TD-SCDMA系統(tǒng)基于網(wǎng)元仿真的OMC功能測試

0、引言

隨著TD-SCDMA技術(shù)的不斷進(jìn)步和完善，備受關(guān)注的TD-SCDMA外場測試也已經(jīng)全面展開，現(xiàn)已順利通過了空載測試、負(fù)載測試，即將進(jìn)入第3階段的測試。與此同時，設(shè)備提供商紛紛加快了通信網(wǎng)絡(luò)管理軟件的研發(fā)和測試的步伐，作為管理TD網(wǎng)絡(luò)無線接入部分(RNC和Node B)的核心軟件操作——維護(hù)中心(openation maintenance center，OMC)系統(tǒng)也在緊張有序的測試之中。由于在OMC功能測試中往往會遇到一些與真實(shí)網(wǎng)元相關(guān)的而普通實(shí)驗(yàn)室無法實(shí)現(xiàn)的測試用例，例如：對大量不同類型告警管理的測試，OMC對大量網(wǎng)元的管理功能的測試。這些問題給正常的功能測試帶來了極大的不便，并且嚴(yán)重影響著軟件質(zhì)量和測試進(jìn)度。為了解決OMC功能測試中的這一系列問題，利用網(wǎng)元仿真技術(shù)輔助測試將是一種十分有效的方法。

1、OMC系統(tǒng)簡述

TD-SCDMA的OMC屬于EMS層網(wǎng)管部分，其主要功能是管理3G網(wǎng)絡(luò)中無線接入部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備RNC和Node B，同時它也通過北向接口提供服務(wù)或者把相關(guān)數(shù)據(jù)提供給上層網(wǎng)管，它與OMC-S等核心網(wǎng)網(wǎng)管程序組成完整的3G網(wǎng)絡(luò)管理應(yīng)用[1]。根據(jù)OMC所處的層次以及工業(yè)化的需求，OMC主要包括CM(configuration management)，F(xiàn)M(fault management)，PM(performance management)，SWM(software management)，SM(security management)等主要相關(guān)模塊[2，3]。其中CM模塊主要完成網(wǎng)元與OMC本身的配置管理，包括對網(wǎng)元配置數(shù)據(jù)的同步采集、呈現(xiàn)以及對配置管理對象的狀態(tài)管理;PM模塊完成對網(wǎng)元性能業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的集中管理，包括收集網(wǎng)元性能業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、保存并為用戶提供查詢監(jiān)視功能，同時可以通過建立測量任務(wù)定時收集網(wǎng)元性能數(shù)據(jù)[4];FM模塊實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)元上告警信息的收集和呈現(xiàn)，通過告警呈現(xiàn)知道網(wǎng)元的運(yùn)行情況，為用戶維護(hù)網(wǎng)元提供重要的依據(jù)和保障[5];SWM軟件管理模塊是確保整個網(wǎng)管系統(tǒng)可以正確、正常地運(yùn)行，主要完成對網(wǎng)元軟件、數(shù)據(jù)文件、License文件及其他類型文件的下載與上傳，對Node B網(wǎng)元激活和RNC復(fù)位，對OMC文件系統(tǒng)與外部介質(zhì)之間的文件導(dǎo)入導(dǎo)出、OMC的版本軟件的創(chuàng)建與管理、OMC文件系統(tǒng)的管理、網(wǎng)元文件系統(tǒng)的管理等。OMC系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1　OMC架構(gòu)圖

2、基于網(wǎng)元仿真技術(shù)的OMC功能測試

在軟件功能測試中，主要關(guān)注于被測軟件的功能實(shí)現(xiàn)，而不是內(nèi)部邏輯。被測對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、運(yùn)作情況對測試人員是不可見的。測試人員對被測產(chǎn)品的驗(yàn)證主要是根據(jù)產(chǎn)品的需求規(guī)格說明書和測試需求列表來驗(yàn)證產(chǎn)品的功能實(shí)現(xiàn)是否符合產(chǎn)品的需求規(guī)格。功能測試主要是為了發(fā)現(xiàn)以下幾類錯誤：功能錯誤或遺漏、界面錯誤、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯誤、性能錯誤和初始化或終止錯誤[7]。

對于OMC功能測試主要完成CM，F(xiàn)M，SM，SWM，PM，NBI等相關(guān)模塊的功能測試。不但涉及到界面錯誤，數(shù)據(jù)庫的一致性而且還包括網(wǎng)元消息的解析、配置的同步、告警上報(bào)呈現(xiàn)的正確性、管理大量網(wǎng)元的壓力測試。使得OMC的功能測試涉及的內(nèi)容和方法與一般軟件大有不同，也存在普通軟件功能測試幾乎不可能出現(xiàn)的難題。例如：①穩(wěn)定性測試過程中需要大量的網(wǎng)元，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下難以實(shí)現(xiàn);②需要對網(wǎng)元進(jìn)行相關(guān)配置，而OMC暫不提供圖形用戶接口(GUI)配置功能;③需要生成網(wǎng)元告警，不可能損壞機(jī)器生成告警。

為了很好地解決以上傳統(tǒng)軟件功能測試方法不能完成的OMC功能測試問題，在實(shí)際工作中引入了網(wǎng)元仿真技術(shù)的概念是十分必要的。

2.1　網(wǎng)元仿真儀表

網(wǎng)元仿真儀表(NE Simulator)具有模擬與OMC系統(tǒng)有關(guān)的網(wǎng)元功能，以及能實(shí)現(xiàn)FM，PM，CM，SWM，SM等模塊的相關(guān)功能，為外部測試提供必要的支持，成為OMC功能測試中一個重要的測試工具。NE Simulator主要具有以下功能：

1)生成RNC MML下行命令;

2)生成Node B下行命令;

3)批量生成告警報(bào)文，模擬RNC及Node B上報(bào)告警;

4)根據(jù)用戶需求上報(bào)性能文件;

5)修改配置文件，單機(jī)模擬多網(wǎng)元;

6)網(wǎng)元文件的上傳、下載;

7)模擬各種不同版本的網(wǎng)元。

具備以上功能的NE Simulator即可高度模擬真實(shí)的Node B和RNC進(jìn)行相關(guān)的測試。通過使用NE Simulator可以很好地解決上述OMC功能測試當(dāng)中的常規(guī)軟件測試不能完成的問題。NE Simulator在網(wǎng)絡(luò)中位于網(wǎng)元管理層NMS，與真實(shí)的網(wǎng)元處于同一位置，通過打開相應(yīng)端口來響應(yīng)OMC的請求。NE Simulator在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖2所示。

圖2　NE Simulator在網(wǎng)絡(luò)中的位置

2.2　NE Simulator的軟件實(shí)現(xiàn)

NE Simulator的工作原理如圖3所示。NE Simulator模擬RNC，Node B打開端口監(jiān)聽來自O(shè)MC的連接請求，對OMC進(jìn)行身份鑒權(quán)，處理OMC下發(fā)的網(wǎng)元命令并作出響應(yīng)。并且根據(jù)需求下發(fā)告警，模擬上報(bào)性能測試數(shù)據(jù)，允許對網(wǎng)元進(jìn)行配置實(shí)現(xiàn)模擬CM，SWM，F(xiàn)M，PM，SM模塊功能。

圖3　NE Simulator的工作原理圖

NE Simulator可以通過客戶端IP創(chuàng)建模擬網(wǎng)元，并且根據(jù)配置文件完成真實(shí)網(wǎng)元的初始化，自動進(jìn)行網(wǎng)元同步，完成網(wǎng)元與服務(wù)器的數(shù)據(jù)同步。在功能測試過程中，模擬網(wǎng)元根據(jù)真實(shí)網(wǎng)元的消息模型，對OMC的同步命令等網(wǎng)元命令作出回應(yīng)，并按照固定的格式發(fā)送到OMC Server。服務(wù)器通過消息或文件的解析讀取模擬網(wǎng)元上報(bào)的數(shù)據(jù)并更新數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，更新客戶端各個模塊相應(yīng)數(shù)據(jù)的顯示或設(shè)備面板，TOPO界面的更新，從而完成網(wǎng)元和OMC的交互，達(dá)到測試的目的，為測試提供必要的依據(jù)。

根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)NE Simulato在縱向上可分為3個部分：GUI APPLICATION，Domain Logic，F(xiàn)ramework。