下一代網(wǎng)絡(luò )趨勢：網(wǎng)絡(luò )測試全程護航NGN
2009/01/04
隨著(zhù)IP網(wǎng)絡(luò )和應用的迅猛發(fā)展，基于IP承載網(wǎng)絡(luò )和軟交換技術(shù)的下一代網(wǎng)絡(luò )(NGN)已被廣泛認為是實(shí)現三網(wǎng)合一的大勢所趨。
NGN的新挑戰
盡管NGN網(wǎng)絡(luò )具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，并將為我們帶來(lái)電信業(yè)的美好未來(lái)，但是在NGN網(wǎng)絡(luò )的部署和維護上也帶來(lái)了很多新的困難和挑戰，主要包括以下幾個(gè)方面：
如何實(shí)現IP承載網(wǎng)絡(luò )的QoS保證?
NGN業(yè)務(wù)層端到端服務(wù)質(zhì)量的實(shí)現依賴(lài)于IP承載網(wǎng)的QoS保障，它包括帶寬、時(shí)延、抖動(dòng)和丟包率等指標。不同類(lèi)型的業(yè)務(wù)對于IP承載網(wǎng)絡(luò )的 QoS要求是有很大差異的。作為NGN的承載網(wǎng)，IP網(wǎng)絡(luò )本身提供的是一種按照盡力而為策略實(shí)現的無(wú)連接業(yè)務(wù)。在具體的網(wǎng)絡(luò )實(shí)現中，IPQoS性能存在很大的差異，所以對于部署NGN網(wǎng)絡(luò )之前對IP承載網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行全面的QoS驗證測試，無(wú)疑是非常必要的。在NGN網(wǎng)絡(luò )部署后，對承載網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行QoS監控，對保證優(yōu)質(zhì)的NGN服務(wù)質(zhì)量也是非常重要的。
如何實(shí)現NGN上的各種業(yè)務(wù)質(zhì)量保證?
由于NGN是作為替代現有的PSTN電話(huà)網(wǎng)、數據網(wǎng)絡(luò )和視頻網(wǎng)絡(luò )所提出的下一代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，因此它必須提供等同于(或優(yōu)于)現有網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)質(zhì)量，才能吸引傳統網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)遷移到新的NGN網(wǎng)絡(luò )，從而取得NGN網(wǎng)絡(luò )的規模效應和最終成功。
NGN網(wǎng)絡(luò )所提供的語(yǔ)音業(yè)務(wù)本質(zhì)上是基于VoIP技術(shù)的。當IP電話(huà)作為長(cháng)途電話(huà)的廉價(jià)替代品而出現時(shí)，人們可能并不十分注重語(yǔ)音質(zhì)量的優(yōu)劣。然而，當NGN語(yǔ)音業(yè)務(wù)作為一種PSTN網(wǎng)絡(luò )的競爭產(chǎn)品出現時(shí)，人們就勢必要求它的語(yǔ)音質(zhì)量能夠達到長(cháng)途電話(huà)的質(zhì)量。
如何保證NGN網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)互通和快速的故障診斷?
盡管NGN是網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的方向，但是在現階段還必須充分考慮和現有網(wǎng)絡(luò )(包括SS7網(wǎng)絡(luò )、PSTN、ISDN、智能網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)等)的互通。這就要求運營(yíng)商在建設NGN網(wǎng)絡(luò )時(shí)，進(jìn)行全面的互聯(lián)互通測試，以保證NGN網(wǎng)絡(luò )的前向兼容性。此外，由于目前國內尚缺乏統一、明確嚴格的NGN標準規范，使得各個(gè)設備制造商的NGN設備之間的協(xié)議互通性也并不十分理想，這也給NGN網(wǎng)絡(luò )開(kāi)通、維護和管理帶來(lái)了極大的挑戰。
NGN網(wǎng)絡(luò )測試需求分析
針對以上NGN網(wǎng)絡(luò )建設和維護所面臨的挑戰和問(wèn)題，運營(yíng)商十分迫切地需要一整套全面的NGN管理和測試工具來(lái)有效地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)通和維護工作。NGN網(wǎng)絡(luò )的具體測試需求可分為以下幾個(gè)方面：
IP承載網(wǎng)絡(luò )的基本QoS性能評估
在NGN網(wǎng)絡(luò )部署之前，通常需要對IP承載網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行QoS性能評估，以確保其滿(mǎn)足NGN開(kāi)通所要求的各項指標。這一測試是NGN能夠順利實(shí)施的前提條件，它也有利于網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商和NGN設備提供商之間的責任定位。目前，端到端的RFC2544測試是業(yè)界普遍認可的IP承載網(wǎng)QoS性能評估方法，它包括最大網(wǎng)絡(luò )吞吐率、端到端網(wǎng)絡(luò )時(shí)延和在不同負荷情況下的丟包率等測試指標。
針對VoIP的承載網(wǎng)絡(luò )QoS性能評估
VoIP業(yè)務(wù)是目前NGN網(wǎng)絡(luò )中最普遍的應用，它以RTP數據流的方式進(jìn)行傳輸，因此有必要針對RTP業(yè)務(wù)流進(jìn)行端到端的QoS性能測試。由發(fā)送側儀表模擬產(chǎn)生各種特征的RTP業(yè)務(wù)流，可指定VoIP語(yǔ)音編碼方式、抖動(dòng)緩沖區的大小等參數，然后在接收側儀表對MOS值、R值、時(shí)延、丟包、抖動(dòng)、吞吐率等關(guān)鍵VoIP指標進(jìn)行測試。此外，還可以通過(guò)逐漸增加背景業(yè)務(wù)流的方法，來(lái)測試IP網(wǎng)絡(luò )在不同業(yè)務(wù)流量負荷情況下的VoIPQoS指標。
NGN網(wǎng)絡(luò )的語(yǔ)音質(zhì)量評估和問(wèn)題診斷
為了增強NGN業(yè)務(wù)的市場(chǎng)競爭力，就必須確保其語(yǔ)音業(yè)務(wù)能達到傳統長(cháng)途電話(huà)所提供的語(yǔ)音質(zhì)量。因此，在NGN網(wǎng)絡(luò )建成并開(kāi)通業(yè)務(wù)后，需要定期對NGN的語(yǔ)音業(yè)務(wù)進(jìn)行客觀(guān)的語(yǔ)音質(zhì)量評估和監測。如果發(fā)現語(yǔ)音質(zhì)量存在問(wèn)題，則需進(jìn)一步進(jìn)行問(wèn)題定位、診斷和優(yōu)化。
端到端主動(dòng)性語(yǔ)音質(zhì)量測試通過(guò)儀表模擬兩個(gè)NGN網(wǎng)絡(luò )的終端用戶(hù)，首先通過(guò)同NGN網(wǎng)絡(luò )的信令交互建立起這兩個(gè)用戶(hù)之間的呼叫連接，然后在該連接上模擬發(fā)送和接收測試語(yǔ)音流，根據對收發(fā)的語(yǔ)音信號進(jìn)行比較，來(lái)測試出端到端的語(yǔ)音質(zhì)量。
被動(dòng)式語(yǔ)音質(zhì)量測試采用儀表對NGN網(wǎng)絡(luò )中實(shí)際運行的RTCP/RT業(yè)務(wù)流進(jìn)行捕獲、解碼和統計分析，從而計算VoIP業(yè)務(wù)流的丟包率、時(shí)延、抖動(dòng)、R系數。
以上兩種測試方法也可以結合使用，在進(jìn)行端到端VQT測試時(shí)，在NGN網(wǎng)絡(luò )的中間網(wǎng)段(根據需要可以設置多個(gè)監測點(diǎn))部署分布式網(wǎng)絡(luò )分析儀(DNA)，進(jìn)行被動(dòng)式RTP/RTCP監測，從而判斷出造成語(yǔ)音質(zhì)量下降的環(huán)節所在。
NGN信令協(xié)議的兼容性測試和故障診斷
NGN作為下一代多業(yè)務(wù)的融合網(wǎng)絡(luò )，必須能兼容現有的各種語(yǔ)音和數據網(wǎng)絡(luò )，包括PSTN、ISDNH.323、ATM/IP等網(wǎng)絡(luò )，因此網(wǎng)絡(luò )互通是NGN成功的必要條件。為了實(shí)現這一目標，IETF、ITU-T等標準化組織制定并完善了一系列標準協(xié)議，包括：H.248/Megaco、SIP、 BICC、SIGTRAN、H.323等。然而，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )、應用和需求的發(fā)展以及團體協(xié)作的進(jìn)展，各種NGN標準不斷完善、升級，并且標準中還提供了許多選項和變通方案，這導致在不同系統和設備之間出現了許多互操作性問(wèn)題。特別是在不同廠(chǎng)商遵守同一標準的不同版本或在實(shí)現另一個(gè)廠(chǎng)商不支持的選項時(shí)，這些問(wèn)題會(huì )變得尤為突出。
信令協(xié)議分析儀是解決NGN網(wǎng)絡(luò )的互聯(lián)互通和呼叫故障的主要工具。協(xié)議分析儀除了需要支持不斷更新的NGN協(xié)議標準，還需支持傳統的七號信令協(xié)議。由于NGN網(wǎng)絡(luò )協(xié)議的復雜性，協(xié)議分析儀除了能夠進(jìn)行準確、全面的協(xié)議解碼，還應提供多接口關(guān)聯(lián)的呼叫跟蹤功能和專(zhuān)家分析功能，從而能夠對NGN網(wǎng)絡(luò )中存在的故障和性能問(wèn)題進(jìn)行自動(dòng)告警。
NGN呼叫性能統計分析
同傳統PSTN和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )(如GSM、CDMA)一樣，呼叫接通率仍然是考核NGN網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量的一項重要指標。
信令分析儀通過(guò)對NGN現網(wǎng)中的成千上萬(wàn)的呼叫和消息進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，可以統計出各個(gè)接口上的呼叫接通率(CCR)，然后通過(guò)比較不同接口上的接通率，可進(jìn)一步分析造成接通率下降的原因所在。例如，通過(guò)在PSTN(或MSC)和NGN媒體網(wǎng)關(guān)之間的ISUP(SS7)協(xié)議、經(jīng)過(guò)信令網(wǎng)關(guān)轉換后的 ISUPoverM3UA協(xié)議以及中繼網(wǎng)關(guān)之間的BICC協(xié)議同時(shí)進(jìn)行呼叫接通率統計和分析比較，可以判斷接通率問(wèn)題是由于PSTN(或無(wú)線(xiàn))網(wǎng)絡(luò )性能、信令網(wǎng)關(guān)性能，還是NGN中繼網(wǎng)關(guān)性能所造成的。
此外，信令分析儀還可以對NGN信令進(jìn)行基于端局、電路、主/被叫號碼的呼損統計分析，從而進(jìn)一步分析造成呼叫失敗的主要原因，并且可以定位同這些呼損原因相關(guān)聯(lián)的端局、電路、主/被叫號碼。
如需對某一呼叫信令進(jìn)行故障診斷，還可以深入到對這一呼叫的消息解碼序列中，作進(jìn)一步詳細分析。通過(guò)以上這些從上至下、由面到點(diǎn)的逐級分析，便可十分有效地開(kāi)展NGN網(wǎng)絡(luò )的信令優(yōu)化工作。
NGN網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)通和維護仍面臨著(zhù)許多新的困難和挑戰，安捷倫科技公司可提供全面的NGN測試解決方案，幫助網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商和設備廠(chǎng)家更快速、高效地實(shí)現對NGN網(wǎng)絡(luò )的建設、管理和維護工作。
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