淺談Wi-Fi聯(lián)盟認證測試套件

張暉峰

（國家無線電監(jiān)測中心檢測中心，北京，100041）

0 引言

Wi-Fi認證測試套件使用指定的路由器和終端，將無線的連接和數(shù)據(jù)收發(fā)以及空口包分析等通過有線的傳輸，展示在統(tǒng)一 Control API（CAPI）命令控制臺（UCC）上[1]。UCC下發(fā)指令給測試臺組件包括被測設備的控制代理，然后由控制代理程序?qū)⒅噶罴庸こ煽刂圃O備的命令，控制設備進而執(zhí)行加工后的指令，從而執(zhí)行測試所需的操作，同時實現(xiàn)了自動化測試。熟悉Wi-Fi認證測試套件，對于提升Wi-Fi聯(lián)盟認證測試通過率以及整改都有很大的意義。

1 測試套件框架

以Wi-Fi CERTIFIED n為例，Wi-Fi聯(lián)盟認證測試套件由硬件和軟件組成的環(huán)境，用于測試產(chǎn)品，如圖1所示，套件總體分為控制網(wǎng)絡和測試網(wǎng)絡兩部分，分別用藍線和紅線表示。控制網(wǎng)絡主要包括終端，嗅探器，路由器代理，路由器終點等設備，由藍色網(wǎng)線通過交換機2與UCC控制臺進行連接，在UCC總控制下共同構(gòu)成了整個認證測試套件中的控制組件部分；測試網(wǎng)絡主要包括路由器，嗅探器，路由器終點等設備，由紅色網(wǎng)線用過交換機1進行連接，為各被測試路由器與其連接設備共同構(gòu)成的多通路認證測試部分[2]。

圖1 Wi-Fi聯(lián)盟認證測試套件框架示意圖

2 Control API（CAPI）命令基本樣式

本節(jié)檔描述用于控制Wi-Fi聯(lián)盟認證的測試臺設備和被測設備的API，以及用于調(diào)用統(tǒng)一CAPI命令控制臺（UCC）和設備代理之間的API的通信協(xié)議，限定了整個認證測試套件中進行數(shù)據(jù)傳導和信號響應的Control API（CAPI）命令基本樣式。

UCC運行一個測試程序來安排測試。當被測設備需要執(zhí)行某些操作或UCC需要設備提供信息時，UCC使用標準API調(diào)用來發(fā)出適當?shù)拿睢PI命令通過本地網(wǎng)絡堆棧到達運行設備控制代理的電腦或系統(tǒng)，然后由控制代理程序處理，以生成控制設備的命令或一系列命令。然后設備執(zhí)行這些命令，從而執(zhí)行測試所需的操作[3]。根據(jù)平臺組件和認證程序的不同，CAPI命令可能是必需的、可選的，也可能不是必需的。

控制代理在選定端口上執(zhí)行一個被動TCP開啟，并等待UCC連接到該端口。UCC對控制代理執(zhí)行一個主動TCP開啟，從而建立TCP連接。一旦建立了TCP連接，UCC所做的任何API調(diào)用都將作為ASCII格式的命令通過TCP連接發(fā)送到控制代理。UCC一次只能處理一個命令。每個命令都由一個新行（CR+LF）終止。控制代理使用相同的格式發(fā)送響應。如果TCP連接因任何原因終止，則控制代理應被動等待UCC的下一次連接嘗試。

典型的CAPI命令序列如下所示：

以上命令按順序執(zhí)行。如果“device_list_interface”未能獲取設備列表，那么UCC不會繼續(xù)執(zhí)行“sta_get_info”。換行符需要附加到每個響應，以便新行將UCC控制臺輸出或日志上的命令分開。在控制代理同時接收多路由器認證測試響應后，需要在TCP開啟后依序進行反應，因此為了保證認證測試的反應效率，需要選擇反應速度快、數(shù)據(jù)通路寬的控制代理和主動頻次高的UCC控制連接。

3 CAPI命令語法

要在設備控制代理上運行命令，需輸入函數(shù)名和任一參數(shù)，用逗號分隔，并用 CR+LF（“Enter”）終止。某些參數(shù)是必需的，并相應地標記。命令字符串小于4096字節(jié)。為了有助于調(diào)試和使用一些可選參數(shù)，每個參數(shù)由參數(shù)的名稱后跟值（也用逗號分隔）組成。一般命令格式為：

所有命令名、參數(shù)名和參數(shù)值都不區(qū)分大小寫。這方面的一個例外是許多命令中的“ssid”參數(shù)，代指信號名稱，它區(qū)分大小寫。為了便于對區(qū)域局域網(wǎng)進行綜合管理，在滿足通用命令語法的基礎上還可以設置區(qū)域命令語法標準，從而以相同的反應前段來提升認證測試效率[4]。不應使用以下特殊字符：

有些API列出了在調(diào)用該API之前必須調(diào)用的命令。

4 CAPI命令響應語法

命令響應由一個或多個響應元素組成，主要為控制器接收不同CAPI命令語法數(shù)據(jù)段后，經(jīng)過控制綜合組件反應所生成的CAPI命令響應語法。其中，每個響應元素由元素名和元素值組成。這些標記也由逗號分隔。一般響應格式為：

：

：，，[，]

響應字符串必須小于2048字節(jié)。

第一個響應元素標記始終是狀態(tài)。對于某些命令，status元素后面跟著其他特定于命令的響應元素。響應元素包含以下四個：

RUNNING，上一個命令格式正確，控制代理正在執(zhí)行該命令；

INVALID，上一個命令的格式不正確，或者參數(shù)值無效或無法理解。控制代理應使用errorCode響應元素返回有關錯誤的更多詳細信息；

ERROR，前一個命令執(zhí)行時產(chǎn)生錯誤。控制代理應使用errorCode響應元素返回有關錯誤的更多詳細信息；

COMPLETE，上一個命令格式正確，并且控制代理已完成執(zhí)行該命令。執(zhí)行命令的結(jié)果也使用零個或多個特定于命令的響應返回。

5 響應超時

在UCC向控制代理發(fā)送命令后，它將等待一秒鐘的超時響應。控制代理必須分析命令以驗證其格式是否正確，并在此超時內(nèi)返回狀態(tài)為“RUNNING”的響應元素。

如果接收到狀態(tài)為RUNNING的響應元素，那么UCC將阻止來自控制代理的后續(xù)響應。控制代理應返回狀態(tài)“ERROR”、“COMPLETE”或“INVALID”。除非在特定命令定義中另有指定，否則控制代理的超時閾值為120秒。

建立連接后，控制代理將等待，直到收到以新行結(jié)尾的文本字符串。在接收到一行文本后，將分析這些值，以確保命令名、參數(shù)名和參數(shù)值在語法上是正確的。如果命令語法正確，則報告運行狀態(tài)，并開始供應商專有的與設備通信的方法。一旦設備完成執(zhí)行該函數(shù)，就會發(fā)送相應的響應，并且控制代理將等待讀取下一行輸入。控制代理和設備之間的通信應使用帶外機制，因為在設備關聯(lián)之前，諸如使用被測無線接口的帶內(nèi)通信可能不允許通信。

6 統(tǒng)一的CAPI控制臺，即UCC

UCC建立在Wi-Fi測試套件架構(gòu)之上，擴展了CAPI的功能，使用可編輯腳本命令文件作為輸入來控制設備測試序列，極大地提高了CAPI命令的靈活性和可用性。有利于在測試和開發(fā)環(huán)境中采用Wi-Fi測試套件。

UCC框架包括兩個關鍵組件：UCC核心和UCC命令腳本。UCC核心接受擴展的CAPI命令來驅(qū)動測試的執(zhí)行。核心包括CAPI解釋、命令傳遞和結(jié)果處理，堆棧返回信息以用于其他命令參數(shù)。它還處理最終的測試返回，并根據(jù)預定義的標準判定測試是通過還是失敗。UCC核心通常采用兩個文本文件來執(zhí)行測試。Ext-CAPI文件定義了特定測試環(huán)境的初始設置，包括IP地址的別名或幀速率。P/F標準文件包含必要的UCC命令，用于指示設備執(zhí)行特定的測試用例。

UCC命令腳本是基于文本的擴展CAPI命令，輸入到UCC核心。使用可編輯的文本格式，可以輕松更改和調(diào)整測試序列。可以通過簡單的編輯添加新的測試。

7 結(jié)語

Wi-Fi聯(lián)盟認證測試套件能夠通過對通信產(chǎn)品進行的SAR和EMC測試，以有效的認證測試標準來對市場上通信產(chǎn)品通信性能提升標準和認證參考，既有利于及時篩除不符合互用性通信的劣質(zhì)產(chǎn)品，保衛(wèi)消費者的利益，也有利于為消費者的購買活動提供標準化參考，在信息時代推進我國的網(wǎng)絡通信建設進程。