0、引言
隨著TD-SCDMA技術的不斷進步和完善，備受關注的TD-SCDMA外場測試也已經全面展開，現已順利通過了空載測試、負載測試，即將進入第3階段的測試。與此同時，設備提供商紛紛加快了通信網絡管理軟件的研發和測試的步伐，作為管理TD網絡無線接入部分(RNC和Node B)的核心軟件操作——維護中心(openation maintenance center，OMC)系統也在緊張有序的測試之中。由于在OMC功能測試中往往會遇到一些與真實網元相關的而普通實驗室無法實現的測試用例，例如：對大量不同類型告警管理的測試，OMC對大量網元的管理功能的測試。這些問題給正常的功能測試帶來了極大的不便，并且嚴重影響著軟件質量和測試進度。為了解決OMC功能測試中的這一系列問題，利用網元仿真技術輔助測試將是一種十分有效的方法。
1、OMC系統簡述
TD-SCDMA的OMC屬于EMS層網管部分，其主要功能是管理3G網絡中無線接入部分網絡設備RNC和Node B，同時它也通過北向接口提供服務或者把相關數據提供給上層網管，它與OMC-S等核心網網管程序組成完整的3G網絡管理應用[
1]。根據OMC所處的層次以及工業化的需求，OMC主要包括CM(configuration management)，FM(fault management)，PM(performance management)，SWM(software management)，SM(security management)等主要相關模塊[2，3]。其中CM模塊主要完成網元與OMC本身的配置管理，包括對網元配置數據的同步采集、呈現以及對配置管理對象的狀態管理;PM模塊完成對網元性能業務數據的集中管理，包括收集網元性能業務數據，對數據進行處理、保存并為用戶提供查詢監視功能，同時可以通過建立測量任務定時收集網元性能數據[4];FM模塊實現對網元上告警信息的收集和呈現，通過告警呈現知道網元的運行情況，為用戶維護網元提供重要的依據和保障[5];SWM軟件管理模塊是確保整個網管系統可以正確、正常地運行，主要完成對網元軟件、數據文件、License文件及其他類型文件的下載與上傳，對Node B網元激活和RNC復位，對OMC文件系統與外部介質之間的文件導入導出、OMC的版本軟件的創建與管理、OMC文件系統的管理、網元文件系統的管理等。OMC系統架構如圖1所示。
圖1 OMC架構圖
2、基于網元仿真技術的OMC功能測試
在軟件功能測試中，主要關注于被測軟件的功能實現，而不是內部邏輯。被測對象的內部結構、運作情況對測試人員是不可見的。測試人員對被測產品的驗證主要是根據產品的需求規格說明書和測試需求列表來驗證產品的功能實現是否符合產品的需求規格。功能測試主要是為了發現以下幾類錯誤：功能錯誤或遺漏、界面錯誤、數據結構或外部數據庫訪問錯誤、性能錯誤和初始化或終止錯誤[7]。
對于OMC功能測試主要完成CM，FM，SM，SWM，PM，NBI等相關模塊的功能測試。不但涉及到界面錯誤，數據庫的一致性而且還包括網元消息的解析、配置的同步、告警上報呈現的正確性、管理大量網元的壓力測試。使得OMC的功能測試涉及的內容和方法與一般軟件大有不同，也存在普通軟件功能測試幾乎不可能出現的難題。例如：①穩定性測試過程中需要大量的網元，在實驗室環境下難以實現;②需要對網元進行相關配置，而OMC暫不提供圖形用戶接口(GUI)配置功能;③需要生成網元告警，不可能損壞機器生成告警。
為了很好地解決以上傳統軟件功能測試方法不能完成的OMC功能測試問題，在實際工作中引入了網元仿真技術的概念是十分必要的。
2.1 網元仿真儀表
網元仿真儀表(NE Simulator)具有模擬與OMC系統有關的網元功能，以及能實現FM，PM，CM，SWM，SM等模塊的相關功能，為外部測試提供必要的支持，成為OMC功能測試中一個重要的測試工具。NE Simulator主要具有以下功能：
1)生成RNC MML下行命令;
2)生成Node B下行命令;
3)批量生成告警報文，模擬RNC及Node B上報告警;
4)根據用戶需求上報性能文件;
5)修改配置文件，單機模擬多網元;
6)網元文件的上傳、下載;
7)模擬各種不同版本的網元。
具備以上功能的NE Simulator即可高度模擬真實的Node B和RNC進行相關的測試。通過使用NE Simulator可以很好地解決上述OMC功能測試當中的常規軟件測試不能完成的問題。NE Simulator在網絡中位于網元管理層NMS，與真實的網元處于同一位置，通過打開相應端口來響應OMC的請求。NE Simulator在網絡中的位置如圖2所示。
圖2 NE Simulator在網絡中的位置
2.2 NE Simulator的軟件實現
NE Simulator的工作原理如圖3所示。NE Simulator模擬RNC，Node B打開端口監聽來自OMC的連接請求，對OMC進行身份鑒權，處理OMC下發的網元命令并作出響應。并且根據需求下發告警，模擬上報性能測試數據，允許對網元進行配置實現模擬CM，SWM，FM，PM，SM模塊功能。
圖3 NE Simulator的工作原理圖
NE Simulator可以通過客戶端IP創建模擬網元，并且根據配置文件完成真實網元的初始化，自動進行網元同步，完成網元與服務器的數據同步。在功能測試過程中，模擬網元根據真實網元的消息模型，對OMC的同步命令等網元命令作出回應，并按照固定的格式發送到OMC Server。服務器通過消息或文件的解析讀取模擬網元上報的數據并更新數據庫數據，更新客戶端各個模塊相應數據的顯示或設備面板，TOPO界面的更新，從而完成網元和OMC的交互，達到測試的目的，為測試提供必要的依據。
根據業務實現NE Simulato在縱向上可分為3個部分：GUI APPLICATION，Domain Logic，Framework。
●GUI Application：主要通過TestBox，List，Button，Menu等控件實現NE simulator的界面框架，為用戶提供一個友好的界面和方便快捷的操作方式。同時利用Domain Logic特有的消息機制即消息監聽器Listeners完成對用戶操作的監聽，從而觸發相應的事件。
●Domain Logic：這個層次是NE Simulator的核心，業務邏輯的實現層主要分為3個部分：Meta & MIT，NE Business Logic，Mapping。Meta & MIT為其他模塊提供元信息支持和網元業務邏輯。NE Business Logic是所有業務邏輯的實現，分為PM，FM，SM，SWM，CM 5個模塊，分別模擬真實網元對相關命令作出響應，并完成真實網元的相關模塊的業務功能。
●Frameworks：包括一些業務無關的技術框架，一般具有非常良好的復用性。由于OMC要實現與網元的消息通信，主要由Socket完成。因此，Frameworks中最主要的Socket Manager完成管理Socket框架的連接、通斷及發送消息。
2.3 NE Simulator實驗室環境搭建
進行OMC功能測試要將真實網元和模擬網元二者相結合。NE Simulator只提供一些基本的功能和參數校驗，很多Relation校驗、業務邏輯校驗等功能還不完備，所以要以真實網元為基礎、以模擬網元為依托組建網絡來完成相關功能測試。實驗室設備連接情況如圖4所示。
圖4 設備連接圖
2.4 NE Simulator在OMC功能測試中的應用
NE Simulator在OMC實際的功能測試中，通過終端IP或虛擬IP創建模擬網元，對OMC下發的命令做出響應來模擬真實網元。下面就功能測試當中遇到的幾個難題來說明NE Simulator實現OMC功能測試的過程。
1)執行增量同步LMT命令。為了滿足測試用例前置條件，有時需要增加相應的MO(management object)，但此項功能暫時不能在OMC中以GUI方式實現，可以通過增量同步LMT命令增加對象，滿足測試條件。具體流程如下：首先模擬網元發出LMT命令，Mediation處理LMT命令獲得MO的類型和屬性信息，并將信息保存到內存中，同時也根據需要，自動添加子MO修改相應的配置文件，發送LMT事件至OMC，事件報文中包含MO在OMC所關心的屬性信息。模擬網元調用相關模塊的方法，將得到的結果發給OMT，從而實現模擬網元與OMC的交互，完成在OMC當中有些命令無法以GUI方式實現的難題。
2)上報大量告警。由于FM是OMC中的某些重要模塊涉及到告警屏蔽規則設置，單板告警顯示等功能。這些功能的測試需要大量不同類型的告警，使用真實網元制造告警是不切實際的，而NE Simulator恰恰可以模擬真實網元上報大量告警。首先在模擬網元的客戶端選擇告警類型和告警編號，并通過設置告警發送的速率和發送時間上報測試所需求的告警。告警類型根據3GPP規范可分為Critical，Major，Minor，Cleared 4種級別。服務器根據模擬網元的告警類型等信息更新數據庫實時刷新客戶端的告警信息及相關高級模塊的顯示。
3)模擬大量不同版本網元。由于OMC要實現對于多版本網元的管理，用大量不同版本真實網元顯然是難以實現的，我們可以通過不同版本的NE Simulator模擬不同版本的網元，測試多版本網元管理。NE Simulator對大量Node B的模擬并不需要大量的客戶端，而是通過修改模擬器配置文件中Node B的信息，增加單個RNC管理的Node B對象，并設置為不同的IP地址。在對應的RNC的同步過程中，會根據配置文件中相應的IP地址，自動發現RNC管理的大量Node B，從而實現模擬大量Node B的功能，為進行大量網元高負載的測試創造了測試環境。
NE Simulator可以用少量的終端模擬大量不同版本的網元，完成對OMC各個模塊的功能測試和性能壓力測試，為OMC的測試提供了有力的保障。
2.5 測試結果及其分析
以NE Simulator建立模擬網元為例，在使用NE Simulator建立模擬網元后，即可實時的在OMC系統得到新的網元樹并可以對模擬網元進行操作和管理。在OMC的功能測試中，對真實網元的操作和對模擬網元的操作完全一致，并且像真實網元一樣對OMC系統的操作做出響應，完成CM，FM，SM，SWM，PM等的相關操作，可以方便快捷的協助完成OMC功能測試。
但是由于NE Simulator畢竟是模擬器，與真實網元相比還存在很多不足。例如對于有些業務邏輯校驗、異常處理、域值校驗方面還存在不足，所以NE Simulator還不能在功能測試中完全取代真實網元。
3、結束語
對TD-SCDMA網管系統OMC進行了簡單的介紹，并著重論述了基于網元仿真技術的OMC功能測試技術以及NE Simulator模擬網元的工作流程和原理。OMC功能測試當中會遇到一些使用真實網元難以完成的測試用例，NE Simulator可以很好的協助完成這些用例的執行，更好的保證OMC功能測試的可靠性和有效性。但是NE Simulator畢竟只是對網元的一種模擬，
同時還是需要真實網元協助來進行OMC功能測試。因此我們還是應該不斷完善NE Simulator的功能以便更好地配合真實網元完成OMC的功能測試。
參考文獻：
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