一种通信设备的协议调试和测试方法
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本文将介绍在ＩＥＥＥ ８０２．１ ６通信设备开发过程中，通 过设计测试平台对通信协议进行调试和测试的方法，以 缩减产品的开发周期。
２调试与测试方法
２．１设备开发框图 设备开发的典型框图见图１。待开发的通信设备在
开发过程中一般称为目标机，而开发机则称为宿主机。
收稿Ｅｌ期：２０１ ０－０６－０．３
宿主机通过交叉编译器将应用程序编译成目标机上的程 序，然后和共享库、常用工具程序等一起，形成一个完 整的文件系统映像下载到目标机上，并在目标机上进行 协议软件的调试和测试。
含ＭＡＣ层协议信令的数据包，并进行分析。
以太网
网
宿主机
串行通信
目标机ｌ燮奎旦 ｌ１．．包．．．．侦．．．．探．．．器．．．．ｌ．Ｊ
（设翻Ｉ 计算机
户极其容易开发出基于Ｗｉｒｅｓｈａｒｋ、伸缩性良好、便于维 护的协议解析模块。
３．２ ＭＡＣ／ＰＨＹ接口原语 基站ＭＡＣ层与ＰＨＹ层交互的协议信令流如图４．图中
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一种通信设备的协议调试和测试方法
ＩＥＥＥ ８０２．１６空中接口标准是适用于２ＧＨｚ～６６ＧＨｚ 的空中接口规范，它所规定的无线接入系统覆盖范围可 达５０平方公里，因此ＩＥＥＥ ８０２．１６系统主要应用于城域 网，被视为可与数字用户回路（ＤＳＬ）竞争的“最后一 公里”宽带解决方案。该技术最显著的优势在于它可以 在城域网一点对多点的环境下快速地提供一种有效进行 互操作的宽带无线接入手段，而且由于是基于ＩＰ网的技 术，它比３Ｇ技术更适合于数据传输。
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网络数据包侦探器能够抓取ＭＡｃ层协议信令并解析 出来，进而形成一种终端设备通信协议的调试与测试方 法。此方法操作简单．实现窖易。在ＩＥＥＢ ８０２ １６通信设 备开发过程中．我们应用此方法进行通信协议的调试与
（１）数据包捕获平台
依赖于一套工作于底层的捕捉网络数据包的函数 库，作用是从网卡取得数据包或者根据过滤规则取出数
据包的子集，再转交给上层分析模块。在Ｌｉｎｕｘ中是采用
Ｌｉｂｐｃａｐ函数库抓包，在Ｗｉｎｄｏｗｓ中是采用Ｗｉｎｐｃａｐ函 数库抓包。
（２）层次化的分析方法 按照七层协议模型对协议数据进行逐层分析。
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测试．取得了很好的效果。
图６ ＣＯＮＦＩＧ ｒｅｑｕｅｓｔ原语捕获示意图
参考文献
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嚣臻ｉ设计与实现；；
【摘要】文章首先介绍了ＩＥＥＥ ８０２．１６通信设备的开发模型，接着提出了一种终端设备通信协议的调试与测试方法，并 搭建实际的环境，对此方法进行验证。结果证明，此方法具有可操作性和实用性。 【关键词】ＩＥＥＥ ８０２．１６ 通信设备 协议测试 ＭＡＣ层协议信令 网络数据包侦探器
１引言
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
张永强， 林凡， 王胜男 广州杰赛科技股份有限公司
移动通信 MOBILE COMMUNICATIONS 2010,34(20)
参考文献(1条) 1.IEEE 802.16-2004.Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems 2004
议的基站ＭＡＣ层负责将ＭＡＣ层协议信令发送给ＰＨＹ层
ＢＳ ＰＨＹ
（基站为发送端）或处理ＰＨＹ层接收到的消息并提交上 层（基站为接收端），将两方向流经ＭＡFra Baidu bibliotek层的消息转
发、封装成ＵＤＰ包，输出到以太网口，具备ＩＥＥＥ ８０２．１６ ＭＡＣ层协议解析模块的网络数据包侦探器便可捕获、分
析ＭＡＣ层协议信令。
ＷｉＭＡＸ ＭＡＣ 办议解析模块
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网络数据包 侦探器 计算机
带一基站
图３ 调试与测试平台框图
网络数据包侦探器采用开放源码的Ｗｉｒｅｓｈａｒｋ软件， 支持Ｕｎｕｘ和Ｗｉｎｄｏｗｓ平台。其特点如下：
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图４ ＭＡＣ／ＰＨＹ接口原语交互过程 ３．３测试结果
图５～９分别显示出由Ｗｉ ｒｅｓ ｈａ ｒ ｋ解析得到的 ＰＡＲＡＭ／ＣＯＮＦＩＧ／ＤＣＤ／ＵＣＤ／ＳＴＡＲＴ等原语对应的协 议报文。
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图１ 设备开发框图
２．２协议调试与测试方法 图２为在设备开发过程中通信协议调试测试框图，主
要工作流程如下： （１）开发ＭＡＣ层协议信令发送程序，并向特定以
太网口发送ＭＡＣ层协议信令消息； （２）对网络数据包侦探器进行二次开发，定制支持
ＭＡＣ层协议信令解析的模块； （３）宿主机将应用程序编译、下载到目标机： （４）宿主机驱使目标机遵循ｌＥＥＥ ８０２．１６协议的
１ＩＥＥＥ ８０２ １６－２００４ Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ Ｆｉｘｅｄ Ｂ ｒｏａｄｂａｎｄ ＷｉｒｅｌｅｓｓＡｃｃｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓ［Ｓ］２００４★
【作者简彳卜Ｊ 张永强：高级Ｉ程师，Ｅ－学博｝，
现任职十广¨杰车科技股恃有ｍ磐 目，ｉ要＾Ｌ事≈鲺宽苛接＾技术厦 信息害奎技术的研究．
林凡：Ｉ程师．《±，现任职ｆ 广Ｈ＾赛科技股价有限舟日，主要 从事ｉ线宽带安仝桉八的研究．
ＭＡＣ层协议信令；
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≮：．：＝：．：：：责任编辑：左永君ｚｕｏｙｏｎｇｊｕｎ＠ｍｂｃｏｍ．ｃｒｌ
万方数据
强设计与实现臻Ⅲ
（５）具备网络数据包侦探器的计算机通过以太网与 目标机发送ＭＡＣ层协议信令的网１３连接；
（６）网络数据包侦探器通过捅包平台抓取相关的包
（３）基于插件技术 ＩＥＥＥ ８０２．１ ６ ＭＡＣ协议解析模块采用Ｗｉｒｅｓｈａｒｋ的插 件技术开发。采用插件技术及良好的结构设计，使得用
描述的协议原语封装了ＭＡＣ层对ＰＨＹ层的控制信令、ＢＳ
图２通信协议调试与测试框图
发送或接收的协议数据报文【ＰＤＵ）等数据。ＢＳ将这些 协议原语通过ＵＤＰ方式发送至宿主机，然后由Ｗｉｒｅｓｈａｒｋ
３调试和测试实施方案
负责解析其中包含的协议数据。
３．１测试平台设计 调试与测试平台框图见图３。基于ＩＥＥＥ ８０２．１ ６协
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ydtx201020033.aspx
图５ ＰＡＲＡＭ．ｒｅｑｕｅｓｔ原语捕获示意图
责任编辑：左永君ｚｕｏｙｏｎｇｊｕｎ＠ｍｂｃｏｍ．ｃｎ：＞＞＞
万方数据
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２秒０１
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２调试与测试方法
２．１设备开发框图 设备开发的典型框图见图１。待开发的通信设备在
开发过程中一般称为目标机，而开发机则称为宿主机。
收稿Ｅｌ期：２０１ ０－０６－０．３
宿主机通过交叉编译器将应用程序编译成目标机上的程 序，然后和共享库、常用工具程序等一起，形成一个完 整的文件系统映像下载到目标机上，并在目标机上进行 协议软件的调试和测试。
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户极其容易开发出基于Ｗｉｒｅｓｈａｒｋ、伸缩性良好、便于维 护的协议解析模块。
３．２ ＭＡＣ／ＰＨＹ接口原语 基站ＭＡＣ层与ＰＨＹ层交互的协议信令流如图４．图中
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网络数据包侦探器能够抓取ＭＡｃ层协议信令并解析 出来，进而形成一种终端设备通信协议的调试与测试方 法。此方法操作简单．实现窖易。在ＩＥＥＢ ８０２ １６通信设 备开发过程中．我们应用此方法进行通信协议的调试与
（１）数据包捕获平台
依赖于一套工作于底层的捕捉网络数据包的函数 库，作用是从网卡取得数据包或者根据过滤规则取出数
据包的子集，再转交给上层分析模块。在Ｌｉｎｕｘ中是采用
Ｌｉｂｐｃａｐ函数库抓包，在Ｗｉｎｄｏｗｓ中是采用Ｗｉｎｐｃａｐ函 数库抓包。
（２）层次化的分析方法 按照七层协议模型对协议数据进行逐层分析。
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图６ ＣＯＮＦＩＧ ｒｅｑｕｅｓｔ原语捕获示意图
参考文献
…¨■…■………………■ｐｐ…‘ｃ１：”…………¨…ｃ‘Ｈ＿ｌ…●Ⅱｔ…．ｌ＿ｒＨ……■一●ｌｍⅡｍ…日目ｕ■●………“：ｌ…＂ｎ …ｃｕ－ｌｕＪ－＾７＾ｎ－¨：Ⅲ ｔ…‘Ⅱ
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嚣臻ｉ设计与实现；；
【摘要】文章首先介绍了ＩＥＥＥ ８０２．１６通信设备的开发模型，接着提出了一种终端设备通信协议的调试与测试方法，并 搭建实际的环境，对此方法进行验证。结果证明，此方法具有可操作性和实用性。 【关键词】ＩＥＥＥ ８０２．１６ 通信设备 协议测试 ＭＡＣ层协议信令 网络数据包侦探器
１引言
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
张永强， 林凡， 王胜男 广州杰赛科技股份有限公司
移动通信 MOBILE COMMUNICATIONS 2010,34(20)
参考文献(1条) 1.IEEE 802.16-2004.Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems 2004
议的基站ＭＡＣ层负责将ＭＡＣ层协议信令发送给ＰＨＹ层
ＢＳ ＰＨＹ
（基站为发送端）或处理ＰＨＹ层接收到的消息并提交上 层（基站为接收端），将两方向流经ＭＡFra Baidu bibliotek层的消息转
发、封装成ＵＤＰ包，输出到以太网口，具备ＩＥＥＥ ８０２．１６ ＭＡＣ层协议解析模块的网络数据包侦探器便可捕获、分
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橘鞘鞲—鞘和－—崩＊＿—扣—群躺冀ｊ篓备峰
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网络数据包 侦探器 计算机
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网络数据包侦探器采用开放源码的Ｗｉｒｅｓｈａｒｋ软件， 支持Ｕｎｕｘ和Ｗｉｎｄｏｗｓ平台。其特点如下：
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图１ 设备开发框图
２．２协议调试与测试方法 图２为在设备开发过程中通信协议调试测试框图，主
要工作流程如下： （１）开发ＭＡＣ层协议信令发送程序，并向特定以
太网口发送ＭＡＣ层协议信令消息； （２）对网络数据包侦探器进行二次开发，定制支持
ＭＡＣ层协议信令解析的模块； （３）宿主机将应用程序编译、下载到目标机： （４）宿主机驱使目标机遵循ｌＥＥＥ ８０２．１６协议的
１ＩＥＥＥ ８０２ １６－２００４ Ａｉｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｆｏｒ Ｆｉｘｅｄ Ｂ ｒｏａｄｂａｎｄ ＷｉｒｅｌｅｓｓＡｃｃｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓ［Ｓ］２００４★
【作者简彳卜Ｊ 张永强：高级Ｉ程师，Ｅ－学博｝，
现任职十广¨杰车科技股恃有ｍ磐 目，ｉ要＾Ｌ事≈鲺宽苛接＾技术厦 信息害奎技术的研究．
林凡：Ｉ程师．《±，现任职ｆ 广Ｈ＾赛科技股价有限舟日，主要 从事ｉ线宽带安仝桉八的研究．
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（５）具备网络数据包侦探器的计算机通过以太网与 目标机发送ＭＡＣ层协议信令的网１３连接；
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（３）基于插件技术 ＩＥＥＥ ８０２．１ ６ ＭＡＣ协议解析模块采用Ｗｉｒｅｓｈａｒｋ的插 件技术开发。采用插件技术及良好的结构设计，使得用
描述的协议原语封装了ＭＡＣ层对ＰＨＹ层的控制信令、ＢＳ
图２通信协议调试与测试框图
发送或接收的协议数据报文【ＰＤＵ）等数据。ＢＳ将这些 协议原语通过ＵＤＰ方式发送至宿主机，然后由Ｗｉｒｅｓｈａｒｋ
３调试和测试实施方案
负责解析其中包含的协议数据。
３．１测试平台设计 调试与测试平台框图见图３。基于ＩＥＥＥ ８０２．１ ６协
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ydtx201020033.aspx
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