罗德与施瓦茨LTE协议研发测试解决方案

描述

R&S CMW500功能强大的硬件方案不仅可以用于一致性测试、性能测试和互操作测试,还可以用于产品生命周期的后续阶段,为芯片片和无线设备制造商带来多重好处。

LSTIIOT测试场景

LSTI(LTE/SAETrialInitiative)是电信运营商和设备制造商组成的一个国际组织,他们的目标是推动3GPPLTE/SAE标准的实现。其中的一个重点就是展示LTE/SAE的优越性能。LSTI组织选取了一些LTE的必需功能,作为互操作性和互用性测试(IODT)的一部分来进行验证。IODT是对LTE/SAE空中接口功能的一个子集进行的测试,是网络设备和终端设备之间互操作性测试的前期预备测试。LSTI在其测试规范中定义了每个测试场景。罗德与施瓦茨公司在2008年2月就加入成为了LSTI成员,开始参与编写这些测试场景。

罗德与施瓦茨公司提供的LTE

IODT测试场景和现场测试场景等测试用例,可以运行在R&SCMW500测试平台上。在实验室环境下进行IODT测试,可以为以后在LTE/SAE网络中的测试进行前期准备。在R&S CMW500进行IODT测试还具有以下优点:

·可以对网络参数进行方便设置

·对测试结果进行详细分析

·测试结果的可重复性

·用户可以对测试场景的源代码进行修改,满足一些特定的需求。

这些测试场景既可以运行在R&S CMW500协议测试仪上,也可以运行在R&SCMW-KP502虚拟测试环境上,可以对研发早期的纯软件协议栈进行测试。

LTE协议研发测试

R&S CMW500提供了两类编程界面来实现LTE研发阶段的协议测试。

底层应用编程界面LLAPI(R&SCMW-KP501)

基于LLAPI的测试场景直接控制LTE网络侧底层的协议栈。一些协议层,例如RLC,可以转换为透明层处理。这样就可以对底层协议层进行精确测试,从而可以在UE研发早期,甚至在不具备信令功能时就可以进行层1和层2的验证测试。

中间层应用编程界面MLAPI(R&SCMW-KP500)

MLAPI测试场景利用CMW500中RRC协议层的一个SAP服务接入点来进行信令测试。这个SAP主要进行空中接口端到端消息的传输交换。 RRC配置器自动配置底层协议层,并且保证在LTEUE和网络之间交互的信令消息的一致性。在对UE的整个协议栈进行测试时,建议使用MLAPI。这方面的应用覆盖了从高层信令测试-例如切换流程和inter-RAT流程,到端到端的IP应用测试。

下图图示了两种编程界面的差别,MLAPI场景使用了在LTE协议栈中实现了的RRC配置器做为编程界面,而LLAPI则直接控制单个的协议层。

罗德与施瓦茨

编程界面差别示意图

RRC配置器可以确保LTE协议栈的一致性配置,并且也可以评估MLAPI测试场景和UE之间交互的消息。MLAPI测试场景只是包含了层3消息的发送和回应,而协议栈中的RRC配置器,控制并且配置了底层协议栈。R&SCMW-KT012消息编辑器可以方便的进行层3消息内容的编辑。只需要进行一个文件的编辑,就可以保持消息本身和协议栈配置之间的一致性。

由于协议消息内容保存为xml文件格式,它在MLAP测试场景运行时才载入使用,所以对消息进行配置修改后,不需要进行编译就可以使用。只要测试场景的动态回应不变,也就是保持不同消息类型的序列不变,那么就可以创建新的测试场景,而不需要修改C++的源代码。这使得新用户使用MLAPI进行测试变得很容易,甚至不需要任何C++的知识。

为了简化层3信令场景的产生,CMW500提供了一个C++的类库,以及一些LTE测试场景的例子(R&S CMW500-KF500)。C++类库中包含了RRC和NAS协议流程中状态机类需要的模块。下图图示了一个测试流程可以通过调用四个MLAPI的状态机来实现:UE注册,激活和去激活一个PDP数据连接,以及最后发起一个去附着流程。其中注册流程分为RRCconnectionsetup和 Attach两个流程,Attach流程又分为Authentica-tion和Security两个子流程。MLAPI状态机使用模块化的方式来构建,也就是说,在多个MLAPI状态机中使用的公共流程可以封装成单独的状态机。

罗德与施瓦茨

测试流程示意图

由于可以把复杂的信令测试分解成不同模块,而且不需要重新编写所有的流程模块,因此使用MLAPI可以很快的实现复杂的信令测试,这对于MLAPI 用户来说是很有益的。而且MLAPI还具有下面一些优点:面向对象的编程可以确保C++源代码的结构很清晰;所有状态机都提供源代码,高级用户可以使用这些状态机作为他们自定义的状态机中的基本类;MLAPI状态机和协议消息都以XML文件格式提供。

LLAPI和MLAPI是CMW500测试场景框架中的不同组件,在单个测试场景中可以同时使用两者,从而同时使用两类接口的优点。例如,前面描述的UE注册到网络,分组数据服务的激活信令可以使用MLAPI来实现。而在下面的测试步骤中,可以使用LLAPI的功能来完成对RLC和MAC层的控制。下图图示了这类测试场景的结构:MLAPI前导测试,LLAPI测试主体,和MLAPI后续处理。这种方法可以节省时间,对于已经在其他测试中完成验证的信令,使用 MLAPI实现,而把测试主体关注在层1和层2测试功能的实现上。

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测试场景结构

罗德与施瓦茨公司LTE协议测试全方案

MLAPI在R&SCRTU-W上已经使用,并且编写了超过1000个可用的R&D和IOT测试场景,这证明了其非凡的功能和潜力。在CMW500上,除了前面介绍的CMW-KF505IODT测试场景以外,目前LTE协议测试场景还有下面的软件包:

R&SCMW-KF500-LTE测试场景范例,LLAPI和MLAPI的测试场景范例,用于演示MLAPI功能结构和状态机类。

R&SCMW-KF502-LTE基本流程,LTERRC和NAS基本流程,包括attach,detach,EPSbearerconnectionsetup,GUTIreallocation,和trackingareaup-date等。

R&SCMW-KF503-EPS承载验证,进行不同无线承载配置的激活和验证。

R&SCMW-KF504-LTE移动性和切换流程,包括LTE内部的切换和移动性,频率内和频率间切换,邻小区的测量。

这些测试场景应用包括协议栈功能的集成和验证,UE不同软件版本之间进行比较测试。而和一些关键客户的紧密合作,保证了罗德与施瓦茨公司不同测试软件包的实际可操作性。

通过使用R&S CMW500宽带无线综合测试仪上的功能强大的LLAPI/MLAPI编程接口,移动终端制造商可自定义的LSTIIODT测试场景软件包,从而快速、有效进行LTE信令测试,加快完善LTE终端的协议一致性测试,早日推向市场。R&S CMW500的功能强大的硬件方案可以提供的频率高达6GHz,带宽为40MHz。它不仅可以用于一致性测试,性能测试和互操作测试,而且还把它的优点扩展到产品生命周期的后续阶段,从而可以给芯片和无线设备制造商在UMTSLTE协议一致性研发的各个阶段中带来多重好处。

责任编辑:gt

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