简述LTE协议测试及解决方案

　　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。
　　
　　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。
　　
　　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。
　　
　　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。