CN101035348A - 一种协议软件测试系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种协议软件测试系统及方法。系统包括仿真用户设备端和仿真基站；其中，仿真用户设备端，包括：固定电话机、编解码子系统和协议功能子系统；仿真基站包括：基站业务子系统和物理层模拟子系统。方法包括：在协议软件测试中将固定电话机作为替代终端设备；在协议软件测试中使用协议功能子系统与仿真基站实现基于物理层的信令交互；在协议软件测试中使用仿真基站的基站业务子系统实现除无线信号收发外完整基站的全部功能。使用本发明系统及方法，协议软件可以不受用户设备端硬件平台和操作系统的限制进行验证和测试；协议的L2和L3完全和真实的网络对等层进行交互，与在完全真实环境下测试最为接近；系统搭建简洁方便。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种不受硬件平台和操作系统限制的用户设备端协议软件的测试系统及方法。
背景技术
在第三代移动通信(3G)领域，协议软件部份相对于以往更加庞大和复杂，而协议软件又是整个系统的核心所在，它的质量对整个系统的功能、性能影响巨大。因此不论在研发阶段或测试阶段中对协议软件进行严格测试不仅是重要的更是十分必要的，只有这样才能保证协议软件达到良好的协议一致性、互连互通性、可靠性和稳定性等。
对于用户设备(UE，User Equipment)端协议软件的测试系统和方法，目前主要的有以下两种：
如图1所示，为常用协议软件测试系统及方法一的模型示意图，其中包括：测试用例101、适配层102、协议软件103。被测协议软件103运行在PC机或工作站上，但协议软件并不直接根植在操作系统上而是使用操作子系统隔离开协议软件和操作系统，协议软件运行在操作子系统上。使用专用软件测试工具构造测试用例模拟被测协议软件的周围环境和被测协议软件同时运行在PC机或工作站上，并让被测实体和测试用例通过适配层进行交互，再对实测值和预期值进行比较，从而评价被测实体。
如图2所示，为常用协议软件测试系统及方法二的模型示意图，包括：UE端硬件平台201、NodeB(节点B，基站)202、RNC(Radio NetworkController，无线网络控制器)403和CN(Core Network，核心网)402。其中UE端协议软件运行在真实的UE端硬件平台201上，UE端硬件平台201为协议软件提供完全真实的硬件环境。测试人员通过人机接口(如键盘)和UE进行交互，或者在测试人员在计算机上编写自动测试流程通过计算机和UE交互，从而控制UE，使UE通过空口和真实网络环境或网络试验环境通信。在网络侧或UE侧进行信令跟踪和分析，同时包括对其它需要测试的项目进行测试。到达对整个UE端协议软件进行测试的目的。
对于第一种系统和方法，这种测试方式简便易行，不需复杂的外部环境，只需一台PC和一套专用软件测试工具就可构成最基本的测试系统，但此方法毕竟不是在真实的网络环境中进行测试，不可能对协议软件进行完全的测试和验证。
对于第二种系统和方法，这是一种完全真实环境下的测试方式，但对测试所环境需要求很高，除了需要真实的网络环境或网络试验环境外，还需要真实的UE端硬件环境和与硬件环境配套的支撑协议软件运行的实时操作系统。对于在协议软件研发或测试阶段因为各种原因软、硬件暂时不配合以及实时操作系统和协议软件暂时不配合的情况下，对协议软件进行验证和测试就难以完成。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供了一种协议软件测试系统及方法，使用本发明系统及方法，可以不受用户设备端硬件平台和操作系统的限制对协议软件进行验证和测试，且系统搭建简洁方便。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种协议软件测试系统及方法。系统包括：仿真用户设备端和仿真基站；其中，
所述仿真用户设备端，包括：
固定电话机，用于在协议软件测试中作为替代终端设备；
编解码子系统，用于在协议软件测试中接收固定电话机发送的信号，向固定电话机返回基站发送的信号，并实现信号的编码与解码；
协议功能子系统，与所述仿真基站相连，用于实现在协议软件测试中与仿真基站的基于物理层的信令交互；
所述仿真基站，包括：
基站业务子系统，用于在协议软件测试中实现除无线信号收发外完整基站的全部功能；
物理层模拟子系统，与所述仿真用户设备端相连，用于实现在协议软件测试中与仿真用户设备端的基于物理层的信令交互。
所述编解码子系统与固定电话机的连接可以以公用交换电话网络实现。
所述编解码子系统可以由核心网实现。
所述协议功能子系统可以进一步用于在协议软件测试中实现协议栈的处理、系统支撑以及应用层模拟。
所述固定电话机与编码子系统可以以E1接口连接。
所述编码子系统与协议功能子系统可以以FE接口连接。
所述仿真用户设备端与仿真基站的物理层模拟子系统可以通过以太网方式连接，仿真基站提供真实的Iub接口，用于与无线网络控制器连接。
协议软件测试方法包括：
用于在协议软件测试中将固定电话机作为仿真用户设备端的替代终端设备的步骤；
用于在协议软件测试中使用仿真用户设备端的编解码子系统实现信号的编码与解码的步骤；
用于实现在协议软件测试中使用仿真用户设备端的协议功能子系统与仿真基站实现基于物理层的信令交互的步骤；
用于在协议软件测试中使用仿真基站的基站业务子系统实现除无线信号收发外完整基站的全部功能的步骤；
用于实现在协议软件测试中使用仿真基站的物理层模拟子系统与仿真用户设备端实现基于物理层的信令交互的步骤。
所述方法可以进一步包括：用于将公用交换电话网络实现编解码子系统与固定电话机的连接的步骤。
所述方法可以进一步包括：用于使用核心网实现编解码子系统的步骤。
所述方法可以进一步包括：用于使用协议功能子系统在协议软件测试中实现协议栈的处理、系统支撑以及应用层模拟的步骤。
所述方法可以进一步包括：用于使用E1接口连接固定电话机与编码子系统的步骤。
所述方法可以进一步包括：用于使用FE接口连接编码子系统与协议功能子系统的步骤。
所述方法可以进一步包括：用于使用以太网方式连接仿真用户设备端与仿真基站的物理层模拟子系统，仿真基站提供真实的Iub接口，用于与无线网络控制器连接的步骤。
使用本发明协议软件测试系统及方法，协议软件可以不受用户设备端硬件平台和操作系统的限制进行验证和测试；协议的L2(Layer2，data link later，第二层，数据链路层)和L3(Layer3，network Layer，第3层，网络层)完全和真实的网络对等层进行交互，与在完全真实环境下测试最为接近；由于仿真用户设备端和仿真基站不需要在空中接口进行通信，系统搭建简洁方便。
附图说明
图1为常用协议软件测试系统及方法一的模型示意图；
图2为常用协议软件测试系统及方法二的模型示意图；
图3为根据本发明实施例所述的协议软件测试系统仿真用户设备端的结构示意图；
图4为根据本发明实施例所述的协议软件测试系统仿真基站的结构示意图；
图5为根据本发明实施例所述的协议软件测试系统的结构示意图；
图6为根据本发明实施例所述的协议软件测试方法的测试流程图。
具体实施方式
如图3所示，为根据本发明实施例所述的协议软件测试系统仿真用户设备端的结构示意图，其中包括：电话机301，通过PSTN(Public SwitchingTelephone Network，公用交换电话网络)302与编解码子系统相连；编解码子系统，包括AMR(Adaptive Multi Rate，自适应多速率)编解码部分，以CN402实现；协议功能子系统304：包括L2/L3协议栈与标准接口305、支撑系统、物理层模拟、应用层模拟。
仿真UE端中，电话机301和编解码子系统以E1接口连接，编解码子系统和协议功能子系统304以FE接口连接，PSTN302接电话机302然后再接到核心网402，核心网402部分实现AMR的编解码过程，再与协议软件通信。协议软件通过支撑层运行在PC上。
仿真UE能实现真实语音，协议栈的处理与真实UE完全相同。
如图4所示，为根据本发明实施例所述的协议软件测试系统仿真基站的结构示意图，其中包括：仿真NodeB401、CN402和RNC403。
仿真NodeB401中包括完整NodeB但不需要无线部分，并用物理层模拟软件代替真实的物理层软件。仿真NodeB的物理层模拟和仿真UE的物理层模拟通过以太网方式把二者连接起来，仿真NodeB提供真实的Iub接口和真实的RNC连接，Iub接口是RNC和Node-B之间的接口，用来传输RNC和Node-B之间的信令和无线接口的数据。仿真NodeB以后的网元RNC、CN等都是真实的。
仿真NodeB主要包括：物理层模拟、数据转换层、CFP/DFP(CFP，UTRANIub interface user plane protocol for CCH data streams，通用地面无线接入网络Iub接口CCH数据流的用户面协议；DFP，UTRAN Iub/Iur interface user planeprotocol for DCH data streams，通用地面无线接入网络Iub/Iur接口DCH数据流的用户面协议)、AAL2(ATM Adaptation Layer 2，异步传送模式适配层类型2)、ALCAP(接入链路控制应用协议，Access Link Control ApplicationProtocol)、NBAP(Node B Application Part，节点B应用部分)、SSCF-UNI(service specific coordination function user network interface，业务特定协调功能用户网络接口，是ITU-T建议Q.2130中定义的一种功能网络接口，支持用户-网络接口信令)、SSCOP(service specific connection orientedprotocol，业务特定面向连接协议，ITU-T建议Q.2110中定义的一种应用于信令的适配层协议)、AAL5(ATM Adaptation Layer 5，步传送模式适配层类型5)。
如图5所示，为根据本发明实施例所述的协议软件测试系统的结构示意图，其中包括：仿真UE501、仿真NodeB401、CN402和RNC403。
连接仿真UE501和仿真NodeB401通过对等的物理层模拟以有线方式进行连接组成协议软件测试系统。
无线模拟将仿真UE上模拟物理层发来的消息通过转换成为Iub接口的FP协议(Frame Protocol，帧协议，CFP或DFP协议)，通过标准的Iub接口传递到RNC。通过在仿真UE侧或是在仿真NodeB侧增加各种相应的测试和分析工具即可对整个验证和测试过程进行分析、测试。借助各种工具可实现包括对信令流程和数据流的比较、测试。
如图6所示，为根据本发明实施例所述的协议软件测试方法的测试流程图，具体步骤如下：
(步骤601)根据协议软件测试系统的组成、结构，配置仿真UE。
根据要求组成仿真UE部分，该部分包括：话筒(PSTN实现)；AMR编解码(核心网实现)；协议功能(真实协议栈、真实标准接口、支撑系统、物理层模拟、应用层模拟)。PSTN接一电话机，通过PSTN进行半固定接续到E1的某个时隙，该E1连接到核心网的MDT(中继板)。核心网的T网做半固定接续将MDT上的特定时隙(对应到PSTN上出E1的特定时隙)做半固定接续到核心网MTC(多速率码型变换器)上的某一路AMR。MTC上AMR将数据传递到MTC上的处理器，由该处理器实现AMR控制功能，并与实现协议功能的PC上的L2/L3协议栈软件通信，将编码过的语音信息传递到协议栈的RLC(无线链路控制层)模块。仿真UE能实现真实语音，协议栈的处理与真实UE完全相同。
(步骤602)根据协议软件测试系统的组成、结构，配置仿真NodeB。
根据要求组成仿真NodeB部分，该部分包括：不包括无线部分的真实NodeB的其它部分，并用物理层模拟软件代替真实的物理层。物理层模拟以以太网方式实现。仿真NodeB的数据转换层模块将物理层模拟模块发来的数据转换到CFP/DFP上，再由CFP/DFP将UE上L2/L3协议栈数据通过AAL2传递到RNC。仿真NodeB上的Iub接口是真实的，NBAP模块和ALCAP模块将Iub口的无线链路与AAL2关联，同时实现数据转换层不同UE的物理/传输信道到AAL2特定CID(Channel Identifier，通道识别码)的对应。模拟NodeB连接真实的RNC，同时CN等后面的网元都是真实的，这样，UE上L2/L3协议栈的NAS(Non-Access Stadium，非接入层)部分通过RNC传递到核心网。
(步骤603)连接仿真UE和仿真NodeB。
连接仿真UE和仿真NodeB组成完整的测试系统，两者通过对等的物理层模拟以有线方式进行连接。无线模拟将仿真UE上模拟物理层发来的消息通过转换成为Iub接口的FP协议(CFP或DFP协议)，通过标准的Iub接口传递到RNC。仿真UE上的L2/L3协议栈经过了真实的RNC和CN的验证，不受UE端硬件平台(包括物理层)和操作系统的限制。
(步骤604)通过仿真UE的应用层模拟或是网络端对UE端协议软件的各项功能发起验证和测试，通过在仿真UE侧或是在仿真NodeB侧增加各种相应的测试和分析工具即可对整个验证和测试过程进行分析、测试。
Claims (14)
1、一种协议软件测试系统，其特征在于，包括仿真用户设备端和仿真基站；其中，
所述仿真用户设备端，包括：
固定电话机，用于在协议软件测试中作为替代终端设备；
编解码子系统，用于在协议软件测试中接收固定电话机发送的信号，向固定电话机返回基站发送的信号，并实现信号的编码与解码；
协议功能子系统，与所述仿真基站相连，用于实现在协议软件测试中与仿真基站的基于物理层的信令交互；
所述仿真基站，包括：
基站业务子系统，用于在协议软件测试中实现除无线信号接收外完整基站的全部功能；
物理层模拟子系统，与所述仿真用户设备端相连，用于实现在协议软件测试中与仿真用户设备端的基于物理层的信令交互。
2、根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述编解码子系统与固定电话机的连接以公用交换电话网络实现。
3、根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述编解码子系统由核心网实现。
4、根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述协议功能子系统进一步用于在协议软件测试中实现协议栈的处理、系统支撑以及应用层模拟。
5、根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述固定电话机与编码子系统以E1接口连接。
6、根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述编码子系统与协议功能子系统以FE接口连接。
7、根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述仿真用户设备端与仿真基站的物理层模拟子系统通过以太网方式连接，仿真基站提供真实的Iub接口，用于与无线网络控制器连接。
8、一种协议软件测试方法，其特征在于，包括：
用于在协议软件测试中将固定电话机作为仿真用户设备端的替代终端设备的步骤；
用于在协议软件测试中使用仿真用户设备端的编解码子系统实现信号的编码与解码的步骤；
用于实现在协议软件测试中使用仿真用户设备端的协议功能子系统与仿真基站实现基于物理层的信令交互的步骤；
用于在协议软件测试中使用仿真基站的基站业务子系统实现除无线信号接收外完整基站的全部功能的步骤；
用于实现在协议软件测试中使用仿真基站的物理层模拟子系统与仿真用户设备端实现基于物理层的信令交互的步骤。
9、根据权利要求8所述方法，其特征在于，进一步包括：用于将公用交换电话网络实现编解码子系统与固定电话机的连接的步骤。
10、根据权利要求8所述方法，其特征在于，进一步包括：用于使用核心网实现编解码子系统的步骤。
11、根据权利要求8所述方法，其特征在于，进一步包括：用于使用协议功能子系统在协议软件测试中实现协议栈的处理、系统支撑以及应用层模拟的步骤。
12、根据权利要求8所述方法，其特征在于，进一步包括：用于使用E1接口连接固定电话机与编码子系统的步骤。
13、根据权利要求8所述方法，其特征在于，进一步包括：用于使用FE接口连接编码子系统与协议功能子系统的步骤。
14、根据权利要求8所述方法，其特征在于，进一步包括：用于使用以太网方式连接仿真用户设备端与仿真基站的物理层模拟子系统，仿真基站提供真实的Iub接口，用于与无线网络控制器连接的步骤。
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