浅谈Wi-Fi联盟认证测试套件

张晖峰

（国家无线电监测中心检测中心，北京，100041）

0 引言

Wi-Fi认证测试套件使用指定的路由器和终端，将无线的连接和数据收发以及空口包分析等通过有线的传输，展示在统一 Control API（CAPI）命令控制台（UCC）上[1]。UCC下发指令给测试台组件包括被测设备的控制代理，然后由控制代理程序将指令加工成控制设备的命令，控制设备进而执行加工后的指令，从而执行测试所需的操作，同时实现了自动化测试。熟悉Wi-Fi认证测试套件，对于提升Wi-Fi联盟认证测试通过率以及整改都有很大的意义。

1 测试套件框架

以Wi-Fi CERTIFIED n为例，Wi-Fi联盟认证测试套件由硬件和软件组成的环境，用于测试产品，如图1所示，套件总体分为控制网络和测试网络两部分，分别用蓝线和红线表示。控制网络主要包括终端，嗅探器，路由器代理，路由器终点等设备，由蓝色网线通过交换机2与UCC控制台进行连接，在UCC总控制下共同构成了整个认证测试套件中的控制组件部分；测试网络主要包括路由器，嗅探器，路由器终点等设备，由红色网线用过交换机1进行连接，为各被测试路由器与其连接设备共同构成的多通路认证测试部分[2]。

图1 Wi-Fi联盟认证测试套件框架示意图

2 Control API（CAPI）命令基本样式

本节档描述用于控制Wi-Fi联盟认证的测试台设备和被测设备的API，以及用于调用统一CAPI命令控制台（UCC）和设备代理之间的API的通信协议，限定了整个认证测试套件中进行数据传导和信号响应的Control API（CAPI）命令基本样式。

UCC运行一个测试程序来安排测试。当被测设备需要执行某些操作或UCC需要设备提供信息时，UCC使用标准API调用来发出适当的命令。API命令通过本地网络堆栈到达运行设备控制代理的电脑或系统，然后由控制代理程序处理，以生成控制设备的命令或一系列命令。然后设备执行这些命令，从而执行测试所需的操作[3]。根据平台组件和认证程序的不同，CAPI命令可能是必需的、可选的，也可能不是必需的。

控制代理在选定端口上执行一个被动TCP开启，并等待UCC连接到该端口。UCC对控制代理执行一个主动TCP开启，从而建立TCP连接。一旦建立了TCP连接，UCC所做的任何API调用都将作为ASCII格式的命令通过TCP连接发送到控制代理。UCC一次只能处理一个命令。每个命令都由一个新行（CR+LF）终止。控制代理使用相同的格式发送响应。如果TCP连接因任何原因终止，则控制代理应被动等待UCC的下一次连接尝试。

典型的CAPI命令序列如下所示：

以上命令按顺序执行。如果“device_list_interface”未能获取设备列表，那么UCC不会继续执行“sta_get_info”。换行符需要附加到每个响应，以便新行将UCC控制台输出或日志上的命令分开。在控制代理同时接收多路由器认证测试响应后，需要在TCP开启后依序进行反应，因此为了保证认证测试的反应效率，需要选择反应速度快、数据通路宽的控制代理和主动频次高的UCC控制连接。

3 CAPI命令语法

要在设备控制代理上运行命令，需输入函数名和任一参数，用逗号分隔，并用 CR+LF（“Enter”）终止。某些参数是必需的，并相应地标记。命令字符串小于4096字节。为了有助于调试和使用一些可选参数，每个参数由参数的名称后跟值（也用逗号分隔）组成。一般命令格式为：

所有命令名、参数名和参数值都不区分大小写。这方面的一个例外是许多命令中的“ssid”参数，代指信号名称，它区分大小写。为了便于对区域局域网进行综合管理，在满足通用命令语法的基础上还可以设置区域命令语法标准，从而以相同的反应前段来提升认证测试效率[4]。不应使用以下特殊字符：

有些API列出了在调用该API之前必须调用的命令。

4 CAPI命令响应语法

命令响应由一个或多个响应元素组成，主要为控制器接收不同CAPI命令语法数据段后，经过控制综合组件反应所生成的CAPI命令响应语法。其中，每个响应元素由元素名和元素值组成。这些标记也由逗号分隔。一般响应格式为：

：

：，，[，]

响应字符串必须小于2048字节。

第一个响应元素标记始终是状态。对于某些命令，status元素后面跟着其他特定于命令的响应元素。响应元素包含以下四个：

RUNNING，上一个命令格式正确，控制代理正在执行该命令；

INVALID，上一个命令的格式不正确，或者参数值无效或无法理解。控制代理应使用errorCode响应元素返回有关错误的更多详细信息；

ERROR，前一个命令执行时产生错误。控制代理应使用errorCode响应元素返回有关错误的更多详细信息；

COMPLETE，上一个命令格式正确，并且控制代理已完成执行该命令。执行命令的结果也使用零个或多个特定于命令的响应返回。

5 响应超时

在UCC向控制代理发送命令后，它将等待一秒钟的超时响应。控制代理必须分析命令以验证其格式是否正确，并在此超时内返回状态为“RUNNING”的响应元素。

如果接收到状态为RUNNING的响应元素，那么UCC将阻止来自控制代理的后续响应。控制代理应返回状态“ERROR”、“COMPLETE”或“INVALID”。除非在特定命令定义中另有指定，否则控制代理的超时阈值为120秒。

建立连接后，控制代理将等待，直到收到以新行结尾的文本字符串。在接收到一行文本后，将分析这些值，以确保命令名、参数名和参数值在语法上是正确的。如果命令语法正确，则报告运行状态，并开始供应商专有的与设备通信的方法。一旦设备完成执行该函数，就会发送相应的响应，并且控制代理将等待读取下一行输入。控制代理和设备之间的通信应使用带外机制，因为在设备关联之前，诸如使用被测无线接口的带内通信可能不允许通信。

6 统一的CAPI控制台，即UCC

UCC建立在Wi-Fi测试套件架构之上，扩展了CAPI的功能，使用可编辑脚本命令文件作为输入来控制设备测试序列，极大地提高了CAPI命令的灵活性和可用性。有利于在测试和开发环境中采用Wi-Fi测试套件。

UCC框架包括两个关键组件：UCC核心和UCC命令脚本。UCC核心接受扩展的CAPI命令来驱动测试的执行。核心包括CAPI解释、命令传递和结果处理，堆栈返回信息以用于其他命令参数。它还处理最终的测试返回，并根据预定义的标准判定测试是通过还是失败。UCC核心通常采用两个文本文件来执行测试。Ext-CAPI文件定义了特定测试环境的初始设置，包括IP地址的别名或帧速率。P/F标准文件包含必要的UCC命令，用于指示设备执行特定的测试用例。

UCC命令脚本是基于文本的扩展CAPI命令，输入到UCC核心。使用可编辑的文本格式，可以轻松更改和调整测试序列。可以通过简单的编辑添加新的测试。

7 结语

Wi-Fi联盟认证测试套件能够通过对通信产品进行的SAR和EMC测试，以有效的认证测试标准来对市场上通信产品通信性能提升标准和认证参考，既有利于及时筛除不符合互用性通信的劣质产品，保卫消费者的利益，也有利于为消费者的购买活动提供标准化参考，在信息时代推进我国的网络通信建设进程。