支持终端一致性测试的TD-SCDMA协议测试平台

图1　TD-SCDMA协议测试平台构架
其中：PS：分组域业务模块；RABM：无线接入承载管理模块；CS：电路域业务模块；PDCP：分组数据汇聚协议；RMC：参考测量信道业务模块；RLC：无线链路控制层；脚本API：脚本的应用编程接口；MAC：媒体接入控制层；LOG：日志生成模块；PHY：物理层。
脚本部分包括：脚本库、脚本文件、协议栈控制、脚本API和LOG 6个模块。负责完成无线资源管理分配与调度的功能，模拟3GPP协议中的RRC和NAS实体，可以模拟高层的具体信令也可以提供TTCN一致性测试。此部分为整个测试平台的控制核心，通过编写不同的脚本，可以完成终端测试中所需高层的所有的信令测试。由于引入脚本来模拟RRC和NAS层，平台实现难度大大降低。
脚本文件（简称为脚本，下同）是为了降低高层（NAS层和RRC层）整个实体的复杂度而引入的一种机制，它是高层实体的一个具体对象实例，是高层功能的一系列具体信令的执行过程，如系统消息广播、寻呼、RRC建立/释放、鉴权、位置更新等。
协议栈部分包括：L1层（PHY）、L2层MAC、RLC及PDCP，此部分参考3GPP的协议架构，完全按照协议的描述实现。RABM实体主要实现对RAB（无线接入承载）管理及RAB与RB（无线承载）之间的映射与修改。
应用部分包括：CS、PS和RMC 3个实体。应用部分各个模块与脚本部分、协议部分采用统一的接口，可以对新的业务进行动态加载，通过接口可以同脚本部分进行交互，进行流程的同步和数据的交互。
4、TD-SCDMA测试平台实现
4.1　脚本部分
4.1.1　脚本文件的实现
（1）脚本业务功能
TD-SCDMA测试平台主要用来模拟基站侧的行为，业务模拟需要通过脚本来实现，根据3GPP协议.脚本的业务范围可以包括：3G网络的基本功能、电路域基本过程、分组域基本过程和参考测量信道工程模式基本过程4大功能。
●3G网络业务的基本功能包括：系统消息广播、注册鉴权、安全模式控制和功率控制（包括上行闭环功率控制和上行开环功率控制等）。
●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：IMSI附着，周期性位置更新和正常位置更新等。呼叫控制支持呼叫的建立及释放过程，包括：UE（用户设备）发起呼叫、UE被呼、UE发起语音呼叫释放和网络发起的语音呼叫释放等。
●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GPRS附着／分离和周期性路由区更新。会话管理包括：UE发起的PDP上下文激活、UE发起的PDP上下文去激活、PS域UE主叫、网络主叫和PS域UE发起呼叫释放等。
●参考测量信道工程模式的基本过程包括：网络发起承载测试模式、两种测试回环模式的选择和网络终止承载测试模式等。
（2）脚本定义
脚本作为RRC和NAS层的功能实体的一个对象实例，根据终端测试需要完成信令模拟功能。形成相应RRC层消息信令序列（包括承载NAS消息的RRC消息），根据相应的规则顺序发送与接收。
（3）脚本构成
根据所需测试的功能，确定作为RRC和NAS层的功能实体的对象实例的脚本所需要模拟的信令过程。然后根据可重用性原则将信令过程分成若干可重用的信令子过程，每个信令子过程分别由一个脚本实现，每个脚本由一系列RRC消息队列及一系列脚本API构成。
每个脚本根据其实现的不同业务，由3GPP协议确定其具体信令消息队列的内容（具体内容格式可参见参考文献[7，8]与发送接收顺序及对本侧的配置时机。
脚本中每条发送的信令有相应的属性和动作。属性主要为协议栈高层消息内容构成。动作主要包括：发送消息、修改消息内容、接收消息、读取消息内容、对本侧协议栈的配置等。
（4）脚本运行
每个脚本都需一个标准的入口函数，以供协议栈控制部分调用。脚本中每条消息可以根据需要按照协议要求设定相应计时器，以控制消息的通信时间以及错误信息上报。
4.1.2　脚本API的实现
脚本与外部模块间的通信交流接口为脚本API。脚本API接口函数汇集了在系统模拟与一致性测试中所有的高层与底层的接口，通过其可以获得一层、二层所有配置参数和数据结果，同时也可以设置一层、二层所有参数和状态。
脚本通过脚本API完成L3和下层的通信及控制，同时也可作为使用TTCN进行一致性测试时的PCO。
4.1.3　协议栈控制模块实现
通过平台对网络侧进行模拟时，协议栈控制模块负责对所有脚本的调度，协调几个脚本共同完成某一个具体的功能的信令交互，根据所产生的脚本的构成确定每个脚本需要对应的状态，从而根据协议完成状态机实现状态间的跃迁。通过对状态机维护来完成对各脚本的调度，对脚本的调度可以采用集中式和分布式调度相结合方式，多个脚本可以采用集中式的调度方式按照批处理顺序执行，同时脚本之间也可以按照分布式的方式相互调用。协作完成指定的测试。
为了保证同协议栈的操作行为保持一致，协议栈控制采用消息触发机制，接收外部控制模块的命令并且完成状态上报工作。协议栈控制通过脚本API对脚本运行状态传递命令和接收脚本运行状态信息上报，通过与应用部分的统一接口完成对用户平面业务模拟的控制和状态监测，通过与脚本库的接口完成对脚本的添加、删除、搜索、加载及释放功能。
4.1.4　脚本库实现
脚本库主要完成对脚本的存储与管理功能。根据协议栈控制命令完成对脚本文件的添加、删除、搜索、加载及释放等。
当需添加/删除一个测试内容时，需要经过如下步骤：
●编写脚本文件。
●对协议栈控制状态机进行相应添加／删除处理。
●对脚本库执行脚本文件的添加/删除操作。
●对测试分组中的脚本集中的脚本需要修改的参数，通过参数表的修改机制做相应的修改。
如图2所示，脚本库的核心为一个脚本文件库，物理存在一系列作为测试用例的脚本文件，还存在一张链表用于存储这些脚本文件的基本信息，对它们进行统一管理。对每个脚本文件可以用"别称"来识别，即在链表中存在文件名和别称的映射。