01 弱網(wǎng)測(cè)試技術(shù)概述

弱網(wǎng)測(cè)試背景

隨著5G網(wǎng)絡(luò)的廣泛部署和移動(dòng)終端能力的不斷提升，用戶對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提出了更高的要求。然而，在實(shí)際使用過程中，終端往往并不總處于理想的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，而是經(jīng)常處于網(wǎng)絡(luò)覆蓋邊緣、信號(hào)遮擋區(qū)域或復(fù)雜無線傳播環(huán)境中。這些區(qū)域被統(tǒng)稱為“弱網(wǎng)環(huán)境”，典型場(chǎng)景包括地下車庫(kù)、電梯箱內(nèi)、地鐵通道、農(nóng)村宏站邊緣區(qū)域等。在這些場(chǎng)景中，用戶體驗(yàn)可能出現(xiàn)信號(hào)斷續(xù)、頁(yè)面加載緩慢、視頻播放卡頓、語(yǔ)音通話不清晰，甚至頻繁掉網(wǎng)等問題。

弱網(wǎng)環(huán)境在現(xiàn)網(wǎng)中普遍存在，因此對(duì)其進(jìn)行有效地評(píng)估和測(cè)試，對(duì)于終端廠商（例如手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備終端）、芯片設(shè)計(jì)公司和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商而言具有重要意義。然而，傳統(tǒng)測(cè)試方式主要依賴實(shí)地走測(cè)、地下空間驗(yàn)證或人工移動(dòng)設(shè)備方式，存在測(cè)試環(huán)境不可控、數(shù)據(jù)不可復(fù)現(xiàn)、操作不便等諸多問題。此外，這些方法往往只能覆蓋有限的區(qū)域，或只能針對(duì)某個(gè)或某些參數(shù)進(jìn)行模擬驗(yàn)證，難以系統(tǒng)化、批量化地進(jìn)行參數(shù)改變和版本比較。

綜上所述，設(shè)計(jì)一種能夠精準(zhǔn)模擬弱網(wǎng)環(huán)境、能夠系統(tǒng)化調(diào)整模擬參數(shù)并自動(dòng)化測(cè)試評(píng)估，且有效輸出可復(fù)用數(shù)據(jù)的弱網(wǎng)測(cè)試解決方案十分有意義。

弱網(wǎng)測(cè)試技術(shù)簡(jiǎn)介

現(xiàn)網(wǎng)弱網(wǎng)測(cè)試的本質(zhì)，是在真實(shí)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，通過可控的硬件（例如可調(diào)節(jié)的數(shù)字衰減器）和測(cè)試方案，人為構(gòu)建一系列可重復(fù)、可調(diào)節(jié)的弱網(wǎng)條件，從而模擬用戶在真實(shí)網(wǎng)絡(luò)使用中的體驗(yàn)。這類測(cè)試不僅能夠在保持真實(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧交互邏輯的前提下，全面分析終端在信道質(zhì)量波動(dòng)過程中的表現(xiàn)，還可用于對(duì)回落策略、網(wǎng)絡(luò)切換時(shí)延、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性、吞吐能力等關(guān)鍵性能指標(biāo)進(jìn)行定量評(píng)估。

弱網(wǎng)測(cè)試技術(shù)痛點(diǎn)

信號(hào)覆蓋邊緣性能難以精準(zhǔn)模擬：用戶常常位于5G/4G信號(hào)邊緣區(qū)域，如地鐵口、地下商場(chǎng)、電梯、停車場(chǎng)等，在上述信號(hào)覆蓋邊緣區(qū)域內(nèi)，傳統(tǒng)的較強(qiáng)信號(hào)測(cè)試難以評(píng)估設(shè)備在信號(hào)邊緣的真實(shí)表現(xiàn)，而有些區(qū)域則可能直接出現(xiàn)斷網(wǎng)情況。因此，無法準(zhǔn)確或精確地控制信號(hào)衰落的強(qiáng)度，以構(gòu)建符合要求的測(cè)試測(cè)量環(huán)境。

弱網(wǎng)場(chǎng)景不可復(fù)現(xiàn)，版本回歸測(cè)試?yán)щy：傳統(tǒng)弱網(wǎng)測(cè)試主要依賴于“自然弱網(wǎng)場(chǎng)景”（例如進(jìn)入電梯內(nèi)或走到地下室），而在實(shí)際場(chǎng)景下，不同時(shí)間、不同地點(diǎn)的信道狀態(tài)不一致，無法進(jìn)行重復(fù)、可對(duì)比的測(cè)試。

02 現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境下弱網(wǎng)測(cè)試的意義

可驗(yàn)證終端在真實(shí)弱覆蓋環(huán)境下的通信穩(wěn)定性：通過在現(xiàn)網(wǎng)條件下模擬信號(hào)強(qiáng)度下降過程，可以精準(zhǔn)評(píng)估終端在弱覆蓋場(chǎng)景中的掉線率、回落策略、重選/重連機(jī)制，確保終端具備良好的抗弱網(wǎng)能力。

優(yōu)化系統(tǒng)在臨界信號(hào)狀態(tài)下的切換與回落策略：現(xiàn)網(wǎng)弱網(wǎng)測(cè)試能夠幫助開發(fā)人員識(shí)別5G→4G、VoNR→VoLTE等回落觸發(fā)條件是否合理，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)延，提升用戶在信號(hào)邊緣區(qū)的使用體驗(yàn)。

支持應(yīng)用層業(yè)務(wù)在劣化信道下的性能評(píng)估：在構(gòu)建弱網(wǎng)環(huán)境中運(yùn)行視頻通話、在線游戲、網(wǎng)頁(yè)加載等應(yīng)用，可評(píng)估在吞吐下降、丟包率升高、RTT增大的條件下，業(yè)務(wù)穩(wěn)定性與用戶體驗(yàn)表現(xiàn)，為上層APP設(shè)計(jì)提供反饋依據(jù)。

降低真實(shí)場(chǎng)景測(cè)試成本與風(fēng)險(xiǎn)：相較于在地庫(kù)、電梯井等場(chǎng)景中反復(fù)實(shí)測(cè)，現(xiàn)網(wǎng)弱網(wǎng)測(cè)試平臺(tái)提供了更安全、可控、自動(dòng)化的方式，顯著降低人工測(cè)試成本，提高測(cè)試覆蓋范圍與效率。

03 德思特弱網(wǎng)測(cè)試解決方案

方案一

待測(cè)設(shè)備具有外接天線，且可直接從現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境中獲取相應(yīng)的信號(hào)（以4G LTE信號(hào)為例）

方案二

待測(cè)設(shè)備不具有外接天線（需使用屏蔽箱隔絕外部干擾信號(hào)），但可直接從現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境中獲取相應(yīng)的信號(hào)（以4G LTE信號(hào)為例）

方案三

無法直接從現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境中獲取相應(yīng)的信號(hào)，采用基站模擬器模擬信號(hào)發(fā)射，待測(cè)設(shè)備具有外接天線

方案四

無法直接從現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境中獲取相應(yīng)的信號(hào)，采用基站模擬器模擬信號(hào)發(fā)射，且待測(cè)設(shè)備不具有外接天線（需使用屏蔽箱隔絕外部干擾信號(hào)）

上述解決方案均以4G LTE天線為例進(jìn)行說明。德思特TS-TBOX-4弱網(wǎng)測(cè)試儀具有四通道，可同時(shí)支持四路信號(hào)的測(cè)試。若需要同時(shí)測(cè)試LTE、WiFi、GNSS信號(hào)，只需將相應(yīng)天線利用線纜連接至TS-TBOX-4弱網(wǎng)測(cè)試儀的對(duì)應(yīng)三組輸入輸出口即可。

04 德思特自研弱網(wǎng)測(cè)試儀

在利用衰減器進(jìn)行弱網(wǎng)測(cè)試中，若客戶需要使用例如4G、5G或GNSS天線等有源天線進(jìn)行信號(hào)接收，但經(jīng)過衰減器模擬弱信號(hào)環(huán)境時(shí)，將出現(xiàn)無信號(hào)輸出的情況。這是由于現(xiàn)在市面上大多數(shù)衰減器工作時(shí)會(huì)隔斷直流（DC Block），從而導(dǎo)致有源天線無法正常供電工作，影響了客戶的使用。因此，為了解決衰減器隔直流產(chǎn)生的影響，進(jìn)一步設(shè)計(jì)了包含有直流偏置器以及衰減器在內(nèi)的弱網(wǎng)測(cè)試儀。

上圖展示了自研弱網(wǎng)測(cè)試儀的基本結(jié)構(gòu)框架。具體而言，在衰減器的兩側(cè)接入Bias-T器件，實(shí)現(xiàn)RF鏈路和直流通路分開，一路用于射頻衰減，一路用于直流饋電。接收機(jī)饋電通過Bias-T成功輸入到GNSS天線，即可正常接收信號(hào)。

隨著用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)要求的不斷提升，弱網(wǎng)環(huán)境下的穩(wěn)定性已不再是“加分項(xiàng)”，而是終端產(chǎn)品必須具備的“基本功”。德思特通過現(xiàn)網(wǎng)模擬 + 參數(shù)可控 + 自動(dòng)化測(cè)試 + 創(chuàng)新硬件設(shè)計(jì)，為行業(yè)提供了一套完整、可復(fù)用、可擴(kuò)展的弱網(wǎng)測(cè)試解決方案。

審核編輯 黃宇