思博倫IMS測(cè)試解決方案

摘要　介紹了思博倫公司關(guān)于IMS測(cè)試的解決方案。測(cè)試領(lǐng)域包括IMS的應(yīng)用與服務(wù)，呼叫會(huì)話控制，安全、計(jì)費(fèi)、固定移動(dòng)融合，、與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通、傳輸平面等、覆蓋核心網(wǎng)絡(luò)、接入網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)互通。

1  引言

IMS最重要的趨勢(shì)之一是迅速推出新型多媒體服務(wù)。通過將應(yīng)用/服務(wù)層與控制和傳輸平面隔離，可以以更低的成本更迅速地開發(fā)單個(gè)新應(yīng)用。此外，服務(wù)提供商還可以利用第三方進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。這種模式的變化對(duì)測(cè)試戰(zhàn)略有著重大影響。從歷史數(shù)據(jù)上看，推出一種新服務(wù)需要18個(gè)月或更長時(shí)間。IMS有可能將時(shí)間減少到幾個(gè)月，甚至幾個(gè)星期。為此，測(cè)試戰(zhàn)略必須具備傳統(tǒng)意義上所不具有的靈活性。測(cè)試人員必須能在部署新服務(wù)之前在實(shí)驗(yàn)室中迅速建立原型。思博倫的IMS測(cè)試解決方案就是以此為出發(fā)點(diǎn)設(shè)計(jì)的，它具有使測(cè)試人員可以迅速開發(fā)用于特定應(yīng)用的新呼叫流的內(nèi)在靈活性。

2  思博倫IMS測(cè)試解決方案

2.1  應(yīng)用與服務(wù)

思博倫的解決方案使用戶可以隔離單個(gè)應(yīng)用服務(wù)器（AS）或測(cè)試一個(gè)包括控制平面和AS的系統(tǒng)。測(cè)試人員可以測(cè)試功能性、錯(cuò)誤處理，或調(diào)整應(yīng)用服務(wù)器獲得最佳性能。Presence、一鍵通、即時(shí)消息和共享列表服務(wù)器就是思博倫支持的一些應(yīng)用類型。

2.2  呼叫會(huì)話控制

IMS的控制平面是IMS的核心。IMS標(biāo)準(zhǔn)定義了新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、呼叫會(huì)話控制功能(X-CSCF)、歸屬用戶服務(wù)器（HSS）、策略控制與計(jì)費(fèi)規(guī)則功能（PCRF）、處理用戶認(rèn)證的方式、呼叫路由、會(huì)話建立、計(jì)費(fèi)和政策執(zhí)行。這種新架構(gòu)雖然可以提供非常強(qiáng)健的功能，但也帶來了復(fù)雜性。由傳統(tǒng)VoIP到IMS的信令信息流、完成注冊(cè)客戶設(shè)備以及與另一個(gè)對(duì)等設(shè)備建立會(huì)話，它們的數(shù)量增加了幾倍。

這種復(fù)雜性直接影響到測(cè)試，因此設(shè)備廠商和服務(wù)提供商必須認(rèn)真考慮將新的高質(zhì)量產(chǎn)品與服務(wù)迅速推向市場(chǎng)。這就要求測(cè)試人員必須能夠迅速開發(fā)定制的呼叫流。必須取得定制、性能和易用性之間恰當(dāng)?shù)钠胶猓�才能從測(cè)試產(chǎn)品中獲得最大的價(jià)值。

思博倫的IMS解決方案將下一代技術(shù)包括在可定制的基于狀態(tài)機(jī)的測(cè)試中，提供高性能、可擴(kuò)展性和最好的易用性。思博倫可以測(cè)試或仿真任意IMS核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，X-CSCF，HSS，AS，MRFC，UE等。每個(gè)IMS設(shè)備都可以以隔離方式測(cè)試，或與其它設(shè)備組合在一起測(cè)試以獲得系統(tǒng)級(jí)測(cè)試。這類測(cè)試要求在測(cè)試過程中必須同時(shí)使用多種協(xié)議（如SIP，Diameter，RTP），而這正是思博倫產(chǎn)品固有的功能。思博倫提供惟一的可以在高負(fù)載速率下運(yùn)行定制呼叫流的解決方案，這意味著用于執(zhí)行功能測(cè)試的同樣的測(cè)試案例可以無縫地提供性能調(diào)整和穩(wěn)定性測(cè)試。

2.3  安全性

盡管安全威脅是企業(yè)主要擔(dān)心的問題，但它們對(duì)于無線服務(wù)提供商來說是比較新的問題。雖然IMS為很多多媒體應(yīng)用提供了保證，但同時(shí)也將安全隱患帶入了無線世界，這樣的例子包括黑客、對(duì)應(yīng)用服務(wù)器的攻擊、對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的非法訪問和病毒。設(shè)備廠商和服務(wù)提供商正在努力保護(hù)網(wǎng)絡(luò)和客戶的利益。他們意識(shí)到一次停機(jī)事件可能意味著損失數(shù)百萬美元的收入，并導(dǎo)致客戶信心與忠誠度嚴(yán)重受損。具有前瞻性的廠商和運(yùn)營商懂得對(duì)防火墻、內(nèi)容過濾設(shè)備和安全網(wǎng)關(guān)的精確測(cè)試是防止惡意攻擊的惟一途徑。

思博倫的IMS測(cè)試解決方案提供種類齊全的安全測(cè)試選擇。它們包括仿真網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如象在防火墻或安全網(wǎng)關(guān)中那樣包圍和隔離安全設(shè)備�？梢詫�(duì)被測(cè)設(shè)備（例如，GGSN、SGSN或Web服務(wù)器）發(fā)動(dòng)分布式拒絕服務(wù)（DDoS）攻擊。此外，仿真數(shù)十萬臺(tái)由IPSec加密的IMS用戶，測(cè)試人員可以測(cè)試重要的性能標(biāo)準(zhǔn)，如使用加密傳輸流的目標(biāo)設(shè)備的激活率、容量和吞吐量。安全機(jī)制處在不斷的改進(jìn)之中，而思博倫公司則站在測(cè)試這些新機(jī)制的最前沿。

2.4  計(jì)費(fèi)

計(jì)費(fèi)是新型IMS架構(gòu)不可缺少的組成部分，人們?yōu)槠涠�義了基于標(biāo)準(zhǔn)的接口和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。IMS將改變運(yùn)營商可用來最大限度地增加每用戶平均收入（ARPU）的獨(dú)特的/可定制的計(jì)費(fèi)方案數(shù)量的規(guī)則。訂戶將可以靈活地實(shí)時(shí)添加或刪除新服務(wù)產(chǎn)品，這類新計(jì)費(fèi)功能意味著新的測(cè)試挑戰(zhàn)。例如，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)必須可擴(kuò)展，必須可靠、準(zhǔn)確。不經(jīng)過徹底的測(cè)試，性能不佳和/或不準(zhǔn)確的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)有可能導(dǎo)致收入損失和失去客戶的信任。一些運(yùn)營商和廠商仍以手工和耗費(fèi)時(shí)間的方式評(píng)估他們的計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。他們應(yīng)當(dāng)懂得計(jì)費(fèi)的重要性以及復(fù)雜性將隨著IMS而增加。傳統(tǒng)的測(cè)試方法將很快無法滿足下一代網(wǎng)絡(luò)的需要。

無線計(jì)費(fèi)從采集SGSN和GGSN上的呼叫詳細(xì)記錄（CDR）開始。缺少自動(dòng)化測(cè)量CDR采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致測(cè)試的不完整。思博倫提供檢驗(yàn)計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確性的全自動(dòng)測(cè)試案例。出自復(fù)雜的傳輸流模式的成千上萬條記錄可以在幾分鐘（而不再是幾天或幾周）內(nèi)得到檢驗(yàn)。此外，HSS或AAA功能可以得到測(cè)試，確保嚴(yán)格遵守正確的計(jì)費(fèi)程序。

2.5  移動(dòng)性和固定移動(dòng)融合（FMC）

FMC的一個(gè)重要方面是雙模式手機(jī)。雙模手機(jī)使用戶可以根據(jù)服務(wù)的可用性和網(wǎng)絡(luò)是否費(fèi)用最低、性能最高，從蜂窩網(wǎng)向WLAN網(wǎng)漫游。為此，WLAN網(wǎng)絡(luò)必須與蜂窩分組數(shù)據(jù)網(wǎng)互通。3G行業(yè)組織（3GPP和3GPP2）頒布了定義這些互通或網(wǎng)關(guān)功能的規(guī)范。被稱之為分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（PDG）或分組數(shù)據(jù)互通功能（PDIF）的新型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是這些規(guī)范的關(guān)鍵內(nèi)容。這些新設(shè)備在安全地橋接蜂窩網(wǎng)上的WLAN用戶和支持從一種網(wǎng)絡(luò)向另一種網(wǎng)絡(luò)平滑切換中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

如果設(shè)備廠商與運(yùn)營商希望開發(fā)和部署最好的使用雙模手機(jī)的FMC服務(wù)，那么可擴(kuò)展性、切換性能、QoS以及PDG和PDIF的安全方面是他們必須考慮的關(guān)鍵測(cè)試內(nèi)容。思博倫的IMS測(cè)試資產(chǎn)組合提供全面的FMC測(cè)試功能。思博倫設(shè)備通過仿真WLAN接入點(diǎn)、數(shù)百萬移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和整個(gè)3G移動(dòng)分組核心網(wǎng)，來隔離新的分組和安全網(wǎng)關(guān)設(shè)備。PDG，PDIF和安全網(wǎng)關(guān)可以被獨(dú)立地測(cè)試，也可以作為包括真實(shí)移動(dòng)分組核心網(wǎng)和IMS設(shè)備的系統(tǒng)來測(cè)試。

2.6  與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通

IMS網(wǎng)絡(luò)并不是獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。IMS若想取得成功，就必須與目前的現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)互通。IMS核心網(wǎng)絡(luò)將與2G蜂窩網(wǎng)、PSTN網(wǎng)以及其它VoIP網(wǎng)絡(luò)互通。IMS標(biāo)準(zhǔn)為此定義了媒體網(wǎng)關(guān)、控制網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)。可擴(kuò)展性、性能、互操作性以及語音質(zhì)量是決定新網(wǎng)關(guān)功能的可用性以及客戶能夠得到的服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

思博倫的VoIP和PSTN測(cè)試解決方案使一致性、功能和性能測(cè)試成為可能，消除了對(duì)多種測(cè)試工具的需要。思博倫幫助設(shè)備制造商測(cè)試從遺留網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到融合的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的遷移，即推動(dòng)IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的PSTN互通部分的演進(jìn)。思博倫的測(cè)試解決方案能夠測(cè)試固定到移動(dòng)、VoIP和IMS網(wǎng)絡(luò)上的語音、視頻和數(shù)據(jù)傳輸流。在IMS網(wǎng)絡(luò)中，思博倫可以測(cè)試數(shù)據(jù)和視頻傳輸流對(duì)語音質(zhì)量的影響。集成的測(cè)試是全面檢驗(yàn)融合網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的惟一途徑。

2.7  傳輸平面

基于IP的移動(dòng)分組核心網(wǎng)是向移動(dòng)用戶提供新的基于IMS多媒體服務(wù)不可缺少的組成部分。移動(dòng)分組核心網(wǎng)傳送語音、視頻和數(shù)據(jù)給用戶。移動(dòng)分組核心網(wǎng)所具有的性能、可擴(kuò)展性和服務(wù)質(zhì)量（QoS）對(duì)于客戶在運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中感受到的質(zhì)量有著切實(shí)的影響。若要確定網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不僅在隔離狀態(tài)下而且作為完整系統(tǒng)的組成部分的性能，就必須進(jìn)行全面的測(cè)試。

思博倫的性能分析測(cè)試系統(tǒng)提供測(cè)試基于3PGG或3PGG2標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)分組核心網(wǎng)的全面測(cè)試功能。思博倫的產(chǎn)品能夠仿真和測(cè)試GPRS/UMTS和cdma2000移動(dòng)分組核心網(wǎng)中的每一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。思博倫產(chǎn)品具有業(yè)界最好的系統(tǒng)可擴(kuò)展性，能夠在一個(gè)測(cè)試臺(tái)中擴(kuò)展到數(shù)百萬個(gè)仿真的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。提供多種應(yīng)用傳輸流(SIP，HTTP，RTP，Mail)的真實(shí)的傳輸流模型，并可在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中進(jìn)行仿真測(cè)試，并且占用空間面積非常小。這將使廠商和運(yùn)營商避免因試圖將多種設(shè)備拼湊在一起而造成的費(fèi)用、復(fù)雜性以及占用的實(shí)驗(yàn)室空間。預(yù)先制作的測(cè)試方法提供確定的和可重復(fù)的測(cè)試，這對(duì)于希望加快新產(chǎn)品和服務(wù)上市時(shí)間的客戶至關(guān)重要。

3  利用思博倫產(chǎn)品測(cè)試解決IMS網(wǎng)絡(luò)隱患

3.1  核心網(wǎng)絡(luò)

（1）一致性測(cè)試

一種全面的一致性測(cè)試方法能夠用于解決使用專有協(xié)議和未公布擴(kuò)展名的網(wǎng)絡(luò)所存在的問題�，F(xiàn)在，服務(wù)提供商可以保證服務(wù)特性跨不同廠商的多平臺(tái)一致地運(yùn)行。

（2）負(fù)載測(cè)試

在開發(fā)某種特性時(shí)，全面考驗(yàn)這種特性的惟一途徑就是確保它在負(fù)載條件下性能達(dá)到設(shè)計(jì)水平。計(jì)費(fèi)服務(wù)器以及CSCF、媒體網(wǎng)關(guān)（MGW）和所有互聯(lián)線路都將以這種方式加以考驗(yàn)。沒有負(fù)載的特性測(cè)試不是發(fā)現(xiàn)問題的可行辦法，必須始終在全負(fù)載條件下測(cè)試特性。

（3）服務(wù)驗(yàn)證

在服務(wù)被設(shè)計(jì)和開發(fā)后，必須加以檢驗(yàn)。必須產(chǎn)生、捕獲和分析呼叫流，使操作如預(yù)期的那樣運(yùn)行。全面驗(yàn)證服務(wù)需要圖形調(diào)試工具和基于狀態(tài)機(jī)的測(cè)試設(shè)備。

（4）計(jì)費(fèi)檢驗(yàn)

在服務(wù)被設(shè)計(jì)和開發(fā)后，相關(guān)的呼叫詳細(xì)記錄（CDR）必須加以檢驗(yàn)，以確保客戶被計(jì)費(fèi)，并且被正確計(jì)費(fèi)。在這種場(chǎng)景中，復(fù)雜的呼叫流提供對(duì)計(jì)費(fèi)功能的100%的測(cè)試覆蓋，來證明它是否可用于服務(wù)。

（5）互操作性測(cè)試

克服互操作問題會(huì)很復(fù)雜。一種可以在網(wǎng)絡(luò)中使用的方便的測(cè)試方法是執(zhí)行穿越網(wǎng)絡(luò)盡可能多部分的端到端的呼叫/調(diào)用服務(wù)。這種方法將測(cè)試網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的接口和數(shù)據(jù)傳送，增強(qiáng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的互操作性的信心。

（6）調(diào)試分析

在核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如P-CSCF和I-CSCF）之間存在問題的地方，可視化調(diào)試工具將克服和解決問題。如果調(diào)試工具可以迅速重現(xiàn)呼叫流來實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)一步的仿真或模擬，這些問題將得到最有效的解決。

（7）強(qiáng)健性測(cè)試

決策功能（PDF）是一種核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它使用戶可以訪問網(wǎng)絡(luò)和決定服務(wù)水平。強(qiáng)健性測(cè)試套件將發(fā)現(xiàn)這類問題，確保網(wǎng)絡(luò)的這一關(guān)鍵組成部分做好部署的準(zhǔn)備和發(fā)現(xiàn)任何隱藏的服務(wù)故障。

（8）專有呼叫流測(cè)試

由于標(biāo)準(zhǔn)在飛速變化的市場(chǎng)中達(dá)不到服務(wù)提供商的需要，因此必須測(cè)試專有的呼叫流。需要一種進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的測(cè)試工具。這類測(cè)試工具常�；�于“狀態(tài)機(jī)”而不是協(xié)議。這將使服務(wù)提供商可以根據(jù)需要建立呼叫流原型或修改它們。

3.2  接入網(wǎng)絡(luò)

（1）QoS和網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性測(cè)試

移動(dòng)分組核心網(wǎng)絡(luò)在為用戶提供應(yīng)用傳輸流中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。如果分組核心網(wǎng)沒有經(jīng)過全面的測(cè)試，可能危及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)質(zhì)量。存在著許多潛在的隱患，包括低數(shù)據(jù)吞吐量、造成敏感應(yīng)用的延時(shí)或損失的低服務(wù)質(zhì)量（QoS）、切換過程中掉話以及由于容量負(fù)載造成的呼叫建立失敗。完整的測(cè)試由系統(tǒng)仿真和測(cè)試分組核心網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)網(wǎng)元組成，能夠利用真實(shí)的流量模式仿真數(shù)百萬IMS的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。

（2）計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確性和可靠性測(cè)試

準(zhǔn)確的計(jì)費(fèi)是網(wǎng)絡(luò)所必需的功能。計(jì)費(fèi)錯(cuò)誤意味著損失收入并動(dòng)搖客戶的信心。無線計(jì)費(fèi)從采集SGSN和GGSN上的呼叫詳細(xì)記錄（CDR）開始。缺少測(cè)量CDR采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的自動(dòng)化會(huì)導(dǎo)致測(cè)試的不完整。

（3）WLAN與蜂窩互通測(cè)試

IPSec加密技術(shù)被廣泛地用于保護(hù)傳送到3G網(wǎng)絡(luò)的WLAN傳輸流。IPSec顯著地增加了開銷和處理需求。如果分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)（PDG）設(shè)備沒有經(jīng)過恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)來取得良好的性能，網(wǎng)絡(luò)在最終用戶眼中就會(huì)顯得動(dòng)作遲緩。雙模手機(jī)由WLAN到蜂窩網(wǎng)的切換能力帶來另一個(gè)必須加以測(cè)試的潛在故障點(diǎn)。

（4）安全測(cè)試

長期以來，安全問題一直是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的心頭之患。基于IMS的應(yīng)用普及使無線和IMS網(wǎng)絡(luò)成為惡意攻擊的主要目標(biāo)。安全網(wǎng)關(guān)和防火墻承擔(dān)起阻止病毒和拒絕服務(wù)攻擊以及提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的授權(quán)訪問的責(zé)任。測(cè)試人員必須掌握仿真這些安全威脅的能力。

3.3  網(wǎng)絡(luò)互通

（1）語音質(zhì)量測(cè)試

通過使用PESQ，MOS，R-Value，E-Model等標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)試，可以得到了解網(wǎng)絡(luò)變化對(duì)語音質(zhì)量產(chǎn)生何種影響的客觀的數(shù)值。這類測(cè)試將幫助服務(wù)提供商了解設(shè)備A為何優(yōu)于設(shè)備B，以及網(wǎng)絡(luò)延遲、延時(shí)和抖動(dòng)對(duì)良好的語音質(zhì)量和客戶滿意度為何發(fā)揮著重要的作用。

（2）故障切換測(cè)試

由于90%以上的現(xiàn)有傳輸流經(jīng)過PSTN域，因此IMS和PSTN域之間的媒體和信令連接面臨著巨大的流量需求。應(yīng)當(dāng)提供一個(gè)用于這些連接的備份網(wǎng)關(guān)，并在服務(wù)部署前進(jìn)行充分的故障切換測(cè)試。

（3）網(wǎng)關(guān)容量測(cè)試

任何網(wǎng)絡(luò)中的邊緣和互通網(wǎng)關(guān)的容量都應(yīng)當(dāng)被掌握。然后，服務(wù)提供商才能進(jìn)行規(guī)劃并從網(wǎng)關(guān)中得到最大的財(cái)務(wù)收益。思博倫產(chǎn)品可以生成投資回報(bào)（ROI）指標(biāo)，使來自不同廠商的網(wǎng)關(guān)可以相互比較。

（4）PSTN適應(yīng)性測(cè)試

克服大型網(wǎng)絡(luò)上的PSTN適應(yīng)性問題非常容易。由于這類網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況被詳細(xì)地記錄下來，因此可以進(jìn)行深層次的一致性測(cè)試。通過運(yùn)用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)試，可以達(dá)到適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)并獲得與遺留網(wǎng)絡(luò)連接的權(quán)限。