负荷测试分析

2004年12月天津通信技术Dec.2004第4期TIANJIN COMMUNICATIONS TECHNOLOGYNo.4负荷测试分析李传峰(电信研究院通信标准研究所 北京100083)摘要移动通信核心网性能指标是影响移动网运行质量的最重要的因素之--。负荷测试则是验证网络性能的主要途径。由于负荷测试容易受测试的各种因素影响所以分析其原因排除各种因素才能客观地反映出核心网性能指标。本文主要根据测试经验,从处理机负荷分析、定时器的设置、链路的容量等方面进行深入分析。关键词:负荷测试;定时器;链路容量流量控制中图分类号:TN915.06文献标识码:B文章编号:1006- -7442( 2004 )04-0038-031引言被测出中继.移动通信网运行质量的好坏，主要体现在以下GSM呼叫三个性能标准:系统接通率、阻塞率、掉话率。其核模拟器交换出中继心网性能是影响系统接通率、阻塞率、掉话率的主设备要因素,性能测试是验证网络性能的途径。通过性能测试,可以评估系统的能力,识别体系中的弱点,验证核心网的稳定性( resilience )可靠性( relia-注:GSM呼叫模拟器可采用MGTS. Acterna 8610 等测试仪表。bility)。目前对核心网的性能测试主要从两个方面进行:负荷测试(load)和压力测试(stress)。负荷测试图1测试示意图指的是进行-些边界数据的测试,根据现网的话总呼叫次数进行核对算出接通率验证其是否符务模型，配置各种话务呼叫的最大强度,用测试仪合指标要求。按照测试要求测试属于负荷测试。发起最大呼叫经过长时间的测试检验系统的压(3 )在GSM系统试运行规范中规定本系统呼力承受能力,以便找出被测系统的各种瓶颈和缺叫接通率指标暂定为99.96%。陷。压力测试更像是恶意测试压力测试倾向应该3话务 量测试分析是使整个系统崩溃。在负荷测试中,经常会出现有些呼叫失败要2负荷测试要求根据实际情况进行分析具体分析出造成呼叫失败(1 )检测示意图 见图1。的原因通常要分析:(2)测试要求以GSM交换机容量为2~3万(1)处理机负荷分析MSC的协调处理机(CP)手机用户为参考,模拟呼叫连续拨打时长至少为是MSC进行呼叫和信息处理的核心部分,其负荷5h ,每小时的拨打次数为2万次。根据具体交换机的情况直接关系到MSC的安全运行。MSC 的CP的容量设置相关参数和呼叫次数依据运行记录、分为基处理器BAP( base processor )和呼叫处理器CAP(c中国煤化工本处理器的数量是作者简介李传峰(1958-):男,北京邮电大学硕士毕业,现工作固定的YHCN MH则根据MSC容量进于信息产业部电信研究院通信标准研究所行配置。运行情况每15min输出一次统计结果MTNet实验室。因此可以采用以下公式计算CP在15min内的负.苛收稿号期208-11-10第4期李传峰:负荷测试分析39CP负荷率(%)=(BAP.上加载的话务量+CAP上A-side .MSC|B-side加载的话务量)/X。(注:X。 为呼叫处理器个数) CM Service用MSC中的统计数据通过以上公式计算处理CC机负荷,可以掌握处理机负荷的分布和变化规律，Setup.Paging Req并通过对话务和信令负荷的调整,平衡处理机负| <一Paging Req .荷，合理利用资源。Call_ Proc> Setup(2)定时器Timer的设置检查 Timer的设置,|<-Call_ Conf某些Timer值不匹配，也会造成在某时间段呼叫流Assign Req程不正常,例如大量呼叫过程中某个呼叫主叫用Assign Cmp-Assign Cmp户会出现等待Connect消息超时,或者被叫用户等Alerting待Paging消息超时。下面几个参数需要同交换机Connect核对是否匹配。Connect Ack-->|Connect AckT_ias-发送IT的SCCP计时器<======= Speech Path Test == = ====>T_ jiar-- 接受IT的SCCP计时器.Disconnect-一>T_ .conn. _est--连 接的监控时间ReleaseT_rel一释放的监控时间Rel_ CmpRel_ _Cmp(3)话路数是否足够Clear Com在一条链路中,只有-个实际( real-mode) Clear CmpClear CmpPCM中继30个话路。如果要增加用户数就要增RLSD加虚拟PCM中继。如果PCM中继不够所有的时RLC一->|隙话务量负荷太大,会发生呼叫失败,话路不能及时释放造成话路不够降低系统接通率。测试前,图5 GSM 呼叫流程图MSC侧要配置足够的话路防止此类问题的发生。(4)链路的容量Clear Com... 50 bytesBSC和MSC用E1连接,MSC 两个接口一个Clear Cmp... 36 bytes接收,一个发送,传输速率为2048 kb/s ,由32个主叫挂机情况消息总长+被叫挂机情况下消64 kb/s链路组成其中一个是同步时隙;一个是信息总长=1 672 bytes令链路。测试系统通常选择固定间隔均匀呼叫作为到主叫挂机共有17条消息,到被叫挂机共有话务模型。计算链路容量前先熟悉一下GSM一个.15条消息完整的呼叫流程参见图5。对BSMAP消息的平均长度( BSMAP)为1672/计算SS7信令系统-条链路的数据传输容量32-52.25字节必须知道链路的传输速率及链路中传送消息的平.每个链路每秒能传送的消息条数=8000/52≈均长度。对一个64kb/s的信令链路其数据传输153速度为8 000 bytes/so一条 2M电路每秒呼叫的最大数为153/17≈9下面仅列举部分消息的字长:BHCA=3 600x9=32 400Setup.. 78 bytes所以每条链路最大限度每秒能处理9个呼Call Proc... 42 bytes叫,即BHCA为32400,如果呼叫次数接近或超过Assign Re... 74 bytes32400则需增加链路采取负荷分担的方式。Assign Cmp... 48 bytes中国煤化工Alerting... 40 bytesMHCNMHG荷(Overload)消息Connect... 40 bytes或信令点拥塞消息,链路流量就会减少。同时，Disconnect.. 46 bytesTimers T5(T17)和 T6(T18)启动。Timers T5和T6是Release... 48 bytesMSC侧的定时器,而T17和T18是BSS的定时器。40天津通信技术2004年在T5(T17)运行时,为防止话务量下降太快,所有收链路接触不良,比如扯动E1线接口部分松到的Overload消息或信令点拥塞消息都不响应。动影响物理链路的电气特性也会造成某些时间在T5(T17)超时但T6(T18)还在运行期间,收到的段大量呼叫失败。Overload或信令点拥塞消息会进-步降低话务量,只有排除外在各种因素的影响测试性能指标并且重新启动T5(T17)和T6(T18)。通过上述机制,才能真正反应核心网的处理能力和稳定性。由于系逐步减少流量负荷。如果T6(T18)超时(没有收到的统各网元和模块本身在实现可确定的工作稳定状超负荷消息或信令点拥塞消息),话务量就会逐步态方面,还有-定难度,因此稳定性和可靠性问题增加，直到恢复全负荷而且T6(T18)重新启动。在负荷和压力测试中被进一步放大。整个核心网系另外核心网的操作维护中心也可能同时启动统的工作和负荷状态很容易发生随机性升降并引流量控制。MSC 通过发送超负荷消息通知BSS目发故障。这也正体现出负荷和压力测试的意义所前处在拥塞状态。Overload消息是作为无连接的全在。局消息发送的。BSS在收到Overload消息后减少随[参考文献]机接入的流量。例如,通过用3GPT标准GSM[1] 3GPT标准.GSM 08.01. General Aspects on08.04系统消息里的接入控制等级来减少随机接入the BSS- -MSC Interface[S].的流量。这就是在测试中如果出现拥塞消息后总[2] 3GPT 标准.GSM 08.06. Signalling Transport有连续几个呼叫失败然后呼叫恢复正常的原因。Mechanism Specification for the Base Station(6 )其他System- -Mobile Services Switching Centrea.系统模块之间的协调问题(BSS- MSC) Interface[S].检查系统各模块的处理速度所有网元和模块[3] 3GPT标准.GSM 08.04. Base Station System是否都能够满足处理要求是否存在某个模块或网一-Mobile Services Switching Centre (BSS -元的瓶颈造成大量拥塞,尤其R4版本兼容GSMMSC) Interface Layer 1 Specification[S] .部分增加了媒体网关媒体网关处理速度是否能[4]胡海鸥.信令网规划中的链路数量计算[N].及时处理所有消息这也是影响网络接通率的重要华为技术报,2002-10-14.因素。[5]路锦遥.解析话务报告优化移动网络[EB/0L]b.链路是否稳定通信世界网.Load Test Analysis天津通信打造新型CRM系统LI Chuan- _feng继2003年成功实施天津市通信公司大客户(Communication Standard Institute of Telecom管理系统一期工程之后HOLLYCRM公司再度中标天津通信CRM (customer relationship man-Academy, Beijin 100083,China)agement客户关系管理)系统二期工程。本次工程Abstract: The performance of mobile core network is↑扩容重点在于管理功能的提升与本地-站式支one of the most important factors which affect quality ↓撑根据天津通信大客户关系管理系统的定位of network running. Load test is main way for verifyingnetwork performance. As many factors may easily affect ,和建设目标在前期工程实现的基本功能的基础上从扩 充管理功能、天津本地-站、 大客户分析load test filtering out those factors , the result of load三个角度扩展现有的功能使之成为日趋完善的test can correctly represent performance of mobile中国煤化工的-站式服务”系core network. Depending on test experience, the paperdeeply analyses some factors such as processor load ，↓[HCNM H G,市场前期开拓)售千⊥任头施、业分开迪、业务计费和售后(业务timer configuration link capacity and so on.保障、客户回访、咨询与投诉全过程。Key words load test ximer ;link capacity ,raffie control