為了推動WiMAX技術(shù)的市場化，Intel公司于2001年牽頭成立了WiMAX論壇。國內(nèi)的中興、華為都是WiMAX論壇的重要成員，其中中興是董事會成員。WiMAX論壇有兩個重要任務(wù)，一個是開發(fā)相關(guān)標準，另一是是開展WiMAX產(chǎn)品的認證工作。前者使得WiMAX設(shè)備廠商在開發(fā)產(chǎn)品時有參考規(guī)范，后者可以以保證各廠商的WiMAX產(chǎn)品的互聯(lián)互通性。
根據(jù)WiMAX論壇開發(fā)的技術(shù)標準的定義，WiMAX網(wǎng)絡(luò)由接入網(wǎng)(ASN：Access Service Network)和核心網(wǎng)(CSN：Connectivity Service Network)組成。ASN關(guān)注WiMAX的空中接口，為用戶提供WiMAX的無線接入，由基站(Bs)和ASN接入網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)等網(wǎng)元設(shè)備組成。CSN是WiMAX的核心網(wǎng)，為用戶提供基于WiMAX的IP連接服務(wù)。CSN中可以包含鑒權(quán)、授權(quán)、計費(AAA：Authentication，Authorization，Accounting)代理／服務(wù)器、簡單文件傳輸協(xié)議(Tm：Trivial File Transfer Protoc01)服務(wù)器、動態(tài)主機設(shè)置協(xié)議(DCHP：Dynamic Host Configuration Protocol)服務(wù)器和歸屬代理(HA：Home Agent)等。
WiMAX論壇于2010年啟動了開放零售認證計劃(Open Retail Certification Initiative)，以求降低WiMAX網(wǎng)絡(luò)運營商測試成本，推動WiMAX消費者產(chǎn)品的迅速普及。
開放零售認證計劃相對傳統(tǒng)認證計劃來講，在傳統(tǒng)認證的基礎(chǔ)上增加了三層測試。如圖1所示，新增加的測試主要關(guān)注“網(wǎng)絡(luò)接入、探測、選擇和安全”、“空中下載預(yù)配置、激活與操作”及“認證版本信號”三方面功能，其中“空中下載預(yù)配置、激活與操作”對設(shè)備廠商的要求最多。目前開放零售認證計劃還處于1a階段，在這個階段0MA DM協(xié)議在新增加的“空中下載預(yù)配置、激活與操作”測試中，扮演了重要的角色。
1 0MA DM協(xié)議簡介
OMA的全稱是0pen Mobile Alliance，亦即是開放移動聯(lián)盟。0MA通過下設(shè)技術(shù)工作組，對移動終端的瀏覽和內(nèi)容(Browser&Content)、設(shè)備管理(Device Management，DM)、數(shù)據(jù)同步(Data Synchronization)、定位(Location)和業(yè)務(wù)消息終端下載(OMA Download over the Air)等多方面定義了相應(yīng)的規(guī)范，用以保證移動終端的互聯(lián)互通。
設(shè)備管理(DM)協(xié)議應(yīng)用范圍很廣。特別是在3G時代，其應(yīng)用得到了大規(guī)模的增長。0MA DM是通過空中下載技術(shù)(OTA：Over-The-Air)，從遠程服務(wù)器下載管理操作命令到移動終端上，然后移動終端自動運行相關(guān)命令，完成對終端設(shè)備的固件更新、參數(shù)配置、數(shù)據(jù)采集、診斷等各種管理功能。如果運營商需要獲得終端設(shè)備的功能信息和業(yè)務(wù)信息，則移動終端可以通過0MA DM協(xié)議將相關(guān)信息上傳道網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
OMA DM協(xié)議的執(zhí)行主體包括DM服務(wù)器和DM客戶端，其中DM服務(wù)器是控制方，DM客戶端是被控制方。在實際應(yīng)用中，雙方通過節(jié)點(node)來執(zhí)行相關(guān)管理命令，其使用的數(shù)據(jù)包的格式和SyncML同步協(xié)議及SyncML表示協(xié)議類似。節(jié)點可以掛接一個終端設(shè)備的一系列參數(shù)配置，提供某種應(yīng)用的所有信息。比如當終端要向服務(wù)器提供設(shè)備信息時，就在節(jié)點中下掛了DevInfo MO參數(shù)節(jié)點，該節(jié)點中包含了該終端的設(shè)備標識符、制造商信息、設(shè)備型號、使用的DM協(xié)議版本、使用語言等信息。另外，節(jié)點還可以掛接終端設(shè)備中軟件運行時的環(huán)境(run-time environment)，通過對節(jié)點的操作，從而對相關(guān)軟件進行安裝、升級、反安裝等操作。
OMA DM服務(wù)器管理OMA DM客戶端時首先會進行引導(dǎo)過程(BOOTSTRAP)。通過引導(dǎo)過程，DM客戶端進入了0MA DM服務(wù)器的管理網(wǎng)絡(luò)中。之后才會有DM服務(wù)器和DM客戶端之間的數(shù)據(jù)交互，也就是設(shè)備的初始化和管理過程(PROVISION AND MANAGMENT)。如圖2所示，OMA DM數(shù)據(jù)交互時可以分為會話建立階段和會話管理階段兩個階段。
圖2中的PKG#0-4代表0MA DM會話中的5種消息類型。會話的啟動可以由DM服務(wù)器發(fā)起，也可以由DM客戶端發(fā)起。大部分無線設(shè)備出于安全考慮的原因，不會連續(xù)監(jiān)聽服務(wù)器的消息，這種情況下，就可以由DM服務(wù)器通知DM客戶端發(fā)起會話。DM客戶端會通過PKG#1告知DM服務(wù)器該會話是由PKG#0觸發(fā)，還是由DM客戶端主動發(fā)起。在會話建立階段，DM服務(wù)器通過OMA DM協(xié)議檢查客戶端的設(shè)備標識符、制造商信息、設(shè)備型號、使用的DM協(xié)議版本及使用語言等信息，根據(jù)這些信息在服務(wù)器中找到對應(yīng)該信息。比如說需要進行軟件升級，則在服務(wù)器中找到對應(yīng)的版本。在會話管理階段，DM客戶端對服務(wù)器的管理命令進行回復(fù)。然后DM服務(wù)器或者發(fā)出進一步的管理操作命令，或者終止會話。
WiMAX主要關(guān)注底層協(xié)議，OMA解決上層的實際應(yīng)用，而WiMAX是全IP的結(jié)構(gòu)，三者的分層關(guān)系如圖3所示。
2 WiMAX初始化引導(dǎo)
WiMAX設(shè)備在執(zhí)行OMA DM時，首先也會進行引導(dǎo)過程。WiMAX把這個引導(dǎo)過程稱之為WiMAX初始化引導(dǎo)(WIB：WiMAX Initial Boot-strap)，對應(yīng)在OMA DM服務(wù)器中的部分也稱為WIB服務(wù)器。WIB過程如圖4所示。
圖4 WIB過程
由圖4可知，WIB過程可以分解成以下兩個步驟：
(1)當WiMAX終端通過DHCP獲得IP地址后，就會使用DNS-SRV來發(fā)現(xiàn)WIB服務(wù)器；
(2)使用HlTP消息在WiMAX設(shè)備和WIB服務(wù)器之間進行OTA協(xié)議類型的協(xié)商。
在第2個步驟中，注意到0TA的協(xié)議除了OMA-DM，也有可能是TR-069?，F(xiàn)階段的開放零售認證計劃中，TR-069涉及的測試很少。WIB服務(wù)器可以直接存儲引導(dǎo)配置信息，也可以扮演一個代理的角色來下發(fā)引導(dǎo)配置信息，還可以把WiMAX終端重定向到另一個WIB服務(wù)器上。
現(xiàn)階段WiMAX認證項目對WIB的驗證通過網(wǎng)絡(luò)一致性測試(NCT)進行。圖5是NCT的實驗環(huán)境。WiMAX論壇規(guī)定NCT的認證測試系統(tǒng)的提供商必須來自Agilent、AT4 Wireless及Anite中的任何一家。
由于WIB過程相對比較簡單，測試規(guī)范目前只定義了5項測試例，驗證的內(nèi)容包括：
(1)WIB成功后，WiMAX終端能否發(fā)起PKG#1，以啟動會話；
(2)WiMAX終端在過程“2a”中的發(fā)出的HTFP消息是否正確；
(3)WiMAX終端在過程“2c”中獲得多條HITP消息時如何處理；
(4)WiMAX終端在過程“2c”中獲得錯誤HTFP消息時如何處理；
(5)WiMAX終端獲得非法的引導(dǎo)文件時如何處理。
3 OAM DM的配置和管理
現(xiàn)階段WiMAX認證項目與OMA有相關(guān)的測試主要集中在OMA DM的配置和管理，亦即是WIB之后的過程。WiMAX終端和OMA DM服務(wù)器之間的交互流程可以參考圖2。
WiMAX論壇定義了兩種測試環(huán)境進行驗證WiMAX終端的OMA DM配置和管理功能，分別是網(wǎng)絡(luò)一致性測試（NCT）和運營商互操作測試（OiOT）。由表1可以看出，現(xiàn)階段這部分涉及的測試例共有28項。
表1 “OMA DM的配置和管理”對應(yīng)測試例
被測的WiMAX終端位于全球各家WiMAX認證實驗室中，通過本地的ASN接入WiMAX無線環(huán)境，通過VPN隧道，和位于美國AT4 Wireless實驗室的OMA DM服務(wù)器進行OMA DM的協(xié)議驗證。
這部分測試例驗證的是當WiMAX終端收到在不同情況下OMA DM服務(wù)器下發(fā)各種操作管理指令后，其反應(yīng)工作是否正確。這些操作管理指令包括ADD、GET、REPLACE和DELETE等。
4 結(jié)語
OMA DM技術(shù)在WiMAX上的應(yīng)用才剛剛起步，實現(xiàn)了OMA功能的產(chǎn)品在市面上很難找到。今年Intel公司推出的622ANXHMW模塊，成為了業(yè)界最早的一款帶有OMA DM功能的商用產(chǎn)品。目前，這款WiMAX模塊已經(jīng)被WiMAX論壇選中成為了OiOT OMA DM功能驗證的參考設(shè)備。
由于0MA協(xié)議與底層無關(guān)，所以0MA DM與WiMAX在技術(shù)的結(jié)合上比較容易。加上0MA DM技術(shù)在手機等無線終端上已經(jīng)得到了大規(guī)模的應(yīng)用，WiMAX終端廠商有著很多成功的經(jīng)驗可以借鑒。隨著WiMAX商用網(wǎng)絡(luò)的逐漸壯大，0MA DM在WiMAX中的應(yīng)用也將越來越多，越來越成熟。