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            安捷倫新一代移動信令測試平臺(SART)
            2015-12-18 14:07:46   來源:   評論:0 點擊:

            安捷倫信令分析儀測試平臺(SART)是針對3G系統測試需求設計的全新解決方案,它可以快速全面地對無線、有線和數據通信網絡進行各種信令
              安捷倫信令分析儀測試平臺(SART)是針對3G系統測試需求設計的全新解決方案,它可以快速全面地對無線、有線和數據通信網絡進行各種信令分析和業務測試。諸多關鍵特性(例如硬件過濾、自動配置、多接口呼叫/數據會話跟蹤以及內建的統計功能等)可有效幫助客戶確認和找出故障,即時發現影響客戶滿意度的潛在問題。信令分析儀擁有一個直觀的圖形用戶界面,這使其倍受新老網絡工程師的青睞。同時,分析儀的設計也使其非常適合于在分布式與集中測試環境下使用。
              安捷倫信令分析儀是一個專門面向2G/2.5G/3G無線網絡(包括GSM/GPRS/UMTS、TD-SCDMA和IS95/cdma-1x/cdma2000)的分析儀器,具備以下功能特點:
              ●面向Iub接口的自動UMTS配置
              ●使用硬件捕捉過濾器避免捕捉不必要的數據,以最大限度提高性能
              ●語音呼叫的捕捉與回放
              ●導出語音呼叫的PCM數據,以便進行語音質量分析
              實時多任務協議分析、統計和呼叫跟蹤
              ●在多個并發接口上執行用戶可配置的圖形呼叫跟蹤,這些接口包括Iub、Iur、Iu、Gn、Gb、Gr等
              ●多媒體消息業務(MMS)呼叫跟蹤
              ●基于時間的圖形(或列表)統計(可設定閾值)
              ●在任何標準Windows電腦上對捕捉數據進行后分析
              ●將捕捉的數據以數據流方式發送到存儲設備
              ●在線幫助與關聯型用戶幫助
              ●全中文界面
              ●內建協議幫助
              ●用戶可配置顏色代碼的流量概覽、協議解碼
              ●將呼叫控制數據導入到CSV和ASCⅡ文件中,以供其它應用進行分析
              ●定期日志記錄
              1、安捷倫信令分析儀的主要優點
              安捷倫基于DNA的信令分析儀是專門為下一代移動網絡設計的新型平臺,它具有強大的信令處理能力和業務分析功能。信令分析儀的主要優點包括:
              ●分布式處理能力,每個信令測試硬件(DNA)都可以通過以太網互連,所有這些DNA都可以實現精準的時間同步,通過一臺分離的控制主機(PC或服務器)來控制這些DNA,從而構成一個具有很強伸縮性的信令測試系統??刂浦鳈C可以自動將多個DNA測試儀所采集的信令數據合并起來,從而對UMTS各接口的數據進行關聯性分析。
              ●大容量的信令測試能力,一臺計算機所控制的測試系統可以同時支持32對STM-1鏈路或64對E1鏈路。
              ●多端口的呼叫跟蹤能力,可以在UMTS的多個接口(包括Iub、Iu、Iur、Gn、Gi等)之間進行關聯性呼叫跟蹤分析。
              ●多用戶(Multi-User)支持,可提供多用戶信令測試系統,包括多用戶服務器和客戶端。多用戶服務器直接連接DNA測試硬件,通過它將DNA采集的信令數據發布到不同的客戶端信令分析儀;每個客戶端的操作相互獨立,可進行各種實時的信令分析。一臺多用戶服務器最多可同時支持30個客戶端。由于同一套測試硬件支持多個用戶并行操作,使得測試儀的硬件得到最充分的利用,大大提高投資效益。
              ●呼叫管理器(Call Manager),通過SQL技術實現強大的呼叫管理功能,長時間的呼叫跟蹤記錄(CDR)可以直接被輸入測試系統自帶的數據庫中,并可自動建立呼叫記錄同原始信令數據的關聯。用戶只需要很短的時間就可以在海量數據中(可能達到上百G)查找到一個特定的呼叫,并可對其進行詳細的消息序列解碼分析。
              ●數據挖掘工具(DMT),可通過聯機分析(OLAP)對各種UMTS性能指標進行深入地分析。系統提供了一套針對UMTS的OLAP軟件,可以對信令分析儀所采集的長期信令數據,進行各種針對UMTS網絡的性能分析。注:OLAP是數據倉庫中的數據挖掘工具,可以用來對海量數據進行數據挖掘和分析。
              ●支持Uu接口監測功能,通過一個專用的Uu接口硬件采集設備(Uu Monitor),可以直接在空中接口捕獲所有終端的UMTS信令,并可同DNA所采集的Iub,Iu接口數據進行后分析方式的聯合分析。
              2、安捷倫DNA硬件采集平臺
              分布式協議分析儀(DNA)是整個3G測試平臺的數據源,負責采集數據并傳送給信令分析軟件(SART)進行處理。當考慮一個3G測試方案的時候,首先要考慮如何使用DNA連接需要測試的各個網絡接口。
              每個DNA可以安裝一個線路接口模塊(LIM),DNA可以支持LIM的熱插拔,從而便于在線更換其它的接口模塊。DNA可支持多種類型的接口模塊,測試工程師可以根據自己網絡的情況來加以靈活地選擇。下圖顯示了DNA和它的LIM的關系。
             
            安捷倫新一代移動信令測試平臺(SART)                          圖1

              在3G UMTS中常用的DNA接口模塊包括:
              ●STM-1接口模塊:STM-1接口是最常用的網絡測試接口。安捷倫公司的STM-1接口模塊提供了一對STM-1鏈路的連接和測試能力,可用于測試Iu、Iub、Iur等接口。
              ●4端口STM-1接口模塊:4端口STM-1接口提供了同時測試4對STM-1鏈路的能力。這種方案具有較高的端口性價比,當需要在一個位置監測多條STM-1鏈路時,它是一種理想的配置方案。特別值得一提的是該模塊還可以支持對復用在STM-1光口中的任意多路E1支路信號進行同時獨立測試的能力,這對于在傳輸骨干鏈路上進行大容量E1鏈路測試提供了非常經濟、高效的測試手段。
              ●8端口E1接口模塊:提供了同時測試8對E1接口的能力,可支持三種E1模式:基于ATM的E1、反向復用(IMA)和基于信道化的E1。在3G系統里,在Iub接口和R99核心網的MAP接口都會需要用到較多的E1測試接口,該LIM提供了一種高性價比的多端口解決方案。除了測試Iu、Iub、Iur等接口外,該模塊可以用來支持2G和2.5G的SS7信令測試。
              ●10/100M以太網接口模塊:提供一對RJ-45以太網測試接口,可用于測試2.5G/3G網絡的Gn、Gp、Gi接口。特別的,當用戶的網絡采用了R4版本或IMS結構的核心網時,所有基于以太網的協議(SIP、RANAP、H.248和BICC等)都可使用這個接口進行測試。
              ●1000M以太網接口模塊:提供兩對千兆以太網測試接口(采用GBIC模塊,可以支持1000BaseSX/LX/TX),可用于測試2.5G/3G網絡的Gn、Gp、Gi接口,以及R4/R5核心網的各高速IP接口。
              3、安捷倫3G測試平臺的應用場景
              安捷倫3G信令測試平臺可支持十分廣泛的應用場景,包括:故障診斷、網絡優化到業務質量分析等。由于DNA支持非常靈活的連接方式和軟硬件組合結構,因此3G網絡工程師可在不同應用場景下,采用不同的DNA連接和配置模式,最方便、有效地開展各項測試工作。
              3.1 使用DNA作為便攜式信令測試儀表
              當用戶需要一臺便攜式3G信令測試儀表的時候,安捷倫公司的DNA是一個非常好的選擇。一臺DNA的體積十分小巧,本身的重量只有2公斤,卻最多可以連接8對E1接口或4對STM-1接口。用戶既可以通過筆記本電腦,用普通網線連接DNA的控制端口進行本地測試,也可以通過局域網絡同DNA連接,進行遠程操作。每個DNA具有兩個以太網控制接口,如果用戶需要擴展連接更多的測試接口,只需將多個DNA級聯,這樣可構成一個菊花鏈的結構,最多可級聯8個DNA。
              便攜式信令測試儀可以支持全面的信令解碼分析、統計和呼叫跟蹤功能。安捷倫公司的3G信令測試平臺是一個基于Windows的用戶界面,可以同時提供這些測試功能。
              3.2 使用DNA構建全面的UMTS網絡測試系統
              使用安捷倫公司的3G信令測試平臺可以對UMTS網絡各接口進行全面的覆蓋,從而對網絡中的故障進行端到端的分析。覆蓋的范圍可以包括2G/2.5G/3G網絡中的所有接口。目前,大多數3G運營商都要求能對UMTS網絡的所有接口進行全面性的覆蓋測試,這種測試需求主要體現在以下幾個方面:
              ●需要對3G呼叫進行端到端的跟蹤和分析,包括Iub、Iu、Iur、Gn、Gi等接口進行全面的關聯分析;
              ●需要對一個3G終端的移動過程進行追蹤,發現網絡中存在的覆蓋或切換問題;
              ●需要對2G/3G網絡間的切換和配合進行分析。
              全面、完整的測試接口覆蓋對于3G網絡故障診斷的工作是至關重要的,這就要求信令測試系統具有很強的接口配置伸縮性和多接口關聯分析能力。安捷倫分布式信令測試平臺充分考慮到了3G測試對接口覆蓋的需求,具有一整套完整的3G網絡監測、覆蓋方案。
              通過IP網絡可方便地將多個DNA和控制主機連接起來,從而形成一個完整的3G測試系統。如下圖所示,多個DNA覆蓋了一個移動通信網絡中2G/2.5G/3G網絡的所有接口,信令分析儀可以自動識別并處理這些信令,并幫助工程師進行跨接口和跨網絡的故障診斷分析。
            安捷倫新一代移動信令測試平臺(SART)
            圖2
             
              在實際應用中,還可以通過網絡設備(如DXC或復用器)將多個接口的流量匯聚在一個監測接口上,然后輸出給測試儀表。這樣可以充分利用安捷倫信令測試平臺強大的硬件處理能力,在每個DNA的接口模塊上最多可以連接4對STM-1或8對E1鏈路接口。通過這種監測連接方式,用戶可以通過自己的PC來觀察一個終端用戶呼叫的完整信令流程,以及用戶終端在不同網絡中切換的進程。
              安捷倫信令測試平臺之所以能提供對3G網絡的全面覆蓋功能的另一個關鍵因素是其對多用戶操作的支持能力。在3G系統中,對網絡鏈路全面覆蓋的要求比2G系統要強烈得多。但用戶不得不面臨這樣的問題:在傳統的測試儀模式下,一個實現了對3G網絡全面覆蓋的大容量3G測試平臺,在同一時刻卻只能夠為一個用戶所使用,當這個用戶進行操作的時候,別的用戶只能等待;尤其是當出現緊急網絡故障時,通常要求幾個小組在多個網絡接口上進行并行故障檢測,而這種單用戶的限制使得測試系統資源變得特別緊張。顯然,這種單用戶應用模式也是對測試平臺硬件資源的一種浪費。安捷倫信令測試平臺在這方面具有獨特的功能,它允許多個用戶同時操作信令測試平臺,對不同接口進行實時的呼叫跟蹤、解碼和統計功能。每個用戶都可以得到自己期望的信令數據,進行自己需要的操作而不會干擾到別的用戶,就好像自己獨享測試儀平臺一樣。
              多用戶操作是安捷倫3G信令測試平臺的獨特功能,能夠有效地提高復雜故障診斷中的多用戶合作效率,提高測試硬件設備利用率,從而增加測試設備的投資回報率。安捷倫3G測試平臺的多用戶操作模式如下圖所示:

            安捷倫新一代移動信令測試平臺(SART)
            圖3
             
              在同一個安捷倫信令測試平臺上,多個用戶可以同時進行不同的3G測試操作,包括:針對某個路測手機的呼叫跟蹤、WAP分析和切換分析。從使用者角度來看,每個用戶都在獨立地對信令測試儀進行操作。通過多用戶操作平臺,安捷倫公司為用戶進行全面的3G網絡故障檢測提供了高效和低成本的解決方案。
              3.3 優化3G UMTS網絡
              網絡優化是商用3G網絡維護工作的重要內容之一。在3G網絡中,為了能夠提供同2G網絡相類似的服務質量,網絡優化工作就尤其重要。網絡優化的前提是建立一整套網絡關鍵性能指標(KPI)來衡量網絡性能,并且根據這些KPI來不斷調整網絡的配置和各項參數。KPI的定義必須能夠代表網絡的關鍵性能指標,通過對KPI的參數的優化必須能夠直接提高網絡性能和服務質量。對于3G網絡工程師來說,如何利用3G網絡測試儀表來測試KPI,并對網絡質量作出正確的分析和相關參數調整,是網絡優化的重要內容。
              然而,3G系統的KPI的定義和測量是一個非常復雜的工作。首先,由于3G技術不斷發展的原因,對3G系統KPI的定義遠不如2G系統那樣規范,特別是不同廠家和運營商對KPI指標的名稱、定義和算法有著較大的差異。其次,對3G系統KPI的分析需要進行大量的信令數據處理,甚至可能達到TB(1000GB)級別的數據處理量,因此要求測試儀表能提供一些特殊的處理手段和方法。
              要進行3G網絡優化,首先需要從網絡中采集相應的數據。關于這一點,我們已在上一個章節(建立完整的3G網絡監測方案)中介紹過了。安捷倫3G信令測試設備可以在3G網絡的各個接口上同時采集數據,并以數據流的方式將信令數據實時地存儲到磁盤中。安捷倫信令測試平臺可提供安全、完整的3G數據采集,以及對海量數據的快速分析能力,具體包括以下方面:
              ●支持分離的大容量存儲系統:
              安捷倫3G信令測試平臺可直接將信令數據存儲到外部的磁盤陣列上,而不僅僅局限于測試儀本身的硬盤。由于網絡優化工作通常需要在很長的時間段內,不間斷地進行數據采集,因此再大的測試儀硬盤都有可能不夠用。通過連接磁盤陣列,可以使測試系統不間斷地進行數據采集,并安全地存儲數據。安捷倫信令測試系統可以將采集的數據按設定的時段或文件尺寸,存儲成一系列的文件,而不是將所有數據存成一個大文件,這樣能夠提高測試系統的容錯能力,不會因為一次意外故障而丟失長期捕獲的所有數據。測試系統分段記錄的方式可按文件尺寸或間隔時間來進行設定,文件大小可在1MB到8GB范圍內任意設置。操作人員可以根據自己對數據后分析的方便性和效率,來決定記錄文件的大小。下圖是信令測試系統連接磁盤陣列的示意圖,通過將測試系統的數據存儲和數據分析模塊相分離,可充分保證網絡優化數據采集的安全性和長期性。
            安捷倫新一代移動信令測試平臺(SART)
            圖4
             
              ●呼叫管理器(Call Manager)
              當進行網絡優化測試時,往往不象網絡故障診斷那樣,從一開始就有明確的測試目標(如可以針對性地對某個UE或服務進行呼叫跟蹤和分析)。在進行網絡優化測試時,通常需要先記錄所有數據,然后根據用戶所反映的網絡性能或服務質量問題,對數據進行后分析。在上一節我們已經闡述了如何使用安捷倫信令測試平臺來保證長時間的數據采集。但是,采集了信令數據之后,工程師所面臨的另一個問題是如何分析這些海量數據。對于一個8GB的數據文件來說,工程師想要通過后分析回放的方式,找到一個特定的呼叫可能需要花幾十分鐘的時間。每次網絡優化過程可能會采集上百個這樣大小的文件,工程師如果需要將它們全部都處理一遍,所需花費的大量時間是可想而知的。而網絡優化過程又經常需要反復地設定不同的條件對呼叫進行篩選和比較,這就會導致超長時間的后分析工作,變得讓人難以容忍。
              為了提高網絡優化和呼叫分析的效率,安捷倫的信令測試平臺提供了一個呼叫管理器的軟件工具來優化對數據分析的性能。當信令分析儀進行數據采集的同時,呼叫管理器會將所有呼叫記錄存儲到一個數據庫中(安捷倫信令分析儀所提供的缺省數據庫是SQL Server)。這樣,用戶可以通過SQL的方式,非??焖俚膹某汕先f的呼叫中找到自己需要查找的呼叫。同時,由于所有呼叫被存儲在數據庫中,它可以允許更多用戶通過數據庫訪問方式來檢索呼叫并進行呼叫分析。用戶還可以基于呼叫管理器中的呼叫記錄,開發各種應用對3G的呼叫作進一步的關聯分析。將數據庫技術引入信令測試系統,是安捷倫公司為了提供對3G海量數據和大量呼叫進行有效分析所提供的一項關鍵技術。下圖是關于呼叫管理器的工作示意圖:
            安捷倫新一代移動信令測試平臺(SART)
            圖5
             
              ●豐富的KPI統計項目
              安捷倫3G信令測試平臺通過數據流磁盤存儲方式和呼叫管理器,為用戶提供了對大容量3G數據采集和分析的能力,從而為網絡優化工作奠定了一個良好的基礎。通過將安捷倫DNA測試儀布置在網絡的各個關鍵接口,可以不間斷地追蹤網絡上的終端和呼叫。安捷倫3G測試系統通過呼叫跟蹤和統計功能,提供了各種UMTS網絡的KPI參數。用戶可以通過這些KPI指標來分析網絡的性能和服務質量情況,并進行網絡性能優化。安捷倫信令測試儀在不同接口提供了多種KPI統計項目,用戶可以根據自己的需要來選擇和設定KPI測試。這些KPI項目都是根據用戶的實際需求制定的,對網絡優化具有非常好的指導意義。
              ●UMTS性能分析系統(UPA)
              在進行UMTS網絡優化過程中,如果用戶不希望每次對采集的大量數據進行繁瑣、費時的手工分析,而需要更智能化的工具來進行自動的網絡優化分析,那么安捷倫UMTS性能分析系統(UPA)就是很好的選擇方案。UPA系統能夠自動的對網絡性能數據進行聚合、整理和分析,給出KPI參數;然后用戶可以用不同的視角對這些KPI進行關聯分析并給出報告。UPA是一個基于數據庫的聯機數據分析系統(OLAP),系統將采集的UMTS數據不斷送入數據庫中,UPA根據這些數據進行挖掘分析,并自動進行歷史數據累計。當用戶需對長時間歷史數據進行分析時,UPA提供了一種能夠不斷積累歷史數據并進行快速數據分析的有力工具。
            UPA是一個基于SQL Server的OLAP工具,要使用UPA對網絡性能進行評估和優化,需要安裝數據庫引擎和OLAP引擎。UPA中包括了超過250項KPI統計和各種3維分析結果(按照年、月、日、星期;或者按照RNC、NodeB等進行排序)。下圖是一個通過UPA來分析不同廠家UE在RANAP協議上的掉話原因示例:
            安捷倫新一代移動信令測試平臺(SART)
            圖6
             
              綜上所述,UMTS系統的網絡優化是3G測試中的一個主要目標,需要先進的測試手段和分析技術相配合才能有效地完成。安捷倫公司的新一代信令測試平臺為UMTS網絡優化提供了多種先進的測試手段和分析構架,基于DNA信令采集模塊,可以按照用戶的不同要求組成完整的UMTS監測和分析系統,從而為3G網絡的優化工作提供有力的支持。
             

             
             

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