TD_SCDMA終端協(xié)議一致性測(cè)試方法_圖文

1、 前沿技術(shù)T D 2SCDM A 終端協(xié)議一致性測(cè)試方法曾年, 曾莉(重慶郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院, 重慶400065摘要:通信設(shè)備的協(xié)議非一致性問(wèn)題日趨嚴(yán)重。以我國(guó)提出的T D 2S CDMA 標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ), 利用S DL 提供的TTC N 測(cè)試工具對(duì)終端協(xié)議棧G MM 層路由更新過(guò)程進(jìn)行測(cè)試與仿真, 得出仿真的結(jié)果消息序列圖來(lái)介紹3GPP 中的協(xié)議一致性測(cè)試過(guò)程。關(guān)鍵詞:T D 2SC DMA 移動(dòng)通信系統(tǒng); 終端無(wú)線接口協(xié)議; ; ; TD 2SCDM Ap en t protocolZENG N ian, ZE NG L i(College of Communicati on I nf

2、 or mati on Engineering, Chongqing University of Posts and Telecommunicati ons, Chongqing 400065, P . R. China Abstract:The p r oble m of the p r ot ocol non 2conf or mance in the communicati on equi pments becomes increasingly seri ous . Based on the T D 2SCDMA standard in China, the G MM layer p r

3、 ocedures was tested and si m ulated by S DL and TTCN, and the message sequence chart (MSC was used t o intr oduce the conf or mance testing p r ocess in 3GPP .Key words:T D 2SCDMA mobile communicati on syste m; Uu p r ot ocol; confor mance testing; r outing area update p r ocess; message sequence c

4、hart (MSC 0引言目前, 中國(guó)移動(dòng)采用T D 2SCDMA 系統(tǒng)已在全國(guó)主要城市開(kāi)通3G 網(wǎng)絡(luò)并大力推進(jìn)T D 2SCDMA 商用化進(jìn)程。不過(guò)T D 2SCDMA 系統(tǒng)通信軟件實(shí)現(xiàn)是否完全符合協(xié)議的要求在很大程度上影響著T D 2SCD 2MA 的發(fā)展前景。其中, 解決T D 2SCDMA 移動(dòng)終端行為之間的一致, 即協(xié)議實(shí)現(xiàn)是否符合協(xié)議規(guī)范的要求。協(xié)議一致性測(cè)試就是通過(guò)測(cè)試執(zhí)行活動(dòng), 檢查被測(cè)實(shí)體(I U T 是否符合協(xié)議規(guī)范的要求。一致性測(cè)試是一種“功能測(cè)試”, 它依據(jù)一個(gè)協(xié)議的描述, 對(duì)協(xié)議的某個(gè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行測(cè)試, 從而判別一個(gè)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)與所對(duì)應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是否相一致。對(duì)于T D 2S

5、CDMA 終端的高層協(xié)議開(kāi)發(fā)測(cè)試而言, 我們重點(diǎn)關(guān)心的是協(xié)議棧開(kāi)發(fā)是否滿足標(biāo)準(zhǔn), 是否能與其他基于同一個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品(如T D 2SCDMA 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 實(shí)現(xiàn)互通等問(wèn)題。因此, 對(duì)于終設(shè)備協(xié)議非一致性問(wèn)題將成為整個(gè)系統(tǒng)不斷完善過(guò)程中一個(gè)不可忽略的因素。所以, 積極開(kāi)展T D 2SCDMA 移動(dòng)終端一致性測(cè)試技術(shù)的研究, 提供標(biāo)準(zhǔn)的、實(shí)用的一致性測(cè)試方法和工具, 以準(zhǔn)確地驗(yàn)證移動(dòng)終端設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)、信令和性能要求具有非常的重要意義。端通信協(xié)議測(cè)試采用一致性測(cè)試方法。2TD 2SCDM A 系統(tǒng)無(wú)線接口協(xié)議在通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS 中, 無(wú)線接口(Uu 接口 位于UT RAN (UMTS 陸地

6、無(wú)線接入網(wǎng) 與UE (用戶設(shè)備 之間的接口, 也被叫作Uu 接口1。如1一致性測(cè)試原理所謂一致性, 是指協(xié)議的形式規(guī)范和協(xié)議實(shí)現(xiàn)收稿日期:2009205220圖1所示。49 前沿技術(shù)3TD 2SCDM A 終端協(xié)議一致性測(cè)試方法311協(xié)議一致性測(cè)試方法和測(cè)試系統(tǒng)協(xié)議一致性測(cè)試最主要的工作之一就是測(cè)試?yán)龍D1U M TS 的結(jié)構(gòu)的生成。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織I S O 推薦了一種專門(mén)描述測(cè)試集的半形式化描述語(yǔ)言樹(shù)表結(jié)合表示法(tree and tabular combined on, TT C N , 它具有明確的語(yǔ)法和語(yǔ)義, , 用以描述獨(dú)立于任, TT CN 提供了, I S O /I EC 9646

7、的定義, TT CN 需要滿:測(cè)試系統(tǒng)能夠定義和構(gòu)造發(fā)送和接收被測(cè)試實(shí)體(I U T 的抽象服務(wù)原語(yǔ)(ASP ; 能夠定義和構(gòu)造嵌入在ASP 中的協(xié)議數(shù)據(jù)單元(P DU ; 在指定控制和觀察點(diǎn)(PC O 上, 能夠規(guī)定ASP 的發(fā)送或接收順序, 能夠構(gòu)造測(cè)試?yán)?在UMTS 系統(tǒng)中, Uu 接口上協(xié)議棧的分層結(jié)構(gòu)如圖2所示。在Uu 接口上, 協(xié)議棧按其功能和任務(wù), 被分為物理層(L1 、數(shù)據(jù)鏈路層(L2 和網(wǎng)絡(luò)層(L3 等3層。其中L2又分為媒體接入控制(MAC 、無(wú)線鏈路控制(RLC 、(P DCP 和廣播/多播控制(BMC 和RLC 平面(U 平面 , 只存在于U 平面中。在C 平面又分為無(wú)

8、線資源控制(RRC 、移動(dòng)性管理(MM 和G MM 、連接管理(C M 等3個(gè)子層, 其中C M 層還可按其任務(wù)進(jìn)一步。按照上面的要求, 我們可以得出TT CN 的測(cè)試模型, 如圖3所示。TTCN 的測(cè)試采用黑盒測(cè)試法。它把協(xié)議棧軟件整個(gè)看作一個(gè)被測(cè)實(shí)體(I U T 來(lái)考慮。在對(duì)T D 2SCDMA 高層軟件進(jìn)行測(cè)試時(shí), TT CN 雖然采用黑盒測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試, 但通過(guò)與S DL 的協(xié)仿真, 可以生成消息序列流圖(MSC ; 通過(guò)觀察I U T 內(nèi)部和I U T 與環(huán)境(測(cè)試系統(tǒng) 之間的消息序列進(jìn)行劃分(如呼叫控制、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、短消息等功能模塊 。按其信令及過(guò)程是否和接入有關(guān), Uu 接口協(xié)議

9、也被分作接入層(包括L l 、L2和L3的RRC 子層 和非接入層(MM , G MM , C M 等 , 其中, 非接入層信令屬于核心網(wǎng)功能。在圖2中, 用圓圈來(lái)標(biāo)注的是層(或子層 之間的業(yè)務(wù)接入點(diǎn)S AP 。在物理層和MAC 子層之間的S AP 提供傳輸信道, 在RLC 子層和數(shù)據(jù)流, 達(dá)到查找錯(cuò)誤的目的。S DL 是I T U 開(kāi)發(fā)的一種形式描述語(yǔ)言, 用于規(guī)范描述實(shí)時(shí)系統(tǒng)。在協(xié)仿真測(cè)試中S DL 基于有限狀態(tài)機(jī)原理構(gòu)造被測(cè)試實(shí)體, 可編譯生成一個(gè)可以同TT CN 進(jìn)行消息信號(hào)通信的協(xié)仿真程序, 測(cè)試時(shí)先在S DL 的SI M U 2LAT OR 中運(yùn)行編譯好的協(xié)仿真程序, 再通過(guò)SI

10、M U 2LAT OR 的命令建立與測(cè)試工具TT CN 的通信相連,3和MAC 子層之間的S AP 提供邏輯信道 。然后運(yùn)行TT CN 中構(gòu)造好的測(cè)試?yán)c被測(cè)實(shí)體進(jìn)行消息交互 。圖2終端無(wú)線接口協(xié)議棧分層結(jié)構(gòu)圖3TTCN 測(cè)試模型O N /20091 1250D I G I TAL COMMUN I C AT I 前沿技術(shù)312G MM 層路由更新過(guò)程測(cè)試G MM 層位于無(wú)線接口層3規(guī)范中的非接入層空閑狀態(tài); 網(wǎng)絡(luò)模擬器調(diào)整小區(qū)B 功率, 使之大于小區(qū)A; UE 測(cè)量到小區(qū)B 為更好的小區(qū), 進(jìn)行小區(qū)重選過(guò)程屬于核心網(wǎng)功能, 管理分組交換(PS 域功能。路由更新過(guò)程是G MM 層的特殊過(guò)程之一

11、, 終端進(jìn)行路由更新過(guò)程主要用于以下幾個(gè)方面。1 正常路由區(qū)更新。當(dāng)檢測(cè)到路由區(qū)發(fā)生變化時(shí), UE 通過(guò)它更新在網(wǎng)絡(luò)中注冊(cè)的路由區(qū)。2 組合路由區(qū)/位置區(qū)更新。當(dāng)檢測(cè)到路由區(qū)/位置區(qū)發(fā)生變化時(shí), UE 通過(guò)它更新在網(wǎng)絡(luò)中注冊(cè)的路由區(qū)和位置區(qū)。3 周期性路由區(qū)更新。由定時(shí)器T3312觸發(fā), UE 通過(guò)它定期與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)。4 當(dāng)UE 已成功進(jìn)行PS 域的I M , 到小區(qū)B ;UE 在小區(qū)B 發(fā)起正常的路由更新過(guò)程。4 測(cè)試進(jìn)程及消息內(nèi)容見(jiàn)表1。表1路由更新過(guò)程消息流程步驟12方向UESS消息內(nèi)容UE 開(kāi)機(jī)正常注冊(cè)到小區(qū)A , 返回空閑UE SS 調(diào)整小區(qū)A 、B 功率, 小區(qū)B 成為服務(wù)小區(qū)UE

12、重選到小區(qū)B , 建立RRC 連接Update type =RA up 2dating P 2T MSI 21signatureRouting area identity =RA I 21No ne w mobile identity as 2signed P 2T MSI not included .Update result =RA up 2dated P 2T MSI 22signatureRouting area identity =RA I 22->ROUTI N G AREA UP 2DATE REQUEST進(jìn)行CS 域的I M SI 附著時(shí)。5 UMTS 。6 ”引起的RR

13、C 連接釋放后, 。5<-ROUTI N G AREA UP 2DATE ACCEPT路由區(qū)更新過(guò)程只能由UE 發(fā)起。在路由區(qū)更新的過(guò)程中, UE 和網(wǎng)絡(luò)端的數(shù)據(jù)傳輸都將繼續(xù)進(jìn)行(僅適用于UMTS 系統(tǒng)。若為GS M , 則UE 端的數(shù)據(jù)傳輸將被掛起 。路由區(qū)更新流程如圖4所示。運(yùn)用TT CN 實(shí)現(xiàn)3GPP TS 34112335 TT CN 樹(shù)表流程編寫(xiě)。路由更新主要TTCN 流程見(jiàn)表2。表2路由更新過(guò)程TTCN 流程N(yùn) r 1234567LabelBehavi or Descri p ti on +cellselecti onCELLA DSP ! L1_I D LE _MEAS_I

14、 N D +cell Reslecti onCE LLB +rrcConnecti onSetup DSP ? NAS_PS_DA2T A_REQDSP ! NAS_PS_DA2T A_I N D +rrcConnecti onReleasecr_r outing A rea Updat 2eRequestcs_routing Area Update 2Acceptcs_idleMeasur meantI nd Constrains RefVerdict12242121a 測(cè)試用例部分步驟:UE 從小區(qū)A 重選到小區(qū)B 進(jìn)行路由更新過(guò)程 。6 仿真結(jié)果分析。圖4G MM 層路由更新流程S DL

15、 和TT C N 協(xié)議仿真生成的消息序列圖(MSC圖 見(jiàn)圖5。1 測(cè)試目的:檢查UE 是否正確進(jìn)行路由更新過(guò)程。2 測(cè)試條件。網(wǎng)絡(luò)模擬器(SS :配置2個(gè)不同路由區(qū)小區(qū), 小區(qū)相關(guān)參數(shù)參見(jiàn)3GPP TS 3411233由仿真出的MSC 圖得ROUTI N G AREA UP 2DATE REQUST (圖3中NAS_PS_DATA _REQ原語(yǔ) 消息字符流如下:08, 08, 70, 64, F0, 70, 8C, A1, 09, 05, 33, 36, 00, 40, 43, 19, 00, 00, 01, 12242121a 。UE:有一個(gè)有效I M SI, 并在CS 域成功注冊(cè)。3 測(cè)試

16、過(guò)程:UE 開(kāi)機(jī)正常注冊(cè)到小區(qū)A 后返回字符流含義參見(jiàn)3GPP TS 241008ting area update request 。5914114Rou 251 前沿技術(shù)照3GPP 241008-850中Routing area update request 和Routing area update accep t 消息內(nèi)容與測(cè)試用例, 消息流程表1所要求UE 發(fā)送和接收的消息內(nèi)容完全相同, 說(shuō)明成功達(dá)到了仿真測(cè)試的目的, 協(xié)議棧軟件代碼能成功通過(guò)測(cè)試。4結(jié)束語(yǔ)本文提出采用S DL 和TTCN 協(xié)仿真的方法對(duì)T D 2SCDMA 終端協(xié)議中, 圖5路由更新M SC 圖, 4簡(jiǎn)要說(shuō)明:第1字節(jié)

17、08:表示為G MM 。參考文獻(xiàn):1李小文, 李貴勇, 陳賢亮, 等. T D 2SC DMA 第三代移動(dòng)節(jié)08:第字節(jié)70:7, 0; 后6字節(jié)64, F0, 70, 8C, A1, 09:表示路由區(qū)標(biāo)識(shí)由P L MN (公共通信系統(tǒng)信令及實(shí)現(xiàn)M.北京:人民郵電出版社,2003:7280.2趙會(huì)群. 通信軟件測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)M.北京:人民郵電陸地移動(dòng)網(wǎng) 、LAC (位置區(qū)碼 、RAC (路由區(qū)碼 組成; 再后6字節(jié)05, 33, 36, 00, 40, 43:表示從USI M 卡中讀到的UE 無(wú)線接入能力。由仿真出的MSC 圖得ROUTI N G ARE A UP DATE ACCEPT (圖3

18、中NAS_PS_DATA _I N D 原語(yǔ) 消息字出版社, 2004:1235.33GPP . TS 341123v850, 2009, U ser Equi pment (UE con 2f or mance s pecificati on E B /OL.(2002212201 2009204217.htt p:www . 3gpp. org/ftp /Specs/htm l 2info /34123211ht m .43GPP . TS 241008v850, 2009, Mobile Radi o I nterfaceLayer 3s pecificati on; Core Net w ork Pr ot ocolsE B /OL.5符流如下:08, 09, 00, E0, 64, F0, 70, 8C, A1, 09, 19, 00, 00, 02字符流含義參見(jiàn)3GPP TS 241008ting area update accep t 。914115Rou 2(2008206212 20092042