Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme
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TTCN-3 und UTP

Standards: Der Rahmen für einen sicheren Entwicklungsprozess

Person in Arbeitskleidung auf einem Dach trägt ein Bauteil zu einer Mobilfunkantenne
© istock / zazamaza Marunov Zakhar

Der Geschäftsbereich Quality Engineering (SQC) arbeitet seit mehreren Jahren an der Entwicklung von Standards in der Telekommunikationsbranche, der modellgetriebenen Softwareentwicklung und dem modellbasierten Testen. Darüber hinaus ist SQC Mitglied in Standardisierungsgremien des European Telecommunications Standards Institute (ETSI) und der Object Management Group (OMG). 

In diesen Gremien hat SQC insbesondere die Entwicklung der Testbeschreibungssprache TTCN-3 und das UML Testing Profile (UTP) vorangetrieben und konnte beide Projekte in zahlreichen Industrieprojekten erfolgreich einsetzen. SQC leistet außerdem Beiträge für die Internationale Standardisierungsorganisation ISO, die International Telecommunication Union ITU-T und die Open Mobile Alliance (OMA). Darüber hinaus beeinflussen die Standardisierungsarbeiten von SQC Standards für Automobilsoftware und Steuergeräte, die in der Entwicklungsgemeinschaft für Offene Automotive-Systemarchitekturen AUTOSAR festgelegt werden. Eine detaillierte Auflistung aller Standards, an denen SQC mitgewirkt hat, finden Sie in den Downloadmaterialien.

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Testmodellierung von Kommunikationssystemen mit TTCN-3

Die Testing and Test Control Notation Version 3, kurz TTCN-3, ist eine Spezifikations- und Programmiersprache, mit der kommunikationsbasierte Systeme getestet werden können. Konkret wird diese Notation zum Testen von Mobilfunk- und Internetprotokollen, Services, Modulen, CORBA-basierten Plattformen oder Programmierschnittstellen eingesetzt. Telekommunikationsunternehmen nutzen TTCN-3 beispielsweise um die Funktionalität von Endgeräten und Netzwerkkomponenten zu testen. Im Gegensatz zu vielen anderen (Test-)Modellierungssprachen können Tests mithilfe von TTCN-3 Tests nicht nur spezifiziert, sondern auch ausgeführt werden. So lassen sich Tests mit TTCN-3 mit grafischen und textuellen Editoren erstellen, später in konventionelle Programmiersprachen wie Java, C++ oder C# mit Compilern übersetzen und mit TTCN-3 basierten Testsystemen an beliebige Schnittstellen anpassen und ausführen. Die Programmiersprache wurde von ETSI entwickelt und wird auch von diesem gepflegt und weiterentwickelt. Seit 15 Jahren beteiligt sich SQC in mehreren ETSI-Expertengruppen, den sogenannten Specialist Task Forces (STFs). Aktuell konzentriert sich die Arbeit von SQC besonders auf die Weiterentwicklung des TTCN-3 Standards, sowie dessen Anwendung zum Test von LTE-Endgeräten und Internet-Netzwerkkomponenten.

TTCN-3 wurde erstmals im September 2000 der Öffentlichkeit vorgestellt. Seit der Version v2.2.1. hat die Sprache eine Stabilität erreicht, die sie auch für die Werkzeugentwicklung und industrielle Anwendung einsetzbar macht. Änderungen können seit 2005 entlang des Change-Request(CR)-Prozesses transparent verfolgt werden.

Nahtlose Übergänge zwischen System- und Testentwicklung: Das UML Testing Profile (UTP)

Die Unified Modeling Language (UML) ist eine von der Object Management Group (OMG) standardisierte, grafische Modellierungsnotation, die zur objektorientierten Analyse und zum Design von IT-Systemen eingesetzt wird. Die UML hat sich mittlerweile sowohl in der Forschung als auch in der Industrie als »lingua franca« etabliert. Die Akzeptanz der UML als Modellierungsnotation wirkte sich rasch auf den Forschungsbereich des modellbasierten Testens (MBT) aus. Die Modellierungsnotation definiert jedoch keinerlei native Testkonzepte. Solche Konzepte werden jedoch benötigt, um die UML zur systematischen und strukturierten Validation und Verifikation von IT-Systemen einzusetzen. Um diesem Mangel abzuhelfen, wurde parallel zum Entwurf der UML 2 Spezifikation das UML Testing Profile (UTP) entwickelt, das SQC gemeinsam mit anderen Partnern vorgeschlagen und entwickelt hatte. UTP unterstützt modellbasierte Testverfahren, indem es dedizierte Testkonzepte für die Analyse und den Entwurf von Testfällen spezifiziert. Dadurch fügt sich das UTP nahtlos in die UML ein und verhindert einen konzeptionellen, semantischen und notationsabhängigen Bruch zwischen System- und Testentwicklung. Seit Dezember 2014 ist eine neue Version, das UTP 2, in der Entwicklung bei der OMG. Die UTP Working Group wird erneut von den Expertinnen und Experten des System Quality Centers angetrieben. UTP 2 richtet sich deutlich an die Ansprüche, die von der Industrie an eine moderne, grafische und einfach anzuwendenden Testmodellierungsprache gestellt werden.