3G核心网电路域设备性能测试

摘要　随着核心网引入软交换，从基于TDM承载的传统电路型交换到基于IP承载的R4软交换架构，设备容量大幅增加，对其设备性能进行全面评估有很大的意义。本文主要论述3G核心网电路域设备性能测试话务模型、测试组网、测试工具、测试内容等，为相关测试提供经验。

从基于TDM承载的传统电路型交换到基于IP承载的R4软交换架构，电路域核心网设备发生了很大的变化，设备的性能和稳定性也成为重点关注的问题。测试在大话务量下和超负荷下设备性能，能及早发现设备的性能瓶颈，可减少网络在规划设计和运营维护中的风险因素，为用户提供高质量的业务。因此对设备的性能测试具有非常重要的意义。

1、话务模型

设备厂家容量是依据厂家自定的话务模型计算出来的，各个厂家的话务模型皆不相同，差异较大，没有统一的话务模型得出的设备容量，是很难进行横向对比的。因此确定统一的话务模型对各厂家设备衡量是必要的。

话务模型要紧密结合现网实际运行情况来定，才更能体现出设备的处理能力。根据对现网话务的分析，结合对未来3G业务的预测，制定了话务模型如表1所示。

表1　话务模型（稳定性测试）

2、测试组网

鉴于软交换设备比传统交换设备容量增加数倍以上，测试难度非常大，尤其是测试满配置的设备。特别是用来仿真测试的仪表容量。

测试组网如图1所示。

图1　测试组网

其中被测设备为两套（或多套）MSC Server、两套（或多套）MGW和一套HLR。

由测试仪表仿真设备为UTRAN、PSTN、GSM、SCP、SMSC。

对于厂家参与测试的设备具体要求如下。

（1）左边的一套MSC Server满配置，MGW与MSC Server的容量配合，MGW可不止一台。如果MGW的标称容量小于MSC Server，则至少要求有一个MGW为满配置；如果MSC Server的容量比MGW小，测试MGW的最大容量时，也可以使用多台MSC Server和一台MGW配合；

（2）右边的一套MSC Server和MGW不要求满配置，其容量至少应为左边的35%；

（3）真实HLR一套。HLR的容量能够满足话务模型2（MSC Server标称负荷的150%）。

3、测试工具

本次测试软交换设备为厂家满配置设备，部分厂家设备容量达到200万用户，BHCA达到300万，话务量为50000Erl，容量如此大，对测试工具要求非常高，且数量较多。特别是用户面对仪表数量需求非常大。对仪表厂家要准备如此多的仪表难度较大，因此，需要采用其它测试方法减少仪表数量。

图2　3G-PSTN呼叫示意图

主要方法如下。

3.1　3G-PSTN呼叫

3G与PSTN网的呼叫占到总呼叫的60%，且此部分出局呼叫可以将用户面数据在出局端进行自环回本局，因此，可节约仪表的数量。

3.2　3G-3G出局呼叫

3G-3G出局呼叫占总呼叫的25%，由于该部分用户面承载在IP上，不能采用上面的话路自环。需要将MGW2作为汇接网关来用，从MGW1-MGW2的话路在MGW2上进行汇接后，环回到MGW1上，实现话路的接续和落地。同时，需要在MSC Server2进行号码转换，MSC Server2将MSC Server1呼叫本局的号码进行变换，将MSC Server2本局号码转换成MSC Server1局内号码后，MSC Server2认为不是本局的号码，将消息送回到MSC Server1，MSC Server1看到是本局号码，进行呼叫的接续和落地。如不进行号码转换，MSC Server2分析后认为是本局号码，从而将呼叫落在本局，而不会将话路汇接回MGW1。

通过以上测试方法，我们采用了链路自环和将一台MGW作为汇接网关来用，总计减少了大约42.5%的仪表数量。

图3　3G-3G出局呼叫示意图

4、测试内容

（1）容量及稳定性测试：按照以上话务模型对核心网电路域设备容量进行测试，保证24h设备能正常稳定运行，设备相关测量统计要开启，设备产生呼损要小于万分之四，没有重要的告警产生；

（2）过负荷测试：软件设备应提供过超负荷控制措施。当出现呼叫量达到超过软交换机设备标称容量设计负荷能力的150%（过负荷率为50%）时，不允许设备处理呼叫能力不应低于下降至设计标称容量负荷能力的90%以下，设备负荷降到标称容量以下时，设备应能恢复正常运行，呼损要小于万分之四。过负荷机理如图4所示。

图4　带过负荷控制功能的交换机实际处理能力

（3）倒换测试：设备应具有热备和冷备机制，在板块和接口出现故障时，应能将业务倒换到备用板块和接口上，倒换不应影响设备的正常运行，不应产生大的呼损；

（4）语言质量和QoS测试：在3G核心网电路域中引入了TRFO，开启TRFO对语言质量有一定的影响。

5、总结

利用以上所述测试方法，对多个厂家的满配置设备进行了测试，最大测试用户容量为200万，是目前国际上对核心网设备测试的最大容量值，是一次重要的探索和实践。通过本次测试，对稳定性测试、过载测试、冗余备份测试等各类测试方法进行了不断的创新和完善，为今后类似测试提供了宝贵的经验。