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NGN網(wǎng)絡(luò )測試技術(shù)

2008/02/18

  探討了NGN網(wǎng)絡(luò )測試中的性能測試技術(shù),重點(diǎn)闡述了呼叫性能測試技術(shù);介紹了語(yǔ)音質(zhì)量的測試原理、測試規范、測試方法和測試參數;對NGN網(wǎng)絡(luò )的維護進(jìn)行了比較簡(jiǎn)單的討論,闡述了運營(yíng)商的兩種網(wǎng)絡(luò )維護模式的相同和不同之處,以及如何應用。

1.網(wǎng)絡(luò )性能測試

  1.1 網(wǎng)絡(luò )性能測試介紹

  隨著(zhù)NGN網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的日益成熟,全球電信運營(yíng)商都在某種利益(成本低廉和新業(yè)務(wù)應用)的驅動(dòng)下大量部署NGN網(wǎng)絡(luò ),每年以30%左右的速度遞增。由于目前的NGN網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)以軟交換為核心并由PSTN網(wǎng)絡(luò )和VoIP網(wǎng)絡(luò )融合在一起的復雜網(wǎng)絡(luò ),多種接口、多種協(xié)議、多種媒體并存,存在PSTN與VoIP設備的兼容性、VoIP網(wǎng)絡(luò )內部不同設備提供商的設備兼容性、網(wǎng)絡(luò )設計性能與實(shí)際部署性能的差異性、語(yǔ)音(也許還有視頻)質(zhì)量的差異性等挑戰都不同程度地擺在了運營(yíng)商面前。如果處理不好,很可能造成網(wǎng)絡(luò )部署失敗,運營(yíng)商不僅要蒙受經(jīng)濟損失,還要承受更大的社會(huì )壓力。那么,運營(yíng)商就會(huì )不約而同的把目光聚焦到網(wǎng)絡(luò )測試技術(shù)本身,我們認為網(wǎng)絡(luò )性能測試是很重要的一環(huán)。

  NGN網(wǎng)絡(luò )性能測試要兼顧PSTN與VoIP網(wǎng)絡(luò )的融合,既要考慮滿(mǎn)負荷條件下的語(yǔ)音質(zhì)量測試,也要考慮軟交換的純信令的壓力測試,還要考慮媒體網(wǎng)關(guān)對媒體流的處理能力測試。對應于電信運營(yíng)商來(lái)說(shuō),比較全面的NGN網(wǎng)絡(luò )測試,不但要考慮本地的端到端測試,還要考慮異地(跨地域)的性能測試;從測試技術(shù)來(lái)講,一般包括同步呼叫測試、異步呼叫測試、長(cháng)保持呼叫測試、語(yǔ)音質(zhì)量測試,以及語(yǔ)音間斷/語(yǔ)音滑動(dòng)測試、回聲測試、其他性能測試等。

  NGN網(wǎng)絡(luò )性能測試構架中,一般采用一個(gè)或兩個(gè)測試點(diǎn),即被仿真的主叫方和被叫方在一臺或兩臺儀表上,兩個(gè)測試點(diǎn)可以在同一地點(diǎn),也可以在不同地點(diǎn)進(jìn)行跨地域測試。被仿真的主叫方和被叫方可以是軟交換、媒體網(wǎng)關(guān)、模擬用戶(hù)、VoIP用戶(hù)、PSTN網(wǎng)絡(luò )等各種網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn);可以采用SIP,SIP-T,H.323,MGCP,H.248,Sigtran等VoIP協(xié)議,也可以采用隨路,SS7,PRI,V5,模擬線(xiàn)等PSTN信令;可以使用G.711/G.723/G.726/G.729等語(yǔ)音編碼方式,也支持H.261/H.263/H.264等視頻編碼方式;主叫方和被叫方可以分別在PSTN和VoIP兩個(gè)網(wǎng)絡(luò )中,這對于測試網(wǎng)絡(luò )的融合性能很有幫助。一般使用一個(gè)操作平臺,設定測試腳本,手動(dòng)或自動(dòng)輸出報告。報告一般包括呼叫完成情況(完成率/呼損/CPS/BHCA等)、網(wǎng)絡(luò )損傷情況(延遲/抖動(dòng)/丟包/錯序等)、語(yǔ)音質(zhì)量情況(MOS/PSQM/PESQ等)、網(wǎng)絡(luò )回聲情況、呼叫錯誤及原因等。從圖1可以看出,NGN網(wǎng)絡(luò )性能測試構架包括操作控制臺、測試點(diǎn)(測試工具)、被測PSTN和VoIP網(wǎng)絡(luò )等。

圖1 NGN網(wǎng)絡(luò )性能測試架構

  1.2 幾種常見(jiàn)的性能測試方法

  (1)同步呼叫測試(測試NGN系統的峰值壓力)

  同步呼叫一般分為純信令和帶媒體流的兩種,分別測試系統對信令和媒體流的處理能力;同步呼叫一般采用幾十到幾千個(gè)用戶(hù)同時(shí)發(fā)起呼叫,使用二分法,精確驗證出NGN系統同時(shí)能夠處理多少路呼叫并發(fā),是一種峰值壓力的測試。測試時(shí)間一般不超過(guò)1h;呼損不能超過(guò)萬(wàn)分之一。

  (2)異步呼叫測試(驗證NGN系統的呼叫性能,如BHCA,CPS等)

  異步呼叫一般分為純信令和帶媒體流的兩種,分別測試軟交換對信令的處理能力和媒體網(wǎng)關(guān)對媒體流的處理能力;異步呼叫一般由足夠多的用戶(hù)采用異步方式發(fā)起呼叫(例如間隔一秒發(fā)呼一個(gè)用戶(hù)),通過(guò)更改呼叫保持時(shí)間和呼叫間隔時(shí)間來(lái)調整壓力,精確驗證出NGN系統的呼叫性能,通常體現在BHCA和CPS數值上,即系統每小時(shí)或每秒處理呼叫的能力。測試時(shí)間一般超過(guò)1h,甚至達到24h或48h;呼損不能超過(guò)萬(wàn)分之一。

  (3)長(cháng)保持呼叫測試(測試NGN系統對于長(cháng)保持呼叫的處理能力)

  長(cháng)保持呼叫一般分為純信令和帶媒體流的兩種,分別測試軟交換對信令的處理能力和媒體網(wǎng)關(guān)對媒體流的處理能力;長(cháng)保持呼叫一般由足夠多的用戶(hù)采用同步或異步方式發(fā)起呼叫,呼叫保持時(shí)間一般不低于8h,精確驗證出NGN系統的對于長(cháng)呼叫的處理能力,即在規定時(shí)間內有無(wú)“掉話(huà)”,通常體現在呼損數值上,不能超過(guò)萬(wàn)分之一。

  (4)語(yǔ)音質(zhì)量測試(測試在一定壓力下,NGN系統內端到端的語(yǔ)音質(zhì)量)

  語(yǔ)音質(zhì)量測試一般指端到端的語(yǔ)音質(zhì)量測試,主被叫兩端所連接的呼叫通常會(huì )經(jīng)過(guò)媒體網(wǎng)關(guān)等對語(yǔ)音進(jìn)行編解碼處理的網(wǎng)絡(luò )設備,當然還有其它可能產(chǎn)生損傷的網(wǎng)絡(luò )設備。語(yǔ)音質(zhì)量測試一般由足夠多的用戶(hù)采用同步或異步方式發(fā)起呼叫,測試時(shí)間一般不超過(guò)1h。主要測試參數包括:MOS,PSQM,PESQ等ITU標準語(yǔ)音質(zhì)量參數,還有單向時(shí)延、雙向時(shí)延、抖動(dòng)、丟包、亂序等網(wǎng)絡(luò )質(zhì)量參數,當然還有呼叫完成率,即呼損指標,不超過(guò)萬(wàn)分之一。

  (5)回聲測試(測試在一定壓力下,NGN系統處理回聲的能力)

  回聲是PSTN網(wǎng)絡(luò )中由于2~4線(xiàn)轉換造成的,在PSTN與VoIP網(wǎng)絡(luò )融合的過(guò)程中,被媒體網(wǎng)關(guān)進(jìn)一步放大了。回聲測試一般只要求有限壓力條件,主要測試系統的一次/兩次/三次回聲的時(shí)延和強度。一般來(lái)說(shuō),回聲最好不要超過(guò)150ms,超過(guò)150ms,人的耳朵可以分辨出回聲,超過(guò)400ms,人的感覺(jué)就會(huì )很差,造成很?chē)乐氐恼Z(yǔ)音質(zhì)量問(wèn)題。

  (6)語(yǔ)音間斷/滑動(dòng)測試(測試在一定壓力下,NGN系統對語(yǔ)音的處理能力)

  語(yǔ)音間斷指語(yǔ)音在傳輸過(guò)程中出現斷裂,一般在20ms以上的斷裂需要統計,一次連續語(yǔ)音中的斷裂總長(cháng)度與語(yǔ)音長(cháng)度之比稱(chēng)為“語(yǔ)音間斷比”,信息產(chǎn)業(yè)部的測試規范中要求其不能超過(guò)2%。語(yǔ)音滑動(dòng)指語(yǔ)音在傳輸過(guò)程中兩端出現滑碼變形,一般在20ms以上的斷裂需要統計,一次連續語(yǔ)音中的滑動(dòng)總長(cháng)度與語(yǔ)音長(cháng)度之比稱(chēng)為“語(yǔ)音滑動(dòng)比”,信息產(chǎn)業(yè)部的測試規范中要求其不能存在,否則視為語(yǔ)音質(zhì)量不好。測試中,一般會(huì )給出語(yǔ)音間斷和語(yǔ)音滑動(dòng)的次數和每次的時(shí)間長(cháng)度,客戶(hù)可以根據這些數據計算出語(yǔ)音間斷比和語(yǔ)音滑動(dòng)比。

  (7)其他性能測試

  其他NGN系統性能測試還包括:視頻性能及視頻質(zhì)量測試、傳真性能及傳真質(zhì)量測試、Modem性能及Modem質(zhì)量測試等,在這里就不詳細探討了。

2.語(yǔ)音質(zhì)量測試

  在電信領(lǐng)域,我們的前輩也曾經(jīng)在PSTN網(wǎng)絡(luò )部署的時(shí)候遇到過(guò)諸如回聲和傳輸衰減等影響通話(huà)質(zhì)量的問(wèn)題,但他們通過(guò)回聲抑制和增益補償等技術(shù)很好的解決了這些問(wèn)題,使得PSTN網(wǎng)絡(luò )的話(huà)音質(zhì)量非常穩定。但是這種情況在最近幾年有所改變,隨著(zhù)全球電信運營(yíng)商大量部署NGN網(wǎng)絡(luò ),PSTN與VoIP網(wǎng)絡(luò )不斷融合,話(huà)音質(zhì)量問(wèn)題又被提出來(lái),似乎成了我們難以回避的障礙。下面我們分析一下話(huà)音質(zhì)量及其測試方面的問(wèn)題。

  2.1 話(huà)音質(zhì)量的測試標準和測試方法

  在測量話(huà)音質(zhì)量時(shí),需要研究三類(lèi)基本的服務(wù)質(zhì)量:

  話(huà)音質(zhì)量測量的目的是通過(guò)主觀(guān)或客觀(guān)的測量方法,即通過(guò)人為的測量項目或基于計算機的測量工具,對一種或多種以上的話(huà)音質(zhì)量類(lèi)別給出一個(gè)可信的估計。

  (1)主觀(guān)收聽(tīng)質(zhì)量測量

  主觀(guān)測量是一種久經(jīng)考驗的話(huà)音質(zhì)量測量方法,但這種方法成本太高,費時(shí)也太長(cháng)。有一種更廣為人知的主觀(guān)類(lèi)測量方法,叫做絕對種類(lèi)定級(Absolute Category Rating,ACR)測量。

  在A(yíng)CR測量中,收聽(tīng)者按照從1~5的5級損傷指標對一系列音頻文件進(jìn)行分級:5(非常好),4(好),3(可以),2(較差),1(差)。

  在取得了每個(gè)收聽(tīng)者給出的得分之后,計算所有音頻文件的一般或平均意見(jiàn)得分(Mean Opinion Score, MOS)。為了使ACR測量得到可信的測量結果,接受測量的人數至少應在16個(gè)以上,而且測量應該在一個(gè)安靜的環(huán)境下,在可控的條件下完成。

  通常,ACR測量的得分隨收聽(tīng)者的增加而趨向穩定。為了降低測量得分的可變性并幫助衡量測量結果,測量中通常會(huì )包括一些參考文件,這些文件中包含了“為業(yè)界接受的”MOS得分。

  (2)會(huì )話(huà)質(zhì)量測量

  在會(huì )話(huà)測量中,通常會(huì )將一群收聽(tīng)者放在交互式通信的環(huán)境下,并要求他們通過(guò)一個(gè)電話(huà)或VoIP系統完成一項任務(wù)。測量人員在系統中加入延遲和回聲等效應,然后調查測量主體對連接質(zhì)量看法如何。

  延遲效應對會(huì )話(huà)質(zhì)量的影響隨任務(wù)不同而有很大差異。對于非交互式的任務(wù)而言,幾百毫秒的單向延遲都是可以忍受的;而對交互性較強的任務(wù),哪怕是很短的延遲都可能造成會(huì )話(huà)困難。

  延遲對不同任務(wù)影響不同的這種情況就造成在會(huì )話(huà)呼叫質(zhì)量的解釋上出現問(wèn)題。例如,兩個(gè)相同的VoIP系統連接都會(huì )產(chǎn)生300ms的單向延遲,但一個(gè)系統用于高交互性的商業(yè)談判,而另一個(gè)系統則用于朋友間的非正式聊天。那么前一個(gè)系統中的用戶(hù)可能會(huì )覺(jué)得呼叫質(zhì)量很差,而后一個(gè)系統中的用戶(hù)則可能根本注意不到這一延遲。

  很顯然,這種會(huì )話(huà)質(zhì)量測量也屬于主觀(guān)評價(jià)的范疇。下面看看客觀(guān)評價(jià)。

  (3)基于樣本的客觀(guān)測量

  ITU開(kāi)發(fā)了P.861(PSQM)和更新的P.862(PESQ),力圖用成本更低的客觀(guān)測量法來(lái)做為主觀(guān)收聽(tīng)質(zhì)量測量的補充。采用這些測量技術(shù),可以通過(guò)比較送入系統中的一個(gè)原始參考文件與輸出的受損文件之間的差異,得到由傳輸系統或CODEC引入的失真。這些技術(shù)的初衷雖然是為了CODEC的實(shí)驗室測量,但在VoIP網(wǎng)絡(luò )測量中也得到了廣泛使用。

  P.861(PSQM)和P.862(PESQ)算法將參考信號和受損信號都分成較短的交迭樣本塊,計算每一塊的傅立葉變換系數,并比較他們的系數。P.862算法最后給出一個(gè)PESQ得分,該得分與MOS的范圍相近,但它并不是MOS的準確映射。新的PESQ-LQ得分更接近收聽(tīng)質(zhì)量MOS。這些算法都同時(shí)要求訪(fǎng)問(wèn)源文件和輸出文件才能測量后者相對于前者的失真。

  (4)話(huà)音質(zhì)量的測試方法

  大部分語(yǔ)音測試設備(例如Spirent的Abacus)都是采用基于ITU P.861與P.862規范標準,對網(wǎng)絡(luò )或者設備進(jìn)行客觀(guān)評價(jià)。這里我們用Spirent的Abacus5000來(lái)舉例說(shuō)明話(huà)音質(zhì)量的評價(jià)方法。Abacus5000是基于呼叫的測試系統,它可以在模擬用戶(hù)產(chǎn)生呼叫的同時(shí)生成真實(shí)的媒體流。針對音頻,可提供3-tone,Resilient測試;針對話(huà)音,能夠發(fā)送標準的男聲、女聲、混音等.wave格式文件。標準的測試文件從發(fā)送端經(jīng)過(guò)被測網(wǎng)絡(luò )傳輸后到接收端,測試系統通過(guò)話(huà)音質(zhì)量評估手段,比較原始語(yǔ)音文件和接收到的語(yǔ)音文件間的異同來(lái)對被測系統進(jìn)行評估,得到PSQM(P.861)或者PESQ(P.862)。系統還可以提供客觀(guān)測試方法到主觀(guān)測試結果的相關(guān)性對應,即PSQM/PESQ到MOS的轉換。圖2所示的為Abacus5000的語(yǔ)音質(zhì)量測試方法。

圖2 Abacus5000的語(yǔ)音質(zhì)量測試方法

  2.2 語(yǔ)音質(zhì)量參數

  語(yǔ)音質(zhì)量主要有三種ITU標準:

  (1)MOS(ITU-P.800),1~5分,5分最好,屬于主觀(guān)評價(jià)指標;

  (2)PSQM(ITU-P.861),0~6.5分,0分最好,屬于客觀(guān)評價(jià)指標;另外,PSQM+屬于PSQM評分標準的擴展,評分標準與PSQM相同;

  (3)PESQ(ITU-P.862),-0.5~4.5分,4.5分最好,屬于客觀(guān)評價(jià)指標,又稱(chēng)之為“話(huà)音清晰度”指標;另外,PESQ_LQ是PESQ評分標準的擴展,范圍為1~4.5分,更接近于MOS的1~5分標準;

  當然,影響話(huà)音質(zhì)量的參數指標還有以下幾種:

  (4)回聲(ECHO),指傳輸系統由于阻抗不匹配等原因,對聲源發(fā)出的聲音產(chǎn)生的“反射”現象,即說(shuō)話(huà)者很快聽(tīng)到的自己發(fā)出的聲音。一般,人的耳朵能夠識別的回聲以150ms為界,超過(guò)150ms的回聲,人耳能夠比較明顯的分辨,會(huì )產(chǎn)生反感,在150ms以?xún)鹊幕芈暎话闳硕伎梢越邮埽韭?tīng)不出來(lái)。

  (5)語(yǔ)音間斷(HIT),指由于丟包等傳輸原因或編解碼等原因造成的語(yǔ)音不連續,人耳聽(tīng)到的是斷斷續續的話(huà)音,會(huì )產(chǎn)生極大反感。信息產(chǎn)業(yè)部的測試規范中規定,20ms以上的語(yǔ)音間斷都必須統計,語(yǔ)音間斷累計和與總通話(huà)時(shí)長(cháng)的比值,稱(chēng)為“語(yǔ)音間斷比”,通常這個(gè)值不應該超過(guò)2%。

  (6)語(yǔ)音滑動(dòng)(CLIP),指由于靜音壓縮等編解碼原因造成的語(yǔ)音邊緣模糊,通常是由靜音到有聲部分或者由有聲到靜音部分出現聲音丟失,人耳聽(tīng)到的是失真的話(huà)音,會(huì )產(chǎn)生極大反感。信息產(chǎn)業(yè)部的測試規范中規定,20ms以上的語(yǔ)音滑動(dòng)都必須統計,語(yǔ)音滑動(dòng)累計和與總通話(huà)時(shí)長(cháng)的比值,稱(chēng)為“語(yǔ)音滑動(dòng)比”,通常這個(gè)值為零,否則不能入網(wǎng)。

  以上六個(gè)部分,是用戶(hù)可以感受到的話(huà)音質(zhì)量指標參數,因此屬于QOE的范疇。我們再介紹一下QoS的話(huà)音質(zhì)量指標,這些參數包括時(shí)延、抖動(dòng)、丟包、亂序等,通常與傳輸質(zhì)量有關(guān),不屬于用戶(hù)能夠體驗的部分,因此屬于QoS的范疇。

  (7)時(shí)延(DELAY),指語(yǔ)音在傳輸系統中需要的傳輸時(shí)間。時(shí)延一般分為單向時(shí)延(One-Way-Delay)和雙向時(shí)延(Round-Trip-Delay);單向時(shí)延指語(yǔ)音(文件)從發(fā)端到收端的傳送時(shí)間,它直接反映了網(wǎng)絡(luò )傳輸質(zhì)量,對話(huà)音質(zhì)量產(chǎn)生間接影響;雙向時(shí)延指語(yǔ)音(文件)從發(fā)端到收端再回到發(fā)端所經(jīng)歷的時(shí)間,一般比兩倍的單向時(shí)延要長(cháng),因為收端要對語(yǔ)音進(jìn)行處理。單向時(shí)延的測試精度取決于兩點(diǎn),其一為測試儀表的精度,其二為收發(fā)兩端采用的共同時(shí)鐘的精度,思博倫的Abacus5000能夠達到2ms的測試精度;網(wǎng)絡(luò )測試中若采用NTP-Server時(shí)鐘同步,則其時(shí)鐘精度為1~10ms,若采用GPS/CDMA為時(shí)鐘同步源,則其時(shí)鐘精度小于1ms。一般認為,單向時(shí)延應該不超過(guò)150ms。

  (8)抖動(dòng)(JITTER),指語(yǔ)音包時(shí)延的差值。如果每個(gè)語(yǔ)音包的時(shí)延忽大忽小,人耳聽(tīng)到的聲音忽快忽慢,用戶(hù)的感覺(jué)會(huì )很差。因此,抖動(dòng)雖然反映的是傳輸質(zhì)量問(wèn)題,但它也一定程度上影響了話(huà)音質(zhì)量。

  (9)丟包(LOSS),指VoIP條件下,RTP語(yǔ)音包在傳輸過(guò)程中的丟失,反映在QOE的參數中,與語(yǔ)音間斷(HIT)有一定的關(guān)聯(lián)。一般丟包,都是按照語(yǔ)音包丟失的數量或百分比率計量,如丟包1%,發(fā)現100個(gè)丟包等。統計的方法,主要根據RTCP包中的RTP語(yǔ)音包數量差值計算出來(lái)。

  (10)亂序(OUT-OF-ORDER),指VoIP條件下,RTP語(yǔ)音包在傳輸過(guò)程中的次序顛倒,對話(huà)音質(zhì)量產(chǎn)生間接影響。統計的方法,主要根據RTCP包中的RTP語(yǔ)音包的序號計算出來(lái)。

3.網(wǎng)絡(luò )維護測試

  3.1 背景

  電信運營(yíng)商在部署VoIP網(wǎng)絡(luò )后,在不同程度上遇到了網(wǎng)絡(luò )不穩定,用戶(hù)語(yǔ)音質(zhì)量不好,投訴大量上升等棘手問(wèn)題。在傳統的運行維護模式下,維護人員往往疲于奔命,到處撲火,但是收效甚微,投訴越來(lái)越多。因為傳統的運維模式是被動(dòng)的,運營(yíng)商收到投訴報告,安排維護人員到現場(chǎng)通過(guò)被動(dòng)監測的方法進(jìn)行測試,找出問(wèn)題,協(xié)調解決,時(shí)間和人員消耗很大,投訴較少的情況下還好,一旦投訴大量出現就只能望洋興嘆!運營(yíng)商以前面對的是相對穩定的PSTN網(wǎng)絡(luò ),投訴很少;VoIP具有服務(wù)多、成本低等優(yōu)點(diǎn),但是同時(shí)存在語(yǔ)音質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題,這是運營(yíng)商不可避免的,那么怎樣才能破解如此尷尬的局面呢?也許,我們需要更好的維護模式。

  目前,存在兩種電信網(wǎng)絡(luò )維護模式。第一種,是采用網(wǎng)絡(luò )監控的方法,主要在各個(gè)主要信令點(diǎn)對信令網(wǎng)絡(luò )(如No.7網(wǎng)絡(luò ))進(jìn)行7×24h監控,發(fā)現信令異常及時(shí)上報,維護人員可以及時(shí)排查規避故障鏈路,保障通信暢通;第二種,是采用主動(dòng)分布式測試的方法,在各個(gè)主要監測點(diǎn),模擬用戶(hù)進(jìn)行真實(shí)呼叫,得到人體感知的語(yǔ)音質(zhì)量等反映網(wǎng)絡(luò )運行質(zhì)量的參數,維護人員可以設定系統模擬用戶(hù)呼叫的頻率和時(shí)間,定時(shí)拿到測試報告,及時(shí)發(fā)現網(wǎng)絡(luò )運行中的故障,尤其是人體感知的語(yǔ)音質(zhì)量故障,在用戶(hù)投訴之前就有可能解決問(wèn)題,它也可以實(shí)現7×24h的網(wǎng)絡(luò )故障報警。

  那么,我們分析一下這兩種維護模式的異同。

  3.2 主動(dòng)式維護和被動(dòng)式維護

  (1)主動(dòng)式維護模式與被動(dòng)式維護模式的相同點(diǎn)

  兩種維護模式都采取集中控制或集中采集的方式,控制臺都可以在第一時(shí)間掌握各個(gè)節點(diǎn)的故障信息,為故障排查爭取時(shí)間;

  兩種維護模式都是7×24h系統,適用于電信運營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò )維護。

  (2)主動(dòng)式維護模式與被動(dòng)式維護模式的不同點(diǎn)

  被動(dòng)式維護模式主要采用監控手段,被動(dòng)采集信息,可以針對信令網(wǎng)絡(luò )(主要是No.7網(wǎng)絡(luò ))進(jìn)行維護,對排查信令故障比較有效;主動(dòng)式維護模式主要采用測試手段,主動(dòng)模仿用戶(hù)發(fā)起呼叫,得到真實(shí)的人體感官體驗信息(例如話(huà)音質(zhì)量參數),對排查用戶(hù)投訴比較有效。

  被動(dòng)式維護模式是運營(yíng)商在PSTN系統維護中應用比較成功的系統,PSTN系統采用64kbit/s固定話(huà)路,語(yǔ)音質(zhì)量非常穩定,網(wǎng)絡(luò )故障主要集中在信令網(wǎng)絡(luò ),因此被動(dòng)式維護模式在傳統的PSTN網(wǎng)絡(luò )比較適用;主動(dòng)式維護模式,隨VoIP網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展而逐步發(fā)展,并在VoIP系統維護中得到廣泛應用,VoIP系統由于采用IP方式,話(huà)路帶寬沒(méi)有保證,語(yǔ)音質(zhì)量不穩定,網(wǎng)絡(luò )故障主要集中于語(yǔ)音質(zhì)量問(wèn)題,因此主動(dòng)仿真用戶(hù)發(fā)起呼叫測試的方法,既可以發(fā)現信令協(xié)議層面的問(wèn)題,更主要的是它能夠及時(shí)發(fā)現用戶(hù)語(yǔ)音質(zhì)量的問(wèn)題,在用戶(hù)投訴之前就可以發(fā)現問(wèn)題。

  被動(dòng)式維護模式是事后維護模式,它并不能在VoIP系統中及時(shí)發(fā)現網(wǎng)絡(luò )故障,尤其是用戶(hù)的語(yǔ)音質(zhì)量故障,而是用戶(hù)投訴后,在它保存的數據庫中查找該用戶(hù)的呼叫追蹤信息,費時(shí)費力;主動(dòng)式維護模式是事前或事中維護模式,它能夠根據網(wǎng)絡(luò )語(yǔ)音質(zhì)量參數的變化,及時(shí)發(fā)現兩個(gè)或多個(gè)測試點(diǎn)之間的故障,發(fā)出預警,并找到故障點(diǎn),進(jìn)行進(jìn)一步排查,即使在用戶(hù)投訴后,也可以及時(shí)還原用戶(hù)故障并加以排除。

  (3)假想的例子

  假設某個(gè)運營(yíng)商在某個(gè)城市部署了A/B/C三個(gè)VoIP局點(diǎn),或者制改造了核心網(wǎng)部分,并同時(shí)部署了主動(dòng)和被動(dòng)式維護系統。

  某天,A局到B局之間由于網(wǎng)絡(luò )數據過(guò)載而造成通信故障,用戶(hù)感覺(jué)語(yǔ)音質(zhì)量下降嚴重;C局的某個(gè)用戶(hù)由于自己的VoIP終端問(wèn)題也感覺(jué)到語(yǔ)音質(zhì)量不好;這樣A/B/C三個(gè)局都有用戶(hù)來(lái)投訴,我們來(lái)看看兩種維護系統的表現。

  被動(dòng)式維護系統監測到了A局到B局之間有大量丟包,網(wǎng)絡(luò )延遲很大,給出網(wǎng)絡(luò )告警,但并不知道用戶(hù)那里的話(huà)音質(zhì)量到底是什么樣,只能等待用戶(hù)投訴后的描述;A/B局用戶(hù)投訴后,維護人員輸入用戶(hù)號碼和故障時(shí)間到監測系統中進(jìn)行過(guò)濾,找到呼叫追蹤信息,并找到相應的承載話(huà)音的RTP流(數據量極大),通過(guò)事后分析,確認語(yǔ)音質(zhì)量(MOS)不好,但究竟哪里出了問(wèn)題還是一頭霧水。這時(shí)C局的那個(gè)用戶(hù)來(lái)了,說(shuō)他的話(huà)音質(zhì)量也不好,維護人員經(jīng)過(guò)過(guò)濾排查,并沒(méi)有發(fā)現他的呼叫質(zhì)量有問(wèn)題,只好再觀(guān)察,C局用戶(hù)很不滿(mǎn)意地離開(kāi)了,A/B局的用戶(hù)也只是得到了網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題的答復而已。

  主動(dòng)式維護系統通過(guò)A/B/C三個(gè)測試點(diǎn)兩兩的測試(假設5min發(fā)起一次呼叫測試),知道A,B局間網(wǎng)絡(luò )丟包嚴重,網(wǎng)絡(luò )時(shí)延較大,用戶(hù)通話(huà)出現斷斷續續,語(yǔ)音質(zhì)量嚴重下降,肯定會(huì )有用戶(hù)投訴,維護人員通過(guò)測試報告得到初步結論:網(wǎng)絡(luò )故障。對于C局用戶(hù)的投訴,由于主動(dòng)維護系統并沒(méi)有得到C局與A,B兩點(diǎn)之間的故障報告,所以懷疑C用戶(hù)的終端有問(wèn)題。根據對C局用戶(hù)終端的語(yǔ)音質(zhì)量測試(系統具備此功能),發(fā)現C用戶(hù)終端有編解碼問(wèn)題,換了終端,問(wèn)題得到解決,C用戶(hù)很滿(mǎn)意。A/B局的用戶(hù)并不滿(mǎn)意,他們抱怨說(shuō),平時(shí)打電話(huà)質(zhì)量很好,今天就不行了。于是,維護人員又采用主動(dòng)式系統,在晚間閑時(shí)對A,B間進(jìn)行了一次100路的性能測試,呼叫一段時(shí)間后,出現網(wǎng)絡(luò )過(guò)載,用戶(hù)的話(huà)音質(zhì)量下降,問(wèn)題再現了!維護人員對網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化后,問(wèn)題徹底解決了。

  我們剛剛舉了一個(gè)比較極端的例子,事實(shí)上,兩種維護模式應該是相輔相成的,運用得體,會(huì )起到很好的效果。

  (4)實(shí)例

  某個(gè)運營(yíng)商在某個(gè)城市部署了幾個(gè)VoIP局點(diǎn),開(kāi)始試運營(yíng),并在重點(diǎn)局點(diǎn)同時(shí)部署了主動(dòng)和被動(dòng)式維護系統。

  從一開(kāi)始,就有用戶(hù)投訴,他們打電話(huà)總有“單通”現象,即一方聽(tīng)得見(jiàn)對方,但另一方卻什么也聽(tīng)不見(jiàn),話(huà)音好像只能單向傳輸;由于開(kāi)始用戶(hù)投訴少,運營(yíng)商并沒(méi)有在意,但是隨著(zhù)放號量的擴大,用戶(hù)投訴大量涌現,運營(yíng)商開(kāi)始緊張起來(lái),并開(kāi)啟了主動(dòng)和被動(dòng)維護系統(以前并沒(méi)有真正使用)。

  很快,主動(dòng)式系統報出了某兩個(gè)局點(diǎn)之間的用戶(hù)通話(huà)存在“單通”現象,運營(yíng)商半信半疑,找出了被動(dòng)式系統存儲的RTP話(huà)音數據,發(fā)現確是只有單向話(huà)音流,而并非雙向。

  VoIP系統的提供商開(kāi)始推卸責任,這肯定是網(wǎng)絡(luò )有問(wèn)題。于是,運營(yíng)商找來(lái)網(wǎng)絡(luò )測試儀表進(jìn)行IP網(wǎng)絡(luò )檢測,發(fā)現網(wǎng)絡(luò )很正常。一切的懷疑點(diǎn)都在VoIP系統設備提供商身上,他們只好低頭查找自己的問(wèn)題,終于在幾天后,發(fā)現系統中存在一個(gè)BUG,很快“單通”問(wèn)題得到了解決。從此,運營(yíng)商覺(jué)得維護系統對它還是有價(jià)值的。

  3.3 結論

  (1)對于運營(yíng)商的傳統PSTN網(wǎng)絡(luò )維護,被動(dòng)式監測系統占優(yōu)勢。

  (2)對于VoIP網(wǎng)絡(luò )或PSTN+VoIP混合網(wǎng)絡(luò )維護,我們要看具體情況。在網(wǎng)絡(luò )部署初期,主動(dòng)式測試系統占優(yōu)勢,它不但能夠及時(shí)報告網(wǎng)絡(luò )損傷和用戶(hù)感知的語(yǔ)音質(zhì)量,還能在用戶(hù)投訴后及時(shí)再現問(wèn)題,并可以對用戶(hù)終端進(jìn)行排查,找到問(wèn)題所在;在網(wǎng)絡(luò )逐步走向成熟后,話(huà)音質(zhì)量問(wèn)題逐步減少,被動(dòng)式監測系統會(huì )發(fā)揮更大的作用,因為這時(shí)候網(wǎng)絡(luò )協(xié)議交互方面的維護顯得更加突出。

  (3)運營(yíng)商采用主動(dòng)式系統和被動(dòng)式系統維護NGN網(wǎng)絡(luò ),如果運用合理,能夠起到相輔相成的作用。

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