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摘要
介紹了軟交換性能測試中常用的測試方法和組網(wǎng)方式，以及如何應用各種方案測試軟交換設備不同的功能；闡述了如何利用軟交換測試中的關(guān)鍵指標和參數(shù)分析性能測試中的結(jié)果，以及如何運用其他各種手段，分析故障原因。
1 軟交換測試概述
軟交換作為NGN/VoIP網(wǎng)絡中的核心設備，具有接口豐富、協(xié)議復雜、性能要求高等特點，因此也成為設備制造商和運營商進行實驗室測試或網(wǎng)絡驗收測試的關(guān)注焦點。軟交換一般處于網(wǎng)絡的中心位置，與PSTN互通需要SIGTRAN接口，與中繼媒體網(wǎng)關(guān)互通需要H.248控制接口，與IP終端互通需要sip/H.323/mgcp/H.248接口，與其他軟交換互通需要sip/sip-I/sip-T/BICC接口。這其中的任何一個接口出現(xiàn)問題，都將成為制約系統(tǒng)性能的瓶頸，嚴重的時候甚至造成NGN/VoIP網(wǎng)絡癱瘓。因此，軟交換性能的高低，成為運營商考察NGN系統(tǒng)好壞與否的關(guān)鍵指標。
基于上述原因，如何在一個復雜的網(wǎng)絡環(huán)境中，有效地驗證軟交換設備的各個接口功能的性能及穩(wěn)定性，成為NGN/VoIP測試領(lǐng)域一個重要的研究課題。思博倫通信長期關(guān)注于通信領(lǐng)域的測試技術(shù)，憑借強大的研發(fā)團隊和多年的現(xiàn)網(wǎng)測試經(jīng)驗，為客戶提供完善的軟交換系統(tǒng)測試方案，成為運營商和設備商NGN領(lǐng)域測試的必然選擇。
2 軟交換常見測試方法
軟交換作為一個復雜的核心控制設備，可供選擇的測試方法也多種多樣。常見的測試方法按不同分類方式，有以下幾種：
●按組網(wǎng)方式分：單節(jié)點全包圍測試、多個網(wǎng)元互通測試、端到端系統(tǒng)測試
●按測試的功能分：C4匯接局功能測試，C5本地端局功能測試
●按測試指標分：峰值壓力測試，最大同時會話能力測試，穩(wěn)定性測試，長時間通話測試，過載保護測試，CDR準確性測試。
下面我們對這些不同的測試方法進行詳細介紹。
2.1 單節(jié)點全包圍測試
單節(jié)點全包圍測試一般用于驗證單個設備是否存在性能瓶頸。通過測試儀表仿真該節(jié)點周圍的所有接口，模擬出該設備周圍的所有網(wǎng)絡環(huán)境，從而杜絕其他設備對測試環(huán)境造成的影響，精確驗證被測設備的性能。
圖1所示是一個對軟交換做全包圍測試的例子。儀表通過Sigtran(M2UA或者M3UA)協(xié)議仿真信令網(wǎng)關(guān)，通過H.248協(xié)議仿真中繼網(wǎng)關(guān)，通過sip/H3.23/H.248/MGCP等協(xié)議仿真IP Phone，然后模擬從PSTN往IP網(wǎng)絡側(cè)的大量語音呼叫，實現(xiàn)對中間軟交換設備的性能測試。
圖1 軟交換全包圍示意圖
2.2 多個網(wǎng)元互通測試
這種測試一般用于在一定的、可控的環(huán)境內(nèi)，對由多個節(jié)點組成的有限系統(tǒng)做性能測試，用于發(fā)現(xiàn)各個網(wǎng)元之間的互通問題，確定在互操作過程中是否有新的性能問題引入。
例如，運營商在部署VoIP網(wǎng)絡時，有可能會采用A廠家的軟交換和B廠家的接入網(wǎng)關(guān)設備，如何確認這兩家的設備在一起互通時沒有性能上的問題？這時可以采用儀表仿真接入網(wǎng)關(guān)下面的模擬線終端，往網(wǎng)關(guān)和軟交換側(cè)發(fā)起呼叫，再由軟交換將呼叫路由回網(wǎng)關(guān)再到終端。通過這種方式，由儀表發(fā)起成千上萬的呼叫經(jīng)過接入網(wǎng)關(guān)和軟交換，可以有效地驗證這兩種設備在互通的時候有沒有性能和穩(wěn)定性問題。
2.3 端到端系統(tǒng)測試
端到端系統(tǒng)測試一般用于對一個完整的系統(tǒng)進行功能及性能驗證，或針對運營網(wǎng)絡的分布式測試。如圖2所示，一般將儀表部署于系統(tǒng)或網(wǎng)絡中的不同分支節(jié)點，仿真系統(tǒng)中涉及的各種不同終端，然后不同終端之間發(fā)起大量的呼叫進行測試。通過這種方式，不僅可以驗證系統(tǒng)性能，甚至可以對網(wǎng)絡端到端的時延、網(wǎng)絡傳輸質(zhì)量進行測試。
圖2 端到端系統(tǒng)測試示意圖
2.4 C4匯接局功能測試
軟交換作為NGN網(wǎng)絡中的控制設備，既有匯接局的功能，也有做本地端局的功能。當軟交換作為匯接局使用時，一般是用于匯接PSTN或者長途過來的語音話務，或者用于匯接其他局過來的話務，因此測試匯接局功能時，有以下幾種組網(wǎng)方式：
●通過儀表的E1/STM-1接口仿真PSTN端局，通過傳統(tǒng)的No.7信令發(fā)起從PSTN往VoIP側(cè)的語音呼叫（見圖3）。
圖3 仿真PSTN端局測試軟交換C4功能
●通過儀表的IP接口仿真信令網(wǎng)關(guān)+中繼媒體網(wǎng)關(guān)，通過Sigtran協(xié)議發(fā)起從PSTN往VoIP網(wǎng)絡的語音呼叫（見圖4）。
圖4 仿真SG+TG測試軟交換C4功能
●通過儀表仿真另外一個軟交換實現(xiàn)的匯接局，通過sip-T/BICC協(xié)議發(fā)起從一個匯接局到另外一個匯接局的語音呼叫。
這3種方案中，第1種方案在測試軟交換的同時，可以驗證SG和TG的性能。而第2和第3種方案，因為直接通過IP接口仿真流量，可以實現(xiàn)非常高的性能，另外可以省去大量的E1或者STM-1線路連接的麻煩。
2.5 C5本地端局功能測試
當軟交換作為NGN網(wǎng)絡中的本地端局使用時，一般用于控制終端用戶的話務接續(xù)，并提供各種補充業(yè)務。因此，測試端局功能時，需要儀表通過模擬接入網(wǎng)關(guān)下的用戶或者IP終端用戶，實現(xiàn)本地話務的仿真。圖5所示，在實際測試時，可以根據(jù)情況，配置基于SIP，H.323，Megaco或者MGCP各種協(xié)議的終端設備，實現(xiàn)同種協(xié)議終端之間或者不同協(xié)議之間大話務量的呼叫測試。
圖5 仿真IP終端測試軟交換C5功能
2.6 峰值壓力測試
峰值壓力測試一般用于驗證被測設備在系統(tǒng)最高負荷的時候每秒能夠處理呼叫的能力，往往通過BHCA或CPS兩種指標來考察被測設備，即系統(tǒng)每小時或每秒處理呼叫的個數(shù)。實際測試時，一般通過儀表每秒鐘產(chǎn)生一定的呼叫量來精確驗證系統(tǒng)能力，通過更改呼叫保持時間和呼叫間隔時間來調(diào)整壓力，測試時間一般超過1h，甚至達到24h或48h；呼損不能超過萬分之一。
