[发明专利]蜂窝式通信测试系统

说明书

本发明总地涉及通信系统的测试装置，具体讲，涉及一种在蜂窝式通信网络中用于测试话音传输质量的系统。

在过去几年中，电话工业在使用无线形式的通信、特别是蜂窝式网络方面已经有了显著的增长。然而，正如多数蜂窝式通信用户所知，蜂窝式网络中的信号质量通常比陆基系统中（即铜线和光纤传输）的信号质量差得多。于是，较多的用户要求在蜂窝式接续中具有与陆基通信线接续中相同的质量（声频的）。然而，由于一些原因，还必须实现这样一种等同。首先，在蜂窝式设置中信号退化的原因与在陆基系统中信号退化的原因有着相当大的不同。除了在陆基通信线或公共电话交换网络（PSTN）中可能的问题外，许多问题可能会出现在剩下的信号通路，包括蜂窝式基地台、无线电波通路和移动单元中的任何一点上。此外，虽然一些系统包括有在某种情况中检测信号退化的装置（例如具有电压驻波比和发射告警的天线），但仍然具有许多不能被检测的减低信号强度的因素，这些因素包括天线进水、部分雷电对天线或电缆的损害，新近出现的障碍物（新的大楼）、受损的馈线即受损、有故障或浸水的连接器。

陆基系统与蜂窝式网络之间传输质量的差异也可能是部分地由于一直没有建立用于测试蜂窝式传输质量的正式标准这样一个事实造成的。通过比较，电话公司最近使用了一系列通常被称作“105”测试的测量法，以便评估在电话中继线上的信号传输。105测试已经变成全北美用于测量话音传输质量的事实上的标准。这些测试（在下面结合图1将对其进一步描述）由几个可用的测试系统，例如START或CAROT系统中的一个来执行。START是明尼苏达矿业制造公司（3M）（本发明的受让人）的一个商标，CAROT不是商标，而是美国电话电报公司的集中自动对中继进行记录系统（Centralized    automatic    reporting    on    trunks    system）的英文字首缩写。这些系统在中继线的每一端却采用了某种被测试的硬件，包括ROTL（远端局测试线装置），应答器和询问器。在这些系统中，一个控制器（例如一个个人计算机）控制一ROTL完成与中继线的适当连接，以便被测试，并指示该ROTL在105测试中的那一个上执行。该测试设置在两端，以响应来自控制器（经该ROTL）的各种命令，并把测试结果以一种编码形式、例如频移键控（FSK）的形式返回到该控制器。然后，该控制器根据测试结果产生一个报告。

相反，大多数蜂窝式测试系统具有很少或根本不具有客观测量话音质量的能力。通常，蜂窝式测试系统（不包括特定硬件的诊断设备）分成下面两类中的一种：监视传输执行状况的装置，和一旦发现问题用于查找及排除故障的装置。最普通的监视装置是系统入口监视器（SAM）和“环路返回”（Loopback）测试器。多个SAM（可以被固定或移动）对蜂窝信道进行扫描，测量某些传输特性并记录各种系统参数，它们还可以被提供有地理上的参考。在美国专利5，023，900中公开了一个典型的SAM。虽然这些装置中一些确实能够测量信号强度、载波-干扰比（C/I）和信噪比，但是它们中没有一种装置能执行甚至只是标准105测试中的一种。

回送测试器只是在通信通路的各个部分检查传输连续性;它们一般根本不分析传输质量。典型的回送测试器在美国专利4，180，708（检查控制站与基站之间的陆上通信线）;4，416，770和4，443，361（检查测试发射机与基站之间的无线传输）;4，622，438（检查用户站与基站之间的无线传输）;4，829，554（检查控制站与基站之间，以及在单个基站内给定模块之间的陆上通信线）;和4，903，333（检查-测试发射机与一用户站之间的无线传输）中进行了描述。

类似地，早期的故障检修装置不执行任何的105测试，虽然它们确实测量信号强度和SINAD（一种信噪比与失真的组合测量）。这些装置中的一些，经常被称作通信系统分析器，也提供各种诊断工具，例如功率表、频率记数器、频谱分析器、电压表和信号发生器。例如参见美国专利4，451，712（用于测试基站的设备）和4，554，410（用于测试移动电话）。然而，新近，已经采用了分析器，它另外执行五种105测试中的三种，即C-消息噪声、C-陷波噪声和3-音调斜率。