CN107819645B - 一种基于软件仿真的物联网测试方法 - Google Patents

一种基于软件仿真的物联网测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于软件仿真的物联网测试方法，通过IP承载网物理接入，以软件方式，仿真移动网络核心网网元(PCU/RNC/eNodeB)，通过标准接口(Gb、Iu‑ps、LTE S1)接入现网网元(SGSN、SGW),仿真2G/3G/4G物联网用户，使用业务协议栈构造技术，从下一层网元开始发起测试，激活物联网专网APN(Access Point Name）并主动发起网络业务过程(如Attach、Http、Ping、TCPPing、数据专线业务等)，实时监测物联网业务质量，本发明通过移动通信核心网多种接口的接入测试，基于信令协议栈上叠加构造业务应用协议栈和遍历试错的技术理念,以软件仿真方式向物联网专用网元以及物联网用户SP服务器发起拨测业务，从而实现物联网业务可用情况、网元承载性能、路由畅通性、业务感知等指标的7*24小时自动测试和监控。

Description

一种基于软件仿真的物联网测试方法
技术领域
本发明涉及软件仿真的物联网测试领域，特别涉及一种基于软件仿真的物联网测试方法。
背景技术
众所周知，根据工信部的数据，预计到2020年，中国物联网的整体规模将超过1.8万亿元。面对物联网庞大的市场前景，国内三大运营商中国电信，中国联通，中国移动均在不断的转型，以期在物联网时代拥有更多的话语权，目前物联网业务已被纳入各电信运营商现有生产体系，业务呈现加速增长态势，其运行质量直接影响到客户感知和公司业务发展。目前缺乏针对物联网业务指标体系，无法从业务感知角度评估业务质量；缺乏对物联网用户从业务开通到业务使用全流程业务的监控手段；物联网业务流程复杂，缺乏相配套的保障措施，需要进一步加强物联网业务的保障能力，提升用户感知及满意度。通过本发明，主动实时模拟物联网用户，对物联网网络、定向业务质量及相关网元的实时监控，对用户业务开通到业务使用进行全流程同步验证测试。先于用户发现并定位故障，准确监测物联网业务质量及性能波动情况。
目前对物联网的监控手段主要是：
(1)通过网管平台：
网管平台采集相关网元设备的统计数据，以反映物联网网元状态及业务质量，从而对物联网业务进行监控，这种方式存在缺陷：采集的是每个网元的统计数据，无法做到全程全网测试监控；网元输出的数据缺乏客观性，业务实时监控能力不足，有时不能反映业务真实情况；
(2)通过人工拨测：
人工测试效率低，测试频度及次数受限，无法做到7*24小时实时监控。
因此，发明一种基于软件仿真的物联网测试方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于软件仿真的物联网测试方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于软件仿真的物联网测试方法，通过IP承载网物理接入，以软件方式，仿真移动网络核心网网元，通过标准接口接入现网网元,仿真2G/3G/4G物联网用户，使用业务协议栈构造技术，从下一层网元开始发起测试，激活物联网专网APN(AccessPointName)并主动发起网络业务过程，实时监测物联网业务质量，具体从如下几个方面对物联网业务进行测试监控：
(1)物联网网络接入点检测：
测试指定物联网APN经是否能够成功率激活，且激活后返回的终端IP是否在指定范围，测试指标包括激活成功率、时延、失败原因分布等；
(2)物联网终端/服务器网络通断性检测：
仿真PCU/RNC/eNodeB通过向物联网终端或服务器发送ICMP报文，检测物联网的网络互通性,测试指标包括PING成功率、时延、丢包率、失败原因分布；
(3)物联网服务器活动性检测：
仿真分组控制单元/无线网络控制器/基站通过专网APN向物联网服务器发送传输控制协议报文，检测物联网终端/服务器的活动性,测试指标包括TCPPing成功率、时延、失败原因分布；
(4)物联网入网验证测试：测试步骤具体如下：
步骤一：用户将入网的行业专网信息写入运营支持系统(Operation supportsystem)业务开通系统；
步骤二：运营支持系统业务开通系统检测到有专网信息时，将相应信息发送至物联网仿真拨测；
步骤三：业务仿真服务器解析出专网信息，自动将专网业务部署到仿真拨测中，发起行业专网的数据业务和语音业务的测试，检测专网可用性，并统计测试结果，将触发的专网告警发送至告警平台；
步骤四：告警平台将告警信息转发到运营支持系统业务开通系统；
步骤五：运营支持系统业务开通系统将告警信息再反馈给用户，达到对新入网的行业专网可用性的验证测试；
其中，所述标准接口包括Gb、Iu-ps和LTES1，其中：Gb为2G网络分组控制单元与服务GPRS支持节点之间的接口，Iu-ps为3G网络RNC与服务GPRS支持节点之间的接口，S1为4G网络基站与服务网关之间的接口。
优选的，所述仿真移动网络核心网网元包括分组控制单元/无线网络控制器/基站。
优选的，所述现网网元包括服务GPRS支持节点和服务网关。
优选的，所述网络业务过程包括Attach、Http、Ping、TCPPing和数据专线业务。
本发明有益效果为：本发明通过移动通信核心网多种接口的接入测试，基于信令协议栈上叠加构造业务应用协议栈和遍历试错的技术理念,以软件仿真方式向物联网专用网元以及物联网用户SP服务器发起拨测业务，从而实现物联网业务可用情况、网元承载性能、路由畅通性、业务感知等指标的7*24小时自动测试和监控。
附图说明
图1为本发明的内容计费验证原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：一种基于软件仿真的物联网测试方法，通过IP承载网物理接入，以软件方式，仿真移动网络核心网网元(PCU/RNC/eNodeB)，通过标准接口(Gb、Iu-ps、LTES1)接入现网网元(SGSN、SGW),仿真2G/3G/4G物联网用户，使用业务协议栈构造技术，从下一层网元开始发起测试，激活物联网专网APN(AccessPointName)并主动发起网络业务过程(如Attach、Http、Ping、TCPPing、数据专线业务等)，实时监测物联网业务质量，具体从如下几个方面对物联网业务进行测试监控：
(1)物联网网络接入点检测：
测试指定物联网APN经是否能够成功率激活，且激活后返回的终端IP是否在指定范围，测试指标包括激活成功率、时延、失败原因分布等；
(2)物联网终端/服务器网络通断性检测：
仿真PCU/RNC/eNodeB通过向物联网终端或服务器发送ICMP报文，检测物联网的网络互通性,测试指标包括PING成功率、时延、丢包率、失败原因分布；
(3)物联网服务器活动性检测：
仿真分组控制单元/无线网络控制器/基站通过专网APN向物联网服务器发送传输控制协议报文，检测物联网终端/服务器的活动性,测试指标包括TCPPing成功率、时延、失败原因分布；
(4)物联网入网验证测试：测试步骤具体如下：
步骤一：用户将入网的行业专网信息写入运营支持系统(Operation supportsystem)业务开通系统；
步骤二：运营支持系统业务开通系统检测到有专网信息时，将相应信息发送至物联网仿真拨测；
步骤三：业务仿真服务器解析出专网信息，自动将专网业务部署到仿真拨测中，发起行业专网的数据业务和语音业务的测试，检测专网可用性，并统计测试结果，将触发的专网告警发送至告警平台；
步骤四：告警平台将告警信息转发到运营支持系统业务开通系统；
步骤五：运营支持系统业务开通系统将告警信息再反馈给用户，达到对新入网的行业专网可用性的验证测试。
实施例二：本发明在某电信运营商物联网公司应用，对全国2000多家企业用户的提供在线业务质量测试和保障，对某省移动公司的1000多家物联网企业用户进行语音平台及数据业务质量的测试监控，包括工业企业、金融企业、通信企业、软件企业、政府机构等，例如：
在某省移动公司应用，对6万个数据专线电力抄表终端进行测试，多次先于用户发现故障，取得显著效果，大大提高监控效率，具体如下：
(1)仿真PCU网元，从Gb接口接入电力专网SGSN；
(2)将6万个电力抄表终端信息导入，自动按序测试每个电力终端；
(3)根据电力抄表服务器与终端间标准规范，对抄表终端进行信号质量检测、电平采集，根据采集结果，对弱覆盖小区进行重点治理；
(4)通过仿真交互流程检测抄表终端的业务可用性；
(5)通过Ping、TcpPing检测抄表终端活动性、在线率等指标。
实施例三：与实施例二测试的智能抄表终端相区别的是，本实施例还可以对以下终端进行测试,例如：智能公交、环保监测、平安城市、停车场监控、车辆定位及监控和共享单车等终端。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于软件仿真的物联网测试方法，其特征在于：通过IP承载网物理接入，以软件方式，仿真移动网络核心网网元，通过标准接口接入现网网元,仿真2G/3G/4G物联网用户，使用业务协议栈构造技术，从下一层网元开始发起测试，激活物联网专网APN(AccessPoint Name)并主动发起网络业务过程，实时监测物联网业务质量，具体从如下几个方面对物联网业务进行测试监控：
(1)物联网网络接入点检测：
测试指定物联网APN经是否能够成功率激活，且激活后返回的终端IP是否在指定范围，测试指标包括激活成功率、时延、失败原因分布等；
(2)物联网终端/服务器网络通断性检测：
仿真PCU/RNC/eNodeB通过向物联网终端或服务器发送ICMP报文，检测物联网的网络互通性,测试指标包括PING成功率、时延、丢包率、失败原因分布；
(3)物联网服务器活动性检测：
仿真分组控制单元/无线网络控制器/基站通过专网APN向物联网服务器发送传输控制协议报文，检测物联网终端/服务器的活动性,测试指标包括TCPPing成功率、时延、失败原因分布；
(4)物联网入网验证测试：测试步骤具体如下：
步骤一：用户将入网的行业专网信息写入运营支持系统(Operation support system)业务开通系统；
步骤二：运营支持系统业务开通系统检测到有专网信息时，将相应信息发送至物联网仿真拨测；
步骤三：业务仿真服务器解析出专网信息，自动将专网业务部署到仿真拨测中，发起行业专网的数据业务和语音业务的测试，检测专网可用性，并统计测试结果，将触发的专网告警发送至告警平台；
步骤四：告警平台将告警信息转发到运营支持系统业务开通系统；
步骤五：运营支持系统业务开通系统将告警信息再反馈给用户，达到对新入网的行业专网可用性的验证测试；
其中，所述标准接口包括Gb、Iu-ps和LTE S1，其中：Gb为2G网络分组控制单元与服务GPRS支持节点之间的接口，Iu-ps为3G网络RNC与服务GPRS支持节点之间的接口，S1为4G网络基站与服务网关之间的接口。
2.根据权利要求1所述的一种基于软件仿真的物联网测试方法，其特征在于：所述仿真移动网络核心网网元包括分组控制单元/无线网络控制器/基站。
3.根据权利要求1所述的一种基于软件仿真的物联网测试方法，其特征在于：所述现网网元包括服务GPRS支持节点和服务网关。
4.根据权利要求1所述的一种基于软件仿真的物联网测试方法，其特征在于：所述网络业务过程包括Attach、Http、Ping、TCPPing和数据专线业务。
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