫(使用OACSU方式)、紧急单呼(使用OACSU方式)、单呼(使用FOACSU方式)、组呼、组呼?#29992;?#35821;音呼?#23567;?#30701;信、组呼越区切换、晕/遥毙/复活、动态重组、卫星定位、广播呼叫14个功能,设计了90个测试例。

系统调度功能互联测试针对调度台紧急呼?#23567;?#35843;度台语音通话组监听、调度台插话、调度台强拆、调度台组派接、调度台分级组、状态消息、调度台跨系统动态重组、用户开关机信息订阅、卫星定位批量推送到调度台、订阅非归属用户的GPS、?#29992;?#30701;信12个功能,设计了66个测试例。

4.2? 测试系统组成和测试方法

系统间互联互通测试系统采用扁平化的IP网络架构,任何两个被测PDT系统之间的互联都采用完全对等的系统互联架构,主要有被测系统、接口、对比系统组成,系统间互联互通测试系统的组成如图4所示。

接口采用多端口的转发器HUB,将两个被测互联系统与对比系统互联,对比系统运行Wireshark软件和互联测试对比工具软件。

在系统间互联互通测试中,通过对比系统的Wireshark软件获取两个被测互联系统之间的交互数据,提取被测互联系统之间的pSIP信令数据,并导出txt文件。然后,通过对比系统的互联测试对比工具软件解析Wireshark生成的txt文件数据,并与系统间互联互通测试数据模板进行对比,验证交互信令是否符合《PDT系统交换互联互操作性测试用例》pSIP协议规范要求。如果交互信令符合《PDT系统交换互联互操作性测试用例》pSIP协议规范要求,则两个被测系统互联互通成功,否则,互联互通失败。

4.3? 测试实例

在海能达与维德系统互联互通测试过程,当进行MSC1的调度台1插话成功(SF75-001-01测试例)测试?#20445;?#23545;比系统获取海能达与维德系统之间的交互数据,MSC1的调度台1插话成功的测试结果如图5所示:

由于两个被测系统的“SF75-001-01MSC1的调度台1插话成功”测试数据不符合《PDT系统交换互联互操作性测试用例》pSIP协议规范要求,對比系统的互联测试对比工具软件显示“未通过测试!”的测试结果,利用对比系统的Wireshark软件进一步分析“未通过测试!”的产生原因,图6示出了MSC1调度台1插话成功的互联信令交互过程。

GA/T1364-2017《警用数字集群(PDT)通信系统? 互联技术规范》规定pSIP消息的基本格式,要求pSIP消息无论是否携带消息体,pSIP消息头域与消息体之间?#21152;?#23384;在两个回车换行符(ASCII码为0d0a),一个作为请求头域的结束标识,另一个作为消息体的分界标识。

由于图6的互联信令交互过程ACK消息?#26434;?#30340;200OK没有消息体,应该为两个回车换行符(即:0d0a0d0a),而ACK消息数据的最后部分为0d0a,所以不符合pSIP消息的基本格式。

5? ?工程验收测试

5.1? 测试内容

工程验收测试可保证交付的产品?#22270;?#27979;的产品一致,可分为主叫接通?#30465;?#20027;被叫掉话?#30465;?#35206;盖设?#25340;?#25104;率以及主观话音质?#31185;?#20215;等测试内容。

主叫接通率的测试指标为(接通总次数/试呼总次数)×100%;主被叫掉话率的测试指标为(掉话总次数/接通总次数)×100%;覆盖设?#25340;?#25104;率的测试指标为(不小于设计门限值的总次数/取样总次数)×100%;主观话音质?#31185;?#20215;的测试指标为优(语音连续、清晰)、良(语音连续,存在小概率失真)、中(语音连续,存在掉字)、差(语音断续)四级。

5.2? 测试系统组成和测试方法

工程验收测试与图1所示的空中接口一致性测试系统组成一致,网管终端和调度台用于设置被测PDT系统功能,PDT协议分析仪用于测定基站场?#32771;?#20301;置经纬度信息,笔记本电脑安装Wireshark软件及PDT协议分析仪上位机软件,Wireshark软件用于记录被测PDT系统盖测试的测试数据,PDT协议分析仪上位机软件用于绘制被测PDT系统覆盖热图。

PDT协议分析仪将捕获的被测PDT系统基站与终端之间传送的空中接口信令发送至笔记本电脑,笔记本电脑的Wireshark软件记录接收场强数据和接收点经纬度信息,笔记本电脑的PDT协议分析仪上位机软件解析接收场强和GPS经纬度数据,并根据接收场?#32771;?#32463;纬度信息绘制被测PDT系统覆盖热图。

5.3? 测试实例

将PDT协议分析仪与接收天线相连接,开启PDT协议分析仪,进入“路测功能”界面。根据被测PDT系统的基?#31350;?#21046;信道载频参数,配置PDT协议分析仪相关参数。将PDT协议分析仪与笔记本电脑连接,开启笔记本电脑?#31995;腤ireshark软件,并开始抓包。

在PDT协议分析仪GPS模块定位之后,延测试路线开始测试。记录测试过程中测试呼总次数、接通总次数、掉话总次数以及话音质量,计算出主叫接通率和主被叫掉话率,给出话音质?#31185;?#20215;。

在测试结束之后,保存Wireshark的抓包数据,打开PDT协议分析仪上位机软件,利用Wireshark的抓包数据绘制被测PDT系统覆盖热图,图7给出了?#26412;?#24066;南二环被测PDT系统覆盖测试结果。

绿色部分的参考场强值大于等于-85 dBm,话音清晰,通话效果良好;蓝色部分的参考场强值为-85 dBm至-95 dBm,话音清晰,通话效果良好;黄色部分的参考场强值为-95 dBm至-105 dBm,?#32423;?#20986;现服务失败现象,?#32423;?#26377;掉字和话音失真的现象。

6? ?结论

通过上述警用数字集群(PDT)系统互联互通的测试能够解决不同生产厂商系统全国联网过程中存在的问题,确保警用数字集群(PDT)系统及终端设备性能稳定、功能一致,不同生产厂商设备可以互联互通,使全国联网的警用数字集群(PDT)系统成为公安反恐处突、灾难救援、重大活动保卫以及日常指挥调度的重要通信手段。

参考文献:

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