作者：Mihai Barbulescu、Mihnea Ionescu、Andrei Alexandru Enescu

　　引言

　　電信時代尚未達到頂峰。預計到 2016年用戶數據傳輸速率將達到每月 6 EB。新通信技術的發展旨在確保滿足日益增加的數據傳輸速率要求。3GPP 標準逐步發展，以確保滿足這些要求。與此同時，運營商為提供良好的用戶覆蓋體驗而引入了小型蜂窩需求，蜂窩拓撲也發生了改變。

　　在這種有利的情況下，半導體公司提供了廣泛的產品組合，以應對不同的業務情況。基本來講，物理層（L1）的產品包括片上系統（SoC）、基于 FPGA（現場可編程門陣列）的解決方案、多核數字信號處理器（DSP）、基帶加速器、ASIC（特定應用集成電路）、網絡處理器或這些元件的組合。從硬件方面來看，這些都是非常復雜的平臺，具有大容量和豐富的功能集。 這是將為此類平臺編寫的軟件分割成更小的功能部件、通常來自于不同來源和供應商的主要原因： 例如，物理層（L1）、數據鏈路和網絡層（L2-L3）、操作系統（OS）、板級支持包（BSP）等。每個功能部件都有其自身的挑戰和性能要求。 因此每個部件都需要獨立進行測試，確保完全符合產品要求。

　　在此類混合系統中，測試通常分兩個階段進行：

　　- 單獨測試每個軟件模塊

　　· 這個階段確保每個組件或模塊獨立工作正常，由測試儀或控制臺激勵。

　　- 系統集成測試 （SIT）

　　· 這一階段確保所有組件以正確的方式協同工作。

　　· 所有模塊的輸入測試空間通常過大，在本階段無法覆蓋；因此本階段不注重覆蓋范圍。

　　測試和釋放流程需要考慮這兩個測試階段。盡管L1在SIT驗證過程中進行了檢驗，但如果驗證目的是特定的物理層功能，那么本階段不一定需要提供所需的控制力。 這是因為強加特定L1流的決策源自高層邏輯。此外，在 SIT 驗證過程中，測試結論只能基于特定流程（如成功的UE附著或獲得給定的吞吐量）的輸出，在這種情況下，L1 的行為對測試結果有很大影響。可以說，SIT 驗證階段間接測試了L1 的功能。為了充分控制和驗證 L1 獨立工作時的功能，必須定義一個獨特的控制層，從而應對上述規定的限制。

　　圖 1 – 協議實體與 L1交互簡圖

　　將驗證功能只集中于L1，會剝奪高層實體的功能，使其只能提供最小功能，甚至還可能將一些層一起丟棄。例如，為了保持一致統一的L1行為，需要定義一個調度邏輯，來取代MAC，無需考慮實際部署中有效的限制。 但不再需要與 PDCP和 IP協議棧進行交互，因為從L1的角度來看，用戶平面數據最終被作為一系列傳輸塊饋送。RRC邏輯被剝奪了其非接入層特權，只能管理來往于物理層的控制消息流。 在典型的小型蜂窩環境下，用來與L1進行交互的一組消息通常遵從FAPI 規范或其衍生規范。

　　本文的結構安排如下。第 2 節介紹了黑匣子測試環境、功能實體及其整合。第3節專注于這種環境的自動化功能。第 4 節研究了飛思卡爾案例，并說明如何應用 L1 黑匣子原理。 第 5 節概述了本文的結論。

　　環境設置

　　飛思卡爾黑匣子的目的是提供面向自動化測試環境的解決方案，取代全協議測試，使用模擬高層（L2-3）軟件包，以驗證飛思卡爾的物理層軟件解決方案。它擁有測試解決方案的基本功能，如捕捉和上報測試結果，還顯示來自軟件架構不同點的大量日志，這些點包括： L1、模擬高層（L2）和測試腳本。黑匣子所用的環境包含以下各項：

　　· DUT – 被測設備 3G/4G 基站

　　· CCE – 中央控制節點

　　· L2STUB – 功能剝離的高層

　　· 輪詢代理 – 定期查詢數據庫獲得可執行的任務（包含要運行的測試及其輸入參數）的代理

　　· TM – 測試終端設備，第三方 UE（用戶設備）模擬器

　　· VSA – 矢量信號分析儀

　　· VSG – 矢量信號發生器

　　· Web服務器

　　本文選自電子發燒友網8月《無線通信特刊》Change The World欄目，轉載請注明出處！