一种软件无线电平台标准符合性覆盖测试方法

技术领域

本发明涉及软件无线电领域，特别涉及一种软件无线电平台标准符合性覆盖测试方法。

背景技术

软件无线电(Software Definition Radio)是以SRTF(Software Radio TaskForce)系列标准为核心的新一代无线通信电台。这类通信电台通过一系列的软件标准，使上层波形应用与底层硬件及操作系统分离，从而大大简化了上层波形的跨平台移植，实现了“一种设备支持多种波形”，“一种波形可移植到多种设备”。

基于SRTF系列标准为新一代无线通信电台不再像传统通信电台那样只有单一厂家根据硬件定制的一种波形IP，而是拥有不同厂家提供的多种波形IP。这种新一代无线通信电台可以根据不同场景使用需求，配置不同的通信波形IP，从而实现不同厂家、不同硬件通信电台之间的互联互通，从根本上解决“互联互通”问题。

新一代软件无线通信电台其核心在于SRTF发布的系列标准，该系列标准没有对通信电台的具体硬件实现方式做出规定，仅在软件接口上做出了约束，包括操作系统、传输机制、核心框架、波形应用编程等接口。

SRTF发布的系列标准虽然在各个软件层面制定了系列化标准，但是没有给出具体的实施路径，软件无线电平台的设计实现技术途径复杂，涉及到的处理器广泛，电路样式类型繁多。需要通过确定的测试方法来确保测试用例可复用，减少测试适配的工作量。同时，也需要保证测试内容可以覆盖波形可移植要求。

现阶段，基于SRTF系列标准的软件无线电技术生态刚开始打造，缺乏软件无线电标准符合性测试的相关标准，对软件无线电设备的标准符合性测试缺少总体设计，传统的软件测试和硬件测试手段和针对软件无线电设备的新的测试方法，在软件无线电标准符合性测试中的应用缺乏指导。导致测试效率不高，测试适配困难的问题。测试结果存在片面性，对软件无线电设备的认证、波形向软件无线电设备移植的支撑不足。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述不足之处提供一种软件无线电平台标准符合性的覆盖测试方法，本方法设计了测试的具体内容，给出了各测试对象的针对性测试方法，本方案设计了覆盖测试的流程，设计了测试相关的辅助要素。采用本方法可以实现对软件无线电设备全面的测试，测试结果可以较全面的描述待测软件无线电设备的技术状态，对软件无线电设备的认证、波形向软件无线电设备移植提供支撑。

本发明是通过下述方案来实现的：

一种软件无线电平台标准符合性覆盖测试方法，其包括以下步骤：

步骤一：要求被测方提供软件无线电标准符合性待测平台，包括一套软件无线电硬件平台、该软件无线电硬件平台相关的软件开发环境、该软件无线电平台硬件能力说明、及该软件无线电平台逻辑地址(LD)编码表四个方面的内容；

步骤二：测试方根据这四个要素，进行软件无线电标准符合性及正确性全面覆盖测试；软件无线电标准符合性及正确性全面覆盖测试包括：开发环境验证、软件平台接口测试、硬件平台性能测试和软硬件平台适配测试4个部分。

其中软件无线电台硬件平台指传统的无线电台硬件平台，包括天线、功放、信道、信号处理、控制等部分。

该软件无线电硬件平台相关的软件开发环境：指该软件无线电台硬件平台所有可编程器件对应的软件开发环境及可调用的库文件；软件无线电台硬件平台可编程器件包括GPP、DSP、FPGA三种，其中GPP、DSP开发环境由编译环境、操作系统及该软件无线电硬件平台底层接口驱动库形式提供，FPGA开发环境由编译环境及底层接口驱动源代码形式提供。

该软件无线电平台硬件能力说明：指该软件无线电台硬件平台所具有的硬件能力，包括工作频率范围、信道带宽、噪声系数、跳频速率、输出功率、通道数量、GPP类型及RAM空间、DSP类型及RAM空间、FPGA类型；可基本描述被测电台的硬件性能。采用声明的方式提前说明便于测试系统的测试参数设置和测试资源配置；

该软件无线电平台逻辑地址(LD)编码表：指与该软件无线电所涉及的GPP、DSP、FPGA、RF＿Chain等硬件平台底层通信接口逻辑地址表；测试系统需要根据逻辑地址(LD)编码表开展测试用例的控制。

软件无线电标准符合性及正确性全面覆盖测试指：围绕着该软件无线电硬件平台能力、逻辑地址编码表、波形移植软件开发环境、操作系统接口、核心框架接口、CORBA及MHAL通信传输机制接口进行全面覆盖性测试。

开发环境验证：对待测软件无线电设备涉及到波形部署的所有处理器的编译环境进行验证，包括通用处理器(GPP)、数字信号处理器(DSP)、可编程门阵列(FPGA)；验证测试方代码可以被正确编译并在目标处理器上运行；

软件平台接口测试：指软件无线电系统的软件平台依照标准应由软件平台由操作系统、组件间通信机制、核心框架、设备与服务4类对象组成；软件平台接口测试对4类对象涉及的软件接口实现与标准要求的一致性进行判断；其中，操作系统测试进程/任务操作、内存管理、信号、文件系统、网络管理、设备管理和运行库支持7类接口；核心框架测试域管理器、设备管理器、应用工厂、应用管理器、文件系统、文件管理器6类接口以及配置文件合法性；组件间通信机制测试对应的数据收发2类接口，设备与服务测试其具备标准资源管理的域管理器、设备管理器2类接口。

硬件平台性能测试：硬件平台测试对象是软件无线电硬件平台，硬件平台测试的目标是得到硬件平台性能评估，基于设计经验，电台的硬件平台性能应包括：作频率范围、信道带宽、噪声系数、跳频速率、输出功率、通道数量、GPP类型及RAM空间、DSP类型及RAM空间、FPGA类型。

软硬件平台适配测试：对每个测试地址的数据传输能力进行验证。

具体的流程如下：

对于软件无线电标准符合性及正确性全面覆盖测试采用先开展开发环境验证、再进行软件平台接口测试、再进行硬件平台性能测试，最后完成软硬件平台适配测试的流程顺序开展测试。

在开发环境验证部分：开发环境验证测试对象是待测方提供的用于向待测设备编译的库文件是否正确，首先先由待测方提供开发软件和开发库部署在通用计算机上，由待测方开发人员配合完成典型测试用例或Demo工程的编译并嵌入待测设备，通过软件接口观察其运行是否正常，如果可正常运行说明开发环境的文件和参数配置是正确的；

在软件平台接口测试部分：基于开发环境验证部分验证通过的通用处理器的编译环境，对软件平台接口测试用例进行编译，并嵌入至待测软件无线电设备中部署了操作系统和核心框架的通用处理器上，部署测试用例后，建立测试系统对待测设备的访问；对于操作系统和组件间通信机制的测试，测试用例与外部通过CORBA进行通信，测试系统远程调用测试用例的接口，并通过测试用例调用待测目标操作系统的接口，检查调用后的返回值，判断是否与标准要求一致。对于核心框架对象，直接通过CORBA访问核心框架接口，输入合法/非法参数，检查接口调用后的返回值和异常，对于域配置文件则采用DTD(Data typedefine数据类型定义)格式进行验证；对于设备和服务，在验证核心框架正确性之后，先要求待测平台完成设备和服务的注册，之后采用直接通过CORBA访问域管理器的方式获取设备和服务的对象引用，再去访问设备和服务的接口，判断是否与标准要求一致。

在硬件平台性能测试部分：由待测方填写并提交说明材料，测试方依据测试材料设置测试系统的仪器参数，之后依据在开发环境验证部分验证通过的编译链实现测试用例的编译与嵌入，之后由自动化的测试系统连接测试用例控制待测硬件平台输出信号并通过仪器测试。

软硬件平台适配测试：软硬件平台适配测试的测试对象是部署了软件平台的软件无线电硬件，被测方提供待测的软件无线电硬件平台逻辑地址编制说明，测试方依据逻辑地址编址情况，对目标平台的逻辑地址进行遍历测试，逐一对每个测试地址的数据传输能力进行验证。

同时本方案还设计了测试相关的辅助要素：与该待测设备相关的软件开发环境、被测软件无线电硬件能力说明、被测软件无线电逻辑地址编码表。

待测设备通过提供软件无线电平台标准符合性的覆盖测试的辅助要素，可以支持测试用例快速嵌入并提升测试效率。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、传统的无线电台嵌入式软件与硬件平台紧绑定，由单一厂家完成设计，这种通信电台一旦研发完成，能力就固定，很难移植其他厂家的波形IP，导致不同研制厂家研制的通信电台之间很难互联互通。为此，SRTF组织发布了一系列标准，旨在通过现代软件技术，实现上层通信波形与底层电台硬件及操作系统的分离，从而简化波形在不同厂家研制的电台硬件平台上的跨平台移植。但SRTF组织发布的标准高度抽象，规定了一系列的软件接口标准，为确保设计的多样性，不针对具体的通信电台规定详细实现途径。

软件无线电平台面向波形可移植性有效评估的目标，需要对软件接口标准一致性、操作环境正确性、硬件资源基本性能和逻辑地址与控制响应的正确性进行全面的测试。软件无线电平台的设计实现技术途径复杂，涉及到的处理器广泛，电路样式类型繁多。存在测试内容繁杂、测试用例适配工作量大的问题。且现阶段并未发布软件无线电的测试标准，测试内容和测试结果存在片面性，对软件无线电设备的认证、波形向软件无线电设备移植的支撑不足。因此，需要对软件接口标准一致性、操作环境正确性、硬件资源基本性能和逻辑地址与控制响应的正确性进行全面的测试。

本发明提供了一种软件无线电平台标准符合性覆盖测试方法，基于本方法将对不同厂家研制的软件无线电平台标准符合性及正确性进行全面测试，从而加速波形在不同厂家研制的软件无线电平台上的快速移植实现。

附图说明

图1：为本发明给出的被测方需提供的软件无线电平台标准符合性辅助要素图；

图2为本发明给出的软件无线电硬件平台参考结构；

图3为本发明给出的与该软件无线电硬件平台对应的软件无线电开发环境要求；

图4为本发明给出的软件无线电硬件能力参考说明样式；

图5和图6为本发明给出的软件无线电逻辑地址编址表参考说明样式；

图7为本发明给出的软件无线电标准符合性覆盖测试流程。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或多个该特征。

实施例1

本发明提供一种技术方案：

一种软件无线电平台标准符合性覆盖测试方法，相关步骤如下：

步骤一：要求被测方提供软件无线电标准符合性待测平台，包括一套软件无线电硬件平台、该软件无线电硬件平台相关的软件开发环境、该软件无线电平台硬件能力说明、及该软件无线电平台逻辑地址(LD)编码表四个方面的内容；如图1所示；

步骤二：测试方根据这四个要素，进行软件无线电标准符合性及正确性全面覆盖测试；软件无线电标准符合性及正确性全面覆盖测试包括：开发环境验证、软件平台接口测试、硬件平台性能测试和软硬件平台适配测试4个部分。

其中软件无线电台硬件平台指传统的无线电台硬件平台，包括天线、功放、信道、信号处理、控制等部分；被测方提供待测的软件无线电硬件平台，其参考结构主要由射频(RF)模块、FPGA、DSP、GPP等可编程器件构成，根据SRTF规范要求，GPP内部构件通过CORBA传输机制实现、GPP、DSP、FPGA、射频模块之间通信由MHAL/MOCB传输机制实现，如图2所示。

该软件无线电硬件平台相关的软件开发环境：该开发环境由被测方提供，并且与其提供的待测软件无线电硬件平台密切相关，指该软件无线电台硬件平台所有可编程器件对应的软件开发环境及可调用的库文件；软件无线电台硬件平台可编程器件包括GPP、DSP、FPGA三种，其中GPP、DSP开发环境由编译环境、操作系统及该软件无线电硬件平台底层接口驱动库形式提供，FPGA开发环境由编译环境及底层接口驱动源代码形式提供，如图3所示。

该软件无线电平台硬件能力说明：指该软件无线电台硬件平台所具有的硬件能力，包括工作频率范围、信道带宽、噪声系数、跳频速率、输出功率、通道数量、GPP类型及RAM空间、DSP类型及RAM空间、FPGA类型；可基本描述被测电台的硬件性能。采用声明的方式提前说明便于测试系统的测试参数设置和测试资源配置；如图4所示。

该软件无线电平台逻辑地址(LD)编码表：指与该软件无线电所涉及的GPP、DSP、FPGA、RF_Chain等硬件平台底层通信接口逻辑地址表；测试系统需要根据逻辑地址(LD)编码表开展测试用例的控制，如图5和图6所示。

软件无线电标准符合性及正确性全面覆盖测试指：围绕着该软件无线电硬件平台能力、逻辑地址编码表、波形移植软件开发环境、操作系统接口、核心框架接口、CORBA及MHAL通信传输机制接口进行全面覆盖性测试。

开发环境验证：对待测软件无线电设备涉及到波形部署的所有处理器的编译环境进行验证，包括通用处理器(GPP)、数字信号处理器(DSP)、可编程门阵列(FPGA)；验证测试方代码可以被正确编译并在目标处理器上运行；

软件平台接口测试：指软件无线电系统的软件平台依照标准应由软件平台由操作系统、组件间通信机制、核心框架、设备与服务4类对象组成；软件平台接口测试对4类对象涉及的软件接口实现与标准要求的一致性进行判断；其中，操作系统测试进程/任务操作、内存管理、信号、文件系统、网络管理、设备管理和运行库支持7类接口；核心框架测试域管理器、设备管理器、应用工厂、应用管理器、文件系统、文件管理器6类接口以及配置文件合法性；组件间通信机制测试对应的数据收发2类接口，设备与服务测试其具备标准资源管理的域管理器、设备管理器2类接口。

硬件平台性能测试：硬件平台测试对象是软件无线电硬件平台，硬件平台测试的目标是得到硬件平台性能评估，基于设计经验，电台的硬件平台性能应包括：作频率范围、信道带宽、噪声系数、跳频速率、输出功率、通道数量、GPP类型及RAM空间、DSP类型及RAM空间、FPGA类型。

软硬件平台适配测试：对每个测试地址的数据传输能力进行验证。

具体的流程如下：

对于软件无线电标准符合性及正确性全面覆盖测试采用先开展开发环境验证、再进行软件平台接口测试、再进行硬件平台性能测试，最后完成软硬件平台适配测试的流程顺序开展测试。如图7所示。

在开发环境验证部分：开发环境验证测试对象是待测方提供的用于向待测设备编译的库文件是否正确，首先先由待测方提供开发软件和开发库部署在通用计算机上，由待测方开发人员配合完成典型测试用例或Demo工程的编译并嵌入待测设备，通过软件接口观察其运行是否正常，如果可正常运行说明开发环境的文件和参数配置是正确的；

在软件平台接口测试部分：基于开发环境验证部分验证通过的通用处理器的编译环境，对软件平台接口测试用例进行编译，并嵌入至待测软件无线电设备中部署了操作系统和核心框架的通用处理器上，部署测试用例后，建立测试系统对待测设备的访问；对于操作系统和组件间通信机制的测试，测试用例与外部通过CORBA进行通信，测试系统远程调用测试用例的接口，并通过测试用例调用待测目标操作系统的接口，检查调用后的返回值，判断是否与标准要求一致。对于核心框架对象，直接通过CORBA访问核心框架接口，输入合法/非法参数，检查接口调用后的返回值和异常，对于域配置文件则采用DTD(Data typedefine数据类型定义)格式进行验证；对于设备和服务，在验证核心框架正确性之后，先要求待测平台完成设备和服务的注册，之后采用直接通过CORBA访问域管理器的方式获取设备和服务的对象引用，再去访问设备和服务的接口，判断是否与标准要求一致。

在硬件平台性能测试部分：由待测方填写并提交说明材料，测试方依据测试材料设置测试系统的仪器参数，之后依据在开发环境验证部分验证通过的编译链实现测试用例的编译与嵌入，之后由自动化的测试系统连接测试用例控制待测硬件平台输出信号并通过仪器测试。

软硬件平台适配测试：软硬件平台适配测试的测试对象是部署了软件平台的软件无线电硬件，被测方提供待测的软件无线电硬件平台逻辑地址编制说明，测试方依据逻辑地址编址情况，对目标平台的逻辑地址进行遍历测试，逐一对每个测试地址的数据传输能力进行验证。

同时本方案还设计了测试相关的辅助要素：与该待测设备相关的软件开发环境、被测软件无线电硬件能力说明、被测软件无线电逻辑地址编码表。

待测设备通过提供软件无线电平台标准符合性的覆盖测试的辅助要素，可以支持测试用例快速嵌入并提升测试效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。