移动回程网络的测试生命周期

　　在无线网络技术领域，移动回程服务用于从基站收发台 (BTS) 向基站控制器 (BSC) 传输语音和数据流。租用线路基础架构的费用占典型服务提供商运营开支的很大一部分。采用新的无线技术(3G)后，网络不但支持语音还支持数据服务。

　　每一代新技术（如高速下行分组接入HSPDA）都会带来新的能力，但需要更高的带宽，空中接口和无线接入网(RAN)的情况均是这样，无线接入网有时也被称为回程网络。因此，每一代新服务尤其是新的数据服务都会涉及额外的回程开支。尽管用于购置资本设备和频谱许可证的支出是一次性费用或固定成本，但RAN中正在发生的回程开支却完全不同，这种费用是连续的并且会不断增加。

　　回程网络架构

　　如上所述，移动回程网络将BTS与BSC连接到一起。2G、2.5G、3G 或 4G和不同地区的回程架构会有所不同。在亚洲，光纤是首选介质。中国移动、中国网通（中国联通前GSM网络）以及中国电信（中国联通前CDMA网络）拥有大约50万个基站，其中大部分都采用光纤。尽管以太网越来越多地出现在新连接中，但仍然远远落后于准同步数字体系(PDH)。一方面是因为BTS不提供本地以太网连接，另一方面则是由于无线服务提供商不“相信”以太网能够满足与移动用户的服务等级协议(SLA)的要求，并且认为从 QoS角度考虑，以太网不是可靠的解决方案。可以说，无线回程领域的测试和测量市场是充满活力和健康发展的。

　　移动回程网络剖析

　　传统上，移动回程网络已经使用基于TDM的专线或微波链路与基站相连。随着用于移动回程服务的运营商级以太网的出现，已经建立了新的网络架构来提供现在和将来的回程网络。图1和图2显示了每种网络架构。

　　图1显示了两类移动回程架构，这两类架构可用来在混合配置中充分利用运营商的以太网。传统的分流接入网络方案使用了两个平行网络：传统网络和城域以太网网络（MEN)。优先级非常高的信息流（语音）被保存在TDM网络中，低优先级的高带宽信息流则从传统网络转移到MEN。这为缓解网络中移动回程侧的传输瓶颈提供了一种经济的增长途径。

　　图1所示第二种网络架构为分流接入网络。这种网络非常类似于传统的分流接入网络方案。唯一的区别是，RAN BTS具有PDH和可以直接连接到MEN的UNI的本地以太网接口。这种方案的主要优点是，传统TDM网络不仅提供用于递送语音服务的基础架构，而且还提供基站迫切需要的同步性。

　　图2描绘了另一种移动回程方案。在传统回程网络中，高优先级的语音和低优先级的数据流都封装在城域以太网网络中。通用交互功能(GIWF)会处理封装功能，并为基站恢复时钟信息。最后一种方案是全以太网网络。在这种方案中，所有RAN节点均配备本地以太网接口，并且所有信息流都通过整个城域以太网网络上的以太网服务进行传输。我们还远远没有实现这种方案。

　　移动回程服务的安装、试运行和开通

　　只有在移动回程服务提供商开通新的回程服务后，才能完全接入他们向客户提供的服务。随着移动回程服务的竞争日益激烈，安装、试运行和开通过程中进行的测试可以确保所提供的服务质量。

　　便携式测试设备可以生成测试结果报告并显示所提供的服务是否满足客户合同中规定的SLA。这些测试还可以用作将来参考的基准（即“出生证明”）。按照SLA的规定，需要满足一些性能标准：网络可用性和平均修复时间(MTTR)易于验证，但性能标准较难证明。只凭一个ping测试无法对重要参数（如性能有效性、传输延迟与延迟变化、链路突发性与服务完整性）进行证明。表1给出了不同SLA的例子。目前被广泛接受的唯一方法是使用测试仪器来测量RFC 2544和3393中定义的性能标准。

　　如上所述，可使用多项技术来提供移动回程服务。从测试和测量的角度来看，可通过基于TDM(2Mbit/s)的接口或基于以太网的接口来接入这些服务。用于服务开通和基站维护的测试有：BERT（可用性）、环回延迟（提供不同的传输延迟）、服务中断测量和网络监控。

　　误码率测试(BERT)是进行线路质量鉴定的最通用测试。通常服务等级协议(SLA)要求的误码率是10-9～10-6。误码率附带的其他参数完全可用（至少为99.99%）并且无差错秒（至少 99.999%）。需要在一个月时间内对这两个测量进行编译。

　　在比特发送和接收过程中对环回延迟进行测量。在无线回程过程中，测量时间是从基站到基站控制器(BSC)再返回原基站的环回时间。该值在各个无线提供商的系统中有所不同，通常可接受的值小于16ms。

　　另一需要测试的参数是服务中断。由于2Mbit/s线路通常由SDH基础架构提供，以及基站连接的重要性，因此需要进行服务中断测试。

　　以太网测试要求

　　在以太网环境中，当发生错误时帧会被丢弃，因此相对于BER测试，帧丢失测量更为重要。从安装角度看，需要进行以下测试：吞吐量及延迟的RFC2544测试；帧丢失测量（包括无序帧检测）；数据包抖动；服务中断测量。

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　　吞吐量和延迟测量对快速评估以太网线路的能力从而传输信息流具有重要的意义。这些测量可提供线路容量和环回延迟测量，是对语音质量的重要保证。  

　　以太网中发生传输错误时，数据帧将被丢弃，此时上层传输层会对数据帧进行重传。由于这种处理方式，因此以太网中的质量定义为帧丢失/错误率。通常接受的帧错误/丢失率数值介于 10-6～10-5 之间，即每10万到100万帧发生一次帧丢失。数据包抖动对无线回程网络的影响可能是致命的，封装的2Mbit/s线路上的数据包抖动会导致无线服务质量下降。如MEF3中定义，若要成功传输CES，数据包抖动应小于10ms。但是，从无线运营商角度出发，这一数值更应该在1ms 范围内，从而确保基站与网络保持正确同步。

　　最后一点，无线运营商具备测量以太网层服务中断能力，将保证其在以太网网络中提供和TDM网络相同的弹性。

　　移动回程网络的维护

　　无线服务提供商不仅面临着伴随其回程网络指数增长而出现的OPEX挑战，而且还面临着语音质量和服务覆盖率以外的新的服务质量(QoS)和体验质量(QoE)挑战。无线运营商在增加新的交互式多媒体服务的同时，也增加了网络的复杂性、带宽需求和性能敏感性，并且同时还大大提高了用户期望的标准。为了获得并留住客户，移动运营商必须专注于提高用户的 QoE，并以此作为一项竞争优势。

　　对于无线运营商，大多数服务中断都由移动回程网络引起。具备监控移动回程网络的能力，就能确保持续监控服务中断的主要原因。图3显示了移动网络部署的情况。利用监测系统，可以反映整个网络完整的端到端情况。

　　故障诊断—消除定时炸弹

　　一旦部署了移动回程网络，服务提供商就能够通过监测系统对网络进行全天候监控。但是，监测工具无法始终准确判断网络故障的真正原因。间歇性问题或难以诊断的性能问题可能需要额外的测试仪器才能解决。生命周期的安装和试运行阶段使用的工具可用于发现这些难以诊断的问题。这些测试仪器的高级功能能够提供开通阶段产生的电路“出生证明”，并且可以用作故障电路的性能基准。

　　通过监测网络的PDH或以太网OAM开销，服务提供商能在不影响服务的情况下进行故障诊断。通过以太网提供服务时，利用帧分析之类的功能也可以监视网络中发现的不同错误。利用服务中测试，服务提供商可以清楚地发现问题所在，并在进行干扰测试之前准备好测试方案，缩短停机时间。