CN102316505A - 一种基站空口协议测试的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基站空口协议测试的方法、装置及系统，该方法包括：编译测试测试用例脚本；执行测试用例，将测试消息发送给被测基站；接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，分析所述测试响应消息，输出所述测试用例的测试结果信息。本发明能够利用已有的终端，仅仅增加一个软件测试代理就能完成基站空口协议测试，效率极高，具有很强的实用性。

Description

一种基站空口协议测试的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种基站空口协议测试的方法及装置。

背景技术

在无线通讯领域，基站一般需要严格按照一定的协议才能实现和各标准的终端进行互连互通。例如，WiMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，全球微波互联接入)宽带技术已经被批准为移动设备的全球标准之一，WiMAX基站只有严格按照WiMAX协议实现才能和各标准WiMAX终端进行互连互通，其中MAC(Media Access Control，介质访问控制)层协议测试成了各WiMAX设备厂商必须考虑的问题。

为了完成WiMAX基站协议测试，目前主要有以下三种方法：

第一种是拿WiMAX终端直接和WiMAX基站进行对接，尽量遍历各种测试场景，利用WiMAX基站或者终端自带的消息跟踪软件或者拿侦听空口消息的工具进行消息观察，查看基站流程及消息内容是否符合协议规范。该方法的测试流程及消息内容局限于测试终端，因为WiMAX测试终端执行的大多是正常流程，异常流程无法测试，并且因为终端消息内容都是固定的，很多场景无法覆盖。

第二种是在基站侧代码中植入测试接口，测试软件通过基站侧测试接口绕过PHY层(物理层)直接跟基站MAC层交互，即采用MAC To MAC的方式直接测试基站MAC协议。该方法的优点是可以定制流程和消息，环境搭建也比较简单，能提高测试效率；缺点是在被测系统种值了测试接口，破坏了被测对象的完整性，测试接口本身的问题会影响到被测试系统的正确性。

第三种就是开发专门的协议测试工具，该工具有完整的MAC、PHY层，并提供用户接口，用户编写具体的测试脚本或者测试代码可以灵活的控制测试流程，也能根据测试需要定制消息内容进行测试。该方法从功能上来说最适合协议一致性测试，但是都存在开发成本高、升级维护困难的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种基站空口协议测试的方法、装置及系统，以完成基站空口协议的测试。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基站空口协议测试的方法，包括：

编译测试测试用例脚本；

执行测试用例，将测试消息发送给被测基站；

接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，分析所述测试响应消息，输出所述测试用例的测试结果信息。

进一步地，上述方法还具有下面特点：

所述将测试消息发送给被测基站的步骤之前，所述方法还包括：将所述测试消息编码成MAC协议格式。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述将所述测试消息编码成MAC协议格式之后，所述方法还包括：

将所述MAC协议格式的测试消息编码成基带信号，然后通过无线方式发送给所述被测基站。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述将测试消息发送给被测基站的步骤之前，所述方法还包括：

若判断当前没有上行带宽，则申请带宽，然后再发送所述测试消息。

进一步地，上述方法还具有下面特点：所述接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，所述方法还包括：

将所述测试响应消息解码成所述测试用例脚本中定义的消息格式。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种实现基站空口协议测试的装置，包括：

测试代理单元，用于编译测试测试用例脚本，执行测试用例，将测试消息发送给终端代理单元；用于接收到所述终端代理单元发送的测试响应消息后，分析所述测试响应消息，输出所述测试用例的测试结果信息；

终端代理单元，用于将所述测试消息发送给被测基站；接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，将所述测试响应消息发送给所述测试代理单元。

进一步地，上述装置还具有下面特点：所述测试代理单元包括：

测试用例编辑器，用于接收用户编辑的测试用例脚本，将所述测试用例脚本输出给测试用例编译器；

测试用例编译器，用于编译所述测试用例脚本，若编译成功，则将编译后的测试用例脚本输出给测试执行器；

测试执行器，用于加载编译好的测试用例，执行测试用例，将测试消息输出给第一通讯单元；用于分析所述第一通讯模块输出的所述测试响应消息，将分析出的测试结果发送给输出管理模块；

第一通讯模块，用于将所述测试消息发送给所述终端代理单元；用于将所述终端代理单元返回的测试响应消息输出给所述测试执行器；

输出管理模块，用于输出所述测试执行器发送的测试结果信息。

进一步地，上述装置还具有下面特点：所述测试代理单元还包括编解码器，

所述测试执行器，将测试消息输出给第一通讯模块之前，还用于将所述测试消息输出给所述编解码器；还用于分析所述第一通讯模块输出的所述测试响应消息之前将所述测试响应消息输出给所述编解码器；

所述编解码器，用于将所述测试消息编码成MAC协议格式后，返回给所述测试执行器；用于将所述测试响应消息解码成所述测试用例脚本中定义的消息格式，返回给所述测试执行器。

进一步地，上述装置还具有下面特点：所述终端代理单元包括：第二通讯模块、基带模块和射频处理器，其中，

所述第二通讯模块，与所述第一通讯模块连接，用于接收到所述测试消息后输出给所述基带模块；用于将所述基带模块输出的测试响应消息发送所述第一通讯模块；

所述基带模块，用于将所述测试消息基带编码成基带信号，然后输出给射频处理器；用于对所述射频处理器输出的测试响应消息进行基带解码，然后输出给所述第二通讯模块；

射频处理器，用于调制所述基带信号，然后通过无线方式发送给所述被测基站；用于接收被测基站返回的所述测试响应消息，将所述测试响应消息解调后输出给所述基带模块。

进一步地，上述装置还具有下面特点：所述终端代理单元还包括调度器，所述第二通讯模块和所述基带模块之间的消息交互经过所述调度器，所述调度器包括：

消息缓存模块，用于缓存所述第二通讯模块输出的所述测试消息，然后触发任务管理模块；

任务管理模块，用于判断当前是否具有上行带宽，若没有，则触发带宽申请模块；

带宽申请模块，用于申请带宽，通过申请的带宽将所述测试消息输出给所述基带模块。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种实现基站空口协议测试的系统，包括被测基站和上述的实现基站空口协议测试的装置，其中，

所述实现基站空口协议测试的装置，用于运行测试用例，将测试消息发送给所述被测基站；用于接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，进行分析，输出所述测试用例的测试结果信息；

所述被测基站，用于接收到所述测试消息后，向所述装置返回测试响应消息。

综上，本发明提出的一种基站空口协议测试的方法、装置及系统，能够利用已有的终端，仅仅对其进行少量的修改，即增加一个软件测试代理就能完成基站空口协议测试，效率极高，具有很强的实用性，既规避上文中提到的第一种、第二种测试方法的功能上的弊端，也规避了商用工具开发维护成本高、开发时间长的不足。

附图说明

图1为本发明的实现基站空口协议测试的系统的示意图；

图2为本发明的实现基站空口协议测试的装置的示意图；

图3是本发明的基站空口协议测试的方法的流程图；

图4为根据本发明对WiMAX基站空口协议测试的方法的流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

图1为本发明的实现基站空口协议测试的系统的示意图，如图1所示，本系统包括被测基站和实现基站空口协议测试的装置101，装置101通过无线射频方式跟被测试基站进行通讯完成测试。

用户可以在装置101上编辑测试用例脚本，装置101用于接收用户编辑的测试用例脚本后，对该测试用例脚本进行编译，然后运行测试用例，将测试消息发送给被测基站；用于接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，进行分析，输出所述测试用例的测试结果信息。

被测基站，用于接收到所述测试消息后，向所述装置返回测试响应消息。

其中，装置101包括测试代理单元102和终端代理单元103，用户可以通过测试代理单元102来控制装置101。

终端代理单元103可以相当于现有终端中的PHY层的实现部分，主要指基带模块和射频处理器。

测试代理单元102相当于取代了现有终端的MAC层的实现，并完成普通终端所不具有的任意定制消息内容、任意定制协议流程的功能。测试代理单元102产生空口协议消息、控制空口协议测试流程，终端代理单元103完成跟被测基站的PHY同步，负责将空口消息用无线方式发送到被测基站，同时接收被测基站返回的空口消息上报给测试代理单元102。

具体地，本实施例中的测试代理单元102和终端代理单元103的功能如下：

测试代理单元102，用于编译测试测试用例脚本，执行测试用例，将测试消息发送给终端代理单元103；用于接收到终端代理单元103发送的测试响应消息后，分析所述测试响应消息，输出所述测试用例的测试结果信息；

终端代理单元103，用于将所述测试消息发送给被测基站；接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，将所述测试响应消息发送给测试代理单元102。

图2为本发明的实现基站空口协议测试的装置的示意图，如图2所示，

测试代理单元102主要包括：测试用例编辑/编译器202、测试执行器203、输出管理模块201、编解码器204和通讯模块205；

终端代理单元103主要包括：通讯模块212、调度器208、基带模块207和射频处理器206，其中，调度器208又可以包括：消息缓存模块209、任务管理模块210、带宽申请模块211。

其中，输出管理模块201用于输出测试用例的测试结果信息，测试结果信息可以包括：测试过程流程图、交互的具体消息、异常信息、测试用例是否通过的结论等。

测试用例编辑/编译器202能根据测试需要编辑具体测试用例脚本，并提供脚本编译功能，把具体的测试用例脚本编译成测试执行器203需要的文件格式；

测试执行器203用于执行编译好的测试用例脚本，完成测试过程；

编解码器204可以根据相应的协议，例如WiMAX协议，把测试用例脚本中定义的消息编码成MAC协议码流，也把MAC协议码流解码成测试用例脚本中定义的消息；

通讯模块205通过TCP连接和终端代理单元103的通讯模块212建立通讯链路，主要有四条TCP连接，分别传送广播消息、普通管理消息、媒体PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)消息，及终端代理单元103与测试代理单元102之间的控制消息；前向将终端代理调度器上报的WiMAX消息送给测试代理，反向将测试代理发送过来的WiMAX消息送给终端代理的调度器；

射频处理器206用于完成无线信号调制解调及相应信号的发送、接收处理；

基带模块207用于完成WiMAX信号的编码、解码功能及Ranging code(测距码)交互，Ranging code交互主要完成测试系统与被测试系统的时间、功率、频率的同步；

通讯模块212和基带模块之间交互的消息可以先经过调度器208进行调度，调度器208包括：消息缓存模块209、任务管理模块210和带宽申请模块211。

其中，消息缓存模块209主要用来缓存上、下行的消息，例如WiMAX消息，在带宽不够的时候用于缓存上行消息，在通讯模块212忙碌时用于缓存下行消息。

任务管理模块210用于在传送上行消息时根据当前系统带宽判断是否需要申请带宽，及管理上行消息的分片组包；在传送下行消息时，根据不同的消息类型及当前通讯模块212的状态决定将下行消息送入不同的通讯连接或消息缓存模块209，另外管理下行消息的分片和组包。

带宽申请模块211主要负责上行带宽的申请功能。

图3是本发明的基站空口协议测试的方法的流程图，本发明的基站空口协议测试的方法可以应用于终端，如图所示，本方法可以包括下面步骤：

步骤100、终端编译测试测试用例脚本；

步骤200、终端执行测试用例，将测试消息发送给被测基站；

步骤300、终端接收到被测基站返回的测试响应消息后，分析所述测试响应消息，输出所述测试用例的测试结果信息。

其中，在步骤200中，终端将测试消息发送给被测基站之前，优选地将测试消息编码成MAC协议格式，然后，可以进一步将MAC协议格式的测试消息编码成基带信号，然后通过无线方式发送给所述被测基站。

进一步地，在步骤200中，终端在将测试消息发送给被测基站之前，可以判断当前是否有上行带宽，若没有，则申请带宽，然后再发送测试消息。

进一步地，在步骤300中，终端接收到被测基站返回的测试响应消息后，可以将所述测试响应消息解码成所述测试用例脚本中定义的消息格式。

本发明的基站空口协议测试的方法利用已有的终端，仅仅对其进行少量的修改，实际应用可以仅增加一个软件测试代理，即能完成基站空口协议测试，效率极高，具有很强的实用性。

下面以WiMAX基站为被测基站为例详细说明本发明的基站空口协议测试的方法。

图4为根据本发明对WiMAX基站空口协议测试的方法的流程图，如图所示，具体流程如下：

步骤1：终端的测试用例编辑/编译器202接收用户编辑的测试用例脚本；

步骤2：测试用例编辑/编译器202编译测试用例脚本；

步骤3：测试用例编辑/编译器202判断测试用例脚本编译是否成功，如果编译成功转步骤4，如果不成功转步骤1；

步骤4：用户触发测试执行器203执行测试用例；

步骤5：测试执行器203判断测试用例的执行是否结束，如果测试用例执行结束，则转步骤20，否则转步骤6；

步骤6：测试执行器203判断是否是消息处理，如果是消息处理，转步骤7，否则执行测试用例的非消息处理流程；

步骤7：测试执行器203判断处理的消息是否是上行消息，如果是上行消息处理，则将上行消息发送给编解码器204，然后转步骤8，否则转下行消息处理步骤19；

步骤8：编解码器204对上行消息进行编码，把脚本中的消息格式编码成WiMAX MAC协议格式码流，编码后的消息返回给测试执行器203，然后由测试执行器203转给通讯模块205，由通讯模块205发送给通讯模块212，然后通讯模块212再将上行消息发送给调度器208的消息缓存模块209；

步骤9：消息缓存模块209缓存上行消息，并触发任务管理模块210；

步骤10：任务管理模块210根据UL-MAP消息判断目前是否有上行带宽，如果有上行带宽转步骤12，否则任务管理模块210触发带宽申请模块211，转向步骤11进行带宽申请；

步骤11：带宽申请模块211根据需要申请带宽，将上行消息输出给基带模块207；

步骤12：基带模块207把WiMAX MAC协议码流处理成基带信号，送给射频处理器206进行处理；

步骤13：射频处理器206对基带信号进行调制，然后通过无线方式发送给被测试基站204，被测试基站204接收到上行信号后进行相应的处理，向终端返回测试响应信号(即下行信号)；

步骤14：射频处理器206接收从被测试基站104发来的下行信号，解调后交给基带模块207处理；

步骤15：基带模块207对下行消息进行基带解码，输出给调度器208；

步骤16：消息缓存模块209缓存下行消息；

步骤17：任务管理模块210根据当前任务情况选择合适的时机通过通讯模块212及通讯模块205把下行消息送给测试代理单元213；

步骤18：编解码器204解码下行消息，把下行WiMAX MAC码流解码成测试脚本中定义的消息格式，然后输出给测试执行器203，然后转步骤7；

步骤19：测试执行器203根据相应的测试用例对下行消息进行分析，将分析结果输出给输出管理模块201，然后转向步骤5；

步骤20：测试用例结束，输出管理模块201输出测试结果数据，包括：测试用例过程的流程图、测试用例是否通过的结论等。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种基站空口协议测试的方法，包括：

编译测试测试用例脚本；

执行测试用例，将测试消息发送给被测基站；

接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，分析所述测试响应消息，输出所述测试用例的测试结果信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将测试消息发送给被测基站的步骤之前，所述方法还包括：

将所述测试消息编码成MAC协议格式。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述将所述测试消息编码成MAC协议格式之后，所述方法还包括：

将所述MAC协议格式的测试消息编码成基带信号，然后通过无线方式发送给所述被测基站。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述将测试消息发送给被测基站的步骤之前，所述方法还包括：

若判断当前没有上行带宽，则申请带宽，然后再发送所述测试消息。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，所述方法还包括：

将所述测试响应消息解码成所述测试用例脚本中定义的消息格式。

6.一种实现基站空口协议测试的装置，其特征在于，包括：

测试代理单元，用于编译测试测试用例脚本，执行测试用例，将测试消息发送给终端代理单元；用于接收到所述终端代理单元发送的测试响应消息后，分析所述测试响应消息，输出所述测试用例的测试结果信息；

终端代理单元，用于将所述测试消息发送给被测基站；接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，将所述测试响应消息发送给所述测试代理单元。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于：所述测试代理单元包括：

测试用例编辑器，用于接收用户编辑的测试用例脚本，将所述测试用例脚本输出给测试用例编译器；

测试用例编译器，用于编译所述测试用例脚本，若编译成功，则将编译后的测试用例脚本输出给测试执行器；

测试执行器，用于加载编译好的测试用例，执行测试用例，将测试消息输出给第一通讯单元；用于分析所述第一通讯模块输出的所述测试响应消息，将分析出的测试结果发送给输出管理模块；

第一通讯模块，用于将所述测试消息发送给所述终端代理单元；用于将所述终端代理单元返回的测试响应消息输出给所述测试执行器；

输出管理模块，用于输出所述测试执行器发送的测试结果信息。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于：所述测试代理单元还包括编解码器，

所述测试执行器，将测试消息输出给第一通讯模块之前，还用于将所述测试消息输出给所述编解码器；还用于分析所述第一通讯模块输出的所述测试响应消息之前将所述测试响应消息输出给所述编解码器；

所述编解码器，用于将所述测试消息编码成MAC协议格式后，返回给所述测试执行器；用于将所述测试响应消息解码成所述测试用例脚本中定义的消息格式，返回给所述测试执行器。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：所述终端代理单元包括：第二通讯模块、基带模块和射频处理器，其中，

所述第二通讯模块，与所述第一通讯模块连接，用于接收到所述测试消息后输出给所述基带模块；用于将所述基带模块输出的测试响应消息发送所述第一通讯模块；

所述基带模块，用于将所述测试消息基带编码成基带信号，然后输出给射频处理器；用于对所述射频处理器输出的测试响应消息进行基带解码，然后输出给所述第二通讯模块；

射频处理器，用于调制所述基带信号，然后通过无线方式发送给所述被测基站；用于接收被测基站返回的所述测试响应消息，将所述测试响应消息解调后输出给所述基带模块。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于：所述终端代理单元还包括调度器，所述第二通讯模块和所述基带模块之间的消息交互经过所述调度器，所述调度器包括：

消息缓存模块，用于缓存所述第二通讯模块输出的所述测试消息，然后触发任务管理模块；

任务管理模块，用于判断当前是否具有上行带宽，若没有，则触发带宽申请模块；

带宽申请模块，用于申请带宽，通过申请的带宽将所述测试消息输出给所述基带模块。

11.一种实现基站空口协议测试的系统，其特征在于，包括被测基站和如权利要求6-10任一项所述的装置，其中，

所述装置，用于运行测试用例，将测试消息发送给所述被测基站；用于接收到所述被测基站返回的测试响应消息后，进行分析，输出所述测试用例的测试结果信息；

所述被测基站，用于接收到所述测试消息后，向所述装置返回测试响应消息。

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