專利名稱：一種6LoWPAN的協(xié)議一致性測試儀表及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種協(xié)議一致性檢測技術(shù)，尤其涉及一種6LoWPAN的協(xié)議一致性測試儀表及方法。
背景技術(shù)：
6LoffPAN(IPv6 over Low Power WPAN-ffireless Personal Area Network, IPv6 在低功耗無線個人局域網(wǎng))協(xié)議棧底層采用IEEE 802. 15. 4標準規(guī)定的PHY層physical Layer，物理層)^P MAC (Media Access Control，介質(zhì)訪問控制)層協(xié)議；網(wǎng)絡(luò)層采用IPv6 協(xié)議；中間添加適配層，以實現(xiàn)MAC層和IPv6層的無縫連接。由于6LoWPAN技術(shù)是新興技術(shù)，目前，還沒有針對6LoWPAN的協(xié)議一致性測試的實現(xiàn)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種6LoWPAN的協(xié)議一致性測試儀表及方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種6LoWPAN的協(xié)議一致性測試儀表，包括主控模塊、協(xié)議棧模塊和射頻模塊；所述主控模塊包括測試子模塊、系統(tǒng)集成子模塊、和人機界面子模塊；所述測試子模塊用于實現(xiàn)對協(xié)議的一致性進行測試；所述系統(tǒng)集成子模塊用于對所述協(xié)議一致性測試儀表進行啟動及初始化，所述系統(tǒng)集成子模塊分別與所述測試子模塊和所述人機界面子模塊通信連接，還用于接收所述人機界面子模塊或外部控制裝置發(fā)來的執(zhí)行指令，并根據(jù)所述執(zhí)行指令對測試子模塊進行配置和調(diào)用；所述人機界面子模塊用于實現(xiàn)用戶與所述協(xié)議一致性測試儀表的交互；所述協(xié)議棧模塊分別與所述主控模塊和所述射頻模塊通信連接，用于對所述協(xié)議一致性測試儀表的通信提供協(xié)議支持；所述射頻模塊包括射頻發(fā)射子模塊和射頻接收子模塊；所述射頻發(fā)射子模塊用于將待輸出的信號轉(zhuǎn)化為射頻信號后發(fā)送；所述射頻接收子模塊用于將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)化為基帶信號。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的6LoWPAN協(xié)議一致性測試儀表，從而實現(xiàn)了 6LoWPAN協(xié)議一致性測試。另外，將射頻模塊應(yīng)用于6LoWPAN協(xié)議一致性測試儀表中，能夠支持所有頻率覆蓋范圍，并將臺式PC的性能價格比優(yōu)勢與PCI總線面向儀器領(lǐng)域的必要擴展完美的結(jié)合起來，降低了儀表開發(fā)的成本、提高了儀表性能。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的協(xié)議一致性測試儀表結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的測試子模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提供的測試管理器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的協(xié)議棧模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的協(xié)議棧模塊硬件結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提供的射頻發(fā)射子模塊工作原理圖；圖7為本發(fā)明實施例提供的射頻接收子模塊工作原理圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的射頻本振子模塊工作原理圖；圖9為本發(fā)明實施例提供的測試場景示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。一種6LoWPAN的協(xié)議一致性測試儀表，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，具體包括主控模塊、協(xié)議棧模塊和射頻模塊。所述主控模塊包括測試子模塊、系統(tǒng)集成子模塊、和人機界面子模塊；所述測試子模塊用于實現(xiàn)對協(xié)議的一致性進行測試；所述系統(tǒng)集成子模塊用于對所述協(xié)議一致性測試儀表進行啟動及初始化，所述系統(tǒng)集成子模塊分別與所述測試子模塊和所述人機界面子模塊通信連接，還用于接收所述人機界面子模塊或外部控制裝置發(fā)來的執(zhí)行指令，并根據(jù)所述執(zhí)行指令對測試子模塊進行配置和調(diào)用；所述人機界面子模塊用于實現(xiàn)用戶與所述協(xié)議一致性測試儀表的交互。所述協(xié)議棧模塊分別與所述主控模塊和所述射頻模塊通信連接，用于對所述協(xié)議一致性測試儀表的通信提供協(xié)議支持。所述射頻模塊包括射頻發(fā)射子模塊和射頻接收子模塊；所述射頻發(fā)射子模塊用于將待輸出的信號轉(zhuǎn)化為射頻信號后發(fā)送；所述射頻接收子模塊用于將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)化為基帶信號。本發(fā)明提供的6LoWPAN協(xié)議一致性測試儀表，從而實現(xiàn)了 6LoWPAN協(xié)議一致性測試。另外，將射頻模塊應(yīng)用于6LoWPAN協(xié)議一致性測試儀表中，能夠支持所有頻率覆蓋范圍，并將臺式PC的性能價格比優(yōu)勢與PCI總線面向儀器領(lǐng)域的必要擴展完美的結(jié)合起來， 降低了儀表開發(fā)的成本、提高了儀表性能。本發(fā)明提供的6LoWPAN協(xié)議一致性測試儀表可以提供基于web的、適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠程測試服務(wù)。由于6LoWPAN協(xié)議一致性測試儀表的價格昂貴，針對無能力購買該儀器的用戶，可以采取出租和提供基于web的遠程測試服務(wù)的形式來滿足用戶的需求。 上述的測試子模塊具體包括測試語言編譯器、測試執(zhí)行器、平臺適配器、系統(tǒng)適配器、編解碼器、和測試管理器。本發(fā)明實施例中所使用的測試語言可以但不僅限于 TTCN-3 (Testing and Test Control Notation-3，測試和測試控制展示法第三版)語言。以 TTCN-3語言為例，測試子模塊的具體實現(xiàn)結(jié)構(gòu)如圖2所示(一)、測試語言編譯器簡稱TTC。TTC負責(zé)把TTCN-3測試套編譯生成CPP測試套 (CPP測試套為c++表示的中間格式)，并將CPP測試套輸出給TE。該TTC是典型的管道式流水線結(jié)構(gòu)，其接收外部控制裝置發(fā)送的TTCN-3腳本語言文件(即所述的TTCN-3測試套) 作為輸入，首先將腳本語言文件分解成標記流，然后將標記流進行語法分析后輸出抽象語法樹，對抽象語法樹進行靜態(tài)語義檢查后輸出為屬性樹，將通過靜態(tài)語義檢查的屬性樹翻譯成C++表示的中間格式。其中，具體可以通過詞法分析器將腳本語言文件分解成標記流， 通過語法分析器對標記流進行語法分析得到抽象語法樹。詞法分析器和語法分析器可以在正則表達式和上下文無關(guān)文法的基礎(chǔ)上借助Antrl自動生成。TTC采用內(nèi)存池來管理內(nèi)存。內(nèi)存池分為兩種全局的內(nèi)存池和編譯期內(nèi)存池。全局內(nèi)存池保存TTC整個運行期間所需要的全局結(jié)構(gòu)，例如簡單類型對象和一些特殊值等； 編譯器內(nèi)存池保存每次編譯腳本時所分配的對象，編譯器內(nèi)存池在每次編譯腳本前被初始化，然后在完成編譯后被清空。TTC采用異常機制進行錯誤處理，捕獲到異常時，會根據(jù)錯誤類型和出錯類別向用戶報告相應(yīng)的錯誤信息。(二)測試執(zhí)行器簡稱TE，負責(zé)加載和執(zhí)行由TTC編譯生成的CPP測試套，具體用于動態(tài)加載編解碼器、適配器和執(zhí)行CPP測試套等。對于TTC生成的C++代碼，TE首先利用第三方的編譯器，對C++代碼進行編譯輸出可執(zhí)行測試套(以dll形式)；然后加載該可執(zhí)行測試套及其相關(guān)的支持MAC層的適配器以執(zhí)行。(三)系統(tǒng)適配器簡稱SA，根據(jù)6LoWPAN協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)，SA具體包括MAC層系統(tǒng)適配器、適配層系統(tǒng)適配器、和網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng)適配器。MAC層系統(tǒng)適配器用于實現(xiàn)TTC在MAC層的通信首先確定測試子模塊與被測對象之間的連接方式；由于TTCN-3測試腳本中將會實現(xiàn)按適配層格式封裝數(shù)據(jù)的功能，因此 MAC層適配器將TTC需要發(fā)送的數(shù)據(jù)交給物理層傳輸；對于接收到的數(shù)據(jù)，由于在物理層收到之后需要在MAC層進行解析，因此MAC層適配器將收到的物理層數(shù)據(jù)交給編解碼器進行解碼后，由SA將解碼后的數(shù)據(jù)交給TTC處理。適配層系統(tǒng)適配器用于實現(xiàn)TTC在適配層的通信當(dāng)適配層適配器收到TTC的數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)發(fā)送給支持適配層的編解碼器，由該編解碼器對數(shù)據(jù)進行解碼后，由適配層適配器將解碼后的數(shù)據(jù)發(fā)送到適配層協(xié)議實現(xiàn)體以進行響應(yīng)；當(dāng)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送給TTC時， 適配層適配器調(diào)用支持適配層的編解碼器對該數(shù)據(jù)進行編碼，再將編碼后的數(shù)據(jù)發(fā)送給 TTC。網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng)適配器用于實現(xiàn)TTC在網(wǎng)絡(luò)層的通信當(dāng)該適配器接收到TTC的數(shù)據(jù)時，將數(shù)據(jù)發(fā)送給支持網(wǎng)絡(luò)層的編解碼器對數(shù)據(jù)進行解碼，網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng)適配器再將解碼后的數(shù)據(jù)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議實現(xiàn)體以進行響應(yīng)；當(dāng)該適配器有數(shù)據(jù)需要發(fā)送給TTC時，需要首先調(diào)用支持網(wǎng)絡(luò)層的編解碼器對消息進行編碼，再將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。
(四)編解碼器簡稱⑶。根據(jù)6LoWPAN協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)，編解碼器具體可以包括MAC 層編解碼器、適配層編解碼器、和網(wǎng)絡(luò)層編解碼器。MAC層編解碼器，用于根據(jù)802. 15. 4協(xié)議標準規(guī)定的消息格式對MAC層消息進行編碼和解碼，主要實現(xiàn)Encode接口和Decode接口。對于不同的測試子模塊，其提供的類型和值系統(tǒng)也必然不同，故MAC層編解碼器的實現(xiàn)也就一定程度上是平臺相關(guān)的。當(dāng)MAC層協(xié)議實現(xiàn)體接收到來自測試子模塊的數(shù)據(jù)時，MAC層編解碼器調(diào)用Decode接口對數(shù)據(jù)進行解碼，以使數(shù)據(jù)編程其可識別的目標格式；反之當(dāng)MAC層協(xié)議實現(xiàn)體有數(shù)據(jù)需要發(fā)送到測試子模塊時，則需要調(diào)用相應(yīng)的編解碼器將消息編碼成一定的目標格式。適配層編解碼器，用于對適配層消息進行編碼和解碼。由于適配層的功能比較復(fù)雜，當(dāng)面臨不同的測試目的時，適配層編解碼器的功能實現(xiàn)難度也不同。針對適配層的編解碼工作比較復(fù)雜，主要是因為在適配層中對消息進行分片、重組等操作時，就需要對消息進行相應(yīng)的編解碼工作。在實現(xiàn)的時候，將需要的實現(xiàn)的編解碼接口分為多種分支接口來實現(xiàn)，同時也可以方便后期的調(diào)試和整合。網(wǎng)絡(luò)層編解碼器，用于對網(wǎng)絡(luò)層消息進行編碼和解碼。針對網(wǎng)絡(luò)層的編解碼器實現(xiàn)需要較大的工作量，這是因為較上層的協(xié)議通常實現(xiàn)較多的處理功能。網(wǎng)絡(luò)層的編解碼器同樣實現(xiàn)兩個接口函數(shù)=Decode和Encode接口函數(shù)，實現(xiàn)的難度主要在于，編解碼器需要對協(xié)議的多個字段進行解析，同時還需要保證有約束關(guān)系的字段的約束關(guān)系。對網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議報文是以文本方式編碼的過程本質(zhì)上就是對字符串的操作，解析出協(xié)議頭域，在分別解析出頭域中的各個參數(shù)，將消息編碼成網(wǎng)絡(luò)層可識別的格式，解碼則實現(xiàn)相反的功能。(五)平臺適配器簡稱PA，用于實現(xiàn)平臺特有的始終功能和一些平臺相關(guān)的函數(shù)等。當(dāng)測試子模塊從一個平臺如Windows遷移至另一個平臺時如Linux，需要更換相應(yīng)的平臺適配器。當(dāng)一個具體的抽象測試套需要一些比較特別的操作，并且這些操作是用一些跨平臺的函數(shù)表示(如TTCN-3的外部函數(shù))，則需要在具體的平臺適配器中實現(xiàn)這些操作。(六)測試管理器簡稱TM，用于實現(xiàn)全局數(shù)據(jù)管理、運行期處理、工程管理、消息處理和配置管理等功能。如圖3所示，TM具體可以由如下模塊實現(xiàn)全局數(shù)據(jù)模塊、運行期處理模塊、工程管理模塊、界面及消息處理模塊、配置管理模塊。其中全局數(shù)據(jù)模塊用于定義儀表各個模塊公用的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)對象；運行期處理模塊用于處理運行期的請求，例如編譯腳本、運行測試例等；工程管理模塊用于實現(xiàn)界面的顯示、消息的分流；界面及消息處理模塊用于實現(xiàn)解碼的顯示、消息的分流；配置管理模塊用于保存和管理系統(tǒng)的配置選項，例如編譯器告警級別等設(shè)置。界面及消息處理模塊響應(yīng)用戶消息，將消息的實現(xiàn)分流給工程管理、配置管理和運行期處理三個模塊。該三個模塊不需要處理界面相關(guān)的內(nèi)容，他們負責(zé)實現(xiàn)具體的操作或消息，模塊之間沒有相互通信、相互調(diào)用，他們之間的聯(lián)系通過界面及消息處理模塊中轉(zhuǎn)實現(xiàn)。如圖4所示，按照6LoWPAN協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)，上述的協(xié)議棧模塊具體包括物理層子模塊、MAC層子模塊、適配層子模塊、IPv6網(wǎng)絡(luò)層子模塊、傳輸層子模塊和應(yīng)用層子模塊。(一)基于IEEE802. 85. 4的物理層子模塊，用于實現(xiàn)物理層的功能。可以由大容量的FPGA處理器實現(xiàn)IEEE 802. 15. 4物理層中定義的低功耗操作、低速率通信等功能。
(二)基于IEEE 802. 85. 4的MAC層子模塊用于實現(xiàn)IEEE 802. 15.4MAC層定義的各項功能，并實現(xiàn)向上提供的服務(wù)原語。(三)適配層子模塊用于實現(xiàn)報文首部的壓縮、解壓縮、分片、重組等功能，并提供 NDP(Neighbor Discovery Protocol，鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議)所需要的服務(wù)。(四)IPv6網(wǎng)絡(luò)層子模塊用于實現(xiàn)IP報文的傳遞服務(wù)，還實現(xiàn)了如下兩種協(xié)議 ICMPv6 (Internel Control Message Protocol Version 6，第 6 版因特網(wǎng)控制消息協(xié)議) 禾口RPL(Routing Protocol for LLN-Low power and Lossy Networks，低功耗網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)、 議)。ICMPv6作為IPv6協(xié)議的一個重要組成部分，通過IPv6包傳送實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的差錯處理與信息查詢功能；RPL工作在網(wǎng)絡(luò)層，通過轉(zhuǎn)發(fā)從源到目標的分組實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層路由。(五)傳輸層子模塊用于負責(zé)總體的數(shù)據(jù)傳輸和控制，提供端到端的交換數(shù)據(jù)機制，并對網(wǎng)絡(luò)層提供可靠的目的地站點信息。(六)應(yīng)用層子模塊提供應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施、中間件和各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。協(xié)議棧模塊中還可以包括網(wǎng)關(guān)軟件。網(wǎng)關(guān)軟件是處于主控模塊與協(xié)議棧模塊的接口，其作用是提供主控PC與被測無線傳感器節(jié)點之間的通信功能，主控PC是通過以太網(wǎng)與無線傳感網(wǎng)進行通信，傳感器網(wǎng)絡(luò)通過傳感器節(jié)點與主控PC通信，因此網(wǎng)關(guān)軟件主要是實現(xiàn)以太網(wǎng)有線接口與傳感器無線接口之間的通信。在遠程測試應(yīng)用場景下，網(wǎng)關(guān)軟件也將作為可控節(jié)點的協(xié)議棧軟件的一部分來實現(xiàn)。本本發(fā)明實施例協(xié)議棧模塊的具體實現(xiàn)結(jié)構(gòu)可以如圖5所示，其中，大容量的 FPGA處理計算量大的高速基帶信號，其中PXI接口實現(xiàn)協(xié)議棧與上位機測試套的通信， LVDS接口實現(xiàn)協(xié)議棧與射頻模塊的基帶信號。SDRAM用來存儲FPGA和ARM處理器之間交互的信息。采用ARM處理器來實現(xiàn)MAC層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，其硬件資源豐富，可用作無線傳感網(wǎng)絡(luò)中協(xié)議的仿真、驗證，便于開展新型技術(shù)實用化的工作，其中RS232接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備之間的串行通信，以太網(wǎng)接口負責(zé)協(xié)議棧硬件模塊和以太網(wǎng)之間的通信，由于使用速度要求的不同，因此同時采用NAND flash和NORflash來存儲數(shù)據(jù)；本系統(tǒng)可遠程更新、維護、可滿足規(guī)范升級或軟件版本更新后的自動維護。上述的射頻模塊包括射頻發(fā)射子模塊、射頻接收子模塊和射頻本振子模塊。(一)射頻發(fā)射子模塊主要通過 LVDS (Low Voltage Differential Signaling, 低電壓差分信號)接口輸入數(shù)字基帶成形數(shù)據(jù)，分成IQ兩路后通過D/A轉(zhuǎn)換成模擬IQ基帶信號；載波信號和模擬IQ基帶信號輸入到IQ調(diào)制器進行直接上變頻調(diào)制；調(diào)制信號通過自動電平控制(Automatic level control, ALC)保證電平精度，經(jīng)過小面積寬動態(tài)范圍衰減器(五級衰減器，120dB范圍)進行電平調(diào)節(jié)送到雙工器模塊。射頻發(fā)射子模塊的工作原理框圖如圖6所示。( 二)射頻接收子模塊經(jīng)本振子模塊輸入1. 5GHz 3GHz信號，經(jīng)過兩個可選的二分頻器的分頻，產(chǎn)生范圍為375MHz 3GHz的本振信號去一次混頻。來自雙工器的射頻信號經(jīng)過濾波及增益處理后和本振信號一次混頻，下變頻為62. 5MHz或187. 5MHz的固定模擬中頻信號。把模擬中頻信號經(jīng)過鏡像濾波、增益處理、抗混頻濾波后進行高速AD采集，產(chǎn)生中頻數(shù)字信號。中頻數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)字下變頻和數(shù)數(shù)據(jù)速度變換等數(shù)字信號處理，分別通過PCI接口和LVDS接口傳到其它模塊。同時，外部的控制信號和觸發(fā)信號通過這兩個接口對射頻接收子模塊進行控制。射頻接收子模塊的工作原理框圖如圖7所示。
(三)本振子模塊主要由輸入?yún)⒖紩r基，鑒相器、環(huán)路濾波器(包括寬帶和窄帶類型)、壓控振蕩器(500-667MHZ VC0)、倍頻器、電可調(diào)濾波器、二分頻器、小數(shù)分頻技術(shù)組成鎖相環(huán)路。通過PCI總線進行系統(tǒng)控制產(chǎn)生射頻本振信號，包括設(shè)置小數(shù)分頻系數(shù)、壓控振蕩器、電可調(diào)濾波器。本振子模塊的工作原理框圖如圖8所示。下面將對本發(fā)明實施例提供的協(xié)議一致性測試儀表的具體應(yīng)用進行詳細說明。使用6LoWPAN協(xié)議一致性測試儀表對無線傳感器節(jié)點進行測試，有三種應(yīng)用場景，如圖9所示，分別是本地測試、遠程測試和路由測試。本地測試即直接拿測試儀表對無線傳感器節(jié)點進行現(xiàn)場測試。遠程測試測試儀表提供基于Web的遠程測試服務(wù)。主控PC是一臺普通的PC/ 筆記本，可控節(jié)點具有測試儀表中的協(xié)議棧模塊和射頻模塊的功能。測試時，主控PC首先通過互聯(lián)網(wǎng)訪問測試儀表，提交TTCN-3語言編寫的測試套，由測試儀表生成可執(zhí)行的測試套，返回給主控PC ；然后，主控PC控制可控節(jié)點，對無線傳感器節(jié)點進行現(xiàn)場測試。路由測試主要用于測試路由協(xié)議。被測無線傳感器節(jié)點和若干個可控節(jié)點組成一個無線傳感網(wǎng)，其中每個可控節(jié)點都與測試儀器通過有線方式相連，以實現(xiàn)分布式測試時的可觀察性。測試時，測試儀表給被測無線傳感網(wǎng)發(fā)送一個信號。通過監(jiān)測所有可控節(jié)點，來判斷被測無線傳感器節(jié)點SUT(SyStem Under Test)是否正確實現(xiàn)路由協(xié)議。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點可以分為三種協(xié)調(diào)節(jié)點、中間節(jié)點和葉子節(jié)點。針對不同的被測節(jié)點，測試的方法也有所不同(1)對簡單的點對點協(xié)議采用單節(jié)點測試，需要使用測試儀器分別模擬這三種節(jié)點進行測試。(2)對于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，節(jié)點可能出現(xiàn)一對多或者多對多情況，采用兩種測試策略。第一種，測試儀表模擬一個單一節(jié)點，測試含多個節(jié)點的無線傳感網(wǎng)。另一種，測試儀表模擬多個節(jié)點，測試含有一個或者多個節(jié)點的無線傳感網(wǎng)。當(dāng)無線傳感網(wǎng)有多個節(jié)點的情況下，將整個被測網(wǎng)絡(luò)看成是一個黑盒的虛擬節(jié)點。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種6LoWPAN的協(xié)議一致性測試儀表，其特征在于，包括 主控模塊、協(xié)議棧模塊和射頻模塊；所述主控模塊包括測試子模塊、系統(tǒng)集成子模塊、和人機界面子模塊； 所述測試子模塊用于實現(xiàn)對協(xié)議的一致性進行測試；所述系統(tǒng)集成子模塊用于對所述協(xié)議一致性測試儀表進行啟動及初始化，所述系統(tǒng)集成子模塊分別與所述測試子模塊和所述人機界面子模塊通信連接，還用于接收所述人機界面子模塊或外部控制裝置發(fā)來的執(zhí)行指令，并根據(jù)所述執(zhí)行指令對測試子模塊進行配置和調(diào)用；所述人機界面子模塊用于實現(xiàn)用戶與所述協(xié)議一致性測試儀表的交互； 所述協(xié)議棧模塊分別與所述主控模塊和所述射頻模塊通信連接，用于對所述協(xié)議一致性測試儀表的通信提供協(xié)議支持；所述射頻模塊包括射頻發(fā)射子模塊和射頻接收子模塊； 所述射頻發(fā)射子模塊用于將待輸出的信號轉(zhuǎn)化為射頻信號后發(fā)送； 所述射頻接收子模塊用于將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)化為基帶信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)議一致性測試儀表，其特征在于，所述測試子模塊包括測試語言編譯器、測試執(zhí)行器、平臺適配器、系統(tǒng)適配器、編解碼器、和測試管理器；所述測試語言編譯器用于，將測試語言的測試套編譯生成C++表示的中間格式，并將所述的C++表示的中間格式輸出給所述測試執(zhí)行器；所述測試執(zhí)行器用于，加載所述C++表示的中間格式，將所述C++表示的中間格式編譯為可執(zhí)行測試套，加載并執(zhí)行所述可執(zhí)行測試套；所述平臺適配器用于，對所述儀表使用的平臺提供支持； 所述系統(tǒng)適配器用于，實現(xiàn)6LoWPAN協(xié)議棧各層的數(shù)據(jù)的通信； 所述編解碼器用于，分別對6LoWPAN協(xié)議棧各層的數(shù)據(jù)進行編碼或解碼； 所述測試管理器用于，用于實現(xiàn)全局數(shù)據(jù)管理、運行期處理、工程管理、消息處理和配置管理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儀表，其特征在于，所述系統(tǒng)適配器包括MAC層系統(tǒng)適配器、 適配層系統(tǒng)適配器、和網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng)適配器；所述MAC層系統(tǒng)適配器用于實現(xiàn)MAC層的數(shù)據(jù)通信； 所述適配層系統(tǒng)適配器用于實現(xiàn)適配層的數(shù)據(jù)通信； 網(wǎng)絡(luò)層系統(tǒng)適配器用于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的儀表，其特征在于，所述編解碼器包括MAC層編解碼器、適配層編解碼器、和網(wǎng)絡(luò)層編解碼器；所述MAC層編解碼器用于對MAC層數(shù)據(jù)進行編碼或解碼處理； 所述適配層編解碼器用于對適配層數(shù)據(jù)進行編碼或解碼處理； 所述網(wǎng)絡(luò)層編解碼器用于對網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)進行編碼或解碼處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀表，其特征在于，所述協(xié)議棧模塊包括；物理層子模塊、MAC 層子模塊、適配層子模塊、IPv6網(wǎng)絡(luò)層子模塊、傳輸層子模塊和應(yīng)用層子模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儀表，其特征在于，所述協(xié)議棧的各個模塊由FPGA和ARM處理器實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的儀表，其特征在于，所述協(xié)議棧模塊還包括 網(wǎng)關(guān)軟件，用于實現(xiàn)主控PC與被測無線傳感器節(jié)點之間的通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儀表，其特征在于，所述射頻模塊包括射頻發(fā)射子模塊、射頻接收子模塊和射頻本振子模塊；所述射頻發(fā)射子模塊用于將待發(fā)送的信號轉(zhuǎn)換為射頻信號后發(fā)射；所述射頻接收子模塊用于將接收到的射頻信號轉(zhuǎn)換為基帶信號；所述射頻本振子模塊用于為所述射頻發(fā)射子模塊和射頻接收子模塊產(chǎn)生本振信號。
9.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的協(xié)議一致性儀表對點對點協(xié)議進行測試的方法，其特征在于，使用所述儀表分別模擬協(xié)調(diào)節(jié)點、中間節(jié)點和葉子節(jié)點進行測試。
10.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的協(xié)議一致性儀表對一對多或多對多的路由協(xié)議進行測試的方法，其特征在于，將所述儀表模擬為一個單一節(jié)點，測試含多個節(jié)點的無線傳感網(wǎng)； 或者，將所述儀表模擬多個節(jié)點，測試含有一個或者多個節(jié)點的無線傳感網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種6LoWPAN的協(xié)議一致性測試儀表，包括主控模塊、協(xié)議棧模塊和射頻模塊；所述主控模塊包括測試子模塊、系統(tǒng)集成子模塊、和人機界面子模塊；所述協(xié)議棧模塊分別與所述主控模塊和所述射頻模塊通信連接，用于對所述協(xié)議一致性測試儀表的通信提供協(xié)議支持；所述射頻模塊包括射頻發(fā)射子模塊和射頻接收子模塊。本發(fā)明提供的6LoWPAN協(xié)議一致性測試儀表，從而實現(xiàn)了6LoWPAN協(xié)議一致性測試。另外，將射頻模塊應(yīng)用于6LoWPAN協(xié)議一致性測試儀表中，能夠支持所有頻率覆蓋范圍，并將臺式PC的性能價格比優(yōu)勢與PCI總線面向儀器領(lǐng)域的必要擴展完美的結(jié)合起來，降低了儀表開發(fā)的成本、提高了儀表性能。
文檔編號H04W24/00GK102395138SQ20111029488
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者吳俊昌, 孫雪芹, 尹光宇, 李子峰, 杜健, 程紹銀, 葛子毅, 蔣凡, 趙營, 陳文龍 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)