TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀NBAP協(xié)議仿真軟件設(shè)計(jì)

摘要　研制具備Iub接口NBAP協(xié)議仿真功能的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀，有助于主動(dòng)模擬網(wǎng)絡(luò)性能和分析網(wǎng)絡(luò)故障。提出了軟件設(shè)計(jì)中模塊定義和代碼實(shí)現(xiàn)的新方案。ASN.1工具采用的是OSS公司推出的編譯器和運(yùn)行程序庫(kù)。NBAP協(xié)議數(shù)據(jù)單元的編碼和解碼性能可靠、穩(wěn)定。經(jīng)過測(cè)試，該NBAP協(xié)議仿真功能符合實(shí)際測(cè)試的要求。

0、引言

中國(guó)移動(dòng)通信最近幾年持續(xù)快速增長(zhǎng)，2001年超過美國(guó)成為世界上第一大2G移動(dòng)用戶市場(chǎng)，2003年移動(dòng)終端數(shù)量超過了固定電話數(shù)量。預(yù)計(jì)到2010年，該數(shù)值將上升到7.3億，屆時(shí)，每2個(gè)中國(guó)人就擁有一部移動(dòng)終端。3G無線技術(shù)的商用化不僅是通信技術(shù)革新的必然結(jié)果，而且是市場(chǎng)推廣和收入增長(zhǎng)的必需品[1]。因此無論是從發(fā)展中國(guó)人自己的無線通信技術(shù)，還是滿足潛在的客戶需求，在全國(guó)范圍內(nèi)乃至部分外國(guó)地區(qū)組建一個(gè)大的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì)。TD-SCDMA采用多用戶檢測(cè)、軟件無線電和智能天線等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)[1-2]，承載語(yǔ)音、視頻、IP包和多媒體等多種業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必然十分復(fù)雜，同以前的GSM網(wǎng)絡(luò)和CDMA網(wǎng)絡(luò)相比，沒有了可以借鑒的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)模型，運(yùn)營(yíng)商將承受前所未有的壓力，迫切需要一種智能的、高效的網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀表來成功應(yīng)對(duì)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的各種問題。研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀，對(duì)TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)鏈的快速成型和高效低廉地組建3G商用網(wǎng)具有重要的推動(dòng)作用。

協(xié)議仿真是在網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步發(fā)展，它的應(yīng)用使得運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)將來建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際特點(diǎn)，有重點(diǎn)、分專項(xiàng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能的仿真模擬測(cè)試。目前，國(guó)內(nèi)外通信儀表制造商對(duì)協(xié)議仿真都十分重視，泰克、安立公司推出的儀表除了信令分析功能外，都有部分的協(xié)議模擬功能。但主要針對(duì)WCDMA或CDMA2000標(biāo)準(zhǔn)，而且因?yàn)閰f(xié)議仿真要模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的大部分功能，開發(fā)內(nèi)容多、技術(shù)難點(diǎn)大，到目前為止，都沒有推出十分完善的產(chǎn)品。本文中我們針對(duì)協(xié)議仿真中構(gòu)造二進(jìn)制消息和發(fā)送消息觸發(fā)完整流程等基本問題，對(duì)NBAP（Node B application part）協(xié)議中消息的編碼和解碼技術(shù)及在此基礎(chǔ)上的流程仿真做了探索性的研究，提出了軟件設(shè)計(jì)中模塊定義和代碼實(shí)現(xiàn)的方案以及實(shí)際開發(fā)中遇到的個(gè)別困難的解決方法。實(shí)踐證明，這一方案是可行的，能夠滿足實(shí)際開發(fā)的需求。

1、NBAP協(xié)議仿真功能結(jié)構(gòu)

1.1　TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀功能簡(jiǎn)介

如圖1所示，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀可以對(duì)TD-SCDMA無線接入網(wǎng)、TD-SCDMA核心網(wǎng)、GSM網(wǎng)中幾乎所有接口（Iub，Iur，IuCS，IuPS，Nc，Nb，Mc，C/D/E/G/Gr/MSCS-SCP，Gn/Gp，Gi，A等）進(jìn)行監(jiān)測(cè)。TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀具備實(shí)時(shí)解碼、業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)、呼叫追蹤、網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)分析、協(xié)議仿真、物理層指示等功能。其中，協(xié)議仿真功能是本文中我們討論的重點(diǎn)。

BTS：基站

MSC Server：移動(dòng)交換中心服務(wù)器

SMS-SC：短消息服務(wù)服務(wù)中心

HLR：歸屬位置寄存器

SGSN：服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)

PSTN：公共交換電話網(wǎng)

BSC：基站控制器

SLR：發(fā)送響度當(dāng)量

PCU：分組控制單元

VLR：拜訪位置寄存器

SCP：服務(wù)控制點(diǎn)

GGSN：網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)

RNC：無線網(wǎng)絡(luò)控制器

ISDN：綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

MGW：媒體網(wǎng)狀

STP：信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)

AuC：鑒權(quán)中心

Node B：3G基站

圖1　3G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接口

Fig.1 3G mobile communication network interface

1.2　Iub接口NBAP協(xié)議仿真功能結(jié)構(gòu)

1.2.1　Node B協(xié)議棧的模塊規(guī)劃

Node B到RNC的接口為Iub，Node B到UE間的接口為Uu。如圖2所示，Node B協(xié)議棧[2]整體可以分為Node B管理配置模塊、NBAP協(xié)議實(shí)現(xiàn)模塊、傳輸承載處理模塊、手機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊和空中接口信道處理模塊。其中Node B管理配置模塊完成邏輯運(yùn)行和維護(hù)，NBAP協(xié)議實(shí)現(xiàn)模塊負(fù)責(zé)對(duì)Iub接口的信令消息的處理，手機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊處理小區(qū)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和手機(jī)信息，傳輸承載處理模塊主要完成Iub接口信令和數(shù)據(jù)的承載，空中接口信道處理模塊完成Uu接口上數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)送和接收。

1.2.2　NBAP協(xié)議的功能

由圖2可見，NBAP協(xié)議處在橫向無線網(wǎng)絡(luò)層和縱向控制平面的交叉部分。概括的說：NBAP協(xié)議是無線移動(dòng)信令的核心，是UE接入U(xiǎn)TRAN及后續(xù)核心網(wǎng)的控制樞紐。其功能定義如下[3]。

1）小區(qū)配置管理。允許CRNC管理在Node B中的小區(qū)配置信息。

2）公共傳輸信道管理。允許CRNC管理在Node B中的公共傳輸信道配置。

3）系統(tǒng)信息管理。允許CRNC調(diào)度在小區(qū)中廣播的系統(tǒng)信息。

4）資源事件管理。允許Node B向CRNC通知該Node B中的資源狀態(tài)。

5）配置校準(zhǔn)。允許CRNC和Node B核對(duì)和強(qiáng)制它們共有的無線資源具有同樣的配置信息。

6）公共資源的測(cè)量。CRNC觸發(fā)Node B對(duì)公共無線資源進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)還允許Node B報(bào)告測(cè)量結(jié)果。

7）無線鏈路管理。允許CRNC使用Node B中的專用資源來管理無線鏈路。

8）無線鏈路監(jiān)視。允許CRNC報(bào)告無線鏈路的失敗和恢復(fù)狀況。

9）專用資源的測(cè)量。允許CRNC在Node B中發(fā)起專用資源的測(cè)量，同樣還允許Node B報(bào)告所測(cè)量的結(jié)果。

10）物理共享信道管理。允許CRNC在Node B中管理屬于共享信道（USCH/DSCH）的物理資源。

11）下行功率時(shí)隙校正。允許Node B根據(jù)UE側(cè)的下行干擾電平對(duì)每一個(gè)時(shí)隙中的傳輸功率應(yīng)用一個(gè)相應(yīng)的偏移量來進(jìn)行功率校正。

12）一般錯(cuò)誤情況的報(bào)告。報(bào)告一般錯(cuò)誤情況的功能。

13）小區(qū)同步。允許通過Uu接口實(shí)現(xiàn)小區(qū)或Node B之間的同步。

14）信息交互。允許CRNC和Node B之間進(jìn)行信息交互，同時(shí)允許Node B報(bào)告所請(qǐng)求的信息。

圖2　基于Node B協(xié)議棧的模塊規(guī)劃

Fig.2 Module definition based on Node B protocol stack

NBAP的功能由NBAP的過程來實(shí)現(xiàn)，包括公共過程和專用過程。此2類過程可以使用分開的信令鏈路。NBAP公共過程主要是與指定UE不相關(guān)的過程，或者只是為指定UE請(qǐng)求Communication Context初始化的過程。公共過程也包含邏輯O&M過程。專用過程是與一個(gè)指定的Node B Communication Context相關(guān)聯(lián)的過程。這個(gè)Node B Communication Context通過Node B Communication Context ID來標(biāo)識(shí)。表1[3]展示NBAP的功能和NBAP過程的映射關(guān)系。

表1　NBAP功能和基本過程間的映射關(guān)系

Tab.1 Mapping relations between NBAP function and NBAP elementary procedure。

1.2.3　Iub接口仿真模塊的設(shè)計(jì)

根據(jù)Node B的協(xié)議內(nèi)容和Node B協(xié)議棧的劃分原則，如圖3所示，整個(gè)Iub接口信令軟件系統(tǒng)可以分為如下的幾個(gè)模塊。

圖3　Iub接口仿真軟件模塊間關(guān)系

Fig.3 Relationship between modules of simulation software in Iub interface

1）NBAP協(xié)議實(shí)現(xiàn)模塊。該模塊包括以下幾個(gè)模塊：

a）Iub接口信令收發(fā)模塊，主要完成Node B與RNC間Iub接口信令的通信，根據(jù)RNC下發(fā)的信令類型轉(zhuǎn)發(fā)到后續(xù)的相應(yīng)模塊，并將Node B的響應(yīng)消息返回給RNC；

b）公共過程處理模塊，主要完成Node B內(nèi)的小區(qū)和公共傳輸信道的管理；

c）專用過程處理模塊，主要完成與一個(gè)Node B通信上下文相關(guān)聯(lián)的無線鏈路或無線鏈路集的管理。

2）Node B管理配置模塊。負(fù)責(zé)Node B與RNC之間的管理信息的傳輸和處理。主要包括：

a）特殊操作維護(hù)處理模塊，負(fù)責(zé)與RNC通信，主要完成對(duì)整個(gè)Node B的信令系統(tǒng)的數(shù)據(jù)配置和管理功能；

b）其他協(xié)調(diào)配置模塊，完成軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的相關(guān)的協(xié)調(diào)功能。

3）傳輸承載處理模塊。除了完成如圖2所示傳輸層的協(xié)議功能以外，還要協(xié)調(diào)NBAP協(xié)議仿真軟件中各個(gè)模塊間的通信。

4）手機(jī)數(shù)據(jù)處理模塊。完成Node B用戶面FP及其上層各項(xiàng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和信息的處理。該模塊包括以下模塊。

a）FP編解碼模塊，主要完成FP協(xié)議指定的功能；

b）層2協(xié)議處理模塊，主要完成MAC和RLC協(xié)議指定的功能；

c）層3協(xié)議處理模塊，主要完成RRC和MM，CC，SMS，SS以及GMM，SM，GSMS協(xié)議指定的相關(guān)功能。

5）空中接口信道處理模塊。完成上行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的解調(diào)和下行物理信道的管理，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的擴(kuò)頻、調(diào)制以及傳輸信道的復(fù)用和邏輯信道到物理信道的映射。因?yàn)槭欠抡鍵ub接口，所以圖3中不包含該模塊。

2、NBAP協(xié)議仿真軟件實(shí)現(xiàn)方案

2.1　信令流程仿真的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

信令是整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的中樞，是網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的控制部分[4]。全面準(zhǔn)確地逼近實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中信令的真實(shí)走向，就能夠很好地分析網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)的具體性能，可以說，Iub接口仿真的重點(diǎn)是對(duì)經(jīng)過Iub接口信令流程的仿真。

信令流程的仿真本質(zhì)上是信令消息流程的仿真。設(shè)計(jì)的仿真過程要經(jīng)過消息過濾，消息分類，消息緩存和消息處理等4個(gè)最基本步驟。對(duì)消息成功的編碼和解碼是實(shí)現(xiàn)仿真的基礎(chǔ)。

具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，要模擬協(xié)議棧中每個(gè)協(xié)議的全部常用功能，利用多線程和動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)技術(shù)，以協(xié)議為單位來進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。協(xié)議模塊要求不但能夠解析請(qǐng)求消息中的具體參數(shù)，而且能夠根據(jù)參數(shù)的變化，做出不同的響應(yīng)配置，編碼出符合協(xié)議要求的響應(yīng)消息。

信令貫穿整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)它的仿真，通常是通過同時(shí)對(duì)多個(gè)接口的信令仿真來實(shí)現(xiàn)的，或者說，全面深入的仿真一個(gè)接口的功能，是必須與其他接口的信令處理來配合實(shí)現(xiàn)的，如圖4所示。

圖4　Iub-Iur接口前向切換信令流程

Fig.4 Signalling flows of forward handover between Iub and Iur interface

2.2　NBAP協(xié)議仿真軟件的設(shè)計(jì)框架

上面的NBAP信令處理模塊是根據(jù)功能來劃分的，在設(shè)計(jì)實(shí)際中信令消息流的處理如圖5所示。RNC下發(fā)的信令經(jīng)過Iub接口的信令收發(fā)模塊，在那里進(jìn)行最上層的預(yù)解碼，得到該信令所屬過程的具體編號(hào)值。然后，進(jìn)入相應(yīng)的公共信令處理模塊或者專用信令處理模塊，在那里進(jìn)入NBAP協(xié)議中規(guī)定的46個(gè)子過程（錯(cuò)誤指示過程對(duì)專用過程的編號(hào)為21，對(duì)公共過程的編號(hào)為35）中的一個(gè)，這些子過程模塊實(shí)現(xiàn)每個(gè)過程不同的響應(yīng)機(jī)制，然后，再將響應(yīng)消息通過Iub接口的信令收發(fā)模塊返回到RNC端。需要說明的是，這里給出的只是Node B端的NBAP協(xié)議的仿真框架。開發(fā)實(shí)際中，是按照對(duì)環(huán)模式（將同一類產(chǎn)品的2臺(tái)儀表中的一臺(tái)儀表的輸出和另一臺(tái)儀表的輸入對(duì)接起來，測(cè)試接收儀表接受數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)，發(fā)送儀表封裝數(shù)據(jù)及發(fā)送數(shù)據(jù)的性能）來設(shè)計(jì)的，即考慮了RNC端的NBAP協(xié)議的仿真。本質(zhì)上，這個(gè)框架也是適用于RNC端的NBAP協(xié)議的，只是出口和入口的對(duì)象將變?yōu)镹ode B。在其它模塊的動(dòng)態(tài)配合和總調(diào)度的控制下，TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀便可以實(shí)現(xiàn)Iub接口的智能仿真任務(wù)了。

圖5　NBAP協(xié)議仿真軟件框架

Fig.5 Framework of NBAP protocol simulation software

2.3　審計(jì)過程響應(yīng)機(jī)制舉例

測(cè)試預(yù)置條件[5]：已成功配置小區(qū)，并成功地配置公共信道。

測(cè)試說明[5]：

1）通過信令測(cè)試儀觀察Node B控制端口核查請(qǐng)求及其響應(yīng)消息是否符合接口規(guī)范。

2）查看資源狀態(tài)的信息與響應(yīng)消息中的內(nèi)容是否一致。

3）如果AUDIT REQUEST消息中的“Start of Audit Sequence Indicator IE”被設(shè)置為“start of audit sequence”，一個(gè)新的審計(jì)序列將被啟用，同時(shí)其它任何正在運(yùn)行的審計(jì)序列將被中止，Node B將向CRNC提供審計(jì)信息。如果“Start of Audit Sequence IE”被設(shè)置為“not start of audit sequence”，Node B將向CRNC提供在本次審計(jì)序列中尚未提供的部分審計(jì)信息。

在仿真設(shè)計(jì)中，如果“Start of Audit Sequence IE”被設(shè)置為“not start of audit sequence”，Node B將向CRNC提供在本次審計(jì)序列中尚未提供的部分審計(jì)信息，這一點(diǎn)是很難實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)椋珹UDIT REQUEST消息中沒有指明尚未提供的審計(jì)信息的起始位置。實(shí)際做法是將最近一次編碼好的審計(jì)序列保存起來，如果通過解碼得到的AUDIT REQUEST消息中的“Start of Audit Sequence Indicator IE”被設(shè)置為“not start of audit sequence”，就把保存起來的編碼好的審計(jì)序列的整體發(fā)向RNC，而不是剩余部分再一次以AUDIT RESPONSE消息的形式發(fā)向RNC。類似這樣的變通處理在設(shè)計(jì)實(shí)際中還有很多。

2.4　NBAP協(xié)議ASN.1描述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解碼和編碼的實(shí)現(xiàn)

2.4.1　ASN.1描述語(yǔ)言介紹

ASN.1的特性[6]如下。

1）ASN.1的描述語(yǔ)言是用高度抽象形式指定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，獨(dú)立于開發(fā)商、獨(dú)立于平臺(tái)、獨(dú)立于語(yǔ)言、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的標(biāo)記描述語(yǔ)言。

2）用精確的比特形式來定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的值。使用不太復(fù)雜的編碼形式，編碼好的數(shù)據(jù)在有計(jì)算分析能力的網(wǎng)絡(luò)中傳播。

3）可用多平臺(tái)多程序語(yǔ)言工具來將ASN.1的標(biāo)記描述影射到一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義中。這種影射支持在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的具體值和在通信線路上傳輸?shù)谋忍刂抵�間的轉(zhuǎn)換。

4）提供比其它的通常的程序語(yǔ)言更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的范圍。提高了要被傳輸?shù)闹档恼f明范圍精度和優(yōu)化了編碼方案。

2.4.2　ASN.1描述對(duì)象到C++類的轉(zhuǎn)換

在3GPP TS 25.433中明確規(guī)定了NBAP協(xié)議將使用ASN.1的Basic Packed Encoding Rules（BASIC-PER）的對(duì)齊演變版作為傳輸用的格式[3]。在ITU-T Recommendation X.691中詳細(xì)地介紹了使用PER進(jìn)行編碼的方法和過程，以及使用PER對(duì)各種數(shù)據(jù)類型進(jìn)行具體編碼的原則[7]。目前，通常做法是借用市場(chǎng)上成熟的軟件產(chǎn)品將ASN.1的描述轉(zhuǎn)換成C++的類，然后再在轉(zhuǎn)換好的C++的類的基礎(chǔ)上完成后續(xù)各種功能的設(shè)計(jì)。

OSS Nokalva公司從1988年開始在ASN.1領(lǐng)域一直進(jìn)行著不斷的改進(jìn)和發(fā)展。他們宣稱自己的ASN.1工具擁有其它公司推出的產(chǎn)品所不具備的優(yōu)越的性能。誠(chéng)然，該公司的時(shí)間優(yōu)化編/解碼器（TOED）產(chǎn)品確實(shí)是目前市場(chǎng)上最快的編/解碼器。不過，我們采用OSS公司的SOED產(chǎn)品的試用版作為研究工具。

借用OSS公司的編譯工具對(duì)3GPP TS 25.433 V4.5.0中的ASN.1的描述進(jìn)行編譯。如果使用的是V4.5.0版本，在實(shí)際的編譯過程中一定會(huì)遇到上百個(gè)錯(cuò)誤。熟悉ASN.1的語(yǔ)法后，可以對(duì)其逐個(gè)進(jìn)行修改，其中的主要錯(cuò)誤是符號(hào)錯(cuò)位造成的。有2個(gè)錯(cuò)誤是非語(yǔ)法錯(cuò)誤，糾正它花費(fèi)了大量的時(shí)間。第1個(gè)是NBAP協(xié)議描述部分中的Elementary Procedure definitions部分中的“NBAP-PDU-Discriptions{；行中的Discriptions應(yīng)該寫作Descriptions；第2個(gè)是Information Element Definitions部分中，C字母開頭的小結(jié)中的CauseRadio-Network枚舉類型定義中“ul-sf-not-supported”行中的“sf-not”，其中的連字符明顯不同于其它2個(gè)，它有點(diǎn)像中文全角格式，應(yīng)該是英文半角的，為“ul-sf-not-supported”。

排除了上述的各種錯(cuò)誤之后，通過編譯，可以得到NBAP協(xié)議中ASN.1描述的各種數(shù)據(jù)類型的C++的類和編碼與解碼例行程序（routines），為后續(xù)的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因?yàn)槿绻麤]有NBAP協(xié)議的C++類定義，后面的一切工作都無從做起。

2.4.3　NBAP協(xié)議消息解碼和編碼的實(shí)現(xiàn)

為了將NBAP仿真流程中的一個(gè)消息編碼成二進(jìn)制PDU，只需要先設(shè)置該消息對(duì)應(yīng)的C++類的成員變量的值，然后調(diào)用最高階層的編碼例行程序。最高階層的編碼例行程序又調(diào)用低一級(jí)的其它所有數(shù)據(jù)類型的編碼例行程序。接著，這些例行程序調(diào)用更小的例行程序，直到在ASN.1運(yùn)行庫(kù)中的編碼例行程序被調(diào)用。所有的編碼例行程序?qū)⒕幋a好的字節(jié)寫進(jìn)編碼緩沖區(qū)。最后，最高階層的例行程序向上面的應(yīng)用程序返回指向編碼緩沖區(qū)的指針。

解碼過程是最高階層解碼的例行程序調(diào)用低一級(jí)的解碼例行程序，并且每層解碼例行程序向相應(yīng)的C++類的成員變量設(shè)置成員變量的值。最后，最高階層解碼例行程序向上面的應(yīng)用程序返回指向最高階層C++類結(jié)構(gòu)的指針。

因?yàn)樵贜BAP協(xié)議中ASN.1定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，類型多，套用層次深。所以，開發(fā)難點(diǎn)是能否準(zhǔn)確地給C++類的成員變量賦值。而且要花大量時(shí)間分析、考慮如何給其中的參數(shù)指定一個(gè)上下文語(yǔ)義連貫，符合3G建網(wǎng)實(shí)際的參數(shù)值。

2.4.4　TD-SCDMA編碼的獨(dú)特之處

3GPP協(xié)議規(guī)定：時(shí)分雙工（TDD）制式，支持2種碼片速率，一個(gè)是WCDMA的3.84 Mchips/s，另一個(gè)是TD-SCDMA的1.28 Mchips/s。TD-SCDMA作為補(bǔ)充的標(biāo)準(zhǔn)被定義在3GPP TS 25.433中[1]。所以，ASN.1描述的消息中，TD-SCDMA所特有的LCR-TDD部分定義在消息IE中的IE-Extensions處。凡是TD-SCDMA的消息，都需要對(duì)消息IE中的IE-Extensions部分進(jìn)行編碼。OSS公司認(rèn)真考慮了這些方面，提供了編碼IE-Extensions部分極好的接口函數(shù)和明晰的操作方式，使得對(duì)IE的擴(kuò)展部分進(jìn)行編碼很容易實(shí)現(xiàn)。

3、NBAP協(xié)議仿真軟件測(cè)試結(jié)果

3.1　數(shù)據(jù)編碼分析

編碼出符合協(xié)議規(guī)范的NBAP消息是實(shí)現(xiàn)Node B與RNC間正常通信的基礎(chǔ)。NBAP協(xié)議消息的PDU長(zhǎng)度從幾個(gè)字節(jié)到幾百個(gè)字節(jié)不等。表2列舉了2個(gè)相對(duì)較小的協(xié)議消息的PDU的具體內(nèi)容。它們是審計(jì)請(qǐng)求和小區(qū)建立響應(yīng)消息的PDU，使用PER編碼規(guī)則。第1字節(jié)是消息中Message Type字段的編碼結(jié)果，00表示Initiating Message；20表示Successful Outcome；40表示Unsuccessful Outcome。第2字節(jié)是Procedure Code字段編碼結(jié)果，01表示編號(hào)為1的審計(jì)請(qǐng)求過程；05表示編號(hào)為5的小區(qū)建立過程。第3字節(jié)是ddMode、criticality和messageDiscriminator字段的聯(lián)合編碼結(jié)果。ddMode占用高4位，為tdd時(shí)，是0000，為common時(shí)，是1000；criticality占用低4位的前2位，為reject時(shí)，是00，為ignore時(shí)，是10；messageDiscriminator占用低4位的后2位，為common時(shí)，是10。第4、5字節(jié)是Transaction ID的編碼結(jié)果，最大可以為16進(jìn)制的7FFF。屬于同一過程的所有消息具有相同的Transaction ID。第6字節(jié)指示后續(xù)消息的字節(jié)長(zhǎng)度。第7字節(jié)以后的內(nèi)容會(huì)因?yàn)橄�息的具體類型不同而有很大的差別，這里不做詳細(xì)分析。

表2　二進(jìn)制消息分析

Tab.2 Analysis of binary system messages

3.2　流程仿真展示

將一次完整流程中Node B和RNC間交互的所有消息收集起來并分析比較，可以給用戶提供Iub接口充足的信息，如圖6所示。在界面左邊是指定要觀察的流程，界面右邊的上面窗口將展示實(shí)現(xiàn)該流程的所有消息的信息。然后，選中一個(gè)消息，界面右邊的下面窗口將顯示這個(gè)消息的16進(jìn)制的具體內(nèi)容。同時(shí)，展開這個(gè)分支，將顯示消息的所有字段名和它們的十進(jìn)制數(shù)值，以及字段間的嵌套層次關(guān)系。

4、結(jié)束語(yǔ)

本文首先指明了TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀NBAP協(xié)議仿真的作用，然后提出了仿真軟件設(shè)計(jì)中模塊劃分和代碼實(shí)現(xiàn)的方案，介紹了NBAP協(xié)議消息編碼和解碼關(guān)鍵技術(shù)問題的解決方法，指明了發(fā)送協(xié)議消息觸發(fā)完整流程是實(shí)現(xiàn)協(xié)議仿真功能的基本途徑，利用OSS公司提供的ASN.1工具實(shí)現(xiàn)了仿真軟件的基本功能。最后，根據(jù)中國(guó)通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[5]規(guī)定的測(cè)試用例進(jìn)行了測(cè)試，并給出了部分結(jié)果，測(cè)試表明本方案思路清晰，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，協(xié)議消息處理可靠穩(wěn)定，能夠滿足實(shí)際開發(fā)的需求。

參考文獻(xiàn)

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