肖青松 王鳳麗

摘 要：本文以GMR-1 3G系統(tǒng)RRC（無線資源控制）協(xié)議一致性實現(xiàn)為目的，結(jié)合協(xié)議一致性測試基本流程，設(shè)計一種通過開發(fā)TTCN-3測試?yán)齺眚炞C終端協(xié)議一致性的新方案。該方案基于IBM的IBM Rational Systems Tester平臺進(jìn)行測試?yán)拈_發(fā)，在上位機上運行并生成MSC（Message Sequence Chart），能夠有效地驗證終端RRC層功能實現(xiàn)的協(xié)議一致性。

關(guān)鍵詞：GMR-1 3G；無線資源控制；協(xié)議一致性測試；TTCN-3

中圖分類號：TN925 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： According to the basicprotocol conformance testing process， this article gives a new scheme of verifyingthe terminal protocol conformance by designing developing TTCN-3 testing casesfor the achievement of protocol conformance of radio resource control of GMR-13G system.Its based on platform of IBM Rational Systems Tester to develop testingcases， then works on PC and generates the message sequence chart and test theterminal to achieve the protocol conformance of RRC functions.

Keywords： GMR-1 3G； radioresource control； conformance testing； TTCN-3

GMR全稱GEO（Geosynchronous Earth Orbit）-MobileRadioInterface， GMR標(biāo)準(zhǔn)最初是為制定基于地面GSM標(biāo)準(zhǔn)的GEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)空中接口技術(shù)規(guī)范，由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化研究所ETSI（European Telecommunications Standards Institute）發(fā)布，分別為GMR-1和GMR-2，其中GMR-1標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于中東的Thuraya系統(tǒng)，GMR-2標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于AceS系統(tǒng)。隨著地面蜂窩GSM到GPRS再到3G標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，分別發(fā)布了對應(yīng)的GMR-1 Release1、GMR-2 Release2（即GMPRS）和GMR-1 Release3（即GMR-1 3G）。

1 協(xié)議一致性測試技術(shù)

1.1 協(xié)議一致性測試簡介

協(xié)議有三種類型：一致性測試（Conformance Testing）、互操作性測試以及性能測試。其中，一致性測試是其他兩種測試的基礎(chǔ)。一致性測試是依據(jù)協(xié)議的文本描述對協(xié)議的某個實現(xiàn)進(jìn)行測試，檢測協(xié)議實現(xiàn)是否符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。一致性測試是其它兩種測試的基礎(chǔ)，只有協(xié)議實現(xiàn)滿足一致性需求，對它進(jìn)行互操作性測試和性能測試才更有意義。

1.2 協(xié)議一致性測試過程

一致性測試過程主要分為以下四步：

（1）測試生成，即從協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生抽象測試集；

（2）測試實現(xiàn)，即由抽象測試集產(chǎn)生可執(zhí)行的測試序列集。抽象測試集中的抽象測試序列被轉(zhuǎn)變?yōu)樵谝粋€實際的測試設(shè)備或測試系統(tǒng)上可執(zhí)行的測試用例；

（3）測試執(zhí)行，即將可執(zhí)行的測試序列集施加到被測網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上，并對被測系統(tǒng)的外部響應(yīng)行為進(jìn)行觀察，記錄各條測試序列的執(zhí)行結(jié)果；

（4）測試判決，即對測試執(zhí)行的結(jié)果進(jìn)行驗證和分析，得到一個有關(guān)被測系統(tǒng)相對協(xié)議一致性的判決，給出協(xié)議一致性測試報告。

2 測試系統(tǒng)軟件架構(gòu)

終端協(xié)議一致性測試系統(tǒng)軟件架構(gòu)如圖1所示。該測試系統(tǒng)有一臺PC主機和系統(tǒng)模擬器（SS： System Simulation）構(gòu)成。軟件架構(gòu)的內(nèi)部接口主要是PC主機側(cè)控制軟件和SS之間的接口，由網(wǎng)線相連；外部軟件接口是SS與被測終端UE的接口，由射頻線相連接；PC主機與被測系統(tǒng)UE通過串口線連接，它們之間通過發(fā)送AT指令或人機界面指令（MMI： Man-Machine Interface）進(jìn)行交互。

2.1 PC機側(cè)軟件

PC機側(cè)軟件主要包括系統(tǒng)適配器（SA： System Adaptor）、平臺適配器（PA： Platform Adaptor）、TTCN-3執(zhí)行部分（TE： TTCN-3 Executable）、編解碼器（CD： Coding and Decoding）以及測試管理控制（TMC： Test Management and Control）。

（1）SA

針對測試系統(tǒng)特定的執(zhí)行平臺，SA在TTCN-3測試系統(tǒng)下適應(yīng)于基于消息和過程的通信。它知道TTCN-3測試組件通信端口和測試系統(tǒng)端口之間的映射關(guān)系。

（2）PA

PA實現(xiàn)TTCN-3的外部函數(shù)，并提供了TTCN-3測試系統(tǒng)統(tǒng)一的定時器。PA和TE之間的接口使得引用外部的函數(shù)和啟動、讀以及停止定時器成為可能成。

（3）TE

TE實體負(fù)責(zé)TTCN-3抽象測試套的解釋和執(zhí)行。

（4）CD

編解碼器CD負(fù)責(zé)測試用例中消息的編碼和解碼，把測試用例中的消息編碼成被測系統(tǒng)可以識別的格式。

（5）TMC

TMC由測試控制和測試日志管理兩部分組成。測試控制主要負(fù)責(zé)對整個測試過程進(jìn)行控制。測試日志管理主要負(fù)責(zé)記錄TTCN-3實時測試日志，并保存到PC主機上，以便測試人員查看。

2.2 系統(tǒng)模擬器SS和被測終端MES

SS作為硬件平臺，是由PC主機側(cè)控制軟件控制，以空中接口的方式與UE相連接，SS能夠模擬基站的功能，如物理層和射頻部分的功能等。SS在PC主機側(cè)控制軟件的控制下能夠為測試系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的系統(tǒng)幀號等時序信息。

3 RRC連接建立一致性測試設(shè)計

在GMR-1 3G系統(tǒng)中，RRC層位于控制面協(xié)議的高層，負(fù)責(zé)處理終端和網(wǎng)絡(luò)之間的大部分控制信令。其主要功能為發(fā)送廣播、無線承載管理和控制、信令連接建立與釋放等，是整個高層協(xié)議的核心和控制中心。

下面以MES（Mobile Earth Station）在空閑模式（無RRC連接存在）下成功建立RRC連接為例來驗證終端的協(xié)議一致性。

3.1 一致性需求

當(dāng)MES的上層請求建立一個信令連接且MES處在空閑模式，MES啟動該流程。

3.2 測試目的

（1）驗證MES從空閑模式轉(zhuǎn)移，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)下行消息指示正確地在DACCH上建立信令無線承載；

（2）驗證MES能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的配置完成接入過程。

3.3 測試方法

（1） 初始條件

（a）GSS：模擬一個小區(qū)，小區(qū)配置正常；

（b）MES：開機后處于空閑模式。

（2）測試流程

（a） MES在小區(qū)中開機，應(yīng)該在正確接收全部系統(tǒng)消息后通過傳輸一個RRC連接請求，指示低層RACH接入網(wǎng)絡(luò)。

（b）MES在上行鏈路CCCH發(fā)送一個RRC CONNECTION REQUEST消息到GSS發(fā)起呼叫。GSS接收到該消息之后，給MES分配必要的無線資源，然后發(fā)送RRC CONECTION SETUP消息，MES在給定的時間內(nèi)收到RRC CONNECTION SETUP消息，并接受該事物，然后MES在DACCH上發(fā)送RRC CONNECTION SETUP COMPLETE消息，該流程成功。

4 測試結(jié)果分析

依據(jù)RRC連接建立一致性測試套的設(shè)計流程，在IBM Rational Systems Tester平臺進(jìn)行TTCN-3測試套的開發(fā)。圖2為RRC連接建立成功的MSC消息序列圖，可知終端實現(xiàn)的RRC連接建立一致性測試滿足相應(yīng)的協(xié)議一致性測試規(guī)范。

結(jié)語

終端協(xié)議一致性測試是保證終端和不同設(shè)備之間進(jìn)行互聯(lián)互通的必要手段，也是終端進(jìn)行入網(wǎng)檢測的關(guān)鍵部分。本文針對GMR-1 3G系統(tǒng)RRC連接建立一致性測試需求，在介紹協(xié)議一致性測試及測試工具的基礎(chǔ)上，設(shè)計測試整體架構(gòu)、測試流程并開發(fā)測試套，然后運行測試套驗證終端RRC連接建立過程。

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