基于WIA—PA协议的网关一致性测试

谢昊飞　韦鹏　曾峰

【摘要】 首先介绍了WIA-PA网关，然后抽象出了WIA-PA网关测试集，根据抽象测试集设计出一种通用的WIA-PA网关测试系统，最后介绍了WIA-PA网关的测试流程。

【关键词】 WIA-PA网关 抽象测试集 测试系统

作为WIA-PA工业无线网络系统的核心设备，WIA-PA网关不仅能够完成与其他外部网络的通信功能，而且可以实现WIA-PA网关的无线管理功能，例如网络形成，设备的加入和离开等。对WIA-PA网关进行一致性测试，使其符合WIA-PA标准对网关的要求，进而实现WIA-PA网关的推广和大规模应用，对最终推动整个WIA-PA产业的健康和可持续发展具有重要意义。

一、WIA-PA网关介绍

WIA-PA网关除了与网络管理者和安全管理者通信来完成WIA-PA网络的网络管理和安全管理工作以外，还可以与WIA-PA网络其他设备通信，交换设备间的信息。同时，WIA-PA网关可以连接现场总线等外部网络。针对以上要求可以將WIA-PA网关的功能分为无线网络管理功能，无线数据收发功能，以太网通信功能，协议转换功能和系统管理功能。

二、WIA-PA网关抽象测试集设计

抽象测试集是协议一致性测试的基础，它是不依赖于具体的实现，并且不一定是可执行的。一个好的抽象测试集能够确保协议一致性测试的完整性和准确性。在理解了WIA-PA标准中网关部分内容后，针对WIA-PA网关的功能，我们抽象出WIA-PA网关测试集。

WIA-PA网关抽象测试集分为四个组，协议转换功能测试组 ，网络管理功能测试组，数据传输功能测试组和信息库读写服务测试组。协议转换功能测试组主要测试WIA-PA网络中的设备是否能够和其他网络中的设备实现数据通信；网络管理功能测试组主要测试WIA-PA网关是否能够形成网络，完成设备的加入和离开等管理功能；数据传输功能测试组主要测试WIA-PA网关是否能够完成与路由设备，现场设备的数据传输功能；信息库读写服务测试组主要测试WIA-PA网络中的设备是否能够正确读取WIA-PA网关信息，同时将设备本身的信息写入WIA-PA网关的信息库。

三、WIA-PA网关测试系统设计

WIA-PA网关一致性测试系统主要由测试主机，测试路由器，辅助测试设备和被测网关组成。测试主机通过发送测试命令，接收测试响应，并对测试响应结果进行分析处理完成测试。（1）测试主机。用户通过测试主机的人机交互界面完成与测试系统的交互。在进行测试时，用户需要填写用户信息，选择相应的测试案例，并对测试案例的相关信息进行配置，然后进行测试。测试主机按照规定的测试用例生成并发出相应的测试命令，根据接收到被测网关的测试响应来判断被测网关的行为是否正确。（2）测试路由器。测试路由器通过接收测试主机发送的测试命令，按照相应案例的测试要求，顺序调用测试原语函数完成测试。在测试开始前，需要确定测试路由器的设备角色，根据不同测试案例的需要，测试路由器充当路由设备或者现场设备。测试路由器的测试功能由下测试器（Lower tester）实现，下测试器主要具有测试管理和测试应用功能。（3）辅助测试设备。在有的测试案例中，需要辅助测试设备的参与才能够完成测试，例如现场设备加入网络，数据转发，协议转换等测试。在测试开始前，需要确定辅助测试设备的类型，根据不同测试案例的需要，辅助测试设备可以充当路由设备或者现场设备。辅助测试设备的测试功能主要由测试功能单元（Testing functional unit）实现。

四、WIA-PA网关一致性测试流程设计

WIA-PA网关一致性测试流程具体包括了测试准备，测试执行，测试处理的过程。（1）测试准备。选择测试案例，配置测试信息之后，根据该测试案例的要求，确定测试路由器的设备角色，如果需要辅助测试设备的参与，确定辅助测试设备的设备角色。（2）测试执行。完成了测试准备后，测试主机向测试路由器发送测试命令，测试路由器通过激励被测网关，接收被测网关的测试响应，完成测试执行过程。在需要辅助测试设备参与的情况下，测试路由器向辅助测试设备发送测试命令，辅助测试设备通过激励被测网关，接收被测网关的测试响应，完成测试执行过程。在进行协议转换案例测试时，被测网关将数据发送给以太网的辅助测试设备，完成测试执行过程。（3）测试处理。测试主机接收到测试路由器发送的测试响应后，记录测试过程。测试主机对测试过程中的所有测试响应进行判断处理，得出测试结果。在完成了所有案例的测试后，测试主机生成测试报告供用户查看。

五、结语

本文通过分析WIA-PA协议标准和网关内容，抽象出了WIA-PA网关测试集。设计出了适合WIA-PA网关一致性测试系统，在此基础上确定网关的一致性测试流程。下一步的工作是利用该测试平台对WIA-PA网关的典型案例进行测试，验证该测试平台的可靠性和有效性。