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NGN網(wǎng)絡(luò)測試技術(shù)

2008/02/18

  探討了NGN網(wǎng)絡(luò)測試中的性能測試技術(shù),重點(diǎn)闡述了呼叫性能測試技術(shù);介紹了語音質(zhì)量的測試原理、測試規(guī)范、測試方法和測試參數(shù);對(duì)NGN網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)進(jìn)行了比較簡單的討論,闡述了運(yùn)營商的兩種網(wǎng)絡(luò)維護(hù)模式的相同和不同之處,以及如何應(yīng)用。

1.網(wǎng)絡(luò)性能測試

  1.1 網(wǎng)絡(luò)性能測試介紹

  隨著NGN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日益成熟,全球電信運(yùn)營商都在某種利益(成本低廉和新業(yè)務(wù)應(yīng)用)的驅(qū)動(dòng)下大量部署NGN網(wǎng)絡(luò),每年以30%左右的速度遞增。由于目前的NGN網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)以軟交換為核心并由PSTN網(wǎng)絡(luò)和VoIP網(wǎng)絡(luò)融合在一起的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),多種接口、多種協(xié)議、多種媒體并存,存在PSTN與VoIP設(shè)備的兼容性、VoIP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部不同設(shè)備提供商的設(shè)備兼容性、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)性能與實(shí)際部署性能的差異性、語音(也許還有視頻)質(zhì)量的差異性等挑戰(zhàn)都不同程度地?cái)[在了運(yùn)營商面前。如果處理不好,很可能造成網(wǎng)絡(luò)部署失敗,運(yùn)營商不僅要蒙受經(jīng)濟(jì)損失,還要承受更大的社會(huì)壓力。那么,運(yùn)營商就會(huì)不約而同的把目光聚焦到網(wǎng)絡(luò)測試技術(shù)本身,我們認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)性能測試是很重要的一環(huán)。

  NGN網(wǎng)絡(luò)性能測試要兼顧PSTN與VoIP網(wǎng)絡(luò)的融合,既要考慮滿負(fù)荷條件下的語音質(zhì)量測試,也要考慮軟交換的純信令的壓力測試,還要考慮媒體網(wǎng)關(guān)對(duì)媒體流的處理能力測試。對(duì)應(yīng)于電信運(yùn)營商來說,比較全面的NGN網(wǎng)絡(luò)測試,不但要考慮本地的端到端測試,還要考慮異地(跨地域)的性能測試;從測試技術(shù)來講,一般包括同步呼叫測試、異步呼叫測試、長保持呼叫測試、語音質(zhì)量測試,以及語音間斷/語音滑動(dòng)測試、回聲測試、其他性能測試等。

  NGN網(wǎng)絡(luò)性能測試構(gòu)架中,一般采用一個(gè)或兩個(gè)測試點(diǎn),即被仿真的主叫方和被叫方在一臺(tái)或兩臺(tái)儀表上,兩個(gè)測試點(diǎn)可以在同一地點(diǎn),也可以在不同地點(diǎn)進(jìn)行跨地域測試。被仿真的主叫方和被叫方可以是軟交換、媒體網(wǎng)關(guān)、模擬用戶、VoIP用戶、PSTN網(wǎng)絡(luò)等各種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn);可以采用SIP,SIP-T,H.323,MGCP,H.248,Sigtran等VoIP協(xié)議,也可以采用隨路,SS7,PRI,V5,模擬線等PSTN信令;可以使用G.711/G.723/G.726/G.729等語音編碼方式,也支持H.261/H.263/H.264等視頻編碼方式;主叫方和被叫方可以分別在PSTN和VoIP兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中,這對(duì)于測試網(wǎng)絡(luò)的融合性能很有幫助。一般使用一個(gè)操作平臺(tái),設(shè)定測試腳本,手動(dòng)或自動(dòng)輸出報(bào)告。報(bào)告一般包括呼叫完成情況(完成率/呼損/CPS/BHCA等)、網(wǎng)絡(luò)損傷情況(延遲/抖動(dòng)/丟包/錯(cuò)序等)、語音質(zhì)量情況(MOS/PSQM/PESQ等)、網(wǎng)絡(luò)回聲情況、呼叫錯(cuò)誤及原因等。從圖1可以看出,NGN網(wǎng)絡(luò)性能測試構(gòu)架包括操作控制臺(tái)、測試點(diǎn)(測試工具)、被測PSTN和VoIP網(wǎng)絡(luò)等。

圖1 NGN網(wǎng)絡(luò)性能測試架構(gòu)

  1.2 幾種常見的性能測試方法

  (1)同步呼叫測試(測試NGN系統(tǒng)的峰值壓力)

  同步呼叫一般分為純信令和帶媒體流的兩種,分別測試系統(tǒng)對(duì)信令和媒體流的處理能力;同步呼叫一般采用幾十到幾千個(gè)用戶同時(shí)發(fā)起呼叫,使用二分法,精確驗(yàn)證出NGN系統(tǒng)同時(shí)能夠處理多少路呼叫并發(fā),是一種峰值壓力的測試。測試時(shí)間一般不超過1h;呼損不能超過萬分之一。

  (2)異步呼叫測試(驗(yàn)證NGN系統(tǒng)的呼叫性能,如BHCA,CPS等)

  異步呼叫一般分為純信令和帶媒體流的兩種,分別測試軟交換對(duì)信令的處理能力和媒體網(wǎng)關(guān)對(duì)媒體流的處理能力;異步呼叫一般由足夠多的用戶采用異步方式發(fā)起呼叫(例如間隔一秒發(fā)呼一個(gè)用戶),通過更改呼叫保持時(shí)間和呼叫間隔時(shí)間來調(diào)整壓力,精確驗(yàn)證出NGN系統(tǒng)的呼叫性能,通常體現(xiàn)在BHCA和CPS數(shù)值上,即系統(tǒng)每小時(shí)或每秒處理呼叫的能力。測試時(shí)間一般超過1h,甚至達(dá)到24h或48h;呼損不能超過萬分之一。

  (3)長保持呼叫測試(測試NGN系統(tǒng)對(duì)于長保持呼叫的處理能力)

  長保持呼叫一般分為純信令和帶媒體流的兩種,分別測試軟交換對(duì)信令的處理能力和媒體網(wǎng)關(guān)對(duì)媒體流的處理能力;長保持呼叫一般由足夠多的用戶采用同步或異步方式發(fā)起呼叫,呼叫保持時(shí)間一般不低于8h,精確驗(yàn)證出NGN系統(tǒng)的對(duì)于長呼叫的處理能力,即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)有無“掉話”,通常體現(xiàn)在呼損數(shù)值上,不能超過萬分之一。

  (4)語音質(zhì)量測試(測試在一定壓力下,NGN系統(tǒng)內(nèi)端到端的語音質(zhì)量)

  語音質(zhì)量測試一般指端到端的語音質(zhì)量測試,主被叫兩端所連接的呼叫通常會(huì)經(jīng)過媒體網(wǎng)關(guān)等對(duì)語音進(jìn)行編解碼處理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,當(dāng)然還有其它可能產(chǎn)生損傷的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。語音質(zhì)量測試一般由足夠多的用戶采用同步或異步方式發(fā)起呼叫,測試時(shí)間一般不超過1h。主要測試參數(shù)包括:MOS,PSQM,PESQ等ITU標(biāo)準(zhǔn)語音質(zhì)量參數(shù),還有單向時(shí)延、雙向時(shí)延、抖動(dòng)、丟包、亂序等網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量參數(shù),當(dāng)然還有呼叫完成率,即呼損指標(biāo),不超過萬分之一。

  (5)回聲測試(測試在一定壓力下,NGN系統(tǒng)處理回聲的能力)

  回聲是PSTN網(wǎng)絡(luò)中由于2~4線轉(zhuǎn)換造成的,在PSTN與VoIP網(wǎng)絡(luò)融合的過程中,被媒體網(wǎng)關(guān)進(jìn)一步放大了。回聲測試一般只要求有限壓力條件,主要測試系統(tǒng)的一次/兩次/三次回聲的時(shí)延和強(qiáng)度。一般來說,回聲最好不要超過150ms,超過150ms,人的耳朵可以分辨出回聲,超過400ms,人的感覺就會(huì)很差,造成很嚴(yán)重的語音質(zhì)量問題。

  (6)語音間斷/滑動(dòng)測試(測試在一定壓力下,NGN系統(tǒng)對(duì)語音的處理能力)

  語音間斷指語音在傳輸過程中出現(xiàn)斷裂,一般在20ms以上的斷裂需要統(tǒng)計(jì),一次連續(xù)語音中的斷裂總長度與語音長度之比稱為“語音間斷比”,信息產(chǎn)業(yè)部的測試規(guī)范中要求其不能超過2%。語音滑動(dòng)指語音在傳輸過程中兩端出現(xiàn)滑碼變形,一般在20ms以上的斷裂需要統(tǒng)計(jì),一次連續(xù)語音中的滑動(dòng)總長度與語音長度之比稱為“語音滑動(dòng)比”,信息產(chǎn)業(yè)部的測試規(guī)范中要求其不能存在,否則視為語音質(zhì)量不好。測試中,一般會(huì)給出語音間斷和語音滑動(dòng)的次數(shù)和每次的時(shí)間長度,客戶可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算出語音間斷比和語音滑動(dòng)比。

  (7)其他性能測試

  其他NGN系統(tǒng)性能測試還包括:視頻性能及視頻質(zhì)量測試、傳真性能及傳真質(zhì)量測試、Modem性能及Modem質(zhì)量測試等,在這里就不詳細(xì)探討了。

2.語音質(zhì)量測試

  在電信領(lǐng)域,我們的前輩也曾經(jīng)在PSTN網(wǎng)絡(luò)部署的時(shí)候遇到過諸如回聲和傳輸衰減等影響通話質(zhì)量的問題,但他們通過回聲抑制和增益補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)很好的解決了這些問題,使得PSTN網(wǎng)絡(luò)的話音質(zhì)量非常穩(wěn)定。但是這種情況在最近幾年有所改變,隨著全球電信運(yùn)營商大量部署NGN網(wǎng)絡(luò),PSTN與VoIP網(wǎng)絡(luò)不斷融合,話音質(zhì)量問題又被提出來,似乎成了我們難以回避的障礙。下面我們分析一下話音質(zhì)量及其測試方面的問題。

  2.1 話音質(zhì)量的測試標(biāo)準(zhǔn)和測試方法

  在測量話音質(zhì)量時(shí),需要研究三類基本的服務(wù)質(zhì)量:

  話音質(zhì)量測量的目的是通過主觀或客觀的測量方法,即通過人為的測量項(xiàng)目或基于計(jì)算機(jī)的測量工具,對(duì)一種或多種以上的話音質(zhì)量類別給出一個(gè)可信的估計(jì)。

  (1)主觀收聽質(zhì)量測量

  主觀測量是一種久經(jīng)考驗(yàn)的話音質(zhì)量測量方法,但這種方法成本太高,費(fèi)時(shí)也太長。有一種更廣為人知的主觀類測量方法,叫做絕對(duì)種類定級(jí)(Absolute Category Rating,ACR)測量。

  在ACR測量中,收聽者按照從1~5的5級(jí)損傷指標(biāo)對(duì)一系列音頻文件進(jìn)行分級(jí):5(非常好),4(好),3(可以),2(較差),1(差)。

  在取得了每個(gè)收聽者給出的得分之后,計(jì)算所有音頻文件的一般或平均意見得分(Mean Opinion Score, MOS)。為了使ACR測量得到可信的測量結(jié)果,接受測量的人數(shù)至少應(yīng)在16個(gè)以上,而且測量應(yīng)該在一個(gè)安靜的環(huán)境下,在可控的條件下完成。

  通常,ACR測量的得分隨收聽者的增加而趨向穩(wěn)定。為了降低測量得分的可變性并幫助衡量測量結(jié)果,測量中通常會(huì)包括一些參考文件,這些文件中包含了“為業(yè)界接受的”MOS得分。

  (2)會(huì)話質(zhì)量測量

  在會(huì)話測量中,通常會(huì)將一群收聽者放在交互式通信的環(huán)境下,并要求他們通過一個(gè)電話或VoIP系統(tǒng)完成一項(xiàng)任務(wù)。測量人員在系統(tǒng)中加入延遲和回聲等效應(yīng),然后調(diào)查測量主體對(duì)連接質(zhì)量看法如何。

  延遲效應(yīng)對(duì)會(huì)話質(zhì)量的影響隨任務(wù)不同而有很大差異。對(duì)于非交互式的任務(wù)而言,幾百毫秒的單向延遲都是可以忍受的;而對(duì)交互性較強(qiáng)的任務(wù),哪怕是很短的延遲都可能造成會(huì)話困難。

  延遲對(duì)不同任務(wù)影響不同的這種情況就造成在會(huì)話呼叫質(zhì)量的解釋上出現(xiàn)問題。例如,兩個(gè)相同的VoIP系統(tǒng)連接都會(huì)產(chǎn)生300ms的單向延遲,但一個(gè)系統(tǒng)用于高交互性的商業(yè)談判,而另一個(gè)系統(tǒng)則用于朋友間的非正式聊天。那么前一個(gè)系統(tǒng)中的用戶可能會(huì)覺得呼叫質(zhì)量很差,而后一個(gè)系統(tǒng)中的用戶則可能根本注意不到這一延遲。

  很顯然,這種會(huì)話質(zhì)量測量也屬于主觀評(píng)價(jià)的范疇。下面看看客觀評(píng)價(jià)。

  (3)基于樣本的客觀測量

  ITU開發(fā)了P.861(PSQM)和更新的P.862(PESQ),力圖用成本更低的客觀測量法來做為主觀收聽質(zhì)量測量的補(bǔ)充。采用這些測量技術(shù),可以通過比較送入系統(tǒng)中的一個(gè)原始參考文件與輸出的受損文件之間的差異,得到由傳輸系統(tǒng)或CODEC引入的失真。這些技術(shù)的初衷雖然是為了CODEC的實(shí)驗(yàn)室測量,但在VoIP網(wǎng)絡(luò)測量中也得到了廣泛使用。

  P.861(PSQM)和P.862(PESQ)算法將參考信號(hào)和受損信號(hào)都分成較短的交迭樣本塊,計(jì)算每一塊的傅立葉變換系數(shù),并比較他們的系數(shù)。P.862算法最后給出一個(gè)PESQ得分,該得分與MOS的范圍相近,但它并不是MOS的準(zhǔn)確映射。新的PESQ-LQ得分更接近收聽質(zhì)量MOS。這些算法都同時(shí)要求訪問源文件和輸出文件才能測量后者相對(duì)于前者的失真。

  (4)話音質(zhì)量的測試方法

  大部分語音測試設(shè)備(例如Spirent的Abacus)都是采用基于ITU P.861與P.862規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),對(duì)網(wǎng)絡(luò)或者設(shè)備進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。這里我們用Spirent的Abacus5000來舉例說明話音質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法。Abacus5000是基于呼叫的測試系統(tǒng),它可以在模擬用戶產(chǎn)生呼叫的同時(shí)生成真實(shí)的媒體流。針對(duì)音頻,可提供3-tone,Resilient測試;針對(duì)話音,能夠發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的男聲、女聲、混音等.wave格式文件。標(biāo)準(zhǔn)的測試文件從發(fā)送端經(jīng)過被測網(wǎng)絡(luò)傳輸后到接收端,測試系統(tǒng)通過話音質(zhì)量評(píng)估手段,比較原始語音文件和接收到的語音文件間的異同來對(duì)被測系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估,得到PSQM(P.861)或者PESQ(P.862)。系統(tǒng)還可以提供客觀測試方法到主觀測試結(jié)果的相關(guān)性對(duì)應(yīng),即PSQM/PESQ到MOS的轉(zhuǎn)換。圖2所示的為Abacus5000的語音質(zhì)量測試方法。

圖2 Abacus5000的語音質(zhì)量測試方法

  2.2 語音質(zhì)量參數(shù)

  語音質(zhì)量主要有三種ITU標(biāo)準(zhǔn):

  (1)MOS(ITU-P.800),1~5分,5分最好,屬于主觀評(píng)價(jià)指標(biāo);

  (2)PSQM(ITU-P.861),0~6.5分,0分最好,屬于客觀評(píng)價(jià)指標(biāo);另外,PSQM+屬于PSQM評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)與PSQM相同;

  (3)PESQ(ITU-P.862),-0.5~4.5分,4.5分最好,屬于客觀評(píng)價(jià)指標(biāo),又稱之為“話音清晰度”指標(biāo);另外,PESQ_LQ是PESQ評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展,范圍為1~4.5分,更接近于MOS的1~5分標(biāo)準(zhǔn);

  當(dāng)然,影響話音質(zhì)量的參數(shù)指標(biāo)還有以下幾種:

  (4)回聲(ECHO),指傳輸系統(tǒng)由于阻抗不匹配等原因,對(duì)聲源發(fā)出的聲音產(chǎn)生的“反射”現(xiàn)象,即說話者很快聽到的自己發(fā)出的聲音。一般,人的耳朵能夠識(shí)別的回聲以150ms為界,超過150ms的回聲,人耳能夠比較明顯的分辨,會(huì)產(chǎn)生反感,在150ms以內(nèi)的回聲,一般人都可以接受,基本聽不出來。

  (5)語音間斷(HIT),指由于丟包等傳輸原因或編解碼等原因造成的語音不連續(xù),人耳聽到的是斷斷續(xù)續(xù)的話音,會(huì)產(chǎn)生極大反感。信息產(chǎn)業(yè)部的測試規(guī)范中規(guī)定,20ms以上的語音間斷都必須統(tǒng)計(jì),語音間斷累計(jì)和與總通話時(shí)長的比值,稱為“語音間斷比”,通常這個(gè)值不應(yīng)該超過2%。

  (6)語音滑動(dòng)(CLIP),指由于靜音壓縮等編解碼原因造成的語音邊緣模糊,通常是由靜音到有聲部分或者由有聲到靜音部分出現(xiàn)聲音丟失,人耳聽到的是失真的話音,會(huì)產(chǎn)生極大反感。信息產(chǎn)業(yè)部的測試規(guī)范中規(guī)定,20ms以上的語音滑動(dòng)都必須統(tǒng)計(jì),語音滑動(dòng)累計(jì)和與總通話時(shí)長的比值,稱為“語音滑動(dòng)比”,通常這個(gè)值為零,否則不能入網(wǎng)。

  以上六個(gè)部分,是用戶可以感受到的話音質(zhì)量指標(biāo)參數(shù),因此屬于QOE的范疇。我們?cè)俳榻B一下QoS的話音質(zhì)量指標(biāo),這些參數(shù)包括時(shí)延、抖動(dòng)、丟包、亂序等,通常與傳輸質(zhì)量有關(guān),不屬于用戶能夠體驗(yàn)的部分,因此屬于QoS的范疇。

  (7)時(shí)延(DELAY),指語音在傳輸系統(tǒng)中需要的傳輸時(shí)間。時(shí)延一般分為單向時(shí)延(One-Way-Delay)和雙向時(shí)延(Round-Trip-Delay);單向時(shí)延指語音(文件)從發(fā)端到收端的傳送時(shí)間,它直接反映了網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量,對(duì)話音質(zhì)量產(chǎn)生間接影響;雙向時(shí)延指語音(文件)從發(fā)端到收端再回到發(fā)端所經(jīng)歷的時(shí)間,一般比兩倍的單向時(shí)延要長,因?yàn)槭斩艘獙?duì)語音進(jìn)行處理。單向時(shí)延的測試精度取決于兩點(diǎn),其一為測試儀表的精度,其二為收發(fā)兩端采用的共同時(shí)鐘的精度,思博倫的Abacus5000能夠達(dá)到2ms的測試精度;網(wǎng)絡(luò)測試中若采用NTP-Server時(shí)鐘同步,則其時(shí)鐘精度為1~10ms,若采用GPS/CDMA為時(shí)鐘同步源,則其時(shí)鐘精度小于1ms。一般認(rèn)為,單向時(shí)延應(yīng)該不超過150ms。

  (8)抖動(dòng)(JITTER),指語音包時(shí)延的差值。如果每個(gè)語音包的時(shí)延忽大忽小,人耳聽到的聲音忽快忽慢,用戶的感覺會(huì)很差。因此,抖動(dòng)雖然反映的是傳輸質(zhì)量問題,但它也一定程度上影響了話音質(zhì)量。

  (9)丟包(LOSS),指VoIP條件下,RTP語音包在傳輸過程中的丟失,反映在QOE的參數(shù)中,與語音間斷(HIT)有一定的關(guān)聯(lián)。一般丟包,都是按照語音包丟失的數(shù)量或百分比率計(jì)量,如丟包1%,發(fā)現(xiàn)100個(gè)丟包等。統(tǒng)計(jì)的方法,主要根據(jù)RTCP包中的RTP語音包數(shù)量差值計(jì)算出來。

  (10)亂序(OUT-OF-ORDER),指VoIP條件下,RTP語音包在傳輸過程中的次序顛倒,對(duì)話音質(zhì)量產(chǎn)生間接影響。統(tǒng)計(jì)的方法,主要根據(jù)RTCP包中的RTP語音包的序號(hào)計(jì)算出來。

3.網(wǎng)絡(luò)維護(hù)測試

  3.1 背景

  電信運(yùn)營商在部署VoIP網(wǎng)絡(luò)后,在不同程度上遇到了網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定,用戶語音質(zhì)量不好,投訴大量上升等棘手問題。在傳統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)模式下,維護(hù)人員往往疲于奔命,到處撲火,但是收效甚微,投訴越來越多。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的運(yùn)維模式是被動(dòng)的,運(yùn)營商收到投訴報(bào)告,安排維護(hù)人員到現(xiàn)場通過被動(dòng)監(jiān)測的方法進(jìn)行測試,找出問題,協(xié)調(diào)解決,時(shí)間和人員消耗很大,投訴較少的情況下還好,一旦投訴大量出現(xiàn)就只能望洋興嘆!運(yùn)營商以前面對(duì)的是相對(duì)穩(wěn)定的PSTN網(wǎng)絡(luò),投訴很少;VoIP具有服務(wù)多、成本低等優(yōu)點(diǎn),但是同時(shí)存在語音質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)問題,這是運(yùn)營商不可避免的,那么怎樣才能破解如此尷尬的局面呢?也許,我們需要更好的維護(hù)模式。

  目前,存在兩種電信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)模式。第一種,是采用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的方法,主要在各個(gè)主要信令點(diǎn)對(duì)信令網(wǎng)絡(luò)(如No.7網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行7×24h監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)信令異常及時(shí)上報(bào),維護(hù)人員可以及時(shí)排查規(guī)避故障鏈路,保障通信暢通;第二種,是采用主動(dòng)分布式測試的方法,在各個(gè)主要監(jiān)測點(diǎn),模擬用戶進(jìn)行真實(shí)呼叫,得到人體感知的語音質(zhì)量等反映網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的參數(shù),維護(hù)人員可以設(shè)定系統(tǒng)模擬用戶呼叫的頻率和時(shí)間,定時(shí)拿到測試報(bào)告,及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的故障,尤其是人體感知的語音質(zhì)量故障,在用戶投訴之前就有可能解決問題,它也可以實(shí)現(xiàn)7×24h的網(wǎng)絡(luò)故障報(bào)警。

  那么,我們分析一下這兩種維護(hù)模式的異同。

  3.2 主動(dòng)式維護(hù)和被動(dòng)式維護(hù)

  (1)主動(dòng)式維護(hù)模式與被動(dòng)式維護(hù)模式的相同點(diǎn)

  兩種維護(hù)模式都采取集中控制或集中采集的方式,控制臺(tái)都可以在第一時(shí)間掌握各個(gè)節(jié)點(diǎn)的故障信息,為故障排查爭取時(shí)間;

  兩種維護(hù)模式都是7×24h系統(tǒng),適用于電信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。

  (2)主動(dòng)式維護(hù)模式與被動(dòng)式維護(hù)模式的不同點(diǎn)

  被動(dòng)式維護(hù)模式主要采用監(jiān)控手段,被動(dòng)采集信息,可以針對(duì)信令網(wǎng)絡(luò)(主要是No.7網(wǎng)絡(luò))進(jìn)行維護(hù),對(duì)排查信令故障比較有效;主動(dòng)式維護(hù)模式主要采用測試手段,主動(dòng)模仿用戶發(fā)起呼叫,得到真實(shí)的人體感官體驗(yàn)信息(例如話音質(zhì)量參數(shù)),對(duì)排查用戶投訴比較有效。

  被動(dòng)式維護(hù)模式是運(yùn)營商在PSTN系統(tǒng)維護(hù)中應(yīng)用比較成功的系統(tǒng),PSTN系統(tǒng)采用64kbit/s固定話路,語音質(zhì)量非常穩(wěn)定,網(wǎng)絡(luò)故障主要集中在信令網(wǎng)絡(luò),因此被動(dòng)式維護(hù)模式在傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)比較適用;主動(dòng)式維護(hù)模式,隨VoIP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而逐步發(fā)展,并在VoIP系統(tǒng)維護(hù)中得到廣泛應(yīng)用,VoIP系統(tǒng)由于采用IP方式,話路帶寬沒有保證,語音質(zhì)量不穩(wěn)定,網(wǎng)絡(luò)故障主要集中于語音質(zhì)量問題,因此主動(dòng)仿真用戶發(fā)起呼叫測試的方法,既可以發(fā)現(xiàn)信令協(xié)議層面的問題,更主要的是它能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶語音質(zhì)量的問題,在用戶投訴之前就可以發(fā)現(xiàn)問題。

  被動(dòng)式維護(hù)模式是事后維護(hù)模式,它并不能在VoIP系統(tǒng)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障,尤其是用戶的語音質(zhì)量故障,而是用戶投訴后,在它保存的數(shù)據(jù)庫中查找該用戶的呼叫追蹤信息,費(fèi)時(shí)費(fèi)力;主動(dòng)式維護(hù)模式是事前或事中維護(hù)模式,它能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)語音質(zhì)量參數(shù)的變化,及時(shí)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)測試點(diǎn)之間的故障,發(fā)出預(yù)警,并找到故障點(diǎn),進(jìn)行進(jìn)一步排查,即使在用戶投訴后,也可以及時(shí)還原用戶故障并加以排除。

  (3)假想的例子

  假設(shè)某個(gè)運(yùn)營商在某個(gè)城市部署了A/B/C三個(gè)VoIP局點(diǎn),或者制改造了核心網(wǎng)部分,并同時(shí)部署了主動(dòng)和被動(dòng)式維護(hù)系統(tǒng)。

  某天,A局到B局之間由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)過載而造成通信故障,用戶感覺語音質(zhì)量下降嚴(yán)重;C局的某個(gè)用戶由于自己的VoIP終端問題也感覺到語音質(zhì)量不好;這樣A/B/C三個(gè)局都有用戶來投訴,我們來看看兩種維護(hù)系統(tǒng)的表現(xiàn)。

  被動(dòng)式維護(hù)系統(tǒng)監(jiān)測到了A局到B局之間有大量丟包,網(wǎng)絡(luò)延遲很大,給出網(wǎng)絡(luò)告警,但并不知道用戶那里的話音質(zhì)量到底是什么樣,只能等待用戶投訴后的描述;A/B局用戶投訴后,維護(hù)人員輸入用戶號(hào)碼和故障時(shí)間到監(jiān)測系統(tǒng)中進(jìn)行過濾,找到呼叫追蹤信息,并找到相應(yīng)的承載話音的RTP流(數(shù)據(jù)量極大),通過事后分析,確認(rèn)語音質(zhì)量(MOS)不好,但究竟哪里出了問題還是一頭霧水。這時(shí)C局的那個(gè)用戶來了,說他的話音質(zhì)量也不好,維護(hù)人員經(jīng)過過濾排查,并沒有發(fā)現(xiàn)他的呼叫質(zhì)量有問題,只好再觀察,C局用戶很不滿意地離開了,A/B局的用戶也只是得到了網(wǎng)絡(luò)問題的答復(fù)而已。

  主動(dòng)式維護(hù)系統(tǒng)通過A/B/C三個(gè)測試點(diǎn)兩兩的測試(假設(shè)5min發(fā)起一次呼叫測試),知道A,B局間網(wǎng)絡(luò)丟包嚴(yán)重,網(wǎng)絡(luò)時(shí)延較大,用戶通話出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù),語音質(zhì)量嚴(yán)重下降,肯定會(huì)有用戶投訴,維護(hù)人員通過測試報(bào)告得到初步結(jié)論:網(wǎng)絡(luò)故障。對(duì)于C局用戶的投訴,由于主動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)并沒有得到C局與A,B兩點(diǎn)之間的故障報(bào)告,所以懷疑C用戶的終端有問題。根據(jù)對(duì)C局用戶終端的語音質(zhì)量測試(系統(tǒng)具備此功能),發(fā)現(xiàn)C用戶終端有編解碼問題,換了終端,問題得到解決,C用戶很滿意。A/B局的用戶并不滿意,他們抱怨說,平時(shí)打電話質(zhì)量很好,今天就不行了。于是,維護(hù)人員又采用主動(dòng)式系統(tǒng),在晚間閑時(shí)對(duì)A,B間進(jìn)行了一次100路的性能測試,呼叫一段時(shí)間后,出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)過載,用戶的話音質(zhì)量下降,問題再現(xiàn)了!維護(hù)人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后,問題徹底解決了。

  我們剛剛舉了一個(gè)比較極端的例子,事實(shí)上,兩種維護(hù)模式應(yīng)該是相輔相成的,運(yùn)用得體,會(huì)起到很好的效果。

  (4)實(shí)例

  某個(gè)運(yùn)營商在某個(gè)城市部署了幾個(gè)VoIP局點(diǎn),開始試運(yùn)營,并在重點(diǎn)局點(diǎn)同時(shí)部署了主動(dòng)和被動(dòng)式維護(hù)系統(tǒng)。

  從一開始,就有用戶投訴,他們打電話總有“單通”現(xiàn)象,即一方聽得見對(duì)方,但另一方卻什么也聽不見,話音好像只能單向傳輸;由于開始用戶投訴少,運(yùn)營商并沒有在意,但是隨著放號(hào)量的擴(kuò)大,用戶投訴大量涌現(xiàn),運(yùn)營商開始緊張起來,并開啟了主動(dòng)和被動(dòng)維護(hù)系統(tǒng)(以前并沒有真正使用)。

  很快,主動(dòng)式系統(tǒng)報(bào)出了某兩個(gè)局點(diǎn)之間的用戶通話存在“單通”現(xiàn)象,運(yùn)營商半信半疑,找出了被動(dòng)式系統(tǒng)存儲(chǔ)的RTP話音數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)確是只有單向話音流,而并非雙向。

  VoIP系統(tǒng)的提供商開始推卸責(zé)任,這肯定是網(wǎng)絡(luò)有問題。于是,運(yùn)營商找來網(wǎng)絡(luò)測試儀表進(jìn)行IP網(wǎng)絡(luò)檢測,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)很正常。一切的懷疑點(diǎn)都在VoIP系統(tǒng)設(shè)備提供商身上,他們只好低頭查找自己的問題,終于在幾天后,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在一個(gè)BUG,很快“單通”問題得到了解決。從此,運(yùn)營商覺得維護(hù)系統(tǒng)對(duì)它還是有價(jià)值的。

  3.3 結(jié)論

  (1)對(duì)于運(yùn)營商的傳統(tǒng)PSTN網(wǎng)絡(luò)維護(hù),被動(dòng)式監(jiān)測系統(tǒng)占優(yōu)勢。

  (2)對(duì)于VoIP網(wǎng)絡(luò)或PSTN+VoIP混合網(wǎng)絡(luò)維護(hù),我們要看具體情況。在網(wǎng)絡(luò)部署初期,主動(dòng)式測試系統(tǒng)占優(yōu)勢,它不但能夠及時(shí)報(bào)告網(wǎng)絡(luò)損傷和用戶感知的語音質(zhì)量,還能在用戶投訴后及時(shí)再現(xiàn)問題,并可以對(duì)用戶終端進(jìn)行排查,找到問題所在;在網(wǎng)絡(luò)逐步走向成熟后,話音質(zhì)量問題逐步減少,被動(dòng)式監(jiān)測系統(tǒng)會(huì)發(fā)揮更大的作用,因?yàn)檫@時(shí)候網(wǎng)絡(luò)協(xié)議交互方面的維護(hù)顯得更加突出。

  (3)運(yùn)營商采用主動(dòng)式系統(tǒng)和被動(dòng)式系統(tǒng)維護(hù)NGN網(wǎng)絡(luò),如果運(yùn)用合理,能夠起到相輔相成的作用。

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