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TD-SCDMA系统终端CC实体的一致性测试
2006年7月20日 9:43  来源:移动通信  作者:杨泳,王莉,李小文,方芳
  [摘要]文章介绍了一致性测试的原理,结合UE发起的呼叫建立过程,着重介绍了一种TD-SCDMA系统终端协议测试的方法。  

  1、引言 

  TD-SCDMA系统是我国提出的第三代移动通信标准,在国际上引起了广泛的关注。目前,国内很多厂商及科研单位正从事TD-SCDMA协议栈软件的研发工作,协议软件的实现是否严格反映3GPP标准要求,很大程度上影响着我国TD-SCDMA的发展前景,因此,对协议测试进行研究有着非常重要的现实意义。 

  CC是非接入层CM子层的一个实体,主要完成CS域基本的呼叫管理,是整个CM子层的核心(如图1所示)。本文结合CC实体的主叫过程,提出了一种一致性协议测试的方法。


图1 无线协议栈地分层结构


  2、协议一致性测试

  协议是设备间进行通信时须予以遵守的规则。通常情况下,这些规则是以自然语言来描述的,这就存在着因主观差异导致不同甚至错误的协议实现的可能。鉴于此,我们需要一种有效的方法来对协议的可靠性进行判别,这就是“协议测试”(Protocol Testing)。

  协议测试是一种黑盒测试,它对照协议标准,通过控制观察被测协议实现的外部行为,对其进行验证。目前,协议测试分成四个方面:一致性测试(Conformance Testing)、互操作性测试(Interoperability Testing)、性能测试(Performance Testing)、坚固性测试(Robustness Testing)。

  一致性测试主要验证协议实现是否严格遵循相应的协议描述,判断该产品的协议实现是否符合国际标准,它是协议测试最基本的内容,也是其它三种测试的基础。对TD-SCDMA系统高层协议的开发测试而言,我们更为关心的是开发能否满足标准,是否能与其它基于同一个协议标准的产品实现互通,以尽可能减少产品在现场实际运行时出错的风险。

  3、SDL和TTCN

  在协议软件的开发流程中,SDL被广泛用来描述通信系统的行为。它可以把SDL的描述和设计直接生成标准的C代码,用户也可以直接在SDL描述和设计中嵌入C代码。经SDL描述产生的C代码(包括嵌入的C代码),可以在目标板上运行,从而大大方便了协议软件的开发。与SDL相对应的MSC(信息序列图),是ITU-T规范中用来表示信息序列的语言,用MSC图可以直观地表现出信号的流向;并且信号是从什么进程发送到什么进程,信号带有哪些参数、参数值等都能直观地表示在SDL的MSC图中,这为了解和分析信号在各个模块间的传递带来了很大的方便。此外,通过MSC图还可以将MSC的各项功能有机地联系在一起。

  树表结合表示法(TTCN),采用的是以树和表格为表现形式的测试表示法,其中,表格主要用于数据类型、原语、约束等,而树则用于描述测试集、测试例、测试步。TTCN是一种独立于协议、测试方法和测试设备的抽象语言,因此,它被广泛地应用在通信协议测试中。TTCN把IUT整个看作一个测试实体来考虑,但可以根据测试者测试目的,通过选择IUT与测试环境的接口来进行测试,以达到测试和验证IUT的目的。

  4、CC实体一致性测试

  4.1 CC测试环境

  CC测试环境如图2所示,CC的上层是SPVCALL模块,它负责将人机界面(MMI)等应用层发来的消息转发到CC实体;CC的下层是MM子层,它为CC提供MM连接服务。我们选择的控制观察点(PCO,Points of Control and Observation)有两个:一个在SPVCALL与CC的接口处,另一个在CC与MM的接口处(如图2所示)。模块SPVCALL和MM共同组成了CC的测试环境,CC即是待测试的IUT。


图2 CC测试环境


  4.2 CC主叫过程

  CC实体的主要功能是对用户之间的呼叫进行控制,包括呼叫建立、呼叫释放以及呼叫重建等。限于篇幅,下面以主叫过程为例,介绍该实体一致性测试方法。

  (1)CC主叫过程描述

  根据相关协议的描述,CC发起的主叫应为如下过程(如图3所示):


图3 CC主叫过程的流程图


  ◆首先由终端发起呼叫,应用层(如人机界面,MMI)发起一个建立请求送到SPVCALL模块,SPVCALL将向CC发送“CAPI_CALL_SETUP_REQ”信号;

  ◆CC收到此信号后,将发送“MMCC_EST_REQ”信号到MM子层,要求其创建一个MM连接,同时,开启定时器T303,状态即跃迁到“ConNECt Pending”;

  ◆MM子层向CC发送“MMCC_EST_CNF”信号表示MM连接创建成功,CC通过原语“MMCC_DATA_REQ”向MM子层发送“SETUP”消息,状态跳到“Call Initiate”;

  ◆MM子层通过接入层将“SETUP”消息发送给网络,网络收到此消息后,向终端发送“CALL PROCEEDING”消息,CC一旦收到该条消息,就关闭定时器T303,开启定时器T310,并向SPVCALL报告收到了“CALL PROCEEDING”消息,状态亦跃迁到“CallProceeding”;

  ◆网络向终端发送“ALERTING”振铃消息,CC收到这条消息时,停掉定时器T310,向SPVCALL报告收到了“ALERTING”,状态并跃迁到“Call Delivered”;

  ◆当终端分配了专用资源后,MM层将通过“MMCC_SYNC_IND”原语通知CC,CC将通知SPVCALL专用资源已经分配;

  ◆最后,网络向终端发送“CONNECT”消息,CC收到此消息后,将向网络发送“CONNECT ACKNO-WLEDGE”,并通知SPVCALL模块:CC收到了“CONNECT”消息,状态即进入“Call Active”。

  (2)消息的构造

  为了测试协议是否如实地实现标准的要求,我们要检查终端和网络收发的消息内容是否正确,同时,也要确认对端收到消息后做出的响应是否与规范相符。

  前文曾提到,终端发起呼叫建立时,首先由应用层发起一个建立请求,即CC向网络发送一条“SETUP”消息。以“SETUP”为例,该消息的构造参考3GPP的24.008,其内容包含有PD/TI、消息类型、承载能力、被叫用户子地址、被叫用户号码、SI以及其它一些和普通呼叫相关的参数。

表1 “SETUP”消息构造

参数头
参数
参数内容
存在性
长度(字节)
数据构造
/
Protocol Discriminator
协议鉴别器
必选
1/2
3
/
Transaction Identifier
会话标识符
必选
1/2
0
/
Message Type
SETUP消息类型
必选
1
05
04
Bearer Capability
承载能力
必选
3-16
04 03 20 02 80
6D
Called Party Sub-address
被叫用户子地址
可选
2-23
不选
5E
Called Party BCD Num.
被叫用户号码
必选
3-43
5E 07 A8 35 4365 87 09 F1
2D
Stream Identifier
流量标识
可选
3
不选


  (2)消息的构造

  为了测试协议是否如实地实现标准的要求,我们要检查终端和网络收发的消息内容是否正确,同时,也要确认对端收到消息后做出的响应是否与规范相符。

  前文曾提到,终端发起呼叫建立时,首先由应用层发起一个建立请求,即CC向网络发送一条“SETUP”消息。以“SETUP”为例,该消息的构造参考3GPP的24.008,其内容包含有PD/TI、消息类型、承载能力、被叫用户子地址、被叫用户号码、SI以及其它一些和普通呼叫相关的参数。

  5、结论

  通过检查MSC图的其它部分,发现信号的流程及数据、状态的跳转、定时器的开启和关闭协议的要求,实现了CC的主叫功能,这说明开发出的代码实现了CC实体主叫的功能。使用SDL工具和TTCN测试功能,能有效地减少调试时间,并大大提高测试效率。

  目前,我国TD-SCDMA系统测试工作正如火如荼地进行着,提供标准的、高效的一致性测试方法和工具,能准确地验证终端设备的各项技术、信令和性能要求,对于TD-SCDMA民族产业化进程将具有十分重要的意义。
 
 [关键词]:信令 TD-SCDMA 测试  发表评论    【推荐】 【打印

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