TETRA数字集群系统分组数据互操作性测试的研究.docVIP

TETRA数字集群系统分组数据互操作性测试的研究 　　【摘 要】主要提出了一种基于TTCN-3测试语言和外部设备接口（PEI）的TETRA系统分组数据互操作性测试方案。首先介绍测试系统框架，然后对PEI链路的建立流程进行分析，最后阐述了基于TTCN-3的TETRA系统分组数据互操作性测试的具体实现，并给出基于TTworkbench测试平台的测试例的测试结果。 　　【关键词】TETRA 分组数据 互操作性 TTCN-3 　　中图分类号：TN929.52 文献标识码：A 文章编号：1006-1010（2014）-02- 　　1 引言 　　TETRA系统是目前国内外应用最普遍的数字集群通信系统，市场上已经有众多厂商生产开发的各类TETRA终端和网络设备。为了确保这些设备都完全符合ETSI制定的TETRA标准[1]，就需要对不同厂商生产的TETRA终端和网络设备进行互操作性测试。目前，国际上的TETRA产业联盟（TETRA MoU）所进行的TETRA互操作性测试仍然是手工完成的，工作效率低、测试时间长，测试后需要耗费大量人力和时间对待测设备采集的日志文件进行分析，往往数月后才能获得最终测试结果。因此，迫切需要建立一套可以快速、便捷地自动完成TETRA互操作性测试的系统。 　　在TETRA系统测试中，分组数据的测试较复杂。本文针对分组数据测试的PPP协议处理、TTCN-3测试例的编写、系统适配器（SA，System Under Test Adapter）和编解码器（CD，Codec）的开发等关键问题进行了分析，并给出了相应的解决方案。 　　2 测试系统框架 　　被测系统由移动台（MS，Mobile Station）和交换与管理基础设施（SwMI，Switching and Management Infrastructure）共同构成，测试系统组成如图1所示。 　　图1 测试系统组成 　　移动台和SwMI之间通过TETRA空中接口协议标准进行信令和数据的传输。TETRA产业联盟针对TETRA系统分组数据业务的互操作性测试制定了测试标准（TTR001-05[3]）和测试计划（IOP001-05[4]）。测试系统使用TTCN-3测试语言进行开发。TTCN-3是由ETSI维护的全球适用的标准测试语言，适用于描述在多种通信端口上的各种响应系统测试，已经被广泛应用于协议测试领域[5-7]。测试系统模拟数据终端的功能，通过PEI（Peripheral Equipment Interface，外部设备接口）接口控制移动台发送和接收分组数据，并将接收到的数据和测试标准进行对比，从而实现互操作性自动测试。 　　测试系统、移动台和SwMI之间的分组数据测试协议栈如图2所示。进行分组数据测试时，测试系统通过PEI链路与移动台相连接。测试系统的数据经过移动台的PEI控制实体处理后，再传至移动台的SNDCP实体，进而触发移动台与SwMI进行相应的空中接口协议交互。 　　图2 测试系统、移动台和SwMI之间的分组数据测试协议栈 　　3 PEI协议过程分析 　　测试系统通过PEI链路和被测系统进行通信，而PEI链路的建立需要遵从PPP（Point to Point Protocol）协议[8-9]。测试系统与移动台连接后，先向移动台发送“ATD*99#”命令，随后两者之间开始进行建链协商。 　　PEI链路的建立分为三个阶段进行： 　　第一阶段是链路控制协议（LCP，Link Control Protocol）协商，主要进行与链路控制相关的参数的配置，包括最大帧长、异步控制字符映射、是否使用鉴权协议和头部压缩等。 　　第二阶段是鉴权，本阶段是否执行取决于在LCP阶段协商中是否使用鉴权协议。如果使用鉴权协议，在本阶段就需要进行相应的鉴权处理，目前系统支持的鉴权协议是PAP鉴权[10]和CHAP鉴权[11]；否则，跳过本阶段直接进入下一阶段。 　　第三阶段是网络控制协议（NCP，Network Control Protocol）协商，主要进行网络层相关参数的配置，包括IP地址的分配、TCP/IP头部压缩等。本测试系统中具体执行IP控制协议（IPCP，IP Control Protocol）。 　　测试系统可以以静态IP地址或动态IP地址进行PDP上下文激活，其通过PEI链路与移动台的交互过程和移动台通过空中接口与SwMI的交互过程具有对应关系。 　　NCP阶段完成后，链路进入可进行数据通信的“链路打开”状态，即分组数据PDP上下文激活成功。此后，链路两端可以随时向对方发送分组数据。 　　测试过程中，测试系统向被测系统发送承载ICMP报文的IP数据包进行数据传输测试。当发送IP数据包时，IP数据包会被封装在PPP帧中进行传输，