NGN网络测试技术

3.1  背景

电信运营商在部署VoIP网络后，在不同程度上遇到了网络不稳定，用户语音质量不好，投诉大量上升等棘手问题。在传统的运行维护模式下，维护人员往往疲于奔命，到处扑火，但是收效甚微，投诉越来越多。因为传统的运维模式是被动的，运营商收到投诉报告，安排维护人员到现场通过被动监测的方法进行测试，找出问题，协调解决，时间和人员消耗很大，投诉较少的情况下还好，一旦投诉大量出现就只能望洋兴叹！运营商以前面对的是相对稳定的PSTN网络，投诉很少；VoIP具有服务多、成本低等优点，但是同时存在语音质量和网络问题，这是运营商不可避免的，那么怎样才能破解如此尴尬的局面呢？也许，我们需要更好的维护模式。

目前，存在两种电信网络维护模式。第一种，是采用网络监控的方法，主要在各个主要信令点对信令网络（如No.7网络）进行7×24h监控，发现信令异常及时上报，维护人员可以及时排查规避故障链路，保障通信畅通；第二种，是采用主动分布式测试的方法，在各个主要监测点，模拟用户进行真实呼叫，得到人体感知的语音质量等反映网络运行质量的参数，维护人员可以设定系统模拟用户呼叫的频率和时间，定时拿到测试报告，及时发现网络运行中的故障，尤其是人体感知的语音质量故障，在用户投诉之前就有可能解决问题，它也可以实现7×24h的网络故障报警。

那么，我们分析一下这两种维护模式的异同。

3.2  主动式维护和被动式维护

（1）主动式维护模式与被动式维护模式的相同点

●两种维护模式都采取集中控制或集中采集的方式，控制台都可以在第一时间掌握各个节点的故障信息，为故障排查争取时间；

●两种维护模式都是7×24h系统，适用于电信运营商的网络维护。

（2）主动式维护模式与被动式维护模式的不同点

●被动式维护模式主要采用监控手段，被动采集信息，可以针对信令网络（主要是No.7网络）进行维护，对排查信令故障比较有效；主动式维护模式主要采用测试手段，主动模仿用户发起呼叫，得到真实的人体感官体验信息（例如话音质量参数），对排查用户投诉比较有效。

●被动式维护模式是运营商在PSTN系统维护中应用比较成功的系统，PSTN系统采用64kbit/s固定话路，语音质量非常稳定，网络故障主要集中在信令网络，因此被动式维护模式在传统的PSTN网络比较适用；主动式维护模式，随VoIP网络的发展而逐步发展，并在VoIP系统维护中得到广泛应用，VoIP系统由于采用IP方式，话路带宽没有保证，语音质量不稳定，网络故障主要集中于语音质量问题，因此主动仿真用户发起呼叫测试的方法，既可以发现信令协议层面的问题，更主要的是它能够及时发现用户语音质量的问题，在用户投诉之前就可以发现问题。

●被动式维护模式是事后维护模式，它并不能在VoIP系统中及时发现网络故障，尤其是用户的语音质量故障，而是用户投诉后，在它保存的数据库中查找该用户的呼叫追踪信息，费时费力；主动式维护模式是事前或事中维护模式，它能够根据网络语音质量参数的变化，及时发现两个或多个测试点之间的故障，发出预警，并找到故障点，进行进一步排查，即使在用户投诉后，也可以及时还原用户故障并加以排除。

（3）假想的例子

●假设某个运营商在某个城市部署了A/B/C三个VoIP局点，或者制改造了核心网部分，并同时部署了主动和被动式维护系统。

●某天，A局到B局之间由于网络数据过载而造成通信故障，用户感觉语音质量下降严重；C局的某个用户由于自己的VoIP终端问题也感觉到语音质量不好；这样A/B/C三个局都有用户来投诉，我们来看看两种维护系统的表现。

●被动式维护系统监测到了A局到B局之间有大量丢包，网络延迟很大，给出网络告警，但并不知道用户那里的话音质量到底是什么样，只能等待用户投诉后的描述；A/B局用户投诉后，维护人员输入用户号码和故障时间到监测系统中进行过滤，找到呼叫追踪信息，并找到相应的承载话音的RTP流（数据量极大），通过事后分析，确认语音质量（MOS）不好，但究竟哪里出了问题还是一头雾水。这时C局的那个用户来了，说他的话音质量也不好，维护人员经过过滤排查，并没有发现他的呼叫质量有问题，只好再观察，C局用户很不满意地离开了，A/B局的用户也只是得到了网络问题的答复而已。

●主动式维护系统通过A/B/C三个测试点两两的测试（假设5min发起一次呼叫测试），知道A，B局间网络丢包严重，网络时延较大，用户通话出现断断续续，语音质量严重下降，肯定会有用户投诉，维护人员通过测试报告得到初步结论：网络故障。对于C局用户的投诉，由于主动维护系统并没有得到C局与A，B两点之间的故障报告，所以怀疑C用户的终端有问题。根据对C局用户终端的语音质量测试（系统具备此功能），发现C用户终端有编解码问题，换了终端，问题得到解决，C用户很满意。A/B局的用户并不满意，他们抱怨说，平时打电话质量很好，今天就不行了。于是，维护人员又采用主动式系统，在晚间闲时对A，B间进行了一次100路的性能测试，呼叫一段时间后，出现网络过载，用户的话音质量下降，问题再现了！维护人员对网络优化后，问题彻底解决了。

我们刚刚举了一个比较极端的例子，事实上，两种维护模式应该是相辅相成的，运用得体，会起到很好的效果。

（4）实例

●某个运营商在某个城市部署了几个VoIP局点，开始试运营，并在重点局点同时部署了主动和被动式维护系统。

●从一开始，就有用户投诉，他们打电话总有“单通”现象，即一方听得见对方，但另一方却什么也听不见，话音好像只能单向传输；由于开始用户投诉少，运营商并没有在意，但是随着放号量的扩大，用户投诉大量涌现，运营商开始紧张起来，并开启了主动和被动维护系统（以前并没有真正使用）。

●很快，主动式系统报出了某两个局点之间的用户通话存在“单通”现象，运营商半信半疑，找出了被动式系统存储的RTP话音数据，发现确是只有单向话音流，而并非双向。

●VoIP系统的提供商开始推卸责任，这肯定是网络有问题。于是，运营商找来网络测试仪表进行IP网络检测，发现网络很正常。一切的怀疑点都在VoIP系统设备提供商身上，他们只好低头查找自己的问题，终于在几天后，发现系统中存在一个BUG，很快“单通”问题得到了解决。从此，运营商觉得维护系统对它还是有价值的。

3.3  结论

（1）对于运营商的传统PSTN网络维护，被动式监测系统占优势。

（2）对于VoIP网络或PSTN+VoIP混合网络维护，我们要看具体情况。在网络部署初期，主动式测试系统占优势，它不但能够及时报告网络损伤和用户感知的语音质量，还能在用户投诉后及时再现问题，并可以对用户终端进行排查，找到问题所在；在网络逐步走向成熟后，话音质量问题逐步减少，被动式监测系统会发挥更大的作用，因为这时候网络协议交互方面的维护显得更加突出。

（3）运营商采用主动式系统和被动式系统维护NGN网络，如果运用合理，能够起到相辅相成的作用。

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