（电路与系统专业论文）基于ttcn的tdscdma+rrm一致性测试系统及其主控软件实现.pdf

宁夏人学硕l j 学位论丈 摘要 t d - s c d m a 是我国提出米的，被国际电信联盟采用的3 g 标准之一，它的产业化关系到t d - s c d 姒 技术的发展和完善，以及我国在国际电信联盟中的地位和作用。而终端测试作为其产业链的一个 重要环节，起着举足轻重的作用。协议一致性测试是指针对一个网络协议的实现，测试者依据协 议说明通过测试集对其进行测试，以检验其实现是否与协议说明所描述的功能一致。因此，协议 一致性测试是保证一个网络协议正确实现的关键。在描述协议一致性测试例方面，树表结合表示 法( t t c n ) 有着显著的特点。 本文从3 g 的发展出发，研究了目前t d - s c d m a 的产业现状，指出了t d - s c d m ar r m 一致性测 试研究和设备生产在弥补产业链缺失中的重要性。然后阐述了一致性测试的理论框架，着重研究 了t t c n 在t d - s c d m ar r m 一致性测试中的应用，通过分析一致性测试系统模型和t t c n 测试系统 结构，提出了一种基t - t t c n 的t d - s c d m ar 蹦一致性测试方法和测试平台的架构，并给出了该平 台架构的系统软件构架图，然后分析、描述了该系统的主控实现，并研究实现了协议处理单元( p u ) 与无线接入单元( r u ) 之间的通信模块，文中还给出了该通信模块的部分源代码。经过联调测试 表明：该系统能够完成3 g p p3 4 1 2 2 第八章中规定的所有测量项目。作者设计的主控软件为用户 提供了良好的w i n d o w s 界面的人机交互界面，能够满足自动化测试的需求，该设备的研发成功必 将弥补产业链在终端测试环节的空白。 关键词：时分一同步码分多址( t d - s c d 姒) ，树表结合表示法( t t c n ) ，一致性测试，无线资源管 理( r 跚) ，套接字 宁夏人学硕f ：学位论文英丈摘璎及英文关键字 暑曼鼍曼量曼曼曼皇皇m in 。m 。皇曼曼曼曼曼詈鼍曼曼! 曼曼鼍皇曼量曼曼曼曼皇曼曼曼曼曼曼皇皇曼曼曼曼曼皇曼曼曼詈曼曼皇! 曼曼皇曼曼量曼曼! 曼鼍曼鼍 a b s t r a c t t d - s c d m ap r o p o s e db yo u rc o u n t r yi so n eo ft h et h r e e3 gs t a n d a r d sw h i c ha r ea d o p t e db yt h e i t u i t si n d u s t r i a l i z a t i o nr e l a t e st ot h ed e v e l o p m e n ta n di m p r o v e m e n to ft d - s c d m at e c h n o l o g ya n d t h ec h i n a sp o s i t i o na n dr o l ei nt h el t ui nt h ef u t u r e m o r e o v e rt h et e r m i n a lt e s tw h i c hi st h o u g h ta n i m p o r t a n tc o m p o n e n to fi t si n d u s t r i a lc h a i nh a sp l a y e da ni m p o r t a n tr o l e t h ep r o t o c o lc o n f o r m a n c e t e s t i n gi st h a tf o ro n en e tp r o t o c o li m p l e m e n t a t i o nt h et e s t e re d i ta n dc o m p i l eas e r i e r so ff i g h tt e s t s u i t e sa c c o r d i n gt ot h es p e c i f i c a t i o n s ，t h e nt e s ta n dj u s t i f yt h et e s ts u i t e s c o n f o r m i n gw i t ht h e i m p l e m e n t a t i o n t h e r e f o rt h ep r o t o c o lc o n f o r m a n c et e s t i n gi s t h ek e yo fe n s u r i n gan e tp r o t o c o l i m p l e m e n t a t i o nt o b ec o r r e c t s i n c et 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 ( t t c n ) h a sp r o m i n e n t c h a r a c t e r a c t e r i s t i ci nt h ef a c to f e d i t i n ga n dc o m p i l i n gt h et e s tc a s e s i nt h i sp a p e r , t h et d - s c d m ai n d u s t r yq u oi sr e s e a r c h e db e g i n n i n gf r o mt h ed e v e l o p m e n to ft h e3 qt h e nt h ei m p o r t a n c ei s p o i n t e do u tt ot h et dt e r m i n a lr a d i or e s o u r s em a n a g e m e n t ( r r m ) c o n f o r m a n c et e s t i n ge q u i p m e n tr e s e a r c ha n dc o v e r i n gt h ep r o d u c t i o nd e f i c i e n c i e si nt h ei n d u s t r i a lc h a i n t h e nt h et h e o r e t i c a lf r a m e w o r ko fc o n f o r m a n c et e s t i n gi sd e s c r i b e d , f o c u s i n go nt h er e s e a r c ho ft h e t t c ni nt h et d - s c d m ar r mc o n f o r m a n c et e s t i n go ft h ea p p l i c a t i o n b ya n a l y z i n gt h ec o n f o r m a n c e t e s ts y s t e mm o d e la n dt r c nt e s ts y s t e ma r c h i t e c t u r e ，t h et d - s c d m ar r mc o n f o r m a n c et e s t m e t h o d sa n dt h et e s tp l a t f o r ms t r u c t u r ea l ep r o p o s e d t h ep l a t f o r ms t r u c t u r eo ft h es y s t e ms o r w a r e a r c h i t e c t u r ep l a n sa r eg i v e d a n dt h es o f t w a r es y s t e mo ft h em a i nc o n t r o la n a l y s e d t h ec o m m u n i c a t i o n b e t w e e nt h em o d u l e so fp r o c e s s i n gu n i t ( p ma n dw i r e l e s sa c c e s su n i t ( r u ) i sr e s e a r c h e da n da c h i e v e d t h ep a p e ra l s og i v e ss o m eo ft h ec o m m u n i c a t i o nm o d u l es o u r c ec o d e a f t e rt h es y s t e mt e s t e d ，t h et e s t s h o w e dt h a tt h es y s t e mc a l lc o m p l e t et h ew h o l eo ft h em e a s u r e m e n ti t e m si nc h a p t e rv i i io ft h e3g p p 3 4 12 2p r o v i s i o n s t h em a i nc o n t r o ls o f t w a r ep r o v i d eag o o du s e ri n t e r f a c eo fw i n d o w si n t e r a c t i v e i n t e r f a c ef o ru s e r st om e e tt h ed e m a n df o ra u t o m a t e dt e s t i n g t h ee q u i p m e n tw i l lh es u c c e s s f u l l y d e v e l o p e da n di tc a l lm a k eu pt h et e s tb l a n k o f t h ei n d u s t r yc h a i ni nt h et e r m i n a lp a r t k e yw o r d s ：t d - s c d m a ，i t c n ，c o n f o r m a n c et e s t i n g ，r r m ，s o c k e t 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个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的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得宁夏大学或其它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。 研究生签名：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例( a t c ，每个a t c 都详细地描述测试环境和被测实 现( i u t ) 之间交互的信息以及测试判决条件，覆盖协议规范所有特性的多个a t c 集合 构成了a t s ； 3 )根据协议规范，生成i t up i c s p i x i t ，其中p i c s 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声明的协议参数； 舢根据不同i u t ，确定测试方法： 图2 _ 6 一致性测试步骤 5 )根据p i c s p i x i t 参数和测试方法，将a t s 转换成e t s ； 6 )使用e t s 测试i u t ，根据测试结果生成测试报告。 形成测试报告要经历以上六个步骤，首先根据协议规范的文字描述归纳出测试的目的，然后 编写测试套，形成可执行的测试集。 测试的进程如图2 7 所示。首先做一致性评论，比较p i c s 与协议标准的一致性；然后对测试 1 1 - 宁夏大学硕 j 学位论文第二章一致件测试j 树表结合表，j ：法( r r 州) 选择测试例集合，建立和i u t 的特征匹配的测试例集合；再进行动态测试，主要测试i u t 行为是否 符合指定协议标准，测试支持的p d u 大小声明是否合适。最后分析测试结果，产生测试报告 9 1 。 图2 7 一致性测试进程 一致性测试是黑盒测试，所以更关心被测实体的外部行为。如前文所述，为了测试被测实体， 我们要建立被测实体的仿真测试事件集合或交互行动序列，那么我们如何描述测试实体的行为 呢? 下面阐述一致性测试的标准测试表示法树表结合表示法( 删，t r e ea n dt a b u l a r c o m b i n e dn o t a t i o n ) 。 2 2t r c n 基础 国际标准化组织制定的国际标准i s 0 9 6 4 6 用自然语言描述了基于o s i ( 开放式系统互联参考 模型) 七层参考模型的协议测试过程、概念和方法，而t t c n 就是i s o i e c9 6 4 6 的第3 部分标 准，即i s o i e c9 6 4 6 - 3 中的一个规范测试语言，用于o s i 致性测试集的测试表示法，并得到广 泛的应用。删就是用于说明测试用例的符号集，它可以建立一个被测实体的抽象模型，并说 明测试用例的执行过程。本符将详细阐述如何应用t t c n 描述行为，并且详细论述t t c n 中a t s 的结构、组成和构造过程。 2 2 it t c n 及其发展 一般的通信协议，特别是数据通信协议的标准，都是文本形式的，其相应的测试集也是自然 语言描述的。这种自然语言描述的测试集合最人的缺点是它的二义性和难以机器处理，t t c n 这 1 2 宁夏人学硕i 学位论文第：章一致件测试j 树表结合表示法( 1 y r c n ) 种形式化方法能够很好地解决这个问题。 1 1 n ，即树表结合表示法，顾名思义，就是采用以树和表格为表现形式的测试表示法【i 例。 其中表格主要用丁描述数据类型、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 所定义的数据类型来自于a s n 1 ( a b s t r a c ts y n t a xn o t a t i o no n e ) 定义的数据类型， 而且在t t c n 与a s n 1 之间无明显的界限，所不同的只是构造类型的定义而已。 根据i s o i e c 9 “6 的定义，t t c n 需要满足以下几项需求：第一点：测试套( t s ) 能够定义 和构造、发送和接收i u t 的a s p 。第二点：能够定义和构造嵌入在a s p 中的p d u 。第三点：在 指定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。 t t c n 是种独立于协议、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，是唯一的标准化测试语言。我们通常所说的“树表结合表示法”是针对i t c n 的版本 1 和版本2 而言的，也就是上文中提到的i s o i e c9 6 4 6 的第3 部分标准，版本l 出现在1 9 8 4 年， 它只支持a s n 1 语法，经过扩展，于1 9 9 8 年由i s os c 2 1w 0 3 发展为版本2 。目前有一种提法 叫做t t c n - 3 ，它实际是测试和测试控制法( t e s t i n ga n d t e s t c o n t r o ln o t a t i o n ) 1 l 】。t t c n 3 在版 本2 的基础上有了很人扩展，因此它的命名也发生了改变。 本文中用到的是t t c n 2 ，一个明显的不同是t t c n - 2 有2 种描述形式，一种是图表符号 ( ”r c n g r ) ，一种是与图表符号等价的机器可执行语言，即语义符号( 1 删m p ) 。图表符号 采用表格的形式描述测试用例的内容，表现形式比较直观，适合于测试用例的分析与设计；语义 符号采用巴克斯范式( b n f ，b a c k u s - n a u rf o r m ) 形式说明t t c n 测试用例，更适合于计算机处 理。而t r c n - 3 有通用的核心语言( 和程序设计语言很相近，如c 和j a v a ) 、图表表达形式及m s c ( m e s s a g es e q u e n c ec h a r t ) 表示语言。显然版本3 肯定要比版本2 有更人的优越性，更好的通用 性，但是为了缩短设计的时间，也为了测试用例的通用性，t d - s c d m a 的测试用例只能参考从 3 g p p 的官方网站上下载的w c d mr r m 一致性测试用例编写t d - s c d m ar r m 一致性测试用 例，所以本文只好选用版本2 的编辑器来做本系统中m p 文件的编写：l = 作，随着版本3 的预演， 在今后的1 ：作中一定会采用新版本进一步更新设备中测试用例。 2 2 2t t c n 测试模型 本章开篇时曾经提到协议测试是由软件测试发展而米，根据测试是否针对系统内部结构来 看，软件测试有黑盒测试和白盒测试之分，而协议测试恰恰就是黑盒测试。也就是说，测试本身 不关心被测实体的内部情况，只关心其外部行为。t t c n 的测试是采用黑盒测试法。它把i u t 整 个看作一个测试实体来考虑，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l u t 的目的。 删的测试模型如图2 - 8 所示。 由图可以看出，在测试中我们通常通过p c o 对i u t 进行测试，每一个p c o 都对应两个f i f o 的队列，其中一个发送队列和一个接收队列。与i u t 进行通信是通过a s p 进行的。从概念角度 来看，i u t 和外界的通信义是通过p d u 交换数据：从实际角度来看，p d u 不是直接交互的，而 是采用a s p 对基本服务动作进行编码，然后再进行交互，因此a s p 和p d u 不再加以区分。 1 3 宁夏人学硕i ：学化论文第：章一致件测试j 树表结含表，j ：法( t t c n ) 图2 - 8 t t c n 的测试模型 为了测试i u t ，我们需要根据协议建立a t s ，a t s 中按照t t c n 语法规则定义了p d u 和a s p 等类型。可以说t t c n 就是一个用于说明测试用例的符号集，下面本文讨论t t c n 是如何采用 符号集来描述i u t 的行为的。 2 2 3t t c n 行为描述 在t t c n 中，依据协议定义和协议说明，i u t 的行为都采j i j 图或表的形式来描述。而一致性测 试只关心p c o 上的交互信息，所以系统行为用一棵树来表示比较自然，这棵树就称为行为树，如 1 蛩2 - 9 所示。 在行为树中，一个节点被称为行为行，每一个树枝表示两个协议状态之间可能发生的交互。 在t t c n 中，把行为树的分支按照时间顺序逐层横向编排，并写在一个表框内。当行为行在同一 缩进量时，表示可替换声明行，例如图2 - 9 中a 、b 、c 、d 、e 、f 表示行为行。若把它们写在表框 内，每行都有行号、行为描述、声明、约束定义、裁决和该行的行为说明，如表2 1 所示。 表2 - 1 测试用例动态行为表 序号行为描述( 声明) 约柬结论注释 la p a s s 2bf a i l 3c i n c o n c l u d e 4d 5e 6f 7g 8h 行为树中处在同一层的节点不一定是姐妹关系，如图中c 、d 与f 它们属于同一个替换集合， 但不是姐妹关系。执行时，c 和d 顺序执行，然后执行e 的操作，最后执行f ，先后次序是不同的。 冈此一个替换集合中不同替换的前后次序是十分重要的，必须把所有事件和条件在行为行没有激 活之前声明。 行为树的执行从树根开始。首先，第一个替换集合被循环执行，每一个替换均以他们在集合 中出现的先后次序被赋值。如果一个替换不成功，则执行下一个替换；如果替换成功，则执行该 替换的下一级替换集。在所有的替换都被执行后，该替换集合的循环执行停止，这时将得出结论 1 4 宁夏人学硕i j 学位论文第一二章一致件测试。j 树表结合表永法( t t c n ) “p a s s ”。如果在任意一个替换集合中没有声明是成功的，则执行将“死锁”【2 1 或者无结论。 2 3t t c nt e s ts u i t e 说明 图2 _ 9 动态行为树和执行优先级 在t t c n 中，根据协议定义和协议说明，用图表的形式描述了i u t 的行为，在此基础上产生 了测试用例，一个特定协议的测试用例白争集合称为测试套( t e s ts u i t e ) 。下面本文将详细阐述t e s t s u i t e 的结构、组成和构造步骤。 2 3 it t c nt e s ts u i t e 结构 测试套包含测试目的描述文档，数据定义和赋值，动态行为描述的进程等内容1 9 1 。 t t c nt e s ts u i t e 结构如图2 1 0 所示。其中t e s te v e n t 是测试套的不可分割的最小单元，比如发 送和接收消息的事件。 t e s ts t e p 是一组t e s te v e n t ，可以理解为子程序，也就是说相同测试过程由一个通刚的t e s ts t e p 实现，一个t e s ts t e p 既可以属丁整个t e s ts u i t e ，也可以属于一个t e s tg r o u p 。 一个t e s ts t e p , t e s te v e n t 和其他的t e s ts t e p 过程组成。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，在t e s ts t e p 中的t e s te v e n t 具有顺序性，表明事件发生的先后顺序。 t e s tc a s e 是t e s ts u i t e 结构中最重要的部分，一个t e s tc a s e 由多个t e s ts t e p 组成，每一个t e s t c a s e 都是为特定的测试目的而建立的，以验证i u t 是否具有协议要求的能力或显示某种要求的行 为。t e s tg r o u p 是t e s tc a s e 的集合，t e s tg r o u p 可以嵌套任意深度，嵌套的t e s tg r o u p 提供多个t e s t s u i t e 的逻辑顺序的组织。引入t e s tg r o u p 的目的是有助于t e s ts u i t e 的规划、开发、理解和执行。 2 3 2t t c nt e s ts u i t e 组成 一般来讲，t t c nt e s ts u i t e 由四人部分组成：总览、声明、约束、动态部分。 其中，总览部分包含整个测试套的描述和内容表，如测试参考和测试目的的描述等，由四个 部分构成： 1 ) t e s ts u i t e 的结构，包括相关文档的标识、t e s ts u i t e 结构的描述，以及测试目的和测试组 1 5 宁夏人学硕l j 学位论文第：二章一致件测试0 树表结合表五法( t t l - 强i ) 选择标准的一个简单描述； 图2 - 1 0 测试套t e s ts uit e s 结构 2 ) t e s tc a s e 的索引，包括相关t e s tc a s e 的完整清单； 3 ) t e s ts t e p 的索引，包括所有t e s ts t e p 的完整清单。该清单包括t e s ts t e p 参数、常量、变量、 a s p 参数和p d u 字段，并允许用户自定义运算符和运算。这些运算符和运算可以用在任 何动态行为的描述和约束中。 4 ) t e s tc a s e 的参数和选择表达式。t e s ts u i t e 的参数用来声明从p i c s p i x i t 中派生出来的常 数其中p i c s p i x i t 被用于全局确定t e s ts u i t e 的参数。这些声明的常数被作为t e s ts u i t e 参数的参考，用做t e s tc a s e 参数和选择表达式的基础。t e s ts u i t e 的选择表达式用于控制 一个t e s tc a s e 的运行，通过将表达式设为“t r u e ”或“f a l s e ”来控$ 1 t e s tc a s e 的运行。 声明部分包括t e s ts u i t e 中各个组件的定义和声明，如p c o 、a s p 、p d u 、定时器和在动态部 分使用的参数1 1 4 1 。它由以下三个部分组成： 1 ) t e s ts u i t e 定义，包含t e s ts u i t e 类型的定义和t e s ts u i t e 运算符和运算的定义。 i q c n 支 持许多预定义的类型和允许用户自定义类型的机制。t e s ts u i t e 使用这些类型来说明t e s t s u i t e 的参数、常量、变量、a s p 参数和p d u 字段。t t c n 也支持许多预定义的运算和 1 6 宁夏夫学硕l j 学位论文第：帝一致件测试j 树表结合表五：法( l q c n ) 运算符，并允许用户自定义运算符和运算。这些运算符和运算可以用在任何动态行为的 描述和约束中。 2 ) t e s ts u i t e 的参数和选择表达式，t e s ts u i t e 的参数用来声明从p i c s p i x i t 中派生出来的 常数，其中p i c s p i x i t 被用于全局变量确定t e s ts u i t e 的参数。这些被声明的常数作为 t e s ts u i t e 参数的参考，是参数和选择表达式的基础。 3 )声明和定义，声明和定义t e s ts u i t e 使用的常数、变量、t e s tc a s e 使用的变量、t e s ts u i t e 中使用的别名；定义p c o 、定时器、a s p 、p d u 。 约束部分是对通信数据的赋值，该部分按测试环境和i u t 间的实际通信数据，对a s p 、p d u 和在动态部分使用的参数进行赋值，在动态部分构造测试例时使用。此约束可以通过t t c n 的表 达式或者a s n 1 值的表示方式，也可以使用两种混合表达。为了便于理解，在这里给出了声明部 分和约束部分的关系，表示引用关系的箭头表明a s p 中可以引用已定义的p d u 类型，如图2 1 l 所 示： 图2 - 1 1 测试套声明部分和约束部分的关系 动态部分是根据测试目的，按照a s p 、p d u 、p c o 发生的顺序，指定测试行为来生成测试例。 它由三部分组成：t e s tc a s e 的动态行为描述、由t e s ts t e p 动态行为描述组成的库和由缺省动态行 为描述组成的库。 在t e s t c a s e 的动态行为描述中，用户可以构造各种满足测试目的要求的测试例，每个测试例 包含一系列的时间和相关判决的精确描述。为了便于理解，可以把t e s tc a s e 的动态行为描述表示 为一棵树，树的中间节点表示行为，树的叶子节点表示一个判决，从根节点到叶子节点的行为以 时间发生的先后顺序出现，这在前文中t t c n 的行为描述中已经详细阐述。 t e s ts t e p 的动态行为也可以表示为树的形式，包含一系列的事件和相关判决的精确描述，并 可以嵌套调用。为了使编写的测试例结构化，在实现中，赢尽量把某些功能相对独立的测试过程 用t e s ts t e p 来实现。与t e s tc a s e 不同的是，t e s ts t e p 必须依附t t e s tc a s e 运行，不能单独运行。 一个t t c n 的测试例中总是可能包括各种各样可能发生的事件，如接收到无效的消息，但我 们不可能在测试例中列出所有可能的情况。冈此1 讯n 引入了缺省动态行为描述处理各种意外事 件。一_ 日在t e s tc a s e 、t e s ts t e p 中启用缺省行为描述，在测试例运行时，如果出现与流程不一致 的事件，t t c n 将自动执行缺省动态行为中定义的行为。 从t e s t s u i t e 的各个组成部分的详细说明中，我们会发现：当测试目的改变时，我们只需要改 1 7 宁夏人学硕 ：学他论文第：章一致性测试j 树表结合表，j ：法( t t c n ) 交t e s ts u i t e 的动态部分，其他三个部分不需要大面积的修改，也就是说，当我们要测试的协议规 范修改后，我们构造的测试套只需要做部分修改就可以再次使用，减少了冈协议规范的改进而造 成的测试例的改动：r 作量。那么，一个完整的测试套如何构造呢? 下一节我们将要阐述测试套的 构造过程。 2 3 3t t c nt e s ts u i t e 构造过程 如前文所述，t t c n 是专门为一致性测试而设计产生的标准描述法，这是其他任何- - 1 7 语言 或描述符号所不能取代的。其t e s ts u i t e 的构造步骤如下： ( 1 ) 新建一个t t c n s u i r e s ； ( 2 )声明p c o 的类型，即p c o 是在l t 还是在u t ，或l t 、u t 同时采用； ( 3 ) 定义i u t 与测试环境之间的接口的p d u 、a s p 类型； ( 4 ) 声明在测试例中要用剑的常量、变量、定时器； ( 5 ) 在约束部分构造从测试环境到i u t 的测试数据流和期待接收的从i u t 到测试环 境的测试数据流。 ( 6 ) 在动态部分构造t e s tc a s e 和缺省行为描述。 需要再次说明，构造t e s tc a s e 时要遵循结构化设计原则，尽量把一个t e s tc a s e 中的功能相 对独立的部分构造为t e s ts t e p 。 t i c n 就是一种用于说明测试埔例的符号集，可以建立实际被测系统的抽象模型，并说明测 试用例的执行过程。抽象的测试用例包括所有的i u t 支持的被测目标，但不包括测试系统信息。 然而，称t t c n 为符号集，并不意味着t t c n 是抽象的。实际上，现在t t c n 已经发展为具有严 格的语法规则，完整的巴克斯范式( m 妤) 和可操作的语法和语意的形式化语言，用t r c n 编辑 的测试套具有可重用性，结构化的设计原则使得编写的测试例更通用，可应用到任何需要的地方。 2 4 本章小结 本章主要论述了一致性测试的理论与框架，为本文研究的t d - s c d m a 鼬t m 一致性测试系统 奠定了理论基础。文中详细说明了t t c n 的发展过程，测试的模型以及t t c n 行为描述，并详细介 绍了1 删测试套的结构和组成，最后阐述了1 可c n 测试套的构造步骤。依据该测试步骤，在下一 章中，我们通过详细阅读协议标准3 4 1 2 2 第八章的内容，明确测试套编写中需要定义和声明的内 容，编写完整的测试用例。 1 8 宁夏人学顾i ：学位论文第：三章t d s c d m a r r m 一致忭测试分折 第三章t d s c d m ar r m 一致性测试分析 3 1 无线资源管理( r r m ) 在第三代移动通信中，无线资源管理( r r m ，r a d i or e s o u r c em a n a g e m e n t ) 作为一种关键技 术被提出，成为衡量一个标准是否可行，系统服务质量优劣，是否被运营商所接纳的重要性能指 标。无线资源管理是对移动通信系统的空中接口资源的规划和调度，涉及到一系列与无线资源分 配有关的内容i i 。 无线资源管理的目标是在有限带宽的条件下，为网络内无线用户终端提供业务质鼍保证，其 基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道特性因信道衰落和干扰而起伏变化等情况下，灵活 分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源，尽量提高无线频谱利用率，防止网络阻塞和保 持尽可能小的信令负荷。 t d - s c d m a 系统的可控无线资源包括码字、频率、时隙和空间角度。无线资源管理是无线 网络控制器( r n c ) 的重要组成部分，其作用主要包括：通过负责空中接口资源的分配与使用， 确保j j 户申请业务的服务质量( q o s ) 、误块率( b l e r ) 、误码率( b e r ) 、时间延迟、业务等级 等；确保系统规赳的覆盖区域：充分提高系统容量【i 们。 对t d - s c d m a 系统以及终端设备来说，可靠和高效的无线资源管理策略和方法是提高系统 性能和容量的重要保证。因此，) - s c d m a 终端一致性测试的一个重要内容就是进行r r m 一致 性测试，但是目前业内关于t d - s c d m a 系统终端的一致性测试还只是射频功能、性能的一致性 测试，r r m 一致性测试仍然是个空白。因此，该课题的研究对终端研发和认证有着重要的意义。 3 2t d s c d m ar r m 一致性测试内容 目前，3 g p p3 4 1 2 2 第八章规定的r r m 一致性测试需要测试的项目主要包括六火部分： 1 ) 空闲模式操作( i d l em o d et a s k s ) ； 2 ) u t r a n 连接模式移动性管理( u t r a nc o n n e c t e dm o d em o b i l i t y ，其中u t r a n 即 u m t s 地面无线接入网，u m t s 即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 ，意即通 用移动通信系统) ； 3 ) r r c ( 无线资源控制) 连接控制( r j 犯c o n n e c t i o nc o n t r 0 1 ) ； 4 ) 时间和信令特性( t i m i n ga n ds i g n a l l i n gc h a r a c t e r i s t i c s ) = 5 ) 终端测量程序( u em e a s u r e m e n t sp r o c e d u r e s ) ； 6 )测量性能要求( m e a s u r e m e n t sp e r f o r m a n c er e q u i r e m e n t s ) 。 下面依据3 4 1 2 2 第八章的描述，详细阐述各大部分测试项目和步骤。 3 2 1 空闲模式下的小区重选 空闲模式，即i d l e 模式，主要描述的是小区重选过程f 1 7 l 。当u e 已驻留在一个小区时( 正 常驻留) ，若外部无线环境发生变化，u e 可能需要选择一个新的小区，称之为小区重选。小区重 选包含四种情况：同一载波多个小区下的小区重选、多个载波f 的小区重选、t d d f d d 间的小 1 9 宁夏大学硕i j 学位论文第二节t d s c d m a r r m 一致性测试分析 区重选、u t i 认n g s m 间的小区重选。 i d l e 模式部分的测试方法如下： 1 )将初始小区按照3 g p pt s3 4 1 2 2 规范设定的参数进行设置； 2 )终端开机： 3 ) s s ( 系统模拟器) 等待终端注册小区； 4 )当终端发起注册过程后n 秒( n 值依据具体的测试项目而定) ，改变初始小区和目标小区 参数到第二种情况； 5 )检测终端在规定时间内是否在目标小区发起新的注册过程； 6 )当第5 ) 步终端发起注册过程后n 秒( n 值依据具体的测试项目而定) ，改变初始小和 目标小区参数到第一种情况； 刀检测终端在规定时间内是否在目标小区发起新的注册过程； 8 )按照规定次数重复第4 ) 步到第7 ) 步。 此项测试不仅需要测量终端能否在限定时间内止确重选小区，而且需要测量终端小区重选的 成功率。 根据3 g p pt s3 4 1 2 2 的8 2 章节说明，该测试需要系统模拟器模拟多个t d - s c d m a 小区， 同时也需要模拟白噪声，在测试中不仅需要改变小区参数，同时需要对时间的控制。只要系统模 拟器可以准确地完成这些操作，并且能够支持测试环境即可。用于这部分测试的s s 需要支持6 个t d - s c d m a 小区( 单载波、多载波) 、1 个f d d 小区和1 个g s m 小区。其中，6 个t d - s c d m a 小区有2 个为服务小区，其他的4 个作为背景小区。 3 2 2u t r a n 连接模式下的切换和小区重选 当终端l r r r a n 连接模式下，若外部无线环境发生变化，为了保持连接的连续性，各种协换 和小区重选的测试是必须的。其中测试项目共六个，分别为：t d d 与t d d 间切换、t d d 与f d d 问切换、t d d 与g s m 间切换；c e l l f a c h 下的小区重选、c e l l _ p c h 下的小区重选、u r a _ p c h 下的小区重选。其中t d d 与t d d 间切换中义分为同频( i n t r a - f r e q u e n c y ) 切换和异频 ( i n t e r - f r e q u e n c y ) 切换；c e l lf a c h 下的小区重选、c e l lp c h 下的小区重选和u r ap c h 下 的小区重选包括t d d 与t d d 同一载波f 的小区重选、t d d 与t d d 多个载波下的小区重选【l 。 t d d 与t d d 间切换、t d d 与f d d 间切换和t d d 与g s m 间切换这三个切换的测试方法是 相同的，即经历以下1 1 个步骤： i ) 将初始小区按照3 g p p t s3 4 1 2 2 规范设定的参数进行配置； 2 ) 终端开机，注册小区； 3 )建立呼n t h 4 ) s s 发送测量控制消息； 5 )n 秒后s s 将参数改变成第二种情况( n 值依据具体的测试项目而定) ； 6 ) 终端发送基于某种触发的测量报告消息； 7 )s s 发送物理信道重配置消息； 8 ) n 秒后参数设置为第三种情况( n 根据不同的测试项目而不同) ； 宁夏人学硕i j 学位论文第三章t d - s c d m a r r m 一致t 牛测试分折 检测终端是否发送物理信道重配置完成的信息并在规定时间内在新的小区建立业务。若 检测到已发送和已在新的小区建立业务，则此次切换测试结果成功； 1 0 ) 终端关机： 1 1 ) 按照规定次数重复第1 ) 步到第1 0 ) 步。 c e l lf a c h 下的小区重选、c e l lp c h 下的小区重选和l i r ap c h 下的小区重选，这三种 状态下的小区重选测试方法基本相似： 1 )将初始小区按照一定的参数设置； 2 1 终端开机； 3 ) 建立一个呼叫，终端进入相应的状态( c e l lf a c h ，c e l lp c h ，u r ap c h ) ； 4 1n 秒后s s 将参数改变成第二种情况( n 根据不同的测试项目不同) ； 5 )s s 检测终端是否在规定时间内发送正确的小区更新或u r a 更新( 对应丁小区重选或 u r a 改变) 消息。若更新成功姗s s 同复相应的小区更新成功或u r a 更新成功消息， 若检测到未发送或者朱更新，则此次测试结果为失败； 另一个n 秒后s s 将参数改变成第一种情况( n 根据不同的测试项日不同) ； 7 ) s s 再次检测终端是否在规定时间内发送正确的小区更新或u r a 更新( 对应予小区重选 或l i r a 改变) 消息，若更新成功则s s 回复相应的小区更新成功或u r a 更新成功消息， 失败则此次测试结果为失败； 8 )按照规定次数重复第4 ) 步到第7 ) 步。 一旦小区重选失败后，终端将关机，测量重新从第1 ) 步开始。 根据3 g p pt s3 4 1 2 2 的8 3 章节的说明，这部分测试需要系统模拟器模拟多个t d - s c d m a 小区，同时也需要模拟白噪声，在测试中不仅需要改变小区参数，同时需要对时间的控制。用于 这部分澳撼的s s 需要支持6 个t d - s c d m a 小区( 单载波、多载波) 、1 个f d d 小区、1 个g s m 小区，其中6 个t d s c d m a 小区有2 3 个为服务小区( 切换过程需要3 个服务小区，小区重选 过程需要2 个服务小区，4 个背景小区) 。 3 2 3r r c 连接控制 r r c 连接控制包括r r c 重新建立时延、终端选择的传输模式组合这两个测试项目。其中， r r c 重新建立时延分为两种情况，一是u e 所要驻留的目标小区已存在于该u e 的激活集中，或 在最近的5 s 内该终端已测量剑该小区；二二是u e 所要驻留的目标小区并不在终端已有的激活集中， 并在最近的5 s 内终端并没有测量到该小区1 1 7 1 0 r r c 重新建立时延的测试方法如下： 1 )将初始小区按照3 g p pt s3 4 1 2 2 规范漫定的参数设置； 2 ) 终端开机，注册小区； 3 ) 终端建立呼叫； 4 )s s 等待终端对目标小区c e l l2 的随机接入过程； 5 )呼叫建立完成1 0 s 后，s s 将参数改变为第二种情况( 将第一个小区阻塞) ； 2 1 宁夏人学硕ij 学位论文第三章t d - s c d m a r r m 一致件测试分析 皇曼蔓曼曼曼曼量皇皇曼曼!曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼曼皇一 i i i ii i 曼曼皇曼量曼曼曼舅曼曼曼曼曼曼曼曼曼 6 )s s 检测终端是否在n 秒内( n 根据不同的测试项目不同) 对第二个小区发送小区更新， 若检测剑发送成功，则测试结果成功数目加l ； 7 )s s 发送r r c 连接释放消息，使得终端回到i d l e 状态；