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IP电话及ATA设备的选型:测试指标与方法

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 更进一步,我们也可以把听筒的测试包含进来。但这样就一般需要在静音室中进行,并需要更多的专用测试夹具,如仿真人头、仿真耳、仿真嘴等,测试配置图见图表10。

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图表10 手柄/免提测试配置图

尤其是免提测试,对于仿真耳和仿真嘴距离免提麦克和免提喇叭的距离,都有严格的要求,参见图表11。

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图表11 免提测试安排

不过这样的测试过于专业,并不适合普通客户评估。对于免提通讯质量的评估,笔者认为最恰当的办法还是在相聚较远两间会议室(推荐30米以上,以不能通过空气传播听到对方说话为宜)分别配置一部IP电话,然后每边有2~3个测试人员,模拟一个电话会议的典型场景进行测试。要求测试双方均不能听到明显的回音,或"嗡嗡"的噪音声。

2.2.2  呼叫健壮性测试

呼叫健壮性测试主要评估两个方面:第一,IP电话能否经受连续72小时的快速呼叫(大于每分钟120次)而不出现死机;第二,在72小时的呼叫过程中,IP电话应当能保证至少98%以上的接通率。

对于IP电话的呼叫健壮性测试,我们一般可以用开源的SIPP来进行。此时,被测的IP电话应当配置为自动应答(Auto Answer),SIPP反复呼叫被测电话,接通后播放一段语音,再挂机,周而复始。

SIPP是一个非常好的呼叫测试工具,读者可以从http://sipp.sourceforge.net/了解更多的信息。

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图表12 SIPP测试工具界面示例

2.2.3 网口性能测试

针对网口性能测试,主要是指长网线通讯测试。其实对于任何具备以太网接口的网络设备,都应该进行这项评估。

针对网口的严格测试是采用眼图测试的方法来评估误码率,但对于一般用户来说,并不需要理解这么复杂的测试方法。一般而言,在办公室应用中,从网络交换机到用户桌面的网线都有一定的长度,按照IEEE的规定,对于CAT5来说,距离应当小于100米。所以,我们关心的应当是在100米网线长度的情况下,IP电话的网络接口是否还可以正常的工作。如果有条件的话,对于有双网口的IP电话,可以把两个网口配置成"桥接"(Bridge)模式,利用IXIA或SmartBits的网络性能测试仪联接100米网线进行流量测试,看是否能满足性能要求。没有条件的话,利用PING命令进行简单测试,也是可以的,但一定要使用较长的网线。

3 IAD篇

3.1 IAD功能篇

3.1.1 IAD功能查检表

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表格6 IAD功能查检表

3.1.2 IAD基本功能测试

3.1.2.1 注册功能

IAD的注册功能测试与IP电话完全相同,请参阅"IP电话篇"中相关章节。

3.1.2.2 基本呼叫功能

如表格7所示,以Asterisk作为SIP Server为例说明基本呼叫功能的测试:

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表格7 IAD的基本呼叫功能测试

3.1.2.3 补充呼叫特性

如表格8所示,以Asterisk作为SIP Server为例说明补充业务特性功能的测试:

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表格8 IAD的补充业务特向您感测试

3.1.2.4 传真功能的测试

对于网关来说,对T.38传真的支持能力测试,是个非常重要的指标。

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对于传真测试,有条件的用户应当采用专用的测试仪进行多页数,长时间的测试,如前面提到的Sage960测试仪。如果没有测试仪,多找几台传真机做定性测试,也是可以的。另外,需要注意的是,T.30传真对于丢包很敏感,要想测试成功,一般需要保证比较好的网络条件。相比之下,T.38传真就健壮的多。对于网关是否正确的工作在T.38模式的判断,比较简单的办法是利用WireShark等抓包工具抓一下包,简单一看就知道了,并不需要非常特别的技能。

3.2 IAD性能篇

3.2.1 语音质量测试(Voice Quality Test )

IAD产品采用T/P二线接口,也就是我们常见的联接电话机到电信局的电话线接口。二线电接口的测试配置图如图表13所示。

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图表13 IAD二线电接口测量配置图

其中的"测量系统"仍旧采用Sage960测试仪。

3.2.2 呼叫健壮性测试

IAD的呼叫健壮性测试必须专门的呼叫测试仪,如Sage960等。因为相比IP电话而言,在呼叫健壮性测试中,我们同时需要对IAD的FXS接口特性进行测试,如振铃电压、振铃波形、馈电电压、摘机电流等。这就不是一般的软件系统能够处理的了,必须借助专门仪器。

呼叫健壮性测试是Sage960等呼叫及语音质量测试仪的基本功能,如果读者能够接触到这类测试仪,很容易就明白怎么使用,这里就不再展开说明。

3.2.3 网口性能测试

网口性能测试方法与IP电话相同,参见"IP电话篇"中相应章节。

4 批量部署与管理

4.1 VoIP终端支持的网管方式概述

作为网络终端产品的一种,无论IP电话还是ATA产品,肯定都会支持WEB访问方式。此外,SNMP作为最流行的网管手段,一般产品也会支持。

不过,VoIP终端与路由器等其它网络产品相比,又有其特殊的地方。首先就是VoIP终端是用来打电话的,这就有一个电话号码的配置问题。大家可以想像一下手机的例子:手机是怎么能打电话的呢?我们一般是首先要购买一个"裸机",这个是不能打电话的,也没有电话号码;然后,还要到电信运营商那里购买一张SIM,把SIM卡插进手机后,手机就有了号码并能够打电话了。也就是说,手机(终端设备)是通过SIM卡来实现身份标识并进而自动获得配置信息的。只要对应的SIM卡在电信运营商的系统中注册后,你的手机插上卡后一开机,就会被移动通信网络识别出来,也就是所谓的"连上网了",进而就可以接打电话了。

对于VoIP终端来说,无论IP电话还是ATA,也都需要一种类似的方式来开通电话服务,这就是我们后面要讲的"Provision"功能。一般而言,IP电话和ATA都会用网口的MAC地址(具有全球唯一性)或产品序列号(同样具有唯一性)来作为产品标识。设备联网后,首先会向配置服务器(ACS,Auto Configuration Server)申请配置文件,通过必要的身份认证程序后,ACS会下发配置文件给IP电话或ATA,然后这部IP电话或ATA就可以打电话了。整个过程都应该是自动完成的,只要IP电话或ATA所安装的地方是能够联上Internet的,其它的配置都应当自动实现,不需要用户干预,就和手机插上SIM卡就能用一样简单。

实现Provision的方式,目前主要有两类:一类是以CISCO的SPA系列产品为代表的,基于HTTP/HTTPS协议开发的自动配置方式。在这种方式中,虽然每家公司的配置文件格式可能不同,但文件传输都基于标准的HTTP/HTTPS协议,ACS也可以用任何WEB Server(如Apache)来担任。另一类是由宽带论坛(www.broadforum.org)开发的TR069协议族。TR069同样采用HTTP/HTTPS作为传输协议,但它比较详细的约定了可配置的变量名称及双向配置的详细规约。

一般而言,TR069的功能要强大一些,更适合于面向大规模运营的应用。但其需要专门设计的ACS,且一般费用不菲。所以,目前运营商可能会选择TR069,而一般企业用户会选择较为简单的第一类Provision方式。

4.2 基于DHCP+TFTP的批量配置方式

当企业购买了一批IP电话或IAD产品,比如说,1000台。在把他们发放到员工手里之前,信息部一般要负责对其进行初始配置,如配置SIP服务器的地址和电话号码等。显然,一台台通过WEB界面登录上去手工配置,效率是非常低的。那么怎么办呢? 一般会分两步来做:首先,我们给所有设备配置一个统一的ACS路径,比如http://192.168.20.4/$MAC/cfg.txt,这句话的意思是告诉每台设备到服务器192.168.20.4的以其MAC地址命名的目录去获取真实的配置文件cfg.txt,其中就包含了这台设备工作必须的诸如电话号码,SIP服务器地址等信息。其次,我们利用文本编辑工具生成一系列配置文件,放在配置服务器(前面例子中是192.168.20.4,其实也就是一个普通的WEB服务器)的相应目录下(上面例子中是以设备的MAC地址来区分目录)。

DHCP+TFTP的配置方式,就是用来给每个设备配置统一的ACS路径的。

DHCP+TFTP的批量配置方式,对于需要对购买的一批设备,统一配置初始的配置文件非常有用。这个统一的配置文件一般仅包含一个实际使用的ACS服务器地址及必要的访问口令就可以了。

图表14是CISCO的SPA系列设备获取默认ACS路径的流程说明。

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图表14 CISCO SPA系列产品的In house Provision流程

4.3 基于HTTPS/HTTP的批量配置方式

更进一步,设备在已知了初始ACS配置后,就可以去取得自己的配置文件。根据配置文件中相关控制变量的指示,还可能进行固件的自动下载升级等工作。图表15描述了这一过程。

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图表15 Provision系统工作原理说明

4.4 SNMP的应用

SNMP作为历史悠久且广泛应用的网络管理手段,在IP电话及IAD终端中仍然十分有用。但由于某些网络防火墙的限制,SNMP报文在突破防火墙或NAT限制方面,不如HTTP/HTTPs协议方便。所以,SNMP在IP电话和IAD终端中,一般只作为辅助管理手段。比较常见的是在重启时及其后定时向SNMP管理服务器发一个Trap,通知相关重启事件及作为"心跳"事件。同时,定期发送的"心跳"事件也可以起到NAT保活的作用,为管理员主动发送SNMP报文到IP电话或IAD终端设备创造条件。

关于SNMP的测试主要是需要遍历相关的MIB库及验证Trap报文的正确性,可以借助任何手头的SNMP网管客户端进行。

4.5 TR069

TR069的网络拓扑模型如图表16所示。

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图表16 TR069的网络拓扑模型

TR069的传输协议同样选择HTTP/HTTPs。但与前述简单基于HTTP/HTTPs的配置协议比较,TR069对于每个可操作的变量的名称和类型做了严格的约定,同时,TR069定义了从ACS直接访问设备中某个可配置项的操作方法。但也因此导致TR069实施起来相对困难,专用的ACS服务器也一般价格昂贵。

详细的讨论TR069的测试超过了本文的范围。一般而言,Motive,Works等TR069配置服务器供应商都有严格的兼容测试流程,读者可自行上其网站了解或电话咨询。

5 SIP平台兼容性测试

SIP平台兼容性方面,是评估IP电话及IAD终端适用性的一个重要方面。当然,如果用户已经建设好了SIP服务器设备,有了明确的使用环境,则只需要针对特定的SIP环境测试就可以。

如果用户还不能确定将来的SIP服务器厂商,希望综合测试IP电话和IAD终端的兼容性能力,则推荐至少在BroadSoft,Avaya和Asterisk三个平台下进行兼容性测试。

之所以推荐这三个平台,是因为这三个平台厂商都已经建立了相对比较严格的兼容性测试流程,用户往往只需要向终端厂商索要相关的测试报告或证书就可以。尤其是BroadSoft的测试,测试用例及功能分级都做的非常详细。Asterisk认证方面,推荐Elastrix的兼容性认证测试。

6 产品可靠性与高低温综合测试

可靠性的正规评估,应当是采用MTBF指标。生产厂商测算MTBF的方法又可以分为计算法和实验法。对于一般电子产品,都是采用试验的方法。实验法一般需要相对大数量的样品工作较长的时间,如100台工作3个月。对于用户测试来说,自然方便选择这么大的样板测试,我们一般推荐选择三对(六个)产品测试就可以了。当然,由于仅测试了六个样品,测试中任何一个产品的失效,都应该认为测试失败。

具体的可靠性试验方法,我们推荐一种将呼叫测试或通话测试与高低温交变试验结合起来的试验方法,这可以对被测产品实现非常严苛的可靠性测试。对于大批量采购客户,建议自行或委托第三方按此试验方法进行测试,对于小批量采购客户,也可以要求厂商提供相应的测试报告。

具体测试方法描述如下:

(1)测试配置图

如图表17所示,在测试配置中,被测设备(IP电话或IAD)被至于高低温交变试验箱(Chamber)中。图中的Hummer同我们前面提到的Sage960一样,也是一款呼叫测试仪。

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图表17 可靠性与综合性能测试配置图

(2)高低温交变试验箱的温度变化曲线设定

如图表18所示,在72小时的测试中,以36小时为周期,温湿度将变化两个循环。每个循环中都要在比较极端的两种温度环境:零下5摄氏度,0%湿度;以及50摄氏度,90%湿度下各工作13个小时。

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(3)呼叫试验记录

如图表18所示,是呼叫记录的片段截取。这张图测试时采用的是G.711编码方式,语音测试算法采用的是PAMS-LQS。可以看到,整个测试过程中平均LQS值达到了4.38,最低值也有3.96。这就是比较满意的结果了,可以说明设备在各种温湿度条件下,都可以稳定可靠的工作。

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图表19 G.711编码方式的呼叫记录

作者介绍:本文作者为北京飞音时代技术有限公司的CEO方强先生。方强先生在IP通讯领域有超过13年的工作经验。北京飞音时代技术有限公司是目前国内主要的IP电话及IAD设备制造商之一,其产品大量出口韩国、日本、俄罗斯及东南亚地区。尤其是其IAD产品G201C和G501,是韩国运营商市场的主要机型,其综合出货量超过150万台。

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作者:方强 北京飞音时代技术有限公司   来源:C114中国通信网

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