研讨测试基于TTCN-3列控系统安全通信协议互操作性测试设计

论文导读：ystemlevel3)列车运转制约系统,属于安全苛求系统,依赖于高容量的传输系统进行数据传输。铁路信号安全协议-Ⅰ(以下简称RSSP-I)为铁道部制订的用于高速列控系统的安全数据传输协议,是保证铁路信号安全设备之间信息安全实时传递的有效手段,对保证整个列车运转制约系统的安全起着至关重要的作用,这就迫切需要对RSSP-I进行协议测
摘要：由于具有速度快、安全性好、运量大、污染小等优势,高速铁路在我国进入了飞速进展的阶段。目前,我国高速铁路利用的CTCS-3(China Train Control System level3)列车运转制约系统,属于安全苛求系统,依赖于高容量的传输系统进行数据传输。铁路信号安全协议-Ⅰ(以下简称RSSP-I)为铁道部制订的用于高速列控系统的安全数据传输协议,是保证铁路信号安全设备之间信息安全实时传递的有效手段,对保证整个列车运转制约系统的安全起着至关重要的作用,这就迫切需要对RSSP-I进行协议测试。协议测试中的互操作性测试,就是检查同一协议或者同一类协议的不同被测实现之间是否可以进行正确的交互,以提供期望的服务。由于自然语言描述的协议说明可能具有二义性,或者有着可选选项,同时一致性测试无法做到穷尽测试,故对协议实现进行互操作性测试具有重要的作用。所以,本论文以RSSP-I为例,对列控系统安全通信协议的互操作性测试进行探讨。对于互操作性测试,其历程分为测试生成、测试实现和测试执行三个阶段。测试生成即互操作性测试序列的生成,本论文通过对RSSP-I状态和输入输出事件的浅析,分别建立了其发送方和接收方的有限状态机模型,并基于SDL对其进行了描述和仿真验证,然后运用互操作性测试中的形式化技术生成了互操作性测试序列；测试实现,本论文引入标准测试语言TTCN-3,搭建了RSSP-I的互操作性测试系统,并对测试系统的各个组成部分进行了配置和实现,然后进行了互操作性测试序列的描述；最后通过运转该测试系统,执行测试序列,得到了测试执行历程中的消息序列图和日志记录,并对测试结果进行了浅析。本论文搭建的基于TTCN-3的互操作性测试系统,具有良好的测试配置功能和测试描述能力,可以使整个测试历程清晰有序地进行,并且测试历程可以实时地反映于消息序列图和日志记录中,这就使得测试历程可视化,有助于我们理解所描述的测试行为,同时也为测试平台的调试和测试提供了详尽的数据支持,使得测试结果具有可浅析性,所以整个测试活动取得了良好的效果,实现了预期的测试目标。关键词：铁路信号安全协议-Ⅰ论文互操作性测试论文TTCN-3论文组合的有限状态机论文测试序列论文测试系统论文
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中文摘要6-7
ABSTRACT7-9
目录9-11
1 引言11-16

1.1 探讨背景11-14

1.1 CTCS-3级列控系统介绍11-12

1.2 铁路信号安全协议-Ⅰ介绍12-14

1.2 选题目的和作用14-15

1.3 结构安排15-16

2 协议测试及TTCN-3介绍16-22

2.1 协议测试的分类16

2.2 操作性测试的介绍16-19

2.1 互操作性测试的结构16-18

2.2 互操作性测试的探讨近况18-19

2.3 TTCN-3的介绍19-21

2.3.1 TTCN-3的语言元素19-20

2.3.2 测试系统的组成部分20-21

2.3.3 TTCN-3的测试环境21

2.4 本章小结21-22

3 RSSP-Ⅰ的建模及互操作性测试序列生成22-40

3.1 有限状态机与互操作性测试22-23

3.2 RSSP-Ⅰ的有限状态机模型23-27

3.

2.1 RSSP-Ⅰ的状态与事件23-25

3.

2.2 RSSP-Ⅰ的状态转移图25-27

3.3 组合有限状态机的生成策略27-31

3.4 RSSP-Ⅰ的组合有限状态机模型31-33

3.5 RSSP-Ⅰ的互操作性测试序列生成33-39

3.5.1 互操作性测试的故障模型33-34

3.5.2 测试序列的生成流程34-36

3.5.3 RSSP-Ⅰ的互操作性测试序列36-39

3.6 本章小结39-40

4 RSSP-Ⅰ模型的SDL仿真验证40-49

4.1 RSSP-Ⅰ模型的SDL描述40-44

4.

1.1 RSSP-Ⅰ模型的SDL系统图40-41

4.

1.2 RSSP-Ⅰ模型的SDL功能块图41-42

4.

1.3 RSSP-Ⅰ模型的SDL进程图42-44

4.2 RSSP-Ⅰ模型的SDL仿真验证44-46

4.3 由MSC生成TTCN-3测试例46-48

4.4 本章小结48-49

5 RSSP-Ⅰ互操作性测试的执行49-69

5.1 协议测试的四种策略结构49-50

5.2 RSSP-Ⅰ操作性测试系统的结构50-53

5.3 基于TTCN-3的测试系统实现53-57

5.

3.1 编的实现53-54

5.

3.2 系统适配器的实现54-56

5.

3.3 平台适配器的实现56

5.

3.4 日志记录器的实现56-57

5.4 基于TTCN-3的测试例描述57-63
5.

4.1 数据类型的描述59-60

5.

4.2 测试成分的配置及描述60-62

5.

4.3 判定结果的描述62-63

5.5 测试结果及浅析63-66

5.6 测试中出现的不足及解决66-68

5.7 本章小结68-69

6 总结与展望69-71

6.1 总结69-70

6.2 展望70-71

参考文献71-73
图索引73-75
表索引75-76
作者简历76-78
学位论文数据集78