|
IP電話網(wǎng)關(guān)評測報告
段云峰、高國棟 2001/03/29
在進行了56K Modem的評測之后， 評測人員又開始了緊張的IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的評測活動。本次評測活動的技術(shù)要求比較高，測試活動中，不僅要充分理解IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的各種組成技術(shù)，而且也要了解各種測試方法和測試設(shè)備的使用，因此難度比較大，但經(jīng)過測試人員的艱苦努力，本次報告終于和廣大讀者見面了。
本次評測活動，充分參考了國外有關(guān)的通信產(chǎn)品評測方法，由于其評測產(chǎn)品的數(shù)量一般在兩三個產(chǎn)品左右，因此，與傳統(tǒng)的幾十個產(chǎn)品評測相比，數(shù)量并不多。這主要是因為通信產(chǎn)品技術(shù)比較復(fù)雜，測試流程也比較復(fù)雜的原因。
目前，在國內(nèi)還沒有進行過IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的專項測試。因此，我們充分地參考了有關(guān)專業(yè)機構(gòu)的技術(shù)規(guī)范，同時，也提出了自己的測試特色內(nèi)容，選擇了幾個主要的參數(shù)指標進行測試。
選擇IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品進行測試的原因，我們有幾個考慮：
1） IP網(wǎng)關(guān)代表了電信網(wǎng)和計算機網(wǎng)相互融合的趨勢：
IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，不僅涉及電信網(wǎng)絡(luò)中的各種信令系統(tǒng)，而且也包括了IP打包/解包、在計算機網(wǎng)絡(luò)進行尋址等計算機網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，是電信網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)相融合的典型代表，代表了通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢。
2）IP網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)相對成熟：
作為IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，目前關(guān)鍵的技術(shù)已經(jīng)成熟，信息產(chǎn)業(yè)部也頒發(fā)了有關(guān)的入網(wǎng)測試規(guī)范，因此，在測試方案的選擇上，各個廠家比較容易認同。
3） 國內(nèi)即將啟動較大的市場
Telegra語音質(zhì)量測試儀
由于IP電話代表的是一種新的增值業(yè)務(wù)模式，而隨著WTO的加入過程，在這些新增的業(yè)務(wù)市場上，必然會形成較大的競爭局面，面對如此巨大的市場前景，廠家需要檢驗其產(chǎn)品，用戶需要進行比較，為此，中國計算機報愿意擔(dān)此重任。
4） 國內(nèi)品牌的產(chǎn)品越來越具有競爭力
在IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品上，國內(nèi)的一些主流IP電話廠商的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，在如此巨大的市場面前，國內(nèi)品牌的產(chǎn)品應(yīng)該有所作為，我們將通過這次測試，進行具體的技術(shù)指標判斷。
5） IP網(wǎng)關(guān)代表了未來通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向
應(yīng)該說，從技術(shù)上講，將來的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)可能將全部轉(zhuǎn)向IP網(wǎng)絡(luò)，但出于對既有設(shè)備投資利益的保護，電信網(wǎng)和計算機網(wǎng)將有一個很長的共存期，這其中，IP電話網(wǎng)關(guān)將扮演重要的角色，因此，在技術(shù)上具有十分重要的地位。
正是出于如上因素的考慮，盡管技術(shù)上困難比較大，我們還是選擇了IP電話產(chǎn)品進行評測。
評測活動的特點：
本次評測活動具有如下的一些特點：
1） 采用了專用的測試設(shè)備
在本次活動中，獲得了美國安捷倫公司和美國Ameritec公司的大力協(xié)助，分別提供了其專業(yè)的測試設(shè)備。
安捷倫公司提供的Telegra語音質(zhì)量測試儀(Voice Quality Testor，VQT)產(chǎn)品， 是一種軟硬件一體化集成的便攜式測試工具，能夠提供專業(yè)的端到端的語音質(zhì)量（PSQM）測試。該設(shè)備由信號獲取硬件、運行于Windows之上的可移植的測試平臺及功能強大的測試軟件包等三部分構(gòu)成。該設(shè)備可以對路由器、網(wǎng)關(guān)和交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的語音傳輸質(zhì)量進行測試，可以收集端到端語音質(zhì)量信息，該設(shè)備也支持模擬線設(shè)備的延遲、回聲等參數(shù)的測試。其測試度量指標包括：清晰度（Clarity）、端到端延遲（Delay）、語音活性檢測（Voice
activity detection）、DTMF音調(diào)分析(DTMF tone detection)等。通過使用這些相同指標對VoIP網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)語音網(wǎng)絡(luò)的度量，可以比較不同VoIP網(wǎng)絡(luò)、或VoIP網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)語音網(wǎng)絡(luò)之間的語音質(zhì)量差異。其測試結(jié)果是用戶可以感受的量化形式，從而避免了傳統(tǒng)的主觀評測（MOS）方法的局限性。該設(shè)備提供了多種測試分析選擇，即可以測試諸如清晰度和延遲等基本語音質(zhì)量指標，也可針對IP語音傳輸系統(tǒng)進行語音活性檢驗和DTMF音調(diào)分析。
Ameritec公司是一家為通信設(shè)備廠商、電信運營商等提供測試設(shè)備的產(chǎn)品制造商，這次Ameritec公司則提供AM2-De是AM2“尼亞加拉”大容量呼叫模擬發(fā)生器系列產(chǎn)品之一。
AM2-De是用于中繼系統(tǒng)中理想的負載測試，業(yè)務(wù)發(fā)生，通信路由測試，呼叫特性測試及呼叫建立分析設(shè)備。該產(chǎn)品由4條脈沖碼調(diào)制(PCM)隨路信令(CAS)中繼線接口到用戶或中心局交換機的數(shù)字中繼測試設(shè)備，可模擬精確控制的呼叫業(yè)務(wù)負載。它具有極強的用戶可編程性，使該設(shè)備可以測試現(xiàn)代中繼系統(tǒng)中所具有的各種典型復(fù)合呼叫情況，像語音信箱，信用卡呼叫以及其他特征呼叫的應(yīng)用。它能夠模擬真實線路的情況，進行大話務(wù)量的電話呼叫，并統(tǒng)計呼叫建立時間、接通率等參數(shù)。
AM2-De輕便靈活，便于攜帶，使用容易，并裝有高分辨率場致發(fā)光(EL)顯示器。設(shè)備操作全菜單驅(qū)動，用戶使用四個菜單選擇鍵和四個光標(箭頭)鍵做菜單選擇。前面板上的鍵鈕或可選的外部鍵盤使用戶可以安裝、編程和操作控制AM2，使其完成相應(yīng)的測試。前面板上的多顏色LED指示燈瞬間指示每一中繼線中每個通道的狀態(tài)。不同的顏色指示通道掛機/摘機狀態(tài)，通道是否是始發(fā)或終接呼叫，以及通道是否有故障。呼叫可以隨機方式或同步方式產(chǎn)生，由用戶自主設(shè)定。呼叫過程可完全由用戶程控，可以包括基本單向業(yè)務(wù)，呼叫轉(zhuǎn)換或復(fù)合用戶呼叫特征的測試。
AM2備有工廠寫好的用于標準呼叫過程測試的呼叫源文件， 這些公用測試所需的測試源文件可由Ameritec公司得到。用戶可以拷貝和編輯這些源文件，或者建立新的測試交換機呼叫性能的呼叫源文件。所以用戶可以很容易地在此基礎(chǔ)上編制具有特殊性能的測試源文件。
AM2-De特有的可編程性、便于攜帶和高性能綜合特性，十分適用于交換機開發(fā)，回歸測試，產(chǎn)品測試和現(xiàn)場安裝。
2） 組織了專門的技術(shù)文章專欄
由于IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品比較復(fù)雜，涉及的各種原理比較多，為了便于讀者能夠更好地理解，我們約請了該行業(yè)的技術(shù)專家靡正琨教授，撰寫了專門的技術(shù)文章，進行系統(tǒng)的介紹。
AM2-De大容量呼叫模擬發(fā)生器
這組專題文章不僅包括IP電話的基本構(gòu)成原理，而且也包括了IP電話測試的原理和方法。如此規(guī)模的專業(yè)介紹，在國內(nèi)的媒體業(yè)界，尚屬首次。
3） 增加了新產(chǎn)品的測試工作
在本次評測過程中，我們評測的內(nèi)容并不僅僅局限在IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，對于最近出現(xiàn)的比較新的IP PBX產(chǎn)品，也進行了專業(yè)的評測。
通過這種測試活動，讓讀者能夠了解這種新產(chǎn)品的各種技術(shù)參數(shù)，為將來的設(shè)備選購中提供了參考。
4） 技術(shù)方案的選擇有特色
在本次測試的技術(shù)方案中，基于信息產(chǎn)業(yè)部傳輸所的《IP電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試規(guī)范》，但又沒有局限于其規(guī)范。在計費和業(yè)務(wù)的二次開發(fā)能力上，均進行了考察，這些內(nèi)容都是與產(chǎn)品用戶的利益緊密聯(lián)系的。
本次活動，前后歷時三個月的時間，為了減少廠家移動設(shè)備的困難，測試人員攜帶了測試設(shè)備，花費了大量的時間和精力，專門奔赴外地的設(shè)備現(xiàn)場，進行了仔細的測試。
在測試活動中，我們先后向大唐、中興、上海貝爾（貝佳）等廠家發(fā)出了邀請。
國內(nèi)的一些廠家，有的是沒有合適的產(chǎn)品或技術(shù)上不是很成熟，有的也不愿意動搖其權(quán)威地位。因此，我們最后選擇了中興、上海貝爾、大唐公司三家的產(chǎn)品，其中上海貝爾送測的產(chǎn)品為其子公司上海貝佳信息技術(shù)有限公司的IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品。
從產(chǎn)品角度分析，中興的IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，完全是基于交換機的產(chǎn)品，因此，性能比較好，可靠性比較高；而上海貝爾的產(chǎn)品是基于工控機的計算機方案，性能穩(wěn)定而成本較低；上海大唐推出的是較新的IP
PBX產(chǎn)品，代表了VoIP技術(shù)的一種新的應(yīng)用領(lǐng)域，具有很深遠的意義。這幾種產(chǎn)品代表了IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的幾種主流技術(shù)方案，因此可以代表產(chǎn)品的主體情況。
方案描述
技術(shù)上的評測方案，參考電信傳輸所的《IP電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試規(guī)范》，并擴充了一些內(nèi)容。
選擇電信傳輸所的《IP電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試規(guī)范》，是基于如下的一些原因：
1） 方案的權(quán)威性
由于電信傳輸所是通信領(lǐng)域的權(quán)威機構(gòu)，比較容易為大多數(shù)廠家接受，因此，我們此次評測，建立在其頒布的《IP電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試規(guī)范》的基礎(chǔ)上，同時從用戶的角度，進行了一定程度的內(nèi)容擴充。
2） 操作的方便性
由于可以借用現(xiàn)有的測試規(guī)范，因此，操作比較方便，可以借用其中的操作流程。這樣，可以在較短的時間內(nèi)，完成測試內(nèi)容。
3） 技術(shù)指標的合理性
通過規(guī)范，測試的內(nèi)容包括幾個主要的指標，這些指標基本能夠反映IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品的性能，減少了評測標準的偏差。
另一個需要解釋的是，本次評測活動與《IP電話網(wǎng)關(guān)設(shè)備測試規(guī)范》還有很大的區(qū)別，這種區(qū)別表現(xiàn)在：
1） 測試的目的不同：
傳輸所的測試是屬于入網(wǎng)測試，因此，測試的內(nèi)容十分復(fù)雜，而且很細致，每個接口的參數(shù)都要有細微的考慮。否則，設(shè)備間就無法進行通信。
而我們是從將來用戶的角度出發(fā)，所關(guān)心的是在同一種測試環(huán)境中，產(chǎn)品相互間的對比，集中在產(chǎn)品的主要指標上，可以不用考慮過細的技術(shù)指標。
2） 測試的內(nèi)容不同：
傳輸所測試的內(nèi)容，要求十分細，因此時間比較長，內(nèi)容比較多；我們的測試，側(cè)重產(chǎn)品的主要指標，因此項目比較少，時間可以較少。
3） 測試的基本體系結(jié)構(gòu)：
在我們的測試結(jié)構(gòu)中，選擇的是IP網(wǎng)關(guān)進行自環(huán)測試，這樣環(huán)境比較簡單，而且效率較高，避免采用了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
測試實施
本次測試方案，大體包括如下幾個部分：
1. 業(yè)務(wù)功能測試
主要是針對IP電話卡正常通話流程業(yè)務(wù)(即二次撥號過程)的測試。
2．性能測試
(1)呼叫建立時間
呼叫建立時間以發(fā)方測試設(shè)備發(fā)完最后一個號碼，到收到對方回鈴音的這段時間間隔。測試環(huán)境如圖1。
測試項目包括:
1)設(shè)備輕載情況下的平均呼叫建立時間
即使呼叫模擬器預(yù)先發(fā)起10%網(wǎng)關(guān)端口的呼叫，再由呼叫模擬器發(fā)起另外一路呼叫，多次記錄呼叫建立時間的平均值。規(guī)范要求此平均呼叫建立時間小于
4秒。
2)設(shè)備重載情況下的平均呼叫建立時間
使呼叫模擬器預(yù)先發(fā)起90%網(wǎng)關(guān)端口的呼叫，再由呼叫模擬器發(fā)起另外一路呼叫，多次記錄呼叫建立時間的平均值。規(guī)范要求此平均呼叫建立時間小于5秒。
(2) 呼叫接通率
圖1 呼叫模擬器測試環(huán)境
呼叫接通率是指發(fā)方呼叫模擬器統(tǒng)計的成功呼叫次數(shù)，與它發(fā)起的呼叫總次數(shù)的比值。測試環(huán)境如圖1。
測試方法
利用呼叫模擬器，每組15路，每次同時發(fā)起一組15路的呼叫，每組間隔1秒，直至呼滿網(wǎng)關(guān)整機的所有端口，每路接通后保持10秒，拆線，間隔2秒后，再次呼叫，每路循環(huán)20次，統(tǒng)計呼叫接通率。
規(guī)范要求此呼叫接通率 大于90%
(3) 長時接通率
長時接通率是指網(wǎng)關(guān)設(shè)備，在收到一定數(shù)量的呼叫一小時后，在線的呼叫數(shù)與總的呼叫數(shù)的比值。測試環(huán)境如圖1。
測試方法：
1） 主叫方呼叫模擬器，以確保接通的方式呼滿網(wǎng)關(guān)整機的所有端口。
2） 待呼叫的狀態(tài)穩(wěn)定后，開始計時。
3） 統(tǒng)計1小時后保持通話的比率
規(guī)范要求長時呼叫保持率應(yīng)大于90%。
(4) PSQM測試
測試儀表和設(shè)備
PSQM測試儀。
測試環(huán)境如圖2
測試方法
1） 確認網(wǎng)關(guān)間采用G.729編碼算法，20ms打包方式，不啟動網(wǎng)絡(luò)損傷模擬器。
2） 利用呼叫模擬器進行呼叫測試，要求呼叫器必須能夠測定語音的PSQM值。
3） 多次測量記錄最大值、最小值和平均值。
規(guī)范要求PSQM平均值小于1.5。
(5)端到端時延測試
測試環(huán)境如圖1
測試步驟：
1） 確認網(wǎng)關(guān)間采用G.723.1編碼算法，30ms打包方式，并啟動靜音檢測機制。
2） 利用呼叫模擬器進行呼叫測試，要求呼叫數(shù)達到整機的80%。
3） 在呼叫模擬器中設(shè)定，要求在接通后，發(fā)方發(fā)一信號音，收方收到后發(fā)證實音，根據(jù)收到的證實音確定環(huán)路時延，端到端時延等于環(huán)路時延除2。
規(guī)范要求端到端時延小于200ms。
測試說明：
呼叫模擬器與網(wǎng)關(guān)之間的信令原則上采用一號信令，對于不支持一號信令的，也可以采用七號信令和ISDN PRI中的任何一種。
計費功能測試
單個話路的計費：測試環(huán)境如圖3
測試項目
1）單路計費功能測試
測試步驟：
1） 確認網(wǎng)關(guān)間采用G.729編碼算法，20ms打包方式。
2） 利用呼叫模擬器進行單路的呼叫，并掛斷話路，然后記錄該呼叫的時間長度。
3） 每個呼叫的時間長度分為：1分鐘、2分鐘、3分鐘、5分鐘、8分鐘、10分鐘，其中每種呼叫時間長度進行5次。
圖2 VQT測試環(huán)境
4） 繼續(xù)逐個地進行單路呼叫30次，并掛斷話路，然后記錄每次呼叫的時間長度。
5） 對比記錄的結(jié)果和計費服務(wù)器的內(nèi)容是否一致，并統(tǒng)計準確率。
預(yù)期結(jié)果：
規(guī)范要求計費的準確率大于98%。
圖3 計費測試環(huán)境
測試說明：
呼叫模擬器與網(wǎng)關(guān)之間的信令原則上采用一號信令，對于不支持一號信令的，也可以采用七號信令和ISDN PRI中的任何一種。
多個話路的計費
測試步驟：
1） 確認網(wǎng)關(guān)間采用G.729編碼算法，20ms打包方式。
2） 設(shè)計呼叫的時間長度分別為：1分鐘、2分鐘、3分鐘、5分鐘、10分鐘，每種呼叫為三次。
3） 利用呼叫模擬器進行多路同時呼叫，并分別掛斷各自的話路，然后記錄每個呼叫的時間長度。
4） 對比記錄的結(jié)果和計費服務(wù)器的內(nèi)容是否一致，并統(tǒng)計準確率。
預(yù)期結(jié)果：
規(guī)范要求計費的準確率大于 98 %
測試說明：
呼叫模擬器與網(wǎng)關(guān)之間的信令原則上采用一號信令，對于不支持一號信令的，也可以采用七號信令和ISDN PRI中的任何一種。
增值業(yè)務(wù)開發(fā)能力
二次開發(fā)工具情況
設(shè)計800號業(yè)務(wù)流程進行有關(guān)的對比
1） 以800號業(yè)務(wù)為例，對比設(shè)計的難度。
2） 對比實現(xiàn)功能的難易程度。
用戶安裝使用的難易程度：
1) 軟件的安裝、硬件的安裝，系統(tǒng)的配置能力等多方面的難易程度。
2) 各種資料、手冊的完善程度。
IP PBX測試方案
IP PBX的有關(guān)原理，在前面的文章中已經(jīng)有所介紹。下面介紹有關(guān)的測試方案。由于IP PBX是最近出現(xiàn)的技術(shù)，在產(chǎn)品的測試方面，國內(nèi)并沒有形成相關(guān)的標準，所以能夠借鑒的內(nèi)容，并不是很多。
由于IP PBX的核心技術(shù)，也是基于VoIP技術(shù)的，因此，在制定評測方案時，參考了IP電話網(wǎng)關(guān)的測試方案。
評測的內(nèi)容包括：
1） 呼叫連接時間
2） 呼叫接通率
3） 長時接通率
4） PSQM值
5） 端到端時延
由于現(xiàn)有的產(chǎn)品僅有模擬線接口，因此我們采用了VQT進行各種指標的測試。故只能測其呼叫連接時間。由于IP PBX與IP電話網(wǎng)關(guān)的產(chǎn)品并不一樣，因此，各種指標的要求也不會一樣。
方案的補充聲明
在本次測試活動中，對于IP電話網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品，采用了E1數(shù)字線接口；對于IP PBX產(chǎn)品，采用的是模擬線的接口。
另一方面，由于時間因素，我們不可能測試所有的參數(shù)，我們選擇了能夠反映IP電話產(chǎn)品的一些主要技術(shù)指標，在信令方面，采用的是中國一號信令或ISDN
PRI信令。
《賽迪市場專家》2001/03/29
|
