摘要 介绍了IP中继媒体网关在软交换网络体系中的位置、基本功能和其设备测试的主要内容。
关键词 软交换 测试 IP中继媒体网关
一、引言
在软交换网络体系结构中，媒体网关(MG)具有很重要的地位，很多业务都需要媒体网关在软交换的控制下来实现。其中，IP中继媒体网关是在电路交换网和IP分组网络之间的网关，用来终结大量的数字电路。目前，各大通信设备制造商都在致力于软交换产品的研发，市场上也已经有了一些IP中继媒体网关的产品出现，所以对它的功能、性能等方面给出一个全面的测试在其正式的投入网上运营之前就变得十分的重要。
二、IP中继媒体网关功能介绍
IP中继媒体网关在IP网络和电路交换网络(SCN)之间提供媒体映射和代码转换功能，即终止电路交换网络设施(中继线路)，将媒体流分组化并在IP网络上传输，在IP网络去往SCN的方向也执行类似的功能。IP中继媒体网关在网络中的位置如图1所示。
IP中继媒体网关位于软交换体系结构中的接入层并受控于软交换设备，它与软交换间的控制协议为H.248；SCN网络通过数字中继E1接口或ISDN PRI方式接入IP中继媒体网关；IP中继媒体网关之间采用RTP/RTCP流进行交互。
IP中继媒体网关的基本功能主要包括：
(1)语音处理功能：具有语音信号的编解码功能，支持G.729和G.723.1等算法，设有输入缓冲，有具有静音压缩和回声抑制等功能；
(2)呼叫处理与控制功能：能根据软交换设备的命令对它所连接的呼叫进行控制，如接续、中断、动态调整带宽等；
(3)资源控制功能：可以向软交换设备报告由于故障、恢复或管理行为而造成的物理实体的状态改变，也能够根据软交换设备的请求，为任何或所有的连接释放当前正在使用或预留的资源，还可以向软交换设备指示由于资源的不可用而不能执行所请求的行为等；
(4)维护和管理功能:可以建立和维护与软交换设备之间的关联，并能向软交换设备报告底层连接的异常故障等；
(5)语音的Qos管理功能：输入缓冲可以根据网络状况进行动态的调整，IP中继媒体网关可以根据软交换设备在某些命令中的指示向它汇报在特定关联中存在的终结点的状态(test,out of service和in service)及使用信息。
三、IP中继媒体网关测试介绍
IP中继媒体网关测试主要内容包括：基本功能测试、接口测试、协议测试、通信流程测试、网管功能测试。性能测试、可靠性测试和网同步测试等。测试环境如图2所示。
1.基本功能测试
(1)语音处理功能测试：主要为基本的语音编码方式测试、静音抑制和舒适背景噪声生成功能的测试；
(2)资源控制功能测试：主要是网关设备响应软交换的资源报告命令功能测试、状态查询功能测试、回声抑制功能测试以及配置和验证H.248中继网关编解码控制功能测试等；
(3)维护和管理功能测试：主要是连接恢复测试和资源管理状态同步测试。
2.接口测试
其包括E1接口测试及LAN接口测试两部分。
3.协议测试
在测试时，使用协议分析仪捕捉所涉及的消息和过程并进行相应的解码分析。
(1)RPT/RTCP测试：包括RTP/RTCP的发送机制测试、RTP包头测试和RTCP的内容测试等；
(2)控制层接口协议H.248测试：主要包括Service change、基本ROOT包、基本测试包、描述符和通配符的应用、定时器的应用和错误码测试等内容；
(3)SDN DSS1信令数据链路层协议一致性测试及IUA协议测试：这两项测试内容仅针对具有ISDN PRI接入的中继媒体网关进行。
4.通信流程测试主要内容有：
(1) 与软交换设备相关的控制流程测试：设备的正常注册/注销流程、媒体网关的反复注册流程、冷启动流程、handoff流程、重启定时器测试和断开后再连接测试；
(2)连续性测试：由软交换命令媒体网关发起连续性测试、软交换命令媒体网关响应交换电路网络侧发起的连续性测试；
(3)采用呼叫正常建立流程测试：包括采用SS7信令时和采用IUA方式时的呼叫正常建立流程测试；
(4)采用呼叫正常释放流程测试：包括采用SS7信令时和采用IUA方式时的呼叫正常释放流程测试；
(5)网关间正常传真流程测试。
5.性能测试
(1)呼叫建立时间测试：呼叫建立时间是以发方测试设备发完最后一个号码到收到对方回铃音的这段时间间隔。测试时，由呼叫模拟器产生呼叫，重复进行，记录平均值。一般地，要求设备轻载时呼叫建立时间<1s，重载时的呼叫建立时间<2s。
(2)呼叫接通率测试：呼叫接通率是指发方呼叫模拟器统计的成功呼叫次数与它发起的呼叫总次数的比值，此项测试是为了检验网关本身呼叫处理能力的。测试时，利用呼叫模拟器发起呼叫，直至呼满网关整机的多有端口，每话路接通后保持10s，间隔1s后再次呼叫，循环统计呼叫接通率，呼叫接通率>99%。
(3)长时间保持率测试：长时间保持率是指网关设备在收到一定数量的呼叫保持1h后，在线的呼叫数与总的呼叫数的比值。测试时，呼叫方的模拟器以确保接通的方式呼满网关整机的所有端口，状态稳定起1h后统计呼叫保持率。设备建立呼叫时的长时间保持率>99%。
(4)语音质量评分测试：包括语音客观评定PSQM值(ITU-TP.861)、语音主观评定MOS评分(ITU-TP.830)和基于听觉模型的客观话音质量评定PESQ值(ITU-TP.862)的测试。测试中，考虑不同的网络环境和记录设备采用不同的编码方式/和速率时的PESQ，PSQM和MOS值。
(5)传真性能测试：包括传真平均呼叫建立时间、不同网络条件下的MOS评分及长文件传输能力的测试。
6.网管测试
(1)配置管理：节点设备部件配置和端口管理状态测试；
(2)故障管理：冗余部件切换测试、端口故障测试、与MGC断开测试和故障日志测试；
(3)性能管理：IP端口接收/发送分组测试、转发性能测试及错误包统计测试等；
(4)安全管理：网管权限测试和操作日志测试；
(5)后台维护管理：测试通过命令行来对IP中继媒体网关设备进行配置与管理。
7.可靠性测试
其主要是对系统的启动及可靠性的测试；
(1)系统启动测试：即整机加电启动测试；
(2)设备可靠性测试：主/备电源切换和主/备系统处理器切换测试、热插拔测试、控制卡冗余测试；
(3)恢复时间测试：设备掉电后设备重启时间测试、人为制造设备故障时设备故障恢复时间测试；
(4)软件版本更新测试：将设备备份控制卡加载一新版本的系统软件，并将起作用的控制卡切换到备用，测试业务未发生中断且软件更新有效。
8.网同步测试
(1)外定时方式：设备设置外定时源输入接口，从BITS获得定时的方式。测试时，分别在2048kbit/s和2048kHz的定时下，由呼叫模拟器发起满端口呼叫，呼叫成功后并保持一段时间，连续运行72h，分析丢包及差错率等数据来判定设备工作是否正常；
(2)线路定时方式：设备具有从线路信号中恢复定时并用于同步的功能。测试时，将媒体网关时钟源设置为线路提取，检验在线路定时下设备工作是否正常；
(3)内定时方式：设备采用内部的时钟设备获得定时的方式。测试时，将媒体网关时钟源设置为内部定时方式，检验设备工作是否正常。
四、结束语
以上所介绍了IP中继媒体网关设备测试的基本内容。经过对一些设备的实际测试与研究，仍有一些问题需要解决。首先，由于媒体网关必须受控于软交换设备，所以测试中的某些部分(如性能测试)实际上是对系统进行测试，因此实测值也会受到系统中其它设备性能好坏的影响。另外，本文仅介绍了设备单机的测试，并没有考虑不同IP中继媒体网关设备之间兼容与互通的问题。当设备准备投入运营时，这是个值得重视的问题。对运营商和设备制造商来说，在以后的IP媒体网关的测试中，除了应该关注设备的基本功能、性能及协议测试指标之外，还应该针对其在网上应用时可能会出现的问题全面地进行考量，从而提高网络的可靠性，为用户提供更好的服务。
摘自《电信网技术》
