（通信与信息系统专业论文）tdscdma终端协议一致性测试系统machs测试例的开发.pdf

t d s c d m a 终端协议一致性测试系统 m a c h s 测试例的开发 摘要 t d s c d m a 是由中国提交并被国际电联和3 g p p 采纳的第三代 国际通信标准，其具有灵活的空中接口，并采用智能天线、联合检测、 软件无线电、接力切换等先进技术，在3 g 主流标准中具有频谱效率 高、系统容量大、抗干扰能力强的突出优势。 t d s c d m a 终端协议一致性测试仪表对保障t d s c d m a 终端 性能和质量，促进t d s c d m a 终端技术的成熟具有重要意义。但到 目前为止，t d s c d m a 终端协议一致性测试仪表的开发还是空白， 相关研究工作并不充分。另外，随着新技术的不断引入，t d s c d m a 的标准版本也在不断演进，其中在3 g p p 的r 5 版本中引入了h s d p a 技术。每种技术的引入，都需要设计开发新的测试例对支持该技术的 终端进行功能验证。 本研究课题是信产部电信研究院m t n e t 实验室主导并推动的 “t d s c d m a 终端一致性测试技术研究与实验环境建设”项目的组 成部分，是国家“8 6 3 ”项目的延伸课题。本课题主要方向是研究设 计并实现“t d s c d m a 终端协议一致性测试系统 。 本文首先介绍了t d s c d m a 及协议一致性测试的相关理论知 识，分析了当前t d s c d m a 终端协议一致性测试l o t 测试方式，指 出了l o t 测试方式的不足。介绍了t t c n 语言及其开发平台。 在第三章中介绍了t d s c d m a 协议一致性测试系统的软硬件 结构，提出了基于该系统使用t t c n 语言开发测试例的开发步骤。在 第四章中主要分析了引入h s d p a 技术对t d s c d m a 系统的影响， 介绍了h s d p a 在t d s c d m a 终端侧的实现，并根据终端m a c h s 功能实体的一致性需求设计了m a c h s 测试例。在第五章中介绍了 m a c h s 测试例的开发实现，具体阐述- f n 试例开发过程中参数的构 建和具体步骤的设计，给出了测试例调测结果。 关键词：t d s c d m a ，协议一致性测试，互操作测试， h s d p a ，m a c h s ，t t ( ：n a b s t r a c t d e v e l o p m e n to fm a c h st e s tc a s e s r e l a t e dt ot d s c d m at e r m i n a l p r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s ts y s t e m a b s t r a c t t d - s c d m ai sa ni n t e m a t i o n a l3 gs t a n d a r dw h i c hi ss u b m i t t e db y c h i n aa n dh a sb e e na d o p t e db yi t ua n d3 g p p i th a st h eb e n e f i t so f f l e x i b l er a d i oa i ri n t e r f a c ea n da d o p t sal o to fa d v a n c e dt e c h n o l o g i e s ， s u c ha ss m a r ta n t e n n a ，e t c t d - s c d m au ep r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s ti n s t r u m e n tg u a r a n t e e st h e p e r f o r m a n c ea n dq u a l i t yo ft d s c d m au e ，g r e a t l yp r o m o t i n gt h e d e v e l o p m e n to ft h ew h o l ei n d u s t r y b u ts of a r , t h ed e v e l o p m e n to fs u c ha t e s ts y s t e mi sb l a n k ，a n dt h er e l a t i v er e s e a r c hi sa l s os c a r c e b e s i d e s ，t h e r e l e a s eo ft d - s c d m as t a n d a r d si sg r a d u a l l yp r o g r e s s e dw i t ht h en e w t e c h n o l o g i e s ，a n di nt h er e l e a s e3o f3 g p p , h s d p aw a sp r o p o s e d t h e i n t r o d u c t i o no fe a c hn e wt e c h n o l o g yw i l ln e e dm o r et e s tc a s e st ov e r i f y t h ec o n f o r m a n c eo ft h et e r m i n a l sw h i c h s u p p o r tt h et e c h n o l o g y t h i sr e s e a r c hi sc o m p o n e n ti nt h er e s e a r c ho ft h et e s tt e c h n o l o g ya n d b u i l d i n g o f e x p e r i m e n t a l e n v i r o n m e n tr e l a t e dt ot d s c d m a c o n f o r m a n c et e s t ，w h i c hi sap r o l o n g a t i o np r o j e c to ft h en a t i o n a l 8 6 3 p r o j e c t t h i sp a p e rf o c u s e so nt h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no ft h e s y s t e mo ft d s c d m ap r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s t f i r s t l y , t h ep a p e ri n t r o d u c e dt h ek n o w l e d g eo ft d s c d m aa n dt h e t h e o r yr e l a t e dt op r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s t ，p o i n t e do u tt h ed e f a u l to f l o tt e s t ，a n di n t r o d u c e dt t c n l a n g u a g ea n dt h ep l a t f o r m i nt h et h i r dc h a p t e r , t h eh a r d w a r ea n ds o f t w a r es t r u c t u r eo ft h et e s t s y s t e mw a si n t r o d u c e d ，a n dt h ek e ys t e p sw h i c ht h ed e v e l o p m e n to fc a s e b a s e do nt h et e s t s y s t e mf o l l o w e dw a sd e s c r i b e d t h ee f f e c t o f a b s t r a c t t d s c d m as y s t e mw h e nh s d p ah a sb e e n i m p l e m e n t a t i o n w a s p r e s e n t e d ，a l s ot h et e s tc a s e so fm a c - h sw a sd e s i g n e di nc h a p t e r4 i n c h a p t e r5 ，w es h o wt h ei m p l e m e n t a t i o no fm a c - h sc a s e s ，a n dt h ed e s i g n o ft h ep a r a m e t e r sw a sd e s c r i b e di nd e t a i l k e y w o r d s ：t d s c d m a ，p r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s t ，i n t e m a lo p e r a t e t e s t ，h s d p a ，m a c - h s ，t t c n 缩略语 英文缩写 3 g 3 g p p a t c a t s k 瞄g r b c c h b c h c c c h c s d c h e t s e t s i f e c g c f g p r s g s m i o t i s o i t u i u t m a c m m i m s c n a s p c h p c c h p c c p c h p c o 缩略语 英文全拼 t h i r dg e n e r a t i o nw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n 硼1 i f dg e n e r a t i o np a r t n e r s h i pp r o j e c t s a b s t r a c tt e s tc a s e a b s t r a c tt e s ts u i t e a d d i t i v e ，h i t eg a u s s i a n n o i s e b r o a d c a s tc o n t r o lc h a n n e l b r o a d c a s tc h a n n e l c o m m o nc o n t r o lc h a n n e l c i r c u i ts e r v i c e d e d i c a t e dc h a n n e l e x e c u t a b l et 髂ts u i t e e u r o p e a nt e l e c o m m u n i c a t i o n ss d a n d a r d s i n s t i t u t e f o r w a r de r r o rc o r r e c t i o n g l o b a lc e r t i f i c a t i o nf o r u m g e n e r a lp a c k e tr a d i os e r v i c e g l o b a ls y s t e mf o rm o b i l ec o m m u n i c a t i o n i n t e r o p e r a b i l i t yt e s t i n t e r n a t i o n a lo r g a n i z a t i o nf o rs t a n d a r d i z a t i o n i n t e r n a t i o n a lt e l e c o m m u n i c a t i o nu n i o n i m p l e m e n t a t i o nu n d e rt e s t m e d i aa c c e s sc o n t r o l m a nm a c h i n ei n t e r f a c e m e s s a g es e q u e n c ec h a r t s n o n - a c c e s s s t r a t u m p a g i n gc h a n n e l p a g i n gc o n t r o lc h a n n e l p r i m a r yc o m m o nc o n t r o lp h y s i c a lc h a n n e l p o i n t so fc o n t r o la n do b s e r v a t i o n 第4 7i ! j j ：共5 2 贝 中文 第三代移动通信 第三代伙伴组织计 抽象测试例 抽象测试集 加性高斯白噪声 广播控制信道 广播信道 公共控制信道 电路域业务 专用信道 可执行测试集 欧洲电信标准协会 前向纠错编码 全球认证论坛 通用分组无线业务 全球移动通信系统 互操作测试 国际标准化组织 国际电信联盟 被测实现 媒介接入控制 人机接口 消息序列图 非接入层 寻呼信道 寻呼控制信道 主公共控制物理信道 观察控制点 缩略语 p d c p p s p t m s i r a c h r a t l m i 江c r n t i r r c r s c p r s s i s b s c c p c h s s t c g t d s c d m a t d m a t m s i t t c n u e u m t s u t r a n u r a u s i m p a c k e td a t ac o n v e r g e n c ep r o t o c o l p a c k e ts e r v i c e p a c k e tt e m p o r a r ym o b i l es u b s c r i b e ri d e n t i t y r a n d o ma c e sc h a n n e l r a d i oa c c e s st e c h n o l o g y r a d i ob e a r r a d i ol i n kc o n t r o l r a d i on e t w o r kt e m p o r a r yi d e n t i t y r a d i or e s o u r c ec o n t r o l r e c e i v e ds i g n a lc o d ep o w e r r e c e i v e ds i g n a ls t e n g hi n d i c a t o r s c h e d u l eb l o c k s e c o n d a r yc o m m o nc o n t r o lp h y s i c a lc h a n n e l s y s t e ms i m u l a t o r t d - s c d m at e r m i n a lc e r t i f i c a t i o ng r o u p t i m e - d i v i s i o ns y n c h r o n i z a t i o nc o d e d i v i s i o n m u l f i p l e - a c c e s s t i m ed i v i s i o nm u l t i p l ea c e s t e m p o r a r ym o b i l es u b s c r i b e ri d e n t i t y t r e ea n dt a b u l a rc o m b i n e dn o t a t i o n u s e re q u i p m e n t u n i v e r s a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o n ss y s t e m u m t st e r r e s t r i a lr a d i oa c c e s sn e t w o r k u t r a nr o u t i n ga r e a u s i m ( u s e rs e r v i c ei d e n t i t ym o d u l e ) 第4 8 页共5 2 页 分组数字汇聚协议 分组域业务 分组域临时移动用户识 别号 随机接入信道 无线接入技术 无线承载 无线链路控制 无线网络临时标识 无线资源控制 接收信号码功率 接收信号强度指示 调度块 辅公共控制物理信道 系统模拟器。 t d s c d m a 终端认证小 组 时分同步码分多址 时分多址 临时移动用户识别号 树表联合表示法 用户设备 通用移动通信系统 u m t s 陆地无线接入网 u t r a n 路由区域 用户服务识别模块 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中 不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或 其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 日期：碑：至! 12 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅 和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印 或其它复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在一年解密后适用本授权书。 非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名： 查建庄。 导师签名：超盎堇： 日期：蝉旦崞一 嗍型：至：! 笪： 第一章绪论 1 1论文背景 第一章绪论弟一早珀下匕 t d s c d m a ( t i m ed i v i s i o n - s y n c h r o n o u sc o d ed i v i s i o nm u l t i p l ea c c e s s ，时 分同步的码分多址技术) 是由中国提出的第三代通信标准，其成熟度已在 t d s c d m a 规模网络技术应用试验中得到较好验证，在我国政府的大力支持和 各环节厂商的通力合作下，t d s c d m a 网络已初具规模。2 0 0 9 年1 月我国3 g 运营商牌照已经发放，在t d s c d m a 上的巨额投资正逐步增加，巨大的市场潜 力促使越来越多的公司加入到了t d s c d m a 系统的研发中。 目前网络设备和终端设备都在大量生产，随着中国移动几期的终端招标和试 商用，对t d s c d m a 终端的性能要求越来越高，对t d s c d m a 终端的测试任 务也越来越紧迫。但是到目前为止，市场上t d s c d m a 终端的相关测试仪表并 不多见。在国家组织的大规模t d s c d m a 测试中，测试仪表的研发相对滞后， 很大程度上影响了终端的测试效率。开发出标准的t d s c d m a 终端测试仪表， 提高t d s c d m a 终端测试的效率，推动t d s c d m a 终端的发展，对整个 t d s c d m a 产业链的发展具有重要意义。 1 2论文的主要工作 本人在课题研究期间，参加了原信产部电信研究院m t n e tt d s c d m a 终端 的入网协议一致性测试试验，熟悉t d s c d m a 终端协议一致性测试对测试系统 的需求，并且参与了由m t n e t 实验室推动并主导的“t d s c d m a 终端一致性测 试技术研究与实验环境建设”项目。该项目旨在推动开发t d s c d m a 终端的测 试仪器仪表，推动t d s c d m a 终端的发展，从而为整个t d c d m a 产业的发展 做出相应的贡献。 本论文的主要工作是： ( 1 ) 根据所从事的测试实验，总结协议一致性测试的原理及方法； ( 2 ) 根据目前测试系统存在的问题及不足，设计开发基于t t c n 的测试系 统； ( 3 ) 跟踪总结h s d p a 技术标准，对h s d p a 系统的实现提供需求分析； 第l 负共5 l 负 第一章绪论 ( 4 ) 基于新的测试系统设计开发m a c - h s 测试例，实现对支持h s d p a 的 t d s c d m a 终端的m a c h s 功能验证。 1 3论文意义 t d s c d m a 是百年通信史上中国第一个拥有自主知识产权的、系统化的国 际标准，是国际电联颁布的3 g 主流标准之一，是我国通信领域自主创新的里程 碑，对中国通信技术发展具有重大的战略意义。 终端的成熟与发展对整个t d 产业链的发展至关重要。终端协议一致性测试 对终端的设计方案与相应标准是否相符进行验证，是对终端整体性能的考察。不 进行终端一致性测试，难以确保不同厂商生产的t d s c d m a 终端在实际网络中 的互联互通性，会对t d s c d m a 的产业化发展和商业化运营造成巨大隐患。 t d s c d m a 协议一致性测试系统现在市场上还处于空白，成为t d s c d m a 产业链上较为薄弱的环节。但随着t d s c d m a 商用步伐的加快，进行 t d s c d m a 终端一致性测试变得更加关键和紧迫，故必须进行t d s c d m a 终 端一致性测试系统的自主开发，启动终端一致性测试技术研究，尽快开发出 t d s c d m a 终端一致性测试系统，建立t d s c d m a 终端一致性测试试验环境。 该项目开发的t d s c d m a 终端协议一致性测试系统填补了通信市场上本领 域的空白，为t d s c d m a 的商用化进程做出了很大的贡献。 1 4论文的内容安排 本论文共分为六章。第一章介绍了本论文的背景和意义。第二章阐述了协议 一致性测试及t d s c d m a 终端协议一致性测试现状，并对互操作测试做了详细 的介绍，比较了互操作性测试与协议一致性测试的优劣，同时在第二章中对 t t c n 语言及平台做了简要的介绍。 第三章阐述了t d s c d m a 终端协议一致性测试系统硬件结构的设计原理， 对t d s c d m a 终端协议一致性测试系统的软件结构作了详细的描述，并且介绍 了基于这种测试系统开发协议一致性测试例的开发步骤；第四章对h s d p a 技术 引入对系统影响及测试例的设计要求做了详细的分析，基于引入h s d p a 技术对 t d s c d m a 终端性能的要求设计了5 个测试例，这些测试例将对支持h s d p a 技术终端的m a c h s 功能实体进行测试。第五章说明了m a c h s 测试例的详细实 现过程及在硬件平台一l ：调测的结果。 在第六章中，对论文进行总结，并对今后的工作进行了展望。 第2 页共5 l 页 第二章协议一致性测试相关背景 第二章协议一致性测试相关背景 2 1本章引言 作为进网测试重要组成部分的协议一致性测试，是保证终端与系统之间互联 互通的重要验证手段，在进网测试中扮演十分重要的作用。终端协议一致性测试 属于黑盒测试，主要关注终端的功能实现，是对终端整体性能的测试，是保证不 同厂家生产的终端在实际网络中互联互通的重要手段。 在目前实行的t d s c d m a 终端协议一致性验证中，采用了互操作的测试方 式，这种方式在一定程度上能替代协议一致性测试，但其存在着诸如测试效率不 高、设备校准难等方面的不足。因此，采用t t c n 语言开发新的终端协议一致 性测试系统和测试方式具有重要的意义。 本章首先介绍进网测试及其分类，重点介绍协议一致性测试以及我国 t d s c d m a 终端协议一致性测试的现状，最后简单介绍课题开发t d s c d m a 终端协议一致性测试系统开发测试例所用的平台及t t c n 语言。 本章同时介绍了互操作测试方式，这是目前进行t d s c d m a 协议一致性测 试的方法，文中比较了互操作测试与协议一致性测试的优劣，提出了开发协议一 致性测试系统的必要性。 2 2终端入网测试及其分类 进网测试是移动终端在我国入网前的强制性测试。国家对接入公用电信网使 用的电信终端设备、无线电通信设备和涉及网间互联的电信设备实行进网许可制 度。 申请进网而言，涉及的测试机构为：中国泰尔实验室( n a l 进网测试) ，威 尔克实验室( n a l 进网测试) ，m t n c t ( 用户试用) ，t m c ( e m c 电磁兼容测试) 。 进网测试内容主要包括：终端一致性测试；业务、功能与性能测试；e m c ( e l e c t r om a g n e t i cc o m p a t i b i l i t y ，电磁兼容) 安全测试；s a r ( s p e c i f i ca b s o r p t i o n r a t ，特殊吸收比率) ；无线电发射设备型号核准测试。 其中，终端致性测试又包括：协议一致性测试、r r m ( r a d i or e s o u r c e s m a n a g e m e n t ，尤线资源管理) 一致性测试、射频一致性测试、音频一致性测试 第3 页共5 1 贝 第二章协议一致性测试相关背景 等。 2 3 协议一致性测试介绍 2 3 1 协议一致性基本概念 协议一致性测试【l 】理论是协议工程学的一个重要分支。研究协议测试理论的 原因在于一个标准化的协议并不能确保该协议的实现之间能够成功地进行通信。 因为协议标准目前基本上是使用自然语言描述的，实现者对于协议的不同理解会 导致不同的协议实现，甚至有时会是错误实现。因此需要一种有效的方法来对协 议实现进行判别，这便是“协议一致性测试 。实际上，协议一致性测试是试图 通过实验的方法找出错误的过程。在协议一致性测试过程中既要模拟协议实现正 常工作的情况，也要模拟异常使用的情况既要模拟协议实现单独运行的情况，也 要模拟协议实现之间互相通信的情况。这样才能确信在任何情况下系统的正常工 作状况。由于对一个系统进行无穷尽的测试是不现实的，所以测试并不能保证一 个协议实现的完全正确性，即测试只能表明“存在错误 ，而不能证明“不存在 错误 。这是协议一致性测试的基本出发点。协议一致性测试是在软件测试的基 础上发展起来的。根据对被测软件的控制观察方式，软件测试分为三种白盒测试， 黑盒测试和灰盒测试。 白盒测试是已知该系统的内部结构，允许人们检查系统的内部结构，检测系 统是否按照规定运行。在使用这一方案时，测试者从检查系统的逻辑着手，通过 每条语句至少执行一次来全面检查整个程序代码，得出测试数据。由于可以深入 到被测试系统的内部，因而测试能力非常强，但测试过程本身变得非常复杂，对 被测系统要求也很高。 黑盒测试是已知系统应该具有的功能，完全不考虑系统内部结构和内部特 性，也就是说软件系统被看作一个黑盒子，只通过观察其输入输出来评价该系统 某一方面的特性，而不涉及程序的内部结构。在这种测试下，可以把被测试的系 统看作是一个对象，可以和测试系统交换消息。黑盒测试只关心被测软件的输入 和输出，测试能力虽然弱了一些，但是测试过程本身相对简单，对被测软件系统 也无特殊要求。因此在实际测试活动中，黑盒测试应用更广。 灰盒测试是将白盒测试和黑盒测试结合起来形成的一种测试方法，它吸收了 两种方法的优点。测试方法的选择一方面要根据用户的需求，另一方面也要考虑 测试系统对被测软件系统控制和观察的能力。 协议一致性验证测试实质上是利用一组测试序列，在一定的网络环境下，对 第4 页共5 l 页 第一章协议致性i i 试相关背景 被测终端进行黑盒测试，通过比较被测终端的实际输出与预期输出的异同，判定 被测终端设计方案与协议标准的符合性。对于移动终端来说，协议一致性测试是 对其设计方案或产品进行的全面验证性测试。 协议一致性测试属于黑盒测试，给被测终端以激励，看其响应是否符合标准 所要求的。网络侧的收发信令信息可以用p c 来检测。 被测 系统 图2 - i 协议一致性测试示意圉 如图2 - 1 所示，测试系统通过设置与被测终端对应协议层的观察控制点和被 测终端进行通信。抽象服务原语用以承载协议数据单元，在上传输。这样，测试 系统就可以发送特定的消息( 协议数据单元+ 控制信令) ，通过特定的协议数据 单元发送到被测终端对应的协议层，检测终端是否会正确通过一定的协议数据单 元回庸这种激励，从而验证被测终端设计是否与标准规定的致。 2 3 2 协议一致性测试理论 协议测试理论包含了协议测试的整个过程，其主要研究内客可以概括为测试 组织、测试方法、测试生成、测试集描述、测试管理、攫4 试执行和判决、测试结 果分析等多个方面。测试组织主要是针对整个协议测试过程进行框架性的研究， 明确测试过程中各个阶段所应完成的功能；测试方法则是研究在被测系统提供不 同的可访问程度时，组成测试系统的多个测试器的配置方法和对被测系统的访问 方法；测试生成主要关注于如何从协议标准的描述中获得进行枷议测试所需要的 测试集，测试集描述的目的是寻找一种合适的语言或公式，从而能以简洁、通用 和结构化的方式表达协议测试所需要的测试例；测试管理的研究对象足如何管理 和协调测试系统中的各个组成部分，以便成功地完成测试；测试执行和判决是协 议测试过程中的关键阶段，如何解释测试例的涵义以及如何做出钡9 试判决是它的 研究内容，同时也是构造测试系统的基础；测试结果分析是西议测试过程的最后 一个阶段，研究如何从测试结果中分析生成测试报告并得出对被测协议实现的结 论。组成协议测试的各个方丽既相互紧密相连又可以各自成为被研究的对象，贯 穿所有研究方面的形式化方法。一致性测试是一种“功能测试”，它依据一个阱 议的描述对协议的某个实i 兕进行测试，判别一个协| 义的实现t ，所对成的协议标准 第_ 二章协议一致性测试相关背景 是否相一致。9 0 年代，国际标准化组织专f - j 翻j 定了一套国际标准一1 0 s i e c9 6 4 6 ( 协议的一致性测试方法和框架) ，它为协议的一致性测试提供了基本方法和框 架，为测试集制定了设计步骤和描述方法，并为测试系统的实现提供了指导。 i s 0 9 6 4 6 描述了一个通用的方法论，用以测试一个声称实现了某一协议的产品与 相应的协议标准的一致性。i o s i e c9 6 4 6 标准中对一致性定义如下“一个一致性 的实现应满足静态一致性需求和动态一致性需求，并与p i c s ( p r o t o c o l i m p l e m e n t a t i o nc o n f o r m a n c es t a t e m e n t ，协议实现一致性声明) 中所声明的功能 相符合 。一个一致性的实现应该满足所有在协议标准中显示表达的一致性需求， 而一致性需求规定了一个一致性的协议实现应该做什么，不应该做什么。这些要 求可以分为三类： ( 1 ) 必备要求：要求在所有的实现中都是可观察到的； ( 2 ) 条件要求：只有当标准中的特殊条件满足时才可观察到； ( 3 ) 选择要求：为协调实现而可以选择的要求，由实现者来选择。 由于大量可选项的存在，每个协议标准实际上是描述了一类协议，因此各个 协议实现的功能可能不完全一致，有些可选功能既可以实现，也可以不实现。因 此，协议实现者应在中列出所有已经实现的功能，从而使得测试人员知道可以进 行何种测试。 在协议标准中定义的一致性测试需求分为两个基本组： ( 1 ) 静态一致性要求：网络互连所规定的最小能力，规定了在对可选功能进 行选择时应遵从的约束。它规定了协议实现所应提供的最低功能，及不同可选功 能之间的组合性与一致性。 ( 2 ) 动态一致性要求：协议所规定的全部可观察到的行为，它定义了协议实 现和外部环境进行通信时的可观察行为，构成协议标准的主体。 由于选项要求给协议实现者留下了选择的余地，必须要有一个关于已实现的 能力和选项的说明，从而对照相关要求对该实现进行一致性测试。因此，在测试 执行之前，协议实现者应向测试方提供p i c s 列出其所有已实现的功能，从而通 知测试方进行何种测试。为测试一个协议的实现，测试实验室除了需求由p i c s 提供的信息外，还需要与i u t 和它的测试环境相关的信息，即协议实现额外信 息p i x i t ( p r o t o c o li m p l e m e n t a t i o ne x t r ai n f o r m a t i o ns t a t e m e n t ，协议实现额外信 息声明) 。在p i x i t 中提供了如时钟、连接地址等具体的说明信息，它作为抽象 测试集的一部分提出。能满足动念和静态一致性要求，并且符合中陈述的能力的 系统或实现，就是一致性系统或一致性实现。对静态一致性要求的测试通过静念 一致性分析实现，将与协议中的静态一致性要求相比较。对动态一致性要求的测 试体现在测试行动，即运行测试集对进行测试。动态一致性测试是中定义的一致 第6 页共5 1 页 第- 二章协议一致性测试相关背景 性评价过程的核心，又可以划分为四种测试类型： ( 1 ) 基本互连测试：对测试系统与被测协议实现之间的基本互连能力进行测 试，以确定是否需要进行更进一步的、花费更多的行为测试； ( 2 ) 能力测试：确定被测协议实现是否实现了p i c s 中所声明的功能； ( 3 ) 行为测试：检测被测协议实现的动态行为是否与协议标准中的描述相一 致； ( 4 ) 一致性分析测试：根据特定要求，对1 1 u t 的一致性进行深度探索，以提 供一种“是 或“非 的肯定回答，以及提供与特定问题有关的诊断信息。 2 3 3 协议一致性测试的过程 一致性评价过程是评估某实现或系统与一个或多个r r u t 建议或国际标准 相一致的所有一致性测试活动的全过程。它分三个阶段：测试生成，测试实现和 测试执行。 ( 1 ) 测试生成：抽象测试集的生成是为一个特定的协议产生一个独立于所有 协议实现的抽象测试集a t s ( a b s t r a c tt e s ts u i t ) 。 ( 2 ) 测试实现：在这一阶段，根据协议实现的p i c s 和p i x i t 从一致性测试 集中选取适当的测试例，并使用p i x i t 提供的信息来量化这些测试例，从a t s 生成可在实际的测试系统上执行的测试集，最终产生参数化的可执行测试集。 ( 3 ) 测试执行：包括的分析和测试集的执行。m 的p i c s 分析是分析该协 议实现的与有关标准指定的静态一致性要求相一致。可执行测试集的执行是对被 测协议实现运行已具体化的测试例，并对i u t 的外部行为响应进行观察，最终 可以得到一个一致性的判决。它包括行为测试与已知的p i c s 分析及能力测试结 果的综合。从中可以看出是否这些结果与p i c s 表述的能力相一致，从而可获得 i u t 关于标准要求的一致性结论，这些结果记录于一致性测试报告中。 2 4 t d s c d m a 终端协议一致性测试现状 t d s c d m a 初期发展时市场不甚明朗，国内外厂商都不愿花费大量资金和 人力来开发t d s c d m a 协议一致性测试系统。在t d s c d m a 初期入网测试中 只能采用比较容易开发的i o t ( i n t e r n a lo p e r a t i o nt e s t ，互操作测试) 测试方式 进行协议一致性测试。 2 4 1 互操作测试的基本概念 i o t 方式测试评价被测试实现与相连接相似实现之间在网络操作环境中是 第7 贝共5 i 页 第= 乖悱议一致性女6 试相关背景 都能够j 下确地交互并且完成协议标准中规定的功能，从而确定被测设备是否支持 所需要的功能。l o t 测试通常用于研发阶段多厂商准测试或者运营商的选型测 试，提供重要的互通信息。 陌陟变一匈圃 测试驱动者认可设备 t e s t d r i v e r q u a l i f i e d e q u i p m e n t 被测设备测试驱动者 田2 - 2i o t 测试拓扑图 一般情况下，在l o t 测试中。被采用的最多的形式是测试单位选择经互操 作认可的设备来与被测设备进行互操作测试。在t d s c d m a 终端互操作测试中， 目前选用的是大唐、中* 、鼎桥和普天的系统设备作为认可设备，对其他厂家的 终端做互操作性测试。 2 4 2t d s c d m a 终端i o t 测试系统介绍 图2 - 3 是i o t 测试的系统结构示意图。现有的大唐、中兴、鼎桥和普天四家 系统厂家的l o t 测试系统都是基于真实的基站实现的，在r n c 侧四个系统厂家 的实现各有不同，其中大唐是采用t e k o n i x 公司的k 1 2 9 7 设各模拟r n c 实现 体。 蚓国 比型堡坐盟j 意图 实耻重要而有效的方法，在某 第二章协议一致性测试相关背景 首先，测试目的不同，协议一致性测试是确定被测实现是否与标准规定一致， 而互操作性测试是确定被测设备是否完成要求的功能。 其次，测试对象不同，协议一致性测试的对象是设备或系统，而互操作测试 的对象是设备。 再次，测试级别不同，一致性测试是在协议级，而互操作性是在功能级。 最后，测试效果不同，一致性测试适用于所有被测实现，而互操作测试主要 适用与被测设备之间。 2 4 3 2i o t 测试与协议一致性测试的优劣 笼统的比较i o t 测试与协议一致性测试的优劣是没有意义的，我们只能在 目前i o t 测试作为协议一致性测试的手段的背景下比较二者的优劣。 t d s c d m a 发展初期，市场上没有t d s c d m a 协议一致性测试方面的仪 表设备，i o t 测试之所以能作为协议一致性测试的手段，取决于i o t 测试的几个 特点：第一，i o t 测试和协议一致性测试都是验证协议实现的重要手段，在一定 程度上可以相互验证；第二，作为验证互联互通的重要手段的i o t 测试，在 t d s c d m a 发展初期，国内外t d s c d m a 设备厂商较少的情况下，选取所有 的厂商的系统设备为认可设备，则被测通过的终端是可以达到互联互通要求；第 三，i o t 测试设备实现比协议一致性测试测试仪表实现简单，在t d s c d m a 发 展初期将i o t 测试作为协议一致性测试手段不失为一种好的选择。 从长期来说，随着t d s c d m a 的不断发展，系统设备厂商的增多，对终端 一致性要求的提高，i o t 测试存在着很多弊端。 从测试实现上来说，i o t 测试系统是利用真实基站或以基站为基础开发的测 试设备，由于基站的生产厂家的不同，生产的基站性能有差别，终端需要分别与 不同厂家生产的基站都进行互操作性测试才能真正保证终端在实际网络中的互 联互通，这会导致终端测试时间较长和测试成本极高。一方面，同一款终端至少 在两家系统下测试通过才可以，这比协议一致性测试周期至少长出两倍；另一方 面，真实基站构建测试用例需要的模拟环境比仪表仪器构建特定模拟环境的时间 长，构造复杂；再次，按照仪表的校准难易程度来说，真实基站由于结构的复杂 性使得校准起来比仪表校准困难。 从互操作测试的特性看，互操作性测试只能证明终端与基站之间能够互联互 通、并不能证明终端的协议实现完全符合相关标准。 标准协议一致性测试可以较好的避免互操作性测试的这些缺点，从而成为目 前国际上得以普遍采用的终端协议一致性测试手段。终端一致性测试采用仪表模 拟网络侧设备，可验证终端的协议实现与十h 应的协议标准的一致性，并可进行更 灵活的配置，实现不同的测试环境的模拟。在验证不同厂家生产的终端的性能时， 第9 畎共5 l 负 第二章协汉一致件测试相关背景 所有终端都只需通过某一款一致性测试仪表进行测试即可。 2 5t t c n 语言及其平台介绍 t t c n 2 - 4 】( t r e ea n dt a b u l a rc o m b i n e dn o t a t i o n ，树表联合表示法) 是一种专 门用来描述测试集的半形式化描述语言，它具有明确的语法和语义，独立于测试 系统硬件，是目前测试领域应用最广泛的测试例开发语言。t t c n 最初由国际标 准化组织定义，出现在i s o i e c9 6 4 6 中。i s o i e c9 6 4 6 中定义了一致性测试的 框架和方法，t t c n 是这个标准中的第三部分i s o i e c 9 6 4 6 3 。因此，t t c n 是 一种专门为一致性测试设计，与一致性测试同时出现的语言。t t c n 语言出现后 在一致性测试中得到了广泛应用，自身也被多次修订。目前已经有三个版本， t t c n 1 、t t c n 2 、t t c n 3 。其中t t c n 1 、t c n 2 由i s o 和i ，i u 提出，被称 为树表联合表示法( t r e ea n dt a b u l a rc o m b i n e dn o t a t i o n ) ，后来e t s i ( e u r o p e a n t e l e c o m m u n i c a t i o n ss t a n d a r d si n s t i t u t e ，欧洲电信标准学会) 在t r c n 2 的基础上 又开发了t t c n 3 ，并命名为测试和测试控制表示法( t e