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[摘要]4G时代已悄然而至，信息传输速率和传输带宽飞速增长，LTE承载条件下，作为底层传输网，如何适应IP化带来的网络冲击，如何能够保障高速率信号稳定、可靠的运行，保障PTN网络的网络质量俨然成为重中之重，本文旨在研究利用网络探针系统解决LTE承载条件下的PTN网络质量测试方案，提升客户感知。
[关键词]LTE；探针；传输
一、部署方案
为提升LTE传输网传输质量，实时监测PTN网络性能，在线评测系统能够满足上述要求且对现网结构和业务影响最小。结构如下图：在中心端部署一台Actuator（测试执行器），通过GE口与核心层PTN设备或者CE路由器连接，对EPC与PTN或者CE路由器的连接没有任何影响，只需分配Actuator一个IP地址。在基站侧，只需在末端PTN设备的任一端口插入支持TWAMP协议的NanoNID SFP模块即可，无需与基站设备作任何连接。NanoNID需要分配一个与基站相邻的IP地址。
二、测试内容
1、ICMP-Echo（ping）测试
测试结果图表中度量值说明：ICMP-Echo采用的是往返的、双向的测量方式，模拟的是数据包从RNC发出到达基站后，再由基站返回到RNC所经历的时延、抖动、丢包和错序情况。但ICMP-Echo方式不能测量出上行、下行两个单向的网络性能情况。V-NID系统除了可以测量出常规的最大值、最小值和平均值外，还可以精确测量出25%、75%、95%、96%、98%、99%的数据包经过网络时的性能情况，多达9种。使网管和运维人员更加准确、精细的掌握网络质量。
2、TWAMP（双向主动测量协议）测试
基于TWAMP协议，模拟数据包从基站经过分组传送网到达RNC或返回的性能和质量（上行、下行两个方向）。V-NID系统可以除了可以以微秒级精度测量上行、下行两个单向的性能指标外，还可以以9种曲线精细化的显示出真实的网络性能状况。对于网管、运维人员掌握网络详细状况、评估网络性能、在故障时更准确的判断故障原因起到了巨大的作用。
3、语音质量测试
V-NID系统可以基于6种语音编码测量语音的MOS值和R-Value。将Actuator放置于各RNC/BSC站点（机房），指定相应的语音编码类型，从而测量出RNC站点间的MOS值和R-Value。为了模拟评估、测量现网3G基站与RNC之间的上、下行语音质量，我们本次基于TWAMP方式，采用与GSMEFr编码相近的payload和发包速率模拟RNC与基站间的语音质量。
4、告警功能验证
告警功能是指当V-NID系统测量出的实时网络性能指标超过设定的网络性能阀值时（通常因业务量过大引起网络质量下降或者网络出现故障），会发出告警，通知网管或维护人员注意或予以排错，并形成记录。
5、报告生成功能测试
报告生成能力测试是指将测量结果以PDF或HTML格式城市报告。报告可采用系统预定义的三种格式或用户自定义格式。形成的报告可以呈交给相关领导审阅或给运维人员用于分析故障原因，也可以输出给客户。
6、历史测量数据回放测试
现网中，由于施工割接、掉电、挖断光缆、基站故障、基站负荷过载等等原因引起基站脱离服务或业务质量下降，在查找原因时往往需要对相应时间段的测量数据进行追溯或回放，这对于准确分析出具体原因有着极其重要的意义。同时，通过对历史数据进行回放和分析，对于分析网络性能和质量发展趋势、提前预防故障以及合理的规划网络建设也有着很高的价值。通过将存储在V-NID Manager设备上历史测量数据下载到本地，利用客户端软件Analyzer对指定的测量会话、指定的时间段的历史数据进行回放展现，精确的查找出相应时间段的各种测量指标。
7、吞吐量测试
吞吐量测试是通过将智能探针反射器NanoNID SFP模块插入网络设备中，通过MetroNID或仪表向NanoNID发送测试流，基于RFC-2544进行吞吐量测试。
步骤1：
将NanoNID光模块插入到网络设备中，
步骤2：
通过MetroNID或第三方厂商的仪表向其发送测试流。
三、测试分析
通过V-NID系统的实时监控和测量，提供了运维人员发现故障的能力和及时性。现象主要有长时间丢包或时延较为严重或因割接出现断站等。在测试过程中通过对比可发现，采用ICMP-Echo （ping）的方式，并不能检测到网络指标瞬间恶化的现象，更不能区分出在上行还是下行方向出現了问题。而基于TWAMP方式，发包的间隔较短，且能分别以微妙级精度、实时的检测出网络或基站故障、业务经过分组传送网时的上、下行质量情况，从而更能真实的反映出移动业务经过分组传送网时的业务质量。这对于及时发现、判定和隔离网络故障、提高维护效率具有重大意义。
四、测试总结
V-NID系统的网络故障发现功能、故障定位功能、高精度的网络质量测量功能（微妙级的单向、双向的时延、抖动、丢包、错序和重传数据包）、语音质量测量功能（MOS值和R-Value）、端到端吞吐量测试功能、报告生成功能、多样化的报表展现功能、历史数据回放功能、大规模测量任务并发处理等功能，可有效的帮助运维人员发现了现网中存在的故障，清晰的分清了责任维护界面，并通知相关人员及时进行了故障处理。通过测试，可充分展示V-NID系统帮助运维人员发现问题、分析问题、从而促进相关人员尽快解决问题的能力，并能实时分析网络质量，评估网络质量发展趋势。V-NID系统对于运营商实现精细化运营、高效率维护以及提高用户满意度能够发挥极其重要的作用。
[关键词]LTE；探针；传输
一、部署方案
为提升LTE传输网传输质量，实时监测PTN网络性能，在线评测系统能够满足上述要求且对现网结构和业务影响最小。结构如下图：在中心端部署一台Actuator（测试执行器），通过GE口与核心层PTN设备或者CE路由器连接，对EPC与PTN或者CE路由器的连接没有任何影响，只需分配Actuator一个IP地址。在基站侧，只需在末端PTN设备的任一端口插入支持TWAMP协议的NanoNID SFP模块即可，无需与基站设备作任何连接。NanoNID需要分配一个与基站相邻的IP地址。
二、测试内容
1、ICMP-Echo（ping）测试
测试结果图表中度量值说明：ICMP-Echo采用的是往返的、双向的测量方式，模拟的是数据包从RNC发出到达基站后，再由基站返回到RNC所经历的时延、抖动、丢包和错序情况。但ICMP-Echo方式不能测量出上行、下行两个单向的网络性能情况。V-NID系统除了可以测量出常规的最大值、最小值和平均值外，还可以精确测量出25%、75%、95%、96%、98%、99%的数据包经过网络时的性能情况，多达9种。使网管和运维人员更加准确、精细的掌握网络质量。
2、TWAMP（双向主动测量协议）测试
基于TWAMP协议，模拟数据包从基站经过分组传送网到达RNC或返回的性能和质量（上行、下行两个方向）。V-NID系统可以除了可以以微秒级精度测量上行、下行两个单向的性能指标外，还可以以9种曲线精细化的显示出真实的网络性能状况。对于网管、运维人员掌握网络详细状况、评估网络性能、在故障时更准确的判断故障原因起到了巨大的作用。
3、语音质量测试
V-NID系统可以基于6种语音编码测量语音的MOS值和R-Value。将Actuator放置于各RNC/BSC站点（机房），指定相应的语音编码类型，从而测量出RNC站点间的MOS值和R-Value。为了模拟评估、测量现网3G基站与RNC之间的上、下行语音质量，我们本次基于TWAMP方式，采用与GSMEFr编码相近的payload和发包速率模拟RNC与基站间的语音质量。
4、告警功能验证
告警功能是指当V-NID系统测量出的实时网络性能指标超过设定的网络性能阀值时（通常因业务量过大引起网络质量下降或者网络出现故障），会发出告警，通知网管或维护人员注意或予以排错，并形成记录。
5、报告生成功能测试
报告生成能力测试是指将测量结果以PDF或HTML格式城市报告。报告可采用系统预定义的三种格式或用户自定义格式。形成的报告可以呈交给相关领导审阅或给运维人员用于分析故障原因，也可以输出给客户。
6、历史测量数据回放测试
现网中，由于施工割接、掉电、挖断光缆、基站故障、基站负荷过载等等原因引起基站脱离服务或业务质量下降，在查找原因时往往需要对相应时间段的测量数据进行追溯或回放，这对于准确分析出具体原因有着极其重要的意义。同时，通过对历史数据进行回放和分析，对于分析网络性能和质量发展趋势、提前预防故障以及合理的规划网络建设也有着很高的价值。通过将存储在V-NID Manager设备上历史测量数据下载到本地，利用客户端软件Analyzer对指定的测量会话、指定的时间段的历史数据进行回放展现，精确的查找出相应时间段的各种测量指标。
7、吞吐量测试
吞吐量测试是通过将智能探针反射器NanoNID SFP模块插入网络设备中，通过MetroNID或仪表向NanoNID发送测试流，基于RFC-2544进行吞吐量测试。
步骤1：
将NanoNID光模块插入到网络设备中，
步骤2：
通过MetroNID或第三方厂商的仪表向其发送测试流。
三、测试分析
通过V-NID系统的实时监控和测量，提供了运维人员发现故障的能力和及时性。现象主要有长时间丢包或时延较为严重或因割接出现断站等。在测试过程中通过对比可发现，采用ICMP-Echo （ping）的方式，并不能检测到网络指标瞬间恶化的现象，更不能区分出在上行还是下行方向出現了问题。而基于TWAMP方式，发包的间隔较短，且能分别以微妙级精度、实时的检测出网络或基站故障、业务经过分组传送网时的上、下行质量情况，从而更能真实的反映出移动业务经过分组传送网时的业务质量。这对于及时发现、判定和隔离网络故障、提高维护效率具有重大意义。
四、测试总结
V-NID系统的网络故障发现功能、故障定位功能、高精度的网络质量测量功能（微妙级的单向、双向的时延、抖动、丢包、错序和重传数据包）、语音质量测量功能（MOS值和R-Value）、端到端吞吐量测试功能、报告生成功能、多样化的报表展现功能、历史数据回放功能、大规模测量任务并发处理等功能，可有效的帮助运维人员发现了现网中存在的故障，清晰的分清了责任维护界面，并通知相关人员及时进行了故障处理。通过测试，可充分展示V-NID系统帮助运维人员发现问题、分析问题、从而促进相关人员尽快解决问题的能力，并能实时分析网络质量，评估网络质量发展趋势。V-NID系统对于运营商实现精细化运营、高效率维护以及提高用户满意度能够发挥极其重要的作用。