1、引言
隨著對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)種類、無(wú)線傳輸速率要求不斷增強(qiáng)，第三代移動(dòng)通信技術(shù)及應(yīng)用得到了迅猛的發(fā)展，TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用的研究成為3G發(fā)展的重頭戲。雖然TD-SCDMA技術(shù)已經(jīng)成熟，但是其產(chǎn)業(yè)化的道路依然坎坷，其中終端設(shè)備的測(cè)試問題已經(jīng)成為了TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸。因此，開展對(duì)TD-SCDMA移動(dòng)終端一致性測(cè)試技術(shù)[1]的研究，設(shè)計(jì)針對(duì)TD-SCDMA系統(tǒng)的終端測(cè)試平臺(tái)，對(duì)準(zhǔn)確地驗(yàn)證移動(dòng)終端設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)和性能要求具有十分重要的意義。
對(duì)終端設(shè)備的測(cè)試包括：射頻指標(biāo)測(cè)試、協(xié)議測(cè)試[1-3]其他測(cè)試。協(xié)議一致性測(cè)試是協(xié)議測(cè)試的基礎(chǔ)，即通過觀察設(shè)備對(duì)協(xié)議具體實(shí)現(xiàn)在不同環(huán)境和條件下的反應(yīng)行為來驗(yàn)證協(xié)議實(shí)現(xiàn)與相應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是否一致。協(xié)議一致性測(cè)試是一致性測(cè)試中的難點(diǎn)。
現(xiàn)有的終端協(xié)議一致性測(cè)試方案主要有兩種：第一種是對(duì)協(xié)議棧進(jìn)行完全實(shí)現(xiàn)，然后控制協(xié)議棧的運(yùn)行狀態(tài)完成測(cè)試；第二種是對(duì)某項(xiàng)具體測(cè)試內(nèi)容使用工具集生成測(cè)試用例。前者可以較簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)某一項(xiàng)測(cè)試。但結(jié)構(gòu)體系比較封閉，業(yè)務(wù)的擴(kuò)展性和重用性不強(qiáng)，而且整體協(xié)議棧開發(fā)難度大。后者具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性但是提高了測(cè)試方法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，生成TD-SCDMA測(cè)試用例較麻煩，而且重用性差，如果沒有對(duì)測(cè)試用例運(yùn)行平臺(tái)很好的設(shè)計(jì)和對(duì)所有測(cè)試步驟進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃作為前提，用例很難配合使用。
本文提出了一個(gè)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的可以支持終端協(xié)議一致性測(cè)試的TD-SCDMA終端測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)不僅可以提供協(xié)議一致性測(cè)試。而且可以模擬網(wǎng)絡(luò)的基本業(yè)務(wù)，并且實(shí)現(xiàn)了體系架構(gòu)模塊化以具有標(biāo)準(zhǔn)的接口的靈活擴(kuò)展方式，具備開放的體系結(jié)構(gòu)。
2、協(xié)議一致性測(cè)試與TTCN
2.1　協(xié)議一致性測(cè)試
協(xié)議一致性測(cè)試是協(xié)議測(cè)試的一種，它是一種功能性測(cè)試，依據(jù)協(xié)議規(guī)范的說明對(duì)協(xié)議的某個(gè)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行測(cè)試，判斷協(xié)議實(shí)現(xiàn)與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是否保持一致。其主要目的是確認(rèn)產(chǎn)品遵從規(guī)范要求，減少產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)性。
協(xié)議一致性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)包括3個(gè)部分：抽象測(cè)試集（ATS）、協(xié)議實(shí)現(xiàn)一致性說明（PICS）和協(xié)議實(shí)施附加信息（PIXIT）?？蓤?zhí)行測(cè)試集（ETS）在以上3部分基礎(chǔ)上生成。
協(xié)議一致性測(cè)試的主要步驟如下：
●根據(jù)協(xié)議規(guī)范，研究協(xié)議規(guī)范的每個(gè)特性，為每個(gè)特性編寫測(cè)試目的。
●把每個(gè)測(cè)試目的轉(zhuǎn)化為抽象測(cè)試用例（ATC）。覆蓋協(xié)議規(guī)范所有特性的多個(gè)ATC集合就構(gòu)成了該協(xié)議規(guī)范的ATS。
●生成PICS/PIXIT。PICS用來說明實(shí)施的要求、能力及可選項(xiàng)實(shí)施的情況。PIXIT用來提供測(cè)試時(shí)必須標(biāo)明的協(xié)議參數(shù)。
●確定測(cè)試方法，針對(duì)不同的IUT（被測(cè)實(shí)現(xiàn)），用戶應(yīng)采用不同的測(cè)試方法。
●根據(jù)PICS/PIXIT和測(cè)試目的編寫測(cè)試用例，生成ETS。
●使用生成的ETS測(cè)試IUT。
●根據(jù)測(cè)試結(jié)果生成測(cè)試報(bào)告。
2.2　協(xié)議測(cè)試語(yǔ)言TTCN
協(xié)議一致性測(cè)試最主要的工作之一就是測(cè)試用例的生成。有許多自動(dòng)生成測(cè)試用例的方法，但是這些方法都依賴于協(xié)議的形式化描述，而大多數(shù)通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都是用自然語(yǔ)言描述。要對(duì)這類協(xié)議進(jìn)行測(cè)試，由于不能用基于狀態(tài)機(jī)模型的產(chǎn)生工具自動(dòng)生成測(cè)試集，必須由專業(yè)人員熟悉該協(xié)議和相關(guān)協(xié)議，寫出自然語(yǔ)言描述的測(cè)試集。這種自然語(yǔ)言描述的測(cè)試集的最大缺點(diǎn)是二義性和難以用機(jī)器處理。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）推薦了一種專門描述測(cè)試集的半形式化描述語(yǔ)言TTCN[4-6]，它具有明確的語(yǔ)法和語(yǔ)義，且是可執(zhí)行的，用以描述獨(dú)立于任何實(shí)現(xiàn)的通用測(cè)試集。針對(duì)測(cè)試領(lǐng)域，TTCN提供了許多有用元素，目前已經(jīng)發(fā)展成為一種通用的測(cè)試規(guī)格語(yǔ)言。
TTCN是一種形式測(cè)試描述語(yǔ)言，采用樹和表格為表現(xiàn)形式的測(cè)試表示法，其中表格主要用于數(shù)據(jù)類型、原語(yǔ)、協(xié)議觀察點(diǎn)、約束等，樹則用于描述測(cè)試集、測(cè)試用例、測(cè)試步驟等。
TTCN有2種表現(xiàn)形式：圖形方式（GR）和機(jī)器處理方式（MP）。
●GR采用表格方式，適合于人機(jī)交互時(shí)使用。
●MP通過使用定義的語(yǔ)法來生成測(cè)試集，適合于在機(jī)器處理和其他自動(dòng)方式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
TTCN需要滿足以下需求：
●測(cè)試系統(tǒng)能夠定義和構(gòu)造發(fā)送和接收IUT的抽象服務(wù)原語(yǔ)（ASP）。
●能夠定義和構(gòu)造嵌入在ASP的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）。
●在指定控制和觀察點(diǎn)（PCO）上，能夠規(guī)定ASP的發(fā)送或接收順序構(gòu)造測(cè)試用例。
在對(duì)TD-SCDMA高層軟件進(jìn)行測(cè)試時(shí)，TTCN雖然采用黑盒測(cè)試方法，但通過與SDL的聯(lián)合使用（協(xié)仿真），可以生成消息序列流圖（MSC）。通過觀察IUT內(nèi)部和IUT與環(huán)境（測(cè)試系統(tǒng)）之間的消息序列和數(shù)據(jù)流，達(dá)到查找錯(cuò)誤的目的。
3、TD-SCDMA協(xié)議測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)
測(cè)試平臺(tái)包括多個(gè)功能實(shí)體和框架模塊，主要由腳本部分、協(xié)議部分和應(yīng)用部分3個(gè)部分構(gòu)成，結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。