一种多小区TTCN协议一致性测试平台系统

摘要

本发明公开了一种多小区TTCN协议一致性测试平台系统，包括：计算机、主控模块、TD处理模块、连接切换箱、无线信道环境模拟仪器、信令分析仪、终端设备。本发明通过安装TTCN的个人计算机、主控模块、TD处理模块、连接切换箱、无线信道环境模拟仪器、信令分析仪；通过TTCN进行整个系统的测试流程开发和总体控制，采用了脚本以及测试进程标识协同的开发方式，并通过TTCN对高层协议流程进行接管同时保留低层协议的实时操作，相较于传统装置，具有可视化强、易于查错的特性，并有效的提高了开发的效率，减小了发生错误的概率，保证了系统的实时性要求。本系统的易于修改维护和直观的人机交互以及查错的方便性。

说明书

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，尤其涉及一种多小区TTCN协议一致性 测试平台系统。

背景技术

目前，最原始的协议一致性测试平台是通过在计算机中使用的普通编程语 言开发测试用例和控制模块，控制信令分析仪执行协议一致性测试，该系统开 发周期较长，并难以开发出直观的图形用户界面，不便于测试过程中错误的查 找，整个系统在流程修改方面灵活性也比较差。

传统的TTCN测试系统，所有的协议栈代码在专门的协议模拟模块中构造， TTCN环境主要负责控制和测试用例的选择，存在测试流程修改灵活性不够的 问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种多小区TTCN协议一致性测试平台系 统，旨在解决传统的TTCN测试系统存在的测试流程修改灵活性不够的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种多小区TTCN协议一致性测试平台系统， 该多小区TTCN协议一致性测试平台系统包括：计算机、主控模块、TD处理 模块、连接切换箱、无线信道环境模拟仪器、信令分析仪、终端设备；

计算机连接主控模块、无线信道环境模拟仪器和信令分析仪，主控模块连 接TD处理模块，连接切换箱连接TD处理模块、无线信道环境模拟仪器和信 令分析仪，终端设备连接连接切换箱；

计算机中安装有TTCN-3软件，主控模块转发给TD处理模块中的低层协 议处理单元，进行相应的链路处理和信道编解码，最后通过射频发出模拟信号， 主控模块用于模拟主小区的基本控制功能与人机交互界面，作为安装有TTCN-3 的控制计算机与TD处理模块通信的桥梁，用于转发来自计算机与TD处理模 块的信息；连接切换箱根据具体场景来调节开关箱内部模拟信号流向，所有仪 表间信号的交互统一通过连接切换箱进行转接，无线信道环境模拟仪器由安装 有TTCN的计算机进行控制，用于根据模拟场景来变换无线信道环境，使得模 拟环境更加接近真实的信道环境，信令分析仪由TTCN来控制，采用脚本以及 测试进程标识协同的开发方式，在TTCN中引入测试进程标识，控制仪表中的 脚本完成相应测试过程的操作，简化了很大部分的代码移植工作。

进一步，TD处理模块用于模拟协议栈层包括分组数据汇聚协议层、无线 链路控制层和媒体接入控制层三层和物理层的功能，协议栈层包括加密、完整 性保护、分段、重组、级联、以及逻辑信道复用，物理层应用对数据的编码， 调制、映射及发送。

进一步，用TTCN接管协议高层，底层协议仍然保留在原仪表中，在实现 层灵活性的同时保证了测试运行的实时性。

进一步，连接切换箱的内部通路通过TTCN的测试流程进行自动的控制。

进一步，计算机还包括：测试log图模块、系统适配器、平台适配器、编 码模块、测试控制接口、实时测试接口、测试管理模块、组件控制模块；

测试log图模块，与TTCN执行模块连接，用于测试过程中本地Log的记 录实体，负责记录测试过程中TTCN-3的实时Log，保存在本地文件中；

系统适配器，与TTCN执行模块连接，用于实现TTCN执行模块与被测系 统之间的通信，在系统适配器上可以调用TTCN运行接口提供的API函数；

平台适配器，与TTCN执行模块连接，用于向TTCN执行模块提供计时器 的管理、外部函数的实现；

编码模块，与TTCN执行模块连接，编解码功能实体，负责测试数据的编 码和解码工作，在测试工具开发过程中需要针对协议规范制定特定的测试数据， 通过特定的编解码方式编解码方可完成测试；

测试控制接口，用于提供TTCN执行模块与测试管理模块、测试log图模 块、组件控制模块和CE之间的接口API函数；

实时测试接口，用于提供TTCN执行模块与系统适配器之间的接口API函 数；

测试管理模块，与TTCN执行模块连接，用于控制整个测试流程的执行；

组件控制模块，与TTCN执行模块连接，用于对测试过程中端口组件的控 制与管理。

本发明提供的多小区TTCN协议一致性测试平台系统，通过安装TTCN的 个人计算机、主控模块、TD处理模块、连接切换箱、无线信道环境模拟仪器、 信令分析仪；通过TTCN进行整个系统的测试流程开发和总体控制，采用了脚 本以及测试进程标识协同的开发方式，并通过TTCN对高层协议流程进行接管 同时保留低层协议的实时操作，相较于传统装置，具有可视化强、易于查错的 特性，并有效的提高了开发的效率，减小了发生错误的概率，保证了系统的实 时性要求。本系统的易于修改维护和直观的人机交互以及查错的方便性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的多小区TTCN协议一致性测试平台系统的结构 示意图；

图中：1、计算机；2、主控模块；3、TD处理模块；4、连接切换箱；5、 无线信道环境模拟仪器；6、信令分析仪；7、终端设备。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例， 对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例的多小区TTCN协议一致性测试平台系统主要 由计算机1、主控模块2、TD处理模块3、连接切换箱4、无线信道环境模拟 仪器5、信令分析仪6、终端设备7组成；

计算机1连接主控模块2、无线信道环境模拟仪器5和信令分析仪6，主控 模块2连接TD处理模块3，连接切换箱4连接TD处理模块3、无线信道环境 模拟仪器5和信令分析仪6，终端设备7连接连接切换箱4；

计算机1中安装有TTCN-3软件，计算机1是整个系统的总体控制部分。 在控制计算机1上构造主小区的测试用例协议栈高层部分，主要指的是非接入 层以及无线资源控制层部分，这样主小区高层协议功能主要通过TTCN进行接 管，TTCN将高层协议消息发送给主小区的主控模块1，并由主控转发给TD处 理模块3中的低层协议处理单元，进行相应的链路处理和信道编解码，最后通 过射频发出模拟信号，既保证了高层协议测试的流程修改灵活性，又保证了通 信系统的实时性要求；在实际测试中，可以根据模拟场景以及实际需求，将TD 处理模块3部分功能模块在TTCN中构造，这样对协议栈分层模拟带来很大的 灵活性。

在测试用例中包含一个主测试成分(MTC)和若干个非主测试成分(PTC)， 在本测试用例中，在TTCN-3中导入了基于UDP通信的插件，以便计算机1与 其他仪表进行UDP通信。在其他测试用例中，测试人员可以根据测试用例的需 求灵活选择其他通信协议机制来进行控制计算机1与信令分析仪、信道环境模 拟与等仪表的通信。

主控模块2主要是用于模拟主小区的基本控制功能与人机交互界面，除此 之外它作为安装有TTCN-3的控制计算机1与TD处理模块3通信的桥梁，用 于转发来自计算机1与TD处理模块3的信息，并且可以在MC面板显示部分 需要显示的来自计算机1与TD处理模块3的信息。

TD处理模块3：主要用于模拟协议栈层包括分组数据汇聚协议层、无线链 路控制层和媒体接入控制层三层和物理层的功能，协议栈层包括加密、完整性 保护、分段、重组、级联、以及逻辑信道复用等，物理层应用对数据的编码， 调制、映射及发送，各信道联合处理数据，保证整个系统的正常运行。对于不 同的测试场景可能此部分构造不尽相同，需要根据实际情况来变通。实际测试 中可以根据需要灵活配置TD处理模块3中的功能模块，在TTCN中构造来完 成，增加了整个协议栈的灵活性。

连接切换箱4：由安装有TTCN的计算机1进行控制，根据具体场景来调 节开关箱内部模拟信号流向，所有仪表间信号的交互统一通过连接切换箱4进 行转接，连接切换箱4的内部通路通过TTCN的测试流程进行自动的控制，而 不需要手动的控制，提高了整个测试系统的运行效率。

无线信道环境模拟仪器5：由安装有TTCN的计算机1进行控制，用于根 据模拟场景来变换无线信道环境，使得模拟环境更加接近真实的信道环境。

信令分析仪6：由TTCN来控制，采用脚本以及测试进程标识协同的开发 方式，在TTCN中引入测试进程标识，控制仪表中的脚本完成相应测试过程的 操作，简化了很大部分的代码移植工作。

终端设备7：被测终端。

计算机1还包括：测试log图模块、系统适配器、平台适配器、编码模块、 测试控制接口、实时测试接口、测试管理模块、组件控制模块；

测试log图模块，与TTCN执行模块连接，用于测试过程中本地Log的记 录实体，负责记录测试过程中TTCN-3的实时Log，保存在本地文件中；

系统适配器，与TTCN执行模块连接，用于实现TTCN执行模块与被测系 统之间的通信，在系统适配器上可以调用TRI接口提供的API函数。

平台适配器，与TTCN执行模块连接，用于向TTCN执行模块提供计时器 的管理、外部函数的实现。

编码模块，与TTCN执行模块连接，编解码功能实体，负责测试数据的编 码和解码工作，在测试工具开发过程中需要针对协议规范制定特定的测试数据 （TTCN-3数据类型），这些数据均需通过特定的编解码方式编解码方可完成 测试。

测试控制接口，用于提供TTCN执行模块与测试管理模块、测试log图模 块、组件控制模块和CE之间的接口API函数；

实时测试接口，用于提供TTCN执行模块与系统适配器之间的接口API函 数；

测试管理模块，与TTCN执行模块连接，用于控制整个测试流程的执行。

组件控制模块，与TTCN执行模块连接，用于对测试过程中端口组件的控 制与管理。

结合本发明的具体应用对使用效果做进一步的说明：

1、测试具体流程：

通过TTCN进行整个系统的测试流程开发和总体控制，相较于传统的底 层语言开发，有效的提高了开发的效率，减小了发生错误的概率。同时，在调 试和测试的过程中，所有小区与终端之间交互的信令流程信息可通过文本和图 形的方式直观的显示在TTCN的调试界面中，更加形象、直观，便于流程中 错误的检查和处理。

在测试用例中定义4个端口，端口1为控制计算机与TD处理模块交互的 端口，端口2为控制计算机与信令分析仪（代表辅小区）交互的端口，端口3 为控制计算机与无线信道环境模拟仪器交互的端口，端口4为控制计算机与连 接切换箱交互的端口，其中四个端口编号互异。

2、在TTCN上构造测试用例的流程：

①.控制计算机部分整体概述

在TTCN上编写主小区的测试用例以及整个系统的控制函数（即用于产生 测试进程标识）通过在TTCN中引入测试进程标识，控制信令分析仪中的脚本 完成相应测试过程的操作，简化了很大部分的代码移植工作。

在测试用例中，在控制计算机上构造测试用例主小区的协议栈高层部分（主 要指的是NAS层以及RRC层部分）这样主小区高层协议功能主要通过TTCN 进行接管，TTCN将高层协议消息发送给主小区的主控模块，并由主控转发给 TD处理模块中的低层协议处理单元，进行相应的链路处理和信道编解码，最 后通过射频发出模拟信号，既保证了高层协议测试的流程修改灵活性，又保证 了通信系统的实时性要求。在测试用例中只将NAS层功能与RRC层功能在 TTCN中构造。在实际测试中，可以根据模拟场景以及实际需求，将TD处理 模块部分功能模块在TTCN中构造。这样对协议栈分层模拟带来很大的灵活性。

②.在TTCN上构造测试用例的详细流程

首先在TTCN中用record形式构建待发送数据的结构体类型；

然后同通过构造好的结构体近而来构造要发送的模板并且赋予其值；

构造测试用例子函数、主函数、相应的端口、测试进程标识的测试函数；

构造好测试用例之后，通过编译生成相应的clf文件，并把clf文件导入到 测试管理平台，由测试管理平台来创建测试用例执行环境，创建好测试环境之 后，在测试环境中设置所需的测试适配端口，这样控制计算机中的工作就准备 好了，待其它设备中的脚本准备好之后，并且按本测试用例图把各系统进行连 接，并开始测试。

3、测试过程实现机制：

①.控制计算机与模拟主小区的主控模块与TD处理模块通信的机制

在测试用例中，首先在TTCN测试管理平台的控制之下，由template构造 的发送信息经编解码模块编码之后，由测试管理平台调用测试组件管理模块， 测试组件管理模块再调用测试适配的端口1把编码后的信息经系统适配器或平 台适配层器通过UDP协议控制的物理端口发往主小区的主控部分，主控模块收 到数据之后首先对收到数据头部信息进行检验，检验正确之后要向安装有 TTCN的计算机进行认证指示，当TTCN收到认证指示之后，编解码模块首先 对收到的数据进行解码，并利用match()函数来进行匹配，并利用setverdict()函 数来判断实际收到的数据是否与期望接收的数据相匹配，如果匹配，则认为本 步测试通过，否则认为测试失败，与此同时TTCN中的测试管理模块会对数据 进行分析生成相应的图形用户界面，使得图形用户界面更加形象直观的反应出 测试流程的执行情况，并且用户可以利用log函数来显示发送的重要信息。主 控在向TTCN执行模块回复指示的同时，将收到的测试数据取出自己需要的数 据字段以及改变其中的某些字段之后转发给TD处理模块，TD处理模块对数据 按照通信协议机制进行相应的处理，TD处理模块处理之后传输到连接切换箱， 再经射频口发往终端，终端在收到TTD处理模块处理的数据之后，对数据进行 相应的分析处理之后，向TD处理模块回复信息，然后再发往主控模块，主控 模块再将信息透传给计算机，计算机中的TTCN软件对收到的数据进行解码处 理，并同时通过测试管理模块对收到的数据进行检测实际数据与期望数据是否 匹配，并在TTCN管理单元部分的图形用户界面进行显示，测试用户可以根据 图形用户界面的显示结果来判断本次测试步是否通过，如果通过则进行下一测 试步，如果未通过则认为本测试流程失败。

②.控制计算机与模拟辅小区1的信令分析仪之间通信的机制

其中在测试用例中信令分析仪代表辅小区，相当于辅小区的基站，来模拟 基站环境。

当测试步执行到邻小区该执行测试流程的时候，TTCN首先通过测试端口 2向代表辅小区的信令分析仪发送测试进程标识来控制信令分析中脚本的执 行，当收到测试进程标识之后，代表辅小区的信令分析仪首先会向TTCN回复 测试进程标识收到指示，然后来执行其中的脚本，最终脚本的内容会通过无线 射频口发往终端，终端收到发来的信息会进行相应的处理，处理之后会向信令 分析仪来回复相应的信息，最终经信令分析仪发往控制计算机中的TTCN控制 部分，控制部分对信息进行解码，然后由测试管理模块显示在图形用户界面， 并判断执行流程是否按照预期进行。

③.控制计算机与无线信道模拟仪器通信的机制：

当测试用例运行到需要设置信道环境的时候，安装TTCN控制软件的计 算机通过端口3向无线信道环境模拟仪器发送测试进程标识来控制无线信道模 拟设备来模拟相应的无线信道环境，比如增加信道噪声、增加无线信道环境中 的无线信道衰落等，可以根据空气湿度、温度、天气状况来设置无线信道环境， 使得无线信道环境更加接近真实的复杂多变的信道情况，这样有利于使得模拟 更加准确。

④.控制计算机与连接切换箱通信的机制：

在测试过程中，为了使得连接切换箱内部的信号流向按照测试人员的意图 来变化，在测试过程中，安装有TTCN的控制计算机通过端口4首先向连接切 换箱发送测试进程标识以及发送连接切换箱内部的参数设置以及开关切换控制 指示，当连接切换箱收到信息后首先会向安装有TTCN的控制计算机回复已经 收到该指示，并按照下发的参数设置与开关切换指示来进行连接切换箱内部的 切换，切换完成后，连接切换箱会向安装有TTCN的控制计算机回复连接切换 箱内部切换工作就绪的指示。当收到该指示后，安装有TTCN的控制计算机管 理部分会在图形用户界面显示对应的回复，并对回复做出判断，判断连接切换 箱内部参数以及开关转接设置是否成功，如果设置成功就会按照正常流程进行 执行，如果在规定的时间段内设置未成功，则测试失败。

在测试用例中，整个控制装置相当于模拟一个终端设备在多个（本测试用 例为2个）同（异）系统的小区进行相应的操作，当终端收到不同小区的信息 之后，经过对下发信息进行分析之后，会根据下发的信息执行相应的动作，比 如重选、切换、测量等过程中的相应操作。整个测试系统的流程控制由安装有 TTCN的计算机来控制，当控制计算机需要对相应仪表进行操作时，首先通过 对应端口向相应仪表发送测试进程标识来控制仪表中的脚本完成相应测试过程 的操作，简化了很大部分的代码移植工作，当对应仪表完成操作之后会向控制 计算机来发送操作成功或失败指示，TTCN会根据收到指示来判断是否执行下 一步的操作。

本发明通过TTCN进行整个系统的测试流程开发和总体控制，相较于传 统的底层语言开发，有效的提高了开发的效率，减小了发生错误的概率。同时， 在调试和测试的过程中，所有小区与终端之间交互的信令流程信息可通过文本 和图形的方式直观的显示在TTCN的调试界面中，更加形象、直观，便于流 程中错误的检查和处理；采用了脚本以及测试进程标识协同的开发方式，充分 利用了已有仪表的测试开发手段，同时，通过在TTCN中引入测试进程标识， 控制仪表中的脚本完成相应测试过程的操作，简化了很大部分的代码移植工作； 主小区高层协议功能主要通过TTCN进行接管，TTCN将高层协议消息发送给 主小区的主控模块，并由主控模块转发给TD处理模块中的低层协议处理单元， 进行相应的链路处理和信道编解码，最后通过射频发出模拟信号，既保证了高 层协议测试的流程修改灵活性，又保证了通信系统的实时性要求；所有仪表间 信号的交互统一通过连接切换箱进行转接，连接切换箱的内部通路通过TTCN 的测试流程进行自动的控制，而不需要手动的控制，提高了整个测试系统的运 行效率；引入无线环境信道模拟器，这样使得信道环境更加接近于真实的复杂 多变的信道环境。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。