IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試
蔣曉琳
2003/10/08
摘要 介紹了IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)在軟交換網(wǎng)絡(luò)體系中的位置、基本功能和其設(shè)備測試的主要內(nèi)容。
關(guān)鍵詞 軟交換 測試 IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)
一、引言
在軟交換網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，媒體網(wǎng)關(guān)(MG)具有很重要的地位，很多業(yè)務(wù)都需要媒體網(wǎng)關(guān)在軟交換的控制下來實(shí)現(xiàn)。其中，IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)是在電路交換網(wǎng)和IP分組網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)，用來終結(jié)大量的數(shù)字電路。目前，各大通信設(shè)備制造商都在致力于軟交換產(chǎn)品的研發(fā)，市場上也已經(jīng)有了一些IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)的產(chǎn)品出現(xiàn)，所以對它的功能、性能等方面給出一個全面的測試在其正式的投入網(wǎng)上運(yùn)營之前就變得十分的重要。
二、IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)功能介紹
IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)在IP網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)絡(luò)(SCN)之間提供媒體映射和代碼轉(zhuǎn)換功能，即終止電路交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)施(中繼線路)，將媒體流分組化并在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸，在IP網(wǎng)絡(luò)去往SCN的方向也執(zhí)行類似的功能。IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖1所示。
IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)位于軟交換體系結(jié)構(gòu)中的接入層并受控于軟交換設(shè)備，它與軟交換間的控制協(xié)議為H.248；SCN網(wǎng)絡(luò)通過數(shù)字中繼E1接口或ISDN PRI方式接入IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)；IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)之間采用RTP/RTCP流進(jìn)行交互。
IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)的基本功能主要包括：
(1)語音處理功能：具有語音信號的編解碼功能，支持G.729和G.723.1等算法，設(shè)有輸入緩沖，有具有靜音壓縮和回聲抑制等功能；
(2)呼叫處理與控制功能：能根據(jù)軟交換設(shè)備的命令對它所連接的呼叫進(jìn)行控制，如接續(xù)、中斷、動態(tài)調(diào)整帶寬等；
(3)資源控制功能：可以向軟交換設(shè)備報(bào)告由于故障、恢復(fù)或管理行為而造成的物理實(shí)體的狀態(tài)改變，也能夠根據(jù)軟交換設(shè)備的請求，為任何或所有的連接釋放當(dāng)前正在使用或預(yù)留的資源，還可以向軟交換設(shè)備指示由于資源的不可用而不能執(zhí)行所請求的行為等；
(4)維護(hù)和管理功能:可以建立和維護(hù)與軟交換設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)，并能向軟交換設(shè)備報(bào)告底層連接的異常故障等；
(5)語音的Qos管理功能：輸入緩沖可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況進(jìn)行動態(tài)的調(diào)整，IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)可以根據(jù)軟交換設(shè)備在某些命令中的指示向它匯報(bào)在特定關(guān)聯(lián)中存在的終結(jié)點(diǎn)的狀態(tài)(test,out of service和in service)及使用信息。
三、IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)測試介紹
IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)測試主要內(nèi)容包括：基本功能測試、接口測試、協(xié)議測試、通信流程測試、網(wǎng)管功能測試。性能測試、可靠性測試和網(wǎng)同步測試等。測試環(huán)境如圖2所示。
1.基本功能測試
(1)語音處理功能測試：主要為基本的語音編碼方式測試、靜音抑制和舒適背景噪聲生成功能的測試；
(2)資源控制功能測試：主要是網(wǎng)關(guān)設(shè)備響應(yīng)軟交換的資源報(bào)告命令功能測試、狀態(tài)查詢功能測試、回聲抑制功能測試以及配置和驗(yàn)證H.248中繼網(wǎng)關(guān)編解碼控制功能測試等；
(3)維護(hù)和管理功能測試：主要是連接恢復(fù)測試和資源管理狀態(tài)同步測試。
2.接口測試
其包括E1接口測試及LAN接口測試兩部分。
3.協(xié)議測試
在測試時，使用協(xié)議分析儀捕捉所涉及的消息和過程并進(jìn)行相應(yīng)的解碼分析。
(1)RPT/RTCP測試：包括RTP/RTCP的發(fā)送機(jī)制測試、RTP包頭測試和RTCP的內(nèi)容測試等；
(2)控制層接口協(xié)議H.248測試：主要包括Service change、基本ROOT包、基本測試包、描述符和通配符的應(yīng)用、定時器的應(yīng)用和錯誤碼測試等內(nèi)容；
(3)SDN DSS1信令數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議一致性測試及IUA協(xié)議測試：這兩項(xiàng)測試內(nèi)容僅針對具有ISDN PRI接入的中繼媒體網(wǎng)關(guān)進(jìn)行。
4.通信流程測試主要內(nèi)容有：
(1) 與軟交換設(shè)備相關(guān)的控制流程測試：設(shè)備的正常注冊/注銷流程、媒體網(wǎng)關(guān)的反復(fù)注冊流程、冷啟動流程、handoff流程、重啟定時器測試和斷開后再連接測試；
(2)連續(xù)性測試：由軟交換命令媒體網(wǎng)關(guān)發(fā)起連續(xù)性測試、軟交換命令媒體網(wǎng)關(guān)響應(yīng)交換電路網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的連續(xù)性測試；
(3)采用呼叫正常建立流程測試：包括采用SS7信令時和采用IUA方式時的呼叫正常建立流程測試；
(4)采用呼叫正常釋放流程測試：包括采用SS7信令時和采用IUA方式時的呼叫正常釋放流程測試；
(5)網(wǎng)關(guān)間正常傳真流程測試。
5.性能測試
(1)呼叫建立時間測試：呼叫建立時間是以發(fā)方測試設(shè)備發(fā)完最后一個號碼到收到對方回鈴音的這段時間間隔。測試時，由呼叫模擬器產(chǎn)生呼叫，重復(fù)進(jìn)行，記錄平均值。一般地，要求設(shè)備輕載時呼叫建立時間<1s，重載時的呼叫建立時間<2s。
(2)呼叫接通率測試：呼叫接通率是指發(fā)方呼叫模擬器統(tǒng)計(jì)的成功呼叫次數(shù)與它發(fā)起的呼叫總次數(shù)的比值，此項(xiàng)測試是為了檢驗(yàn)網(wǎng)關(guān)本身呼叫處理能力的。測試時，利用呼叫模擬器發(fā)起呼叫，直至呼滿網(wǎng)關(guān)整機(jī)的多有端口，每話路接通后保持10s，間隔1s后再次呼叫，循環(huán)統(tǒng)計(jì)呼叫接通率，呼叫接通率>99%。
(3)長時間保持率測試：長時間保持率是指網(wǎng)關(guān)設(shè)備在收到一定數(shù)量的呼叫保持1h后，在線的呼叫數(shù)與總的呼叫數(shù)的比值。測試時，呼叫方的模擬器以確保接通的方式呼滿網(wǎng)關(guān)整機(jī)的所有端口，狀態(tài)穩(wěn)定起1h后統(tǒng)計(jì)呼叫保持率。設(shè)備建立呼叫時的長時間保持率>99%。
(4)語音質(zhì)量評分測試：包括語音客觀評定PSQM值(ITU-TP.861)、語音主觀評定MOS評分(ITU-TP.830)和基于聽覺模型的客觀話音質(zhì)量評定PESQ值(ITU-TP.862)的測試。測試中，考慮不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和記錄設(shè)備采用不同的編碼方式/和速率時的PESQ，PSQM和MOS值。
(5)傳真性能測試：包括傳真平均呼叫建立時間、不同網(wǎng)絡(luò)條件下的MOS評分及長文件傳輸能力的測試。
6.網(wǎng)管測試
(1)配置管理：節(jié)點(diǎn)設(shè)備部件配置和端口管理狀態(tài)測試；
(2)故障管理：冗余部件切換測試、端口故障測試、與MGC斷開測試和故障日志測試；
(3)性能管理：IP端口接收/發(fā)送分組測試、轉(zhuǎn)發(fā)性能測試及錯誤包統(tǒng)計(jì)測試等；
(4)安全管理：網(wǎng)管權(quán)限測試和操作日志測試；
(5)后臺維護(hù)管理：測試通過命令行來對IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備進(jìn)行配置與管理。
7.可靠性測試
其主要是對系統(tǒng)的啟動及可靠性的測試；
(1)系統(tǒng)啟動測試：即整機(jī)加電啟動測試；
(2)設(shè)備可靠性測試：主/備電源切換和主/備系統(tǒng)處理器切換測試、熱插拔測試、控制卡冗余測試；
(3)恢復(fù)時間測試：設(shè)備掉電后設(shè)備重啟時間測試、人為制造設(shè)備故障時設(shè)備故障恢復(fù)時間測試；
(4)軟件版本更新測試：將設(shè)備備份控制卡加載一新版本的系統(tǒng)軟件，并將起作用的控制卡切換到備用，測試業(yè)務(wù)未發(fā)生中斷且軟件更新有效。
8.網(wǎng)同步測試
(1)外定時方式：設(shè)備設(shè)置外定時源輸入接口，從BITS獲得定時的方式。測試時，分別在2048kbit/s和2048kHz的定時下，由呼叫模擬器發(fā)起滿端口呼叫，呼叫成功后并保持一段時間，連續(xù)運(yùn)行72h，分析丟包及差錯率等數(shù)據(jù)來判定設(shè)備工作是否正常；
(2)線路定時方式：設(shè)備具有從線路信號中恢復(fù)定時并用于同步的功能。測試時，將媒體網(wǎng)關(guān)時鐘源設(shè)置為線路提取，檢驗(yàn)在線路定時下設(shè)備工作是否正常；
(3)內(nèi)定時方式：設(shè)備采用內(nèi)部的時鐘設(shè)備獲得定時的方式。測試時，將媒體網(wǎng)關(guān)時鐘源設(shè)置為內(nèi)部定時方式，檢驗(yàn)設(shè)備工作是否正常。
四、結(jié)束語
以上所介紹了IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試的基本內(nèi)容。經(jīng)過對一些設(shè)備的實(shí)際測試與研究，仍有一些問題需要解決。首先，由于媒體網(wǎng)關(guān)必須受控于軟交換設(shè)備，所以測試中的某些部分(如性能測試)實(shí)際上是對系統(tǒng)進(jìn)行測試，因此實(shí)測值也會受到系統(tǒng)中其它設(shè)備性能好壞的影響。另外，本文僅介紹了設(shè)備單機(jī)的測試，并沒有考慮不同IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間兼容與互通的問題。當(dāng)設(shè)備準(zhǔn)備投入運(yùn)營時，這是個值得重視的問題。對運(yùn)營商和設(shè)備制造商來說，在以后的IP媒體網(wǎng)關(guān)的測試中，除了應(yīng)該關(guān)注設(shè)備的基本功能、性能及協(xié)議測試指標(biāo)之外，還應(yīng)該針對其在網(wǎng)上應(yīng)用時可能會出現(xiàn)的問題全面地進(jìn)行考量，從而提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，為用戶提供更好的服務(wù)。
中國通信網(wǎng)(www.c114.net)—電信網(wǎng)技術(shù)
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