為什么需要進(jìn)行WiMAX協(xié)議一致性測(cè)試？

頻繁掉話、“網(wǎng)絡(luò)繁忙”的信息以及斷斷續(xù)續(xù)的服務(wù)，都是設(shè)備互操作性差的潛在癥狀。通常，引起這類問題的原因要么是驗(yàn)證測(cè)試不夠嚴(yán)格，要么由于沒有進(jìn)行充分的互操作性測(cè)試，因此在產(chǎn)品投放市場(chǎng)前根本沒有進(jìn)行驗(yàn)證。盡管終端和基站的開發(fā)都依據(jù)定義好的規(guī)范，但時(shí)常也會(huì)存在一些需要解釋的模糊空間。為了消除上述問題，并確保任何差異都不會(huì)為終端用戶帶來大麻煩，進(jìn)行測(cè)試是非常重要的。

用戶總認(rèn)為上述問題是由網(wǎng)絡(luò)故障引起的，這樣的想法增加了運(yùn)營(yíng)商在保持用戶忠誠(chéng)度及減少客戶流失方面的難度。即便這類問題已經(jīng)在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室被發(fā)現(xiàn)，并在到達(dá)終端用戶之前被捕捉，但對(duì)于故障原因?qū)ふ?、辨識(shí)以及重新認(rèn)證來說，不僅涉及到昂貴的費(fèi)用，還會(huì)影響上市時(shí)間。

測(cè)試挑戰(zhàn)及優(yōu)勢(shì)

如果沒能夠在設(shè)備部署之前發(fā)現(xiàn)故障，運(yùn)營(yíng)商就會(huì)遭受損失。客戶由于感到網(wǎng)絡(luò)覆蓋差或者是經(jīng)常掉話而對(duì)運(yùn)營(yíng)商表示懷疑，運(yùn)營(yíng)商的損失將非常大。一旦這樣，客戶有機(jī)會(huì)就會(huì)更換運(yùn)營(yíng)商，而不只是在原有網(wǎng)絡(luò)中換一部新手機(jī)。因此，在產(chǎn)品投放之前的研發(fā)階段，就要盡早發(fā)現(xiàn)執(zhí)行過程中的可能誤差以及軟件bug，并予以糾正。為了優(yōu)化測(cè)試策略，從而降低開發(fā)成本并縮短上市時(shí)間，各大廠商需要在實(shí)驗(yàn)室部署具有足夠覆蓋面的測(cè)試臺(tái)?？紤]到昂貴的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、驅(qū)動(dòng)測(cè)試、互操作性測(cè)試，以及有限的覆蓋范圍，這一點(diǎn)非常重要。

WiMAX論壇負(fù)責(zé)為市場(chǎng)上所有基于WiMAX技術(shù)的設(shè)備進(jìn)行互操作性測(cè)試，這是驗(yàn)證程序的一部分。這些測(cè)試必須是最終的預(yù)驗(yàn)證完整性檢查，因?yàn)槿绻?yàn)證實(shí)驗(yàn)室僅出具癥狀報(bào)告(如斷線等)，很難發(fā)現(xiàn)問題究竟出在哪里。與IOT測(cè)試方式一樣，協(xié)議一致性測(cè)試(PCT)是移動(dòng)WiMAX認(rèn)證過程的正式組成部分。但是PCT測(cè)試能夠?qū)π袨閱栴}進(jìn)行調(diào)試，因?yàn)槠鋼渥秸T因(例如為何出現(xiàn)錯(cuò)誤消息)，而非只是檢測(cè)掉話等癥狀。

圖1: WiMAX協(xié)議一致性測(cè)試系統(tǒng)。

WiMAX協(xié)議一致性測(cè)試

通過PCT在移動(dòng)臺(tái)/用戶站(MS/SS)與基站(BS)之間采用實(shí)際消息驗(yàn)證被測(cè)設(shè)備(DUT)的行為。對(duì)于這些消息，要檢查它們是否符合IEEE 802.16e技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的特定版本，以及是否與WiMAX論壇系統(tǒng)框架兼容。協(xié)議一致性測(cè)試能檢查協(xié)議消息的格式，以及DUT的積極和消極行為(定時(shí)，消息序列和系統(tǒng)狀態(tài)等)。

測(cè)試方法的文本解釋中詳細(xì)說明了PCT的目標(biāo)，PCT是由ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會(huì))起草的。該測(cè)試計(jì)劃覆蓋BS或MS/SS在空中接口(R1)將采用的每一條MAC消息。由于時(shí)間和成本等方面的實(shí)際制約，并非每條消息的每個(gè)部分都能得到測(cè)試。WiMAX論壇驗(yàn)證工作組將選擇最佳的子集在實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)行。該子集根據(jù)功能性被分成幾組，具體見表1。WiMAX論壇在其成員網(wǎng)站上持續(xù)刊登所有的測(cè)試案例列表和確認(rèn)狀態(tài)。

表1: 協(xié)議一致性測(cè)試(PCT)功能組。

通常協(xié)議驗(yàn)證測(cè)試要檢查協(xié)議消息、機(jī)制或者任意時(shí)刻的系統(tǒng)定時(shí)。這是一個(gè)非常精細(xì)的測(cè)試，需要大量的協(xié)議一致性測(cè)試案例。對(duì)于迫切希望縮短上市時(shí)間的廠商來說，在公司內(nèi)部進(jìn)行PCT自動(dòng)測(cè)試很關(guān)鍵。這在移動(dòng)WiMAX驗(yàn)證的初期特別重要，因?yàn)轵?yàn)證階段需要對(duì)器件進(jìn)行批量訂貨。驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)的任何問題，不僅會(huì)增加因?yàn)榻鉀Q協(xié)議故障所帶來的成本，還因?yàn)樾枰匦掠嗀洸⒅匦买?yàn)證而推遲上市時(shí)間。

采用專用測(cè)試設(shè)備，如Aeroflex / AT4 wireless T2230/1 AIME協(xié)議測(cè)試系統(tǒng)，能夠執(zhí)行上述以及以外的強(qiáng)制性協(xié)議驗(yàn)證。運(yùn)營(yíng)商如果想在市場(chǎng)上提供高質(zhì)量的業(yè)務(wù)，這是必須的，因?yàn)樗麄兛梢酝ㄟ^書寫自己的測(cè)試腳本來增加測(cè)試覆蓋范圍。這種模式在CDMA等其他應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)?？梢砸姷?，如KDDI就采用Aeroflex 6402 AIME測(cè)試平臺(tái)來完成所有的驗(yàn)收測(cè)試。而位于西班牙Malaga的WFDCL實(shí)驗(yàn)室，也采用T2230/1 CT協(xié)議一致性測(cè)試系統(tǒng)來執(zhí)行協(xié)議測(cè)試，該系統(tǒng)是受WiMAX論壇委托而開發(fā)的，具有性能保證?？蛻艨梢詫⒃赪iMAX論壇驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的測(cè)試進(jìn)行精確再現(xiàn)，而無須試驗(yàn)臺(tái)上的“最佳樣本”。設(shè)備供應(yīng)商可以定制測(cè)試設(shè)備，來執(zhí)行各種驗(yàn)證和可擴(kuò)展的協(xié)議測(cè)試，從而確保其產(chǎn)品一次性通過驗(yàn)證測(cè)試，將成本和上市時(shí)間都減到最小。

如何執(zhí)行測(cè)試

移動(dòng)WiMAX PCT是WiMAX論壇強(qiáng)制執(zhí)行的驗(yàn)證，基于經(jīng)認(rèn)可的測(cè)試平臺(tái)，例如Aeroflex / AT4 wireless T2230/1。該平臺(tái)模擬BS(BSE–基站仿真器)對(duì)MS/SS進(jìn)行一致性測(cè)試，或者模擬MS(MSE–移動(dòng)臺(tái)仿真器)對(duì)基站進(jìn)行一致性測(cè)試，見圖2。

圖2: PCT設(shè)備的配置。

例如，當(dāng)測(cè)試MS/SS時(shí)，PCT的作用就是一個(gè)BSE，是與真實(shí)網(wǎng)絡(luò)連接且正在運(yùn)作的真正的基站。它允許MS/SS進(jìn)行同步、漫游和連接嘗試。PCT系統(tǒng)與MS交互，就像是一臺(tái)真正的基站一樣，響應(yīng)所有MS的MAC管理信息和連接嘗試，并建立測(cè)試程序中規(guī)定的初始條件。一份由ETSi 和WiMAX論壇起草的文件定義了針對(duì)所有測(cè)試案例中DUT的期望行為。當(dāng)PCT得到目前正在進(jìn)行測(cè)試的消息，便對(duì)期望的行為進(jìn)行驗(yàn)證，具體方法是將一個(gè)模版應(yīng)用在接收到的消息上，對(duì)具體數(shù)值和范圍進(jìn)行比較。如果接收消息落入特定的時(shí)間幀內(nèi)，與模版匹配并落入期望的值域，那么測(cè)試就通過。為了驗(yàn)證設(shè)備并被允許使用WiMAX這一品牌，所有測(cè)試設(shè)備都必須在論壇指定的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室(WFDCL)通過已生效的Category-A(參見WiMAX Forum CRSL的驗(yàn)證要求一覽表)。

PCT測(cè)試平臺(tái)的兩大挑戰(zhàn)，是對(duì)特色功能的支持和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格遵守。如Sprint的品牌為Xhom的移動(dòng)WiMAX，其功能就包括HARQ、壓縮的MAP和MIMO。PCT系統(tǒng)為了能夠在測(cè)試MS/SS或BS時(shí)達(dá)到足夠水平，就必須充分支持上述這些功能。如果測(cè)試設(shè)備沒能嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)，即便是PCT和DUT成功實(shí)現(xiàn)了互操作，也絲毫沒有協(xié)議認(rèn)證的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)是唯一的測(cè)試執(zhí)行參考。802.16e標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定，在互操作性測(cè)試中，一旦接收到不正確的消息，則視為失敗。

Aeroflex/AT4 wireless T2230/1 AIME/CT的獨(dú)特性在于其非常靈活，它可以隨意打開或關(guān)閉狀態(tài)陳述，并對(duì)所有來自被測(cè)MS/SS或BS的不正確消息、域或值(TLV)進(jìn)行標(biāo)記。這完全是可能的，因?yàn)樗⒎腔趯?shí)際設(shè)備。picoChip公司的軟件物理層確保了出色的IOT系統(tǒng)兼容性，而Aeroflex公司自己開發(fā)的MAC層和MAC編解碼器，使得該測(cè)試系統(tǒng)能夠嚴(yán)格遵守規(guī)定的測(cè)試步驟，無論被測(cè)設(shè)備基于IEEE 802.16e的哪個(gè)版本。

本文小結(jié)

總之，對(duì)于希望將上市時(shí)間縮至最短的設(shè)備供應(yīng)商來說，利用WiMAX協(xié)議一致性測(cè)試，確保在開發(fā)周期中盡早發(fā)現(xiàn)和解決問題(如偏離標(biāo)準(zhǔn)或軟件漏洞)至關(guān)重要。