CN106130828A - 窄带物联网终端一致性测试方法和系统 - Google Patents

窄带物联网终端一致性测试方法和系统 Download PDF

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Abstract

公开了一种窄带物联网(NB‑IoT)终端一致性测试方法和系统，基于主计算机和系统模拟器，可以分别对终端的媒体接入层、无线链路控制层、分组数据汇聚协议层和无线资源控制层的在控制平面解决方案和用户平面解决方案下进行协议一致性测试，从而有助于优化测试流程，促进对NB‑IoT终端的开发和完善。

Description

窄带物联网终端一致性测试方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种窄带物联网终端一致性测试方法。
背景技术
窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)是低功耗广域网(LowPower Wide Access，LPWA)的众多技术之一，其可以支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT具备四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，覆盖面积扩大100倍；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。可以广泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、资产跟踪、智能停车、智慧农业等。
NB-IoT使用180kHz上下行带宽通过E-UTRA接入网络，可直接部署于GSM网络或LTE网络。NB-IoT有三种部署的模式：Stand-alone operation、Guard-band operation以及In-band operation。下行使用OFDMA多址技术，上行使用SC-FDMA，分为单音(Single-tone，一个上行子载波)和多音(Multi-tone，多个上行子载波)。Rel13的NB-IoT采用的是半双工的FDD，暂不支持TDD。NB-IoT支持多载波(Multi-carrier，即Multi-PRB)方式，即可以另外使用其他非锚定(non-anchor)NB-IoT载波来传数据，具体结合部署方式，可支持的组合有inband+inband、inband+guardband、guardband+guardband、Standalone+standalone，不支持standalone mode和guard-band或in-band的组合。目前我国运营商计划对NB-IoT的部署在GSM频段上，主要集中在800-900MHz。
NB-IoT技术的核心规范虽然写在LTE(长期演进)规范中，但仍然认为它是一个独立的RAT(Radio Access Technologies，无线接入技术)，其与LTE技术主要差别在于其对LTE的媒体接入层(MAC)、无线链路控制层(RLC)以及分组数据汇聚协议(PDCP)层协议功能进行了简化和调整，对无线资源控制(RRC)层新添加了挂起-恢复(suspend-resume)流程，NAS协议中引入了新的专用的消息和过程，以便快速恢复连接。NB-IoT分为三种解决方案：一种是控制平面解决方案(Control Plane Solution，简称CP solution，或称为ControlPlane CIoT EPS optimizations)，一种是用户平面解决方法(User Plane Solution，简称UP solution，或称为User Plane CIoT EPS optimizations)和同时使用两种解决方案。其中CP解决方案是NB-IoT终端必须支持的，UP解决方案是可选支持的。
同时，TTCN-3(Testing and Test Control Notation)作为TD-LTE及后续的4G无线移动通信终端一致性测试的通用语言，使用其脚本控制实现对终端协议栈信令一致性测试的可靠性和成熟度已被业界广泛认可。TTCN-3测试例代码明确定义了终端一致性测试中所有测试例的测试条件、测试流程及配置消息内容等参数，通过在终端一致性测试仪表平台上运行该脚本，测试出不同厂商的被测终端(芯片)对核心协议的解读与实现是否一致，最终保障通过认证的商用终端在现网中与能够不同厂商的网络设备之间互连互通。
目前缺乏对于NB-IoT终端的一致性测试方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种窄带物联网终端一致性测试方法和系统，对NB-IoT终端的协议一致性进行测试。
第一方面，提供一种窄带物联网(NB-IoT)终端一致性测试方法，包括：
步骤S100、将待测试终端设置为第一测试回环模式，在第一测试回环模式下，所述待测试终端对于接收到的由无线资源控制层(RRC)承载的包裹于非接入层(NAS)消息中的下行用户数据不处理数据内容直接通过非接入(NAS)层消息返回；同时，将待测试终端的NAS层设置为使用空加密算法，不使用健壮性头压缩(ROHC)；
步骤S200、主计算机下发指令将系统模拟器中的物理层(PHY)设置为标准配置，SRB1bis端口的媒体接入层(MAC)设置为下行不添加MAC层包头并且上行不去除MAC包头或者仅下行不添加MAC包头，将SRB1bis端口的无线链路控制层(RLC)设置为透明模式(TM)；或者，主计算机下发指令将系统模拟器的PHY层和MAC层设置为标准配置，将RLC层设置为透明模式；
步骤S300、主计算机建立和分解上行和/或下行MAC和/或RLC层头、控制RLC层序列号(SN，Sequence Number)和状态变量，调用RRC和NAS编解码器。通过向系统模拟器的SRB1bis下行RLC层端口下发携带了承载用户数据NAS消息的MAC层协议数据单元(PDU)，并在SRB1bis上行端口接收MAC层PDU或RLC层PDU，根据接收到的所述PDU检测所述待测试终端的媒体接入层协议一致性；或者，主计算机通过向系统模拟器的SRB1bis下行RLC层端口发送携带了承载用户数据NAS消息的RLC层PDU，并在SRB1bis上行端口接收RLC层PDU，根据接收到的所述RLC层PDU检测所述待测试终端的无线链路控制层协议一致性。
优选地，所述方法还包括：
步骤400、将待测试终端设置为第二测试回环模式，在第二测试回环模式下，所述待测试终端通过双向数据无线承载(DRB)对于接收到的分组数据汇聚协议(PDCP)层的下行用户数据不处理数据内容将PDCP层PDU回环；同时，将待测试终端设置为使用加密和ROHC；
步骤500、主计算机下发指令将系统模拟器的PHY层、MAC层和RLC层设置为标准模式，将PDCP层配置为在上行方向和/或下行方向不进行头处理，只对下行方向配置ROHC，上行接收ROHC的反馈消息；
步骤600、主计算机控制PDCP层SN和状态变量，通过DRB下行端口向系统模拟器的PDCP层下发PDCP层PDU，并在DRB上行端口接收PDCP层PDU，根据接收到的所述PDU检测所述待测试终端的具有ROHC模式的PDCP层的协议一致性。
优选地，所述方法还包括：
步骤S700、将待测试终端设置为第二测试回环模式；同时，将待测试终端设置为使用加密但不使用ROHC；
步骤S800、将主计算机下发指令将系统模拟器的协议栈中的PHY层、MAC层和RLC控制层设置为标准模式，将PDCP层配置为透明模式使得PDCP层在下行方向不添加PDCP头且在上行方向不移除PDCP头；
步骤S900、主计算机控制PDCP层SN和状态变量，通过DRB下行端口向系统模拟器的PDCP层下发PDCP层PDU，并在DRB上行端口接收PDCP层PDU，根据接收到的所述PDU检测所述待测试终端的非ROHC模式的PDCP层的协议一致性。
优选地，所述主计算机通过读取TTCN测试程序进行所述配置。
第二方面，提供一种窄带物联网(NB-IoT)终端一致性测试方法，包括：：
步骤S1000、将待测试终端设置为正常模式；同时，将待测试终端设置为使用NAS加密和完整性保护，不使用ROHC；或者，将待测试终端设置为使用PDCP和NAS加密和完整性保护，不使用ROHC；
步骤S1100、主计算机下发指令将系统模拟器的PHY层、MAC层和RLC层设置为标准模式，同时，启用NAS加密和完整性保护；或者，主计算机下发指令将系统模拟器的PHY层、MAC层、RLC层和PDCP层设置为标准模式，同时，启用PDCP和NAS加密和完整性保护；
步骤S1200、主计算机在下行方向完成待发送NAS消息的加密和完整性保护后通过SRB1bis端口下发承载/未承载NAS消息的RRC消息或通过SRB0下发RRC消息到系统模拟器的RRC层，同时，在上行方向上接收系统模拟器通过SRB1bis端口上报的包含安全保护和已编码NAS消息的RRC消息和/或通过SRB0端口上报的RRC消息，根据接收到的所述消息检测所述待测试终端的RRC层的协议一致性；或者，主计算机在下行方向完成待发送NAS消息的加密和完整性保护后通过SRB1端口下发承载/未承载NAS消息的RRC消息或通过SRB0下发RRC消息到系统模拟器的RRC层，同时，在上行方向上通过SRB1和/或通过SRB0端口接收系统模拟器RRC层上报的消息，根据接收到的所述消息检测所述待测试终端的RRC层的协议一致性。
优选地，所述主计算机通过读取TTCN测试程序进行所述配置。
第三方面，一种窄带物联网(NB-IoT)终端一致性测试系统，包括：
待测试终端；
系统模拟器；以及
主计算机，与所述待测试终端和所述系统模拟器连接，适于执行如上所述的方法。
通过本发明的方法和系统，可以较好地进行NB-IoT终端的协议一致性的测试，有助于优化测试流程，促进对NB-IoT终端的开发和完善。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是发明实施例的测试系统的示意图；
图2A是本发明实施例的第一测试回环模式的协议模型示意图；
图2B是本发明实施例的第二测试回环模式的协议模型示意图；
图3A是本发明实施例的MAC层测试流程的模型示意图；
图3B是本发明实施例的MAC层测试流程的流程图；
图4A是本发明实施例的RLC层测试流程的模型示意图；
图4B是本发明实施例的RLC层测试流程的流程图；
图5A是本发明实施例的ROHC模式的PDCP层测试流程的模型示意图；
图5B是本发明实施例的ROHC模式的PDCP层测试流程的模型示意图；
图6A是本发明实施例的非ROHC模式的PDCP层测试流程的模型示意图；
图6B是本发明实施例的非ROHC模式的PDCP层测试流程的模型示意图；
图7A是本发明实施例的对CP解决方案的RRC层测试流程的模型示意图；
图7B是本发明实施例的对CP解决方案的RRC层测试流程的流程图；
图8A是本发明实施例的对UP解决方案的RRC层测试流程的模型示意图；
图8B是本发明实施例的对UP解决方案的RRC层测试流程的流程图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
图1是本发明实施例的测试系统的示意图。如图1所示，所述测试系统包括主计算机Host-PC、系统模拟器SS和被测试用户设备UE。
其中，主计算机Host-PC承载TTCN3代码，产生TTCN-3运行所需的编译代码，用于控制系统模拟器SS执行测试流程。
系统模拟器SS承载有NB-IoT协议栈，可以模拟网络侧的RLC(Radio LinkControl，无线链路控制)层、MAC(Media Access Control，媒体访问控制)层、物理层和射频部分，根据Host-PC控制与被测试用户终端UE通过控制接口连接。
由此，通过主计算机Host-PC控制系统模拟器SS模拟网络侧发送和接收基于NB-IoT的信令，可以实现对于被测试用户终端UE的一致性测试。
根据需要测试的是CP解决方案的功能还是UP解决方案的功能，待测试终端可以被配置为不同的回环模式以进行对应的测试。对于CP解决方案和UP解决方案都支持的功能可以仅在第一测试回环模式下进行测试。对于UP解决方案独有的功能需要在UP解决方案对应的测试环境下单独进行测试。NB-IoT的测试例可沿用LTE测试例的设计思路，即采用对每个协议层单独测试的方法，所以本发明提出对NB-IoT终端协议栈的媒体接入(MAC)层、无线链路控制(RLC)层、分组数据汇聚协议(PDCP)层以及无线资源控制(RRC)层的测试模型作为测试的参考和基础。
NB-IoT CP和UP解决方案共同与LTE的区别包括：MAC层传输块(TransmissionBlock Size，TBS)变小，仅有1个混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest，HARQ)进程，没有RLC UM模式，没有SRB2端口(Signaling Radio Bearers—信令无线承载)，新增SRB1bis端口替代未激活安全的SRB1，独立ASN.1且可引用LTE已有定义。
同时，CP解决方案与LTE的主要区别还包括：无DRB(Data Radio Bearer，数据无线承载)，无PDCP，无AS(Access Stratum，接入层)安全保护，不支持RRC连接重建立(RRCconnection re-establishment)和RRC连接重配置(RRC connection reconfiguration)，传输的为IP/non-IP/SMS类型的用户数据，NAS(Non-Access Stratum，非接入层)层可选的IP数据ROHC功能，新增DoNAS(data over NAS)功能。
同时，UP解决方案与LTE的主要区别还包括：最多支持2个DRB(第1个默认，第2个可选)，新增RRC/NAS挂起和恢复过程。
在NB-IoT协议一致性测试系统框架中，TTCN-3代码运行于主计算机Host-PC上，控制系统模拟器SS的行为。对于RRC层协议一致性测试，TTCN模拟了SS RRC层和网络侧行为，SS侧使用正常功能的底层。对于MAC/RLC/PDCP层协议一致性测试，激活启用UE Loop back数据回环模式将收到的data发回网络，TTCN-3代码模拟被测试层的部分功能，并将SS配置为特定的模式。
图2A是本发明实施例的第一测试回环模式的协议模型示意图。如图2A所示，在第一测试回环模式下，在NAS层为Control Plane CIoT EPS optimizations提供用户数据回环，对于每个用户数据，当待测试终端UE收到下行用户数据时通过NAS消息上将其返回，且不考察数据内容及EPS(Evolved Packet System，演进分组系统)相关的TFT(Traffic FlowTemplate，业务流模板)内容。如图2A所示，待测试终端UE包括PHY层(L1)、MAC层(L2)、RLC层(L2)以及RRC层(L3)。PHY层通过空中接口与系统模拟器SS通信，从下行信道接收信息，并通过上行信道发送。NAS层通过接口与RRC层连接，在测试控制的控制下通过测试信令消息激活回环操作。也就是说，在第一测试回环模式下，所述待测试终端在非接入层(NAS)对于接收到的下行用户数据不处理数据内容直接通过非接入层(NAS)消息返回。
图2B是本发明实施例的第二测试回环模式的协议模型示意图。如图2B所示，在第二测试回环模式下，双向DRB提供PDCP SDU回环，对于每个双向DRB当UE收到下行PDCP层SDU(Service Data Unit，服务数据单元)时在同一无线承载(Radio，RB)上将其返回且不考察PDCP层SDU内容及EPS(Evolved Packet System，演进分组系统)相关的TFT(Traffic FlowTemplate，业务流模板)内容。也就是说，在第二测试回环模式下，所述待测试终端通过双向数据无线承载(DRB)在分组数据汇聚协议(PDCP)层对于接收到的下行用户数据不处理数据内容将PDCP层PDU回环。
由此，可以根据所要测试的功能属于CP解决方案还是由UP解决方案独有选择设置对应的测试回环模式。
图3A是本发明实施例的MAC层测试流程的模型示意图。
如图3A所示，该测试流程适用于在CP解决方案下的NB-IoT终端的MAC层测试。
如图3A所示，为了测试待测试终端UE的MAC层协议一致性，需要将其设置为第一测试回环模式，对NAS层的数据进行回环，仅存在SRB传输。同时，需要使用空加密算法，并且不使用ROHC。
在系统模拟器SS侧，PHY层配置为标准配置，MAC层配置除以下特殊模式其他功能正常。也即，MAC层的SRB1bis端口在下行方向不添加和/或者在上行方向不移除MAC层头字段(headers)，由主计算机Host-PC提供最终的包含填充块(padding)的PDU。SRB1bis端口的RLC层设置为透明模式(TM，Transparent Mode)，即RLC PDU就是RLC SDU。TTCN与SS的接口位于RLC层。
其中MAC层头字段添加/删除配置分为两种不同模式：
第一种是下行/上行头字段透明模式(DL/UL header-transparent mode)。在该模式下，在下行方向不添加头字段，同时在上行方向不移除header。
第二种是仅下行头字段透明模式(DL only header-transparent mode)。在该模式下，仅在下行方向不添加头字段，MAC层在上行方向为正常模式，即负责移除头字段并且按照逻辑信道Id分发MAC层SDU。
如果系统模拟器SS配置为第一种模式，主计算机Host-PC和系统模拟器SS之间最终交换的是MAC层PDU。它包括了MAC、RLC层头字段以及已编码的RRC消息。其中RRC消息按照ASN.1(Abstract Syntax Notation Number One，抽象语法描述1)PER(Packed EncodingRules，压缩编码规则)规则编解码，并且携带了承载用户数据的NAS消息。主计算机Host-PC搭载TTCN代码来负责组建/处理DL/UL方向的MAC层和RLC层头字段，维护RLC的SN(SequenceNumber，序列号)和状态变量，调用RRC和NAS编解码器对上层消息进行组建和解析。
如果系统模拟器SS配置为第二种模式，则在下行方向上，搭载TTCN代码的主计算机Host-PC最终在SRB1bis端口发送的是MAC层PDU，它包括了MAC、RLC头字段以及已编码的RRC消息。在上行方向，主计算机Host-PC和系统模拟器SS之间最终交换的是RLC层PDU。它包括了RLC层头字段以及已编码的RRC消息。系统模拟器SS将根据逻辑信道Id路由这些PDU。其中RRC消息按照ASN.1PER规则编解码，并且携带了承载用户数据的NAS消息。搭载TTCN代码的主计算机Host-PC负责组建下行方向的MAC、RLC层头字段，维护RLC层的SN(SequenceNumber，序列号)和状态变量，调用RRC和NAS编解码器对上层消息进行组建和解析。
主计算机Host-PC通过系统控制端口为待检测终端和系统模拟器配置上行调度许可(UL Scheduling Grant)和下行调度分配(DL Scheduling assignments)。系统模拟器SS可通过系统指示端口上报RACH(Random Access Channel，随机接入信道)前导码。
图3B是本发明实施例的MAC层测试流程的流程图。如图3B所示，该测试流程适用于在CP解决方案下的NB-IoT终端的MAC层测试。
如图3B所示，对于MAC层的测试流程包括：
步骤S100、将待测试终端设置为第一测试回环模式，在第一测试回环模式下，所述待测试终端对于接收到的由无线资源控制层(RRC)承载的包裹于非接入层(NAS)消息中的下行用户数据不处理数据内容直接通过非接入(NAS)层消息返回；同时，将待测试终端NAS层设置为使用空加密算法，不使用健壮性头压缩(ROHC)；
步骤S200、主计算机下发指令将系统模拟器中的物理层设置为标准配置，SRB1bis端口的媒体接入层(MAC)设置为下行不添加媒体接入层包头并且上行不去除媒体接入层包头或者仅下行不添加媒体接入层包头，将SRB1bis端口的无线链路控制层(RLC)设置为透明模式(TM)；
步骤S300、主计算机建立和分解上行和/或下行MAC和/或RLC层头、控制RLC层序列号(SN，Sequence Number)和状态变量，调用RRC和NAS编解码器。通过向系统模拟器的SRB1bis下行RLC层端口下发携带了承载用户数据NAS消息的MAC层协议数据单元(PDU)，并在SRB1bis上行端口接收MAC层PDU或RLC层PDU，根据接收到的所述PDU检测所述待测试终端的媒体接入层协议一致性。
图4A是本发明实施例的RLC层测试流程的模型示意图。
如图4A所示，该测试流程适用于在CP解决方案下的NB-IoT终端的RLC层AM模式的测试。
在该模型中，待测试终端被配置为第一测试回环模式。同时，使用空加密算法，不使用ROHC。
在系统模拟器SS侧，PHY层和MAC层被配置为标准模式。RLC层被设置为透明模式(TM，Transparent Mode)，即RLC层PDU就是RLC层SDU。主计算机Host-PC与系统模拟器SS的接口位于RLC层。
由此，主计算机Host-PC和系统模拟器SS之间最终交换的是RLC层PDU，它包括RLC层头字段以及已编码的RRC消息。其中RRC消息按照ASN.1PER规则编解码，并且携带了承载用户数据的NAS消息。主计算机Host-PC基于TTCN代码的指示负责组建/处理上行和或下行方向的RLC层头字段，维护RLC层的SN和状态变量。对于RLC AM模式，主计算机Host-PC将负责下行方向的轮询poll生成和对收到的UL Poll的响应。
主计算机Host-PC通过系统控制端口为待检测终端和系统模拟器配置上行调度许可(UL Scheduling Grant)和下行调度分配(DL Scheduling assignments)。
图4B是本发明实施例的RLC层测试流程的流程图。
如图4B所示，对于RLC层的测试流程包括：
步骤S100’、将待测试终端设置为第一测试回环模式；同时，将待测试终端NAS层设置为使用空加密算法，不使用健壮性头压缩(ROHC)；
步骤S200’、主计算机下发指令将系统模拟器的物理层和媒体接入层设置为标准配置，将无线链路控制层设置为透明模式；
步骤S300’、计算机建立和分解上行和下行RLC层头、控制RLC层SN和状态变量，调用RRC和NAS编解码器。通过向系统模拟器的SRB1bis下行RLC层端口发送携带了承载用户数据NAS消息的RLC层PDU，并在SRB1bis上行端口接收RLC层PDU，根据接收到的所述RLC层PDU检测所述待测试终端的无线链路控制层协议一致性。
图5A是本发明实施例的ROHC模式的PDCP层测试流程的模型示意图。该模型适于对使用UP解决方案的NB-IoT终端的ROHC模式的PDCP层进行测试。其中，在待测试终端UE被配置为第二测试回环模式，将PDCP层以上的用户域数据进行回环。同时，使用加密和ROHC。
在系统模拟器SS侧，PHY层、MAC层、RLC层设为标准模式，完成完整协议栈功能。同时，默认情况下仅设置1个DRB，最多可以配置2个DRB。主计算机Host-PC与系统模拟器SS的接口位于PDCP层。
同时，系统模拟器SS的PDCP层配置为特殊模式，不进行头处理。同时，在下行和上行进行双向加密。只对下行方向配置ROHC，由上行接收ROHC反馈信息。同时，可以独立地配置下行或上行方向“不进行头处理(no header manipulation)”。在本测试模式下，系统模拟器SS在下行方向不添加PDCP层头，在上行方向不移除PDCP层头。系统模拟器SS负责维护PDCP层的状态变量。可以使用控制原语读取或设置PDCP内部状态变量。
主计算机Host-PC通过系统控制端口为待检测终端和系统模拟器配置上行调度许可(UL Scheduling Grant)和下行调度分配(DL Scheduling assignments)。
图5B是本发明实施例的ROHC模式的PDCP层测试流程的模型示意图。
如图5B所示，ROHC模式的PDCP层测试流程包括：
步骤S400、将待测试终端设置为第二测试回环模式，在第二测试回环模式下，所述待测试终端通过双向数据无线承载(DRB)对于接收到的分组数据汇聚协议(PDCP)层下行用户数据不处理数据内容将PDCP层PDU回环；同时，将待测试终端设置为使用加密和ROHC；
步骤S500、主计算机下发指令将系统模拟器的物理层、媒体接入层和无线链路控制层设置为标准模式，将PDCP层配置为在上行方向和/或下行方向不进行头处理，只对下行方向配置ROHC，由上行接收ROHC的反馈消息；
步骤S600、主计算机控制PDCP层SN和状态变量，通过DRB下行端口向系统模拟器的PDCP层下发PDCP层PDU，并在DRB上行端口接收PDCP层PDU，根据接收到的所述PDU检测所述待测试终端的具有ROHC模式的PDCP层的协议一致性。
图6A是本发明实施例的非ROHC模式的PDCP层测试流程的模型示意图。该模型用于NB-IoT终端在UP解决方案下的非ROCH模式的额PDCP层测试。待测试终端UE采用UP解决方案，并被设置为第二测试回环模式，将PDCP层以上的用户域数据进行回环。同时，使用加密但不使用ROHC。
在系统模拟器SS侧，PHY层、MAC层和RLC层被设为标准模式，完成完整协议栈功能。同时，默认情况下仅设置1个DRB，最多可以配置2个DRB。主计算机Host-PC与系统模拟器SS的接口位于PDCP层。
同时，PDCP层被配置为透传模式(TM，Transparent Mode)。系统模拟器SS在下行方向不添加PDCP层头，并在上行方向不移除PDCP层头。主计算机Host-PC负责维护PDCP层的SN和状态变量，使用模拟的加密算法完成双向AS加密功能。主计算机Host-PC为加密和解密留出外部函数接口。PDCP层不配置ROHC。
主计算机Host-PC通过系统控制端口为待检测终端和系统模拟器配置上行调度许可(UL Scheduling Grant)和下行调度分配(DL Scheduling assignments)。
图6B是本发明实施例的非ROHC模式的PDCP层测试流程的模型示意图。
如图6B所示，非ROHC模式的PDCP层测试流程包括：
步骤S700、将待测试终端设置为第二测试回环模式；同时，将待测试终端设置为使用加密但不使用健壮性头压缩(ROHC)；
步骤S800、将主计算机下发指令将系统模拟器的协议栈中的PHY层、MAC层和RLC控制层设置为标准模式，将PDCP层配置为透明模式使得PDCP层在下行方向不添加PDCP头且在上行方向不移除PDCP头；
步骤S900、主计算机控制PDCP层SN和状态变量，通过DRB下行端口向系统模拟器的PDCP层下发PDCP层PDU，并在DRB上行端口接收PDCP层PDU，根据接收到的所述PDU检测所述待测试终端的非ROHC模式的PDCP层的协议一致性。
图7A是本发明实施例的对CP解决方案的RRC层测试流程的模型示意图。在RRC层的测试流程中，采用CP解决方案的待测试终端UE被设置为正常模式。同时，待测试终端UE使用NAS加密和完整性保护，不使用ROHC。
在系统模拟器SS侧，PHY层、MAC层和RLC层设为标准配置，完成完整协议栈功能。SRB0上下行端口位于RLC层。SRB1bis端口位于并行测试RRC层和NAS层的两侧。启用NAS加密和完整性保护。
主计算机Host-PC搭载的TTCN代码中的RRC/NAS模拟器为SRB1bis提供了NAS消息的加密和完整性保护的功能。UL方向SS将包含了安全保护和已编码NAS层的RRC层消息上报到SRB1bis的RRC端口，下行方向在完成NAS消息的加密和完整性保护之后将承载了NAS消息的RRC消息通过SRB1bis的RRC端口发送给系统模拟器SS。
主计算机Host-PC通过系统控制端口为待检测终端和系统模拟器配置上行调度许可(UL Scheduling Grant)和下行调度分配(DL Scheduling assignments)。
图7B是本发明实施例的对CP解决方案的RRC层测试流程的流程图。
如图7B所示，RRC层测试流程包括：
步骤S1000、将待测试终端设置为正常模式；同时，将待测试终端设置为使用NAS加密和完整性保护，不使用ROHC；
步骤S1100、主计算机下发指令将系统模拟器的物理层、媒体接入层和无线链路控制层设置为标准模式，同时，启用NAS加密和完整性保护；
步骤S1200、主计算机在下行方向完成待发送NAS消息的加密和完整性保护后通过SRB1bis端口下发承载/未承载NAS消息的RRC消息或通过SRB0下发RRC消息到系统模拟器的RRC层，同时，在上行方向上接收系统模拟器通过SRB1bis端口上报的包含安全保护和已编码NAS消息的RRC消息和或通过SRB0端口上报的RRC消息，根据接收到的所述消息检测所述待测试终端的RRC层的协议一致性。
图8A是本发明实施例的对UP解决方案的RRC层测试流程的模型示意图。在该模型中，采用UP解决方案的待测试终端UE被设置为正常模式。同时，待测试终端UE使用PDCP和NAS加密和完整性保护，不使用ROHC。
在系统模拟器SS侧：PHY层、MAC层、RLC层和PDCP层设为标准模式，完成完整协议栈功能。SRB0上下行端口位于RLC层。SRB1端口位于并行测试成分RRC和NAS模块的两侧。DRB接口位于PDCP层。启用PDCP和NAS加密和完整性保护。
主计算机Host-PC搭载的TTCN代码中的RRC/NAS模拟器为SRB1提供了NAS消息的加密和完整性保护的功能。在上行方向，系统模拟器SS将包含了安全保护和已编码NAS的RRC消息上报到SRB1的RRC端口，下行方向在完成NAS消息的加密和完整性保护之后将承载了NAS消息的RRC消息通过SRB1的RRC端口发送给SS。
主计算机Host-PC通过系统控制端口为待检测终端和系统模拟器配置上行调度许可(UL Scheduling Grant)和下行调度分配(DL Scheduling assignments)。
图8B是本发明实施例的对UP解决方案的RRC层测试流程的流程图。
如图8B所示，RRC层测试流程包括：
步骤S1000’、将待测试终端设置为正常模式；同时，将待测试终端设置为使用PDCP和NAS加密和完整性保护，不使用ROHC；
步骤S1100’、主计算机下发指令将系统模拟器的PHY层、MAC层、RLC层和PDCP层设置为标准模式，同时，启用PDCP和NAS加密和完整性保护；
步骤S1200’、主计算机在下行方向完成待发送NAS消息的加密和完整性保护后通过SRB1端口下发承载/未承载NAS消息的RRC消息或通过SRB0下发RRC消息到系统模拟器的RRC层，同时，在上行方向上通过SRB1和/或通过SRB0端口接收系统模拟器RRC层上报的消息，根据接收到的所述消息检测所述待测试终端的RRC层的协议一致性。
由此，本发明提供了一种NB-IoT终端一致性测试模型设计，其可以作为NB-IoT终端一致性测试例设计的基础。
显然，本领域技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可存储于一计算机可读取介质中，该程序在执行时，可包括如上所述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种窄带物联网(NB-IoT)终端一致性测试方法，包括：
步骤S100、将待测试终端设置为第一测试回环模式，在第一测试回环模式下，所述待测试终端对于接收到的由无线资源控制层(RRC)承载的包裹于非接入层(NAS)消息中的下行用户数据不处理数据内容直接通过非接入(NAS)层消息返回；同时，将待测试终端的NAS层设置为使用空加密算法，不使用健壮性头压缩(ROHC)；
步骤S200、主计算机下发指令将系统模拟器中的物理层(PHY)设置为标准配置，SRB1bis端口的媒体接入层(MAC)设置为下行不添加MAC层包头并且上行不去除MAC包头或者仅下行不添加MAC包头，将SRB1bis端口的无线链路控制层(RLC)设置为透明模式(TM)；或者，主计算机下发指令将系统模拟器的PHY层和MAC层设置为标准配置，将RLC层设置为透明模式；
步骤S300、主计算机建立和分解上行和/或下行MAC和/或RLC层头、控制RLC层序列号(SN，Sequence Number)和状态变量，调用RRC和NAS编解码器；通过向系统模拟器的SRB1bis下行RLC层端口下发携带了承载用户数据NAS消息的MAC层协议数据单元(PDU)，并在SRB1bis上行端口接收MAC层PDU或RLC层PDU，根据接收到的所述PDU检测所述待测试终端的媒体接入层协议一致性；或者，主计算机通过向系统模拟器的SRB1bis下行RLC层端口发送携带了承载用户数据NAS消息的RLC层PDU，并在SRB1bis上行端口接收RLC层PDU，根据接收到的所述RLC层PDU检测所述待测试终端的无线链路控制层协议一致性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤400、将待测试终端设置为第二测试回环模式，在第二测试回环模式下，所述待测试终端通过双向数据无线承载(DRB)对于接收到的分组数据汇聚协议(PDCP)层的下行用户数据不处理数据内容将PDCP层PDU回环；同时，将待测试终端设置为使用加密和ROHC；
步骤500、主计算机下发指令将系统模拟器的PHY层、MAC层和RLC层设置为标准模式，将PDCP层配置为在上行方向和/或下行方向不进行头处理，只对下行方向配置ROHC，上行接收ROHC的反馈消息；
步骤600、主计算机控制PDCP层SN和状态变量，通过DRB下行端口向系统模拟器的PDCP层下发PDCP层PDU，并在DRB上行端口接收PDCP层PDU，根据接收到的所述PDU检测所述待测试终端的具有ROHC模式的PDCP层的协议一致性。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤S700、将待测试终端设置为第二测试回环模式；同时，将待测试终端设置为使用加密但不使用ROHC；
步骤S800、将主计算机下发指令将系统模拟器的协议栈中的PHY层、MAC层和RLC控制层设置为标准模式，将PDCP层配置为透明模式使得PDCP层在下行方向不添加PDCP头且在上行方向不移除PDCP头；
步骤S900、主计算机控制PDCP层SN和状态变量，通过DRB下行端口向系统模拟器的PDCP层下发PDCP层PDU，并在DRB上行端口接收PDCP层PDU，根据接收到的所述PDU检测所述待测试终端的非ROHC模式的PDCP层的协议一致性。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述主计算机通过读取TTCN测试程序进行所述配置。
5.一种窄带物联网(NB-IoT)终端一致性测试方法，包括：
步骤S1000、将待测试终端设置为正常模式；同时，将待测试终端设置为使用NAS加密和完整性保护，不使用ROHC；或者，将待测试终端设置为使用PDCP和NAS加密和完整性保护，不使用ROHC；
步骤S1100、主计算机下发指令将系统模拟器的PHY层、MAC层和RLC层设置为标准模式，同时，启用NAS加密和完整性保护；或者，主计算机下发指令将系统模拟器的PHY层、MAC层、RLC层和PDCP层设置为标准模式，同时，启用PDCP和NAS加密和完整性保护；
步骤S1200、主计算机在下行方向完成待发送NAS消息的加密和完整性保护后通过SRB1bis端口下发承载/未承载NAS消息的RRC消息或通过SRB0下发RRC消息到系统模拟器的RRC层，同时，在上行方向上接收系统模拟器通过SRB1bis端口上报的包含安全保护和已编码NAS消息的RRC消息和/或通过SRB0端口上报的RRC消息，根据接收到的所述消息检测所述待测试终端的RRC层的协议一致性；或者，主计算机在下行方向完成待发送NAS消息的加密和完整性保护后通过SRB1端口下发承载/未承载NAS消息的RRC消息或通过SRB0下发RRC消息到系统模拟器的RRC层，同时，在上行方向上通过SRB1和/或通过SRB0端口接收系统模拟器RRC层上报的消息，根据接收到的所述消息检测所述待测试终端的RRC层的协议一致性。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主计算机通过读取TTCN测试程序进行所述配置。
7.一种窄带物联网(NB-IoT)终端一致性测试系统，包括：
待测试终端；
系统模拟器；以及
主计算机，与所述待测试终端和所述系统模拟器连接，适于执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
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