北京八里科技有限公司 - 威胁情报|信息安全云服务|性能测试仪 - 您可靠的合作伙伴

    北京八里科技有限公司

    示例图片三
    网站首页 > 产品方案 > LTE网络仿真

      Valid8 LTE网络仿真在教学中的应用

      Valid8公司,成立于2002年,总部位于美国波士顿。十几年来,Valid8一直致力于PSTN、VOIP、IMS、2G/3G/4G等通信网络的功能测试、一致性测试,性能测试,以及仿真测试。对于日益快速变化的通信协议标准,以及日益复杂化的定制化客户需求,Valid8提供的协议引擎平台可以最大限度地满足客户的心愿,使其拥有一个“随

      1. 详细信息

      Valid8网络仿真产品的教学领域应用

      Valid8公司简介

       Valid8公司,成立于2002年,总部位于美国波士顿。十几年来,Valid8一直致力于PSTNVOIPIMS2G/3G/4G等通信网络的功能测试、一致性测试,性能测试,以及仿真测试。对于日益快速变化的通信协议标准,以及日益复杂化的定制化客户需求,Valid8提供的协议引擎平台可以最大限度地满足客户的心愿,使其拥有一个“随心所欲”的通信网络测试环境,它不但可以提供标准的网络仿真平台,还可以根据需要仿真出不同厂家(例如爱立信、华为、阿朗、中兴等)的个性化网络。Valid8产品方案和服务已经被全球200多家电信运营商(例如BTVerizon,,SprintTelefonica等)、电信设备制造商(EricssonALUNokiaCisco等)、学校及科研机构、以及诸多领域的通信实验室所接受,并为其研发、测试、教学等工作发挥重要作用。

       blob.pngblob.png

      目前,Valid8所提供的产品和服务包括以下几个方面:

       

      1、  通信网络以及设备仿真;

      2、  性能和压力测试;

      3、  一致性测试;

      4、  负面测试;

      5、  功能测试;

      6、  QOS/QOE测试;

      7、  协议流量分析;

      8、  测试方案和测试脚本的定制;

      9、  网络设备的验证测试;

      10、          自动化测试;

       

      Valid8公司产品的体系结构

       

            如图一所示,Valid8产品的核心是基于LINUX操作系统之上的PEProtocolEngine)协议引擎系统。它可以附着在符合条件的任何硬件服务器上,也可以附着于软件系统(例如VM等虚拟机)。所有的用户界面、测试脚本、应用接口、license管理、用户报告、配置文件都被PE系统控制。基于PE系统之上,Valid8公司开发了基于各种通信网络的协议栈(包括目前4G网络中各个接口之间使用的协议),这部分可以是根据3GPP组织开发的电信网络标准协议(公网协议),也可以根据用户的需要开发差异化的协议栈(私网协议)。这是Valid8产品的核心价值所在,也是与其他通信网络测试仪表的最大不同点。一般的通信网络测试仪表,是OEM别人的协议栈(Protocol Stack),并在此基础上开发应用(Application)部分;Valid8公司是基于自己的PE系统,独立进行协议栈开发。因此,Valid8公司可以为客户提供“定制化”的私有协议栈。理论上讲,Valid8的客户也可以自己完成“私有协议栈”的开发。

       

      blob.png

       

      图一:Valid8产品的体系架构

       

       

      LTE网络仿真器简介

       

      在仿真环境中,LTE网络仿真器起到核心作用。如下图二所示,“LTE网络仿真器”(如同一台普通的2U路由器大小,482.6mm * 400.1mm * 88.9mm),内置LTE核心网和eNodeB基站,支持TDD/FDD的多种主流频段制式(通过参数设定,参照备注2)。

      它可以仿真标准的eNodeB基站和LTE核心网中所有网元(包括MMESGWPGWHSSPCRFOCS等),以及IMS核心网,各种应用服务器等;用户可以利用真实的4G终端,插入测试SIM卡,通过空口接入仿真环境,进行VoLTEAPP等业务测试;另外,LTE网络仿真器还可以外接真实的互联网,实现4G终端与外网的互通。

       

       

         blob.pngblob.pngblob.png

            

      图二:便携式LTE网络仿真器

       

       

      备注1LTE网络仿真器规格

      外形尺寸:482.6mm * 400.1mm * 88.9mm

      本机重量:7.6Kg16.7bs

      最大功耗:520WattMax

       

      备注2LTE网络仿真器内置eNodeB基站规格

      基站制式:TDD & FDD

      同步方式:GPS

      最大支持:32*UEs (4*bearers each)

      对外接口:S1-AP (to MME); S1-U-GTP (to SGW); X2-AP (to eNodeB); Uu (to UE);

      支持频段:支持400MHz – 6000MHz(涵盖2G/3G/4G/5G所有频段),并支持频段软件调整;

       

      备注3LTE网络仿真器所支持协议

      3GPP TS 23.401 v10.13.0 (EUTRAN) 3GPP TS 24.301 v10.15.0 (NAS) 3GPP TS 29.060 v10.12.0 (GTPv1) 3GPP TS 29.272 v10.9.0 (S6a)

      3GPP TS 29.212 v10.16.0 (Gx)

      3GPP TS 29.214 v10.14.0 (Rx)

      3GPP TS 29.274 v10.14.0 (GTPv2-C) 3GPP TS 29.281 v10.3.0 (GTPv1-U) 3GPP TS 32.299 v10.16.0 (Gy)

      3GPP TS 36.413 v10.9.0 (S1AP) 3GPP TS 36.414 v10.1.0 (S1-U)

      IETF RFC6733 - Diameter

      IETF RFC4006 - Ro

      IETF RFC5246 - TLS, Protocol (1.0,1.1,1.2)

      IETF RFC6101 - SSL, Protocol Version 3.0

      IETF RFC793 - TCP

      IETF RFC768 - UDP

      IETF RFC4960 - SCTP

      IETF RFC791 - IPv4

      IETF RFC2460 - IPv6

      IETF RFC3550 - RTP / RTCP

      IETF RFC3711 - SRTP

      IETF RFC1035 - DNS

      IETF RFC2131 - DHCP


       LTE网络仿真器的优势

       

      Valid8公司提供的LTE网络仿真环境,相对于真实网络设备具有以下优势:

       

      1、可以方便快捷地在最小空间(小型实验室或者教室)内仿真LTE网络。一台LTE网络仿真器只有2U服务器大小,重量不足10公斤。它可以在某种程度上取代真实通信网络设备的一排大机柜,既节约空间,又节约电能(功耗仅500瓦左右),极大降低维护成本。如果需要在楼下的某个实验室重新部署,它可以在1小时之内完成;换做真实通信网络设备,这是不可想象的事情。对于实验室、教室等教学科研环境的快速搭建,选择LTE网络仿真器无疑是上策。

       

      2、可以灵活仿真不同制式、不同版本、不同环境下的网络。它仿真的eNodeB基站可以支持TDD/FDD多种制式、全频段覆盖;它仿真的核心网可以随意更换3GPP的不同版本(R8-R13);它可以允许连接外部互联网,允许用户自己的4G终端(插上测试SIM卡)以注册到这个仿真网络环境中,实现VoLTE语音视频电话、APP上网等业务;它可以根据用户需要仿真主流厂商(爱立信、华为、阿朗、中兴等)的差异化网络环境(需要授权);它可以允许用户在核心网的各个接口加入损伤(时延、丢包等),并修改基站的参数以及信号发射功率强度,仿真出“信号好与不好之间的任意环境”。一般的真实网络设备,只能在同一场景下,实现相对固定的制式、版本和网络环境。

       

      3、可以实时跟踪解码正在进行的各种业务。LTE网络仿真器,可以很轻松地跟踪到用户正在进行的某个业务(例如APP上网业务),查看各个接口上这个业务产生的消息流程,并根据3GPP协议进行解码,帮助测试人员、学生、教师等用户进行“Trouble-shooting”、“通信协议学习”、“教学科研”等活动。真实网络设备,一般只能提供操作维护(O&M)界面,很难提供内部协议跟踪解析。

       

      4、可以支持LTE核心网各接口的仿真测试。它可以对LTE核心网、IMS核心网的各网元进行仿真,预制各个接口的一致性测试集(并允许用户使用JAVA进行搅拌修改),支持通信协议一致性测试、功能测试、性能测试。LTE网络仿真器可以很方便地配置成任何一个或者多个网元,与第三方的设备对接或者自环,完成相应真实测试或者演示。这个特点不但对于研发实验室有益,对于通信网络协议的教学活动也是非常有帮助的。真实网络设备的测试,往往只是针对自身软硬件系统进行的自检,无法提供现实意义的测试功能,尤其是协议测试。

       

      5、可以支持最新的国际标准。Valid8公司所采用的测试集与国际主流标准同步,超前于大部分国家的运营商和设备制造商所使用的标准。以3GPP组织的标准为例,目前Valid8现有版本支持3GPP-R12标准,近期(2016Q2)即将推出支持3GPP-R13标准的版本(该版本于2015年底刚刚由3GPP发布最终稿)。

       

      6、可以支持HTTP-API自动化接口。Valid8公司允许客户通过HTTP-API接口来控制LTE网络仿真器,这样可以很方便地与客户自有系统对接,便于二次开发与一体化控制。

       

      7、可以支持非标准协议定制。Valid8公司可以根据客户需要定制私有协议(非标准协议),也可以通过开放模式允许客户自行修改协议状态机,这是目前大多数仪表厂商做不到的。究其原因,Valid8测试工具是独立开发的“协议栈”,而并不是“外购”协议栈。这一点既体现了Valid8在协议测试方面十几年来积累的经验与自信,还可以提供给客户一种高度灵活的测试方案,以便客户可以随时应对突如其来的复杂场景。一般真实的网络设备,因为要遵循3GPP或者某个国家的电信行业标准,必须使用标准协议栈,不能针对某个特定行业或者领域标准进行定制。

       

      8、针对教学领域,LTE网络仿真器与真实网络设备有不同的定位。真实网络设备,往往对学生进行设备维护操作培训,对通信网络架构和通信协议内容涉及很少;LTE网络仿真器,则可以让学生清晰地获得通信网络架构概念,并能够直观感受和学习通信协议概念,为学生将来进入通信测试、研发领域提供可能。

       

       

      LTE网络实验室仿真方案在教学领域的应用案例

       

                    Valid8公司自2013年起,通过与通信专业大学合作,逐步将以“协议引擎平台”为核心的通信网络仿真器(2G/3G/4G)产品的应用范围扩展到教学领域。Valid8公司在美国、加拿大、意大利、印度尼西亚等国都有成功的教学项目案例,下面以印度尼西亚的Poltekba大学合作项目为例,简单描述一下Valid8产品方案在教学领域的应用。

       

      blob.png

      图三:大学中的Valid8通信网络仿真实验室分布于世界各地

       

      1、印尼第一个4G-LTE仿真实验室成立

       

                    201512月,Valid8公司与印尼的Poltekba大学合作成立了印尼第一个4G-LTE仿真实验室,为大学毕业生提供有偿职业培训,为电信运营商和电信设备制造企业培养研发和测试工程师。实现了学生、用人单位、办学机构的多方共赢。

      blob.png

      图四:印尼的第一个4G-LTE仿真实验室成立

       

      2、印尼项目的课程设置

       

                    Valid8为印尼Poltekba大学设置的课程只要分为两个部分,第一部分是对Valid8仿真环境的介绍和熟悉,教学目的是通过对仿真环境的熟悉使学生初步了解通信网络和网络协议的概念,为后边的学习打下基础。第二部分是根据学生的兴趣以及未来职业需要定制通信协议学习课程,包括有线网络协议(SS7VOIPWebTRC等),以及无线网络协议(3G/4G/5G等);教学目的是学生通过对定制课程的学习,熟悉通信网络的架构和基本的协议流程,以及利用Valid8协议引擎平台掌握解决网络问题的能力(Trouble-shooting)。

       

      blob.png

       

      图五:印尼项目的第一部分课程内容(节选)

       

        

      blob.png

       

      图六:印尼项目的第二部分课程内容(定制课程)

       

       备注1:教学配置

      标准配置为30名学生,配备一名教师;学生为本科毕业生,参加就职前培训;教师由Valid8进行培训,并同时具备教学和通信领域工作经验;

       

      备注2:课程配置

      定制课程由双方协商共同完成,兼顾理论知识和热点应用(例如网络安全应用等),采取理论讲解和动手相结合的方式进行课程配置;学生通过动手操作,根据定制课程的需要,可以了解到Valid8协议引擎的应用层和协议栈层。

       

      备注3:课程认证

      学生完成培训课程,经过考试合格,可以获得学校和Valid8公司的双重认证;

        

       3、印尼项目的教室/实验室配置

       

                    Valid8为印尼Poltekba大学提供全套的3G/4G网络仿真环境,并为学生终端开发了专门的教学APP,方便学生进行操作。30名学生可以同时操作手机终端APP,并同时浏览仿真网络中各个接口之间的协议通信流程。

       

      blob.png

       

      图七:印尼项目的教室仿真环境配置

       

       

      blob.png

      图八:教学APP(安装于学生的手机终端)

       

      4、印尼项目的优势

       

      1/ 可以提高培训机构的声望,并获得可观的收入;

       

      2/ 可以帮助学生进入大型电信运营商和设备商的研发/测试部门工作;

       

      3/ 学生将对通信网络总体概念以及不同厂家的特点有良好的感性认识;

       

      4/ 学生将获得Valid8协议引擎平台的操作经验,可以接受Valid8提供的部分有偿测试任务;

       

      5/ 优秀毕业生可以获得Valid8的短期工作Offer,并可以选择赴美工作;

        

      针对国内通信协议教学的思考

       

      1、  现状:国内学校针对通信协议的教学,往往只是停留在概念上;通信设备制造商无法从学校或者培训机构得到合格的“通信协议专家”,只能从同行的研发部门“挖人”;学生在学校学不到真正的“通信协议”。这样就形成了恶性循环。

      2、  思考:如果我们的教学机构和通信设备制造商联合起来,打通教学、学生、研发单位的通道,教学机构可以收取学费、学生可以找到高薪研发工作(甚至可以出国工作)、用人单位可以从学校拿到相对低成本的“有用之才”,是“多赢格局”。印尼案例是一个很好的启示。

       blob.png


      北京八里科技有限公司作为Valid8在国内的独家代理商, 为本地的专业培训机构、无线通信设备公司提供本地化的支持和服务。 欢迎联络八里科技获得更多信息。



      Powered by MetInfo 5.3.17 ©2008-2017 www.metinfo.cn