[發明專利]一種無線傳感器網絡協議一致性測試系統及方法

在審

• 申請號: 201410351244.4
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104104488A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 張奎;吳恒奎;胡亞平;劉宇;孫宏;江勇;袁海軍;羅陽
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H04L1/24
• 分類號: H04L1/24;H04W84/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及網絡技術領域，特別涉及一種無線傳感器網絡協議一致性測試系統，還涉及一種無線傳感器網絡協議一致性測試方法。

背景技術

協議是確保通信系統中各個通信實體可以正常交互的一系列規范。協議一致性測試是協議測試的重要方面，旨在檢測被測協議實現與協議規范的符合程度。無線傳感器網絡的協議一致性測試是驗證其網絡節點設備與標準的符合程度，促進無線傳感器網絡規范化發展的關鍵。

ISO/IEC為協議一致性測試制定了多種抽象測試方法，由于遠程測試法具有良好的環境適應性，目前的無線傳感器網絡協議一致性測試系統大都是基于這一方法設計的。現有的測試系統通常由控制臺設備、測試服務器和其他輔助設備組成。在控制臺設備上安裝控制軟件，提供人機交互界面，向測試服務器發出控制指令。在測試服務器安裝測試軟件，根據控制臺的指令，依據測試集創建測試用例，生成測試數據。被測設備則在輔助設備的幫助下完成測試。

現有的測試系統通常是由若干臺測試設備搭建而成的，其中一種設備負責發送控制消息，其他設備負責執行測試，這導致系統結構復雜，部署成本高。測試的執行需要所有設備協同完成，不同設備之間需要同步與協調，延長了測試周期。功能模塊劃分不清晰，導致測試系統的可擴展性不好，比如當添加新的測試協議類型時，對系統的完善變得困難而復雜。

發明內容

針對上述現有測試系統的缺陷，本發明提出一種無線傳感器網絡協議一致性測試系統及方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種無線傳感器網絡協議一致性測試系統，以一臺CPCI工控機作為系統平臺，軟件模塊包括虛擬端口模塊、測試數據生成模塊、數據導入/導出模塊、數據偵聽模塊、數據分析模塊，硬件模塊包括數據收發模塊、數據存儲模塊；

所述測試數據生成模塊：選擇測試用例，配置測試參數，生成測試數據；

所述數據導入/導出模塊：將生成的測試數據封裝成標準的以太網幀，將其提交給虛擬端口；

所述虛擬端口模塊創建虛擬端口，配置網絡參數，所有待發送和接收到的數據被保存在虛擬端口的內置鏈表中，供下一級接口讀取；

所述數據收發模塊包括：FPGA控制電路、千兆網絡接口電路、無線接口電路，FPGA控制電路控制數據的接收和發送；千兆網絡接口電路配備以太網物理層收發器，支持以太網信號的發送和接收；無線接口電路將測試數據轉換為標準的無線信號發送出去，或者將收到的數據轉換為標準的以太網數據傳遞給接口電路；

所述數據偵聽模塊檢測新數據到達，并讀取該數據提交給下一級模塊；

所述數據分析模塊從所述虛擬端口中提取測試幀，將接收到的反饋數據與標準的反饋數據進行對比，根據對比結果，生成測試報告。

可選地，所述配置的網絡參數包括：

配置虛擬端口的IP地址；

修改ARP表，添加一條靜態ARP項，該ARP項中的目的IP地址和目的MAC地址與數據導入模塊中設置的參數保持一致；

添加一條目的地址的網關是該虛擬端口的路由，目的地址與數據導入模塊中設置的參數保持一致。

可選地，所述數據收發模塊采用數據轉發的工作模式，在發送時，提供一條數據發送的鏈路；在接收時，將收到的數據保存下來，供下一級接口使用。

可選地，所述數據偵聽模塊讀取到數據后，對收到的數據使用源MAC地址+目的MAC地址+源IP地址+目的IP地址+協議類型的過濾方式過濾數據。

基于上述測試系統，本發明還提供了一種無線傳感器網絡協議一致性測試方法，包括以下步驟：

步驟(a)，虛擬端口模塊為測試儀的物理測試端口創建一個與之對應的虛擬端口，為其配置網絡參數，并創建以該虛擬端口為網關的路由；

步驟(b)，在測試用例編輯模塊中選擇測試用例，編輯測試用例的各種參數，保存參數設置，并根據測試用例編輯模塊保存的配置參數，生成基于IEEE802.15.4標準的測試報文；

步驟(c)，數據導入模塊構造標準的以太網數據幀，幀的目的地址使用步驟(a)中所添加的路由項中的目的地址，該目的地址的網關為虛擬端口，然后通過UDP?Socket發送該數據幀；

步驟(d)，數據收發模塊讀取虛擬端口中的幀數據，然后將幀數據的凈荷部分提取出來；在FPGA電路的控制下，經過千兆網絡接口電路將提取到凈荷部分發送到鏈路中，無線接口電路將其轉換為無線信號發送給DUT；同時，無線接口也將來自DUT的數據提交給千兆網絡接口；