SDL-RT模型化工具在通信系统开发中的应用

本文将关注模型化技术在远程通信领域的应用，以展示相对于其它的领域它是怎么的先进的。

一致性不是可选的

一个远程通信系统是一套能够相互通信的不均匀的设备。要做到这一点，这些设备必须遵从同样的协议。从技术上讲，这包含2个互补的方面：

一个静态界面——从一个设备到另一个的交换的报文格式。

一个动态界面——定义了交换的报文的正确的序列。

对一个远程通信系统协议，这两方面的一致性都很重要。此外，协议定义需要尽可能清楚不能有岐义。

标准化机构

标准化机构定义的协议公布了这两个方面的介绍。从历史上看，世界的每个地区都有自己的标准化机构，如欧洲的ETSI，日本的ARIB，美国的ATIS。当时，因为标准是不同的，这就意味着在一个区域的设备如手机，无法在另一个领域正常工作。多亏了全球化，不同的标准化组织现已携手发布全球标准，如3G或即将到来的LTE（Long Term Evolution），它是4G技术的可选方案之一。

为了产生清晰且易于理解的标准，欧洲标准化机构ETSI已经公布了一组介绍，通过一组技术如SDL（Specification and Description Language规范和描述语言），ASN.1（Abstract Syntax Notation One抽象语法记法一），ECN（Encoding Control Notation编码控制符号），TTCN-3（Testing and Test Control Notation测试和测试控制表示法）来"制作出更好的标准"。这些介绍可见于ETSI网站： etsi.org/WebSite/Technologies/ProtocolSpecification.aspx

本文将论述这些技术如何帮助远程通信行业生成更好的标准。

动态界面

一种协议描述了同级的从一层到另一远程层的报文交换。这样的界面称为Protocol Data Unit即PDU。

图1、报文交换图

这实际上是一个协议的逻辑视图，因为实际中一层与上一层或下一层交换信息。这种"垂直"的界面被称为ASP（Abstract Service Primitive）。因此PDU通过ASP发送到远程层，但不发送描述交换的PDU的协议定义。

动态描述的协议逻辑视图由一堆情景组成。 ETSI建议使用MSC（消息序列图）。我们看下一个简单的例子，一层请求连接并在MSC中描述。

图2、一个简单的消息序列图例子

在上面的情景中，报文在终端机与网络间进行交换。一条报文可能包含参数如 例子中ConConf报文带有conId 参数。

大多时候，一个远程通信系统是一个分布式系统，终端是脱离网络的实体设备。它很可能有一个不同的处理器架构并运行不同的操作系统。因此，必须用一种方法来创建一个信息流，使该信息流独立于处理器和操作系统。

静态界面

为了定义一个硬件独立的信息流，要一起使用抽象的数据表示法与ASN.1表示法。ASN.1指的是Abstract Syntax Notation One ，由ITU-T标准化。它描述的是可理解的数据类型，包括基本类型如布尔型或实数，复杂类型如结构或数组。ASN.1描述了类型，但没有说明如何在一个给定的语言下操纵它们。主要关注的是ASN.1定义了编码和解码规则，以便为某一类型的信息数据流独立于给定的硬件结构的实施。除了标准化的编码规则，如BER（Basic Encoding Rule基本编码规则）或PER（Packet Encoding Rule分组编码规则），它们也有一个符号来描述具体的编码规则，它就是ECN：Encoding Control Notation编码控制符号。最后一点，ASN.1数据类型可以直接导入到SDL作规范，到TTCN进行测试。

An ASN.1 example structure:
PersonRecord ::= SEQUENCE {
name IA5String,
age INTEGER,
member BOOLEAN
}
 
An example value:
examplePerson PersonRecord ::= {
name "Smith",
age 35,
member true
}
 
XML encoding of the value:
Smith
35
true

协议详细的行为

MSC描述的协议行为只是几种可能的情景。即使它描述可替代，可循环，或可选的情景，MCS也无法描述发生在一个协议的所有可能的情况。要做到这点，它关乎要描述的该协议的详细和可执行的模型。以这种方式，它可能可以模拟和验证它的行为，这样该模型被认为是一个参考模型。为了这个目的，ETSI推荐一个正式的建模语言，它称为SDL规范和描述语言。

SDL已在80年代首先用来描述远程通信协议，无需说明语言是否符合我们的要求设计。但随着不同技术的革新，语言也自此跟着演变，如面向对象的介绍，UML概要文件的定义。

从技术上讲，SDL有4个互补的观点，我们以下将