TD-SCDMA終端GMM實體一致性測試研究
姚明菊李小文
重慶郵電大學(xué)重郵信科3G研究院
摘要： 協(xié)議測試是一種典型的黑盒測試，目前協(xié)議測試主要有4個方面：一致性測試、互操作性測試、性能測試和堅固性測試。
Abstract：
Key words :
</a></a>TD-SCDMA" title="TD-SCDMA">TD-SCDMA" title="TD-SCDMA">TD-SCDMA" title="TD-SCDMA">TD-SCDMA終端高層協(xié)議時，采用集仿真、開發(fā)、測試于一體的SDLandTTCNSuite 4.0作為開發(fā)工具，采用TTCN編寫測試?yán)?，通過SDL和TTCN的協(xié)仿真功能來進(jìn)行一致性測試，完成錯誤的修改。文章將就GMM" title="GMM">GMM的功能編寫測試?yán)ㄟ^仿真的MSC圖、TRACE文檔并結(jié)合程序來檢查和驗證GMM程序，完成GMM一致性測試。
一、GMM協(xié)議規(guī)范介紹
GMM是非接入層中MM子層的一個實體，是為PS域的移動性管理服務(wù)的，因此主要完成與用戶移動性相關(guān)的一些任務(wù)，同時還進(jìn)行加密識別等。GMM的各種任務(wù)的實現(xiàn)都是通過GMM的各種特殊過程和一般過程來完成的。
ATTACH過程、DETACH過程和路由區(qū)更新過程是GMM的幾大特殊過程，而特殊過程一般都會觸發(fā)一般過程，GMM一般過程包括鑒權(quán)過程、身份識別過程、P-TMSI重分配等過程。一般過程可以獨立進(jìn)行，也可以伴隨著GMM的特殊過程進(jìn)行。
1.ATTACH過程
ATTACH過程就是附著登記過程，每次開機建立了PS信令連接之后，還必須進(jìn)行ATTACH注冊過程，建立起GMM的上、下文，這樣PS域的功能才能正常使用。ATTACH過程主要有以下兩種。
(1)正常的GPRS" title="GPRS">GPRSATTACH過程，這種過程無論是網(wǎng)絡(luò)操作模式I還是網(wǎng)絡(luò)操作模式II的情況下都被UE用于ONLYGPRS業(yè)務(wù)的IMSI附著。
(2)組合的GPRSATTACH過程，這種過程則用于網(wǎng)絡(luò)操作模式I時支持COMBINED的GPRS和非GPRS業(yè)務(wù)附著過程。
無論是哪一種ATTACH過程都是由UE端發(fā)起的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)收到UE發(fā)的ATTACHREQUEST消息，將根據(jù)REQUEST中的消息發(fā)起GMMauthenticationand ciphering procedure。假如網(wǎng)絡(luò)和UE的鑒權(quán)參數(shù)匹配，鑒權(quán)加密過程通過，則網(wǎng)絡(luò)就會發(fā)送ATTACH ACCEPT消息并分配新的GMM消息參數(shù)；若參數(shù)不匹配，鑒權(quán)過程失敗，接著就會引發(fā)GMM identification procedure。
網(wǎng)絡(luò)如果接受此次附著，就會發(fā)送一個ATTACHACCEPT消息，消息中將包含新的各種參數(shù)，UE收到之后，發(fā)送ATTACHCOMPLETE進(jìn)行確認(rèn)，ATTACH過程成功結(jié)束，GMM上、下文建立。
如果網(wǎng)絡(luò)拒絕附著，發(fā)送ATTACHREJECT消息。網(wǎng)絡(luò)拒絕附著的原因有非法UE、GPRS服務(wù)不允許、GPRS和非GPRS服務(wù)不允許、PLMN不允許、位置區(qū)不允許、漫游不允許、沒有適合的小區(qū)等等，針對每一種情況，UE都會根據(jù)拒絕的原因進(jìn)行相應(yīng)的處理。
2.路由區(qū)更新過程
路由區(qū)更新過程就是為了能夠及時準(zhǔn)確地向網(wǎng)絡(luò)報告所處的路由區(qū)域，更新路由信息和各種識別信息。路由區(qū)更新過程只能由UE發(fā)起。在路由區(qū)更新的過程中，UE和網(wǎng)絡(luò)端的數(shù)據(jù)傳輸都將繼續(xù)進(jìn)行。
以下幾種情況會觸發(fā)路由區(qū)更新過程。
(1)當(dāng)檢測到路由區(qū)發(fā)生變化時；
(2)當(dāng)檢測到路由區(qū)/位置區(qū)發(fā)生變化時；
(3)由定時器T3312觸發(fā)周期性路由區(qū)更新；
(4)當(dāng)UE已成功進(jìn)行PS域的IMSI附著，需要進(jìn)行CS域的IMSI附著時，進(jìn)行組合的路由區(qū)更新過程；
(5)UMTS系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)間改變時；
(6)由“直接信令連接重建”引起的RRC連接釋放后，UE和網(wǎng)絡(luò)之間的重同步。
UE通過向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送ROUTINGAREAUPDATEREQUEST消息來觸發(fā)路由區(qū)更新過程，消息中將指明路由區(qū)更新的類型，根據(jù)不同的類型進(jìn)行相應(yīng)的更新。路由區(qū)更新的類型主要有以下4種：RA updating，combined RA/LA updating，combined RA/LA updating with IMSI attach和Periodic updating。
網(wǎng)絡(luò)收到消息后，根據(jù)消息中的參數(shù)，可能觸發(fā)其它GMM的一般過程，這與GPRS附著過程相類似。如果網(wǎng)絡(luò)接受了UE的更新請求，將向UE端回ROUTINGAREAUPDATEACCEPT消息。反之，則回ROUTING AREA UPATE REJECT消息來拒絕UE的更新請求。
UE收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的ROUTINGAREAUPDATEACCEPT消息后，將分析消息中所包含的內(nèi)容。若消息中包含P-TMSI（路由區(qū)更新時），UE將使用該P-TMSI作為GPRS的新臨時標(biāo)識，同時存儲該P-TMSI；若消息中包含IMSI（組合路由更新時），UE將刪除任何的TMSI；若消息中包含TMSI，UE將刪除老的TMSI，使用新的TMSI作為臨時標(biāo)識；若消息中包含P-TMSI/TMSI或者N-PDU號，則UE將用ROUTING AREA UPDATE COMPLETE消息來給網(wǎng)絡(luò)以應(yīng)答。
3.GPRS分離過程
GPRS分離有兩種情況。
(1)UE端發(fā)起的GPRS分離過程
UE端發(fā)起的GPRS分離過程也有兩種情況，一種是由于關(guān)機引起的GPRS分離，另一種是非關(guān)機引起的GPRS分離。UE通過向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息DETACHREQUEST來啟動GPRS分離過程。在消息中，GMM指定了GPRS分離的類型：是否由于關(guān)機引起的GPRSDETACH、IMSIDETACH或組合GPRS/IMSI DETACH。
關(guān)機引起的GPRS分離過程，當(dāng)UE向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送了DETACHREQUEST消息之后，不會等到網(wǎng)絡(luò)回消息就關(guān)機了。
不是因為關(guān)機引起的GPRS分離過程，網(wǎng)絡(luò)收到UE端的DETACHREQUEST消息后，根據(jù)相應(yīng)的分離類型作相應(yīng)的處理，并發(fā)送DETACHACCEPT/DETACH REJECT消息給UE端，表示接受/拒絕GPRS分離。
(2)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的GPRS分離過程
網(wǎng)絡(luò)為了自己的特定目的需要進(jìn)行GPRS分離過程。它也是通過給UE發(fā)送DETACHREQUEST消息來觸發(fā)GPRS分離過程。消息中也將指示進(jìn)行GPRS分離的原因和分離類型。網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的GPRS分離類型有re-attachrequired，re-attachnot required和IMSI detach三種情況。
到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的DETACHREQUEST消息后，UE將根據(jù)其分離類型進(jìn)行相應(yīng)的處理，如有可能需要去激活PDP和其他相關(guān)連接，然后發(fā)送DETACHACCEPT消息給網(wǎng)絡(luò)。
4.P-TMSI重分配
P-TMSI是GPRS業(yè)務(wù)的臨時移動臺識別符，只在[c1]當(dāng)前的路由區(qū)內(nèi)有效。在路由區(qū)外，它必須和RAI結(jié)合起來才能表示惟一的識別信息。
P-TMSI重分配的目的是為了提供用戶身份的保密性，防止用戶被入侵者識別和定位。PTMSI的重新分配常常和其他過程同時發(fā)生。通常，在路由區(qū)的更新和ATTACH過程中，都伴隨著P-TMSI重分配過程，但具體的實施過程由網(wǎng)絡(luò)運營商確定。
5.鑒權(quán)加密過程
鑒權(quán)加密過程的主要目的是為了允許網(wǎng)絡(luò)對UE身份的合法性進(jìn)行檢查，向UE提供參數(shù)使之能夠計算出新的GPRS密鑰和讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)置加密模式和加密算法。該過程有三種使用方式：
*僅進(jìn)行鑒權(quán)；
*僅進(jìn)行加密模式和算法的設(shè)置；
*鑒權(quán)及加密模式和算法的設(shè)置。
為了允許在沒有鑒權(quán)的時候可以在本地鏈路上進(jìn)行加密，引入了GPRS加密序列號。這個加密序列號由網(wǎng)絡(luò)管理，在鑒權(quán)的時候發(fā)送給UE，一個加密序列號對應(yīng)一個加密密鑰。當(dāng)UE先前的加密算法已知，而且如果UE所給的加密序列號與網(wǎng)絡(luò)存儲的加密序列號相同，則網(wǎng)絡(luò)可能選擇該加密序列號對應(yīng)的密鑰進(jìn)行加密。如果UE所給的加密序列號與網(wǎng)絡(luò)的存儲加密序列號不同，網(wǎng)絡(luò)可能進(jìn)行相應(yīng)的鑒權(quán)過程。對于一個已經(jīng)附著TD-PRS的UE而言，它時刻對網(wǎng)絡(luò)的“鑒權(quán)加密請求”消息做出響應(yīng)。
二、GMM的狀態(tài)
3GPP協(xié)議規(guī)定，GMM主要有三大業(yè)務(wù)狀態(tài)：PMMDETACHED、PMMIDLE和PMMCONNECTED。
三大狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換如圖1所示。
根據(jù)協(xié)議一致性要求，在協(xié)議實現(xiàn)過程中可以將GMM劃分為如下狀態(tài)：PMMDETACHED，NULDNSDLSDAA DNI DNC DPS；PMMIDL，RNS RAU RNC RLS RAM DIN；PMMCONNECTED，RNS RAM RIN SRI RID AUI。
GMM實體在實現(xiàn)其各種功能的過程中將向相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，在測試過程中檢查其狀態(tài)轉(zhuǎn)移是否正確也是一個非常重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)其狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況，也能很大程度上幫助我們在測試工作中發(fā)現(xiàn)和分析問題。
三、GMM一致性測試
1.測試模型
在UE的協(xié)議軟件結(jié)構(gòu)圖中，GMM作為整個系統(tǒng)的一個子模塊。對GMM來說，其它模塊、系統(tǒng)等都可看作環(huán)境。仿真模型是通過TTCN與SDL描述系統(tǒng)協(xié)仿真進(jìn)行構(gòu)造的，如圖2所示，SDL將被測系統(tǒng)GMM同SDL自帶的接口適配模塊（即通信模塊，SDL用SOCKET編寫的）一起編譯，生成一個可以同TTCN進(jìn)行消息通信的協(xié)仿真程序；測試系統(tǒng)側(cè)TTCN采用樹形結(jié)構(gòu)及其獨特的語法建立聲明部分（主要是消息結(jié)構(gòu)的聲明）、約束部分、動態(tài)測試?yán)糠?；測試時先在SDL的SIMULATOR中運行編譯好的協(xié)仿真程序，再通過SIMULATOR的命令建立與測試工具TTCN的通信相連，然后運行TTCN中構(gòu)造好的測試?yán)c被測系統(tǒng)GMM進(jìn)行消息交互，觀察測試中生成的MSC圖來檢驗被測系統(tǒng)的正確性，從而達(dá)到仿真測試的目的。
2.測試?yán)篈TTACH過程（伴隨隱式的P-TMSI重分配過程）
(1)測試目的：驗證網(wǎng)絡(luò)接受ATTACH過程，重新分配了新的P-TMSI，并以新的P-TMSI作為識別。
(2)測試過程：GMM ATTACH過程（伴隨隱式的P-TMSI重分配過程）如圖3所示，UE向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送ATTACHREQUEST，網(wǎng)絡(luò)接受附著，返回一個ATTACHACCEPT消息，消息中指示了重新分配一個新的P-TMSI，UE通過發(fā)送ATTACH COMPLETE以確認(rèn)，在以后的通信中都將用新分配的P-TMSI。
ATTACH REQUEST消息內(nèi)容為：08,01,02, 45, 00, 71 ，*。具體見表1所示。
(3)測試仿真結(jié)果（見圖2）。
此仿真過程是從開機開始的，必須注意到UE接口的各個層次結(jié)構(gòu)，任何一個高層模塊必須都是在低層信令建立好之后才可用。開機時GMM處于NUL狀態(tài)，也就是PMMDETACHED狀態(tài)，MMC開始讀取SIM卡；隨后GMM通過GMMAS_ESTABLISH_REQ原語請求建立Ps信令連接，GMM狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到RIN狀態(tài)，即進(jìn)入了PMMCONNECTED狀態(tài)；GMM通過GMM_ATTACH_IND原語向MMC報告GPRS附著結(jié)果，同時GMM進(jìn)入RNS狀態(tài)；最后MMC把注冊結(jié)果報告給MMI，GMM注冊過程結(jié)束。把仿真得到的信號流圖與各種測試?yán)性O(shè)計的信號流圖比較，發(fā)現(xiàn)在TTCN和仿真軟件模塊之間的信號交互是完全一致的。測試?yán)械臄?shù)據(jù)與通過TTCN仿真所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也基本是一致的,GMM狀態(tài)轉(zhuǎn)移也是完全正確的。
四、結(jié)束語
在協(xié)議開發(fā)過程中，對實體要進(jìn)行大量的測試，限于篇幅，在此僅列出對GMM特殊過程中的ATTACH過程進(jìn)行的協(xié)仿真測試過程。3GPP有關(guān)非接入層部分（尤其是GMM部分）的規(guī)范主要從原GSM系統(tǒng)的規(guī)范文檔修改而來，而在修改過程中，由于多人修改，造成不同文檔之間的術(shù)語及一些業(yè)務(wù)描述并不統(tǒng)一，因此在協(xié)議的開發(fā)和測試過程中要特別注意。本文參照3GPP標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合自己的經(jīng)驗就GMM的一般過程和特殊過程進(jìn)行了研究測試，對于了解TD-SCDMA系統(tǒng)的GMM功能實體有一定的參考價值，對該系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的完善和一些今后從事研發(fā)和測試的人員也有一定借鑒意義。
一、GMM協(xié)議規(guī)范介紹
GMM是非接入層中MM子層的一個實體，是為PS域的移動性管理服務(wù)的，因此主要完成與用戶移動性相關(guān)的一些任務(wù)，同時還進(jìn)行加密識別等。GMM的各種任務(wù)的實現(xiàn)都是通過GMM的各種特殊過程和一般過程來完成的。
ATTACH過程、DETACH過程和路由區(qū)更新過程是GMM的幾大特殊過程，而特殊過程一般都會觸發(fā)一般過程，GMM一般過程包括鑒權(quán)過程、身份識別過程、P-TMSI重分配等過程。一般過程可以獨立進(jìn)行，也可以伴隨著GMM的特殊過程進(jìn)行。
1.ATTACH過程
ATTACH過程就是附著登記過程，每次開機建立了PS信令連接之后，還必須進(jìn)行ATTACH注冊過程，建立起GMM的上、下文，這樣PS域的功能才能正常使用。ATTACH過程主要有以下兩種。
(1)正常的GPRS" title="GPRS">GPRSATTACH過程，這種過程無論是網(wǎng)絡(luò)操作模式I還是網(wǎng)絡(luò)操作模式II的情況下都被UE用于ONLYGPRS業(yè)務(wù)的IMSI附著。
(2)組合的GPRSATTACH過程，這種過程則用于網(wǎng)絡(luò)操作模式I時支持COMBINED的GPRS和非GPRS業(yè)務(wù)附著過程。
無論是哪一種ATTACH過程都是由UE端發(fā)起的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)收到UE發(fā)的ATTACHREQUEST消息，將根據(jù)REQUEST中的消息發(fā)起GMMauthenticationand ciphering procedure。假如網(wǎng)絡(luò)和UE的鑒權(quán)參數(shù)匹配，鑒權(quán)加密過程通過，則網(wǎng)絡(luò)就會發(fā)送ATTACH ACCEPT消息并分配新的GMM消息參數(shù)；若參數(shù)不匹配，鑒權(quán)過程失敗，接著就會引發(fā)GMM identification procedure。
網(wǎng)絡(luò)如果接受此次附著，就會發(fā)送一個ATTACHACCEPT消息，消息中將包含新的各種參數(shù)，UE收到之后，發(fā)送ATTACHCOMPLETE進(jìn)行確認(rèn)，ATTACH過程成功結(jié)束，GMM上、下文建立。
如果網(wǎng)絡(luò)拒絕附著，發(fā)送ATTACHREJECT消息。網(wǎng)絡(luò)拒絕附著的原因有非法UE、GPRS服務(wù)不允許、GPRS和非GPRS服務(wù)不允許、PLMN不允許、位置區(qū)不允許、漫游不允許、沒有適合的小區(qū)等等，針對每一種情況，UE都會根據(jù)拒絕的原因進(jìn)行相應(yīng)的處理。
2.路由區(qū)更新過程
路由區(qū)更新過程就是為了能夠及時準(zhǔn)確地向網(wǎng)絡(luò)報告所處的路由區(qū)域，更新路由信息和各種識別信息。路由區(qū)更新過程只能由UE發(fā)起。在路由區(qū)更新的過程中，UE和網(wǎng)絡(luò)端的數(shù)據(jù)傳輸都將繼續(xù)進(jìn)行。
以下幾種情況會觸發(fā)路由區(qū)更新過程。
(1)當(dāng)檢測到路由區(qū)發(fā)生變化時；
(2)當(dāng)檢測到路由區(qū)/位置區(qū)發(fā)生變化時；
(3)由定時器T3312觸發(fā)周期性路由區(qū)更新；
(4)當(dāng)UE已成功進(jìn)行PS域的IMSI附著，需要進(jìn)行CS域的IMSI附著時，進(jìn)行組合的路由區(qū)更新過程；
(5)UMTS系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)間改變時；
(6)由“直接信令連接重建”引起的RRC連接釋放后，UE和網(wǎng)絡(luò)之間的重同步。
UE通過向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送ROUTINGAREAUPDATEREQUEST消息來觸發(fā)路由區(qū)更新過程，消息中將指明路由區(qū)更新的類型，根據(jù)不同的類型進(jìn)行相應(yīng)的更新。路由區(qū)更新的類型主要有以下4種：RA updating，combined RA/LA updating，combined RA/LA updating with IMSI attach和Periodic updating。
網(wǎng)絡(luò)收到消息后，根據(jù)消息中的參數(shù)，可能觸發(fā)其它GMM的一般過程，這與GPRS附著過程相類似。如果網(wǎng)絡(luò)接受了UE的更新請求，將向UE端回ROUTINGAREAUPDATEACCEPT消息。反之，則回ROUTING AREA UPATE REJECT消息來拒絕UE的更新請求。
UE收到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的ROUTINGAREAUPDATEACCEPT消息后，將分析消息中所包含的內(nèi)容。若消息中包含P-TMSI（路由區(qū)更新時），UE將使用該P-TMSI作為GPRS的新臨時標(biāo)識，同時存儲該P-TMSI；若消息中包含IMSI（組合路由更新時），UE將刪除任何的TMSI；若消息中包含TMSI，UE將刪除老的TMSI，使用新的TMSI作為臨時標(biāo)識；若消息中包含P-TMSI/TMSI或者N-PDU號，則UE將用ROUTING AREA UPDATE COMPLETE消息來給網(wǎng)絡(luò)以應(yīng)答。
3.GPRS分離過程
GPRS分離有兩種情況。
(1)UE端發(fā)起的GPRS分離過程
UE端發(fā)起的GPRS分離過程也有兩種情況，一種是由于關(guān)機引起的GPRS分離，另一種是非關(guān)機引起的GPRS分離。UE通過向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送消息DETACHREQUEST來啟動GPRS分離過程。在消息中，GMM指定了GPRS分離的類型：是否由于關(guān)機引起的GPRSDETACH、IMSIDETACH或組合GPRS/IMSI DETACH。
關(guān)機引起的GPRS分離過程，當(dāng)UE向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送了DETACHREQUEST消息之后，不會等到網(wǎng)絡(luò)回消息就關(guān)機了。
不是因為關(guān)機引起的GPRS分離過程，網(wǎng)絡(luò)收到UE端的DETACHREQUEST消息后，根據(jù)相應(yīng)的分離類型作相應(yīng)的處理，并發(fā)送DETACHACCEPT/DETACH REJECT消息給UE端，表示接受/拒絕GPRS分離。
(2)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的GPRS分離過程
網(wǎng)絡(luò)為了自己的特定目的需要進(jìn)行GPRS分離過程。它也是通過給UE發(fā)送DETACHREQUEST消息來觸發(fā)GPRS分離過程。消息中也將指示進(jìn)行GPRS分離的原因和分離類型。網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的GPRS分離類型有re-attachrequired，re-attachnot required和IMSI detach三種情況。
到網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的DETACHREQUEST消息后，UE將根據(jù)其分離類型進(jìn)行相應(yīng)的處理，如有可能需要去激活PDP和其他相關(guān)連接，然后發(fā)送DETACHACCEPT消息給網(wǎng)絡(luò)。
4.P-TMSI重分配
P-TMSI是GPRS業(yè)務(wù)的臨時移動臺識別符，只在[c1]當(dāng)前的路由區(qū)內(nèi)有效。在路由區(qū)外，它必須和RAI結(jié)合起來才能表示惟一的識別信息。
P-TMSI重分配的目的是為了提供用戶身份的保密性，防止用戶被入侵者識別和定位。PTMSI的重新分配常常和其他過程同時發(fā)生。通常，在路由區(qū)的更新和ATTACH過程中，都伴隨著P-TMSI重分配過程，但具體的實施過程由網(wǎng)絡(luò)運營商確定。
5.鑒權(quán)加密過程
鑒權(quán)加密過程的主要目的是為了允許網(wǎng)絡(luò)對UE身份的合法性進(jìn)行檢查，向UE提供參數(shù)使之能夠計算出新的GPRS密鑰和讓網(wǎng)絡(luò)設(shè)置加密模式和加密算法。該過程有三種使用方式：
*僅進(jìn)行鑒權(quán)；
*僅進(jìn)行加密模式和算法的設(shè)置；
*鑒權(quán)及加密模式和算法的設(shè)置。
為了允許在沒有鑒權(quán)的時候可以在本地鏈路上進(jìn)行加密，引入了GPRS加密序列號。這個加密序列號由網(wǎng)絡(luò)管理，在鑒權(quán)的時候發(fā)送給UE，一個加密序列號對應(yīng)一個加密密鑰。當(dāng)UE先前的加密算法已知，而且如果UE所給的加密序列號與網(wǎng)絡(luò)存儲的加密序列號相同，則網(wǎng)絡(luò)可能選擇該加密序列號對應(yīng)的密鑰進(jìn)行加密。如果UE所給的加密序列號與網(wǎng)絡(luò)的存儲加密序列號不同，網(wǎng)絡(luò)可能進(jìn)行相應(yīng)的鑒權(quán)過程。對于一個已經(jīng)附著TD-PRS的UE而言，它時刻對網(wǎng)絡(luò)的“鑒權(quán)加密請求”消息做出響應(yīng)。
二、GMM的狀態(tài)
3GPP協(xié)議規(guī)定，GMM主要有三大業(yè)務(wù)狀態(tài)：PMMDETACHED、PMMIDLE和PMMCONNECTED。
三大狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換如圖1所示。
根據(jù)協(xié)議一致性要求，在協(xié)議實現(xiàn)過程中可以將GMM劃分為如下狀態(tài)：PMMDETACHED，NULDNSDLSDAA DNI DNC DPS；PMMIDL，RNS RAU RNC RLS RAM DIN；PMMCONNECTED，RNS RAM RIN SRI RID AUI。
GMM實體在實現(xiàn)其各種功能的過程中將向相應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移，在測試過程中檢查其狀態(tài)轉(zhuǎn)移是否正確也是一個非常重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)其狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況，也能很大程度上幫助我們在測試工作中發(fā)現(xiàn)和分析問題。
三、GMM一致性測試
1.測試模型
在UE的協(xié)議軟件結(jié)構(gòu)圖中，GMM作為整個系統(tǒng)的一個子模塊。對GMM來說，其它模塊、系統(tǒng)等都可看作環(huán)境。仿真模型是通過TTCN與SDL描述系統(tǒng)協(xié)仿真進(jìn)行構(gòu)造的，如圖2所示，SDL將被測系統(tǒng)GMM同SDL自帶的接口適配模塊（即通信模塊，SDL用SOCKET編寫的）一起編譯，生成一個可以同TTCN進(jìn)行消息通信的協(xié)仿真程序；測試系統(tǒng)側(cè)TTCN采用樹形結(jié)構(gòu)及其獨特的語法建立聲明部分（主要是消息結(jié)構(gòu)的聲明）、約束部分、動態(tài)測試?yán)糠?；測試時先在SDL的SIMULATOR中運行編譯好的協(xié)仿真程序，再通過SIMULATOR的命令建立與測試工具TTCN的通信相連，然后運行TTCN中構(gòu)造好的測試?yán)c被測系統(tǒng)GMM進(jìn)行消息交互，觀察測試中生成的MSC圖來檢驗被測系統(tǒng)的正確性，從而達(dá)到仿真測試的目的。
2.測試?yán)篈TTACH過程（伴隨隱式的P-TMSI重分配過程）
(1)測試目的：驗證網(wǎng)絡(luò)接受ATTACH過程，重新分配了新的P-TMSI，并以新的P-TMSI作為識別。
(2)測試過程：GMM ATTACH過程（伴隨隱式的P-TMSI重分配過程）如圖3所示，UE向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送ATTACHREQUEST，網(wǎng)絡(luò)接受附著，返回一個ATTACHACCEPT消息，消息中指示了重新分配一個新的P-TMSI，UE通過發(fā)送ATTACH COMPLETE以確認(rèn)，在以后的通信中都將用新分配的P-TMSI。
ATTACH REQUEST消息內(nèi)容為：08,01,02, 45, 00, 71 ，*。具體見表1所示。
(3)測試仿真結(jié)果（見圖2）。
此仿真過程是從開機開始的，必須注意到UE接口的各個層次結(jié)構(gòu)，任何一個高層模塊必須都是在低層信令建立好之后才可用。開機時GMM處于NUL狀態(tài)，也就是PMMDETACHED狀態(tài)，MMC開始讀取SIM卡；隨后GMM通過GMMAS_ESTABLISH_REQ原語請求建立Ps信令連接，GMM狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到RIN狀態(tài)，即進(jìn)入了PMMCONNECTED狀態(tài)；GMM通過GMM_ATTACH_IND原語向MMC報告GPRS附著結(jié)果，同時GMM進(jìn)入RNS狀態(tài)；最后MMC把注冊結(jié)果報告給MMI，GMM注冊過程結(jié)束。把仿真得到的信號流圖與各種測試?yán)性O(shè)計的信號流圖比較，發(fā)現(xiàn)在TTCN和仿真軟件模塊之間的信號交互是完全一致的。測試?yán)械臄?shù)據(jù)與通過TTCN仿真所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也基本是一致的,GMM狀態(tài)轉(zhuǎn)移也是完全正確的。
四、結(jié)束語
在協(xié)議開發(fā)過程中，對實體要進(jìn)行大量的測試，限于篇幅，在此僅列出對GMM特殊過程中的ATTACH過程進(jìn)行的協(xié)仿真測試過程。3GPP有關(guān)非接入層部分（尤其是GMM部分）的規(guī)范主要從原GSM系統(tǒng)的規(guī)范文檔修改而來，而在修改過程中，由于多人修改，造成不同文檔之間的術(shù)語及一些業(yè)務(wù)描述并不統(tǒng)一，因此在協(xié)議的開發(fā)和測試過程中要特別注意。本文參照3GPP標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合自己的經(jīng)驗就GMM的一般過程和特殊過程進(jìn)行了研究測試，對于了解TD-SCDMA系統(tǒng)的GMM功能實體有一定的參考價值，對該系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的完善和一些今后從事研發(fā)和測試的人員也有一定借鑒意義。
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