CN101035346B - 一种分组数据业务大话务仿真测试的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分组数据业务大话务仿真测试的方法及装置，其特征在于，根据控制后台的测试参数配置，利用包括有通用协议栈和仿真终端的数据源模块与分组数据业务节点建立PPP连接，并在PPP链路上承载ICMP、TCP报文，利用所述数据源模块统计发送/应答情况及流量，通过对相关数据的统计分析，验证被测基站系统分组数据业务处理的性能。本发明可应用于不同平台和系统，可对基本信道和补充信道进行更加充分的测试，提高测试的充分性；同时能较好的仿真基站系统的分组数据业务，能够充分地验证基站系统的分组数据业务处理的可靠性、稳定性及功能的完善性，解决了现有技术测试终端不足和测试手段不足的技术问题。

Description

一种分组数据业务大话务仿真测试的方法及装置

技术领域

本发明涉及通讯系统的大话务仿真测试，特别是涉及一种蜂窝移动通信系统的分组数据业务大话务量测试方法及装置。

背景技术

第三代移动通信系统，集语音、数据、图像为一体的多媒体数据通信将得到广泛应用。第三代移动通信系统主要采用高速分组数据业务进行数据传输，在无线信道和网络接入设备对于分组数据的传输方面有了很大的增强，主要的数据应用有上传下载、流媒体及浏览网页等，采用标准的TCP/IP协议族。

无线接入系统包括基站系统(BSS，Base Station System)、以及互联网接入设备PDSN(Packet Data Serving Node分组数据业务节点)，一般基站系统由一个BSC(基站控制器)和若干BTS(收发信机)组成，其中BSC是该基站系统的集中控制模块，所有用户都要从所处小区的BTS上报到BSC进行处理，因此BSC及BTS对数据业务的处理能力及稳定性和可靠性是体现该基站系统性能的一个重要指标，为了验证基站系统是否能达到所要求的数据处理能力，需要进行分组数据业务大话务量的测试。

分组数据业务是以分组交换技术为基础，采用IP数据网络协议，承载于CDMA(Code Division Multiple Access)基站系统，为CDMA用户提供移动IP等IP形式的数据业务。支持基站系统实现分组数据业务的网络侧设备为PDSN，主要用来连接无线网络和分组数据网的接入网关，为移动Internet/Intranet用户提供分组数据接入服务。PDSN使用点到点协议(PPP(Point-to-Point Protocol))封装IP(Internet Protocol)包并保证能在无线网络和IP网络间正确传输，同时PDSN还与其他各种接入服务商的IP分组网络连接，从而为终端用户提供诸如互联网接入、电子商务、WAP应用等多种业务。

通用协议栈，主要提供PPP、TCP/IP标准协议的处理，作为独立的处理模块，应用广泛；对于数据业务承载层基站系统的验证，主要为IP报文的传输稳定性和可靠性的测试，通用协议栈正好提供了IP报文处理的平台，能有效应用于基站系统的测试。

目前，CDMA系统分组数据应用还没有大规模的商用，产品也在不断的完善和升级当中，现有的大话务仿真测试工具集中主要体现在语音处理上，分组数据业务作为第三代理移动通信系统的重要应用，迫切需要对基站系统进行分组数据业务的大话务量测试。从上述可以看出CDMA基站系统数据业务大话务量测试的必要性和迫切性。结合现有基站系统数据业务处理的要求，以及运行于前台嵌入式操作系统的CDMA基站系统固有的特性和现有的仿真测试系统，需要提出一种以PING(Internet Control Message Protocol echorequest)和TCP(Transmission Control Protocol)业务对基站系统进行大话务量数据业务的测试方法，来验证CDMA基站系统的数据业务处理的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种分组数据业务大话务仿真测试的方法及装置，解决现有技术测试终端不足和测试手段不足的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种分组数据业务大话务仿真测试的方法，其特点在于，根据控制后台的测试参数配置，利用包括有通用协议栈和仿真终端的数据源模块与分组数据业务节点建立PPP连接，并在PPP链路上承载ICMP或TCP报文，统计所述数据源模块发送/应答消息及流量。

上述的方法，其特点在于，进一步包括如下步骤：

步骤一，所述数据源模块通过一专用协议处理模块和所述分组数据业务节点建立PPP数据链路；

步骤二，所述数据源模块根据所述测试参数配置选用TCP或PING传输协议；

步骤三，所述数据源模块根据所述测试参数配置产生相应速率的数据；

步骤四，如果选用TCP传输协议，则所述数据源模块构造TCP报文，并通过所述业务节点发送给一后台数据服务器，同时所述后台数据服务器向所述数据源模块发送TCP报文；如果选用PING传输协议，则所述数据源模块构造ICMP报文，并通过业务节点发送给所述后台数据服务器，所述后台数据服务器返回应答消息给所述数据源模块。

上述的方法，其特点在于，在所述步骤一之前还包括：所述数据源模块模拟完成手机进行数据业务前的认证过程。

上述的方法，其特点在于，还包括：步骤五，根据控制后台的呼叫间隔和呼叫次数，判断是否进行下一次的分组数据业务测试，是则执行步骤一至步骤五，否则测试停止。

上述的方法，其特点在于，所述数据源模块通过专用协议处理模块和信令仿真模块连接所述基站系统；所述专用协议处理模块与数据源模块一一对应，采用RLP协议，将所述数据源模块发过来的PPP数据封装成RLP数据帧格式并发送到所述被测基站系统，同时接收所述被测基站系统的前向数据，解析出PPP报文，发送给所述数据源模块处理；所述信令仿真模块用于提供与所述被测基站系统的信令处理，根据控制后台的参数设置，完成仿真终端接入基站系统。

上述的方法，其特点在于，所述测试参数包括：仿真终端数、数据业务类型、数据呼叫保持时间和呼叫间隔、呼叫次数、数据发送频率和间隔和呼叫释放类型。

为了更好的实现本发明的目的，本发明还提供了一种分组数据业务大话务仿真测试的装置，其特点在于，包括：具有通用协议栈和仿真终端的数据源模块和具有控制后台和后台数据服务器的后台机；所述后台数据服务器连接分组数据业务节点；所述数据源模块连接所述控制后台，用于根据所述控制后台的测试参数配置，与所述分组数据业务节点建立PPP连接，在PPP链路上承载ICMP或TCP报文，并统计发送/应答情况及流量，通过对相关数据的统计分析，验证被测基站系统分组数据业务处理的性能。

上述的装置，其特点在于，在所述数据源模块与所述控制后台之间还连接有专用协议处理模块和信令仿真模块；所述数据源模块通过专用协议处理模块和信令仿真模块连接所述基站系统；所述专用协议处理模块与数据源模块一一对应，采用RLP协议，将所述数据源模块发过来的PPP数据封装成RLP数据帧格式并发送到所述被测基站系统，同时接收所述被测基站系统的前向数据，解析出PPP报文，发送给所述数据源模块处理；所述信令仿真模块用于提供与所述被测基站系统的信令处理，根据控制后台的参数设置，完成仿真终端接入基站系统。

上述的装置，其特点在于，所述数据源模块、专用协议处理模块和信令仿真模块设置在前台单板上。

上述的装置，其特点在于，所述数据源模块、专用协议处理模块和信令仿真模块设置在所述后台机上。

上述的装置，其特点在于，所述数据源模块、专用协议处理模块设置在前台单板上，所述信令仿真模块设置在所述后台机上。

上述的装置，其特点在于，所述数据源模块包括五十个仿真终端，所述后台机为个人计算机。

本发明的技术效果在于：

采用本发明进行分组数据业务的测试，由于功能模块相对独立，可应用BTS/BSC，单独BSC等的测试，可移植性好，可应用于不同平台和系统；可以根据测试需要，改变数据流量，可对基本信道和补充信道进行更加充分的测试，提高测试的充分性；同时能较好的仿真基站系统的分组数据业务，功能测试比较全面；总之，本发明能够充分地验证基站系统的分组数据业务处理的可靠性、稳定性及功能的完善性。

附图说明

图1是本发明系统结构图；

图2是本发明应用于CDMA 2000 BSC的大话务测试模型；

图3是本发明应用于CDMA 2000 EVDO BSS的大话务测试模型；

图4是本发明应用于CDMA 2000 1X RLSA BSS的大话务测试模型；

图5是本发明系统主要业务处理流程图。

具体实施方式

本发明根据现有CDMA仿真大话务系统的特性，前台的特点，提出采用通用协议栈和仿真终端，与PDSN建立PPP连接，并在PPP链路上承载ICMP(Internet Control Message Protocol，网间控制报文协议)、TCP(Transfer Control Protocol，传输控制协议)报文，通过对相关数据的统计分析，验证CDMA基站系统分组数据业务处理的性能。

本发明的分组数据业务大话务仿真测试装置(或称测试系统)，主要是为了弥补测试终端的不足和测试手段的不足。

本发明所述的分组数据业务大话务仿真系统，包括控制后台，仿真软件系统(信令仿真模块、专用协议处理模块、数据源模块)，后台数据服务器。

所述控制后台是运行于WINDOWS操作系统的PC机，通过以太网与测试前台连接，主要进行参数设置，包括仿真终端数，数据业务类型，数据呼叫保持时间和呼叫间隔，呼叫次数，数据发送频率和间隔，呼叫释放类型参数设置，数据源的配置，分组数据业务帧收发数量及分组数据业务呼叫数的统计；

所述仿真软件系统是驻留在前台嵌入式操作系统或后台PC机上的测试软件系统，与被侧的BSS或单独的BSC连接，采用以太网连接，包括信令仿真模块、专用协议处理模块和数据源模块。

其中信令处理模块，主要提供与BTS/BSC(Base Station Controller/Base Transceiver System)进行信令处理，根据控制后台的参数设置，完成仿真终端接入基站系统；

其中数据源模块，主要为协议栈和仿真终端，根据控制后台的配置，可以配置多个，每个数据源模块提供50个仿真终端，使用协议栈与PDSN建立PPP连接，构造并发送PING包，接收PING应答，统计发送和应答情况及流量，或与数据服务器建立SOCKET连接，并发送仿真TCP数据，接收数据服务器的SOCKET仿真数据，同时统计发送和应答情况及流量。

其中专用协议处理模块，可以配置多个，与数据源模块一一对应，采用RLP(Radio Link Protocol)协议，把数据源发过来的PPP的数据封装成RLP数据帧格式，通过底层发送到BSS系统，同时接收BSS的前向数据，解析出PPP报文，发送给数据源处理。

所述后台数据服务器，为PC机运行的程序，主要作为网络服务器，接收仿真终端的TCP连接、拆链及链路维护，数据的收发，以及数据发送速率的控制及流量的统计，网络DORMANT状态的寻呼测试实现。

图1是本发明的主要系统结构图，仿真软件系统中信令仿真模块101、专用协议处理模块102和数据源模块103同时可以运行于后台PC机110或前台单板上，本发明除了可以用于整个BSS的分组数据业务测试外，还可以单独对BSC进行分组数据业务测试，同时还能采用应用于不同的产品上的测试。

图2是本发明应用于CDMA 2000 BSC的大话务测试模型，其信令仿真模块101、专用协议处理模块102和数据源模块103运行于前台单板120上，主要应用CDMA2000 1X RLSA或EVDO(Evolution-Data Optimized，演进数据最优化)系统的BSC分组数据业务大话务测试。

图3是本发明应用于CDMA 2000 EVDO BSS的大话务测试模型，其信令仿真模块、专用协议处理模块和数据源模块运行于后台PC机上，应用于EVDO的BSS分组数据业务大话务测试，主要测试BTS侧的分组数据业务处理性能。

图4是本发明应用于CDMA 2000 1XRLSA BSS的大话务测试模型，其信令仿真模块运行于后台PC机上，专用协议处理模块和数据源模块运行前台单板上，应用应用CDMA 2000 1XRLSA的BSS分组数据业务大话务测试，主要测试BTS侧的分组数据业务处理性能。

数据源模块为本发明主要内容，利用Epoligue商用协议栈，来完成手机数据的产生、发送和接收，其主要功能为：

1)通过专用协议处理模块和PDSN建立一条PPP数据链路；

2)模拟完成手机进行数据业务前的认证过程；

3)根据不同的后台配置选用不同的TCP、PING等传输协议；

4)根据不同的后台配置产生不同速率的数据；

5)通过PDSN发送和接收后台SERVER发送过来的数据；

6)后台数据服务器接收数据源模块仿真手机发送的数据并且也可以作为数据源产生数据发送数据给数据源模块；

7)数据呼叫成功率，PPP协商成功率，PING应答率，数据传输速率等各方面的数据统计，用于分析存在的问题；

下面结合附图5说明本发明的主要工作流程：

步骤300，控制后台配置好相关参数，主要有包括仿真终端数，数据业务类型，数据呼叫保持时间和呼叫间隔，呼叫次数，数据发送频率和间隔，呼叫释放类型参数设置，并启动分组数据业务呼叫，将相关参数发送给信令仿真模块。

步骤310，信令仿真模块接收到控制后台发送的分组数据业务呼叫参数并进行仿真信令的处理，接入BSS基站系统；

步骤320，信令仿真模块成功接入基站系统后，通知数据源模块启动数据链路的建立，数据源模块接收到启动命令后开始PPP协商；

步骤330，PPP协商结束后，数据源根据业务类型进行处理，如为PING业务，执行步骤340，如为TCP业务，执行步骤350；

步骤340，对于PING业务，数据源构造ICMP报文，并根据控制后台数据发送频率和间隔的参数进行报文的发送，并接收ICMP应答报文；

步骤350，对于TCP业务，数据源与后台数据服务器建立TCP连接；

步骤360，建立成功后，数据源构造TCP报文，并根据控制后台数据发送频率和间隔的参数通过业务节点进行报文的发送，并接收后台数据服务器发送的报文，同时后台数据服务器监听并接受数据源的TCP连接，按后台数据服务器配置的数据发送参数发送TCP报文，接收数据源发送过来的报文。

步骤370，根据控制后台数据呼叫保持时间的参数，若数据传输时间达到该保持时间后，数据源会接到信令仿真模块发送的停止数据业务信令。

步骤380，数据源收到停止数据业务信令后，根据数据业务类型，拆除TCP或PPP相关数据链路，根据信令释放类型，判断是否保持PPP连接，并做相应处理，处理结束后反馈处理结果给信令仿真模块。

步骤390，信令仿真模块在确认数据源模块释放数据链路后，启动分组数据业务拆除信令。

步骤400，信令仿真模块根据控制后台的呼叫间隔和呼叫次数，判断是否进行下一次的分组数据业务测试，若继续，重复步骤310至步骤400，若停止，则测试停止。

其中所有这些都能进行自动循环测试，并根据测试结果，分析基站系统分组数据业务处理的性能。该流程中，可以随时启动数据源的分析操作，具体的就是数据源模块进行数据数据呼叫成功率、PPP协商成功率、PING应答率、数据传输速率的数据统计。

总之，该仿真系统采用仿真的上层业务数据，采用仿真终端对CDMA基站系统的BTS/BSC进行大话务量测试，能应用于多种仿真测试系统中，能够有效充分地对CDMA基站系统进行仿真分组数据业务的大话务量测试，验证系统分组数据业务处理的性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种分组数据业务大话务仿真测试的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：控制后台配置测试参数后，启动分组数据业务呼叫，将所述测试参数发送给信令仿真模块，所述信令仿真模块接收所述测试参数；

步骤二：所述信令仿真模块进行仿真信令处理，使得所述数据源模块的仿真终端接入BSS基站系统；

步骤三：数据源模块与分组数据业务节点建立PPP数据链路；

步骤四：所述数据源模块在确定所述测试参数中的数据业务类型为TCP业务后，与后台数据服务器建立TCP连接，建立成功后，所述数据源模块构造TCP报文，并在PPP数据链路上通过所述分组数据业务节点发送给所述后台数据服务器，同时所述后台数据服务器向所述数据源模块发送TCP报文；所述数据源模块在确定所述测试参数中的数据业务类型为PING业务后，构造ICMP报文，并在PPP数据链路上通过所述分组数据业务节点发送给所述后台数据服务器，所述后台数据服务器返回应答消息给所述数据源模块；

在以上步骤执行过程中，所述数据源模块统计自身发送/应答消息及流量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试参数还包括：仿真终端数、数据呼叫保持时间和呼叫间隔、呼叫次数、数据发送频率和间隔、及呼叫释放类型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据源模块是通过专用协议处理模块与所述分组数据业务节点建立PPP数据链路的，所述专用协议处理模块与所述数据源模块一一对应，在建立PPP数据链路时，所述专用协议处理模块采用RLP协议，将所述数据源模块发过来的PPP数据封装成RLP数据帧格式并发送到被测基站系统，同时接收所述被测基站系统的前向数据，解析出PPP报文，发送给所述数据源模块处理。

4.一种分组数据业务大话务仿真测试的装置，其特征在于，该装置包括：具有仿真终端的数据源模块和具有控制后台和后台数据服务器的后台机，所述数据源模块与所述控制后台之间还连接有信令仿真模块；

所述控制后台，用于配置测试参数后，启动分组数据业务呼叫，将所述测试参数发送给信令仿真模块；

所述信令仿真模块，用于接收所述控制后台发送的测试参数并进行仿真信令处理，使得所述数据源模块的仿真终端接入BSS基站系统；

所述后台数据服务器，其连接分组数据业务节点，用于在接收到所述数据源模块发送的TCP报文时，向所述数据源模块发送TCP报文；还用于在接收到所述数据源模块发送的ICMP报文时，向所述数据源模块返回应答消息；

所述数据源模块，其连接所述控制后台，用于根据所述控制后台配置的测试参数配置，与所述分组数据业务节点建立PPP数据链路；还用于在确定所述测试参数中的数据业务类型为TCP业务后，与所述后台数据服务器建立TCP连接，建立成功后，所述数据源模块构造TCP报文，并在PPP数据链路上通过所述分组数据业务节点发送给所述后台数据服务器；还用于在确定所述测试参数中的数据业务类型为PING业务后，构造ICMP报文，并在PPP数据链路上通过所述分组数据业务节点发送给所述后台数据服务器；还用于在实现以上功能的过程中，统计自身发送/应答消息及流量，通过对相关数据的统计分析，验证被测基站系统分组数据业务处理的性能。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制后台配置的测试参数还包括：仿真终端数、数据呼叫保持时间和呼叫间隔、呼叫次数、数据发送频率和间隔、及呼叫释放类型。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述数据源模块与所述控制后台之间还连接有专用协议处理模块；

所述数据源模块通过所述专用协议处理模块和所述信令仿真模块连接所述基站系统；

所述专用协议处理模块，用于使得所述数据源模块与所述分组数据业务节点建立PPP数据链路，其与数据源模块一一对应，所述专用协议处理模块在使得所述数据源模块与所述分组数据业务节点建立PPP数据链路时，用于采用RLP协议，将所述数据源模块发过来的PPP数据封装成RLP数据帧格式并发送到被测基站系统，同时接收所述被测基站系统的前向数据，解析出PPP报文，发送给所述数据源模块处理。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据源模块、专用协议处理模块和信令仿真模块设置在前台单板上。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据源模块、专用协议处理模块和信令仿真模块设置在所述后台机上。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据源模块、专用协议处理模块设置在前台单板上，所述信令仿真模块设置在所述后台机上。

10.根据权利要求4-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述数据源模块包括五十个仿真终端，所述后台机为个人计算机。

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