思博倫IMS測試解決方案

摘要　介紹了思博倫公司關于IMS測試的解決方案。測試領域包括IMS的應用與服務，呼叫會話控制，安全、計費、固定移動融合，、與傳統網絡互通、傳輸平面等、覆蓋核心網絡、接入網絡及網絡互通。

1  引言

IMS最重要的趨勢之一是迅速推出新型多媒體服務。通過將應用/服務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單個新應用。此外，服務提供商還可以利用第三方進行應用開發。這種模式的變化對測試戰略有著重大影響。從歷史數據上看，推出一種新服務需要18個月或更長時間。IMS有可能將時間減少到幾個月，甚至幾個星期。為此，測試戰略必須具備傳統意義上所不具有的靈活性。測試人員必須能在部署新服務之前在實驗室中迅速建立原型。思博倫的IMS測試解決方案就是以此為出發點設計的，它具有使測試人員可以迅速開發用于特定應用的新呼叫流的內在靈活性。

2  思博倫IMS測試解決方案

2.1  應用與服務

思博倫的解決方案使用戶可以隔離單個應用服務器（AS）或測試一個包括控制平面和AS的系統。測試人員可以測試功能性、錯誤處理，或調整應用服務器獲得最佳性能。Presence、一鍵通、即時消息和共享列表服務器就是思博倫支持的一些應用類型。

2.2  呼叫會話控制

IMS的控制平面是IMS的核心。IMS標準定義了新型網絡設備、呼叫會話控制功能(X-CSCF)、歸屬用戶服務器（HSS）、策略控制與計費規則功能（PCRF）、處理用戶認證的方式、呼叫路由、會話建立、計費和政策執行。這種新架構雖然可以提供非常強健的功能，但也帶來了復雜性。由傳統VoIP到IMS的信令信息流、完成注冊客戶設備以及與另一個對等設備建立會話，它們的數量增加了幾倍。

這種復雜性直接影響到測試，因此設備廠商和服務提供商必須認真考慮將新的高質量產品與服務迅速推向市場。這就要求測試人員必須能夠迅速開發定制的呼叫流。必須取得定制、性能和易用性之間恰當的平衡，才能從測試產品中獲得最大的價值。

思博倫的IMS解決方案將下一代技術包括在可定制的基于狀態機的測試中，提供高性能、可擴展性和最好的易用性。思博倫可以測試或仿真任意IMS核心網絡設備，X-CSCF，HSS，AS，MRFC，UE等。每個IMS設備都可以以隔離方式測試，或與其它設備組合在一起測試以獲得系統級測試。這類測試要求在測試過程中必須同時使用多種協議（如SIP，Diameter，RTP），而這正是思博倫產品固有的功能。思博倫提供惟一的可以在高負載速率下運行定制呼叫流的解決方案，這意味著用于執行功能測試的同樣的測試案例可以無縫地提供性能調整和穩定性測試。

2.3  安全性

盡管安全威脅是企業主要擔心的問題，但它們對于無線服務提供商來說是比較新的問題。雖然IMS為很多多媒體應用提供了保證，但同時也將安全隱患帶入了無線世界，這樣的例子包括黑客、對應用服務器的攻擊、對網絡服務的非法訪問和病毒。設備廠商和服務提供商正在努力保護網絡和客戶的利益。他們意識到一次停機事件可能意味著損失數百萬美元的收入，并導致客戶信心與忠誠度嚴重受損。具有前瞻性的廠商和運營商懂得對防火墻、內容過濾設備和安全網關的精確測試是防止惡意攻擊的惟一途徑。

思博倫的IMS測試解決方案提供種類齊全的安全測試選擇。它們包括仿真網絡設備，如象在防火墻或安全網關中那樣包圍和隔離安全設備?？梢詫Ρ粶y設備（例如，GGSN、SGSN或Web服務器）發動分布式拒絕服務（DDoS）攻擊。此外，仿真數十萬臺由IPSec加密的IMS用戶，測試人員可以測試重要的性能標準，如使用加密傳輸流的目標設備的激活率、容量和吞吐量。安全機制處在不斷的改進之中，而思博倫公司則站在測試這些新機制的最前沿。

2.4  計費

計費是新型IMS架構不可缺少的組成部分，人們為其定義了基于標準的接口和網絡設備。IMS將改變運營商可用來最大限度地增加每用戶平均收入（ARPU）的獨特的/可定制的計費方案數量的規則。訂戶將可以靈活地實時添加或刪除新服務產品，這類新計費功能意味著新的測試挑戰。例如，計費系統必須可擴展，必須可靠、準確。不經過徹底的測試，性能不佳和/或不準確的計費系統有可能導致收入損失和失去客戶的信任。一些運營商和廠商仍以手工和耗費時間的方式評估他們的計費系統。他們應當懂得計費的重要性以及復雜性將隨著IMS而增加。傳統的測試方法將很快無法滿足下一代網絡的需要。

無線計費從采集SGSN和GGSN上的呼叫詳細記錄（CDR）開始。缺少自動化測量CDR采集的準確性和穩定性會導致測試的不完整。思博倫提供檢驗計費準確性的全自動測試案例。出自復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）內得到檢驗。此外，HSS或AAA功能可以得到測試，確保嚴格遵守正確的計費程序。

2.5  移動性和固定移動融合（FMC）

FMC的一個重要方面是雙模式手機。雙模手機使用戶可以根據服務的可用性和網絡是否費用最低、性能最高，從蜂窩網向WLAN網漫游。為此，WLAN網絡必須與蜂窩分組數據網互通。3G行業組織（3GPP和3GPP2）頒布了定義這些互通或網關功能的規范。被稱之為分組數據網關（PDG）或分組數據互通功能（PDIF）的新型網絡設備是這些規范的關鍵內容。這些新設備在安全地橋接蜂窩網上的WLAN用戶和支持從一種網絡向另一種網絡平滑切換中發揮著至關重要的作用。

如果設備廠商與運營商希望開發和部署最好的使用雙模手機的FMC服務，那么可擴展性、切換性能、QoS以及PDG和PDIF的安全方面是他們必須考慮的關鍵測試內容。思博倫的IMS測試資產組合提供全面的FMC測試功能。思博倫設備通過仿真WLAN接入點、數百萬移動節點和整個3G移動分組核心網，來隔離新的分組和安全網關設備。PDG，PDIF和安全網關可以被獨立地測試，也可以作為包括真實移動分組核心網和IMS設備的系統來測試。

2.6  與傳統網絡互通

IMS網絡并不是獨立的網絡。IMS若想取得成功，就必須與目前的現有網絡互通。IMS核心網絡將與2G蜂窩網、PSTN網以及其它VoIP網絡互通。IMS標準為此定義了媒體網關、控制網關和信令網關?？蓴U展性、性能、互操作性以及語音質量是決定新網關功能的可用性以及客戶能夠得到的服務質量的關鍵因素。

思博倫的VoIP和PSTN測試解決方案使一致性、功能和性能測試成為可能，消除了對多種測試工具的需要。思博倫幫助設備制造商測試從遺留網絡設備到融合的網絡設備的遷移，即推動IMS網絡架構的PSTN互通部分的演進。思博倫的測試解決方案能夠測試固定到移動、VoIP和IMS網絡上的語音、視頻和數據傳輸流。在IMS網絡中，思博倫可以測試數據和視頻傳輸流對語音質量的影響。集成的測試是全面檢驗融合網絡基礎設施的惟一途徑。

2.7  傳輸平面

基于IP的移動分組核心網是向移動用戶提供新的基于IMS多媒體服務不可缺少的組成部分。移動分組核心網傳送語音、視頻和數據給用戶。移動分組核心網所具有的性能、可擴展性和服務質量（QoS）對于客戶在運營商網絡中感受到的質量有著切實的影響。若要確定網絡設備不僅在隔離狀態下而且作為完整系統的組成部分的性能，就必須進行全面的測試。

思博倫的性能分析測試系統提供測試基于3PGG或3PGG2標準的移動分組核心網的全面測試功能。思博倫的產品能夠仿真和測試GPRS/UMTS和cdma2000移動分組核心網中的每一種網絡設備。思博倫產品具有業界最好的系統可擴展性，能夠在一個測試臺中擴展到數百萬個仿真的移動節點。提供多種應用傳輸流(SIP，HTTP，RTP，Mail)的真實的傳輸流模型，并可在實驗室環境中進行仿真測試，并且占用空間面積非常小。這將使廠商和運營商避免因試圖將多種設備拼湊在一起而造成的費用、復雜性以及占用的實驗室空間。預先制作的測試方法提供確定的和可重復的測試，這對于希望加快新產品和服務上市時間的客戶至關重要。

3  利用思博倫產品測試解決IMS網絡隱患

3.1  核心網絡

（1）一致性測試

一種全面的一致性測試方法能夠用于解決使用專有協議和未公布擴展名的網絡所存在的問題?，F在，服務提供商可以保證服務特性跨不同廠商的多平臺一致地運行。

（2）負載測試

在開發某種特性時，全面考驗這種特性的惟一途徑就是確保它在負載條件下性能達到設計水平。計費服務器以及CSCF、媒體網關（MGW）和所有互聯線路都將以這種方式加以考驗。沒有負載的特性測試不是發現問題的可行辦法，必須始終在全負載條件下測試特性。

（3）服務驗證

在服務被設計和開發后，必須加以檢驗。必須產生、捕獲和分析呼叫流，使操作如預期的那樣運行。全面驗證服務需要圖形調試工具和基于狀態機的測試設備。

（4）計費檢驗

在服務被設計和開發后，相關的呼叫詳細記錄（CDR）必須加以檢驗，以確?？蛻舯挥嬞M，并且被正確計費。在這種場景中，復雜的呼叫流提供對計費功能的100%的測試覆蓋，來證明它是否可用于服務。

（5）互操作性測試

克服互操作問題會很復雜。一種可以在網絡中使用的方便的測試方法是執行穿越網絡盡可能多部分的端到端的呼叫/調用服務。這種方法將測試網絡設備之間的接口和數據傳送，增強對網絡中的互操作性的信心。

（6）調試分析

在核心網絡設備（如P-CSCF和I-CSCF）之間存在問題的地方，可視化調試工具將克服和解決問題。如果調試工具可以迅速重現呼叫流來實現對網絡設備進一步的仿真或模擬，這些問題將得到最有效的解決。

（7）強健性測試

決策功能（PDF）是一種核心網絡設備，它使用戶可以訪問網絡和決定服務水平。強健性測試套件將發現這類問題，確保網絡的這一關鍵組成部分做好部署的準備和發現任何隱藏的服務故障。

（8）專有呼叫流測試

由于標準在飛速變化的市場中達不到服務提供商的需要，因此必須測試專有的呼叫流。需要一種進行非標準測試的測試工具。這類測試工具常?；凇盃顟B機”而不是協議。這將使服務提供商可以根據需要建立呼叫流原型或修改它們。

3.2  接入網絡

（1）QoS和網絡可擴展性測試

移動分組核心網絡在為用戶提供應用傳輸流中發揮著關鍵作用。如果分組核心網沒有經過全面的測試，可能危及整個網絡的體驗質量。存在著許多潛在的隱患，包括低數據吞吐量、造成敏感應用的延時或損失的低服務質量（QoS）、切換過程中掉話以及由于容量負載造成的呼叫建立失敗。完整的測試由系統仿真和測試分組核心網絡中的每一個網元組成，能夠利用真實的流量模式仿真數百萬IMS的移動節點。

（2）計費準確性和可靠性測試

準確的計費是網絡所必需的功能。計費錯誤意味著損失收入并動搖客戶的信心。無線計費從采集SGSN和GGSN上的呼叫詳細記錄（CDR）開始。缺少測量CDR采集的準確性和穩定性的自動化會導致測試的不完整。

（3）WLAN與蜂窩互通測試

IPSec加密技術被廣泛地用于保護傳送到3G網絡的WLAN傳輸流。IPSec顯著地增加了開銷和處理需求。如果分組數據網關（PDG）設備沒有經過恰當的調節來取得良好的性能，網絡在最終用戶眼中就會顯得動作遲緩。雙模手機由WLAN到蜂窩網的切換能力帶來另一個必須加以測試的潛在故障點。

（4）安全測試

長期以來，安全問題一直是企業網絡的心頭之患?；贗MS的應用普及使無線和IMS網絡成為惡意攻擊的主要目標。安全網關和防火墻承擔起阻止病毒和拒絕服務攻擊以及提供對網絡服務的授權訪問的責任。測試人員必須掌握仿真這些安全威脅的能力。

3.3  網絡互通

（1）語音質量測試

通過使用PESQ，MOS，R-Value，E-Model等標準化測試，可以得到了解網絡變化對語音質量產生何種影響的客觀的數值。這類測試將幫助服務提供商了解設備A為何優于設備B，以及網絡延遲、延時和抖動對良好的語音質量和客戶滿意度為何發揮著重要的作用。

（2）故障切換測試

由于90%以上的現有傳輸流經過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。應當提供一個用于這些連接的備份網關，并在服務部署前進行充分的故障切換測試。

（3）網關容量測試

任何網絡中的邊緣和互通網關的容量都應當被掌握。然后，服務提供商才能進行規劃并從網關中得到最大的財務收益。思博倫產品可以生成投資回報（ROI）指標，使來自不同廠商的網關可以相互比較。

（4）PSTN適應性測試

克服大型網絡上的PSTN適應性問題非常容易。由于這類網絡的運行情況被詳細地記錄下來，因此可以進行深層次的一致性測試。通過運用行業標準測試儀進行測試，可以達到適應性標準并獲得與遺留網絡連接的權限。

原文轉自：http://www.kjueaiud.com