GL VOIP空管测试整体解决方案典型应用场景
1. 典型应用1(ANSP服务商)
1.1测试目的
针对ANSP服务商,VOIP网络上线后,需要一套可靠、便携的工具帮助一线运维人员高效的完成如例行巡检,回归测试(网络或设备升级后)等日常工作,从而能及时发现潜在问题并保障网络的安全和可靠性。
1.2测试说明
使用美国GL通讯公司的MAPS ED137 Radio工具同时仿真内话系统以及远端电台建立地空呼叫,并通过模拟触发PTT以及Squelch功能实现业务仿真;同时通过GL的PScan探针进行实时监控分析观察网络是否能按照ED138标准满足承载VOIP空管业务的能力;此外,还可以通过GL的PExpert实现网络损伤功能,仿真真实的广域网环境从而进一步逼近待测网络的真实承载能力。
1.3测试拓扑图说明
图1:测试拓扑图
测试台1仿真内话节点接入边缘路由器PE1,测试台2仿真电台接入PE3,同时测试台1开启PScan进行ED138实时监控分析,需要加入网络损伤时需把2个测试接口穿入业务线路。
1.4测试内容
a.) 用例1-基本业务验证测试
操作说明
GL MAPS ED137的内话节点和电台节点设置仿真不同语音编解码(PCMU/PCMA/G729) 以及打包时长(20/60/100 msec)情况下分别建立AG呼叫,并触发PTT或Squelch发送语音流。测试结束后观察延时,抖动,丢包是否符合ED138标准(标准内容参考附页表格);信令质量是否符合ED138标准;MOS值是否符合ED138标准。
结果分析
图2:结果展示
通过测试结果可以发现检测到的语音编解码和打包时长均与配置一致,且时延,丢包,抖动均符合ED138标准,MOS值在PCMU和PCMA编解码情况下可以达到4.2分,G.729可以达到4.0分,均符合预期。
b.) 用例2-峰值时间段仿真压力测试
操作说明
针对待测空管管制范围内的PBM (Peak Busy Minute)以及PBH (Peak Busy Hour)流量规划,仿真100%的PBM以及PBH流量,由于时间有限,本次测试只进行PBM,通过批量导入数据后每隔1秒发起一个呼叫,直到60个呼叫全部完成(1分钟)。呼叫结束后,观察所有呼叫是否正常建立;观察所有呼叫延时,抖动,丢包是否符合ED138标准;观察所有呼叫信令质量是否符合ED138标准;观察所有呼叫MOS值是否符合ED138标准。
结果分析
图3:结果展示
通过测试结果可以发现60个呼叫在1分钟成功建立,PTT以及SQU均能正常触发,且时延,丢包,抖动,MOS值等均符合ED138要求。
c.) 用例3-网络损伤测试
操作说明
在地空呼叫线路串入网络损伤接口,分别设置无损伤,1%丢包损伤,50ms-150ms抖动以及固定时延(配置界面参考下图)。观察所有呼叫延时,抖动,丢包是否符合预期,观察所有呼叫MOS值是否符合ED138标准。
图4:网络损伤配置界面
测试结果分析
图5:结果展示
可以发现第一通呼叫结果均正常,第二通因为设置了1%的丢包率,结果显示0.99%丢包率符合预期,同时MOS从4.2分降低到4.18分;第三通设置了抖动导致MOS值分数进一步下降到3.91分;第四通固定时延的情况下通话质量并未受影响。说明抖动对承载网络的影响较明显,丢包可能待测网络有丢包补偿功能导致分数变化不大。
a.) 用例4:VOIP信令时延测试
操作说明
1. 连接GL PScan测试终端于交换机,并配置主干链路镜像端口至测试终端。
2. 触发信令需要重新建链,可以通过拔插内话连接到交换机的网线实现。
3. 等重新建链成功后GL PScan软件会自动把关键信令时延展示出来,比如INVITE,DISCONNECT以及200 OK。
结果说明
可以在每通呼叫直接读取信令时延session request delay, disconnect delay以及pick up delay等,相比以往通过wireshark搜索字段手动计算,大大提升测试效率。
图6:结果展示
b.) 用例5-关键事件时延测量
操作说明
MAPSED-137 Radio仿真系统分别仿真CWP端和GRS端,中间的通信网络则是待测的空管通信网络。CWP和GRS间建立AG呼叫,通信数据包将在进入待测网络前,在下图的PacketAnalyzer网络分析仪中透传,同时过滤出待测事件(PTT事件和Squelch事件)和语音的数据包,加盖GPS时间戳后上传给管理系统进行事件分析和延时及语音质量的计算。
图7:测试拓扑图
结果分析
可以直接获取PTT,PTT指示,PTT语音,SQU事件等时延。
图8:结果展示
2 典型应用2(设备厂家)
2.1 测试目的
针对设备厂家的测试和研发人员, 可应对整个产品开发周期各个环节的测试和研发任务,比如版本更新后,可快速搭建环境进行回归测试;入网检测前,可进行功能提前预测试;此外,由于环境和资源有限,很多测试场景需要大量的节点设备配合测试,显然购买大量真实的VOIP内话或电台不太现实,通过仿真工具则可以轻松实现,比如进行大容量、多用户、多信道的实际运行现场环境的仿真,验真空管设备在极限工作条件下的可靠性、可用性。
此外,针对VOIP ATM通信系统的核心业务,如语音通话质量对ANSP服务商来讲至关重要,如何通过前期测试发现并提升通话性能对厂家来说也重中之重,通过本测试方案,可轻松搭建端到端主动性有源语音质量测试环境,充分评估内话/电台的器件,编解码算法,以及网络质量波动对端到端语音用户体验的影响。
2.2 测试说明
使用美国GL通讯公司的MAPS ED137 Radio以及Telephone工具可仿真内话系统,电台系统和远端真实的设备建立地地或地空呼叫,并通过模拟触发PTT以及Squelch功能实现业务仿真;同时通过GL的PScan探针进行实时监控分析观察网络是否能按照ED138标准满足承载VOIP空管业务的能力;此外,还可以通过GL的VQT系统以及配套硬件接入内话插孔,触发PTT在一端发送另一端接收语音,通过国际标准算法PESQ/POLQA实现语音质量评分。
2.3 测试内容
a.) 用例1:电台最大连接数测试
操作说明
通过内话仿真系统建立80路内话系统,每8路同时链接到同一个电台,即同时验证10个电台的最大连接数,触发PTT或Squelch发送语音流,并保持一定的测试时长,观察在该时间内不掉话,测试无异常(可通过PScan配合监控查看是否有异常)
图9:测试拓扑图
图19:多内话同时发起PTT
结果说明:长时间运行后发现部分版本或型号电台存在断链现象,需要进一步排查。
电台 | 支持最大连接数 | PTT&语音 | 测试时长 | 是否有异常 |
电台1 | 8 | 是 | 2小时 | 无 |
电台2 | 8 | 是 | 2小时 | 无 |
电台3 | 8 | 是 | 2小时 | 断链 |
电台10 | 8 | 是 | 2小时 | 无 |
图10:结果展示
b.) 用例2-大容量压力测试
操作说明
针对空管管制范围内的最大呼叫容量要求,通过GL仿真快速配置工具,可轻松实现200路以上的节点配置,并可设置循环次数控制反复呼叫测试时长,通过呼叫统计以及PScan配合可全局掌握整个测试过程是否有异常,并快速排查故障。
图11:大容量节点快速配置工具
图12:批量呼叫控制工具
c.) 用例3-主动插入PESQ语音质量测试
操作说明
建立地空呼叫,控制内话侧发送无损样本语音文件,电台侧接受并保存有损语音文件,再反向操作一次控制电台发送内话接收,把2对语音文件送入VQT PESQ算法进行打分,观察PESQ分数是否符合预期。
结果分析:双向测试PESQ均能达到4.5分,符合预期。
VOICE_FILE_RECORDED_AT_GRS | VQT_SCORE (For PTT) | VOICE_FILE_RECORDED_AT_CWP | VQT_SCORE (For SQU) | |
1 | C:\VQT_Degraded\0\RxFile_CWP_GRS_1.pcm | 4.5 | C:\VQT_Degraded\0\RxFile_GRS_CWP_1.pcm | 4.5 |
2 | C:\VQT_Degraded\0\RxFile_CWP_GRS_2.pcm | 4.5 | C:\VQT_Degraded\0\RxFile_GRS-CWP_2.pcm | 4.5 |
图13:结果展示
图14:软件界面结果展示
d.) 用例4:语音传输时延测试
操作说明
通过VQuad仿真工具模拟2部PTT话机,一路作为发送端,另一路作为远端监控接受端(2路接入内化插孔盒),同时甚高频端打开侧音,使得2路仿真PTT实现语音一发一收的环回,最终得到延时结果。
图15:现场测试连接图
测试结果:1.)延时结果为10次延时的平均值 2.)此测试结果为双向时延,除以2即为单向时延结果。
厂家 | 时延(ms) | |
内话1 | 电台1 | 190.85 |
电台2 | 226.8 | |
内话2 | 电台1 | 97 |
电台2 | NULL | |
内话3 | 电台1 | 285.6 |
电台2 | 289.7 |
e.)用例5:回归测试
操作说明
电台版本更新支持Version C后,需要对C版本新功能进行验证,选取需要执行的用例后,通过GL MAPS Profile界面进行配置切换并验证流程是否符合预期。
图17:C版本新特性
图18:Non VOIP Keying开关配置界面
图19:测试交互流程图