《電子技術應用》
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移動回傳測試解決方案

2010-11-24
作者:趙雋琪
來源:電信網技術

1  引言

3G/4G 將是一個全IP的網絡,承載網絡將從傳統的傳輸網絡向以太網傳輸轉變。以太網技術應用到傳輸網絡,有幾個關鍵的技術問題需要解決:QoS模塊,針對業務和用戶提供QoS 保證;擴展模塊,提供業務和帶寬的可擴展性,具有大規模部署能力;業務管理模塊,快速提供故障檢測,降低大規模部署后的運維負擔;TDM支持模塊,提供傳統業務向IP平滑遷移的手段,保障投資;保護模塊,提供可靠的,50ms以下的業務保護。

基于MPLS技術的MPLS-TP(MPLS Transport Profile)結合了以太網和基于面向連接的技術特點,成為3G/4G移動回傳網絡(Mobile Backhaul)的技術實現方案。思博倫通信基于L2~L7 綜合網絡測試平臺Spirent TestCenter和網絡損傷儀ANUE的Mobile Backhaul測試解決方案,從協議功能/擴展性/協議和數據性能等方面,對基于MPLS,T-MPLS和MPLS-TP的移動回傳網絡從上述5方面進行測試。

2  性能和QoS 測試

城域以太網論壇(Metro Ethernet Forum,MEF) 定義了一系列標準,規范有服務質量保證的以太網。這些標準包括:MEF6定義了點到點(E-Line)和多點到多點(E-LAN)以太網服務(Ethernet Services);MEF10定義了以太網服務的參數,包括帶寬參數(Bandwidth Profile)、性能參數(Performance Profile, 即QoS等級)、幀傳送參數(Frames Delivery)等;MEF9規范測試UNI上部署以太網服務或者設備,是否符合MEF6和MEF 10的定義。此規范主要定義Ethernet Service 的基本功能測試;MEF14規范流量管理(MEF10定義)測試,包括性能,QoS,流量監管等方面的測試。此規范定義了Ethernet Service之上的流量性能測試。

Spirent TestCenter一個測試端口上能產生業界最高的32768 條獨立的測試流(Stream),每條測試流都可以定義獨立的協議頭、凈荷、標簽和QoS參數等。在Mobile Backhaul性能測試方面,每端口可以支持32k條獨立的EVC測試,并且由于測試卡的高端口密度,Spirent Testcenter 能夠產生電信級的城域以太網業務,并能驗證設備或者網絡支持的EVC數量,非常適合擴展性測試。能產生點到點,多點到多點以及全網狀等測試流量拓撲,全面驗證E-Line,E-LAN等各種Ethernent Service服務。提供MEF9和MEF14測試套件。Spirent TestCenter是MEF認證測試的標準化測試儀表。

在統計方面,Spirent TestCenter每端口能實時分析65535條獨立的測試流(Stream),為每條流實時提供了符合MEF10定義的收/發幀總數和速率、丟包、時延、時延分布、抖動(Jitter)、抖動分布、各種類型錯包等超過50個統計量,并提供了靈活的結果過濾方式,幫助用戶在測試中能全面、快速、靈活地記錄和查找結果。

另外,Spirent TestCenter提供了自動測試套,進行復雜業務的服務等級協議(Service Level Agreement,SLA)測試。在測試套中,用戶可以定義丟包、時延、抖動、順序/亂序等眾多指標以及它們之間的邏輯組合SLA 參數。圖1 是測試結果顯示方式的截屏。

圖1  Spirent TestCenterSLA測試結果

Spirent TestCenter可以進行單臺設備或者網絡測試。圖2是Spirent TestCenter網絡性能測試的場景示意圖。

圖2  網絡測試場景示圖

3  MPLS-TP協議測試

MPLS-TP 是IETF 和ITU-T 聯合定義的以太網傳輸網絡技術,MPLS-TP 基于MPLS 技術框架,針對傳輸網絡特點做了一些優化,表1 列舉了MPLS-TP的技術要求和傳統MPLS的區別。
Spirent TestCenterMPLS-TP 測試方案提供了全面的MPLS-TP 協議功能、性能和擴展性方面的測試功能。

表1  MPLS-TP 技術要求

(1)數據平面:Spirent Testcenter支持所有MP-TP和傳統MPLS的轉發功能,性能,QoS測試和基準性能測試標準測試。

(2)控制平面 : Spirent Testcenter 支持靜態PW和LSP 建立和通過協議動態建立PW和LSP。 在動態控制平面測試上,Spirent Testcenter支持T-LDP建立PW測試和GMPLS建立LSP測試。另外,Spirent Testcenter支持MS-PW。

(3)OAM: Spirent Testcenter支持OAM for LSP,PW (Path,Section),包括MS-PW,LSP Ping,Traceroute,MPLS BFD,VCCV CC/CV,BFD over VCCV,PW Control Word等OAM功能。另外,Spirent Testcenter支持GAL/G-Ach封裝,支持OAM over GAL/G-Ach,支持Y.1731 OAM over G-Ach for MPLS-TP nodes。

(4)保護:Spirent Testcenter支持PW Redundancy (Status TLV),支持 PSC(MPLS-TP APS)協議,進行線性保護測試。在觸發條件上,Spirent Testcenter支持MPLS BFD,BFD over VCCV和OAM觸發測試PSC。

4  OAM 協議測試

OAM(Operations Administration and Maintenance,操作管理和維護)是監控和解決網絡問題的工具。它能夠報告網絡的狀態,使網絡管理員能夠更有效地管理網絡。Ethernet OAM主要包括以下方面:

(1)IEEE 802.1ag和ITU-T Y.1731:連通性故障管理(Connectivity Fault Management),提供端到端的以太網管理。

(2)IEEE 802.3ah:提供點到點鏈路的故障檢測,又稱為Link OAM。

Spirent TestCenter是業界第一個而且是最完整地提供了802.1ag/Y.1731和802.3 ah測試解決方案。Spirent TestCenter提供了強大的802.1ag/Y.1731測試配置向導,幫助用戶快速仿真復雜的運營商以太網拓撲結構,驗證被測設備和網絡的CFM 功能和性能。

●支持IEEE 802.1ag和Y.1731 CFM協議仿真,驗證被測設備和網絡的功能和性能。

●每端口支持仿真12288個MP和1024 MA/MEGs,每個MEP可帶最多253個MIPs,并形成不同復雜的網絡拓撲,測試被測設備作為MEP和MIP的能力。

●提供測試配置向導,并可預覽仿真的拓撲結構,仿真的拓撲結構可以存成圖片文件。

●支持Loopback,CC,Link Trace,AIS,RDI,LM,DM LCK等OAM功能。

●用戶可以定義MAC Addresses,VLANs,MEG IDs/MAID,MEP IDs,levels和各種TLVs。

●提供詳細的統計,基于端口,MP和MA/MEG的包括各種OAM報文的收發個數,各種告警的統計,提供對端狀態等。

●支持一致性測試。

●支持Y.1731 for MPLS-TP:Draft-bhh-mpls-tp-oam-y1731-04.txt。

5  同步測試

時鐘同步是MBH的重要內容,基站之間的時鐘失步,將造成掉話等問題,嚴重影響業務質量。IEEE 1588v2 和Sync-E 提供基于以太網得全網時鐘同步。

Spirent TestCenter提供了業界最全面的1588v2 測試解決方案,Spirent Testcenter可以仿真Master或者Slave時鐘,其測試能力包括:

(1)支持1588v2 over Ethernet 和1588v2 over UDP 封裝。

(2)支持的 PTP messages包括:

●Event:Synch,Follow-up,Delay Request,Delay Response。

●General:Announce,Follow-up。

(3)支持Unicast和Multicast兩種模式。

(4)基于FPGA的高精度時間戳。

(5)PTP Specific Results:Synchronization Status,Current Time,Delta Time等。

(6)和其他L2~L7協議和業務集成,進行集成的控制和數據平面測試。

(7)GrandMaster Redundancy / Failover 測試。

(8)Client Holdover測試。

(9)Master to Client擴展性測試。

(10)1588v2 協議解碼分析。

圖3 是Spirent TestCenter典型的1588v2 測試場景。

圖3  1588v2 典型測試場景

1588v2 設備通常在實驗室環境下同步精度較高,但是在現網環境下,存在時延、抖動等因素,所以需要在實驗室里面進行通常功能和性能測試以外,還需要仿真真實網絡得損傷模型,驗證設備在真實環境下的時鐘同步精度和容錯能力。思博倫通信ANUE網絡仿真儀可以雙向仿真丟包、時延、抖動、亂序、重復、誤碼、累計突發、幀內容修改、帶寬限速等豐富的網絡損傷模型,可以為在實驗室中進行1588v2測試提供各種真實的網絡損傷模型。圖4 是1588v2 集成測試模型。

圖4  1588v2 集成測試模型

Sync-E通過以太網物理層,在節點和節點之間高效、可靠地傳送時鐘信息。Sync-E通過以太網同步信息通道(Ethernet Synchronization Messaging Channel,ESMC) 支持同步狀態信息(Synchronization Status Message,SSM) 算法,進行最優時鐘選擇。Spirent Testcenter支持ESMC/SSM 協議仿真測試,其主要能力包括:在一個端口上支持多時鐘模擬,支持擴展性測試;支持Option1 (Based on 2048kbit/s) 和Option2(Based on 1544kbit/s);支持0x0-0xF QL 值配置;支持0~20 Message/s的SSM速率;支持ESMC擴展TLV定義和編輯;支持Sync-E協議啟動和終止;支持QL和SSM速率配置的動態修改;支持內部晶陣時鐘源和外部時鐘源;支持基本ESMC/SSM 協議功能和實現測試;支持時鐘選擇測試;支持時鐘分發路徑驗證測試;支持在各種故障下的時鐘故障倒換(Failover)測試;支持產生錯誤的SSM消息,或者以超過10message/s(Slow Protocol的發送速率上限)的消息發送速率進行各種負面測試;可以在一個端口上同時仿真ESMC/SSM協議和其他MBH協議(如MPLS-TP協議仿真,OAM協議仿真,語音視頻等真實應用業務仿真等),進行仿真真實網絡條件下綜合集成系統測試(見圖5)。

圖5   ANUE MEF18/G.8261測試拓撲

6  CES性能測試

為了保護用戶在TDM設備上已有的投資,在下一代包交換網絡中提供TDM業務接入和TDM數據透傳能力是十分必要。另外,MEF也推出了MEF18認證,作為在以太網上曾在TDM 業務的一致性測試規范。

思博倫通信的ANUE網絡損傷仿真儀提供了MEF18和G.8261測試套。ANUE在L1~L7完成仿真丟包、延時、包抖動、包復制、包錯誤、帶寬限制等功能。其主要特點包括:能提供雙向100%全線速性能損傷;可支持隨時間變化的時延損傷仿真,并能提供精確到1bit的時延損傷;具有實時的數據統計和告警顯示;具有16個過濾器,通過與或組合可根據用戶需求生成損傷;提供了2000個字節的可編輯范圍;提供對現有網絡損傷情況進行捕獲并回放的功能;提供G.1050標準的損傷模版。

ANUE在CES測試功能有如下特點:

(1)完全遵循MEF18/G.8261規范:借助可復制的網絡模型,提供MEF18和G.8261測試套,用于MEF18認證測試和G.8261測試,測試腳本完全遵循MEF18/G.8261規范。

(2)PDV分析,為IEEE 1588v時鐘精度分析提供依據。

(3)仿真各種真實網絡場景,驗證在現網條件下的IEEE 1588v2時鐘精度。

7  結束語

以太網MBH正在越來越快地被部署,如何在研發、驗證、工程建設和運營維護等各個階段全面評估MBH以太網設備和網絡,成為非常迫切的問題。思博倫通信MBH測試解決方案,全面支持從傳輸、服務、管理等方面測試,是目前業界最為完整的MBH測試方案,正在幫助大量廠商、運營商完成下一代網絡和業務的部署。
 

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