TD-SCDMA终端GMM实体一致性测试研究

作者： 重庆邮电大学重邮信科3G研究院 姚明菊 李小文

协议测试是一种典型的黑盒测试，目前协议测试主要有4个方面：一致性测试、互操作性测试、性能测试和坚固性测试。协议一致性测试是协议软件开发过程中最基本也是十分重要的一个环节，它是依据协议的描述对协议的某个实现进行测试，判别一个协议的实现与所对应的协议标准是否相一致，是否符合协议规范的要求，也就是通过测试执行活动来检查测试实现（IUT）是否符合协议规范的要求。

在实现TD-SCDMA终端高层协议时，采用集仿真、开发、测试于一体的SDLandTTCNSuite 4.0作为开发工具，采用TTCN编写测试例，通过SDL和TTCN的协仿真功能来进行一致性测试，完成错误的修改。文章将就GMM的功能编写测试例，通过仿真的MSC图、TRACE文档并结合程序来检查和验证GMM程序，完成GMM一致性测试。

一、GMM协议规范介绍

GMM是非接入层中MM子层的一个实体，是为PS域的移动性管理服务的，因此主要完成与用户移动性相关的一些任务，同时还进行加密识别等。GMM的各种任务的实现都是通过GMM的各种特殊过程和一般过程来完成的。

ATTACH过程、DETACH过程和路由区更新过程是GMM的几大特殊过程，而特殊过程一般都会触发一般过程，GMM一般过程包括鉴权过程、身份识别过程、P-TMSI重分配等过程。一般过程可以独立进行，也可以伴随着GMM的特殊过程进行。

1.ATTACH过程

ATTACH过程就是附着登记过程，每次开机建立了PS信令连接之后，还必须进行ATTACH注册过程，建立起GMM的上、下文，这样PS域的功能才能正常使用。ATTACH过程主要有以下两种。

(1)正常的GPRSATTACH过程，这种过程无论是网络操作模式I还是网络操作模式II的情况下都被UE用于ONLYGPRS业务的IMSI附着。

(2)组合的GPRSATTACH过程，这种过程则用于网络操作模式I时支持COMBINED的GPRS和非GPRS业务附着过程。

无论是哪一种ATTACH过程都是由UE端发起的。当网络收到UE发的ATTACHREQUEST消息，将根据REQUEST中的消息发起GMMauthenticationand ciphering procedure。假如网络和UE的鉴权参数匹配，鉴权加密过程通过，则网络就会发送ATTACH ACCEPT消息并分配新的GMM消息参数；若参数不匹配，鉴权过程失败，接着就会引发GMM identification procedure。

网络如果接受此次附着，就会发送一个ATTACHACCEPT消息，消息中将包含新的各种参数，UE收到之后，发送ATTACHCOMPLETE进行确认，ATTACH过程成功结束，GMM上、下文建立。

如果网络拒绝附着，发送ATTACHREJECT消息。网络拒绝附着的原因有非法UE、GPRS服务不允许、GPRS和非GPRS服务不允许、PLMN不允许、位置区不允许、漫游不允许、没有适合的小区等等，针对每一种情况，UE都会根据拒绝的原因进行相应的处理。

2.路由区更新过程

路由区更新过程就是为了能够及时准确地向网络报告所处的路由区域，更新路由信息和各种识别信息。路由区更新过程只能由UE发起。在路由区更新的过程中，UE和网络端的数据传输都将继续进行。

以下几种情况会触发路由区更新过程。

(1)当检测到路由区发生变化时；

(2)当检测到路由区/位置区发生变化时；

(3)由定时器T3312触发周期性路由区更新；

(4)当UE已成功进行PS域的IMSI附着，需要进行CS域的IMSI附着时，进行组合的路由区更新过程；

(5)UMTS系统与GSM系统间改变时；

(6)由"直接信令连接重建"引起的RRC连接释放后，UE和网络之间的重同步。

UE通过向网络发送ROUTINGAREAUPDATEREQUEST消息来触发路由区更新过程，消息中将指明路由区更新的类型，根据不同的类型进行相应的更新。路由区更新的类型主要有以下4种：RA updating，combined RA/LA updating，combined RA/LA updating with IMSI attach和Periodic updating。

网络收到消息后，根据消息中的参数，可能触发其它GMM的一般过程，这与GPRS附着过程相类似。如果网络接受了UE的更新请求，将向UE端回ROUTINGAREAUPDATEACCEPT消息。反之，则回ROUTING AREA UPATE REJECT消息来拒绝UE的更新请求。

UE收到网络发来的ROUTINGAREAUPDATEACCEPT消息后，将分析消息中所包含的内容。若消息中包含P-TMSI（路由区更新时），UE将使用该P-TMSI作为GPRS的新临时标识，同时存储该P-TMSI；若消息中包含IMSI（组合路由更新时），UE将删除任何的TMSI；若消息中包含TMSI，UE将删除老的TMSI，使用新的TMSI作为临时标识；若消息中包含P-TMSI/TMSI或者N-PDU号，则UE将用ROUTING AREA UPDATE COMPLETE消息来给网络以应答。