蓝牙协议测试

“蓝牙质量鉴定程序”方面的详细协议测试对每个投放市场的新无线电模块来说是绝对必要的。本文结合精确设计的协议测试系统来阐述进行这种测试的方法。
各自工具的100％互操作性是蓝牙近距离数据无线电通信技术得到用户承认并广泛传播的主要前提条件之一。为此，蓝牙特殊兴趣小组（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ Ｇｒｏｕｐ）规定，在使用蓝牙标记的每种产品投放市场之前，必须通过“蓝牙质量鉴定程序（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｑｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ）”的测试。
在产品被蓝牙质量鉴定机构（ＢＱＢ，批准机构）列入合格的蓝牙产品目录之前，程序中规定的测试由蓝牙质量鉴定测试实验室（ＢＱＴＦ，专门的测试实验室）来进行。该质量鉴定程序可对法律许可的规定及同时进行的拔插头断开电路试验（ｕｎｌｕｇ ｔｅｓｔ）进行补充并能保证蓝牙产品统一的最低测试限度。

1 从测试说明书到测试程序
除各种高频测试外，蓝牙质量鉴定程序还规定了蓝牙层和蓝牙配置的信号状态测试。在这方面，ＳＩＧ规定了蓝牙层基带（ＢＢ，Ｌａｙｅｒ Ｂａｓｅｂａｎｄ）、链路管理（ＬＭ,Ｌｉｎｋ Ｍａｎａｇｅｒ）、逻辑链路控制和适配协议（Ｌ2ＣＡＰ,Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、服务发现和应用配置（ＳＤＡＰ,Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｆｉｌｅ）、串行通道配置（ＳＰＰ,Ｓｅｒｉａｌ Ｐｏｒｔ Ｐｒｏｆｉｌｅ）、通用接口配置（ＧＡＰ,Ｇｅｎｅｒｉｃ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｆｉｌｅ）及符合开放系统连接（ＯＳＩ,Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）一致性的协议测试，还为其他蓝牙配置规定了互操作性测试。
首先，由ＳＩＧ介绍所要求的测试程序的数量。在这方面，除测试过程和准备的措施外，还详细规定了测试结果的整理。其次规定了ＯＳＩ一致性的协议测试。ＯＳＩ一致性测试法仅限于所谓的“黑箱”测试。这意味着，在测试期间，没有执行细节或源码。这种测试方法可以有效测试不同制造商的产品，目的是保证不同工具的协调。作为蓝牙ＯＳＩ一致性协议测试的说明语言，应该用树表结合表示（ＴＴＣＮ,Ｔｒｅｅ ａｎｄ Ｔａｂｕｌａｒ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｎｏｔａｔｉｏｎ），以便尽可能有限制地测试每一层。 另外，蓝牙系统说明书中规定的可用ＵＳＢ或ＲＳ232控制试样的接口用于蓝牙ＢＢ、ＬＭ和Ｌ2ＣＡＰ的协议测试。现有的这种接口可以使用“局部测试”法，与“遥控测试法”相反，附加接口（除ＨＦ接口外）用于测试和检查试样。
2 测试程序概况
由罗德·施瓦茨公司开发的世界第一台用于测试该系统的ＰＴＷ60型蓝牙协议测试仪，首先将ＳＩＧ发展的ＴＴＣＮ测试情况自动转换成可执行的代码。
然后，测试组以所谓．ｍｐ格式复制在ＰＴＷ60中，并由ＴＴＣＮ编译程序译成ＡＮＳＩ－Ｃ代码，还可自动进行句法校对，以便检验ＴＴＣＮ码的正误。除产生．ｃ和．ｈ文件外，还能自动产生编译过程中必需的所有制作文件。产生的代码通过Ｃ编译器编译以后，从形成的目标文件和属于各自测试组的链路模拟器和协议目录中产生可用的测试程序。自动产生可执行的测试情况的原理过程如图1所示。
从这时起，测试程序（测试情况）在测试中供ＰＴＷ60的情况管理器使用。测试情况中的任何顺序和重复可用此工具编制和执行。完成测试情况的所有输出由测试情况管理器进行实时处理并为用户准备和供用户使用。由测试情况产生的过程记录严格遵循ＴＴＣＮ测试情况扫描的行，因此以简单的方式与容易读出的表格式ＴＴＣＮ码建立相关性。完成蓝牙产品协议测试以后，由测试情况管理器产生超文本标记语言（ＨＴＭＬ,Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ）格式的测试报告，借助共同提供的浏览器或通过超文本传送协议（ＨＴＴＰ,Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）与每个经网络到达的浏览器一起对其进行分析和表达。

另外，每个测试情况还可以产生所谓预约时间（Ｓｅｓｓｉｏｎ）。一个预约时间相当于ＰＴＷ60上存储的一个文件，测试情况进行期间产生的所有数据均存放在其中。这时，除发送和接收的蓝牙协议外，还将ＰＴＷ60的配置调整情况归档。这种特性可保证误差分析、产品鉴定或测试报告的所有测试／数据以后的可用性和再现性。
此过程中，在蓝牙测试仪上执行的蓝牙链路控制器（ＬＣ,Ｌｉｎｋ Ｃｏｔｒｏｌｌｅｒ）是为蓝牙层ＬＭ和Ｌ2ＣＡＰ服务的服务提供者之一，如图2所示。在这方面，服务的提供者相当于借助服务原语（Ｐｒｉｍｉｔｉｖｅ）(请求、确认、显示、应答)使用其服务的异步接口。这方面的例子有协议测试仪和蓝牙从单元之间建立蓝牙ＬＣ连接。借助服务原语主单元（Ｃｏｎｎｅｃｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ），可以向接口ＬＭ－ＬＣ请求这种服务。协议测试仪ＬＣ继续将页面信息送给从单元并在成功地建立连接后借助所属确认对其进行操作。成功建立的ＬＣ连接可将数据传给用户ＬＭ和Ｌ2ＣＡＰ。接着提供ＬＣ新的服务，以便建立ＬＭ或Ｌ2ＣＡＰ层的连接或请求编码信道。
ＰＴＷ60模块结构可以通过一层或多层ＴＴＣＮ测试情况的消除来代替断开层，并可以存储服务提供者的服务。除蓝牙层ＬＣ外，在 ＰＴＷ60中也有蓝牙层ＬＷ和Ｌ2ＣＡＰ的参考工具，为蓝牙协议测试情况提供服务。
除了进行蓝牙鉴定规定的协议测试的可能性以外，协议测试仪还提供开发蓝牙元件方面的多种使用方案。在这方面，除ＳＩＧ规定的ＴＴＣＮ测试情况外，用户还可将自己的测试情况写入ＴＴＣＮ，并可亲自对模拟目录进行可能需要的扩展。经过以太网综合到整个系统中，并可控制ＴＴＣＮ程序编制器的ＴＴＣＮ编辑程序，可用于舒适编辑ＴＴＣＮ。

此外，可在Ｃ编程语言中实现测试手迹。在这方面，Ｃ程序库（如协议库）作为容易实现的程序接口来被提供。例如ＡＳＰ．ｌｉｂ和ＰＤＵ．ｌｉｂ供编制蓝牙协议原语使用，通过它请求执行的整个蓝牙协议。其他程序库可简单地发射和接收服务基本数据并以图示方式概略控制测试手迹。
在协议测试过程中，存储的蓝牙层之间出现的大量数据要求首先能够进行快速的数据分析。在ＰＴＷ60中有供此使用的控制和观察点（ＰＣＯ,Ｐｏｉｎｔ ｏｆ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ）工具，借助它既可显示接收的数据，又可显示发射的数据。即只要能按蓝牙标准进行比特式的译码，不仅可显示接收的比特流，还可显示发射的比特流。在ＰＴＷ60蓝牙层和试样蓝牙层之间交换的每个协议数据单元（ＰＤＵ,Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ），可被翻译并在ＰＣＯ中显示出来。ＰＣＯ的多样性可以使它与ＰＴＷ60协议堆中任意接口接通。ＰＣＯ的其他特性还能提供可使用户舒服地分析高数据量的滤波功能。
在协议测试仪中产生的信息顺序图（ＭＳＣ,Ｍｓｓａｇｅｒ Ｓｅｑｅｎｃｅ Ｃｈａｒｔｓ）按时间顺序汇编所有发射和接收的基本数据（分布到所有蓝牙层），这些数据可归于一个事件。
为了使疑难情况得到解决，协议测试仪还配备有在线辅助设备。在屏幕上用按键就能看到复杂功能的解释，从而使得“使用手册”在很大程度上成为多余。