德思特案例 | 一套设备兼容四大测试场景：全面解析弱网测试方案

一、弱网测试技术概述

1、弱网测试背景

随着5G网络的广泛部署和移动终端能力的不断提升，用户对通信网络质量提出了更高的要求。然而，在实际使用过程中，终端往往并不总处于理想的网络环境中，而是经常处于网络覆盖边缘、信号遮挡区域或复杂无线传播环境中。这些区域被统称为“弱网环境”，典型场景包括地下车库、电梯箱内、地铁通道、农村宏站边缘区域等。在这些场景中，用户体验可能出现信号断续、页面加载缓慢、视频播放卡顿、语音通话不清晰，甚至频繁掉网等问题。

弱网环境在现网中普遍存在，因此对其进行有效地评估和测试，对于终端厂商（例如手机等移动设备终端）、芯片设计公司和网络运营商而言具有重要意义。然而，传统测试方式主要依赖实地走测、地下空间验证或人工移动设备方式，存在测试环境不可控、数据不可复现、操作不便等诸多问题。此外，这些方法往往只能覆盖有限的区域，或只能针对某个或某些参数进行模拟验证，难以系统化、批量化地进行参数改变和版本比较。

综上所述，设计一种能够精准模拟弱网环境、能够系统化调整模拟参数并自动化测试评估，且有效输出可复用数据的弱网测试解决方案十分有意义。

2、弱网测试技术简介

现网弱网测试的本质，是在真实运营商网络环境中，通过可控的硬件（例如可调节的数字衰减器）和测试方案，人为构建一系列可重复、可调节的弱网条件，从而模拟用户在真实网络使用中的体验。这类测试不仅能够在保持真实网络协议栈交互逻辑的前提下，全面分析终端在信道质量波动过程中的表现，还可用于对回落策略、网络切换时延、数据稳定性、吞吐能力等关键性能指标进行定量评估。

3、弱网测试技术痛点

信号覆盖边缘性能难以精准模拟：用户常常位于5G/4G信号边缘区域，如地铁口、地下商场、电梯、停车场等，在上述信号覆盖边缘区域内，传统的较强信号测试难以评估设备在信号边缘的真实表现，而有些区域则可能直接出现断网情况。因此，无法准确或精确地控制信号衰落的强度，以构建符合要求的测试测量环境。

弱网场景不可复现，版本回归测试困难：传统弱网测试主要依赖于“自然弱网场景”（例如进入电梯内或走到地下室），而在实际场景下，不同时间、不同地点的信道状态不一致，无法进行重复、可对比的测试。

二、现网环境下弱网测试的意义

可验证终端在真实弱覆盖环境下的通信稳定性：通过在现网条件下模拟信号强度下降过程，可以精准评估终端在弱覆盖场景中的掉线率、回落策略、重选/重连机制，确保终端具备良好的抗弱网能力。

优化系统在临界信号状态下的切换与回落策略：现网弱网测试能够帮助开发人员识别5G→4G、VoNR→VoLTE等回落触发条件是否合理，优化网络状态转换时延，提升用户在信号边缘区的使用体验。

支持应用层业务在劣化信道下的性能评估：在构建弱网环境中运行视频通话、在线游戏、网页加载等应用，可评估在吞吐下降、丢包率升高、RTT增大的条件下，业务稳定性与用户体验表现，为上层APP设计提供反馈依据。

降低真实场景测试成本与风险：相较于在地库、电梯井等场景中反复实测，现网弱网测试平台提供了更安全、可控、自动化的方式，显著降低人工测试成本，提高测试覆盖范围与效率。

三、德思特弱网测试解决方案

方案一

待测设备具有外接天线，且可直接从现网环境中获取相应的信号（以4G LTE信号为例）

方案二

待测设备不具有外接天线（需使用屏蔽箱隔绝外部干扰信号），但可直接从现网环境中获取相应的信号（以4G LTE信号为例）

方案三

无法直接从现网环境中获取相应的信号，采用基站模拟器模拟信号发射，待测设备具有外接天线

方案四

无法直接从现网环境中获取相应的信号，采用基站模拟器模拟信号发射，且待测设备不具有外接天线（需使用屏蔽箱隔绝外部干扰信号）

上述解决方案均以4G LTE天线为例进行说明。德思特TS-TBOX-4弱网测试仪具有四通道，可同时支持四路信号的测试。若需要同时测试LTE、WiFi、GNSS信号，只需将相应天线利用线缆连接至TS-TBOX-4弱网测试仪的对应三组输入输出口即可。

四、德思特自研弱网测试仪

在利用衰减器进行弱网测试中，若客户需要使用例如4G、5G或GNSS天线等有源天线进行信号接收，但经过衰减器模拟弱信号环境时，将出现无信号输出的情况。这是由于现在市面上大多数衰减器工作时会隔断直流（DC Block），从而导致有源天线无法正常供电工作，影响了客户的使用。因此，为了解决衰减器隔直流产生的影响，进一步设计了包含有直流偏置器以及衰减器在内的弱网测试仪。

上图展示了自研弱网测试仪的基本结构框架。具体而言，在衰减器的两侧接入Bias-T器件，实现RF链路和直流通路分开，一路用于射频衰减，一路用于直流馈电。接收机馈电通过Bias-T成功输入到GNSS天线，即可正常接收信号。