1、导言
跟着对无线数据事务品种、无线传输速率要求不断增强，第三代移动通讯技能及运用得到了迅猛的展开，TD-SCDMA规范及其运用的研讨成为3G展开的重头戏。尽管TD-SCDMA技能现已老练，可是其产业化的路途仍然崎岖，其间终端设备的测验问题现已成为了TD-SCDMA产业化展开的瓶颈。因而，展开对TD-SCDMA移动终端一起性测验技能[1]的研讨，规划针对TD-SCDMA体系的终端测验渠道，对精确地验证移动终端设备的各项技能和功用要求具有十分重要的含义。
对终端设备的测验包括：射频目标测验、协议测验[1-3]其他测验。协议一起性测验是协议测验的根底，即经过调查设备对协议详细完结在不同环境和条件下的反响行为来验证协议完结与相应的协议规范是否一起。协议一起性测验是一起性测验中的难点。
现有的终端协议一起性测验计划首要有两种：第一种是对协议栈进行彻底完结，然后操控协议栈的运转状况完结测验；第二种是对某项详细测验内容运用东西集生成测验用例。前者能够较简洁地完结某一项测验。但结构体系比较关闭，事务的扩展性和重用性不强，而且全体协议栈开发难度大。后者具有较强的扩展性可是提高了测验办法完结的复杂度，生成TD-SCDMA测验用例较费事，而且重用性差，假如没有对测验用例运转渠道很好的规划和对一切测验进程进行统筹规划作为条件，用例很难合作运用。
本文提出了一个具有实践运用价值的能够支撑终端协议一起性测验的TD-SCDMA终端测验体系结构，该体系不只能够供给协议一起性测验。而且能够模仿网络的根本事务，而且完结了体系架构模块化以具有规范的接口的灵敏扩展办法，具有敞开的体系结构。
2、协议一起性测验与TTCN
2.1 协议一起性测验
协议一起性测验是协议测验的一种，它是一种功用性测验，依据协议规范的阐明对协议的某个完结进行测验，判别协议完结与协议规范是否保持一起。其首要意图是承认产品遵照规范要求，削减产品在现场运转时发生过错的风险性。
协议一起性测验规范包括3个部分：笼统测验集（ATS）、协议完结一起性阐明（PICS）和协议施行附加信息（PIXIT）。可履行测验集（ETS）在以上3部分根底上生成。
协议一起性测验的首要进程如下：
●依据协议规范，研讨协议规范的每个特性，为每个特性编写测验意图。
●把每个测验意图转化为笼统测验用例（ATC）。掩盖协议规范一切特性的多个ATC调集就构成了该协议规范的ATS。
●生成PICS/PIXIT。PICS用来阐明施行的要求、才能及可选项施行的状况。PIXIT用来供给测验时有必要标明的协议参数。
●确认测验办法，针对不同的IUT（被测完结），用户应选用不同的测验办法。
●依据PICS/PIXIT和测验意图编写测验用例，生成ETS。
●运用生成的ETS测验IUT。
●依据测验成果生成测验报告。
2.2 协议测验言语TTCN
协议一起性测验最首要的作业之一便是测验用例的生成。有许多主动生成测验用例的办法，可是这些办法都依赖于协议的办法化描绘，而大多数通讯网络协议都是用自然言语描绘。要对这类协议进行测验，因为不能用依据状况机模型的发生东西主动生成测验集，有必要由专业人员了解该协议和相关协议，写出自然言语描绘的测验集。这种自然言语描绘的测验集的最大缺陷是二义性和难以用机器处理。世界规范化安排（ISO）引荐了一种专门描绘测验集的半办法化描绘言语TTCN[4-6]，它具有清晰的语法和语义，且是可履行的，用以描绘独立于任何完结的通用测验集。针对测验范畴，TTCN供给了许多有用元素，现在现已展开成为一种通用的测验规范言语。
TTCN是一种办法测验描绘言语，选用树和表格为表现办法的测验表明法，其间表格首要用于数据类型、原语、协议调查点、束缚等，树则用于描绘测验集、测验用例、测验进程等。
TTCN有2种表现办法：图形办法（GR）和机器处理办法（MP）。
●GR选用表格办法，适合于人机交互时运用。
●MP经过运用界说的语法来生成测验集，适合于在机器处理和其他主动办法之间进行转化。
TTCN需求满意以下需求：
●测验体系能够界说和结构发送和接纳IUT的笼统服务原语（ASP）。
●能够界说和结构嵌入在ASP的协议数据单元（PDU）。
●在指定操控和调查点（PCO）上，能够规矩ASP的发送或接纳次序结构测验用例。
在对TD-SCDMA高层软件进行测验时，TTCN尽管选用黑盒测验办法，但经过与SDL的联合运用（协仿真），能够生成音讯序列流图（MSC）。经过调查IUT内部和IUT与环境（测验体系）之间的音讯序列和数据流，到达查找过错的意图。
3、TD-SCDMA协议测验渠道结构
测验渠道包括多个功用实体和结构模块，首要由脚本部分、协议部分和运用部分3个部分构成，结构结构如图1所示。
其间：PS：分组域事务模块；RABM：无线接入承载办理模块；CS：电路域事务模块；PDCP：分组数据会聚协议；RMC：参阅丈量信道事务模块；RLC：无线链路操控层；脚本API：脚本的运用编程接口；MAC：媒体接入操控层；LOG：日志生成模块；PHY：物理层。
脚本部分包括：脚本库、脚本文件、协议栈操控、脚本API和LOG 6个模块。担任完结无线资源办理分配与调度的功用，模仿3GPP协议中的RRC和NAS实体，能够模仿高层的详细信令也能够供给TTCN一起性测验。此部分为整个测验渠道的操控中心，经过编写不同的脚本，能够完结终端测验中所需高层的一切的信令测验。因为引进脚原本模仿RRC和NAS层，渠道完结难度大大下降。
脚本文件（简称为脚本，下同）是为了下降高层（NAS层和RRC层）整个实体的复杂度而引进的一种机制，它是高层实体的一个详细目标实例，是高层功用的一系列详细信令的履行进程，如体系音讯播送、寻呼、RRC树立/开释、鉴权、方位更新等。
协议栈部分包括：L1层（PHY）、L2层MAC、RLC及PDCP，此部分参阅3GPP的协议架构，彻底依照协议的描绘完结。RABM实体首要完结对RAB（无线接入承载）办理及RAB与RB（无线承载）之间的映射与修正。
运用部分包括：CS、PS和RMC 3个实体。运用部分各个模块与脚本部分、协议部分选用一致的接口，能够对新的事务进行动态加载，经过接口能够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测验渠道完结
4.1 脚本部分
4.1.1 脚本文件的完结
（1）脚本事务功用
TD-SCDMA测验渠道首要用来模仿基站侧的行为，事务模仿需求经过脚原本完结，依据3GPP协议.脚本的事务范围能够包括：3G网络的根本功用、电路域根本进程、分组域根本进程和参阅丈量信道工程方式根本进程4大功用。
●3G网络事务的根本功用包括：体系音讯播送、注册鉴权、安全方式操控和功率操控（包括上行闭环功率操控和上行开环功率操控等）。
●电路域根本进程包括：方位更新和呼叫操控。其间方位更新包括：IMSI附着，周期性方位更新和正常方位更新等。呼叫操控支撑呼叫的树立及开释进程，包括：UE（用户设备）建议呼叫、UE被呼、UE建议语音呼叫开释和网络建议的语音呼叫开释等。
●分组域根本进程包括：移动性办理和会话办理。移动性办理首要有GPRS附着／别离和周期性路由区更新。会话办理包括：UE建议的PDP上下文激活、UE建议的PDP上下文去激活、PS域UE主叫、网络主叫和PS域UE建议呼叫开释等。
●参阅丈量信道工程方式的根本进程包括：网络建议承载测验方式、两种测验回环方式的挑选和网络中止承载测验方式等。
（2）脚本界说
脚本作为RRC和NAS层的功用实体的一个目标实例，依据终端测验需求完结信令模仿功用。构成相应RRC层音讯信令序列（包括承载NAS音讯的RRC音讯），依据相应的规矩次序发送与接纳。
（3）脚本构成
依据所需测验的功用，确认作为RRC和NAS层的功用实体的目标实例的脚本所需求模仿的信令进程。然后依据可重用性原则将信令进程分红若干可重用的信令子进程，每个信令子进程分别由一个脚本完结，每个脚本由一系列RRC音讯行列及一系列脚本API构成。
每个脚本依据其完结的不同事务，由3GPP协议确认其详细信令音讯行列的内容（详细内容格局可拜见参阅文献[7，8]与发送接纳次序及对本侧的装备机遇。
脚本中每条发送的信令有相应的特点和动作。特点首要为协议栈高层音讯内容构成。动作首要包括：发送音讯、修正音讯内容、接纳音讯、读取音讯内容、对本侧协议栈的装备等。
（4）脚本运转
每个脚本都需一个规范的进口函数，以供协议栈操控部分调用。脚本中每条音讯能够依据需求依照协议要求设定相应计时器，以操控音讯的通讯时刻以及过错信息上报。
4.1.2 脚本API的完结
脚本与外部模块间的通讯沟通接口为脚本API。脚本API接口函数汇集了在体系模仿与一起性测验中一切的高层与底层的接口，经过其能够获得一层、二层一切装备参数和数据成果，一起也能够设置一层、二层一切参数和状况。
脚本经过脚本API完结L3和基层的通讯及操控，一起也可作为运用TTCN进行一起性测验时的PCO。
4.1.3 协议栈操控模块完结
经过渠道对网络侧进行模仿时，协议栈操控模块担任对一切脚本的调度，和谐几个脚本一起完结某一个详细的功用的信令交互，依据所发生的脚本的构成确认每个脚本需求对应的状况，然后依据协议完结状况机完结状况间的跃迁。经过对状况机保护来完结对各脚本的调度，对脚本的调度能够选用会集式和分布式调度相结合办法，多个脚本能够选用会集式的调度办法依照批处理次序履行，一起脚本之间也能够依照分布式的办法彼此调用。协作完结指定的测验。
为了保证同协议栈的操作行为保持一起，协议栈操控选用音讯触发机制，接纳外部操控模块的指令而且完结状况上报作业。协议栈操控经过脚本API对脚本运转状况传递指令和接纳脚本运转状况信息上报，经过与运用部分的一致接口完结对用户平面事务模仿的操控和状况监测，经过与脚本库的接口完结对脚本的添加、删去、查找、加载及开释功用。
4.1.4 脚本库完结
脚本库首要完结对脚本的存储与办理功用。依据协议栈操控指令完结对脚本文件的添加、删去、查找、加载及开释等。
当需添加/删去一个测验内容时，需求经过如下进程：
●编写脚本文件。
●对协议栈操控状况机进行相应添加／删去处理。
●对脚本库履行脚本文件的添加/删去操作。
●对测验分组中的脚本会集的脚本需求修正的参数，经过参数表的修正机制做相应的修正。
如图2所示，脚本库的中心为一个脚本文件库，物理存在一系列作为测验用例的脚本文件，还存在一张链表用于存储这些脚本文件的根本信息，对它们进行一致办理。对每个脚本文件能够用“别称”来辨认，即在链表中存在文件名和别称的映射。
4.1.5 LOG模块完结
一切的协议栈部分运转模块中都含有一个状况收集模块，用以收集各个模块的状况和信令信息，然后实时地汇总到LOG模块，在LOG模块中，选用时刻戳来区别不同模块的状况信息，最终加以处理和显现，以供测验调查。
4.2 协议部分完结
协议部分的各个模块选用模块化规划，能够在渠道中重用，在完结上能够供给齐备的实时状况输出和状况强制搬运功用。
4.3 运用部分完结
运用部分模仿测验事务的用户平面数据源以及完结对数据处理功用，如在PS域供给接口与相应的FTP服务器或MMS服务器相连模仿后台下载，CS域能够供给AMR 12.2 kbit/s语音事务回环测验，RMC能够发生RMC的回环测验数据并进行BER和BLER核算等功用。
运用部分每个模块与协议部分和脚本部分接口规范化，一致事务类型中能够依据不同事务需求加载不同模块，与终端完结用户平面的数据交互。
5、测验渠道功用完结举例
5.1 测验渠道用于协议一起性测验
TD-SCDMA终端一起性测验首要分为射频和协议测验、USIM和声学的测验。如图3所示。
上测验器（UT）坐落测验渠道所在体系中，与移动终端的接口为人机接口界面（EMMI）。TTCN经过上测验器操控和调查点（UT-PCO）发送相应的原语与UT通讯。使UE完结相应的动作和供给简略的调查UE的办法。原语能够包括AT command指令完结主动测验，也能够包括其它格局指令。如MMI。
下测验器（LT）为CC、SM、MM、GMM、SMS、RRC、RLC、MAC、PDCP和BMC测验设置测验办法，与测验渠道协议部分（拜见图1）一起构成，以与被测移动终端通讯。测验渠道协议部分的装备和初始化均由TTCN经过ASP操控。TTCN调用脚本API经过LT-PCO运用原语对LT进行通用设置和初始化。
5.2 测验渠道用于模仿网络根本功用
测验渠道能够依据测验事务的需求模仿基站相应根本功用，信令进程能够经过编写相应功用的脚原本完结，协议栈操控能够依据外部操控指令，调度各个脚本一起完结某一个完好的或许不完好的信令流程，而且和谐操控平面和用户平面，对脚本库和脚本文件运转操作处理。下面以完结一个语音呼叫所需脚本与状况调度为例阐明整个渠道对TD-SCDMA网络侧的模仿功用。
协议栈操控能够经过完结一个状况机来调度各个脚本文件。图4为CS域一部分RRC进程脚本文件的调度进程。经过调度运转脚本文件完结状况间的跃迁，一起也限制了调度脚本的次序。CS域其他需求进行协议一起性测验的进程和PS域的进程都能够经过脚本的办法完结，然后保护状况机在相应方位参加相应状况进行调度操控：
（1）协议栈操控调用体系音讯播送脚本；
（2）协议栈操控中止体系音讯播送脚本运转；
（3）协议栈操控调用注册脚本；
（4）注册脚本注册失利；
（5）注册脚本注册成功；
（6）协议栈操控中止体系音讯播送脚本运转；
（7）协议栈操控调用寻呼脚本；
（8）在寻呼状况下，调用MOC脚本（整体进程应该称为MTC）；
（9）协议栈操控调用MOC脚本；
（10）网络或终端摘机；
（11）调用切换脚本（多基站方式下能够完结为各种切换脚本文件）；
（12）切换进程完毕：
（13）网络或终端挂机，RRC开释。
用户平面依据测验的需求完结相应的模块，而且进行动态加载，如一些最根本的测验事务功用：CS域AMR语音呼叫回环，RMC误码率的核算等。运用部分与协议部分的接口定制规范化、一致化，用户平面功用模块也能够灵敏添加和删去。
协议栈操控依据相应指令和状况调度需求，对脚本库中寄存的脚本文件进行相应的操作，如添加：向脚本库中添加未曾完结功用的脚本文件；删去：对脚本库中脚本文件删去；查找：依据协议栈操控搜索所需脚本；加载：将履行脚本接口递送协议栈操控；开释：将交给协议栈操控的脚本履行接口开释。
协议栈操控对脚本运转状况进行监测。能够对反常运转的脚本文件（如中止呼应等）进行强制中止，也能够依据脚本文件上报的犯错信息，中止文件运转。
6、完毕语
为了保证终端的接入与事务才能，对终端的各种测验十分必要。本文提出的测验渠道能够运用TTCN支撑TD-SCDMA终端一起性测验而且能够灵敏支撑各种测验事务的模仿，一起能够依据需求对整个TD-SCDMA测验结构体系进行灵敏地扩大和调整，大大下降了对第3层完结的复杂度。使得整个敞开体系的完结可能性和实用价值增强。
参阅文献
1 3GPP TS 34.123-1 r4.3.O.User equipment（UE）conformance specification，part 1：protocol conformance specification，Jun 2002
2 3GPP TS 34.123-2 r4.3.0.User equipment（UE）conformance specification，part 2：implementation conformance statement（%&&&&&%S）specification，Jun 2002
3 3GPP TS 34.123-3 r4.0.0.User equipment（UE）conformance specification，part 3：abstract test suites（ATSs），Apr 2005
4 ITU-T Recommendation Z.100.TTCN suite getting started，1993
5 ITU-T Recommendation Z.100.TTCN suite methodology guidelines，1993
6 ITU-T Rec X292-1992.OSI conformance testing methodology and frame-work for protocol recommendations for CCITT applications——the tree and tabular combined notation（TTCN），1992
7 3GPP TS 25.331 V4.9.0.Radio resource control（RRC）protocol specification，May 2003
8 3GPP TS 25.008 r4.10.0.Mobile radio interface layer 3 specification，core network protocols；stage 3，May 2003
