摘要 在對2004-2006年cdma2000 1X Release0的協議一致性測試規范重組的研究基礎上,對新的3GPP2的協議一致性測試規范結構進行了詳細分析。隨后,文章對新規范結構中的5個測試規范的內容,以及涉及到的業務和技術一一做了詳細描述。
在cdma2000 1x Release0移動臺的協議一致性測試領域,受到普遍認可的測試規范和依據標準,包括來自3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)、TIA/EIA(Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Alliance)的規范和CDG(CDMA Development Group)的參考技術文獻。
本文針對cdma2000 1x的Release 0版本協議一致性測試進行介紹,后文中不再進行特殊說明。
自2001年3月,第一個cdma2000 1x協議一致性測試規范發布,直到2004年8月以前,前面提到的三個組織正式發布了共6份協議一致性測試規范(見圖1)。目前應用最為廣泛的,要屬3GPP2的C.S0031-0系列。

圖1 CDG、3GPP2的協議一致性測試規范演變
C.S0031-0的生命力雖然強大,但依然存在一些弊端,某種程度上阻礙了一致性測試技術和測試實施方式的進一步發展完善。這種阻礙頁隨著時代的變遷,變得愈加明顯。這些弊端包括:C.S0031-0將多種技術置于同一標準中,限制了其中任一種技術的獨立發展;協議一致性測試的實施方式實際上有“利用實際基站或者以基站為基礎開發的測試設備進行互操作能力測試”和“利用測試儀表、測試系統進行協議一致性測試”兩種,而在2004年8月以前,兩種方式卻都以C.S0031-0作為測試依據。
一、協議一致性測試重組方案簡介
經過詳細的討論分析,3GPP2最終將重組方案確定為:
●停止對C.S0031-0的維護;
●編制新的“協議一致性測試規范”,形成C.S0043-0;
●編制新的“互操作能力測試規范”,形成C.S0044-0;
●將原C.S0031-0中的OTA業務、短消息業務和數據業務,分別獨立編制形成C.S0060-0、C.S0061-0和C.P0062-0(注:C.P0062-0在3GPP2組織中還處于V&V的審閱討論階段,發布以后將改文件編號為C.S0062-0)。并對三個業務的技術要求進行修訂,即分別對C.S0016-C、C.S0015-B和C.S0017-A進行修訂。
另外,還將C.S0043-0和C.S0044-0兩個規范的內容形式分別進行調整。(詳見后文的分析)
可見,3GPP2這次重組的力度很大。下面,本文將對所有重組后的文件逐一進行介紹和分析。
1.C.S0043-0
(1)概述
3GPP2 C.S0043-0為cdma2000擴頻系統信令一致性測試規范(Signaling Conformance Test Specification for cdma2000 Spread Spectrum Systems)。
C.S0043-0自2004年9月24日發布,目前最新版為V1.0版本。如前文所述,C.S0043-0以CDMA擴頻系統系列規范作為核心技術要求(C.S0002-A、C.S0003-A、C.S0004-A、C.S0005-A等)。
C.S0043-0的目的是進行協議一致性測試,也就是驗證移動臺和基站設備對cdma2000系列協議標準的技術符合性,從而保證設備協議符合性方面達成高度的一致性。
C.S0043-0,利用一本規范,對空中接口的兩端——移動臺和基站設備分別進行規范測試,達到協議一致性。3GPP2也因此將協議一致性測試規范的模式進行了變化:任何一個測試項目,都針對移動臺和基站設備分別進行測試過程的描述。
除了C.S0043-0,早在2002年4月發布的C.S0038-0 V1.0,HRPD空中接口信令一致性測試規范(Signaling Conformance Specification for High Rate Packet Data Air Interface)就已經采用了這種模式。
(2)內容
C.S0043-0(V1.0)的具體測試內容包括:空中接口測試、基本呼叫流程、空閑切換、切換、功控、登記、鑒權、業務重定向、用戶呼叫功能、并發業務和前向兼容測試(見圖2)。C.S0043-0的內容基本上覆蓋了所有協議一致性測試的全部(當然,短消息SMS、OTA業務和數據業務不在C.S0043-0中重復體現)。

圖2 3GPP2 C.S0043-0 V1.0的組成
與原C.S0031-0相比較,C.S0043-0在測試章節上變化不大。除了去掉了獨立出去的短消息SMS、OTA業務和數據業務以外,只增加了一個新的內容——并發業務測試,修改了一個內容——將空閑切換從切換測試中分離出來。
C.S0043-0增加的并發業務測試,對cdma2000 1x的數據業務和語音呼叫業務之間的操作進行了測試描述。另外,還包括其他一些與并發業務相關的測試項目。
另外C.S0043-0還特別將空閑切換(Idie Hand-off)從原來的切換(Handoff)測試中提出來單獨成章,并補充了部分相關測試項目。
前向兼容測試章節仍舊保留。在原同步信道(Sync Channel)、尋呼信道(Paging Channel)和業務信道(Traffic Channel)的基礎上,增加了兩個信道的前向兼容性測試:
主廣播控制信道(Primary Broadcast Control Channel)和前向普通控制信道(Forward Common Control Channel)。
(3)現狀
亞洲地區是采用協議一致性測試方式的最大的地區。與互操作能力測試的方式相比,由于協議一致性測試方式一般采取第三方測試設備,其天生具備第三方公正的性質,故受到很多新興運營商的青睞。
隨著非洲、南亞等地新興運營商的崛起,協議一致性測試方式也得到了長足的發展。商用的測試系統開發也隨之不斷的進行當中。
目前,C.S0043-0的絕大部分項目都已得到測試系統的支持,測試項目覆蓋比例非常高。
2.C.S0044-0
(1)概述
3GPP2 C.S0044-0為cdma2000空中接口互操作規范(Interoperability Specification for cdma2000 Air Interface Description)。
C.S0044-0自2004年9月發布,目前最新版為V1.0版本。與C.S0043-0相同,C.S0044-0以CDMA擴頻系統系列規范作為核心技術要求(C.S0002-A、C.S0003-A、C.S0004-A、C.S0005-等)。
與C.S0043-0不同,C.S0044-0的目的是驗證移動臺和基站設備基于cdma2000系列標準的互操作能力。C.S0044-0的著眼點放在互操作能力測試方面,其測試的涵蓋范圍必然需要自成體系,以保證覆蓋到所有需要測試的內容。
另外,C.S0044-0與其他本文涉及到的規范以及C.S0031-0還有一點不同,那就是C.S0044-0中還包含了HRPD的互操作能力測試。
(2)內容
C.S0044-0(V1.0)的具體測試內容包括:空中接口測試、基本呼叫流程、切換、功控、登記、鑒權、業務重定向、短消息、用戶呼叫功能、異步數據和傳真、低速分組數據、中速分組數據、高速分組數據、OTA業務、定位業務、并發業務、緊急呼叫、HRPD業務(見圖3)。

圖3 3GPP2 C.S0044-0 V1.0的組成
可見,C.S0044-0的內容涵蓋非常全面。為了獨自支撐互操作能力測試這個體系,C.S0044-0除了包括了C.S0043-0的全部內容以外,還包括了短消息、OTA、數據業務這三個協議一致性測試部分。另外,C.S0044-0還增加了定位業務、緊急呼叫以及HRPD業務的測試內容。
測試項目描述過程與C.S0043-0也不一樣,根據互操作能力測試的特殊需求,沒有按照基站和移動臺分別描述,而是沿襲了原CDG57、C.S0031-0的模式,將基站和移動臺直接作為測試過程描述的元素。
測試項目的選擇方面,由于C.S0044-0擺脫了協議一致性測試的干擾,專心致志規劃互操作能力測試,所以其在C.S0031-0、C.S0060-0、C.S0061-0、C.P0062-0以及HPRD協議一致性測試規范C.S0038-0的基礎上,參考C.S0043-0,保留了所有互操作能力需要關注的測試項目
具體來說,C.S0044-0的所有測試內容可以分為四個部分(如圖3所示):
●cdma2000 1x傳統測試項目;
●來自其他cdma2000 1x協議一致性測試的測試項目;
cdma2000 1x增加測試項目;
●HRPD增加測試項目
cdma2000 1x傳統測試項目,例如空中接口測試、基本呼叫流程、切換、功控、登記、鑒權、業務重定向、用戶呼叫功能、并發業務,這些部分的測試項目與C.S0031-0中的設置基本類似。
短消息、數據業務(異步數據和傳真、低速分組數據、中速分組數據)、OTA業務,這三部分來自其他cdma2000 1x協議一致性測試。
高速分組數據、OTA業務這兩部分的測試內容在C.P0062-0和C.S0060-0的基礎上精簡了一些。其中,OTA業務方面,C.S0044-0作出了非常果斷的安排,只保留了OTA中所有Download Request Processing的內容。
定位業務、緊急呼叫業務與C.S0031-0相比,是新加入的內容,在其他幾本協議一致性測試規范中,也沒有涉及。
HPRD業務測試更是新加入的內容,其參考技術要求是3GPP2 C.S0024-0,cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification。從測試項目來看,覆蓋比例比較大,基本上可以作為HRPD業務的互操作能力測試的依據。
(3)現狀
由于北美的互操作能力測試的實施力度和影響力,世界上新興運營商中,有一部分依照北美模式進行測試。C.S0044-0也因此受到了很大程度的關注,測試實施的開發工作也進行的非常順利。目前為止,C.S0044-0的絕大部分項目已經得到多數以基站為基礎的測試實驗室的支持,測試項目覆蓋比例甚至于超過了C.S0031-0。另外,某些測試系統也為C.S0044-0開發了測試腳本,為移動臺設備在進行正式測試前提供預測試服務。
商用的互操作能力測試系統的成熟完善,反過來更推動了C.S0044-0的影響力發展。
3.G.S0060-0
(1)概述
3GPP2 C.S0060-0為OTA業務信令一致性測試規范(Signaling Conformance Test Specification for Over-the-Air Service Provisioning)。
C.S0060-0自2005年12月6日發布,目前最新版為V1.0版本。進行C.S0060-0的測試,目的為了驗證CDMA基站和移動臺對cdma2000家族中,OTA業務消息和協議的符合性。規范以3GPP2 C.S00 1 6-C,Over-the-Air Service Provisioning of Mobile Stations in Spread Spectrum Standards——CDMA擴頻系統OTA業務規定作為技術基礎,對測試的實施進行了詳細的描述。
OTA(Over-the-Air)業務,又稱空中激活業務,是通過空中接口實現移動臺和基站之間的特定信息交互,實現特定的功能的一種操作。
根據3GPP2 C.S0016-C,Over-the-Air Service Provisioning of Mobile Stations in Spread Spectrum Standards的描述,OTA的功能主要包括:
●下載NAM運行參數(NAM,Number Assignment Module);
●電子密鑰交換(E-Key,Electronic Key),用于安全的生成A-Key和Root Key;
●更新優選漫游列表的系統選擇(SSPR,System Selection for Preferred Roaming);
●更新優選用戶區域列表(PUZL,Preferred User Zone List);
●下載3G分組數據(3GPD,3G Packet Data)操作參數。
3GPP2 C.S0016-C從以下幾個方面詳細描述了OTA業務的技術要求:
●Message Transport Protocol,消息傳輸協議
消息傳輸協議對承載了OTA信息的消息傳輸進行了規定。規定包括模擬系統和CDMA系統。對于本文主要關注的CDMA系統來說,OTA信息(OTA Data Message)應當通過Data Burst Messages消息進行承載。
●Mobile Station Procedures,移動臺操作流程Base Station Procedures,基站操作流程。
3GPP2 C.S0016-C分別對移動臺和基站的OTA操作流程作出詳細介紹。
介紹包括OTA操作初始化、OTA操作流程、OTA操作結束三個部分。隨后,C.S0016-C規定了反向和前向傳輸的消息的消息內容格式。
●Key Exchange Procedures,密鑰交換流程
密鑰交換流程分為移動臺要求和基站要求兩種方式。密鑰交換的流程,根據密鑰交換協議版本不同,有所區別。密鑰交換協議版本由參數A_KEY_P_REV攜帶。
(2)內容
在C.S0060-0中,對于OTA的測試主要分為以下幾個部分:
●OTASP和OTAPA的基本操作測試;
其中,OTASP和OTAPA的基本操作測試包括業務的初始化、標準操作流程和業務操作結束三個部分。
●關鍵參數測試包括:NAM、SSPR、PUZL、3GPD 4個部分。每類關鍵參數測試,都分為兩個部分:業務配置過程和業務下載過程。業務配置過程的測試通過對網絡側下發Configuration Request Message,以及與之對應的移動臺反饋——Configuration Response Message的測試實現。業務下載過程通過對Download Request Message以及終端的反饋來實現。
●電子密鑰交換的測試。主要是針對A-Key參數的操作。
●安全測試包括:服務操作鎖定的測試,即SPL(Service Programming Lock)。只有SPC(Service Programming Code)正確,網絡才有可能通過OTA更新移動臺參數。特別是當移動臺處于漫游時,SPL為OTA提供保護作用;安全模式測試。在OTA操作中,設置了一種加密算法,以保證OTA過程的私密性。當安全模式激活時,所有OTA傳輸的消息將被加密;
(3)現狀
目前此標準以及其技術要求已經經過了四個版本的更新,目前的最新版本相對來講已經比較完善。與原先存在于C.S0031-0中的OTA測試相比,測試的全面程度和深入程度已經有了實質性的提高。目前已有設備廠家對于OTA測試開發了測試腳本,測試能力覆蓋面能夠達到測試規范的40%~60%,并在進一步開發中。
4.C.S0061-0
(1)概述
3GPP2 C.S0061-0為短消息業務的信令一致性測試規范(Signaling Conformance Test Specification for Short Message Service)。
C.S0061-0自2005年6月22日發布,目前最新版為V1.0版本。C.S0061-0詳細說明了CDMA基站和移動臺的短消息業務(SMS)信令一致性測試。規范以3GPP2 C.S0015-B(TIA-637-C),Short Message Service for Wideband Spread Spectrum Systems,2004——CDMA短消息業務技術要求作為基礎,對測試的實施進行了詳細的描述。
根據3GPP2 C.S0015-B(TIA-637-C),Short Message Service for Wideband Spread Spectrum Systerns,2004中的描述,短消息業務協議棧分為三層:
●中繼層(Relay Layer)
為短消息在傳輸層(Transport Layer)和連接層(Link Layer)之間傳輸提供接口。短消息在Um口(移動臺和基站之間的接口)的傳輸,以及短消息在N口(消息服務器和基站之間的接口)的傳輸,都由中繼層(Relay Layer)提供支持。另外,短消息失敗的錯誤原因碼(SMS_CauseCode)也在中繼層進行分析操作。
●傳輸層(Transport Layer)
居于傳輸業務端點和中繼點。在傳輸業務端點,傳輸層為遠距離業務層(Teleservice Layer)生成和接收短消息提供手段;在傳輸業務中繼點,傳輸層為中繼點之間的消息傳遞提供接口。
●遠距離業務層(Teleservice Layer)
的功能包括短消息接收和發送、廣播短消息的操作。遠距離業務同時也對消息識別號(Message ID)以及短消息獨特識別碼(Unique Message ID,用于區分和識別重復的短消息內容)。可見,遠距離業務的功能基本上涵蓋了短消息操作的絕大部分內容。
(2)內容
從以上分析中,我們明確了解了短消息業務的分層以及各層的基本功能,C.S0061的測試規范,就是按照三個分層,依次對每個分層的功能進行測試描述。
(3)現狀
目前此標準逐漸得到廣泛的認同和采用,多家儀表廠家也已經開發了測試系統,測試項目也已經基本上全部覆蓋。
5.C.S0062-0
(1)概述
3GPP2 C.P0062-0為cdma2000空中接口數據業務信令一致性測試規范(Data Signaling Conformance Test Specification for cdma2000 Air Interface)。
C.P0062-0目前處于3GPP2的V&V階段,也就是最終的審核階段,很快將正式發布。規范以3GPP2 C.S0017-A.Data Service Options for Spread Spectrum Standards——擴頻標準數據業務選項的系列技術要求作為基礎,對測試的實施進行了詳細的描述。
在C.P0062-0中,移動臺(Mobile Station)所涉及的范圍比較廣泛,包括所有可能用于與基站通過空中接口進行通信的用戶終端。這些用戶終端包括:普通用戶終端、手機、PDA、無線本地環路單元(WLLU,Wireless Local Loop Unit)等。
數據業務的業務選項(SO,Service Option)標志著業務類型。在移動臺進行業務時發起的Origination Message中,必須攜帶業務選項參數,用來通知基站移動臺所要申請的業務類別。
目前,應用最多的業務為業務選項33(S033)的cdma2000高速分組數據業務。
(2)內容
C.P0062-0中,cdma2000 1X的數據業務測試包括四種類別:
●異步數據和傳真業務(Asynchronous Data and Fax Services),SO12和SO13
●低速分組數據(LSPD,Low Speed Packet Data),SO7和SO15
●中速分組數據(MSPD,Medium Speed Packet Data),SO22
●高速分組數據(HSPD,High Speed Packet Data),SO33
設置這四種業務類別,主要是為了實現向下兼容。而實際上,高速分組數據業務,才是cdma2000 1x最重要的數據業務選項。對于Release 0版本,cdma2000 1x的高速數據業務,可以支持最高速率153.6 kbit/s的數據業務。
在C.P0062-0的核心部分——高速分組數據業務部分的35個測試項目中,31個測試項目直接來自C.S0031-0 V2.0的原班項目。C.P0062-0除了對其Control Hold Mode功能相關的4個測試項目進行了整合以外,基本沿用了原來的測試項目。另外,C.P.0062-0還增加了四個新的測試項目(見表1)。
表1 C.P.0062-0增加的新測試項目
這四個項目的修訂加入,使高速分組數據測試更加完善。
(3)現狀
由于C.P0062-0目前還未正式發布,故目前還沒有商用的測試設備支持。但由于其所收納的測試項目是在原C.S0031-0的數據部分測試項目基礎上進行的修訂和增加,所以可以想見,在C.P0062-0正式發布后,應該很快會有測試設備跟進予以支持。
二、CDG57的動向
CDG57作為最早出現的協議一致性測試規范,始終沒有停止向前邁進的步伐。前文提到過,CDG57在2001年3月發布了V1.0版本。而在2001年10月和2004年3月分別發布的V2.0和V3.0版本中,CDG57轉為直接引用C.S0031-0V2.0的測試項目。到了2005年3月發布的V4.0版本,CDG57接受了3GPP2對協議一致性測試規范的重組,轉為直接引用C.S0044-0 V1.0的測試項目。這也標志著CDG57將自己明確定性為“互操作測試”規范類別。
CDG57有一個非常重要的內容,盡管經歷了標準的四次變遷,卻貫徹了CDG57四個版本的始終,那就是支持測試執行的具體措施。這些具體措施從V1.0版本中初具雛形,在目前V4.0版本中發展為比較完善。執行措施非常詳細的描述了很多測試執行階段必不可少的內容,成為CDG57規范存在的重要意義之一。
這些測試執行具體措施包括:
●準入標準(MEC)。規定了一款新移動臺在進行CDG57的測試之前,需要滿足的最低要求,也稱為入門要求。
●執行策略(Execution Strategy)。規定了對移動臺進行協議一致性測試時應該掌握的原則和具體規則。
V4.0版本中的執行措施,明確是對“互操作測試”規范類別的支持。而實際上,由于互操作測試和協議一致性測試的聯系緊密,執行措施的內容也可以類比或延伸至協議一致性測試的實施當中,作為協議一致性測試開展的重要參考。
三、測試規范重組的技術意義
經過重組,cdma2000 1x Release0的移動臺協議一致性測試的體系更加合理。重組后的體系,對于全球cdma2000 1x Release0移動臺協議一致性的開展起到了重要的指導意義。重組后的體系,給隸屬于協議一致性的各個獨立單元開辟了進一步發展的空間。
C.S0031-0協議一致性測試規范的重組,雖然是僅僅面向cdma2000 1x的Release0技術版本,但重組的理念非常有參考價值,重組后的架構也為其他技術版本,例如cdma2000 1x的ReleaseA等后續技術版本的演進起到了很好的參考作用。
隨著3GPP2對cdma2000 1x Release0協議一致性測試規范的重組臨近完成,國際上很多組織也都向其投來了關注的目光。例如旨在建立全球統一CDMA認證流程的國際組織CCF CDMA認證論壇(CDMA Certification Forum),以及掌握目前北美乃至拉美的CDMA認證過程的組織CTIA——美國無線通信協會(Cellular Telecommunications & Internet Association),他們都為此進行了很多的應對工作。
總之,這次cdma2000 1x Release0協議一致性測試規范的重組,無論對于技術的發展,還是對于全球今后cdma2000 1x Release0終端的準入制度發展,甚至于對其他3GPP2涉及到的相關內容的發展模式,都有很重大的意義。
在cdma2000 1x Release0移動臺的協議一致性測試領域,受到普遍認可的測試規范和依據標準,包括來自3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)、TIA/EIA(Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Alliance)的規范和CDG(CDMA Development Group)的參考技術文獻。
本文針對cdma2000 1x的Release 0版本協議一致性測試進行介紹,后文中不再進行特殊說明。
自2001年3月,第一個cdma2000 1x協議一致性測試規范發布,直到2004年8月以前,前面提到的三個組織正式發布了共6份協議一致性測試規范(見圖1)。目前應用最為廣泛的,要屬3GPP2的C.S0031-0系列。

C.S0031-0的生命力雖然強大,但依然存在一些弊端,某種程度上阻礙了一致性測試技術和測試實施方式的進一步發展完善。這種阻礙頁隨著時代的變遷,變得愈加明顯。這些弊端包括:C.S0031-0將多種技術置于同一標準中,限制了其中任一種技術的獨立發展;協議一致性測試的實施方式實際上有“利用實際基站或者以基站為基礎開發的測試設備進行互操作能力測試”和“利用測試儀表、測試系統進行協議一致性測試”兩種,而在2004年8月以前,兩種方式卻都以C.S0031-0作為測試依據。
一、協議一致性測試重組方案簡介
經過詳細的討論分析,3GPP2最終將重組方案確定為:
●停止對C.S0031-0的維護;
●編制新的“協議一致性測試規范”,形成C.S0043-0;
●編制新的“互操作能力測試規范”,形成C.S0044-0;
●將原C.S0031-0中的OTA業務、短消息業務和數據業務,分別獨立編制形成C.S0060-0、C.S0061-0和C.P0062-0(注:C.P0062-0在3GPP2組織中還處于V&V的審閱討論階段,發布以后將改文件編號為C.S0062-0)。并對三個業務的技術要求進行修訂,即分別對C.S0016-C、C.S0015-B和C.S0017-A進行修訂。
另外,還將C.S0043-0和C.S0044-0兩個規范的內容形式分別進行調整。(詳見后文的分析)
可見,3GPP2這次重組的力度很大。下面,本文將對所有重組后的文件逐一進行介紹和分析。
1.C.S0043-0
(1)概述
3GPP2 C.S0043-0為cdma2000擴頻系統信令一致性測試規范(Signaling Conformance Test Specification for cdma2000 Spread Spectrum Systems)。
C.S0043-0自2004年9月24日發布,目前最新版為V1.0版本。如前文所述,C.S0043-0以CDMA擴頻系統系列規范作為核心技術要求(C.S0002-A、C.S0003-A、C.S0004-A、C.S0005-A等)。
C.S0043-0的目的是進行協議一致性測試,也就是驗證移動臺和基站設備對cdma2000系列協議標準的技術符合性,從而保證設備協議符合性方面達成高度的一致性。
C.S0043-0,利用一本規范,對空中接口的兩端——移動臺和基站設備分別進行規范測試,達到協議一致性。3GPP2也因此將協議一致性測試規范的模式進行了變化:任何一個測試項目,都針對移動臺和基站設備分別進行測試過程的描述。
除了C.S0043-0,早在2002年4月發布的C.S0038-0 V1.0,HRPD空中接口信令一致性測試規范(Signaling Conformance Specification for High Rate Packet Data Air Interface)就已經采用了這種模式。
(2)內容
C.S0043-0(V1.0)的具體測試內容包括:空中接口測試、基本呼叫流程、空閑切換、切換、功控、登記、鑒權、業務重定向、用戶呼叫功能、并發業務和前向兼容測試(見圖2)。C.S0043-0的內容基本上覆蓋了所有協議一致性測試的全部(當然,短消息SMS、OTA業務和數據業務不在C.S0043-0中重復體現)。

與原C.S0031-0相比較,C.S0043-0在測試章節上變化不大。除了去掉了獨立出去的短消息SMS、OTA業務和數據業務以外,只增加了一個新的內容——并發業務測試,修改了一個內容——將空閑切換從切換測試中分離出來。
C.S0043-0增加的并發業務測試,對cdma2000 1x的數據業務和語音呼叫業務之間的操作進行了測試描述。另外,還包括其他一些與并發業務相關的測試項目。
另外C.S0043-0還特別將空閑切換(Idie Hand-off)從原來的切換(Handoff)測試中提出來單獨成章,并補充了部分相關測試項目。
前向兼容測試章節仍舊保留。在原同步信道(Sync Channel)、尋呼信道(Paging Channel)和業務信道(Traffic Channel)的基礎上,增加了兩個信道的前向兼容性測試:
主廣播控制信道(Primary Broadcast Control Channel)和前向普通控制信道(Forward Common Control Channel)。
(3)現狀
亞洲地區是采用協議一致性測試方式的最大的地區。與互操作能力測試的方式相比,由于協議一致性測試方式一般采取第三方測試設備,其天生具備第三方公正的性質,故受到很多新興運營商的青睞。
隨著非洲、南亞等地新興運營商的崛起,協議一致性測試方式也得到了長足的發展。商用的測試系統開發也隨之不斷的進行當中。
目前,C.S0043-0的絕大部分項目都已得到測試系統的支持,測試項目覆蓋比例非常高。
2.C.S0044-0
(1)概述
3GPP2 C.S0044-0為cdma2000空中接口互操作規范(Interoperability Specification for cdma2000 Air Interface Description)。
C.S0044-0自2004年9月發布,目前最新版為V1.0版本。與C.S0043-0相同,C.S0044-0以CDMA擴頻系統系列規范作為核心技術要求(C.S0002-A、C.S0003-A、C.S0004-A、C.S0005-等)。
與C.S0043-0不同,C.S0044-0的目的是驗證移動臺和基站設備基于cdma2000系列標準的互操作能力。C.S0044-0的著眼點放在互操作能力測試方面,其測試的涵蓋范圍必然需要自成體系,以保證覆蓋到所有需要測試的內容。
另外,C.S0044-0與其他本文涉及到的規范以及C.S0031-0還有一點不同,那就是C.S0044-0中還包含了HRPD的互操作能力測試。
(2)內容
C.S0044-0(V1.0)的具體測試內容包括:空中接口測試、基本呼叫流程、切換、功控、登記、鑒權、業務重定向、短消息、用戶呼叫功能、異步數據和傳真、低速分組數據、中速分組數據、高速分組數據、OTA業務、定位業務、并發業務、緊急呼叫、HRPD業務(見圖3)。

可見,C.S0044-0的內容涵蓋非常全面。為了獨自支撐互操作能力測試這個體系,C.S0044-0除了包括了C.S0043-0的全部內容以外,還包括了短消息、OTA、數據業務這三個協議一致性測試部分。另外,C.S0044-0還增加了定位業務、緊急呼叫以及HRPD業務的測試內容。
測試項目描述過程與C.S0043-0也不一樣,根據互操作能力測試的特殊需求,沒有按照基站和移動臺分別描述,而是沿襲了原CDG57、C.S0031-0的模式,將基站和移動臺直接作為測試過程描述的元素。
測試項目的選擇方面,由于C.S0044-0擺脫了協議一致性測試的干擾,專心致志規劃互操作能力測試,所以其在C.S0031-0、C.S0060-0、C.S0061-0、C.P0062-0以及HPRD協議一致性測試規范C.S0038-0的基礎上,參考C.S0043-0,保留了所有互操作能力需要關注的測試項目
具體來說,C.S0044-0的所有測試內容可以分為四個部分(如圖3所示):
●cdma2000 1x傳統測試項目;
●來自其他cdma2000 1x協議一致性測試的測試項目;
cdma2000 1x增加測試項目;
●HRPD增加測試項目
cdma2000 1x傳統測試項目,例如空中接口測試、基本呼叫流程、切換、功控、登記、鑒權、業務重定向、用戶呼叫功能、并發業務,這些部分的測試項目與C.S0031-0中的設置基本類似。
短消息、數據業務(異步數據和傳真、低速分組數據、中速分組數據)、OTA業務,這三部分來自其他cdma2000 1x協議一致性測試。
高速分組數據、OTA業務這兩部分的測試內容在C.P0062-0和C.S0060-0的基礎上精簡了一些。其中,OTA業務方面,C.S0044-0作出了非常果斷的安排,只保留了OTA中所有Download Request Processing的內容。
定位業務、緊急呼叫業務與C.S0031-0相比,是新加入的內容,在其他幾本協議一致性測試規范中,也沒有涉及。
HPRD業務測試更是新加入的內容,其參考技術要求是3GPP2 C.S0024-0,cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification。從測試項目來看,覆蓋比例比較大,基本上可以作為HRPD業務的互操作能力測試的依據。
(3)現狀
由于北美的互操作能力測試的實施力度和影響力,世界上新興運營商中,有一部分依照北美模式進行測試。C.S0044-0也因此受到了很大程度的關注,測試實施的開發工作也進行的非常順利。目前為止,C.S0044-0的絕大部分項目已經得到多數以基站為基礎的測試實驗室的支持,測試項目覆蓋比例甚至于超過了C.S0031-0。另外,某些測試系統也為C.S0044-0開發了測試腳本,為移動臺設備在進行正式測試前提供預測試服務。
商用的互操作能力測試系統的成熟完善,反過來更推動了C.S0044-0的影響力發展。
3.G.S0060-0
(1)概述
3GPP2 C.S0060-0為OTA業務信令一致性測試規范(Signaling Conformance Test Specification for Over-the-Air Service Provisioning)。
C.S0060-0自2005年12月6日發布,目前最新版為V1.0版本。進行C.S0060-0的測試,目的為了驗證CDMA基站和移動臺對cdma2000家族中,OTA業務消息和協議的符合性。規范以3GPP2 C.S00 1 6-C,Over-the-Air Service Provisioning of Mobile Stations in Spread Spectrum Standards——CDMA擴頻系統OTA業務規定作為技術基礎,對測試的實施進行了詳細的描述。
OTA(Over-the-Air)業務,又稱空中激活業務,是通過空中接口實現移動臺和基站之間的特定信息交互,實現特定的功能的一種操作。
根據3GPP2 C.S0016-C,Over-the-Air Service Provisioning of Mobile Stations in Spread Spectrum Standards的描述,OTA的功能主要包括:
●下載NAM運行參數(NAM,Number Assignment Module);
●電子密鑰交換(E-Key,Electronic Key),用于安全的生成A-Key和Root Key;
●更新優選漫游列表的系統選擇(SSPR,System Selection for Preferred Roaming);
●更新優選用戶區域列表(PUZL,Preferred User Zone List);
●下載3G分組數據(3GPD,3G Packet Data)操作參數。
3GPP2 C.S0016-C從以下幾個方面詳細描述了OTA業務的技術要求:
●Message Transport Protocol,消息傳輸協議
消息傳輸協議對承載了OTA信息的消息傳輸進行了規定。規定包括模擬系統和CDMA系統。對于本文主要關注的CDMA系統來說,OTA信息(OTA Data Message)應當通過Data Burst Messages消息進行承載。
●Mobile Station Procedures,移動臺操作流程Base Station Procedures,基站操作流程。
3GPP2 C.S0016-C分別對移動臺和基站的OTA操作流程作出詳細介紹。
介紹包括OTA操作初始化、OTA操作流程、OTA操作結束三個部分。隨后,C.S0016-C規定了反向和前向傳輸的消息的消息內容格式。
●Key Exchange Procedures,密鑰交換流程
密鑰交換流程分為移動臺要求和基站要求兩種方式。密鑰交換的流程,根據密鑰交換協議版本不同,有所區別。密鑰交換協議版本由參數A_KEY_P_REV攜帶。
(2)內容
在C.S0060-0中,對于OTA的測試主要分為以下幾個部分:
●OTASP和OTAPA的基本操作測試;
其中,OTASP和OTAPA的基本操作測試包括業務的初始化、標準操作流程和業務操作結束三個部分。
●關鍵參數測試包括:NAM、SSPR、PUZL、3GPD 4個部分。每類關鍵參數測試,都分為兩個部分:業務配置過程和業務下載過程。業務配置過程的測試通過對網絡側下發Configuration Request Message,以及與之對應的移動臺反饋——Configuration Response Message的測試實現。業務下載過程通過對Download Request Message以及終端的反饋來實現。
●電子密鑰交換的測試。主要是針對A-Key參數的操作。
●安全測試包括:服務操作鎖定的測試,即SPL(Service Programming Lock)。只有SPC(Service Programming Code)正確,網絡才有可能通過OTA更新移動臺參數。特別是當移動臺處于漫游時,SPL為OTA提供保護作用;安全模式測試。在OTA操作中,設置了一種加密算法,以保證OTA過程的私密性。當安全模式激活時,所有OTA傳輸的消息將被加密;
(3)現狀
目前此標準以及其技術要求已經經過了四個版本的更新,目前的最新版本相對來講已經比較完善。與原先存在于C.S0031-0中的OTA測試相比,測試的全面程度和深入程度已經有了實質性的提高。目前已有設備廠家對于OTA測試開發了測試腳本,測試能力覆蓋面能夠達到測試規范的40%~60%,并在進一步開發中。
4.C.S0061-0
(1)概述
3GPP2 C.S0061-0為短消息業務的信令一致性測試規范(Signaling Conformance Test Specification for Short Message Service)。
C.S0061-0自2005年6月22日發布,目前最新版為V1.0版本。C.S0061-0詳細說明了CDMA基站和移動臺的短消息業務(SMS)信令一致性測試。規范以3GPP2 C.S0015-B(TIA-637-C),Short Message Service for Wideband Spread Spectrum Systems,2004——CDMA短消息業務技術要求作為基礎,對測試的實施進行了詳細的描述。
根據3GPP2 C.S0015-B(TIA-637-C),Short Message Service for Wideband Spread Spectrum Systerns,2004中的描述,短消息業務協議棧分為三層:
●中繼層(Relay Layer)
為短消息在傳輸層(Transport Layer)和連接層(Link Layer)之間傳輸提供接口。短消息在Um口(移動臺和基站之間的接口)的傳輸,以及短消息在N口(消息服務器和基站之間的接口)的傳輸,都由中繼層(Relay Layer)提供支持。另外,短消息失敗的錯誤原因碼(SMS_CauseCode)也在中繼層進行分析操作。
●傳輸層(Transport Layer)
居于傳輸業務端點和中繼點。在傳輸業務端點,傳輸層為遠距離業務層(Teleservice Layer)生成和接收短消息提供手段;在傳輸業務中繼點,傳輸層為中繼點之間的消息傳遞提供接口。
●遠距離業務層(Teleservice Layer)
的功能包括短消息接收和發送、廣播短消息的操作。遠距離業務同時也對消息識別號(Message ID)以及短消息獨特識別碼(Unique Message ID,用于區分和識別重復的短消息內容)。可見,遠距離業務的功能基本上涵蓋了短消息操作的絕大部分內容。
(2)內容
從以上分析中,我們明確了解了短消息業務的分層以及各層的基本功能,C.S0061的測試規范,就是按照三個分層,依次對每個分層的功能進行測試描述。
(3)現狀
目前此標準逐漸得到廣泛的認同和采用,多家儀表廠家也已經開發了測試系統,測試項目也已經基本上全部覆蓋。
5.C.S0062-0
(1)概述
3GPP2 C.P0062-0為cdma2000空中接口數據業務信令一致性測試規范(Data Signaling Conformance Test Specification for cdma2000 Air Interface)。
C.P0062-0目前處于3GPP2的V&V階段,也就是最終的審核階段,很快將正式發布。規范以3GPP2 C.S0017-A.Data Service Options for Spread Spectrum Standards——擴頻標準數據業務選項的系列技術要求作為基礎,對測試的實施進行了詳細的描述。
在C.P0062-0中,移動臺(Mobile Station)所涉及的范圍比較廣泛,包括所有可能用于與基站通過空中接口進行通信的用戶終端。這些用戶終端包括:普通用戶終端、手機、PDA、無線本地環路單元(WLLU,Wireless Local Loop Unit)等。
數據業務的業務選項(SO,Service Option)標志著業務類型。在移動臺進行業務時發起的Origination Message中,必須攜帶業務選項參數,用來通知基站移動臺所要申請的業務類別。
目前,應用最多的業務為業務選項33(S033)的cdma2000高速分組數據業務。
(2)內容
C.P0062-0中,cdma2000 1X的數據業務測試包括四種類別:
●異步數據和傳真業務(Asynchronous Data and Fax Services),SO12和SO13
●低速分組數據(LSPD,Low Speed Packet Data),SO7和SO15
●中速分組數據(MSPD,Medium Speed Packet Data),SO22
●高速分組數據(HSPD,High Speed Packet Data),SO33
設置這四種業務類別,主要是為了實現向下兼容。而實際上,高速分組數據業務,才是cdma2000 1x最重要的數據業務選項。對于Release 0版本,cdma2000 1x的高速數據業務,可以支持最高速率153.6 kbit/s的數據業務。
在C.P0062-0的核心部分——高速分組數據業務部分的35個測試項目中,31個測試項目直接來自C.S0031-0 V2.0的原班項目。C.P0062-0除了對其Control Hold Mode功能相關的4個測試項目進行了整合以外,基本沿用了原來的測試項目。另外,C.P.0062-0還增加了四個新的測試項目(見表1)。
這四個項目的修訂加入,使高速分組數據測試更加完善。
(3)現狀
由于C.P0062-0目前還未正式發布,故目前還沒有商用的測試設備支持。但由于其所收納的測試項目是在原C.S0031-0的數據部分測試項目基礎上進行的修訂和增加,所以可以想見,在C.P0062-0正式發布后,應該很快會有測試設備跟進予以支持。
二、CDG57的動向
CDG57作為最早出現的協議一致性測試規范,始終沒有停止向前邁進的步伐。前文提到過,CDG57在2001年3月發布了V1.0版本。而在2001年10月和2004年3月分別發布的V2.0和V3.0版本中,CDG57轉為直接引用C.S0031-0V2.0的測試項目。到了2005年3月發布的V4.0版本,CDG57接受了3GPP2對協議一致性測試規范的重組,轉為直接引用C.S0044-0 V1.0的測試項目。這也標志著CDG57將自己明確定性為“互操作測試”規范類別。
CDG57有一個非常重要的內容,盡管經歷了標準的四次變遷,卻貫徹了CDG57四個版本的始終,那就是支持測試執行的具體措施。這些具體措施從V1.0版本中初具雛形,在目前V4.0版本中發展為比較完善。執行措施非常詳細的描述了很多測試執行階段必不可少的內容,成為CDG57規范存在的重要意義之一。
這些測試執行具體措施包括:
●準入標準(MEC)。規定了一款新移動臺在進行CDG57的測試之前,需要滿足的最低要求,也稱為入門要求。
●執行策略(Execution Strategy)。規定了對移動臺進行協議一致性測試時應該掌握的原則和具體規則。
V4.0版本中的執行措施,明確是對“互操作測試”規范類別的支持。而實際上,由于互操作測試和協議一致性測試的聯系緊密,執行措施的內容也可以類比或延伸至協議一致性測試的實施當中,作為協議一致性測試開展的重要參考。
三、測試規范重組的技術意義
經過重組,cdma2000 1x Release0的移動臺協議一致性測試的體系更加合理。重組后的體系,對于全球cdma2000 1x Release0移動臺協議一致性的開展起到了重要的指導意義。重組后的體系,給隸屬于協議一致性的各個獨立單元開辟了進一步發展的空間。
C.S0031-0協議一致性測試規范的重組,雖然是僅僅面向cdma2000 1x的Release0技術版本,但重組的理念非常有參考價值,重組后的架構也為其他技術版本,例如cdma2000 1x的ReleaseA等后續技術版本的演進起到了很好的參考作用。
隨著3GPP2對cdma2000 1x Release0協議一致性測試規范的重組臨近完成,國際上很多組織也都向其投來了關注的目光。例如旨在建立全球統一CDMA認證流程的國際組織CCF CDMA認證論壇(CDMA Certification Forum),以及掌握目前北美乃至拉美的CDMA認證過程的組織CTIA——美國無線通信協會(Cellular Telecommunications & Internet Association),他們都為此進行了很多的應對工作。
總之,這次cdma2000 1x Release0協議一致性測試規范的重組,無論對于技術的發展,還是對于全球今后cdma2000 1x Release0終端的準入制度發展,甚至于對其他3GPP2涉及到的相關內容的發展模式,都有很重大的意義。
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