作者：Mihai Barbulescu、Mihnea Ionescu、Andrei Alexandru Enescu
引言
电信时代尚未达到顶峰。预计到 2016年用户数据传输速率将达到每月 6 EB。新通信技术的发展旨在确保满足日益增加的数据传输速率要求。3GPP 标准逐步发展，以确保满足这些要求。与此同时，运营商为提供良好的用户覆盖体验而引入了小型蜂窝需求，蜂窝拓扑也发生了改变。
在这种有利的情况下，半导体公司提供了广泛的产品组合，以应对不同的业务情况。基本来讲，物理层（L1）的产品包括片上系统（SoC）、基于 FPGA（现场可编程门阵列）的解决方案、多核数字信号处理器（DSP）、基带加速器、ASIC（特定应用集成电路）、网络处理器或这些元件的组合。从硬件方面来看，这些都是非常复杂的平台，具有大容量和丰富的功能集。 这是将为此类平台编写的软件分割成更小的功能部件、通常来自于不同来源和供应商的主要原因： 例如，物理层（L1）、数据链路和网络层（L2-L3）、操作系统（OS）、板级支持包（BSP）等。每个功能部件都有其自身的挑战和性能要求。 因此每个部件都需要独立进行测试，确保完全符合产品要求。
在此类混合系统中，测试通常分两个阶段进行：
- 单独测试每个软件模块
· 这个阶段确保每个组件或模块独立工作正常，由测试仪或控制台激励。
- 系统集成测试 （SIT）
· 这一阶段确保所有组件以正确的方式协同工作。
· 所有模块的输入测试空间通常过大，在本阶段无法覆盖；因此本阶段不注重覆盖范围。
测试和释放流程需要考虑这两个测试阶段。尽管L1在SIT验证过程中进行了检验，但如果验证目的是特定的物理层功能，那么本阶段不一定需要提供所需的控制力。 这是因为强加特定L1流的决策源自高层逻辑。此外，在 SIT 验证过程中，测试结论只能基于特定流程（如成功的UE附着或获得给定的吞吐量）的输出，在这种情况下，L1 的行为对测试结果有很大影响。可以说，SIT 验证阶段间接测试了L1 的功能。为了充分控制和验证 L1 独立工作时的功能，必须定义一个独特的控制层，从而应对上述规定的限制。
图 1 – 协议实体与 L1交互简图
将验证功能只集中于L1，会剥夺高层实体的功能，使其只能提供最小功能，甚至还可能将一些层一起丢弃。例如，为了保持一致统一的L1行为，需要定义一个调度逻辑，来取代MAC，无需考虑实际部署中有效的限制。 但不再需要与 PDCP和 IP协议栈进行交互，因为从L1的角度来看，用户平面数据最终被作为一系列传输块馈送。RRC逻辑被剥夺了其非接入层特权，只能管理来往于物理层的控制消息流。 在典型的小型蜂窝环境下，用来与L1进行交互的一组消息通常遵从FAPI 规范或其衍生规范。
本文的结构安排如下。第 2 节介绍了黑匣子测试环境、功能实体及其整合。第3节专注于这种环境的自动化功能。第 4 节研究了飞思卡尔案例，并说明如何应用 L1 黑匣子原理。 第 5 节概述了本文的结论。
环境设置
飞思卡尔黑匣子的目的是提供面向自动化测试环境的解决方案，取代全协议测试，使用模拟高层（L2-3）软件包，以验证飞思卡尔的物理层软件解决方案。它拥有测试解决方案的基本功能，如捕捉和上报测试结果，还显示来自软件架构不同点的大量日志，这些点包括： L1、模拟高层（L2）和测试脚本。黑匣子所用的环境包含以下各项：
· DUT – 被测设备 3G/4G 基站
· CCE – 中央控制节点
· L2STUB – 功能剥离的高层
· 轮询代理 – 定期查询数据库获得可执行的任务（包含要运行的测试及其输入参数）的代理
· TM – 测试终端设备，第三方 UE（用户设备）模拟器
· VSA – 矢量信号分析仪
· VSG – 矢量信号发生器
· Web服务器
本文选自电子发烧友网8月《无线通信特刊》Change The World栏目，转载请注明出处！
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