Il 3GPP conformance testing

I terminali mobili moderni sono dispositivi complessi che racchiudono in un unico oggetto numerose funzionalità tra le quali stack protocollari, tecnologie di accesso, supporto di molteplici bande, sistemi audio e video, sistemi operativi, interfacce utente, supporto di applicazioni e molto altro. Questi dispositivi sono introdotti in un mercato che ha un livello di aspettativa alto in termini di prestazioni e user experience. In questo scenario il testing gioca un ruolo fondamentale in tutte le fasi del ciclo di vita del terminale, a partire dalla fase di sviluppo sino ad arrivare al supporto post vendita. Il testing esaustivo di tutte le funzionalità non è praticabile, il terminale è infatti composto da così tanti elementi funzionali che le combinazioni risultanti sarebbero quasi infinite e non potrebbero essere coperte tutte.
Nell’attuale panorama dell’industria del testing si possono identificare le seguenti tipologie:

  1. Development phase Testing: principalmente ad opera delle manifatturiere dei chipset per verificare la corretta implementazione durante le fasi di progetto e produzione.
  2. Integration Testing: questo è uno dei test più importanti, in mancanza di questo si possono verificare seri problemi nelle seguenti fasi di conformance testing, Carrier Acceptance  testing e Interoperability Testing.
  3. Conformance Testing: il conformance testing si basa sulle specifiche di test realizzate dagli enti di standardizzazione (in particolare dal 3GPP) e fornisce un insieme di test predefinito e copre una gran parte gli aspetti radio e di protocollo in modo da assicurare un livello minimo di accettabilità e di interoperabilità.
  4. Laboratory Carrier Acceptance Testing: sono dei test che si pongono in aggiunta al conformance testing e sono basati su test list e su requisiti definiti dall’operatore stesso che possono essere di diversa natura. I test di Carrier Acceptance possono derivare da considerazioni tecniche di aree non coperte dal conformace testing, possono essere dei requisiti di business o di servizio definiti dal marketing oppure possono essere finalizzati a evitare problemi e disservizi in rete e molti altri input a totale discrezione dell’operatore radiomobile.
  5. Interoperability Testing: anche nel caso di terminali perfettamente conformi si potrebbero verificare casi in cui due diverse implementazioni potrebbero non interlavorare correttamente. Questo avviene perché gli standard sono molto complessi e lasciano aperte diverse possibilità di implementazione. L’IoT testing è quindi fondamentale per assicurare l’interlavoro sia di apparati di rete che di terminali di manifatturiere diverse.

Nell’industria delle telecomunicazioni sino alla fine degli anni ‘90 un terminale doveva soddisfare un certificazione regolata dalle autorità nazionali chiamata type approval per essere immesso sul mercato. A seguito della deregolamentazione dell’industria delle telecomunicazioni lo schema di type approval è stato sostituito dall’autocertificazione (self-certifcation). Le specifiche di test attuali ereditano i requisiti di type approval i cui principali filoni sono i seguenti:

  1. Radio receiver and transmitter RF performance characteristics,
  2. Signalling Protocol Conformance,
  3. EMC (Electromagnetic radiation compliance),
  4. Audio Performance,
  5. Absorption of electromagnetic radiation by the human body – SAR (Specific Absorption Rate).

Nel caso 1 (Test RF), anche dopo la deregolamentazione, alcuni test continuano ad essere di importanza per gli organi regolatori nazionali, in particolare per assicurare che vanga fatto un uso corretto dello spettro associato alle licenze, anche nel caso di EMC e SAR si continua a rimanere sotto il cappello degli enti regolatori. Il punto 2 sulla segnalazione nasce sulla base dei principi del type approval dell’ISDN standardizzato dall’ETSI, ma diviene molto più complesso, perché a tutte le funzionalità per i servizi di accesso fisso si vanno ad aggiungere molti più servizi, tra i quali ovviamente la gestione della mobilità. I test sulla segnalazione oggi sono totalmente deregolamentati, ma costituiscono i test più numerosi e complessi che l’industria deve oggi affrontare. Il modello consolidato in ETSI di type approval verrà utilizzato negli anni a seguire per UMTS e ad oggi per LTE. ETSI infatti si occupa tuttora con una Task Force ad hoc di sviluppare in un ambiente formale di test (TTCN) tutti i test standardizzati dal 3GPP RAN5 e che saranno adottati dall’industria per il Signalling Protocol Conformance. Per quanto riguarda i test RF il RAN5 definisce le procedure di prova, ma l’implementazione è lasciata alle manifatturiere di apparati di test e ai provider dei servizi di test, non esiste quindi un equivalente linguaggio formale definito dall’ETSI come per i test di segnalazione.
In 3GPP, i gruppi coinvolti nel definire le specifiche di test sono GERAN WG3 per il GSM e RAN WG5 per le tecnologie di accesso successive. In aggiunta anche SA WG4 (Audio Codec) e CT WG6 (USIM) coprono alcuni aspetti di conformance testing. Il principale tra i gruppi è indubbiamente il RAN5 che specifica i test di conformità per i terminali UMTS, LTE e oltre. Le specifiche di test del RAN5 si basano su requisiti definiti da altri gruppi: il RAN WG4 per gli aspetti radio, il RAN WG2 e il CT WG1 per gli aspetti di segnalazione.
Per l’operatore radiomobile il caso in cui il terminale non operi correttamente può avere conseguenze disastrose per il suo business, risultante ad esempio in una perdita di clienti (cattive performance radio possono dare la percezione di scarsa copertura). Le conseguenze per l’operatore possono essere ancora peggiori, addirittura la rete potrebbe subire danni a causa di terminali malfunzionanti. Ad esempio un sovraccarico della segnalazione causato da un terminale potrebbe mettere fuori servizio altri utenti. In questo scenario l’operatore è sicuramente uno dei primi attori a trarre vantaggio da un solido schema condiviso dall’industria del testing. In aggiunta le specifiche di test sviluppate in abbiente di conformance sono spesso utilizzate come riferimento nella gestione delle relazioni con i fornitori sia di terminali che di apparecchiature di misura.
Le manifatturiere di terminali sono anche fortemente coinvolte nella definizione del testing. In molte nazioni infatti i terminali sono presenti sul mercato direttamente senza intermediazione dell’operatore (open market). In ogni caso sia che il terminale sia venduto direttamente o che sia brandizzato dall’operatore, la manifatturiera rappresenta il diretto interessato ed il responsabile finale del prodotto anche nel caso integri soltanto prodotti di terza parte già testati separatamente.
Le manifatturiere di rete sono generalmente meno coinvolte nel processo di conformance dei terminali, in ogni caso seguono il processo perché considerano il terminale un elemento di rete cruciale che assicura che le features implementate in rete operino correttamente. Un altro attore è rappresentato dall’industria dei chipset maker, in quanto tutti gli stack protocollari e le catene radio supportate dal telefono sono implementati nel chipset. Nonostante poi il prodotto finale sarà testato di nuovo nella sua interezza il chipset maker deve avere una consolidata attività di testing dovuta sia alle alte aspettative del mercato dei system integrator sia per assistere tutte le fasi interne di sviluppo del chipset.
I produttori di apparati di test sono particolarmente attivi nella standardizzazione 3GPP, che costituisce una buona parte del loro core business; infatti i loro apparati costituiscono un elemento fondamentale per attuare quanto scritto nelle specifiche di test, per fornire un ambiente che simuli sia la core network che la rete di accesso.
In questo scenario molte sono le organizzazioni commerciali interessate al test del terminali, ci sono compagnie che offrono direttamente  il servizio di testing come loro principali attività (Test Houses) e offrono tale servizio anche agli operatori per la loro certificazione interna. Telecom Italia dispone di laboratori in grado di offrire il servizio di certificazione;. in quest’ottica, Telecom Italia contribuisce attivamente alla definizione del conformance testing partecipando attivamente ai gruppi di standardizzazione 3GPP.

 

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