（通信与信息系统专业论文）tdscdmagsm互操作一致性测试例的开发与实现.pdf

北京邮电大学硕一 ：学位论文 摘要 t d s c d m g s m 互操作一致性测试例的开发与实现 摘要 随着t d s c d m a 的正式商用，众多终端厂家的产品进入到市场，终端产业 链也逐渐形成。但由于标准的复杂性，其中有很多不同的实现方法和标准的可选 项，终端的一致性测试将为各厂商产品的互联互通提供有力保证。终端一致性的 发展水平将成为制约t d s c d m a 产业化和商业运营的关键因素之一，所以开展 终端一致性测试方面的研究开发工作就显得尤为重要。 t d s c d m a 的网络建设进程将是一个循序渐进、逐步取代g s m 网络的过 程，在相当长一段时期内，t d s c d m a 与g s m 网络并存，这就涉及到 t d s c d m a 和g s m 的互操作问题。因此我们需要开发相应的测试系统对 t d s c d m a g s m 双模终端进行测试，保障t d s c d m a 与g s m 互操作的正常 运行，而测试例的开发则是整个测试系统开发的核心。 作者参与设计开发了t d s c d m a 终端协议一致性测试系统，使用t r c n 语 言实现了t d s c d m a 协议中与t d s c d m a g s m 互操作相关的测试例。本文 主要介绍了t d s c d m a 终端协议一致性测试系统的设计及基于该系统 t d s c d m g s m 互操作测试例的开发实现。t d s c d m g s m 互操作一致性测 试例的开发，实现了对t d s c d m g s m 双模终端互操作行为的一致性认证， 确保了在t d s c d m a 商用初期为用户提供无缝的、多样化的服务，使未来 t d s c d m a 具有更强大的生命力与活力。 关键词：t d s c d m ag s m 互操作协议一致性测试t r c n 北京邮电大学硕士学位论文 d e v e l o p m e n to ft e s tc a s e sr e l a t e d t ot d s c d 删g s mi n t e r - o p e r a t i o n a b s t r a c t a l o n gw i t ht d s c d m ao f f i c i a l l yb e i n gu s e d i n c o m m e r c e ， n u m e r o u sp r o d u c t so ft h et e r m i n a ls u p p l i e r se n t e ri n t ot h em a r k e t ，a n d t h e ni t sg r a d u a l l yf o r m e dt h et e r m i n a li n d u s t r yc h a i n h o w e v e r t h e r e a r em a n yo p t i o n sw en e e dt oc h o o s eb e c a u s eo ft h ec o m p l e x i t yi nt h e 3 g p p p r o t o c o l s ，t h e r e f o r et h ec o n f o r m a n c et e s t i n gw i l lp r o v i d ef o r c e f u l g u a r a n t e et ot h ei n t e r c o m m u n i c a t i o nb e t w e e nt h ed i f f e r e n tp r o d u c t s h o wt h ec o n f o r m a n c et e s t i n gd e v e l o p sw i l lb et h em o s ti m p o r t a n t e l e m e n tt h a tc o n s t r a i n st h ei n d u s t r i a l i z a t i o na n dc o m m e r c i a l i z a t i o no f t d s c d m a s ot h a ti ti sv e r yu s e f u la n di m p o r t a n tt oc a r r yo u tt h e r e s e a r c ho ft e r m i n a lc o n f o r m a n c et e s t i n g t h ec o n s t r u c t i o no ft d s c d 【an e t w o r kw i l lb eas t e p b v s t e p p r o c e d u r ew h i c hw i l lg r a d u a l l yr e p l a c eg s m n e t w o r k i naq u i t el o n g t i m e ，t d s c d m aa n dg s mn e t w o r kw i l lc o e x i s t ，a n dt h i ai n v o l v e st h e i n t e r o p e r a b i l i t yb e t w e e nt d s c d m aa n dt h eg s m t h e r e f o r ew en e e d t od e v e l o pt h ec o r r e s p o n d i n gt e s ts y s t e mt oc a r r yo nt h et e s tu n d e rt h e t d s c d m a g s md o u b l em o d e lt e r m i n a l ，t os a f e g u a r dt d s c d m a a n dt h eg s m i n t e r o p e r a b i l i t yn o r m a lo p e r a t i o n a n dt h ed e v e l o p m e n to f t h et e s tc a s e si st h ec o r eo ft h et e s ts y s t e md e v e l o p m e n t t h i sa u t h o r o ft h i s p a p e rp a r t i c i p a t e s i nt h e d e s i g n a n d d e v e l o p m e n to ft h et 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 ts y s t e ma n d r e a l i z e st h et e s tc a s e so ft d s c d m a g s mi n t e r - o p e r a t i o nb yu s i n g t r c nl a n g u a g e t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h ed e s i g no ft h et 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 ts y s t e ma n dh o wt or e a l i z e 卫d s c d m a g s m i n t e r o p e r a t i o nt e s tc a s e sb a s e do nt h i ss y s t e m t h ed e v e l o p m e n to f t d s c d m a g s mi n t e r o p e r a t i o nt e s tc a s er e a l i z e st h eu n a n i m o u s i d e n t i f i c a t i o no ft h et d s c d m a g s md o u b l em o d e lt e r m i n a la n d g u a r a n t e et h es e a m l e s sa n dv a r i o u ss e r v i c e sf o rt h ec u s t o m e r si nt h e i l 北京邮电大学硕士学位论文 a b s t r a c t p r e l i m i n a r ys t a g e o ft h et d - s c d m ad e v e l o p m e n ta n dt h a tm a k e s t d - s c d m a p o s s e s ss t r a n g e rv i t a l i t ya n dv i g o r k e y w o r d s ：t d - s c d m a , g s m ，i n t e r - o p e r a t i o n ，p r o t o c o l c o n f o r m a n c et e s t ，t i c n i i i 北京邮电大学硕士学位论文 缩略语 英文缩写 3 g 3 g p p a t c a 巧 a w g n b c c h b c h c c c h c s d c h e t s 王汀s i f e c g c f g p r s g s m l o t i s o h u t m a c m m i m s c m 田n e t n a s p c h p c c h 缩略语 英文全拼中文 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 第三代移动通信 t h i r dg e n e r a t i o np a r t n e r s h i pv r o j e c t s 第三代伙伴组织计划 a b s t r a c t r e s tc a s e 抽象测试例 a b s t r a c tt e s ts u i t e 抽象测试集 a d d i t i v ew l l i t eg a u s s i a nn o i s e 加性高斯白噪声 b r o a d c a s tc o n t r o lc h a n n e l 广播控制信道 b r o a d c a s tc h a n n e l 广播信道 c o m m o nc o n t r o lc h a n n e l 公共控制信道 c i r c u i ts e r v i c e 电路域业务 d e d i c a t e dc h a n n e l 专用信道 e x e c u t a b l et e s ts u i t e 可执行测试集 e u r o o 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 i l s t i 孟t e 欧洲电信标准协会 f o r w a r de r r o rc o r r e c t i o n 前向纠错编码 g l o b a lc e r t i f i c a t i o nf o r u m 全球认证论坛 g e n e r a lp a c k e tr a d i os e r v i c e 通用分组无线业务 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 全球移动通信系统 i n t e r o p e r a b i l i t yt e s t 互操作测试 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 国际标准化组织 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 国际电信联盟 i m p l e m e n t a t i o nu n d e rt e s t被测实现 m e d i aa c c e s sc o n t r o l 媒介接入控制 m a nm a c h i n ei n t e r f a c e 人机接口 m e s s a g es e q u e n c ec h a r t s消息序列图 d i 酉t a lm o b i l et e l e c o m m u n i c a t i o ns i m u l a t i o n数字移动通信模拟实验 n e t w o r k 网 n o n a c c e s s - s t r a t u m 非接入层 p a g i n g c h a n n e l 寻呼信道 p a g i n gc o n t r o lc h a n n e l寻呼控制信道 北京邮电人学硕二l ：学位论文 缩略语 p c c p c h p c o p d c p p s 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 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 - t m s i 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 c h r a t r b r l c r n n 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 d m a t d m a t m s i t r c n u e u m t s u t r a n u r a u s i m r a n d o ma c c e s sc h a n n e l r a d i oa c c e s s t 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 t 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 c e s 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 f 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 ra nr o u t i n ga r e a u s e rs e r v i c ei d e n t i t ym o d u l e 5 7 主公共控制物理信道 观察控制点 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 1 1 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：盘鱼l 也 日期：型垒：2 ：么堑 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- 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：差塾垒3 立良日期：型仝：么 导师签名： 萏乏壹遨： 日期：型= 至：! 笪二 北京邮电大学硕士学位论文第一章绪论 1论文概述 1 1 1 论文背景 第一章绪论 随着2 0 0 9 年1 月7 日工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发 放3 张第三代移动通信( 3 g ) 牌照，我国正式进入3 g 时代，其中中国移动基于 t d s c d m a 技术制式的3 g 牌照更加引人瞩目。 t d s c d m a 移动通信系统标准是中国提出并被国际电信联盟接纳的第三代 移动通信标准。也是近百年来我国通信史上第一个具有完全自主知识产权的国际 通信标准，它的出现在我国通信发展史上具有里程碑的意义，极大地提高了我国 在移动通信领域的技术水平，是整个中国通信业的重大突破。作为的国际主流标 准之一，t d s c d m a 技术必将引导中国乃至全球及后技术的演进和发展。对于 全球的运营商和通信设备制造商，t d s c d m a 更是提供了一个难得的发展机遇。 t d s c d m a 凭借频谱利用率高、系统容量大、建网成本低和支持高数据业务等 优势，必定会在全球范围内占有一席之地。 虽然作为第三代移动通信标准的t d s c d m a 技术已经成熟，t d s c d m a 系统正在我国逐步发展起来，其产业链日渐成熟。但是其在产业化的道路上依然 坎坷，其中终端成为制约t d 发展的一大瓶颈，在前期t d 试商用过程中终端的 问题严重影响了用户对3 g 的体验效果。 为保障产业链的完整、提升产业化的可靠性和竞争优势，t d s c d m a 终端 产业迫切需要相关的测试仪表。在c d m a 和g s m 终端的测试仪表中，美国的 安捷伦和德国的罗德施瓦茨两个测试仪表生产公司占据了大部分市场。在前期， 由于t d s c d m a 的市场前景和市场规模仍不甚明朗，故国内外的主要测试仪表 厂家均不愿投入较多人力物力开展t d s c d m a 终端一致性测试仪表的开发工 作，从而导致可进行t d s c d m a 终端一致性测试的相关测试仪表和测试手段十 分缺乏，成为t d s c d m a 产业链上较为薄弱的环节。 为了满足t d s c d m a 终端一致性测试的需要，信息产业部电信研究院 m t n e t 实验室启动了“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，进行t d s c d m a 终端一致性测试相关技术及实验环境的自主集成创新开 北京邮电大学硕士学位论文 第一章绪论 发，作者参与了其子项目“t d s c d m a 终端协议一致性测试系统 的开发。本 课题主要研究测试系统中t d s c d m a g s m 互操作方面一致性测试例的开发与 实现。 1 1 2 选题意义 开展对t d s c d m a 移动终端一致性测试技术的研究，设计针对t d s c d m a 的终端测试系统，对准确地验证移动终端设备的各项技术、信令和性能要求具有 十分重要的意义。终端一致性测试的开展是为了保证不同厂家的终端在网络内的 表现一致并能够互联互通，保证终端的开发人员有据可依，从而为运营商保证质 量。终端一致性测试内容较多，随着t d s c d m a 产业化进程的推进和商用系统 的呼之欲出，研究终端标准和终端测试就成了当务之急。 积极开展t d s c d m a 终端一致性测试技术的研究，提供标准的、实用的一 致性测试方法和工具，以准确地验证移动终端设备的各项技术、信令和性能要求， 对于t d s c d m a 产业化进程具有十分重要的意义。终端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，将为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。 对终端设备的测试包括射频指标测试、协议测试以及其他测试。协议一致性 测试是协议测试的基础，通过观察设备对协议具体实现在不同的环境和条件下的 反应行为来验证协议实现与相应的协议标准是否一致。协议一致性测试是一致性 测试中的难点。 目前现有的终端协议一致性测试方案主要有两种，第一种是对协议栈进行完 全实现，然后控制协议栈的运行状态完成测试，第二种是对某项具体测试内容使 用工具集生成测试用例，其他非测试部分完成协议栈实装实现。前者可以较简便 的实现某一项测试，但结构体系比较封闭，业务的扩展性和重用性不强，而且整 体协议栈开发难度大，成为测试实现的应用瓶预；后者具有较强的扩展性。 本课题研究的内容采用的是第二种测试方案，基于t r c n 实现t d s c d m a 协议一致性测试例。测试例是测试系统开发的基础。在测试系统中，测试例居于 最高端，控制测试系统各部分的运行。 在整个t d s c d m a 终端协议一致性测试系统开发中，基于t r c n 实现协议 一致性测试例是其中最关键的环节，整个测试系统的软硬件开发都需要围绕着测 试例的开发进行，t d s c d m a 协议一致性测试例居于测试系统的顶端，是整个 协议一致性测试仪表开发中的核心。通过t d s c d m g s m 互操作一致性测试 例的开发，实现了对t d s c d m g s m 双模终端互操作行为的一致性认证，确 2 北京邮电大学硕二 学位论文第一章绪论 保了在t d s c d m a 商用初期为用户提供无缝的、多样化的服务，加快了 t d s c d m a 的商业化进程。 1 2 论文内容安排 本论文共分为六章，第一章绪论介绍了本论文的背景和意义。第二章介绍了 协议一致性测试，并对协议一致性测试系统的系统架构进行了详细的说明；同时 对t r c n 语言做了研究性的阐述。 第三章、第四章和第五章是全文的重点。第三章对t d s c d m 刖g s m 互操 作的机制进行了详细的阐述。首先介绍了t d s c d m g s m 互操作的原则与策 略，然后对小区选择、小区重选、切换等互操作行为的流程作了详细的描述。第 四章对t d s c d m a 协议一致性测试例的开发方法做了详细的说明。首先介绍了 t r c n 测试例的开发步骤，然后针对开发步骤详细的阐述了t t c n 测试例的具体 实现过程。第五章介绍了t d s c d 蝴s m 互操作一致性测试例的具体实现过 程及调测的结果。首先对测试例中的一些重要参数和关键步的构建作了简单的介 绍，为测试例的实现做好铺垫；然后详细介绍了t d s c d m g s m 系统问的切 换相关测试例的实现方法；最后阐述了测试例的验证过程，保证了测试例的j 下确 性。 在第六章中，对论文进行总结，并对t d s c d m a 终端协议一致性测试系统 的开发作了总结与展望，指出了下一步的研究方向。 3 北京邮电大学硕士学位论文第二章终端协议一致性测试研究 第二章终端协议一致性测试研究 开发t d s c d m g s m 互操作一致性测试例有两个理论基础，协议一致性 测试与t r c n 工具。通过测试例的开发将加快t d s c d m a 终端协议一致性测试 系统的研发进程。 本章在介绍协议一致性测试基本概念的基础上，对t r c n 原理及其工具作 了简单介绍，最后重点介绍了测试系统的功能及整体设计，在该测试系统上模拟 t d s c d m a 系统网络侧的功能。 2 1 终端一致性测试 在3 g 移动通信系统中，一致性测试是产品和网络走向成熟的关键环节。通 过一致性测试可以验证产品实现与相应的协议标准的一致性，提高不同产品实现 之间互联互通的可靠性；同时它也是检验产品质量和性能的一个有力工具。移动 终端是移动通信系统中一个关键的组成部分，所以对终端的一致性测试至关重 要。终端一致性测试内容丰富，对于第三代移动通信系统，终端一致性主要测试 包括：协议一致性测试( t s 3 4 1 2 3 ) 、射频一致性测试( t s 3 4 1 2 2 ) 和其他测试 等，其中协议一致性测试部分最为庞大和复杂。 本课题研究的内容属于协议一致性测试部分( t s 3 4 1 2 3 ) ，t d s c d m a g s m 互操作一致性测试例的开发就是基于3 g p p 规范t s 3 4 1 2 3 。 2 1 1 协议一致性测试 2 111 协议测试概述 协议测试是在软件测试的基础之上发展起来的。根据对被测软件的控制观察 方式，软件测试方法分为三种【1 j ： 1 ) 白盒测试，通过每条语句至少执行一次来全面检查整个程序代码，测试 能力很强，但是过程过于复杂，对被测试软件要求很高，通常用于单元测试当中。 2 ) 黑盒测试，只测试软件外部可以观察到的行为功能，而不涉及程序的内 部结构，只关心被测试软件的输入与输出，测试能力虽然弱化一些，但测试过程 相对简单，对软件本身也没有什么特殊要求，常用于集成测试和系统测试中。 3 ) 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，吸 4 北京邮电火学硕上学位论文第二章终端协议一致性测试研究 收了两种方法的优点。 协议测试是一种黑盒测试，使根据协议标准，通过控制观察被测协议实现外 部行为对其进行评价f 2 j o 目前协议测试分为四个方面进行研究致性测试： 1 ) 一致性测试，主要测试协议实现是否严格遵循相应的协议描述，判断网 络产品的协议实现是否符合协议的国际标准，它是协议测试的最基本内容，是另 外三种测试的基础； 2 ) 互操作性测试，关注的是对于同一个协议标准，不同协议实现之间的互 连互通问题； 3 ) 性能测试，是用实验的方法来观测被测协议实现的各种性能参数，如吞 吐量和传输延迟等等，其结果往往与输入负载有关： 4 ) 坚固性测试，是检测协议实体或系统在各种恶劣环境下运行的能力( 信 道被切断、通信系统掉电、注入干扰报文等) 。 2 1 1 2 协议一致性测试 协议一致性测试是协议测试的一种，它是一种功能性测试，依据协议规范的 说明对协议的某个实现进行测试，判断协议实现与协议标准是否保持一致。其主 要目的确认产品遵从规范要求，减少产品在现场运行时发生错误的风险性。 协议一致性测试实质上是利用一组测试序列，在一定的网络环境下，对被 测协议实现进行黑盒测试，通过比较的实际输出与预期输出的异同，判定在多大 程度上与协议描述相一致，确立通过致性测试的在互联时成功率的高低。 协议一致性测试标准包括三个部分抽象测试集( a 1 s ) ，协议实现一致性说 明( p i c s ) 和协议实施附加信息( p i x i t ) 1 3 】。可执行测试集在以上三部分基础 上生成。图2 1 给出了一致性测试过程和原理。 5 北京邮电大学硕上学位论文第二章终端协议一致性测试研究 协议规范j 塾务税；毫 ， 爱j 试袋结 硬缪b 鬈昀 0 撼象燕式簧a t s 1 | i u t p i c s p i x i t：j 篡穹j 圭 li 乞i ? 裂试袋e t s ) l 莲! 筑： u t 测试 蔓告 图2 1 一致性测试过程 协议一致性测试的主要步骤： 1 ) 根据协议规范，研究协议规范的每个特性，并为每个特性编写测试目的； 2 ) 把每个测试目的转化为抽象测试用例( a t c ) 。覆盖协议规范所有特性的 多个a t c 的集合就构成了该协议规范的盯s ； 3 ) 生成p i c s p i x i t 。用来说明实施的要求，能力及可选项实施的情况。p i x i t 用来提供测试时必须标明的协议参数； 4 ) 确定测试方法，针对不同的被测协议实现( i u t ) ，用户应采用不同的测 试方法； 5 ) 根据和测试目的编写测试用例，生成可执行的测试集e t s ； 6 ) 使用生成的测试集e t s 测试i u t ； 7 ) 根据测试结果生成测试报告。 协议一致性测试部分，保证u e 的信令、协议的一致性、规范化。这部分测 试主要包括项3 项内容：3 g 网络的基本功能、电路域基本过程和分组域基本过 程。 3 g 网络业务的基本功能： 在u e 的i d l e 模式下的基本操作：对不同p l m n 选择、小区选择；系统信 息接收；r r c 层功能，安全模式控制和功率控制( 包括了上行闭环功率控制和 上行开环功率控制等相关项目) 。 电路域基本过程： 6 北京邮电大学硕士学位论文第二章终端协议致性测试研究 电路域基本过程包括位置更新和呼叫控制。其中位置更新包括附着，周期性 位置更新和正常位置更新等。呼叫控制要求u e 应支持呼叫的建立及释放过程， 包括发起呼叫、被呼、u e 发起语音呼叫释放、数据呼叫及网络发起的语音呼叫 释放等项目。 分组域基本过程： 分组域基本过程包括移动性管理和会话管理。移动性管理主要有g p r s 附着 分离和周期性路由区更新。会话管理包括u e 发起的p d p 上下文激活、u e 发起 的p d p 上下文去激活、p s 域主叫、p s 域u e 发起呼叫释放等项目。 2 1 2 射频一致性测试 t d s c d m a 是被国际认可的3 g 标准之一，所以在无线指标方面大致与其 他标准相同，包括四个部分。 发射机特性测试，包括最大输出功率、频率容限、最小输出功率、占用带宽、 邻道泄漏抑制比、杂散辐射、发射互调、矢量幅度误差、峰值码域误差等。 接收机特性测试，包括参考灵敏度电平、最大输入电平、邻信道选择性、杂 散辐射等。 无线性能指标测试，包括静态传播条件下的解调性能要求、各种不同衰落条 件下解调性能要求等。 支持无线资源管理的测试，包括小区选择、重选、切换、测量能力等。 2 1 3 其他测试 u s i m 测试： u s i m 的测试方法和测试要求应遵照t s 3 1 1 2 0 及t s 3 1 1 2 1 中的相关内容， 包括物理特性，电气特性和传输协议等。 声学测试： 声学部分的测试应遵照t s 2 6 1 3 1 及t s 2 6 1 3 2 中的相关要求来进行。 2 2t t c n 语言介绍 本文的t d s c d m g s m 互操作一致性测试例采用t t c n 语言实现，开发 工具为t e l e l o g i c 的 i q c ns - u i t e 软件。 i t c n 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【3 卅。 7 北京邮电大学硕上学位论文 第二章终端协议一致性测试研究 协议一致性测试最主要的工作之一就是测试用例的生成。有许多自动生成测 试用例的方法，但是这些方法都依赖于协议的形式化描述，而大多数通信网络协 议都是用自然语言描述的。要对这类协议进行测试，由于不能用基于状态机模型 的产生工具自动生成测试集，必须由专业人员熟悉该协议和相关协议，写出自然 语言描述的测试集。这种自然语言描述的测试集的最大缺点是二义性和难以用机 器处理。国际标准化组织推荐了一种专门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，且是可执行的，用以描述独立于任何实现的通用测试集。 针对测试领域，t r c n 提供了许多有用的元素，目前己经发展成为一种通用的测 试规格语言。 2 2 1 概述 t t c n 是一种规范的标准化的测试描述语言( i s 0 i e c 9 6 4 6 - 3 ) ，全称是 t r e e a n dt a b u l a rc o m b i n e dn o t a t i o n ，即树表组合表述法。最初这种语言是为 明确指定测试指令序列而开发的，它与内部实现没有关系，协议执行测试作为 o s i 参考模式( 即通信堆栈) 的一部分。 t t c n 树表结合表示法，顾名思义，就是采用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、协议观察点、约束等，而树则用于 描述测试集、测试例、测试步。t t c n 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。根据i s o i e c9 6 4 6 的定 义，t t c n 需要满足以下几项需求：第一点：测试系统能够定义和构造发送和接 收被测试实体( i u t ) 的抽象服务原语( a s p ) 。第二点：能够定义和构造嵌入在 a s p 中的协议数据单元( p d u ) 。第三点：在指定控制和观察点( p c o ) 上，能够 规定a s p 的发送或接收顺序，能够构造测试例。 2 2 2 测试模型 t t c n 的测试模型如图2 2 所示。t t c n 的测试采用黑盒测试法，它把i u t 整 个看作一个测试实体来考虑，但可以根据测试者的测试目的，通过选择i u t 与测 试环境的接口来进行测试，以达到测试和验证i u t 的目的。t t c n 虽然采用黑盒 测试方法进行测试，但通过与s d l 的联合使用( 协仿真) ，可以生成消息序列流 图( m s c ) ，通过观察i u t 内部和i u t 与环境( 测试系统) 之间的消息序列和数 据流，从而达到验证s d l 描述正确性的目的。 8 北京邮电大学硕上学位论文第二章终端协议一致性测试研究 图2 2l i o n 的测试模型 2 2 3t t c n 测试例的结构 i t c n 的t e s ts u i t 结构中，最重要的就是t e s tc a s e ，每一个t e s tc a s e 都是 为特定的测试目的而建立的，以验证是否具有协议要求的能力或显示某种要求的 行为。 一个t e s ts u i t 由多个t e s tg r o u p 嵌套构成，可以为t e s ts u i t 组织多个逻辑 顺序。t e s tg r o u p 的引入有助于t e s ts u i t 的规划、开发、理解或执行。 一个t e s tg r o u p 由一个或多个t e s tc a s e 构成。 一个t e s tc a s e 可以由多个t e s ts t e p 构成，这样更有助于理解t e s tc a s e 。t e s t c a s e 具有相同测试过程由一个通用的t e s ts t e p 实现，使得编写的测试用例更结 构化、更加通用。与t e s tc a s e 不同，t e s ts t e p 必须依附于t e s tc a s e 运行，不能 单独运行。 一个t e s ts t e p 由t e s te v e n t 和其他的t e s ts t e p 过程构成。t e s te v e n t 是指从 i u t 中接收或向i u t 中发送单个a s p p d u 的事件，t e s te v e n t 在t e s ts t e p 中具 有顺序性以表明事件发生的先后。 2 2 4t e l e l o g i cs u i t e 简介 t e l e l o g i c 是全球领先的解决方案提供商，其主要产品包括t e l e l o g i c d o o r s 、t e l e l o g i cc ms y n e r g y 和t e l e l o g i es u i t e 等。我们要用到的 t e l e l o g i cs u i t e ，包括编辑器，编译器等。 实际上t e l e l o g i cs u i t e 是t t c n 的一个集成开发环境。该软件包括以下组 件： 1 、0 r g a n i z e r 这个组件是t e l e l o g i cs u i t e 环境的基础和框架。通过简单的图表用户接口 它可以管理测试套开发过程中所有的工具，以及项目的整合、文件的管理。 9 北京邮电大学硕士学位论文第二章终端协议一致性测试研究 o r g a n i z e r 包括连接管理器、文本编辑器、帮助文档以及打印和参数管理。 2 、t t c nf r a m e w o r k 这部分包括完全符合通信系统测试t t c n 规范的开发环境。它包括一个有 a s n 1 支持的编辑器，一个分析器以及可以导入现成t t c n m p 和导出t t c n m p 格 式的编辑器。利用这些t t c n m p 格式的文件可以实现和测试设备的交互。 3 、t t c nt occ o m p i l e r 使用该编辑器可以将t t c n 测试套编译转换成a s n i c ，可以实现将m p 格式 的测试套编译成相关的c 代码，例如a d a p a t o r c ，a d a p a t o r h 等文件。 4 、t t c na s n 1e n c o d i n g d e c o d i n gu t i l i t y 该组件的功能是将抽象的a s n 1 数据格式转换成实际的比特流。这就允许用 户在t t c n 中使用a s n 1 直接定义数据。用户可以通过调用编码和解码函数来实 现数据的传递。 5 、t t c ne x e r c i s e r 该组件可以实现测试集的调试。测试脚本可以在主机或目标环境中运行。通 过它可以验证测试集的完成过程。从而可以发现测试集进程中的计时器、分枝没 有被证实、死锁、死循环等错误。通过l o g 文件可以观察进程的执行过程。 2 3t d s c d m a 终端协议一致性测试系统 t d s c d m a 终端协议一致性测试系统模拟t d s c d m a 系统网络侧的功能， 在与终端进行通信的时候，对终端的协议信令指标进行测试。在测试系统中，测 试例居于最高端，控制测试系统各部分的运行【_ 刀。 本节在介绍t d s c d m a 系统结构尤其是空中接口结构的基础上，引出终端 协议一致性测试系统的功能及设计概述。通过测试系统的介绍可以更清楚的理解 测试例在整个测试系统的位置与作用。 2 3 1t d s c d m a 系统结构 t d s c d m a 系统主要由c n ( c o r en e t w o r k ，核心网) ，u t r a n ( u m t s t 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 m t s 陆地无线接入网) 和u e ( u s e re q u i p m e n t ， 用户设备) 构成，结构如图2 3 所示1 8 矧。 1 0 北京邮电大学硕t 学位论文 第二章终端协议一致性测试研究 图2 3t d s c d 姒系统结构图 从技术角度分析，t d s c d m a 系统的核心网与现有的g s m 核心网差别不 大，作为第三代移动通信系统，其优势主要体现在接入网( u t 凡钒) 方面。u t r a n 包含一个或几个r n s ( r a d i on e t w o r ks u b s y s t e m ，无线网络子系统) ，每个r n s 由一个r n c ( r a d i on e t w o r kc o n t r o l l e r ，无线网络控制器) 和一个或多个n o d eb 基站组成。u t i l a n 和c n 的接口为i u 接口，在u t r a n 内部无线网络控制器 r n c 之间通过h r 互联，r n c 和n o d e b 之间通过h b 接口互连，n o d e b 和u e 之间接口为u u