一种传输装置通信协议一致性测试系统及测试方法
【专利摘要】本发明涉及一种传输装置通信协议一致性测试系统及测试方法，该测试系统包括：测试总控单元和测试输入单元；测试总控单元由系统控制模块、测试输出模块、通讯代理模块、链路模拟模块组成；测试输入单元由测试通讯模块、协议转换模块、传输装置通讯模块组成；被测传输装置分别与链路模拟模块、传输装置通讯模块连接；所述的链路模拟模块、通讯代理模块、测试输出模块、系统控制模块、测试通讯模块、协议转换模块与传输装置通讯模块依次连接。通过构建该测试系统，在测试开始前，只需完成调取、选择测试用例操作，工作量不大；测试开始后，系统遵循选定的用例，自动完成测试，不需人工操作和干预。本系统减少了测试过程中的人工工作，提高了测试效率。
【专利说明】一种传输装置通信协议一致性测试系统及测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及网络通信领域，特别涉及通信协议的一致性测试方法，更具体的说，是指对消防远程监控系统中的用户信息传输装置进行通信协议一致性测试的方法和系统。
【背景技术】
[0002]GB26875.3《城市消防远程监控系统第3部分报警传输网络通信协议》(后文简称FRMP)已于2012年5月正式实施，该标准定义了用户信息传输装置(后文简称传输装置)与监控中心之间通过报警传输网络进行数据传输的协议结构、数据类型及数据定义。
[0003]传输装置和监控中心之间相互传输的信息主要是建筑消防设施的运行状态及其他相关控制命令，事关整个建筑、甚至整个社会的消防安全，必须确保这些信息能够被准确、可靠的传输和处理。
[0004]作为监控系统的关键组成部分，传输装置是否准确实现该协议，直接影响了其与监控中心之间的兼容性和扩展性，对于系统的运行、维护，甚至对于整个行业的建设、发展都至关紧要。
[0005]对传输装置进行协议一致性测试的内容包括验证FRMP协议的通讯模式、重发机制、协议结构、以及应用数据单元中各种协议项的数据类型、数据值或数据值的组合等。
[0006]目前，对传输装置进行协议一致性测试时，多在设计开发阶段通过模拟数据的方式进行人工测试，没有专用于该测试操作的测试系统。
[0007]采用人工测试的主要缺点是:
(1)会由于人为疏漏而出现测试覆盖不完全的情况，尤其是对于异常报文；
(2)“合法报文”会由于人为差错而被录入为“错误报文”，出现测试错误的情况；
(3)这种方法的测试操作以人工方式为主，效率较低。
【发明内容】
[0008]为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种传输装置通信协议一致性测试系统及测试方法。使用该测试系统及测试方法，能够减少测试过程中的人工差错，提高测试效率。
[0009]本发明的目的是通过下述技术方案实现的:一种传输装置通信协议一致性测试系统，其特征在于:该测试系统包括:测试总控单元和测试输入单元；
所述测试总控单元由系统控制模块、测试输出模块、通讯代理模块、链路模拟模块组
成；
所述测试输入单元由测试通讯模块、协议转换模块、传输装置通讯模块组成；
被测传输装置分别与链路模拟模块、传输装置通讯模块连接；所述的链路模拟模块、通讯代理模块、测试输出模块、系统控制模块、测试通讯模块、协议转换模块与传输装置通讯模块依次连接。
[0010]所述的测试通讯模块采用RS232方式与测试总控单元进行通讯，主要包括RS232控制芯片；所述的RS232控制芯片型号为SP3232ECN。
[0011]所述的协议转换模块主要包括CPU芯片，其型号为LPC2220FBD144。
[0012]所述的传输装置通讯模块采用以太网方式与传输装置通讯，主要包括以太网控制芯片、隔离变压器；所述的以太网控制芯片型号为RTL8019，隔离变压器型号为HR901170A。
[0013]一种采用前述的传输装置通信协议一致性测试系统的测试方法，包括以下步骤:
(1)测试人员通过系统控制模块选取测试用例，组成待测用例集合；
(2)系统控制模块将链路模拟模块、通讯代理模块置于正常工作状态；
(3)系统控制模块等待，直到通讯代理模块检测到传输装置的正确接入；
(4)系统控制模块从待测用例集合中选取未测试的用例，将测试用例输入发送给测试通讯模块；将测试用例预期输出发送给测试输出模块；收集然后清除测试输出模块中保存的上条测试用例的测试结果，收集然后清除通讯代理模块中保存的上条测试用例的数据包、协议结构检测结果；按照测试用例的提供的链路控制信息设置链路模拟模块的工作状态；
(5)测试通讯模块将测试用例输入转交协议转换模块，转换成特定格式的通讯数据，由传输装置通讯模块经标准数据输出接口，如有必要再经接口适配器，发给被测传输装置；
(6)链路模拟模块依据给定的工作状态，在测试输出模块和通讯代理模块之间转发数
据；
(7)通讯代理模块实时监视链路模拟模块和测试输出模块之间的上下行通讯数据，分析这些通讯数据是否能够满足FRMP的协议结构；
(8)测试输出模块收集系统控制模块提供的预期输出；测试输出模块收集经链路模拟模块、通讯代理模块转发的被测传输装置的实际输出；
(9)测试输出模块将实际输出与预期输出进行比较，检验两者是否相同，进行一致性判断，记录该条用例的测试结果，包括数据包个数、同一数据包时间间隔、应用数据单元检查结果;
(10)重复步骤4-9，直到全部待测用例测试完成。
[0014]本发明的有益效果:本发明采用上述方案，通过构建的测试系统，
制定、存储了完备的测试用例，这些测试用例能够保证测试覆盖完全，实现传输装置通信协议的完全测试。本系统存储的测试用例，由计算机软件自动调用，并重复利用，测试过程开始后不需人工操作，减少人工差错。本系统在测试开始前，只需完成调取、选择测试用例操作，工作量不大；测试开始后，系统遵循选定的用例，自动完成测试，不需人工操作和干预。本系统减少了测试过程中的人工工作，提高了测试效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的传输装置通信协议一致性测试系统结构示意图。
[0016]图2是测试通讯模块的原理图。
[0017]图3是协议转换模块的原理图。
[0018]图4是传输装置通讯模块的原理图。
[0019]图5是本发明传输装置通信协议一致性测试系统内置测试软件的流程图。【具体实施方式】
[0020]参见图1，一种传输装置通信协议一致性测试系统，包括测试总控单元I和测试输入单元2 ;被测传输装置3是本测试系统的测试对象。
[0021]测试总控单元I由系统控制模块1-1、测试输出模块1-2、通讯代理模块1-3、链路模拟模块1-4构成；测试输入单元2由测试通讯模块2-1、协议转换模块2-2、传输装置通讯模块2-3。
[0022]被测传输装置3分别与链路模拟模块1-4、传输装置通讯模块2-3连接；所述的链路模拟模块1-4、通讯代理模块1-3、测试输出模块1-2、系统控制模块1-1、测试通讯模块2-1、协议转换模块2-2与传输装置通讯模块2-3依次连接。
[0023]系统控制模块1-1实现对测试输入单元2、测试输出模块1-2、通讯代理模块1-3、链路模块1-4的控制，通过对前述单元及模块的调度协同，实现整个测试过程的流程控制，包括测试用例的选定、测试过程的开始与结束、测试结果的收集等。此外，测试开始后，系统控制模块1-1还负责将测试用例的预期输出告知测试输出模块1-2，供其与被测传输装置3的实际输出相比对。
[0024]测试输出模块1-2模拟监控中心，接收经链路模拟模块1-4、通讯代理模块1-3转发的被测传输装置3的实际输出，并与系统控制模块1-1提供的预期输出进行比较，生成测试用例的测试结果。
[0025]通讯代理模块1-3可完成测试输出模块1-2与被测传输装置3之间的数据转发，实时监视被测传输装置3和测试输出模块1-2之间的上下行通讯数据，并分析这些通讯数据是否能够满足FRMP的协议结构，接收被测传输装置2的实际输出，并将该输出转发给测试输出模块1-2。
[0026]链路模拟模块1-4可模拟被测传输装置3与通讯代理模块1-3之间的通信链路，模拟通讯过程中常见的错包、丢包、粘包，以及传输链路中断等现象。
[0027]测试通讯模块2-1负责与测试总控单元I进行通讯，按照测试系统内部的通讯协议接收来自测试总控单元I的测试用例，将其转交给协议转换模块2-2。
[0028]协议转换模块2-2接收到来自测试通讯模块2-1的测试用例后，选取测试用例的测试输入部分转换成传输装置通讯协议格式的数据包，将其转交给传输装置通讯模块2-3。
[0029]传输装置通讯模块2-3模拟建筑消防设施，与被测传输装置3通讯，将来自协议转换模块2-2的数据包通过数据输出接口发送给被测传输装置3。
[0030]测试通讯模块2-1采用RS232方式与测试总控单元I进行通讯，测试通讯模块2_1包括RS232控制芯片及其外围电路，如图2所示，RS232控制芯片型号为SP3232ECN。
[0031]协议转换模块2-2主要包括CPU芯片及其外围电路，如图3所示，CPU芯片型号为LPC2220FBD144。
[0032]传输装置通讯模块2-3采用以太网方式与传输装置通讯，主要包括以太网控制芯片、隔离变压器及其外围电路，如图4所示，以太网控制芯片型号为RTL8019，隔离变压器型号为 HR901170A。
[0033]测试总控单元I与测试输入单元2之间采用UDP网络协议连接。测试输入单元2具有统一、标准的输出接口 RS232，该接口也可通过外接接口适配器可被转换成RS485、CAN等被测传输装置3支持的接口，然后与被测传输装置3连接。被测传输装置3在TCP和UDP网络协议中，选择自身支持的协议与测试总控单元I连接。
[0034]如图5所示，为本发明内置程序进行FRMP协议一致性测试方法的流程图。
[0035]步骤S1:测试人员通过系统控制模块1-1选取测试用例，组成待测用例集合； 步骤S2:系统控制模块1-1将链路模拟模块1-4、通讯代理模块1-3置于正常工作状
态；
步骤S3:系统控制模块1-1等待，直到通讯代理模块1-3检测到传输装置的正确接入；步骤S4:系统控制模块1-1从待测用例集合中选取未测试的用例，将测试用例输入发送给测试输入单元2 ;将测试用例预期输出发送给测试输出模块1-2 ;收集然后清除测试输出模块1-2中保存的上条测试用例的测试结果，收集然后清除通讯代理模块中保存的上条测试用例的数据包、协议结构检测结果；按照测试用例的提供的链路控制信息设置链路模拟模块1-4的工作状态；
步骤S5:测试通讯模块2-1将测试用例输入转交协议转换模块2-2，转换成特定格式的通讯数据，由传输装置通讯模块2-3经标准数据输出接口，如有必要再经接口适配器，发给被测传输装置3;
步骤S6:链路模拟模块1-4依据给定的工作状态，在测试输出模块1-2和通讯代理模块1-3之间转发数据；
链路模拟模块1-4的工作状态包括上/下行链路断开、上/下行链路延迟、上/下行链路数据干扰；
步骤S7:通讯代理模块1-3实时监视链路模拟模块1-4和测试输出模块1-2之间的上下行通讯数据，分析这些通讯数据是否能够满足FRMP的协议结构；
步骤S8:测试输出模块1-2收集系统控制模块1-1提供的预期输出；测试输出模块1-2收集经链路模拟模块1-4、通讯代理模块1-3转发的被测传输装置3的实际输出；
步骤S9:测试输出模块1-2将实际输出与预期输出进行比较，检验两者是否相同，进行一致性判断，记录该条用例的测试结果，包括数据包个数、同一数据包时间间隔、应用数据单元检查结果；
步骤SlO:重复步骤S4-S9，直到全部待测用例测试完成。
【权利要求】
1.一种传输装置通信协议一致性测试系统，其特征在于:该测试系统包括:测试总控单元和测试输入单元； 所述测试总控单元由系统控制模块、测试输出模块、通讯代理模块、链路模拟模块组成；
所述测试输入单元由测试通讯模块、协议转换模块、传输装置通讯模块组成； 被测传输装置分别与链路模拟模块、传输装置通讯模块连接；所述的链路模拟模块、通讯代理模块、测试输出模块、系统控制模块、测试通讯模块、协议转换模块与传输装置通讯模块依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种传输装置通信协议一致性测试系统，其特征在于:所述的测试通讯模块采用RS232方式与测试总控单元进行通讯，主要包括RS232控制芯片；所述的RS232控制芯片型号为SP3232ECN。
3.根据权利要求1所述的一种传输装置通信协议一致性测试系统，其特征在于:所述的协议转换模块主要包括CPU芯片，其型号为LPC2220FBD144。
4.根据权利要求1所述的一种传输装置通信协议一致性测试系统，其特征在于:所述的传输装置通讯模块采用以太网方式与传输装置通讯，主要包括以太网控制芯片、隔离变压器；所述的以太网控制芯片型号为RTL8019，隔离变压器型号为HR901170A。
5.一种采用权利要求1所述的传输装置通信协议一致性测试系统的测试方法，包括以下步骤: (1)测试人员通过系统控制模块选取测试用例，组成待测用例集合； (2)系统控制模块将链路模拟模块、通讯代理模块置于正常工作状态； (3)系统控制模块等待，直到通讯代理模块检测到传输装置的正确接入； (4)系统控制模块从待测用例集合中选取未测试的用例，将测试用例输入发送给测试通讯模块；将测试用例预期输出发送给测试输出模块；收集然后清除测试输出模块中保存的上条测试用例的测试结果，收集然后清除通讯代理模块中保存的上条测试用例的数据包、协议结构检测结果；按照测试用例的提供的链路控制信息设置链路模拟模块的工作状态； (5)测试通讯模块将测试用例输入转交协议转换模块，转换成特定格式的通讯数据，由传输装置通讯模块经标准数据输出接口，如有必要再经接口适配器，发给被测传输装置； (6)链路模拟模块依据给定的工作状态，在测试输出模块和通讯代理模块之间转发数据； (7)通讯代理模块实时监视链路模拟模块和测试输出模块之间的上下行通讯数据，分析这些通讯数据是否能够满足FRMP的协议结构； (8)测试输出模块收集系统控制模块提供的预期输出；测试输出模块收集经链路模拟模块、通讯代理模块转发的被测传输装置的实际输出； (9)测试输出模块将实际输出与预期输出进行比较，检验两者是否相同，进行一致性判断，记录该条用例的测试结果，包括数据包个数、同一数据包时间间隔、应用数据单元检查结果; (10)重复步骤4-9，直到全部待测用例测试完成。
【文档编号】H04L12/26GK103763159SQ201410050788
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月13日 优先权日:2014年2月13日
【发明者】李志刚, 隋虎林, 王军, 齐宝金, 杨树峰, 张迪, 刘濛 申请人:公安部沈阳消防研究所