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3GPP2对cdma2000 1X Release 0协议一致性测试规范的重
摘要 对cdma2000 1X Release 0的协议一致性测试规范的起源、发展历史以及现状进行了详细介绍和分析。根据分析,对3GPP2的协议一致性测试规范重组的原因、目的和重组的方式进行了详细说明。
1、引言
cdma2000 1X Release 0移动台的协议一致性测试已经开展了很多年,主要依据的标准包括来自3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)、TIA/EIA(Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Alliance)的规范和CDG(CDMA Development Group)的参考技术文献。
现阶段,无论在国内还是国际,已商用的cdma2000 1X基本上都以Release 0版本为主。由于本文仅对cdma2000 1X的Release 0版本协议一致性测试展开讨论,故文中所有提到的cdma2000 1X,除非特指,都指Release 0版本。
如表1所示,3GPP2发布的协议一致性测试规范为C.S0031-0 Signaling Conformance Tests for cdma2000 Spread Spectrum Systems Release 0,共发布了两个版本。TIA发布的协议一致性测试规范为TIA898 Signaling conformance Tests for cdma2000 Spread Spectrum Systems,只发布了一版,与C.S0031-0的V2.0版本完全等同。CDG发布的协议一致性测试参考性技术文献为CDG57 Stage 2 Interoperability Tests,到目前为止,共发布了4个版本。
表1 3GPP2发布的协议一致性测试规范

发布时间上,CDG57V1.0最早,CDG57也因此成为最早的cdma2000 1X协议一致性测试依据。随后,3GPP2的协议一致性测试规范C.S0031-0的V1.0版也发布出来,并随着时间的推移,逐渐得到业界普遍的认同。特别是随着C.S0031-0日臻完善,V2.0版本在2001年10月中旬正式发布以后直到今天,C.S0031-0 V2.0一直作为业界公认的测试规范存在着。在C.S0031-0 V2.0发布的当月月底,CDG组织也在新发布的CDG57 V2.0中,将所有与C.S0031-0 V2.0冗余的项目删去。也就是说,CDG57从V2.0版本开始,测试项目直接引用C.S0031-0的测试项目(注:这种直接引用一直持续到CDG57 V4.0发布前夕,CDG57 V4.0的测试项目则改为直接引用C.S0044-0)。
由于CDG组织着眼于测试的具体执行,故CDG57从最初的V1.0版发布开始,就在文档中加入了支持测试执行的具体措施。从V2.0版一直到目前的V4.0版,虽然测试项目已经完全采纳3GPP2的规范,但是测试执行具体措施的内容始终没有弱化,反而成为CDG57规范存在的重要意义之一。直到今天,其内容也一直是协议一致性测试开展的重要参考。图1为CDG,3GPP2的协议一致性测试规范演变示意图。

图1 CDG,3GPP2的协议一致性测试规范演变
在协议一致性测试中,另有一个概念叫做"IOT,Interoperability Test"。指移动台和基站之间进行的互为参照的协议测试。从名称可以看出,CDG57的全称即为"Stage2 Interoperability Tests",可见其从制定伊始就将自己定位为一个专门用于进行互操作能力测试的规范。而被CDG57V2.0~V3.0直接引用的C.S0031-0,虽然其规范名称不含有"互操作"的意义,但实质上其也还是一个互操作能力测试的规范。实际上,直到2005年以前,无论CDG57还是C.S0031-0,移动台的协议一致性测试,一直是和基站的协议一致性测试捆绑在一起的。
随着通信技术的不断发展,协议一致性测试和互操作性测试这两个概念的分离愈加明显。同时,随着新技术的推出以及进一步的演进的需要,一些本来处于协议一致性测试中的功能业务,势必需要单独成为一个个体。随着这一切的逐步演进和明朗化,C.S0031-0的进一步演变也成为了历史的必然。
2、C.S0031-0的演进
在C.S0031-0(V2.0)中,包括空中接口、普通电话测试、切换测试、功控测试、登记测试、鉴权测试、业务重定向测试、短消息测试、用户呼叫功能测试和数据测试、OTA(Over The Air)测试、消息驱动指示器以及前向兼容几大部分。其中,数据测试还分为异步数据和低、中、高速分组数据4种类别。
随着时间的推移,C.S0031-0的结构已经逐渐不适合于技术的发展。这种不适合主要体现在两点:协议一致性测试和互操作能力测试的区别;某些特定业务的独立性。
前文提到过,无论是CDG发布的CDG57,还是3GPP2发布的C.S0031-0,实际上其规范的编制,都是按照互操作能力测试的规范模式行文的。而随着技术的发展,全球cdma2000 1X移动台的协议测试基本上划分为两个阵营:利用测试仪表、测试系统进行协议一致性测试;利用实际基站或者以基站为基础开发的测试设备进行互操作能力测试。
对于全球CDMA的两个最大的运营地区来说,亚洲和北美就分别选取了上面提到的两种不同的协议测试方式。
(1)亚洲(以中国、日本、韩国为代表)普遍采取利用测试仪表、测试系统进行协议一致性测试的方式进行。这种方式的优点是可以对移动台进行非常全面和严格的协议测试,虽然有的时候这种全面和严格看上去有些苛刻,但是实际上正是这样严苛的测试,才能够保证CDMA移动台在全球范围内实现漫游功能的可靠性。在通过了协议测试以后,一般还会进行网络兼容性测试,以保证移动台能够在既定的目标运营商网络上正常运作。
(2)北美(以美国为代表)则采取利用实际基站或者以基站为基础开发的测试设备进行互操作能力测试。由于采用的设备是以实际基站为基础的,所以这种方式的优点是可以对移动台在实际基站的表现情况作出针对性的结论,从而保证移动台在现实网络中的正常使用。例如,美国在三个基站厂家的互操作实验室,即Lucent,Motorola和Nortel的三个实验室测试,三个实验室的测试都要通过,协议测试才判为通过。这种测试方式,测试基站设备的选择必须面对目标市场的实际配置,测试才能得到更大的意义。
随着以上两种测试方式阵营的分别壮大,目前世界上其他新兴的CDMA运营商根据自身的需求,分别选取了适合自己的方式。从发展的眼光来看,这两种测试方式只有可能各自独自发展壮大,而合并的可能性微乎其微。
正是考虑到如此现实的情况,3GPP2内部早在2002年底、2003年初就出现了一种呼声,希望探求一种方式,以使上面两种测试实施方式各自得到科学合理的规范化和各自有序的发展空间。
另一方面,在C.S0031-0内部,存在着OTA业务、短消息业务和数据业务三个部分。这些部分实际上都是完全自成一体的业务功能,造成了其与C.S0031-0的之间独立现象。首先,这些内容的自成体系完全与C.S0031-0的其他内容不产生根本性的相互浸润,这为这些内容规范文件的独立提供了可行性。其次,随着这三种技术的演进,这些内容完全有可能需要进一步的修订和丰富。将这些内容独立于C.S0031-0以外,非常有利于其后续的修订丰富工作,这为这些内容的独立提供了必要性。
经过以上分析,可以看到,3GPP2对于C.S0031-0的改革的确是有着重大意义的。
为了达到对涉及到的内容的最优化,3GPP2最终将拆分方案定为:
●停止对C.S0031-0的进一步维护;
●面对利用测试仪表、测试系统进行协议一致性测试的方式,重新编制新的"协议一致性测试规范",即形成C.S0043-0;
●面对利用实际基站或者以基站为基础开发的测试设备进行互操作能力测试的方式,重新编制新的"互操作能力测试规范",即形成C.S0044-0;
●以上两个规范仍旧依据原来采用的CDMA扩频系统系列规范作为技术要求(C.S0002-A,C.S0003-A,C.S0004-A,C.S0005-A等);
●将原C.S0031-0中的OTA业务、短消息业务和数据业务拆分出来,分别独立编制新的测试规范,即形成C.S0060-0.C.S0061-0和C.P0062-0(注:C.P0062-0在3GPP2组织中还处于V&V的审阅讨论阶段,发布以后将改文件编号为C.S0062-0)。并对原来的这三个部分的技术要求文件进行修订,即分别对C.S0016-C,C.S0015-B和C.S0017-A进行修订。
除了进行以上内容的修订,C.S0043-0和C.S0044-0两个规范根据不同的需求,其内容形式也做了相应的调整。
拆分以后,每个测试规范将cdma2000 1X中所有与自身相关的测试项目全部收纳。这里提到的几份信令一致性测试规范之间,不再出现任何冗余的测试项目。表2为拆分后的规范发描述及发布时间。
表2 拆分后的规范描述及发布时间

2.1 C.S0043-0
3GPP2 C.S0043-0为cdma2000扩频系统信令一致性测试规范(Signaling Conformance Test Specification for cdma2000 Spread Spectrum Systems)。
C.S0043-0的目的是进行协议一致性测试,也就是验证移动台和基站设备对cdma2000系列协议标准的技术符合性,从而保证设备协议符合性方面达成高度的一致性。
C.S0043-0利用本规范,对空中接口的两端——移动台和基站设备分别进行规范测试,达到协议一致性。3GPP2也因此将协议一致性测试规范的模式进行了变化:任何一个测试项目。都针对移动台和基站设备分别进行测试过程的描述。
C.S0043-0(V1.0)的具体测试内容包括:空中接口测试、基本呼叫流程、空闲切换、切换、功控、登记、鉴权、业务重定向、用户呼叫功能、并发业务和前向兼容测试。C.S0043-0的内容基本上覆盖了所有协议一致性测试的全部(当然,短消息SMS、OTA业务和数据业务不在C.S0043-0中重复体现)。
2.2 C.S0044-0
3GPP2 C.S0044-0为cdma2000空中接口互操作规范(Interoperability Specification for cdma2000 Air Interface Description)。
与C.S0043-0不同,C.S0044-0的目的是验证移动台和基站设备基于cdma2000系列标准的互操作能力。C.S0044-0的着眼点放在互操作能力测试方面,其测试的涵盖范围必然需要自成体系,以保证覆盖到所有需要测试的内容。
另外,C.S0044-0与其他本文涉及到的规范以及C.S0031-0还有一点不同,那就是C.S0044-0中还包含了HRPD的互操作能力测试。
C.S0044-0(V1.0)的具体测试内容包括空中接口测试、基本呼叫流程、切换、功控、登记、鉴权、业务重定向、短消息、用户呼叫功能、异步数据和传真、低速分组数据、中速分组数据、高速分组数据、OTA业务、定位业务、并发业务、紧急呼叫、HRPD业务。
2.3 C.S0060-0
3GPP2 C.S0060-0为OTA业务信令一致性测试规范(Signaling Conformance Test Specification for Over-the-Air Service Provisioning)。
C.S0060-0的目的是为了验证CDMA基站和移动台对cdma2000家族中。OTA业务消息和协议的符合性。规范以3GPP2 C.S0016-C,Over-the-Air Service Provisioning of Mobile Stations in Spread Spectrum Standards——CDMA扩频系统OTA业务规定作为技术基础,对测试的实施进行了详细的描述。
OTA(Over-the-Air)业务,又称空中激活业务,是通过空中接口实现移动台和基站之间的特定信息交互,实现特定的功能的一种操作。
在C.S0060-0中,对于OTA的测试主要分为以下几个部分:
●OTASP和OTAPA的基本操作测试;
●关键参数的测试;
●电子密钥交换的测试;
●安全测试。
2.4 C.S0061-0
3GPP2 C.S0061-0为短消息业务的信令一致性测试规范(Signaling Conformance Test Specification for Short Message Service)。
C.S0061-0详细说明了CDMA基站和移动台的短消息业务(SMS)信令一致性测试。
C.S0061的测试规范,按照SMS业务的三个分层,依次对每个分层的功能进行测试描述。
●SMS Relay Layer Test
共计6个测试项目,包括移动台发送、接收短消息,以及通过寻呼信道、接入信道和业务信道的短消息传输,通话中发送、接收短消息等。主要对短消息发送接受过程进行测试。
●SMS Transport Layer Test
共计7个测试项目,包括短消息发送的确认,短消息传送失败的原因值,短消息发送的鉴权,广播短消息等。
●SMS Teleservice Layer Test
共计8个测试项目,包括语音邮件通知,短消息识别码,短消息用户确认、发送确认和阅读确认消息,扩展消息业务(EMS——Enhanced Messaging Services)测试等。
2.5 C.S0062-0
3GPP2 C.P0062-0为cdma2000空中接口数据业务信令一致性测试规范(Data Signaling Conformance Test Specification for cdma2000 Air Interface)。
C.P0062-0目前处于3GPP2的V&V阶段,也就是最终的审核阶段,很快将正式发布。
C.P0062-0对多种数据业务进行测试,标志数据业务类型的参数是业务选项(SO,Service Option)。目前,应用最多的业务为业务选项33(SO33)的cdma2000高速分组数据业务。
C.P0062-0中,cdma2000 1X的数据业务测试包括以下4种类别:
●异步数据和传真业务(Asynchronous Data and Fax Services);
●低速分组数据(LSPD,Low Speed Packet Data);
●中速分组数据(MSPD,Medium Speed Packet Data);
●高速分组数据(HSPD,High Speed Packet Data)。
设置这4种业务类别,主要是为了实现向下兼容。而实际上,高速分组数据业务才是cdma2000 1X最重要的数据业务选项。
3、测试规范重组的现实意义
3.1 技术意义
经过拆分,cdma2000 1X Release 0的移动台协议一致性测试的体系更加合理。拆分后的体系,对于全球cdma2000 1X Release 0移动台协议一致性的开展起到了重要的指导意义。拆分后的体系,给隶属于协议一致性的各个独立单元开辟了进一步发展的空间。
C.S0031-0协议一致性测试规范的拆分,虽然是仅仅面向cdma2000 1X的Release 0技术版本,但拆分的理念非常有参考价值,拆分后的架构也为其他技术版本,例如cdma2000 1X的Release A等后续技术版本的演进起到了很好的参考作用。
3.2 对运营商的意义
目前,全球运营商主要还集中在C.S0031-0的大旗之下。随着技术的发展。CDMA主要标准依据的来源组织——3GPP2对标准的修改、演进,直接关系到全球运营商对CDMA市场的进一步巩固和拓展。许多成熟的运营商,例如日本韩国的运营商,看到了3GPP2对于cdma2000 1X的协议一致性规范的修改,纷纷予以跟进;许多新兴的运营商,为了尽可能缩短与世界其他运营商的技术差距,也纷纷采取新兴的技术测试规范。
3.3 开拓国内外市场的意义
对于我国来说,cdma2000 1X的协议一致性规范的修改也有着重大的现实意义。现实意义包括我国cdma2000 1X市场发展和开拓国外市场两方面因素。
(1)国内cdma2000 1X发展
众所周知,我国目前的cdma2000 1X网络规模非常大。随着今后的发展,cdma2000 1X的技术成熟度决定了cdma2000 1X还将在一定时期内存在,为了保证其运作,测试规范也应该随时追溯到最新版本。
以cdma2000 1X为平台,运营商开辟的一系列新功能新业务,基本上都可以归纳到短消息SMS、OTA和数据业务这三大业务中去。新的业务的测试规范,更加有针对性和全面性,将有利于运营商的技术拓展。
(2)开拓国外市场
经过了若干年的发展,我国目前涌现出了多家有实力的移动台生产厂家。他们的产品除了满足国内市场需要,还大量的输出,向国外市场进军。国外,特别是许多新兴的运营商,例如亚洲的印度、越南,拉美的巴西等,都是我国开拓国外市场的重要目标。
根据目前的了解,许多新兴运营商为了尽快缩短技术差距,普遍采取最新的测试规范。许多运营商还会采取另一种方式进行移动台准入管制,那就是加入并依靠国际终端认证组织。例如CCF CDMA认证论坛(CDMA Certification Forum)就是这样一个认证组织。CCF认证和接纳第三方实验室成为授权实验室ATF(Authorized Test Facility),由ATF为CCF代为进行测试,认证和接纳各种型号的CDMA移动台。作为运营商,只需依靠CCF,就可以得到技术上经过严格考察的移动台,作为准入终端。
CCF为了满足全球运营商的共同利益,在测试规范标准依据方面积极跟进3GPP2。目前CCF已经将3GPP2发布的协议一致性系列标准纳入测试认证计划。纳入情况参见表3。
表3 协议一致性系列标准纳入CCF测试认证情况

在进行了相应的流程以后,即会将其列为必要内容。一款移动台为了得到CCF组织的认证,需要对相应的测试项目进行测试。
目前,我国在向国外市场输送移动台产品时,主要还是进行C.S0031-0的协议一致性测试。随着国外运营商需求的发展,他们对于新的协议一致性测试的关注程度将不断提高。
为了应对这些变化,国内面对国外市场的移动台生产厂家,以及为国内厂家提供面向国外市场的测试服务的第三方实验室,都应当对3GPP2的此次协议一致性测试的重组给予足够的重视,并做好充分的研究准备工作。
作者:于力 来源:电信网技术
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