码分多址系统中基站控制器/基站收发信机模拟器 【技术领域】
本发明涉及码分多址(CDMA)系统中对基站控制器(BSC)或基站收发信机(BTS)进行实时和协议一致性测试的测试系统，尤其涉及对CDMA系统内部非标准接口协议一致性的测试系统。
背景技术
数字通讯领域的通信协议很多，针对某一协议的应用有多个设备生产商在开发各自产品，由于各研制者对协议的理解不同，通信设备不能有效互通的问题日趋严重。在理想状态下，不同厂家按相同协议标准生产的设备应当在网络环境下正常通信，但是实际情况并非如此，由于设计者对标准的不同理解，以及各个厂家持有不同的技术政策，导致产品的某些性能要么偏离标准，要么是标准的一个子集，由这些与标准不一致的通信设备互连成的网络不能正常工作，因此在网络开通并开放业务之前不对设备的功能/性能进行测试，其可行度是很低的，同时当设备互连发生问题时，急需用统一的尺度来衡量设备地一致性，从而找出问题的根源。为了解决这一问题，提出了一致性测试的概念。
所谓一致性测试是指验证协议实现与相应协议标准的一致性，它只关心协议实现呈现于外部的表现，从测试方法上看属于黑盒测试，其测试控制依靠输入消息，测试观察依靠输出消息，状态确认由特定序列来确定。在国际上为了实现对一致性测试过程的规范化，ISO和ITU-T提出了一个针对一致性测试的国际标准ISO/IEC 9646(ITU X.290 series)，其中给出了TTCN(树表结合表述法)的概念，用于描述抽象的测试套(ATS)。首先，TTCN设计成正规的形式化的语言，有完备的设计准则和严格的语法；其次，TTCN又以一种抽象的概念来描述测试流程，与具体的执行平台没有必然联系，具有很大的通用性；然后，TTCN作为一种国际标准出现，由众多厂家共同遵守，所实现的TTCN代码可重复使用，无需变动；在具体的表述上，TTCN类似于一般的编程语言，也包括类型和数据声明，同样采用模块化的概念。此外还有一些专为测试提出的概念，如可以对测试用例的结果进行判决和初步判决、显示如何构造测试用例的导言(preamble)和后序(postamble)、支持测试部件(test component)和数据结构的重用、包含ASN.1的强大的对复杂数据结构的模式匹配能力等；由于TTCN采用树表结合的方式来进行用例设计，显得非常直观与易用。
正是由于TTCN语言所具有的这些特点使得它逐渐被应用于实时和通信系统测试领域。
在协议一致性测试领域，已经有众多的厂家生产出各种各样的接口协议测试仪，但是其大都是针对标准接口而设计，比如GSM系统的Abis接口，它的第一、二层是标准的，一些仪器公司据此生产的测试仪就具有通用性，按共同的规范来进行测试，如英国雷卡仪器公司(RACALINSTRUMENT)推出的6113(基站)GSM测试仪通过A-BIS接口可以完全模拟BSC(基站控制器)来控制BTS(基站)，进而对BTS进行全面的测试。但是对非标准接口，由于生产商技术的封闭性，很难找到合适的测试仪器来进行协议测试，比如CDMA系统的Abis接口就是如此，为了对CDMA系统的基站产品的这一接口进行一致有效性检验，需要构建一个用于内部非标准接口测试的测试系统，称之为BSC/BTS模拟器。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于提供一种CDMA系统中BSC/BTS模拟器，用于测试BSC与BTS是否满足Abis接口的协议的要求，克服现有的商用仪器的缺陷。
本发明所述BSC/BTS模拟器包括测试后台和通信前置机；所述测试后台与所述通信前置机之间采用TCP/IP协议通过以太网口连接，传输前后台之间的信令消息，所述通信前置机与被测系统相连。
所述通信前置机包括主控板、辅助业务板和电源板，所述主控板和所述辅助业务板之间采用DISCO总路线的形式通讯，所述主控板用于消息转发和业务帧的复用/解复用，所述辅助业务板在扩充并发测试链路时使用；所述电源板用于提供电源；所述主控板上有RS422接口，当被测系统是BSC时，所述通信前置机的RS422端口与BSC中网络接口模块上相应的RS422端口相连；当被测系统为BTS时，所述通信前置机的RS422端口与BTS中通信控制模块上的RS422端口相连；
在测试多个基站收发信机的软切换时，所述通信前置机还可进一步包括接口转换板，用于将RS422接口转换成E1接口，与一个BTS的信道/数据服务单元相连，其他BTS则用菊花链连接的形式挂接在上述BTS之后。
本发明所述BSC/BTS模拟器由于采用了与被测试对象相同的网络接口支撑模块，在通信层上是完全兼容的，可以达到双方的无缝连接；在应用层上，利用TTCN语言描述测试用例，后台软件实现了对测试用例的有效适配，使其可以在所构建的具体运行环境(Abis接口仿真环境)中执行，这样使得测试平台与测试用例隔离开。本发明主要针对CDMA系统的内部非标准接口Abis接口，提供的与被测系统之间的底层接入接口是RS422/E1接口，适配模块也是按照Abis接口消息来设计的，从这一点来看本发明在此接口协议的测试上具有通用性，只要是按Abis规范要求编写的测试用例就可以在此系统上运行；本发明分别模拟BSC和BTS，通过RS422/E1接口接入被测系统，实现对登记、呼叫、切换等流程协议的检验。进一步而言，由于TTCN语法与具体运行平台无关，只要能够提供与被测系统之间硬件及底层软件的接入能力，按照本发明构建的思路就可以用于任何接口协议的测试，而不局限于如上所述的Abis接口测试。
【附图说明】
图1是本发明BSC/BTS模拟器的结构图。
图2a是本发明的一种应用连接图。
图2b是本发明的第二种应用连接图。
图2c是本发明的第三种应用连接图。
图3是图1中通信前置机的内部结构示意图。
图4是本发明的软件结构分布图。
【具体实施方式】
下面结合附图，对本发明的实施作进一步的详细描述。
图1是本发明模拟器的结构示意图，包括测试后台和通信前置机，两者之间采用TCP/IP通信。测试后台采用普通的PC机，安装windows98/NT系统，并带有以太网卡以实现TCP/IP连接，TTCN的运行程序就在测试后台上实现；通信前置机可包括4个单板，分别是主控板、辅助业务板、接口板和电源板，其中电源板提供其它单板的工作电流，接口板用来实现将主控板上的RS422接口输出转化为E1接口输出，主控板实现信令、业务帧的前台处理，但是它只在少数并发测试路数下使用，当并发路数过多时(大于5路)，则由辅助业务板实现业务帧的复用/解复用处理，可支持15路并发测试路数。本发明利用了TTCN语言设计抽象测试用例ATS，并通过自行构造的TTCN适配模块对ATS进行适配处理，生成可以执行的ETS(可执行的测试套)，然后在工作平台上运行，进行协议实现的验证。
图2显示了本发明模拟器的三种应用示意图。图2a中，模拟器用来模拟BTS，同时也包括了对手机消息的仿真，通信前置机通过RS422端口与BSC上为所模拟BTS设置的RS422端口相连，实现物理上的连接，后台软件运行的测试用例用来仿真移动台-收发信机侧的消息，与真实BSC进行交互，以验证BSC侧的功能实现情况。图2b中模拟器用于模拟BSC，与一台真实的BTS相连，主要用来进行单个BTS范围内的功能测试，如呼叫、更软切换等，在此方式下通信前置机也通过RS422端口直接与BTS上的RS422端口相连，实现物理的通路，后台软件运行的测试用例用来仿真BSC侧的消息，与BTS进行交互，验证BTS侧的功能实现情况。图2c中模拟器用于模拟BSC，连接两台真实的BTS，可用来进行BTS间软切换的测试，在此方式下为实现用同一模拟器的一个端口，将两台BTS采用了菊花链连接的形式，同时为了能够工作，还需将通信前置机的RS422端口转化为E1接口，用来同BTS1上的E1接口相连，实现物理上的通路，后台软件运行的测试用例按照软切换的流程来仿真BSC侧消息，同BTS1与BTS2进行交互，验证BTS侧软切换的实现情况。在图2b与图2c中还加入了手机的支持，这是为了实现整个测试系统的消息闭环而必须引入的辅助测试设备。
图3是通信前置机的内部结构示意图，主控板位于中心位置，提供与测试后台相连的以太网接口，以及直接输出RS422接口，主要用于消息的转发与业务帧的复用/解复用，同时RS422接口的输出还可经过接口转换板通过E1接口输出。辅助业务板与主控板之间是内部连接，采用DISCO总路线的形式通讯，用于业务帧的复用/解复用，它与主控板有部分功能相同，主要是在测试并发路数过多时，为提高实时性而进行的扩充，如果主控板已能满足要求，可不用辅助业务板。
图4是模拟器的软件结构分布图，分前后台两部分。测试后台由于使用TTCN语言生成的测试用例，因而在应用层上形成了一个TTCN的运行环境，主要针对具体的测试系统构造TTCN适配层，使得TTCN测试用例能够在实际的系统中合理运行，测试后台通过通信模块利用socket来实现与通信前置机的TCP/IP链接。通信前置机中的主控板可完成全部的工作，其上有前后台通信的前台部分，用以同测试后台进行消息交互，由于测试流程中所涉及的各类信令消息都是在TTCN测试用例中进行处理，因此主控板主要是负责消息的转发功能，即将测试后台发出的消息转给被测系统，将被测系统传来的消息再转给测试后台处理，它采用了与被测系统相同的底层支撑模块以及通信链路协议。在仿真测试流程中，Abis接口的纯信令消息直接经过通信支撑、socket接口，而在建立起呼叫链路后，包含在业务帧中的信令消息则需要进行复用/解复用处理，即将测试后台发来的消息与业务数据复用成有效的业务帧，再发给被测系统；再将被测系统传来的业务帧进行解复用，得出包含其中的信令消息再传送给测试后台。在主控板上能够对业务帧进行处理。但是由于业务帧的收发周期是20ms，鉴于工作效率的考虑，当需要进行较多并发测试路数时(＞5路)，可以将业务帧的复用/解复用功能剥离出来，用辅助业务板来实现这一功能，这时辅助业务板与主控板之间传递的是业务帧中的信令内容。
下面给出一个具体的运行实施例。从测试后台将测试用例载入运行环境，用户可通过命令行的方式键入控制命令来进行相关操作，对于TTCN测试运行体的控制包括列出可用的测试用例(list)、运行测试用例(run)、单步运行(step)、设置断点、手工输入信号、记录、使用文件输入命令等，其控制过程信息都在仿DOS窗口中显示出来。当启动用例开始工作时，模拟器按照所编写的消息流程与被测系统交互，同时这些交互消息可被载获，并记寻在消息列表中，消息的各种相关信息都有显示，以便于分析，对于每一条消息体的具体内容还可通过双击其列表项弹出消息内容显示窗口来查看，进而精确把握测试过程中的消息细节。