移動体 LTE通信 – MVI試験の基礎

今回は移動体通信の現場で行われる通信試験のひとつ、MVI試験について解説してまいります。

移動体通信の分野では日々様々な通信試験が行われ、想定通りの通信が行われるか検証を行っています。

今回は、MVI（Multi Vendor Interface）試験と呼ばれる複数のベンターのノードを使ったLTEの通信試験について紹介したいと思います。

MVI試験とは？

MVI試験とは端末（User Equipment）からPDN（Packet Data Network）まで想定した通りの通信を行ってたどり着くか確かめるための試験です。

試験の話をする前に、登場してくるノードについてご説明いたします。

商用環境で使用するノードの説明ではなく、試験に関連するノードのみの説明となりますので簡略化されています。

※ハンドオーバー・・・通信している基地局が切り替わること

他のノードも含めたMVI試験があるかもしれませんが、今回は上記のようなシンプルな構成で説明いたします。

実際には何をやるの？

MVI試験は通信キャリア主導で実施される試験であり、そのキャリアが複数のベンダーのノードを使用するため、そのノード間できちんと通信ができるか確認する試験となります。

例えば、eNodeBはA社のノードを使用し、MMEはB社、SGWはC社ということもありえます。

基本的にはどのベンダーも3GPP※の仕様に合わせてノードを作りますが、それぞれのベンダー間での互換性が保証されているわけではないので、実際に試験をして確認をするということが必要です。

※3GPP・・・移動体通信システムの標準化するための共同プロジェクト

試験はラボと呼ばれる検証用の建物で実施されます。

実際に商用と同じ設定をした上記のノードを用意し、電波を発信させ、端末がネットワークへ接続できるか試験します。

単純に繋がればOKというわけではありません。指定したノードと経由して通信が行われているかチェックします。

また、試験項目は数百項目に及ぶこともあります。

指定した電波だけを受信できるように専用の部屋で電話の発着信や、基地局を切り替えるハンドオーバーができるかなどなど、様々な条件で指定した接続ができるか検証していきます。

通信が想定通り行われているか確認するツールとして、Wiresharkがよく使われます。

他にもベンダー独自で開発したパケットキャプチャなどを使用することもあります。

Wiresharkのメイン画面

指定したインターフェースを流れるパケットを時系列に確認することができます。

膨大な量のトラフィックが流れるため、フィルター機能を使い、確認したいパケットを絞ることができます。

試験で使用しているノードにはIPアドレスが振られているので、IPアドレスを指定したり、

通信プロトコルはGTPもしくはGTPv2でフィルターをかけて確認することになります。



試験はベンダーが作成した試験説明書を基に行っていきます。

そこには試験の条件などが記載され、各ノード間でやりとりされるパケットが表になっています。（ベンダーによって異なります）

例えば下記のように、端末がアタッチ※するフローが書かれています。

このフローの通りにパケットがやりとりされれば試験成功となり、パケットが確認されなければ再試験となります。

※アタッチ・・・端末をネットワークに登録する処理のこと

試験説明書の例

また、パケットによってはWiresharkではキャプチャできない種類のパケットもあり、キャリアの担当者にお願いしてパケットを確認してもらうこともあります。

このような手順で試験、フローの確認、成功、次の試験、、、というように進めていきます。

一度で成功する試験もあれば、タイミング良く実施しないと成功しない試験もあるので、

まずはやりやすい試験からどんどん実施していき、後半に難しい試験を実施していくことが多いようです。

まとめ

いかがでしたでしょうか。MVI試験を経験することで、ノード間のフロー、通信が見えてくるようになります。

単純にインターネットに繋がったら成功、ではなく、想定してフローを辿り、指定したノードを経由していなければ意味がありません。

これからの時代、色々なモノがインターネットに繋がる時代となってくるので、こういった通信試験はどんどん増えていくことでしょう。

街中で行うフィールドテストという試験もあります。もし、街中で小さいアンテナや変な機械を持ってフラフラしている人を見かけたら、電波の試験をしてるんだなぁと見守ってもらえたらと思います。