CN102421112B - 移动终端的测试方法、移动终端模拟器、测试设备及系统 - Google Patents

Abstract

一种移动终端的测试方法、移动终端模拟器、测试设备及系统。所述测试方法包括：基于所需的网络环境，对移动终端模拟器的模拟物理层进行配置；运行至少一个测试脚本，将生成的测试命令发送至所述移动终端模拟器，所述测试脚本对应于所述移动终端的协议栈的功能点；监控所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程，其中，所述移动终端模拟器对所述测试命令的执行是基于所述移动终端的协议栈、所述模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块进行的；基于所述监控，获得对所述移动终端的协议栈的测试结果。本发明的技术方案提高了移动终端的协议栈的测试效率及测试覆盖率，且测试全面、测试成本低。

Description

移动终端的测试方法、移动终端模拟器、测试设备及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移动终端的测试方法、移动终端模拟器、测试设备及系统。

背景技术

随着手机终端技术的发展，手机终端产品越来越丰富，功能越来越复杂，推出的频率越来越快，导致研发周期缩短。在手机研发过程中，需要通过对手机进行各方面的测试来保证手机的质量和性能，而对手机的测试而言，手机协议栈的测试尤为重要。

手机协议栈是手机最主要的组成部分之一，覆盖了手机最复杂的通信协议逻辑。随着手机产品的不断升级，手机的形态越来越多，手机协议栈的复杂度也越来越高。为了保证手机协议栈的稳定性，需要模拟各种复杂的网络环境来测试手机协议栈，以确定手机协议栈始终能和网络保持正常的通信，并始终按照预期的结果处理网络各种复杂的配置。

以第三代移动通信系统为例，第三代移动通信系统与以往的移动通信系统相比，最明显的特征就是它能提供丰富的多媒体业务，这些业务既有高实时性、低吞吐量的语音业务，又有高吞吐量、低实时性的数据业务，还有对实时性和吞吐量要求都很高的视频点播业务。而这些灵活、多样的功能是由复杂的3GPP和3GPP2协议栈实现的。可以说，协议栈是整个系统的重要组成部分。协议栈需要始终兼顾通信的高效和稳定，并适应各种不同的网络环境，需要经过严格规范的测试。

以TD-SCDMA系统为例，协议栈可以分为物理层(L1)、数据链路层(L2)和网络层(L3)，物理层是协议栈的最底层，物理层与L2的MAC子层及L3的RRC子层相连，向MAC子层提供不同的传输信道。协议栈在纵向上还可以分为接入层(AS，Access Stratum)、非接入层(NAS，Non-Access Stratum)和物理层(PH)；AS具体由无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)模块、分组数据汇聚协议(PDCP，Packet Data Convergence Protocol)模块、媒介接入控制(MAC，Medium Access Control)模块、无线链路控制(RLC，Radio LinkControl)模块组成，NAS由连接管理(CM，Connection Management)模块、会话管理(SM，Session Management)模块、移动性管理(MM，MobilityManagement)模块、GPRS移动性管理(GMM，GPRS Mobility Management)模块、无线接入承载管理(RABM，Radio Access Bearer Management)模块组成。

就目前而言，手机协议栈的测试方法主要包括以下四种：

第一种：对协议栈中单个具有独立功能的模块进行测试，如：对AS的RRC模块，RLC模块等，NAS的CM模块，MM模块，GMM模块等进行测试，以验证单个模块是否能够实现预期的功能，与外部接口进行正确的通信。然而，采用该测试方法，只能验证测试单个模块的功能及其接口，且对于单个模块的测试而言，均需要编写大量脚本，浪费时间，测试效率低。

第二种：组件的集成测试，针对功能较复杂或较独立的模块进行，如：对MM/GMM模块、L2模块等。或者将协议栈几个功能接近的模块组合起来进行集成测试，组件间通过打桩和消息驱动，集合状态机来进行。如：接入层测试：MAC+RLC＝L2、L2+RRC＝AS，即将RLC、MAC和RRC模块组合起来，进行接入层测试。非接入层测试：CM+MM＝NAS，即将CM和MM模块结合起来，进行非接入层测试。该测试方法，仍然属于模块级测试，其并没有将协议栈当成一个整体来进行测试，不能发现系统级的问题，测试效果有限。

第三种：使用测试仪器对要测试的协议栈进行测试，由测试仪器提供基站的仿真信号，来对待测协议栈进行相关功能的测试，如：选网，小区切换，小区重选，打电话等基本业务。然而，采用测试仪器对协议栈进行测试，由于测试仪器通常只能模拟两个小区，不能模拟出实际网络中多个小区等复杂场景，因此，对协议栈的测试不够全面，测试覆盖率难以得到保证。且，购买测试仪器及对测试仪器进行升级和维护也需要一定的费用(往往高达几十万美金)，导致测试成本高。

第四种：进行外场真实网络环境下的系统测试。如：将手机带到不同的城市中对其协议栈进行相关功能的测试。采用该法对协议栈进行测试，需要投入大量的人力、资源消耗大、导致测试成本高，由于采用实网进行测试，网络环境不可控，只有依赖网络环境才能暴露出协议栈的问题，且难以进行版本回归测试。

有关协议栈的测试可以参见公开号为CN101541098A，发明名称为移动通信中的协议栈仿真方法的中国专利申请。其将手机终端的协议栈分为上层业务应用协议栈和底层网元承载协议栈，分别以组件方式进行细分和封装，根据测试需要自由组合和叠加。但是对于上述问题，其并未涉及。

发明内容

本发明解决的问题是实现对协议栈进行全面测试，且测试效率高、成本低。

为解决上述问题，本发明提供一种移动终端模拟器，包括：移动终端的协议栈，还包括：与所述协议栈相匹配的模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块。

为解决上述问题，本发明还提供一种移动终端的测试方法，包括：

基于所需的网络环境，对上述的移动终端模拟器的模拟物理层进行配置；

运行至少一个测试脚本，将生成的测试命令发送至所述移动终端模拟器，所述测试脚本对应于所述移动终端的协议栈的功能点；

监控所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程，其中，所述移动终端模拟器对所述测试命令的执行是基于所述移动终端的协议栈、所述模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块进行的；

基于所述监控，获得对所述移动终端的协议栈的测试结果。

为解决上述问题，本发明还提供一种测试设备，包括：配置单元、测试脚本处理单元、监控单元及测试结果生成单元，其中，

所述配置单元，用于基于所需的网络环境，对上述的移动终端模拟器的模拟物理层进行配置；

所述测试脚本处理单元，用于运行至少一个测试脚本，将生成的测试命令发送至所述监控单元，所述测试脚本对应于移动终端的协议栈的功能点；

监控单元，用于接收所述测试命令并发送至移动终端模拟器，监控所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程，其中，所述移动终端模拟器对所述测试命令的执行是基于所述移动终端的协议栈、所述模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块进行的；

测试结果生成单元，用于基于所述监控，获得对所述移动终端的协议栈的测试结果。

为解决上述问题，本发明还提供一种测试系统，包括：上述的移动终端模拟器和测试设备。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

通过测试设备对移动终端模拟器的模拟物理层进行相应的配置，实现了真实物理层的行为，也模拟了对移动终端的协议栈进行测试时所需要的各种复杂的网络环境，通过模拟RLC模块和MAC模块，简化了对数据信息的处理。

对移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行测试命令的过程进行监控，相对于对协议栈中单个具有独立功能的模块进行测试或组件的集成测试而言，由于对移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行测试命令的整个过程进行了相应的监控，因此，不仅实现了对单个具有独立功能的模块的测试，也实现了对整个协议栈的测试，测试全面；由于无需对每个功能模块编写相应的测试脚本，因此，提高了测试效率。

而且，由于移动终端模拟器可以通过测试设备进行移植获得，并运行在测试设备上，基于测试设备强大的处理能力，减少了移动终端的协议栈执行测试脚本的时间，进而提高了测试效率。此外，相对于采用测试仪器对协议栈进行测试而言，由于可以通过测试设备对移动终端模拟器的模拟物理层进行相应地配置以实现各种复杂的网络环境，因此，无需通过测试仪器来提供网络环境，一方面提高了移动终端的协议栈的测试覆盖率，另一方面也降低了测试成本。

进一步地，通过对移动终端的协议栈的层间消息进行跟踪，并进行相应地验证，对移动终端的协议栈的内部处理逻辑进行了测试，在实现对整个协议栈进行测试的同时，也实现了对协议栈内部模块间的集成测试。

进一步地，通过对移动终端的协议栈的层间消息进行截获、或在对移动终端的协议栈的层间消息截获后，发送构造的层间消息至截获到的层间消息的目标模块，或读写移动终端的协议栈各模块的全局变量，构造出了不同的测试场景，在很大程度上提高了移动终端的协议栈的测试覆盖率。

进一步地，通过对监控移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行测试命令的过程进行显示，有利于及时发现移动终端的协议栈存在的问题并进行相应地修改，进一步地提高了测试效率。

附图说明

图1是移动终端与2G/3G接入网的连接示意图；

图2是本发明实施例的测试系统的基本结构示意图；

图3是本发明实施例的移动终端的测试方法的流程图；

图4是本发明实施例的测试脚本的执行过程示意图；

图5是本发明实施例的移动终端模拟器的结构示意图；

图6本发明实施例的测试设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

正如背景技术中所述的，现有技术中对移动终端的协议栈的测试通常以模块级测试为主，测试效率低，不能实现系统级测试。而采用测试仪器对所述移动终端的协议栈进行测试时，测试覆盖率低且测试成本高。

因此，发明人提出，将移动终端进行移植获得移动终端模拟器，并对其的物理层、RLC模块、MAC模块进行模拟，通过测试设备对所述移动终端模拟器的模拟物理层进行相应地配置，以模拟各种复杂的网络环境，同时，对所述移动终端的协议栈的RLC模块和MAC模块进行模拟，简化对数据信息的处理，对移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块执行测试命令的过程进行监控，实现对移动终端的协议栈的全面测试，提高测试效率，降低测试成本。

本实施例中，对移动终端的协议栈的测试，主要是通过测试移动终端和2G/3G接入网之间的空中接口(Air Interface)，或者说是通过测试移动终端和2G/3G接入网之间的空口信令进行，如图1所示，图1是移动终端与2G/3G接入网的连接示意图，图中虚线部分即代表了移动终端与2G/3G接入网之间的空中接口。

请参见图2，图2是本发明实施例的测试系统的基本结构示意图，如图2所示，所述测试系统包括：测试设备1和移动终端模拟器2。

本实施例中，所述测试设备1可以为计算机，通过运行所述计算机中用于测试移动终端的协议栈的测试脚本来对移动终端的协议栈进行测试。所述移动终端模拟器2用于模拟移动终端的行为，由于移动终端模拟器2用于模拟移动终端的行为，故可以用计算机进行模拟，而该计算机可以为与所述测试设备1相同的计算机，因此，所述移动终端模拟器2可以运行在所述测试设备1上，当然，所述移动终端模拟器2也可以用其他计算机进行模拟，此时，需要在所述测试设备1和移动终端模拟器2之间建立数据传输的通道，如采用数据线将二者互连。

本实施例中所述移动终端模拟器2可以通过以下方法获得：移植所述移动终端的协议栈；模拟所述移动终端的协议栈中的物理层、RLC模块和MAC模块，获得与所述协议栈相匹配的模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块。

具体地，是先通过测试设备1将移动终端运行在ARM平台上的协议栈移植到测试设备1中，且为了对移动终端的协议栈进行全面的测试，还需要将移动终端运行在ARM平台上的身份识别卡模块、非易失性存储模块(NV，non-volatile模块)、AT命令(ATC，AT Command)处理模块移植到测试设备1中，也即将移动终端中处于ARM环境下的嵌入式操作系统移植到计算机的Windows操作系统上运行，并使得Win32平台上的VC工程和ARM工程一一对应，运行在Windows操作系统上的协议栈和移动终端上运行的协议栈代码为同一套代码，故运行在Windows操作系统上的协议栈的各层或各模块均为真实的。

然后，模拟所述移动终端的协议栈中的物理层、RLC模块和MAC模块，在所述移动终端模拟器2中创建与移植的移动终端的协议栈相匹配的模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块。在采用测试设备1对所述移动终端的协议栈进行测试时，通过测试设备1对移动终端模拟器2的模拟物理层进行配置，并将测试过程中发给移动终端的协议栈中真实RLC模块、MAC模块的消息截获，将所述消息转发至模拟RLC模块和模拟MAC模块来进行相应地处理，也即避开协议栈中真实的物理层、真实的RLC模块、真实的MAC模块，通过模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块与协议栈中其它真实模块来实现对整个协议栈的测试。

请参见图3，图3是本发明实施例的移动终端的测试方法的流程图，如图3所示，本发明实施例的移动终端的测试方法包括：

步骤S11：基于所需的网络环境，对移动终端模拟器的模拟物理层进行配置。

步骤S12：运行至少一个测试脚本，将生成的测试命令发送至所述移动终端模拟器，所述测试脚本对应于所述移动终端的协议栈的功能点。

步骤S13：监控所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程，其中，所述移动终端模拟器对所述测试命令的执行是基于所述移动终端的协议栈、所述模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块进行的。

步骤S14：基于所述监控，获得对所述移动终端的协议栈的测试结果。

执行步骤S11，本实施例中，为了提高测试效率，通过测试设备将移动终端移植到测试设备中获得移动终端模拟器，具体地，是将移动终端的协议栈、以及与移动终端的协议栈测试过程中相关的功能模块都移植到测试设备中，如：身份识别卡模块、非易失性存储模块、ATC处理模块等移植到测试设备中。

为了对移动终端的协议栈进行全面地测试，需要给移动终端提供不同的复杂的网络环境，故步骤S11中所述测试设备根据测试所需的网络环境，来对移动终端模拟器的模拟物理层进行相应地配置以模拟所需的网络环境。

本实施例中，步骤S11中所述的模拟物理层，通过仿真的方式建立，用于模拟移动终端的协议栈中真实物理层的行为，测试设备对移动终端的协议栈的模拟物理层进行配置，实际上是通过存储在测试设备中的测试脚本来对移动终端的协议栈的模拟物理层进行相应的配置以实现真实物理层的行为和网络环境的模拟。具体来说，是通过在测试脚本中写入配置移动终端的协议栈的模拟物理层的相关参数，在执行测试脚本时，通过测试设备与移动终端的协议栈的模拟物理层之间消息的交互，将测试脚本中写入的用于配置移动终端的协议栈的模拟物理层的相关参数发送至移动终端的协议栈的模拟物理层，以完成对移动终端的协议栈的模拟物理层的配置，通过对移动终端的协议栈的模拟物理层进行配置，一方面获得了测试所需的网络环境，另一方面也模拟了真实物理层的行为。

本实施例中，通过测试脚本对模拟物理层进行相应地配置，既模拟了真实物理层的行为也获得了测试所需的网络环境。相对于仪器测试而言，由于无需通过测试仪器来模拟网络环境，因此，提高了移动终端的协议栈的测试覆盖率，降低了测试成本；相对于实网测试而言，由于无需将移动终端带到不同的城市，在外场真实网络环境下对移动终端的协议栈进行测试，故，降低了测试成本。

此外，需要说明的是，如上所述本实施例主要是通过测试移动终端和2G/3G接入网之间的空口信令来对所述移动终端的协议栈进行测试的，故，本实施例中，所述测试设备还模拟网络侧与移动终端模拟器进行通信交互，且通过套接字(socket)接口实现消息的交互。具体地，是存储在所述测试设备中的测试脚本，模拟网络侧与所述移动终端的协议栈通过所述socket接口进行通信交互，所述socket接口还对交互过程中的消息进行与底层通讯相关的处理，如：进行组帧/拆帧、流量控制等。即通过在测试脚本中写入相应的程序，模拟在实际通信过程中网络侧与所述移动终端的协议栈进行通信时的行为。所述通信交互中，交互消息包括空口消息。举例来说，若测试设备要测试移动终端的协议栈的主叫功能，则测试设备基于测试脚本向移动终端的协议栈下发测试移动终端的协议栈的主叫命令后，测试设备还会发送空口消息至移动终端的协议栈，并接收移动终端的协议栈反馈的消息，所述空口消息中包括了测试脚本中配置所述移动终端的协议栈的消息以及在主叫过程中发送至移动终端的协议栈的消息。

对于不需要通过移动终端和2G/3G接入网之间的空口信令来对所述移动终端的协议栈进行测试而言，如：短消息的删除，则无需对所述模拟物理层进行相应的配置，且所述测试设备也无需模拟网络侧与移动终端的协议栈之间进行通信交互。

执行步骤S12，本实施例中，所述测试脚本用于测试移动终端的协议栈的相应功能点，测试设备通过执行不同的测试脚本，来对移动终端的协议栈进行各种业务测试、复杂场景测试等等，以实现对移动终端的协议栈全面测试。以下，先对测试脚本的执行过程进行简单的说明。

请参见图4，图4是本发明实施例的测试脚本的执行过程示意图，如图4所示，对于测试脚本而言，其执行过程通常包括了发送命令至待测移动终端以使得移动终端开机，在所述移动终端开机后，为所述移动终端配置初始的网络环境，在移动终端搜网成功并驻留后，通过移动终端和测试脚本之间消息的交互以使得移动终端注册在合适的小区中，此后执行测试脚本中的主程序(图4中的虚线部分)，以对移动终端的协议栈进行相应的测试，具体地，就是测试脚本的主程序中会写入与测试业务相关的测试命令及与移动终端的协议栈之间进行交互的相关消息，并发送所述测试命令和与移动终端的协议栈之间进行交互的相关消息至移动终端，如图4中的创建并发送消息1，...，创建并发送消息N。并且，所述测试脚本还要对移动终端的协议栈在接收到所述测试脚本发送的消息后的反馈进行接收和验证，进而对移动终端的协议栈进行测试。如图4中的接收并验证消息1，...，接收并验证消息N。为了突出通过测试脚本对所述移动终端(本实施例中即为移动终端模拟器)的模拟物理层进行配置以实现对复杂的网络环境的模拟，故在图4中的主程序部分单独标出了“配置复杂的网络环境”，其本质上也相当于测试脚本中的创建并发送消息，不同的是，此处的创建并发送消息是用于对模拟物理层进行相应地配置而已。通常来讲，测试脚本中不同的主程序会涉及测试移动终端的协议栈的不同功能点，通过对不同测试脚本的执行则可以实现对移动终端的协议栈进行各种业务的测试、复杂场景的测试等等。执行完测试脚本的主程序后，测试脚本会继续发送测试命令以关闭待测移动终端，测试结束。

本实施例中，所述测试脚本采用工具命令语言(TCL，Tool CommandLanguage)编写，且测试过程中，不会直接将用TCL语言编写的测试命令及与移动终端的协议栈进行交互的消息发送至移动终端的协议栈，而是通过TCL语言解释器将由TCL语言编写的测试命令及与移动终端的协议栈进行交互的消息进行解析生成移动终端的协议栈可以识别的测试命令和消息码流，然后再发送至移动终端的协议栈对应的模块，进而对移动终端的协议栈进行测试。以脚本调用发AT命令的测试命令为例，若脚本中写入sendatcmdatd10086，则该测试命令会被TCL语言解释器解析成移动终端能够识别的命令码流，发送到移动终端的ATC处理模块，ATC处理模块将所述命令码流进行解码后，发送至移动终端的协议栈，触发拨打10086电话的行为。上述的AT命令是以AT开头的字符串，该字符串包含指示所述移动终端执行具体操作的指示信息，且现有的移动终端基本都支持AT命令。因此，移动终端在接收到与AT命令相关的测试命令后会触发自身进行相应的动作。仍以上述的测试命令为sendatcmd atd10086为例，经过解析后的测试命令被发送至移动终端的ATC处理模块并经其解码后，会触发移动终端的协议栈与身份识别卡模块之间进行交互，进而拨打电话10086。同样地，当移动终端的协议栈执行所述测试命令后，会产生相应的反馈并发送至所述测试脚本，此时仍然需要通过TCL语言解释器将所述反馈编译成TCL语言，以便所述测试脚本可以识别所述移动终端的协议栈反馈的消息。

执行步骤S13，本实施例中，对所述移动终端的协议栈的测试是通过移动终端模拟器进行的，具体地，是通过测试设备移植的移动终端的协议栈、上述的通过测试脚本配置的模拟物理层、以及模拟RLC模块、模拟MAC模块对移动终端的协议栈进行测试。所述模拟RLC模块、模拟MAC模块通过仿真的方式建立，测试时，将测试设备发送给移动终端的协议栈中真实RLC模块、MAC模块的消息截获，并将所述消息转发至模拟RLC模块和模拟MAC模块来进行相应的处理，具体地，可以通过模拟RLC模块和模拟MAC模块中的dummy函数来简化与数据相关的内容的处理，即在测试过程中，主要关注与RLC模块和MAC模块相关的信令控制，而不关注数据面的信息，也即避开协议栈中真实的RLC模块、MAC模块对数据的处理逻辑，以简化对数据信息的处理。

本实施例中，为了实现对移动终端的协议栈的全面测试，会对所述移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行测试命令的过程进行监控。具体地，本实施例中可以从以下几个方面对移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行所述测试命令的过程进行监控。

在对所述移动终端的协议栈的测试过程中，除了存储在测试设备中的测试脚本与所述移动终端的协议栈有消息的交互外，移动终端的协议栈的层与层之间也有消息的交互，例如：协议栈的层2与层3之间会有相应的消息交互，层2将其处理后的消息上报至层3进行相应的处理，因此，在对所述移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行所述测试命令的过程进行监控时，对移动终端的协议栈的层间消息进行跟踪，在测试需要时，还可以对跟踪到的移动终端的协议栈的层间消息进行验证，看移动终端的协议栈的层与层之间是否按照协议的规定进行了相应的动作，即对移动终端的协议栈的层与层之间的逻辑进行了测试。

对移动终端的协议栈的层间消息进行跟踪时，还可以截获所述移动终端的协议栈的层间消息。举例来说，移动终端的协议栈的NAS层下发选网请求的消息给移动终端的协议栈的RRC层，RRC层进行相应的处理后反馈给所述NAS层选网确认的消息，通过在测试脚本中写入截获RRC层发送给NAS层的选网确认的消息，可以将移动终端的协议栈的RRC层发送给NAS层的关于选网确认的消息截获，通过对RRC层发送给NAS层的选网确认的消息的拦截，可以测试RRC层和NAS层之间出现异常后，NAS层对异常现象的处理。故，通过截获所述移动终端的协议栈的层间消息，可以测试移动终端的协议栈的层与层之间发生了异常后，移动终端的协议栈是否能够容错。

在对所述移动终端的协议栈的层间消息进行截获后，还可以发送构造的层间消息至截获到的层间消息的目标模块。也即构造新的层间消息并发送至被截获的层间消息本应发送的目标模块，以测试移动终端的协议栈的运行是否正常，兼容性好不好。举例来说，移动终端的协议栈层2的专用控制功能实体(DCFE，Dedicated Control Functional Entity)模块发送消息B给协议栈层3的MM模块，在测试脚本中写入截获协议栈层2的DCFE模块发送至协议栈层3的MM模块的消息B，发送消息C至协议栈层3的MM模块，通过对测试脚本的执行，实现对协议栈的层2和层3之间的消息先截获，再发送构造的层间消息至协议栈的层3，以测试移动终端的协议栈在接收到测试脚本构造的层与层之间的消息后协议栈的运行是否正常，协议栈的兼容性是否好。

除了对移动终端的协议栈的层间消息进行跟踪以外，还可以跟踪与移动终端的协议栈的交互消息，具体地，是指跟踪移动终端的协议栈与测试设备中的测试脚本之间的交互消息，监视移动终端的协议栈的反馈是否和测试脚本中写入的预期反馈相一致，以对移动终端的协议栈的一致性进行测试，也即，移动终端的协议栈是否根据协议的规定进行相应的反馈。

对所述移动终端的协议栈执行所述测试命令的过程进行监控时，还可以读写移动终端的协议栈各模块的全局变量。即，通过在测试脚本中写入读某一模块的全局变量，然后再重新改写该全局变量。举例来说，协议栈初始化时，收件箱中存储的短信息通常为零，此时，与所述短信息存储的数量相关的全局变量a为零，即，当收件箱中的短信息为零时，全局变量a置为零，若想测试短信息存储满后，移动终端的协议栈的运行，则可以通过对所述全局变量a的值进行改写以实现短信息存储满的条件，本实施例中，以短信息存储满时，全局变量a的值为1进行说明，故，只需对所述全局变量a的值置1，然后，在所述全局变量a＝1的条件下，测试移动终端的协议栈的运行即可。

本实施例中，还可以对上述的监控过程进行显示，这样做有利于在对所述移动终端的协议栈的测试过程中，能够及时发现移动终端的协议栈出现问题的位置，并对移动终端的协议栈进行相应的修改。以对所述移动终端的协议栈的层间消息进行截获后，发送构造的层间消息至截获到的层间消息的目标模块为例，则显示截获所述移动终端的协议栈的层间消息的具体过程，以及将构造好的层间消息发送至被截获的层间消息本应发送的目标模块的具体过程。

此外，需要说明的是，本实施例中，可以通过不同的测试脚本来对移动终端的协议栈的各个功能点进行测试，但是不论采用哪个测试脚本，都可以通过在所述测试脚本中写入跟踪所述移动终端的协议栈的层间消息并对其进行验证；或写入跟踪所述移动终端的协议栈与测试设备之间的交互消息；或写入截获所述移动终端的协议栈的层间消息；或写入截获所述移动终端的协议栈的层间消息，发送构造的层间消息至截获到的层间消息的目标模块；或写入读写所述移动终端的协议栈各模块的全局变量；或写入上述任意组合来对移动终端的协议栈层与层之间的逻辑、以及整个移动终端的协议栈进行全面的测试。

执行步骤S14，通过对移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行所述测试命令的过程进行监控，基于所述监控，即可以获得对所述移动终端的协议栈的测试结果。如，对上述的移动终端的协议栈的层间消息跟踪并进行验证，基于最终跟踪和验证的结果则可以对移动终端的协议栈层与层之间的逻辑进行测试，获得对移动终端的协议栈层与层之间的逻辑的测试结果。

本实施例中，可以采用多个测试脚本来对移动终端的协议栈进行相应的测试，对于每一个测试脚本而言其都具有明确的测试目的，均是针对测试移动终端的协议栈的某个功能点而编写的，通过对移动终端的协议栈执行每个测试脚本的过程进行相应的监控，便可以获得对移动终端的协议栈的测试结果。

本实施例中，对于每一个测试脚本的运行，都是由测试设备根据用户的操作来进行选择，并进行相应的控制以运行用户所选择的测试脚本，对于测试设备运行的多个测试脚本而言，可以采用批量运行的方式运行所述测试脚本，具体地，可以通过批处理工具来按照一定的顺序运行所述测试设备中的多个测试脚本，并且可以根据对多个测试脚本最终运行的结果，如：成功的测试脚本的个数、失败的测试脚本的个数、测试脚本的运行时间、失败的测试脚本的名称、通过率(所述通过率是指成功的测试脚本的个数与运行的测试脚本个数的比值)等，来获取对移动终端的协议栈层与层之间的逻辑性以及协议栈的一致性的测试结果。

综上，通过上述的移动终端的测试方法，可以实现对移动终端的协议栈层与层之间的逻辑性，以及移动终端的协议栈的一致性的全面测试。

本发明实施例还提供一种移动终端模拟器，请参见图5，图5是本发明实施例的移动终端模拟器的结构示意图，如图5所示，所述移动终端模拟器2包括：移动终端的协议栈20、模拟物理层21、模拟RLC/MAC模块22。其中，所述移动终端的协议栈20是将移动终端运行在ARM平台上的协议栈移植到Windows操作系统上运行的协议栈，运行在Windows操作系统上的协议栈和运行在ARM平台上的协议栈的代码为同一套代码，因此，可以认为运行在Windows操作系统上的移动终端的协议栈20中的各层或各个模块均为真实的。所述模拟物理层21、模拟RLC/MAC模块22通过仿真方式建立，并与所述移动终端的协议栈20相匹配，也即本实施例中所述移动终端模拟器2中的移动终端的协议栈20实际上可以是不包括移植到Windows操作系统上的真实物理层、真实RLC模块及真实MAC模块的，而在对移动终端模拟器2进行测试时，是基于所述移动终端的协议栈20与所述模拟物理层21、模拟RLC/MAC模块22进行的。

本实施例中，由于所述模拟物理层21、模拟RLC/MAC模块22不再是真实的移动终端的协议栈20中的层或模块，因此，在图5中将其画在移动终端的协议栈20之外。

本实施例中，所述移动终端模拟器2还包括从ARM平台上移植到Windows操作系统的身份识别卡模块23、NV模块24及ATC处理模块25。

本发明实施例还提供一种测试设备，请参见图6，图6是本发明实施例的测试设备的结构示意图，如图6所示，所述测试设备1包括：配置单元10、测试脚本处理单元11、监控单元12、测试结果生成单元13，其中：

所述配置单元10，用于基于所需的网络环境，对移动终端模拟器的模拟物理层进行配置。

所述测试脚本处理单元11，用于运行至少一个测试脚本，将生成的测试命令发送至所述监控单元12，所述测试脚本对应于移动终端的协议栈的功能点。本实施例中，所述测试脚本处理单元11还用于接收所述监控单元12发送的移动终端模拟器对所述测试命令的反馈。

所述监控单元12，用于接收所述测试命令并发送至移动终端模拟器，监控所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程，其中，所述移动终端模拟器对所述测试命令的执行是基于所述移动终端的协议栈、所述模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块进行的。

所述测试结果生成单元13与所述监控单元12相连，用于基于所述监控，获得对所述移动终端的协议栈的测试结果。

本实施例中，所述测试脚本处理单元11包括：测试脚本运行单元110、解析单元111、编译单元112，其中，

所述测试脚本运行单元110分别与所述解析单元111和编译单元112相连，用于运行与移动终端的协议栈的待测功能点对应的测试脚本。

所述解析单元111，用于对所述测试脚本运行单元110得到的测试脚本语言进行解析生成测试命令并发送至所述监控单元12。

所述编译单元112，用于对所述监控单元12发送的移动终端模拟器对所述测试命令的反馈进行编译生成测试脚本语言。

所述监控单元12包括：传输单元120、第一跟踪单元121、验证单元122、截获单元123、构造单元124、第二跟踪单元125、读写单元126。

所述传输单元120与所述解析单元111、编译单元112、配置单元10、第一跟踪单元121、验证单元122、截获单元123、构造单元124、第二跟踪单元125、读写单元126相连，用于将所述解析单元111生成的测试命令发送至移动终端模拟器，接收所述移动终端模拟器对所述测试命令的反馈并发送至编译单元112，所述配置单元10基于所述测试命令对移动终端模拟器的模拟物理层进行配置。

所述第一跟踪单元121，在执行所述测试命令的过程中，基于所述测试命令，跟踪所述移动终端的协议栈的层间消息。

所述验证单元122与所述传输单元120、第一跟踪单元121相连，在执行所述测试命令的过程中，基于所述测试命令，对所述第一跟踪单元121跟踪到的层间消息进行验证。举例来说，在基于测试脚本对所述移动终端的协议栈的测试过程中，通过对所述测试命令的执行，第一跟踪单元121基于所述测试命令对移动终端的协议栈的层2与层3之间的消息进行跟踪，并通过所述验证单元122将跟踪到的移动终端的协议栈的层2与层3之间的消息进行验证，监控移动终端的协议栈的层2与层3之间是否按照协议的规定进行了相应的动作，对移动终端的协议栈的层与层之间的逻辑进行测试。

所述截获单元123，在执行所述测试命令的过程中，基于所述测试命令，截获所述移动终端的协议栈的层间消息。

所述构造单元124与所述传输单元120、截获单元123相连，在执行所述测试命令的过程中，基于所述测试命令，发送构造的层间消息至所述截获单元123截获到的层间消息的目标模块。

所述第二跟踪单元125，在执行所述测试命令的过程中，基于所述测试命令，跟踪与所述移动终端的协议栈的交互消息。

所述读写单元126，在执行所述测试命令的过程中，基于所述测试命令，读写所述移动终端的协议栈各模块的全局变量。

本实施例中，所述测试脚本运行单元110、解析单元111、编译单元112集成于基站模拟器中，所述测试脚本采用TCL语言编写，在实际测试过程中，所述解析单元111可以包括不同的接口，所述编译单元112也可以包括不同的接口，且所述编译单元112的接口与所述解析单元111的接口一一对应，或者所述编译单元112与所述解析单元111共用同一接口。以所述解析单元111与所述编译单元112共用同一接口为例，具体地，就是根据测试脚本中写入的测试内容，来提供与该测试内容对应的接口，并通过该接口与监控单元12进行交互。如：提供跟踪接口，通过该接口可以直接将解析单元111生成的跟踪移动终端的协议栈的层与层之间的消息并对其进行验证的测试命令发送至监控单元12，并将监控单元12返回的与该测试命令对应的反馈经由所述跟踪接口传输至所述编译单元112。提供截获消息接口，通过该接口可以直接将解析单元111生成的截获所述移动终端的协议栈的层间消息的测试命令发送至监控单元12，并将监控单元12返回的与该测试命令对应的反馈经由所述跟踪接口传输至所述编译单元112。提供等待消息接口，通过该接口可以直接将解析单元111生成的测试移动终端的协议栈的模块之间是否按照协议在预定时间后发送消息的测试命令发送至监控单元12，并将监控单元12返回的与该测试命令对应的反馈经由所述等待消息接口传输至所述编译单元112。提供读取移动终端的协议栈各模块的全局变量接口、读取待测移动终端NV模块、身份识别卡模块内容的接口等。

需要说明的是，本实施例中所述监控单元12包括传输单元120、第一跟踪单元121、验证单元122、截获单元123、构造单元124、第二跟踪单元125、读写单元126，而在其他实施例中，所述监控单元12可以包括传输单元120与第一跟踪单元121、验证单元122、截获单元123、构造单元124、第二跟踪单元125、读写单元126中的任意一个或多个单元的组合。

本发明实施例中，所述测试设备1还包括：

批处理工具14，所述批处理工具14与所述测试脚本运行单元110、测试结果生成单元13相连，用于对所述测试脚本进行管理和控制以及统计所述测试结果生成单元13反馈的测试结果。

日志工具15，与所述监控单元12相连，用于对所述监控单元12的监控过程进行显示，所述日志工具15与所述监控单元12通过Socket接口实现消息交互。通过所述日志工具15，可以容易的发现移动终端的协议栈在运行过程中出现错误的位置，且，在实际测试过程中，通过所述日志工具15还可以将在外场测试或实验室网络测试过程中网络下行的空口信令码流提取出来，自动生成测试脚本，即通过所述日志工具15可以重现外场网络配置或者实验室网络配置，因此，可以利用之前测试过程中外场网络配置或实验室网络配置来对移动终端的协议栈进行相应的测试，由于无需再重现外场或实验室的网络配置，故，可以降低测试的成本。

本实施例中，所述测试设备1还包括网络侧模拟单元(图中未示出)，用于在所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程中，模拟网络侧与移动终端模拟器进行通信交互。所述通信交互的消息中包括空口消息。

本实施例中，通过所述测试设备对移动终端的协议栈进行测试的过程可以参见上述的移动终端的测试方法进行，此处不再赘述。

综上所述，本发明的技术方案至少具有以下优点：

通过测试设备对移动终端模拟器的模拟物理层进行相应的配置，实现了真实物理层的行为，也模拟了对移动终端的协议栈进行测试时所需要的各种复杂的网络环境，通过模拟RLC模块和MAC模块，简化了对数据信息的处理。

对移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行测试命令的过程进行监控，相对于对协议栈中单个具有独立功能的模块进行测试或组件的集成测试而言，由于对移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行测试命令的整个过程进行了相应的监控，因此，不仅实现了对单个具有独立功能的模块的测试，也实现了对整个协议栈的测试，测试全面；由于无需对每个功能模块编写相应的测试脚本，因此，提高了测试效率。

而且，由于移动终端模拟器可以通过测试设备进行移植获得，并运行在测试设备上，基于测试设备强大的处理能力，减少了移动终端的协议栈执行测试脚本的时间，进而提高了测试效率。此外，相对于采用测试仪器对协议栈进行测试而言，由于可以通过测试设备对移动终端模拟器的模拟物理层进行相应地配置以实现各种复杂的网络环境，因此，无需通过测试仪器来提供网络环境，一方面提高了移动终端的协议栈的测试覆盖率，另一方面也降低了测试成本。

进一步地，通过对移动终端的协议栈的层间消息进行跟踪，并进行相应地验证，对移动终端的协议栈的内部处理逻辑进行了测试，在实现对整个协议栈进行测试的同时，也实现了对协议栈内部模块间的集成测试。

进一步地，通过对移动终端的协议栈的层间消息进行截获、或在对移动终端的协议栈的层间消息截获后，发送构造的层间消息至截获到的层间消息的目标模块，或读写移动终端的协议栈各模块的全局变量，构造出了不同的测试场景，在很大程度上提高了移动终端的协议栈的测试覆盖率。

进一步地，通过对监控移动终端的协议栈、模拟物理层、模拟RLC模块、模拟MAC模块执行测试命令的过程进行显示，有利于及时发现移动终端的协议栈存在的问题并进行相应地修改，进一步地提高了测试效率。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (24)

1.一种移动终端的测试方法，其特征在于，包括：

基于所需的网络环境，对移动终端模拟器的模拟物理层进行配置，其中，所述移动终端模拟器包括：与协议栈相匹配的模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块；

运行至少一个测试脚本，将生成的测试命令发送至所述移动终端模拟器，所述测试脚本对应于所述移动终端的协议栈的功能点；

监控所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程，其中，所述移动终端模拟器对所述测试命令的执行是基于所述移动终端的协议栈、所述模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块进行的；

基于所述监控，获得对所述移动终端的协议栈的测试结果；

其中，所述监控所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程包括：

跟踪所述移动终端的协议栈的层间消息，截获所述移动终端的协议栈的层间消息，跟踪与所述移动终端的协议栈的交互消息，读写所述移动终端的协议栈各模块的全局变量；

发送构造的层间消息至截获到的层间消息的目标模块。

2.如权利要求1所述的移动终端的测试方法，其特征在于，所述移动终端模拟器通过下述方法获得：

移植所述移动终端的协议栈；

模拟所述移动终端的协议栈中的物理层、RLC模块和MAC模块，获得与所述协议栈相匹配的模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块。

3.如权利要求1所述的移动终端的测试方法，其特征在于，所述监控所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程还包括：对跟踪到的层间消息进行验证。

4.如权利要求1所述的移动终端的测试方法，其特征在于，还包括：在所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程中，模拟网络侧与移动终端模拟器进行通信交互。

5.如权利要求4所述的移动终端的测试方法，其特征在于，所述通信交互的消息包括空口消息。

6.如权利要求1所述的移动终端的测试方法，其特征在于，所述测试命令通过解析测试脚本语言生成；所述测试方法还包括：编译所述移动终端模拟器的反馈信息生成测试脚本语言。

7.如权利要求1所述的移动终端的测试方法，其特征在于，所述测试脚本采用TCL语言编写。

8.如权利要求1所述的移动终端的测试方法，其特征在于，还包括：对所述监控过程进行显示。

9.一种测试设备，其特征在于，包括：配置单元、测试脚本处理单元、监控单元及测试结果生成单元，其中，

所述配置单元，用于基于所需的网络环境，对移动终端模拟器的模拟物理层进行配置，其中，所述移动终端模拟器包括：与协议栈相匹配的模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块；

所述测试脚本处理单元，用于运行至少一个测试脚本，将生成的测试命令发送至所述监控单元，所述测试脚本对应于移动终端的协议栈的功能点；

监控单元，用于接收所述测试命令并发送至移动终端模拟器，监控所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程，其中，所述移动终端模拟器对所述测试命令的执行是基于所述移动终端的协议栈、所述模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块进行的；

测试结果生成单元，用于基于所述监控，获得对所述移动终端的协议栈的测试结果；

其中，所述监控单元包括：

第一跟踪单元，用于跟踪所述移动终端的协议栈的层间消息；

截获单元，用于截获所述移动终端的协议栈的层间消息；

构造单元，用于发送构造的层间消息至所述截获单元截获到的层间消息的目标模块；

第二跟踪单元，用于跟踪与所述移动终端的协议栈的交互消息；

读写单元，用于读写所述移动终端的协议栈各模块的全局变量。

10.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于，所述监控单元包括：传输单元，用于将所述测试命令发送至移动终端模拟器。

11.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于，所述监控单元还包括：

验证单元，用于对所述第一跟踪单元跟踪到的层间消息进行验证。

12.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于，还包括：

网络侧模拟单元，用于在所述移动终端模拟器执行所述测试命令的过程中，模拟网络侧与移动终端模拟器进行通信交互。

13.如权利要求12所述的测试设备，其特征在于，所述通信交互的消息包括空口消息。

14.如权利要求10所述的测试设备，其特征在于，所述传输单元还用于接收所述移动终端模拟器对所述测试命令的反馈；所述测试脚本处理单元还用于接收所述监控单元发送的移动终端模拟器对所述测试命令的反馈。

15.如权利要求14所述的测试设备，其特征在于，所述测试脚本处理单元包括：

测试脚本运行单元，用于运行与移动终端的协议栈的待测功能点对应的测试脚本；

解析单元，用于对所述测试脚本运行单元得到的测试脚本语言进行解析生成测试命令并发送至所述监控单元；

编译单元，用于对所述监控单元发送的移动终端模拟器对所述测试命令的反馈进行编译生成测试脚本语言。

16.如权利要求15所述的测试设备，其特征在于，所述测试脚本运行单元、解析单元、编译单元集成于基站模拟器中。

17.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于，所述测试脚本采用TCL语言编写。

18.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于，所述测试脚本处理单元与所述监控单元通过Socket接口实现交互。

19.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于，还包括：日志工具，用于对所述监控单元的监控过程进行显示。

20.如权利要求19所述的测试设备，其特征在于，所述日志工具与所述监控单元通过Socket接口实现消息交互。

21.如权利要求9所述的测试设备，其特征在于，还包括：批处理工具，用于对所述测试脚本进行管理和控制。

22.如权利要求21所述的测试设备，其特征在于，所述批处理工具还用于统计所述测试结果生成单元反馈的测试结果。

23.一种移动终端模拟器，包括移动终端的协议栈，其特征在于，还包括：与所述协议栈相匹配的模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块；所述模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块通过模拟所述移动终端的协议栈中的物理层、RLC模块和MAC模块获得；

所述移动终端模拟器用于以权利要求1～8任一项所述的测试方法对移动终端的协议栈进行测试。

24.一种测试系统，其特征在于，包括：

移动终端模拟器，其中，所述移动终端模拟器包括：与协议栈相匹配的模拟物理层、模拟RLC模块和模拟MAC模块；

权利要求9～22任一项所述的测试设备。