軟交換網絡的測試田守輝信息產業部數據通信產品質量監督檢驗中心北京1000831引言隨著全球信息化、新技術和新業務的發展及互聯網的廣泛使用， IP數據業務急居?J迅猛增長，用戶對語音、數據、圖像和視頻的多媒體業務產生了更多更高的要求，傳統的 PSTN公共電話網絡必須要過渡到以IP數據和多媒體業務為中心的下一代網絡，而軟交換(SoftSwitch)則是下一代網絡(NGN中語音業務、數據業務和視頻業務呼叫、控制、業務提供的核心設備，也是電路交換電信網向分組網演進的重要設備。軟交換的基本含義是把呼叫處理和控制功能從媒體網關設備中分離出來，實現業務 /控制與傳送/接入的分離；軟交換提供了包交換網中與電路交換相同的功能，因此，軟交換也稱為呼叫代理或呼叫服務器。軟交換與業務無關，它是在基于IP的網絡上提供電信業務的技術。 在電路交換網中，呼叫控制、業務提供以及交換矩陣均集中在一個系統中；而軟交換的主要設計思想是業務、控制與傳送、接入分開，各實體間通過標準協議進行連接和通信，以便更靈活地提供業務。即軟交換是基于軟件的分布式交換/控制平臺，它將呼叫控制功能從網關中分離出來，從而方便了在網上引入多種業務。也就是說軟交換設備獨立于底層承載協議，主要完成呼叫控制、媒體網關接入控制、資源分配、協議處理、路由、認證、計費等主要功能，并向用戶提供現有電路交換機所能提供的業務以及多樣化的第三方業務。圖1為國際軟交換聯盟(InternetSoftswitchConsortium)提出的軟交換網絡參考模型，一般來說共分為4個平面：傳送平面、控制/信令平面、業務/應用平面和管理平面。圖 2是軟交換的基本框架結構圖。2軟交換網絡的測試模型從圖1和圖2可以看出整個軟交換系統或網絡的測試首先應該針對相關的網絡設備實體進行測試，然后對網絡設備實體之間的接口和協議進行測試，再對整個軟交換網絡所能實現的各種業務、功能和性能進行測試。即可以參照圖3所示的軟交換測試方案參考模型來進行系統、全面和科學的網絡測試。AAA艮務器業務創作APIs網管服務器信令網關Radius應用服務器待定SNMP地址解析/路由功能各種媒體網關 SIP網關軟交換設備業務提供功能網管、計費功能SS時能呼叫控制功能H.248

終端互通功能SIPAAA艮務器業務創作APIs網管服務器信令網關Radius應用服務器待定SNMP地址解析/路由功能各種媒體網關 SIP網關軟交換設備業務提供功能網管、計費功能SS時能呼叫控制功能H.248

終端互通功能SIP系統軟交換MGCP終端信令網關圖1軟交換的基本框架結構圖管理平面IN/AIN業務提

供、計費、

網絡管理

操作支持業務/管理平面（呼叫代理，MGC,Softswitch）:SIP/SIP-T(H.323)，信令(ISUP,MAP,RANAP,MGCP,MEGACO,SIP)nter-Networkswitch傳輸平面SS7,TDM/ATMip傳輸域管理平面IN/AIN業務提

供、計費、

網絡管理

操作支持業務/管理平面（呼叫代理，MGC,Softswitch）:SIP/SIP-T(H.323)，信令(ISUP,MAP,RANAP,MGCP,MEGACO,SIP)nter-Networkswitch傳輸平面SS7,TDM/ATMip傳輸域（IP骨干網、路由、交換Qo機制（RSVP）DIFF、MPLS）網間互連域（TG（MG）,SG）互連網關箕他Volp同絡PSTN/SS7/AT網絡ip非ip接入區域1、無線接入（AG接入代理）2、移動接入（RAN,AG）3、廣帶接入（IADS,MTAS業務/管埋平囿應用/特色業務（SCP,ServiceLogic）

媒體業務OpenApls(Parlay,Jain,CAMEI,SIP,AIN/NAP)非ip終端/移動網絡ip電話

(H.323,SIP,MGCP...)

IP非ip終端/移動網絡IPPBXs圖2軟交換網絡參考模型E二世備賣雌基叔能曲詞［呼叫妞里函繇U翻朝舞L語音解壓編喇賽港典通信指酬娘寓際打

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中華人民共和國信息產業部的標準3所示，搭建一個完整的測試環境，如圖 4為的軟交換系統測試連接圖。以功能和作用進行測試。按照圖：

中華人民共和國信息產業部的標準3所示，搭建一個完整的測試環境，如圖 4為的軟交換系統測試連接圖。以YDC003-2001《軟交換設備總體技術要求》話網關設備技術要求》和YD/T1243-2002《媒體網關設備技術規范》及其相關和標準為依據進行各種功能的實際運行，以驗證網絡設備實體對各種功能的支持情況。、YD/T1071-2000 《IP電ITU-T和IETF的國際建議3.2網絡設備實體之間的各種物理接口電氣特性測試3.2網絡設備實體之間的各種物理接口電氣特性測試對于此項測試，可以參照中華人民共和國信息產業部的標準YD/T1156-2001《路由器測試規范---高端路由器》和YD/T1172-2000《IP電話網關設備測試方法》中對相關的E1/T1、FXS/FXOFE和GE等接口的測試方法和要求開展測試工作。各種接口的測試儀表種類很多，也因為測試方法已經確定，故此項測試意在檢驗設備之間是否能正確、安全、有效地發送和接收各種信令和數據。對于此項測試，國際和國內尚沒有統一、完整、網絡設備實體之間的各種信令協議和互連互通測試運行有效的測試標準或方案，主要是由于下一代網絡(NGN或者說軟交換網絡(SoftSwitch)技術仍然處在不斷的改進和發展中，許多信令協議尚未最終定稿頒布。所以目前已經定型的測試儀表種類很少，即使已經定型仍然必須不斷跟蹤國際相關標準而發展。對于此項測試，國際和國內尚沒有統一、完整、圖4軟交換系統測試連接圖信令協議的測試分為兩種方式：一是一致性測試(Conformancetest),即仿真測試。測試儀表仿真為1個或多個網絡設備實體，發送正確或錯誤信令協議消息報文或者產生正常或異常的情況，檢驗與之相連接的被測設備的處理情況。二是監視性測試(Monitertest),測試儀表放置于網絡設備實體之間 ，捕獲網絡上所有數據報文，檢驗實際的各種通信流程的正確性。目前有很多儀表或軟件可以進行信令協議的監視性測試，但能進行一致性測試的儀表則很少，網泰通信科技(中國)有限公司的 InterWatch95000型和Inet技術公司的Spectra2型測試儀表可以實現或部分實現該功能。InterWatch95000型測試儀表硬件上采用板卡式總線結構，運行在 LINUX系統上，具備多種軟交換協議的一致性測試軟件、性能測試軟件、監視測試軟件和手動編輯協議消息功能。 Spectra2型測試儀表采用一體化設計，運行在 WindowsNT系統上，具備多種軟交換協議的一致性測試軟件、性能測試軟件、監視測試軟件和強大的手動編輯協議消息功能。 同時很多其它儀表廠商也在積極地研發相關產品。MGCPSIP、MEGACO/H248H323協議的一致性測試針對軟交換設備( MG誠CALLAGENT和各種媒體網關設備/IP電話終端設備的不同而不同，應該分別進行測試驗證。雖然測試標準未正式頒布，但是國際上已經頒布了正式的相關協議的技術要求而不是草案。媒體網關PSTN側的信令如SS7(ISUP、TUP,NO1DSS1ISDNPRI/BRI等是傳統電路交換信令，測試儀表和方法已經非常成熟，相關的國際和國家規范早已經確定。軟交換設備和媒體網關 IP側的信令SIGTRAN(M3UAM2UAM2PASCTPIUA和V5UA等)則需要一致性測試儀表進行仿真測試。但由于標準現在未正式頒布，所以目前的儀表都是參考協議草案，存在不確定性。進行上述協議測試時，按照圖 3進行儀表和被測設備的連接，采用網泰通信科技(中國)有限公司的 InterWatch95000型，或者Inet技術公司的Spectra2型測試儀表的協議一致性測試軟件套，或者手工編輯相關協議消息、流程可進行測試。互連互通測試是非常重要的一項工作，決定了整個軟交換網絡的業務運行狀態。此項測試要在單項信令協議測試正確后進行。在不同的區域內用戶采用不同信令協議情況下，進行各種正常或異常的基本、補充業務測試。在業務運行期間，將協議測試儀表連接在網絡當中， 捕獲所有的消息報文， 進行詳細的分析，驗證流程的正確性和業務的正確開展。軟交換網絡支持的各種業務測試 由上可知，軟交換網絡應該能提供現有電路交換機所能提供的業務以及多樣化的第三方業務，而這正式是運營商和用戶所希望的。所以利用圖 3的測試環境模擬一個實際的網絡運行狀態，可通過電話機、IP電話終端等各種用戶終端進行 PSTN/ISDN網的基本業務和補充業務、智能網業務、其它增值業務等的驗證。實現 PSTN/ISDN網絡基本業務所包括的基本市內/國內長途/國際長途電話和傳真的出/入局功能及撥打特服號碼功能測試，以及PSTN/ISDN網補充業務包括的主叫號碼顯示、主叫號碼顯示抑制、縮位撥號、免打擾、熱線服務、遇忙回叫、呼叫轉移、鬧鐘服務、查找惡意呼叫、呼叫等待、三方通話、會議電話、呼出限制等業務的測試。軟交換網絡支持的各種管理功能測試 軟交換設備、信令網關和媒體網關設備都是下一代網絡（NGN中的重要設備，尤其軟交換設備是執行呼叫處理控制的核心設備，所以整個系統必須有一個強大的網絡管理系統，對整個網絡中的各個設備實體進行全方位的控制、監測和維護管理，以保持全網絡正常有序的運行。同時整個系統也必須有一個強大的計費管理系統，因為這關系到網絡運營商、業務提供商和最終用戶的切身利益，計費出現問題，將引起巨大的爭議。對于網絡管理系統的測試，應該針對軟交換系統的網絡管理系統的 SNM新議、配置管理、安全管理、故障管理、性能管理、日志管理等幾個方面進行。利用 SNM助議分析儀監視網絡管理服務器和各個設備之間的各種SNMFW令/響應報文，檢驗SNMP勺版本和各種消息內容及其流程的正確性。利用合法和非法的管理員分別進入網絡管理系統進行數據的查詢修改，再利用不同級別的合法管理員分別對網絡進行查詢、修改、增加、刪除等重要操作，用來測試驗證網絡的配置管理和安全管理功能。同時在網絡管理系統中的日志信息里進行上述各種操作的歷史信息以測試驗證日志管理功能。通過查詢歷史信息和人為現場制造各種類型的一些故障，測試故障管理的故障檢測、故障報警、故障信息內容、故障定位等功能。對于計費管理系統的測試，應該針對軟交換網絡的計費管理系統的計費信息傳送協議、計費方式、計費精度、計費準確性、計費信息內容等幾個方面進行。利用協議分析儀監視計費信息的傳送協議報文，用以測試協議內容和流程的正確性。應該支持 CMIS/FTAM協議或FTAM協議、RADIUS協議、FTP等，具體傳送協議的使用由各運營商根據自身網絡的特點決定，實現與現有電路交換網絡計費管理系統的兼容。利用實際/實驗的幾種計費方式的用戶進行撥打電話測試，驗證系統的計費方式和計費精度。應可選支持復式計費、立即計費的功能，支持主叫號碼用戶、帳號用戶、集團大客戶等用戶。在計費精度上，采用時長計費時，要求其計費單位精確到1秒，時間精度為10-8;當采用流量計費時，要求其精度精確到 1個字節。對于計費準確性的測試，應該利用實際 /實驗的幾種計費方式的用戶分別充當主被叫方，進行正常和異常情況的電話通話，用精確度高的秒表進行實際記錄，然后和計費管理系統中的清單進行對比，誤差應該在2秒以內。其中異常情況包括被叫方不應答、被叫方為空號、被叫方忙 3種情況。對計費管理系統中的計費內容進行實際的查詢測試，信息內容應該包括日期、通話開始 /結束時間、主/被叫用戶號碼、卡號、主叫/被叫側媒體網關/終端的IP地址、業務類別、主叫/被叫側軟交換設備的IP地址等相關呼叫信息。軟交換網絡的性能指標測試 中華人民共和國信息產業部的標準 YDC003-2001《軟交換設備總體技術要求》中對軟交換設備的性能有一個簡單的規定，但由于國際上對此相關指標也沒有具體的規定，所以中國的規定也僅僅是暫定。當軟交換設備位于端局時，設備容量為 100K;當軟交換設備位于匯接局時，設備容量為200K中繼，并可根據需要靈活擴展。當軟交換設備位于端局時，處理能力為 140萬BHCA當軟交換設備位于匯接局時，處理能力為 300萬BHCA對于媒體網關設備來說，呼叫處理能力和語音質量的測試非常重要，中華人民共和國信息產業部的標準YD/T1172-2000《IP電話網關設備測試方法》在此方面對IP電話網關有著具體的要求。傳輸時延應該＜150ms（G.729編碼），＜200ms（G.723編碼）。呼叫接通率〉90%（中國一號信令），〉99%（中國七號信令）。呼叫接通時間＜5秒。長時間掉線率＜1%。語音質量的客觀評價（PSQM＜1.0。進行上述性能參數測試時，按照圖3進行儀表和被測設備的連接，采用美國SPIRENT公司的ABACUS/2型、Ameritec公司的Ame型、網泰通信科技（中國）有限公司的 InterWatch95000型、Inet技術公司的Spectra2型或者其它公司的呼叫發生器/性能測試儀表可進行上述呼叫處理參數和語音質量的測試。其中美國SPIRENT公司的ABACUS1/2型和Ameritec公司的