2.5G/3G核心網絡測試指南

　　推式業務(push service)

　　典型的電信和網頁瀏覽等互聯網業務一般認為是拉式業務(pull service)。最終用戶發起事務處理和請求內容，如特定網頁。而推式業務是指由局端(如PoC業務器或廣播/組播業務器)發起事務的通訊方法。推式事務處理往往基于訂閱模式，用戶需要提前告訴局端“一旦有新內容則發送特定信息(如體育新聞、天氣預報”。

　　利用3GPP第6版的兩個推式業務已經推出。下面將對其進行仔細分析，并研究這些業務是如何影響GPRS子系統的。

　　基于蜂窩網的即按即說

　　基于蜂窩網的即按即說(PoC)是一種在用戶群之間提供有效、簡單的語音通信的新標準。該標準的前提是用戶已經訂閱了一個或多個用戶組。用戶設備提供管理PoC業務設置和編制組列表的可能性。相應的協議稱為XCAP(XML配置訪問協議)和XDM(XML文件管理)。

　　所有小組成員之間交換SIP信號后，語音流將從發起端發送到PoC業務器。然后，業務器將語音流分發到用戶組的所有用戶端。一次只能有一名用戶擁有“發言權”并發送語音數據到PoC業務器，這使該業務類似于“對講機”。語音流控制協議(TBCP)用于對向PoC參與者分配的“發言權”進行控制，包括發送關于用戶已被授予發言權以及其語音將被其他參與者聽到的通知。

　　資源效率是PoC業務的優勢。用戶的語音信息分割后通過基于分組的GPRS子系統傳輸。與典型的雙向通信業務不同的是，PoC僅需要一個單向用戶面信道。雖然以分組為導向的技術可能導致質量下降，比如在語音幀引入約2秒的延遲，但對該類型的應用而言，所實現的語音質量通常已經足夠好了。

　　移動廣播/組播業務

　　移動廣播/組播業務(MBMS)是一種IP數據廣播業務，即一種向大量收件人傳輸如視頻和音頻剪輯等內容的方法。因此，MBMS是一種單點對多點的單向承載業務，其中數據從單一源傳送給多個收件人。3GPP已經定義了兩種運營模式：廣播模式和組播模式。

　　廣播模式是發送信息到一個廣播業務區內所有用戶的高效率方法(如雷暴警告)。組播模式基于訂閱模式。多媒體廣播/組播業務有一些高層次的要求：MBMS通知程序用于指示MBMS數據傳輸開始;明確機制以便當蜂窩單元內至少有一個用戶時激活網絡，為單元內的組播會話啟動MBMS數據傳輸;明確機制以停止不再包含任何活動用戶的單元內的給定組播會話的MBMS數據傳輸。

　　用于MBMS業務激活和會話啟動的RNC和SGSN之間的RANAP程序，如圖5所示。

　　圖5：MBMS業務激活和會話啟動。

　　SGSN通過發送RANAP MBMS UE的連接請求，發起MBMS MS連接程序，其目的是向RNC提供該MS激活的MBMS業務清單。圖5的右邊屏幕截圖顯示該信息的結構，這是用G35消息構建系統(MBS)創建的。該消息由四個序列組成，每個序列中包含PLMN標識(pLMNidentity)和業務標識(serviceID)。在本例中，RNC得到這一特定的用戶已啟動四個不同業務的通知。pLMNidentity和serviceID用變量代表，因為這些參數在描述流量的其他信息(如MBMS會話開始)也是必需的。

　　然后，RNC用MBMS UE連接響應確認。由于RNC并沒有為這種業務提供MBMS環境(因為這是第一次MS激活該業務)，所以不知道該業務的IP組播地址或APN。RNC使用MBMS信息請求消息，向SGSN請求該信息。SGSN用MBMS信息響應消息(參數：IP多播地址、APN)響應。該業務環境創建后，RNC發送MBMS的注冊請求消息，并通知核心網RNC已經準備接收MBMS會話開始消息。MBMS注冊響應、MBMS會話啟動和MBMS會話響應后，建立下行線路數據傳輸。

　　這些業務會如何影響GPRS子系統?顯而易見的是，這些業務將導致用戶面流量顯著增加。這導致流量模型變得更加不可預測，因為要獲得業務的蜂窩單元不確定程度也越來越高。各種數據廣播業務將相互爭奪帶寬。因此，QoS的意義如下：(1)在廣播區的流量接收無法保證，接收器可能遇到數據丟失;(2)MBMS不支持個別轉播;(3)為減少流量，必須有網絡運營商只發送組播信息到含有組播組成員的指定組播區蜂窩單元的可能性;(4)網絡運營商必須能夠為每個廣播業務個別設定QoS;(5)應能適應MBMS數據傳送到不同的RAN或當前可用的無線資源;(6)如果存在網絡資源限制，運營商應能定義支持或不支持廣播業務的規則。

　　展望

　　GPRS標準化由ETSI的SMG(特別行動組)于1994年發起，主要的GPRS規范由SMG #25于1997年批準并于1999年完成。原來的GPRS的概念設計是一種分組交換子系統——電路交換式GSM核心網絡的垂直擴展。

　　GPRS將在未來數年內完全超過電路交換子系統。許多網絡設備廠商努力開發和規范GPRS分組交換域的新接入技術(如UMA和FemtoCells)，從而推動了這種趨勢的發展。

　　未來的移動網絡架構將是水平式的，如圖6所示，是基于4G IP的綜合網絡架構。SGSN和GGSN構成傳輸網絡的核心要素。隨著LTE的到來，這兩個要素會演進成MME指示的兩個新要素(移動管理實體)和SAE Gateway(系統架構演進)。

　　圖6：基于4G IP的綜合網絡。

　　SGSN和GGSN在確保目前順利運營和未來業務無縫集成到移動生態系統中，發揮了關鍵作用。

　　每個通信系統的目的不在于技術本身，而是對應用程序和最終用戶認為的相關QoE提供可靠支持。

　　對于網絡運營商和設備制造商，關鍵是要了解負載過重的GPRS子系統如何工作，以及GPRS網絡如何受引入的新業務以及各種性能要求的影響。

　　許多新業務，如PoC和MBMS，不會在2009年初配置。雖然第一個終端將在2008年出現，但這些業務成為大眾市場業務仍需要幾年時間。

　　了解滿負荷下提供的這些業務和其他業務的性能特點是GPRS的測試方法的基礎。正如揚基集團(Yankee Group)所指出的，“測試提供商必須能對網絡的復雜性和規模進行仿真，才可以有信心地提供業務”。　　Tektronix G35具備使用一個平臺即可完成所需所有測試的能力。它具有的獨特特性，比如模擬周圍所有網絡要素、錯誤插入、高性能和大量的移動協議，是綜合的功能性負載和壓力測試的基礎，不僅是排他性的，而且是針對GPRS的。Tektronix的G35及其前身K1297-G20，被全球所有主要網絡運營商和網絡設備制造商廣泛采用。從用戶的反饋來看，我們可以負責任的說，G35已經是經大量證實可靠的測試和測量工具。