NetSim在WCDMA網綜合網管系統配置管理測試中的應用

摘要：在WCDMA網綜合網管系統的配置管理功能測試中，常常由于現場環境、網元運行狀況、開發測試費用等因素，無法搭建出滿足所有網元的測試環境。為解決這一問題，本文采用虛擬網元技術，引入NetSim（NetworkElementSimulator）構建虛擬網元，實現虛擬網元與網管系統的操作維護中心的數據交互，以實現網管系統的配置管理功能測試。

關鍵詞：WCDMA；網管系統；配置管理；虛擬網元；NetSim

1、前言

移動通信業務，作為通信領域的基礎產業，近年來發展迅猛。經歷了以AMPS和TACS為代表的第一代蜂窩移動通信，第二代數字蜂窩移動通信系統之后，第三代移動通信系統應運而生。無論是通信質量，還是功能種類方面3G都有顯著的提高。它提供多類型、高質量的多媒體業務，實現全球的無縫覆蓋。WCDMA（WidebandCodeDivisionMultipleAccess，寬帶碼分多址移動通信系統）系統便是從第二代GSM系統，向3G的演進。隨著運營商對通信系統質量要求的不斷提高，應用虛擬儀器技術，以實現系統的輔助設計測試，已成為當今通信系統發展的必然趨勢。

NetSim(NetworkElementTestSimulator)作為一款虛擬儀器軟件，是愛立信OM（OperationandManager）網管系統主要的開發測試工具，能模擬夠OM系統的操作行為（發布告警、統計數據、配置設備參數等）。

2、WCDMA綜合網管系統簡介

WCDMA網絡管理系統可抽象為下圖模型。

圖1中，NE（NetworkElement）泛指中國聯通的WCDMA設備，可以是單獨網元設備，也可以是多個設備；OMC（Operationandmaintenancecenter）是由設備廠商自行提供的操作維護系統，可以對本廠商的設備進行配置、操作和維護等，在本課題研究中該OMC采用愛立信公司的OSS-RC設備。NMC為中國聯通WCDMA綜合網絡管理系統，能夠管理不同廠商的OMC和設備。

WCDMA網絡主要分為接入網與核心網兩大部分，如圖2所示。

圖中，接入網部分主要指WCDMA的無線接入系統，處于用戶終端（UE）和核心網（CN）之間，通過lu接口與核心網絡相連。接入網包括無線網絡控制器RNC和基站設備NodeB。NodeB可以處理一個或多個小區的數據，并通過lub接口與RNC相連。RNC在WCDMA網絡中負責切換控制。

核心網部分不僅包含了支持網絡特性和電信業務的物理實體，可以提供用戶位置信息的管理，以及網絡特性和業務的控制、信令和用戶產生的信息的傳送機制。在網絡邏輯上核心網可以劃分為兩個交換域，CS電路交換域和PS分組交換域。負責建立移動臺和相關固定電話網絡之間，以及移動臺和移動臺之間的通信。R4版本的核心網主要由MGW、MSCServer，SGSN，GGSN、HLR等網元（NE）組成。

由于虛擬儀器具有低成本、數據處理速度快、可擴展性高等優點，本文提出采用虛擬儀器模擬網元設備，構建WCDMA網管測試系統，主要研究核心網中網元設備（HLR、SGSN、GGSN等）性能參數配置管理的測試。

3、測試系統結構

WCDMA的操作管理系統（OM系統）主要包括配置管理、性能管理、故障管理等組成部分。其中配置管理部分，主要完成與數據庫及網元的交互，NMS與OSS的交換，通過文件的形式，呈現出設備的工作狀態，參數配置等信息；除此之外，還要負責讀入配置文件和Mm接口定義文件，進行對配置數據的創建、下載、刪除、查詢、修改、合法性檢查等，通過對信息的采集、轉換、處理最后生成網元需要的數據文件。

如圖3所示，網絡管理系統NMS和OSS-RC共同組成OM系統，NMS與OSS-RC之間的接口為北向接口（NorthboundInterface，NBI），NMS通過NBI接口實現與OSS-RC之間的數據交互，從而獲取真實網元設備或NetSim模擬網元的數據信息，或下發操作指令網元設備，使之生效，從而實現對網元的配置。

4、應用NetSim模擬網元進行配置管理測試

4.1配置NetSim

以NetSim模擬媒體網關MGW為例，設計實現應用NetSim輔助WCDMA網管系統配置管理功能的測試。

1.3)創建NetSim網元唯一IP地址，以實現OSS-RC的直接訪問；

1.4)啟動NetSim網元

使用超級用戶root登錄Unix服務器，Unix命令：

root>cd/home/netsim/inst/netsim_gui

root>./netsim_start

1.5)創建NetSim網元Unix環境用戶；

1.6)準備NetSim網元參數信息；

功能完善的網元設備需要配置相關性能參數，如告警信息處理，鏈路心跳信號時長，日志保存期限等。

保存NetSim信息

執行模擬仿真

4.2配置管理功能測試流程及步驟

配置管理功能集包括以下用例：基本配置功能、配置信息改變通知上報以及配置信息同步功能。如下圖所示。

基本配置功能包括，配置信息的創建、刪除、查詢和修改功能，即NMC通過該操作可以對指定的網絡資源對象進行創建/刪除，也可以修改/查詢指定網絡資源對象的全部或指定屬性值。除此之外，通過基本配置管理功能還可以消配置操作、獲取網絡資源模型版本信息，目前為止WCDMA網管系統配置取消操作暫時只支持取消配置信息的查詢操作。

以NetSim模擬MGW網元為例，對網管系統配置管理功能中，數據同步功能集進行測試。

測試步驟：

1)設置NetSim在Unix平臺下的環境變量；

setenvNETSIM/netsim

if(“$?PATH”)then

setenvPATH${NETSIM}/custom/bin:${PATH}

else

setenvPATH${NETSIM}/custom/bin

endif

setenvPATH${NETSIM}/inst:${PATH}

2)NMS通過OSS-RC系統向NetSim媒體網關MGW發布數據同步命令；

發送數據同步命令Event_ConfigSyncCmd

3)OSS-RC根據NetSim網元IP地址直接登錄到MGW網元服務器，通過cd命令訪問到指定配置項的目錄；

4)執行query命令，獲取當前配置項屬性，并以XML文件格式存儲；

5)NBI接口模塊CMAdaptor模塊對數據做有效性檢查，對有效數據進行格式化統一處理；根據預定義的mapping匹配公式，對數據參數進行計算，并將數據轉化為NMS可識別的北向數據，并寫入北向數據庫；

6)NBI接口模塊CMAgent模塊讀取解析數據庫中文件，提取生成有效的配置信息文件；

7)數據分析

以簡單的AttOutPSUTRAN參數為例，組數據進行分析。

對NetSim模擬的MGW網元配置15組原始數據，如表1所示：

1ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-1，GsmRelation=1

pmNoOutIratCcAtt=315pmNoOutIratCcReturnOldCh=314

2ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-1，GsmRelation=2

pmNoOutIratCcAtt=323pmNoOutIratCcReturnOldCh=315

3ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-1，GsmRelation=3

pmNoOutIratCcAtt=310pmNoOutIratCcReturnOldCh=316

4ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-1，GsmRelation=4

pmNoOutIratCcAtt=309pmNoOutIratCcReturnOldCh=324

5ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-1，GsmRelation=5

pmNoOutIratCcAtt=310pmNoOutIratCcReturnOldCh=312

6ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-2，GsmRelation=1

pmNoOutIratCcAtt=327pmNoOutIratCcReturnOldCh=310

7ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-2，GsmRelation=2

pmNoOutIratCcAtt=310pmNoOutIratCcReturnOldCh=328

8ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-2，GsmRelation=3

pmNoOutIratCcAtt=328pmNoOutIratCcReturnOldCh=310

9ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-2，GsmRelation=4

pmNoOutIratCcAtt=322pmNoOutIratCcReturnOldCh=325

10ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-2，GsmRelation=5

pmNoOutIratCcAtt=319pmNoOutIratCcReturnOldCh=319

11ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-3，GsmRelation=1

pmNoOutIratCcAtt=325pmNoOutIratCcReturnOldCh=322

12ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-3，GsmRelation=2

pmNoOutIratCcAtt=318pmNoOutIratCcReturnOldCh=314

13ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-3，GsmRelation=3

pmNoOutIratCcAtt=318pmNoOutIratCcReturnOldCh=320

14ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-3，GsmRelation=4

pmNoOutIratCcAtt=321pmNoOutIratCcReturnOldCh=319

15ManagedElement=1，RncFunction=1，UtranCell=WRNC01-1-3，GsmRelation=5

pmNoOutIratCcAtt=326pmNoOutIratCcReturnOldCh=322

表1

AttOutPSUTRAN參數的計算公式如下：

{UtranCell->RncFunction}({/SUM[0]/GsmRelation->UtranCell}(ValueIfNull(pmNoOutIratCcAtt，0)-ValueIfNull(pmNoOutIratCcReturnOldCh，0)))

即：每組數據的AttOutPSUTRAN計算公式為：

pmNoOutIratCcAtt-pmNoOutIratCcReturnOldCh

該MGW的AttOutPSUTRAN參數指為15組數據總和SUM[15];

a)通過手工計算，得出MGW網元AttOutPSUTRAN參數配置的原始值為11。

b)通過查詢北向數據庫，得出網管系統計算出的AttOutPSUTRAN參數值

selectAttOutPSUTRANfromPM_WRNC_IRATHO_RFunction_S_Xwheredn=17anddnlike‘SubNetwork=Eric，SubNetwork=oss1，SubNetwork=WRN%’

得到AttOutPSUTRAN=11。

通過對比NetSim媒體網關MGW保存的已知數據信息，與同步上來的配置信息文件，得到測試結果。網管系統對于AttOutPSUTRAN參數的處理正確。根據用戶需求，網管系統需要處理大量復雜數據，對這些計算量大的性能參數做充分的測試，便可得到網管系統配置管理功能性能質量估計，從而為改進網管系統質量提供依據。

5、結論：

NetSim應用于WCDMA綜合網管系統的硬件網元設備測試中。通過對NetSim的參數進行配置，模擬出各種不同環境下的網元，從而得到相應的數據。這一應用不僅克服了開發過程中的硬件限制，降低了成本；還可以實現多異常情況捕捉，達到提高產品質量的目的。

參考文獻：

[1]詹志強，邱雪松，盂洛明等著第三代移動通信網的網絡管理體系結構及實現

技術北京郵電大學出版社

[2]陳良萍WCDMA原理與工程實現機械工業出版社

[3]柳愛利，周紹磊.自動測試技術.電子工業出版社，2007.8:65~69

[4]35張毅.虛擬儀器技術分析與應用.機械工業出版社，2004.2:123~234

[5]“WCDMAArchitecture”，Architecture，3GPPTS23.101

[6]“Networkarchitecture”，3GPPTS23.002（R99/R4）

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文