如何进行2.5G/3G核心网络测试

　　典型的电信和网页浏览等互联网业务一般认为是拉式业务(pull service)。最终用户发起事务处理和请求内容，如特定网页。而推式业务是指由局端(如PoC业务器或广播/组播业务器)发起事务的通讯方法。推式事务处理往往基于订阅模式，用户需要提前告诉局端“一旦有新内容则发送特定信息(如体育新闻、天气预报”。

　　利用3GPP第6版的两个推式业务已经推出。下面将对其进行仔细分析，并研究这些业务是如何影响GPRS子系统的。

　　基于蜂窝网的即按即说

　　基于蜂窝网的即按即说(PoC)是一种在用户群之间提供有效、简单的语音通信的新标准。该标准的前提是用户已经订阅了一个或多个用户组。用户设备提供管理PoC业务设置和编制组列表的可能性。相应的协议称为XCAP(XML配置访问协议)和XDM(XML文件管理)。

　　所有小组成员之间交换SIP信号后，语音流将从发起端发送到PoC业务器。然后，业务器将语音流分发到用户组的所有用户端。一次只能有一名用户拥有“发言权”并发送语音数据到PoC业务器，这使该业务类似于“对讲机”。语音流控制协议(TBCP)用于对向PoC参与者分配的“发言权”进行控制，包括发送关于用户已被授予发言权以及其语音将被其他参与者听到的通知。

　　资源效率是PoC业务的优势。用户的语音信息分割后通过基于分组的GPRS子系统传输。与典型的双向通信业务不同的是，PoC仅需要一个单向用户面信道。虽然以分组为导向的技术可能导致质量下降，比如在语音帧引入约2秒的延迟，但对该类型的应用而言，所实现的语音质量通常已经足够好了。

　　移动广播/组播业务

　　移动广播/组播业务(MBMS)是一种IP数据广播业务，即一种向大量收件人传输如视频和音频剪辑等内容的方法。因此，MBMS是一种单点对多点的单向承载业务，其中数据从单一源传送给多个收件人。3GPP已经定义了两种运营模式：广播模式和组播模式。

　　广播模式是发送信息到一个广播业务区内所有用户的高效率方法(如雷暴警告)。组播模式基于订阅模式。多媒体广播/组播业务有一些高层次的要求：MBMS通知程序用于指示MBMS数据传输开始;明确机制以便当蜂窝单元内至少有一个用户时激活网络，为单元内的组播会话启动MBMS数据传输;明确机制以停止不再包含任何活动用户的单元内的给定组播会话的MBMS数据传输。

　　用于MBMS业务激活和会话启动的RNC和SGSN之间的RANAP程序，如图5所示。

　　图5：MBMS业务激活和会话启动。

　　SGSN通过发送RANAP MBMS UE的连接请求，发起MBMS MS连接程序，其目的是向RNC提供该MS激活的MBMS业务清单。图5的右边屏幕截图显示该信息的结构，这是用G35消息构建系统(MBS)创建的。该消息由四个序列组成，每个序列中包含PLMN标识(pLMNidentity)和业务标识(serviceID)。在本例中，RNC得到这一特定的用户已启动四个不同业务的通知。pLMNidentity和serviceID用变量代表，因为这些参数在描述流量的其他信息(如MBMS会话开始)也是必需的。

　　然后，RNC用MBMS UE连接响应确认。由于RNC并没有为这种业务提供MBMS环境(因为这是第一次MS激活该业务)，所以不知道该业务的IP组播地址或APN。RNC使用MBMS信息请求消息，向SGSN请求该信息。SGSN用MBMS信息响应消息(参数：IP多播地址、APN)响应。该业务环境创建后，RNC发送MBMS的注册请求消息，并通知核心网RNC已经准备接收MBMS会话开始消息。MBMS注册响应、MBMS会话启动和MBMS会话响应后，建立下行线路数据传输。

　　这些业务会如何影响GPRS子系统?显而易见的是，这些业务将导致用户面流量显著增加。这导致流量模型变得更加不可预测，因为要获得业务的蜂窝单元不确定程度也越来越高。各种数据广播业务将相互争夺带宽。因此，QoS的意义如下：(1)在广播区的流量接收无法保证，接收器可能遇到数据丢失;(2)MBMS不支持个别转播;(3)为减少流量，必须有网络运营商只发送组播信息到含有组播组成员的指定组播区蜂窝单元的可能性;(4)网络运营商必须能够为每个广播业务个别设定QoS;(5)应能适应MBMS数据传送到不同的RAN或当前可用的无线资源;(6)如果存在网络资源限制，运营商应能定义支持或不支持广播业务的规则。

　　展望

　　GPRS标准化由ETSI的SMG(特别行动组)于1994年发起，主要的GPRS规范由SMG #25于1997年批准并于1999年完成。原来的GPRS的概念设计是一种分组交换子系统——电路交换式GSM核心网络的垂直扩展。

　　GPRS将在未来数年内完全超过电路交换子系统。许多网络设备厂商努力开发和规范GPRS分组交换域的新接入技术(如UMA和FemtoCells)，从而推动了这种趋势的发展。

　　未来的移动网络架构将是水平式的，如图6所示，是基于4G IP的综合网络架构。SGSN和GGSN构成传输网络的核心要素。随着LTE的到来，这两个要素会演进成MME指示的两个新要素(移动管理实体)和SAE Gateway(系统架构演进)。

　　图6：基于4G IP的综合网络。

　　SGSN和GGSN在确保目前顺利运营和未来业务无缝集成到移动生态系统中，发挥了关键作用。

　　每个通信系统的目的不在于技术本身，而是对应用程序和最终用户认为的相关QoE提供可靠支持。

　　对于网络运营商和设备制造商，关键是要了解负载过重的GPRS子系统如何工作，以及GPRS网络如何受引入的新业务以及各种性能要求的影响。

　　许多新业务，如PoC和MBMS，不会在2009年初配置。虽然第一个终端将在2008年出现，但这些业务成为大众市场业务仍需要几年时间。

　　了解满负荷下提供的这些业务和其他业务的性能特点是GPRS的测试方法的基础。正如扬基集团(Yankee Group)所指出的，“测试提供商必须能对网络的复杂性和规模进行仿真，才可以有信心地提供业务”。　　Tektronix G35具备使用一个平台即可完成所需所有测试的能力。它具有的独特特性，比如模拟周围所有网络要素、错误插入、高性能和大量的移动协议，是综合的功能性负载和压力测试的基础，不仅是排他性的，而且是针对GPRS的。Tektronix的G35及其前身K1297-G20，被全球所有主要网络运营商和网络设备制造商广泛采用。从用户的反馈来看，我们可以负责任的说，G35已经是经大量证实可靠的测试和测量工具。