目前WCDMA网络是国际上最为流行的3G网络。WCDMA制式终端产品成熟的一个重要标志是终端一致性测试能力的完善。因此,开展针对WCDMA系统终端测试技术的深入研究,自主研发高品质WCDMA终端测试仪产品,对于建立我国第三代移动通信产业具有重大的意义。高层(L3, Layer3)协议栈状态机是WCDMA终端测试仪的核心软件,也是本课题重点研究与解决的内容。本文从软件工程的设计思想角度出发,结合WCDMA网络协议栈层通信协议,提出了一种适合WCDMA终端测试仪高层协议栈状态机的开发流程,并在实践中得以实现。本文研究了WCDMA通信系统的结构和协议栈软件的设计需求,基于当前协议版本的演进,重点研究了3GPP规范(Release5版本,HSDPA)Uu接口的接入层中的RRC层,就其逻辑结构、功能和状态等进行了深入分析,提出了基于瞬态表的状态机设计思想。在协议分析的基础上,进行状态机元素设计：设计状态机的稳态及状态跃迁模型；设计状态机处理单元、参数库、消息库、发送单元、接收单元和异常保护单元六个模块。在协议设计的基础上,本文以MSC(Message Sequence Chart,消息序列图)描述协议中的RRC层消息交互流程图。本文分析了状态迁移相关协议事件,并通过状态机各模块的协同工作完成协议流程图,使用基于TTCN-3测试语言的工具软件,完成到可执行代码的转化,最终实现L3状态机对WCDMA终端一致性测试的支持。本文的研究成果已经用于WCDMA终端测试仪的商用版本中,并取得了良好的市场效果,测试仪能够提供予WCDMA终端完善的测试解决方案。