如何进行2.5G/3G核心网络测试

本文介绍了在分组交换2.5G/3G核心网络和业务层中建立会话所需的一些关键程序。本文首先将用IMS会话作为具体例子，强调相关的测试挑战，以及如何通过泰克G35协议测试平台来解决这些挑战;最后对2.5G/3G核心网络基础设施上的基于蜂窝网的即按即说(PoC)和多媒体广播多播业务(MBMS)等新业务的影响进行了。

　　简介

　　HSDPA和HSUPA等的最新标准化UMTS R5和R6功能，正在将移动网络转化为真正的宽带通信系统。语音收入的不断下降要求运营商通过为客户开发新业务来寻求收入增长来源。

　　IEEE 802.16e标准(通常称为移动WiMAX)这一替代移动宽带技术的到来，将强化这一趋势。有了这项新技术，竞争业务提供商也将出现，从而使越来越多的最终用户在其日常生活中采用基于IP的业务。　　IMS和其它分组数据平台使业务提供商具备了以较低整体成本部署具有更高QoE的多业务的能力。铃声下载、短信、电子邮件、图片短信和信息业务等多种各样的应用程序也同样受欢迎。将这些类型的业务移植到一个共同的平台以优化经营费用的相关成本，是移动(和固定)运营商采用基于IMS的系统的强大推动力。

　　主/次PDP环境

　　所有这些不同应用程序的一个共同点是，其可用性都需要特定的接入点。接入点是为移动台(MS)和所选应用程序之间的连接提供的IP路由器。MS必须知道接入点名称(APN)，以便通过GPRS子系统接触所需的接入点。这通过图1所示的PDP环境激活程序来实现。

　　图1：PDP环境激活程序(MS启用)。

　　MS发送含有PDP类型、PDP地址、接入点名称、所要求的业务质量(QoS)和协议配置选项的激活PDP环境请求消息到SGSN。SGSN利用APN(APN有一个"完全合格的域名"格式)选择一个外部网络的参考点(GGSN)。APN是指向用户希望连接的外部分组数据网络(PDN)的逻辑名称。域名业务器的功能是将逻辑APN名称转换到IP地址。根据RFC 1034，该功能是标准因特网功能。这样，SGSN就找到了连接到所需的外部网络上的GGSN。接下来，SGSN向GGSN发起"创建PDP环境程序"。

　　所要求的QoS指出了想要的QoS规范。协议配置选项可被用于向GGSN请求可选的PDP参数。然后，通过SGSN透明地发送协议配置选项。

　　发送激活PDP环境请求后，在等待激活PDP环境接受或拒绝消息的同时，在MS中启动计时器。

　　SGSN验证激活PDP环境请求。如果无法得出GGSN的地址，或者如果不能转换APN，或者如果SGSN确定激活PDP环境请求无效，则SGSN将拒绝PDP环境激活的请求。

　　如果PDP环境激活程序成功，将在MS和外部分组数据网络(PDP)之间建立用户面隧道。重要的是要注意到这仅是从GPRS来看的用户面隧道，从外部PDN来看，也有可能携带如SIP消息的控制面信息。

　　如上所述，接入点是外部业务平台的第一接触点。这些业务平台的例子有：短消息信业务中心(SMSC);多媒体信息业务中心(MMSC);无线应用协议(WAP);IP多媒体子系统(IMS);互联网。

　　一个GGSN可以提供通过不同的APN访问不同的业务。从外部PDN来看，必须区分主次PDP环境(图2)。主PDP环境总是为MS和具体APN之间的第一连接而建立。如果需要与相同APN建立进一步连接，则可以建立最多10个次PDP环境。通常情况下，每个IMS媒体流将通过一个单独的隧道进行独立路由，这主要是因为第5版中GPRS收费功能无法对一个数据流生成多个收费记录。此外，不同的IMS用户面会话可能有不同的QoS要求。

　　图2：PDP环境类型。

因此，PDP环境可成以下两类。1. 主PDP环境：向不同APN提供连接。SGSN就每个主PDP环境为MS分配一个唯一的IP地址。2. 次PDP环境：为相同APN提供连接，但QoS不同。次PDP环境总是与一个主PDP环境相关联。两个IP地址和接入点从主的PDP环境中被重复使用。

　　任何有效的主或次PDP环境的QoS，可以采用PDP环境变更程序通过MS或网络进行变更。图3描述了G35协议测试仪模拟的议定QoS参数。

　　图3：业务IE的质量(G35协议模拟器屏幕截图)。

　　所支持的PDP环境的最大数量取决于MS的容量。典型的测试移动平台支持多达6个PDP环境。SGSN/GGSN节点可以每个MS支持多达11个PDP环境。对于完整的压力测试，G35模拟高达600万个移动用户，而每个模拟的MS可以有高达11个激活的PDP环境。由于具有超过6,000万个同时工作的GPRS隧道的容量，G35可以模拟移动场景，以及从小到乡村规模，大到城市规模的用户负载。

　　用G35进行GPRS域验证

Tektronix的G35 GPRS功能和和负载测试平台是一个可扩展的多技术系统。在其基本配置中，便携式装置只配备一个模拟板。对于复杂的负载情景，机架系统可配备多达13个模拟板。不同的硬件接口可以组合成一个机柜，例如模拟2.5G接入网络用的(GERAN)E1板、UMTS无线接入网模