如何進(jìn)行2.5G/3G核心網(wǎng)絡(luò )測試

　　典型的電信和網(wǎng)頁(yè)瀏覽等互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)一般認為是拉式業(yè)務(wù)(pull service)。最終用戶(hù)發(fā)起事務(wù)處理和請求內容，如特定網(wǎng)頁(yè)。而推式業(yè)務(wù)是指由局端(如PoC業(yè)務(wù)器或廣播/組播業(yè)務(wù)器)發(fā)起事務(wù)的通訊方法。推式事務(wù)處理往往基于訂閱模式，用戶(hù)需要提前告訴局端“一旦有新內容則發(fā)送特定信息(如體育新聞、天氣預報”。

　　利用3GPP第6版的兩個(gè)推式業(yè)務(wù)已經(jīng)推出。下面將對其進(jìn)行仔細分析，并研究這些業(yè)務(wù)是如何影響GPRS子系統的。

　　基于蜂窩網(wǎng)的即按即說(shuō)

　　基于蜂窩網(wǎng)的即按即說(shuō)(PoC)是一種在用戶(hù)群之間提供有效、簡(jiǎn)單的語(yǔ)音通信的新標準。該標準的前提是用戶(hù)已經(jīng)訂閱了一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)組。用戶(hù)設備提供管理PoC業(yè)務(wù)設置和編制組列表的可能性。相應的協(xié)議稱(chēng)為XCAP(XML配置訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議)和XDM(XML文件管理)。

　　所有小組成員之間交換SIP信號后，語(yǔ)音流將從發(fā)起端發(fā)送到PoC業(yè)務(wù)器。然后，業(yè)務(wù)器將語(yǔ)音流分發(fā)到用戶(hù)組的所有用戶(hù)端。一次只能有一名用戶(hù)擁有“發(fā)言權”并發(fā)送語(yǔ)音數據到PoC業(yè)務(wù)器，這使該業(yè)務(wù)類(lèi)似于“對講機”。語(yǔ)音流控制協(xié)議(TBCP)用于對向PoC參與者分配的“發(fā)言權”進(jìn)行控制，包括發(fā)送關(guān)于用戶(hù)已被授予發(fā)言權以及其語(yǔ)音將被其他參與者聽(tīng)到的通知。

　　資源效率是PoC業(yè)務(wù)的優(yōu)勢。用戶(hù)的語(yǔ)音信息分割后通過(guò)基于分組的GPRS子系統傳輸。與典型的雙向通信業(yè)務(wù)不同的是，PoC僅需要一個(gè)單向用戶(hù)面信道。雖然以分組為導向的技術(shù)可能導致質(zhì)量下降，比如在語(yǔ)音幀引入約2秒的延遲，但對該類(lèi)型的應用而言，所實(shí)現的語(yǔ)音質(zhì)量通常已經(jīng)足夠好了。

　　移動(dòng)廣播/組播業(yè)務(wù)

　　移動(dòng)廣播/組播業(yè)務(wù)(MBMS)是一種IP數據廣播業(yè)務(wù)，即一種向大量收件人傳輸如視頻和音頻剪輯等內容的方法。因此，MBMS是一種單點(diǎn)對多點(diǎn)的單向承載業(yè)務(wù)，其中數據從單一源傳送給多個(gè)收件人。3GPP已經(jīng)定義了兩種運營(yíng)模式：廣播模式和組播模式。

　　廣播模式是發(fā)送信息到一個(gè)廣播業(yè)務(wù)區內所有用戶(hù)的高效率方法(如雷暴警告)。組播模式基于訂閱模式。多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)有一些高層次的要求：MBMS通知程序用于指示MBMS數據傳輸開(kāi)始;明確機制以便當蜂窩單元內至少有一個(gè)用戶(hù)時(shí)激活網(wǎng)絡(luò )，為單元內的組播會(huì )話(huà)啟動(dòng)MBMS數據傳輸;明確機制以停止不再包含任何活動(dòng)用戶(hù)的單元內的給定組播會(huì )話(huà)的MBMS數據傳輸。

　　用于MBMS業(yè)務(wù)激活和會(huì )話(huà)啟動(dòng)的RNC和SGSN之間的RANAP程序，如圖5所示。

　　圖5：MBMS業(yè)務(wù)激活和會(huì )話(huà)啟動(dòng)。

　　SGSN通過(guò)發(fā)送RANAP MBMS UE的連接請求，發(fā)起MBMS MS連接程序，其目的是向RNC提供該MS激活的MBMS業(yè)務(wù)清單。圖5的右邊屏幕截圖顯示該信息的結構，這是用G35消息構建系統(MBS)創(chuàng )建的。該消息由四個(gè)序列組成，每個(gè)序列中包含PLMN標識(pLMNidentity)和業(yè)務(wù)標識(serviceID)。在本例中，RNC得到這一特定的用戶(hù)已啟動(dòng)四個(gè)不同業(yè)務(wù)的通知。pLMNidentity和serviceID用變量代表，因為這些參數在描述流量的其他信息(如MBMS會(huì )話(huà)開(kāi)始)也是必需的。

　　然后，RNC用MBMS UE連接響應確認。由于RNC并沒(méi)有為這種業(yè)務(wù)提供MBMS環(huán)境(因為這是第一次MS激活該業(yè)務(wù))，所以不知道該業(yè)務(wù)的IP組播地址或APN。RNC使用MBMS信息請求消息，向SGSN請求該信息。SGSN用MBMS信息響應消息(參數：IP多播地址、APN)響應。該業(yè)務(wù)環(huán)境創(chuàng )建后，RNC發(fā)送MBMS的注冊請求消息，并通知核心網(wǎng)RNC已經(jīng)準備接收MBMS會(huì )話(huà)開(kāi)始消息。MBMS注冊響應、MBMS會(huì )話(huà)啟動(dòng)和MBMS會(huì )話(huà)響應后，建立下行線(xiàn)路數據傳輸。

　　這些業(yè)務(wù)會(huì )如何影響GPRS子系統?顯而易見(jiàn)的是，這些業(yè)務(wù)將導致用戶(hù)面流量顯著(zhù)增加。這導致流量模型變得更加不可預測，因為要獲得業(yè)務(wù)的蜂窩單元不確定程度也越來(lái)越高。各種數據廣播業(yè)務(wù)將相互爭奪帶寬。因此，QoS的意義如下：(1)在廣播區的流量接收無(wú)法保證，接收器可能遇到數據丟失;(2)MBMS不支持個(gè)別轉播;(3)為減少流量，必須有網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商只發(fā)送組播信息到含有組播組成員的指定組播區蜂窩單元的可能性;(4)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商必須能夠為每個(gè)廣播業(yè)務(wù)個(gè)別設定QoS;(5)應能適應MBMS數據傳送到不同的RAN或當前可用的無(wú)線(xiàn)資源;(6)如果存在網(wǎng)絡(luò )資源限制，運營(yíng)商應能定義支持或不支持廣播業(yè)務(wù)的規則。

　　展望

　　GPRS標準化由ETSI的SMG(特別行動(dòng)組)于1994年發(fā)起，主要的GPRS規范由SMG #25于1997年批準并于1999年完成。原來(lái)的GPRS的概念設計是一種分組交換子系統——電路交換式GSM核心網(wǎng)絡(luò )的垂直擴展。

　　GPRS將在未來(lái)數年內完全超過(guò)電路交換子系統。許多網(wǎng)絡(luò )設備廠(chǎng)商努力開(kāi)發(fā)和規范GPRS分組交換域的新接入技術(shù)(如UMA和FemtoCells)，從而推動(dòng)了這種趨勢的發(fā)展。

　　未來(lái)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )架構將是水平式的，如圖6所示，是基于4G IP的綜合網(wǎng)絡(luò )架構。SGSN和GGSN構成傳輸網(wǎng)絡(luò )的核心要素。隨著(zhù)LTE的到來(lái)，這兩個(gè)要素會(huì )演進(jìn)成MME指示的兩個(gè)新要素(移動(dòng)管理實(shí)體)和SAE Gateway(系統架構演進(jìn))。

　　圖6：基于4G IP的綜合網(wǎng)絡(luò )。

　　SGSN和GGSN在確保目前順利運營(yíng)和未來(lái)業(yè)務(wù)無(wú)縫集成到移動(dòng)生態(tài)系統中，發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

　　每個(gè)通信系統的目的不在于技術(shù)本身，而是對應用程序和最終用戶(hù)認為的相關(guān)QoE提供可靠支持。

　　對于網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商和設備制造商，關(guān)鍵是要了解負載過(guò)重的GPRS子系統如何工作，以及GPRS網(wǎng)絡(luò )如何受引入的新業(yè)務(wù)以及各種性能要求的影響。

　　許多新業(yè)務(wù)，如PoC和MBMS，不會(huì )在2009年初配置。雖然第一個(gè)終端將在2008年出現，但這些業(yè)務(wù)成為大眾市場(chǎng)業(yè)務(wù)仍需要幾年時(shí)間。

　　了解滿(mǎn)負荷下提供的這些業(yè)務(wù)和其他業(yè)務(wù)的性能特點(diǎn)是GPRS的測試方法的基礎。正如揚基集團(Yankee Group)所指出的，“測試提供商必須能對網(wǎng)絡(luò )的復雜性和規模進(jìn)行仿真，才可以有信心地提供業(yè)務(wù)”?！　ektronix G35具備使用一個(gè)平臺即可完成所需所有測試的能力。它具有的獨特特性，比如模擬周?chē)芯W(wǎng)絡(luò )要素、錯誤插入、高性能和大量的移動(dòng)協(xié)議，是綜合的功能性負載和壓力測試的基礎，不僅是排他性的，而且是針對GPRS的。Tektronix的G35及其前身K1297-G20，被全球所有主要網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商和網(wǎng)絡(luò )設備制造商廣泛采用。從用戶(hù)的反饋來(lái)看，我們可以負責任的說(shuō)，G35已經(jīng)是經(jīng)大量證實(shí)可靠的測試和測量工具。