如何進行2.5G/3G核心網絡測試

　　典型的電信和網頁瀏覽等互聯(lián)網業(yè)務一般認為是拉式業(yè)務(pull service)。最終用戶發(fā)起事務處理和請求內容，如特定網頁。而推式業(yè)務是指由局端(如PoC業(yè)務器或廣播/組播業(yè)務器)發(fā)起事務的通訊方法。推式事務處理往往基于訂閱模式，用戶需要提前告訴局端“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版的兩個推式業(yè)務已經推出。下面將對其進行仔細分析，并研究這些業(yè)務是如何影響GPRS子系統(tǒng)的。

　　基于蜂窩網的即按即說

　　基于蜂窩網的即按即說(PoC)是一種在用戶群之間提供有效、簡單的語音通信的新標準。該標準的前提是用戶已經訂閱了一個或多個用戶組。用戶設備提供管理PoC業(yè)務設置和編制組列表的可能性。相應的協(xié)議稱為XCAP(XML配置訪問協(xié)議)和XDM(XML文件管理)。

　　所有小組成員之間交換SIP信號后，語音流將從發(fā)起端發(fā)送到PoC業(yè)務器。然后，業(yè)務器將語音流分發(fā)到用戶組的所有用戶端。一次只能有一名用戶擁有“發(fā)言權”并發(fā)送語音數(shù)據(jù)到PoC業(yè)務器，這使該業(yè)務類似于“對講機”。語音流控制協(xié)議(TBCP)用于對向PoC參與者分配的“發(fā)言權”進行控制，包括發(fā)送關于用戶已被授予發(fā)言權以及其語音將被其他參與者聽到的通知。

　　資源效率是PoC業(yè)務的優(yōu)勢。用戶的語音信息分割后通過基于分組的GPRS子系統(tǒng)傳輸。與典型的雙向通信業(yè)務不同的是，PoC僅需要一個單向用戶面信道。雖然以分組為導向的技術可能導致質量下降，比如在語音幀引入約2秒的延遲，但對該類型的應用而言，所實現(xiàn)的語音質量通常已經足夠好了。

　　移動廣播/組播業(yè)務

　　移動廣播/組播業(yè)務(MBMS)是一種IP數(shù)據(jù)廣播業(yè)務，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是一種單點對多點的單向承載業(yè)務，其中數(shù)據(jù)從單一源傳送給多個收件人。3GPP已經定義了兩種運營模式：廣播模式和組播模式。

　　廣播模式是發(fā)送信息到一個廣播業(yè)務區(qū)內所有用戶的高效率方法(如雷暴警告)。組播模式基于訂閱模式。多媒體廣播/組播業(yè)務有一些高層次的要求：MBMS通知程序用于指示MBMS數(shù)據(jù)傳輸開始;明確機制以便當蜂窩單元內至少有一個用戶時激活網絡，為單元內的組播會話啟動MBMS數(shù)據(jù)傳輸;明確機制以停止不再包含任何活動用戶的單元內的給定組播會話的MBMS數(shù)據(jù)傳輸。

　　用于MBMS業(yè)務激活和會話啟動的RNC和SGSN之間的RANAP程序，如圖5所示。

　　圖5：MBMS業(yè)務激活和會話啟動。

　　SGSN通過發(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(tǒng)(MBS)創(chuàng)建的。該消息由四個序列組成，每個序列中包含PLMN標識(pLMNidentity)和業(yè)務標識(serviceID)。在本例中，RNC得到這一特定的用戶已啟動四個不同業(yè)務的通知。pLMNidentity和serviceID用變量代表，因為這些參數(shù)在描述流量的其他信息(如MBMS會話開始)也是必需的。

　　然后，RNC用MBMS UE連接響應確認。由于RNC并沒有為這種業(yè)務提供MBMS環(huán)境(因為這是第一次MS激活該業(yè)務)，所以不知道該業(yè)務的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(shù)：IP多播地址、APN)響應。該業(yè)務環(huán)境創(chuàng)建后，RNC發(fā)送MBMS的注冊請求消息，并通知核心網RNC已經準備接收MBMS會話開始消息。MBMS注冊響應、MBMS會話啟動和MBMS會話響應后，建立下行線路數(shù)據(jù)傳輸。

　　這些業(yè)務會如何影響GPRS子系統(tǒng)?顯而易見的是，這些業(yè)務將導致用戶面流量顯著增加。這導致流量模型變得更加不可預測，因為要獲得業(yè)務的蜂窩單元不確定程度也越來越高。各種數(shù)據(jù)廣播業(yè)務將相互爭奪帶寬。因此，QoS的意義如下：(1)在廣播區(qū)的流量接收無法保證，接收器可能遇到數(shù)據(jù)丟失;(2)MBMS不支持個別轉播;(3)為減少流量，必須有網絡運營商只發(fā)送組播信息到含有組播組成員的指定組播區(qū)蜂窩單元的可能性;(4)網絡運營商必須能夠為每個廣播業(yè)務個別設定QoS;(5)應能適應MBMS數(shù)據(jù)傳送到不同的RAN或當前可用的無線資源;(6)如果存在網絡資源限制，運營商應能定義支持或不支持廣播業(yè)務的規(guī)則。

　　展望

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

　　GPRS將在未來數(shù)年內完全超過電路交換子系統(tǒng)。許多網絡設備廠商努力開發(fā)和規(guī)范GPRS分組交換域的新接入技術(如UMA和FemtoCells)，從而推動了這種趨勢的發(fā)展。

　　未來的移動網絡架構將是水平式的，如圖6所示，是基于4G IP的綜合網絡架構。SGSN和GGSN構成傳輸網絡的核心要素。隨著LTE的到來，這兩個要素會演進成MME指示的兩個新要素(移動管理實體)和SAE Gateway(系統(tǒng)架構演進)。

　　圖6：基于4G IP的綜合網絡。

　　SGSN和GGSN在確保目前順利運營和未來業(yè)務無縫集成到移動生態(tài)系統(tǒng)中，發(fā)揮了關鍵作用。

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

　　對于網絡運營商和設備制造商，關鍵是要了解負載過重的GPRS子系統(tǒng)如何工作，以及GPRS網絡如何受引入的新業(yè)務以及各種性能要求的影響。

　　許多新業(yè)務，如PoC和MBMS，不會在2009年初配置。雖然第一個終端將在2008年出現(xiàn)，但這些業(yè)務成為大眾市場業(yè)務仍需要幾年時間。

　　了解滿負荷下提供的這些業(yè)務和其他業(yè)務的性能特點是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絡的復雜性和規(guī)模進行仿真，才可以有信心地提供業(yè)務”?！　ektronix G35具備使用一個平臺即可完成所需所有測試的能力。它具有的獨特特性，比如模擬周圍所有網絡要素、錯誤插入、高性能和大量的移動協(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，被全球所有主要網絡運營商和網絡設備制造商廣泛采用。從用戶的反饋來看，我們可以負責任的說，G35已經是經大量證實可靠的測試和測量工具。