本地网软交换系统测试
1、引言
下一代网络(ngn-next generation network)是基于分组的网络，它使用多种具有qos(quality of service)服务质量保证的宽带传送技术，提供包括电信业务在内的各种业务。ngn具备业务与控制分离、控制与承载分离的特征，具有通用移动性的功能，用户通过ngn能够灵活、自由地接入不同的业务提供者。软交换网络以软交换设备为呼叫控制核心，在分组交换网上提供实时语音和多媒体业务的网络，软交换网络是ngn实现方式之一。
软交换系统包括本地网软交换和长途网软交换。本文主要介绍本地网软交换系统的测试，文中的软交换网络均指本地网软交换网络。软交换系统测试包括：软交换组网设备的测试和软交换组网设备所支持协议、各种业务、计费功能、网管系统以及软交换网络间互通的测试。
2、软交换系统测试
2.1 设备测试
(1)设备组网结构
软交换组网设备主要包括：软交换设备(softswitch)、信令网关(signaling gateway)、应用服务器(application server)、媒体服务器(media server)、综合接入媒体网关(integrated access media gateway)、中继媒体网关(trunk media gateway)、综合接入设备(iad)等。图1所示为软交换系统测试逻辑组网图。
图1 软交换系统测试逻辑组网图
(2)测试内容及方法
设备测试的内容主要包括：基本功能测试、统计功能测试、网管功能测试、性能测试、可靠性测试以及时钟同步测试等几大项。其中，基本功能测试主要针对各个设备在软交换组网中所具备的基本能力进行，例如：软交换设备主要针对呼叫控制与处理功能、对下级设备管理功能等能力进行测试;中继媒体网关主要针对语音处理、资源控制等能力进行测试;信令网关主要针对设备组网能力、屏蔽功能等进行测试。在测试过程中，需要根据不同设备的不同功能，构造环境进行测试。
由于软交换组网中每个设备所具备的能力互不相同，所以各个设备的统计功能测试侧重点也互不相同，软交换设备侧重于话务统计，中继媒体网关更关注链路统计，而对于信令网关来讲，消息数量统计是一个必不可少的功能。在测试过程中，可以在网络中拨打一些呼叫，操作一些业务，来验证各个设备的统计功能。
网管功能测试主要针对设备的网元管理功能测试，主要包括snmp协议(simple network management protocol，简单网络管理协议)测试，配置管理测试、故障管理测试、安全和日志管理测试等。此项测试需要对设备进行配置管理的操作，并验证生效。故障管理测试中，可以人为设置一些设备故障，验证设备告警功能。在设备上进行的操作和告警，都应保存在日志当中。
设备的性能决定了网络的容量和处理能力，因此，性能测试对于设备测试来说，是一个必不可少的部分。其中，软交换设备的性能最为重要，软交换设备的性能测试包括设备启动时间、容量、呼叫建立时间、长时通话和呼叫处理能力测试，软交换的这些性能给软交换网络的性能定下了基调，整个网络的性能设计都是以软交换设备性能为基础，在同一软交换网络中，其它组网设备的性能都应该适应并符合软交换设备的性能要求。此项测试需要呼叫发生器配合，模拟呼叫。
作为一个电信级设备来讲，软交换网络中的设备应该具有相当高的可靠性。可靠性测试包括系统启动测试，冗余备份测试、热插拔测试、系统及设备故障恢复时间测试、设备升级测试等。对于设备的主控板，应该要求能够冗余备份和热插拔，并且在操作过程中不影响正常呼叫。
软交换系统测试中，各个组网设备均要求时钟同步测试。此外，由于现在软交换系统组网设备均为ip承载，越来越多的设备制造商将ntp时间同步功能加入到设备当中，以满足计费和即时话单的需求。因此，随着ntp时间同步功能需求的添加，在时钟同步测试中，也应该增加时间同步功能的测试。
此外，软交换系统组网设备测试还应包括对软交换设备和信令网关等网络中的关键设备的消息跟踪功能进行测试，很多情况下，设备的消息跟踪功能会整合在网管功能中，可以与网管功能测试同步进行。
2.2 协议测试
软交换的标准、协议是网络融合的关键。现在包括设备制造商、业务提供者在内的业界都在为标准制定工作而努力，希望把先进业务、语音应用引入到数据网中，并能和传统网络顺利融合。软交换网络中，主要涉及到的协议有h.248协议、mgcp协议、sip协议、sip-i协议、bicc协议、m3ua协议、m2ua协议等。
(1)设备间协议接口
协议测试主要针对各个设备接口对协议的支持性进行测试，下面来分析一下设备接口所支持的协议：
●软交换和应用服务器之间采用sip协议。
●软交换和软交换之间采用sip/sip-i或bicc协议。当软交换网络仅支持传统pots终端来提供传统话音业务时，软交换之间可以采用bicc或sip-ⅱ协议;当软交换网络同时支持传统pots终端和sip终端时，建议软交换之间采用sip/sip-i协议。
●软交换和媒体服务器之间采用媒体控制协议，具体可采用sip协议、h.248协议或mgcp协议。
●软交换和信令网关之间使用信令传送协议(sig-tran)，在ip网上传送no.7信令的高层信令信息(tup/isup/sccp)，具体sigtran协议为no.7信令mtp第三级用户适配层(m3ua)协议。
●软交换和中继媒体网关(tg)之间的接口，主要完成媒体网关控制、资源控制和管理功能。该接口协议为h.248或mgcp协议。
●软交换和接入网关(ag)之间的接口主要完成媒体网关控制、资源控制和管理功能。该接口协议为h.248或mgcp协议。
●应用服务器/应用网关和媒体服务器之间的接口可采用sip协议、h.248协议和mgcp协议。
●应用服务器/应用网关和信令网关之间的接口可采用inap协议，应用服务器/应用网关通过信令网关与现有的智能网的ssp/ip等设备互通，通过inap协议分别向软交换用户提供智能网业务。
●软交换和iad之间的接口可采用h.248协议和mgcp协议。
(2)测试方法
在软交换系统测试中，协议的测试是针对系统支持协议进行的，没有必要针对每种设备进行协议测试。在进行mgcp，h.248，sip协议测试时，需要使用仪表分别模拟mg和mgc进行测试。首先，仪表与软交换连接，模拟mg(iad，ag，sip终端)与软交换互相发送接收消息;仪表与mg连接，模拟软交换与mg互相发送接收消息。
在协议测试中使用仪表，除了正常的消息流程需要检验外，还需要检验一些异常消息流程。
2.3 业务测试
软交换系统测试中的业务测试包括基本业务测试、补充业务测试、基于软交换的智能网业务测试、第三方业务测试、其它业务测试。
(1)基本业务测试
基本业务测试的内容主要包括正常呼叫流程和异常呼叫流程。正常呼叫为端到端用户的呼叫接续、通话、挂机(分为主叫挂机和被叫挂机);异常呼叫流程包括被叫用户忙、被叫用户号码为空号、被叫无应答三种情况。针对这几种流程，在各种终端间，两两排列组合进行测试。终端包括iad(mgcp或h.248)用户、ag(mgcp或h.248)用户、sip终端。
(2)补充业务测试
补充业务测试包括：主叫号码显示、主叫号码显示限制、无条件呼叫前转、遇忙呼叫前转、无应答呼叫前转、用户不在线呼叫前转、呼叫等待、呼出限制、三方通话、缩位拨号、热线业务、免打扰业务、闹钟服务、查找恶意呼叫、缺席用户业务、遇忙回叫业务、号码限呼业务、主叫线识别限制临时预约、主叫线识别提供临时预约等。
补充业务的测试，对于业务使用者来说，也要按照不同终端分别进行测试。例如：在前转业务测试时，要分别用iad(mgcp或h.248)用户、ag(mgcp或h.248)用户、sip终端注册前转业务进行测试。有些需要拍叉簧的业务并不适用于sip终端用户(如呼叫等待、三方通话、查找恶意呼叫等业务)，不要求sip终端支持。
(3)基于软交换的智能网业务测试
基于软交换智能网业务指的是软交换利用智能网平台(一般整合在as中)开展的业务。目前，行标没有对其作出明确的定义。运营商对这部分的业务需求现在明显增大，在现网也开展了很多基于软交换的智能网业务。由于目前对此类业务没有明确的规范，因此，对此类业务的测试主要是功能性的验证。
基于软交换的智能网业务目前主要包括：彩铃业务、web800业务、统一账户业务、预付费业务、点击拨号业务等。以彩铃业务为例，对其主要基于业务功能进行验证：
●终端用户可以为自己申请并定制一段个性化的回铃音，当被呼叫时，若该用户示闲，则主叫用户将听到该回铃音，用户摘机后，正常通话。
●申请该业务的用户可以根据自己的喜好和需求定制回铃音，回铃音可以是一段动听的音乐、一段录音或一段广告语等。
(4)其它业务测试
软交换系统还支持其它一些特色业务包括：ip centrex业务、视频业务、话务台业务、私网穿越等。该业务的功能主要有：
●ip centrex业务
ip centrex业务是基于软交换提供的centrex业务。多个用户组成一个centrex群，群内的用户可以互相拨打群内短号码;群内用户能够享有所有普通用户可以享受的所有业务。
●视频业务
用户利用sip终端(包括sip软终端)，采用sip协议进行用户之间端到端的视频通信。同时，在有会议服务器的条件下还可以召开视频会议。此项业务进行测试时，应该对sip协议支持视频的能力同时进行测试。
●话务台业务
话务台是群内的一个超级话务员，可以对群内用户的呼叫进行管理(如遇忙、无应答、免打扰呼叫可以转接到话务台，转接群内用户来话，为群内用户设置闹钟，强行中断群内用户通话等)。
●私网穿越
私网穿越在企业用户应用较多，解决了公网ip地址资源匮乏、私网用户网络安全等问题。其主要表现是ip地址从私有到共有的转换。在测试过程中，可以通过协议分析仪对其协议和ip地址进行分析。
2.4 网管系统测试
软交换系统如果具备系统网管的话，可以对网管系统进行测试。测试的主要内容包括：对网络连接的管理、对软交换网络中各个网元的管理、性能管理、故障管理、安全管理、日志管理等。网管系统应该支持图形界面管理。
2.5 计费功能测试
计费功能测试可以和业务测试同时进行。在测试各个业务的同时，查询相对应的业务操作的话单，要求话单内容准确、详尽。
一些特定业务的话单可能需要特殊的计费系统来完成(如智能网业务的计费，在测试时，需要针对业务的特殊性，对特殊的话单进行比对验证)。
2.6 互通测试
互通测试主要验证同一生产厂家或者不同生产厂家制造的软交换之间可以顺利连接并开展业务。互通测试分为两部分：
●协议互通。采用仪表模拟其中一个软交换和另外一个软交换进行协议上的互通。
●业务互通。业务互通主要靠两个软交换间进行基本业务、补充业务和视频业务的操作来验证互通性能。
3、结束语
随着软交换技术不断的更新，一些新的设备和业务不断的补充到软交换网路中，软交换测试现在面临着的问题是测试标准跟不上软交换技术的更新。因此，只有不断跟踪先进技术，推出统一的软交换相关技术和测试标准，才能使软交换测试真正起到规范软交换系统，促进网络融合的目的。
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2、软交换系统测试
2.1 设备测试
(1)设备组网结构
软交换组网设备主要包括：软交换设备(softswitch)、信令网关(signaling gateway)、应用服务器(application server)、媒体服务器(media server)、综合接入媒体网关(integrated access media gateway)、中继媒体网关(trunk media gateway)、综合接入设备(iad)等。图1所示为软交换系统测试逻辑组网图。
图1 软交换系统测试逻辑组网图
(2)测试内容及方法
设备测试的内容主要包括：基本功能测试、统计功能测试、网管功能测试、性能测试、可靠性测试以及时钟同步测试等几大项。其中，基本功能测试主要针对各个设备在软交换组网中所具备的基本能力进行，例如：软交换设备主要针对呼叫控制与处理功能、对下级设备管理功能等能力进行测试;中继媒体网关主要针对语音处理、资源控制等能力进行测试;信令网关主要针对设备组网能力、屏蔽功能等进行测试。在测试过程中，需要根据不同设备的不同功能，构造环境进行测试。
由于软交换组网中每个设备所具备的能力互不相同，所以各个设备的统计功能测试侧重点也互不相同，软交换设备侧重于话务统计，中继媒体网关更关注链路统计，而对于信令网关来讲，消息数量统计是一个必不可少的功能。在测试过程中，可以在网络中拨打一些呼叫，操作一些业务，来验证各个设备的统计功能。
网管功能测试主要针对设备的网元管理功能测试，主要包括snmp协议(simple network management protocol，简单网络管理协议)测试，配置管理测试、故障管理测试、安全和日志管理测试等。此项测试需要对设备进行配置管理的操作，并验证生效。故障管理测试中，可以人为设置一些设备故障，验证设备告警功能。在设备上进行的操作和告警，都应保存在日志当中。
设备的性能决定了网络的容量和处理能力，因此，性能测试对于设备测试来说，是一个必不可少的部分。其中，软交换设备的性能最为重要，软交换设备的性能测试包括设备启动时间、容量、呼叫建立时间、长时通话和呼叫处理能力测试，软交换的这些性能给软交换网络的性能定下了基调，整个网络的性能设计都是以软交换设备性能为基础，在同一软交换网络中，其它组网设备的性能都应该适应并符合软交换设备的性能要求。此项测试需要呼叫发生器配合，模拟呼叫。
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软交换系统测试中，各个组网设备均要求时钟同步测试。此外，由于现在软交换系统组网设备均为ip承载，越来越多的设备制造商将ntp时间同步功能加入到设备当中，以满足计费和即时话单的需求。因此，随着ntp时间同步功能需求的添加，在时钟同步测试中，也应该增加时间同步功能的测试。
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●软交换和应用服务器之间采用sip协议。
●软交换和软交换之间采用sip/sip-i或bicc协议。当软交换网络仅支持传统pots终端来提供传统话音业务时，软交换之间可以采用bicc或sip-ⅱ协议;当软交换网络同时支持传统pots终端和sip终端时，建议软交换之间采用sip/sip-i协议。
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●软交换和接入网关(ag)之间的接口主要完成媒体网关控制、资源控制和管理功能。该接口协议为h.248或mgcp协议。
●应用服务器/应用网关和媒体服务器之间的接口可采用sip协议、h.248协议和mgcp协议。
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(2)测试方法
在软交换系统测试中，协议的测试是针对系统支持协议进行的，没有必要针对每种设备进行协议测试。在进行mgcp，h.248，sip协议测试时，需要使用仪表分别模拟mg和mgc进行测试。首先，仪表与软交换连接，模拟mg(iad，ag，sip终端)与软交换互相发送接收消息;仪表与mg连接，模拟软交换与mg互相发送接收消息。
在协议测试中使用仪表，除了正常的消息流程需要检验外，还需要检验一些异常消息流程。
2.3 业务测试
软交换系统测试中的业务测试包括基本业务测试、补充业务测试、基于软交换的智能网业务测试、第三方业务测试、其它业务测试。
(1)基本业务测试
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(2)补充业务测试
补充业务测试包括：主叫号码显示、主叫号码显示限制、无条件呼叫前转、遇忙呼叫前转、无应答呼叫前转、用户不在线呼叫前转、呼叫等待、呼出限制、三方通话、缩位拨号、热线业务、免打扰业务、闹钟服务、查找恶意呼叫、缺席用户业务、遇忙回叫业务、号码限呼业务、主叫线识别限制临时预约、主叫线识别提供临时预约等。
补充业务的测试，对于业务使用者来说，也要按照不同终端分别进行测试。例如：在前转业务测试时，要分别用iad(mgcp或h.248)用户、ag(mgcp或h.248)用户、sip终端注册前转业务进行测试。有些需要拍叉簧的业务并不适用于sip终端用户(如呼叫等待、三方通话、查找恶意呼叫等业务)，不要求sip终端支持。
(3)基于软交换的智能网业务测试
基于软交换智能网业务指的是软交换利用智能网平台(一般整合在as中)开展的业务。目前，行标没有对其作出明确的定义。运营商对这部分的业务需求现在明显增大，在现网也开展了很多基于软交换的智能网业务。由于目前对此类业务没有明确的规范，因此，对此类业务的测试主要是功能性的验证。
基于软交换的智能网业务目前主要包括：彩铃业务、web800业务、统一账户业务、预付费业务、点击拨号业务等。以彩铃业务为例，对其主要基于业务功能进行验证：
●终端用户可以为自己申请并定制一段个性化的回铃音，当被呼叫时，若该用户示闲，则主叫用户将听到该回铃音，用户摘机后，正常通话。
●申请该业务的用户可以根据自己的喜好和需求定制回铃音，回铃音可以是一段动听的音乐、一段录音或一段广告语等。
(4)其它业务测试
软交换系统还支持其它一些特色业务包括：ip centrex业务、视频业务、话务台业务、私网穿越等。该业务的功能主要有：
●ip centrex业务
ip centrex业务是基于软交换提供的centrex业务。多个用户组成一个centrex群，群内的用户可以互相拨打群内短号码;群内用户能够享有所有普通用户可以享受的所有业务。
●视频业务
用户利用sip终端(包括sip软终端)，采用sip协议进行用户之间端到端的视频通信。同时，在有会议服务器的条件下还可以召开视频会议。此项业务进行测试时，应该对sip协议支持视频的能力同时进行测试。
●话务台业务
话务台是群内的一个超级话务员，可以对群内用户的呼叫进行管理(如遇忙、无应答、免打扰呼叫可以转接到话务台，转接群内用户来话，为群内用户设置闹钟，强行中断群内用户通话等)。
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2.4 网管系统测试
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计费功能测试可以和业务测试同时进行。在测试各个业务的同时，查询相对应的业务操作的话单，要求话单内容准确、详尽。
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2.6 互通测试
互通测试主要验证同一生产厂家或者不同生产厂家制造的软交换之间可以顺利连接并开展业务。互通测试分为两部分：
●协议互通。采用仪表模拟其中一个软交换和另外一个软交换进行协议上的互通。
●业务互通。业务互通主要靠两个软交换间进行基本业务、补充业务和视频业务的操作来验证互通性能。
3、结束语
随着软交换技术不断的更新，一些新的设备和业务不断的补充到软交换网路中，软交换测试现在面临着的问题是测试标准跟不上软交换技术的更新。因此，只有不断跟踪先进技术，推出统一的软交换相关技术和测试标准，才能使软交换测试真正起到规范软交换系统，促进网络融合的目的。
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