負荷測試分析

2004年12月天津通信技術(shù)Dec.2004第4期TIANJIN COMMUNICATIONS TECHNOLOGYNo.4負荷測試分析李傳峰(電信研究院通信標準研究所 北京100083)摘要移動(dòng)通信核心網(wǎng)性能指標是影響移動(dòng)網(wǎng)運行質(zhì)量的最重要的因素之--。負荷測試則是驗證網(wǎng)絡(luò )性能的主要途徑。由于負荷測試容易受測試的各種因素影響所以分析其原因排除各種因素才能客觀(guān)地反映出核心網(wǎng)性能指標。本文主要根據測試經(jīng)驗,從處理機負荷分析、定時(shí)器的設置、鏈路的容量等方面進(jìn)行深入分析。關(guān)鍵詞:負荷測試;定時(shí)器;鏈路容量流量控制中圖分類(lèi)號:TN915.06文獻標識碼:B文章編號:1006- -7442( 2004 )04-0038-031引言被測出中繼.移動(dòng)通信網(wǎng)運行質(zhì)量的好壞，主要體現在以下GSM呼叫三個(gè)性能標準:系統接通率、阻塞率、掉話(huà)率。其核模擬器交換出中繼心網(wǎng)性能是影響系統接通率、阻塞率、掉話(huà)率的主設備要因素,性能測試是驗證網(wǎng)絡(luò )性能的途徑。通過(guò)性能測試,可以評估系統的能力,識別體系中的弱點(diǎn),驗證核心網(wǎng)的穩定性( resilience )可靠性( relia-注:GSM呼叫模擬器可采用MGTS. Acterna 8610 等測試儀表。bility)。目前對核心網(wǎng)的性能測試主要從兩個(gè)方面進(jìn)行:負荷測試(load)和壓力測試(stress)。負荷測試圖1測試示意圖指的是進(jìn)行-些邊界數據的測試,根據現網(wǎng)的話(huà)總呼叫次數進(jìn)行核對算出接通率驗證其是否符務(wù)模型，配置各種話(huà)務(wù)呼叫的最大強度,用測試儀合指標要求。按照測試要求測試屬于負荷測試。發(fā)起最大呼叫經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的測試檢驗系統的壓(3 )在GSM系統試運行規范中規定本系統呼力承受能力,以便找出被測系統的各種瓶頸和缺叫接通率指標暫定為99.96%。陷。壓力測試更像是惡意測試壓力測試傾向應該3話(huà)務(wù) 量測試分析是使整個(gè)系統崩潰。在負荷測試中,經(jīng)常會(huì )出現有些呼叫失敗要2負荷測試要求根據實(shí)際情況進(jìn)行分析具體分析出造成呼叫失敗(1 )檢測示意圖 見(jiàn)圖1。的原因通常要分析:(2)測試要求以GSM交換機容量為2~3萬(wàn)(1)處理機負荷分析MSC的協(xié)調處理機(CP)手機用戶(hù)為參考,模擬呼叫連續撥打時(shí)長(cháng)至少為是MSC進(jìn)行呼叫和信息處理的核心部分,其負荷5h ,每小時(shí)的撥打次數為2萬(wàn)次。根據具體交換機的情況直接關(guān)系到MSC的安全運行。MSC 的CP的容量設置相關(guān)參數和呼叫次數依據運行記錄、分為基處理器BAP( base processor )和呼叫處理器CAP(c中國煤化工本處理器的數量是作者簡(jiǎn)介李傳峰(1958-):男,北京郵電大學(xué)碩士畢業(yè),現工作固定的YHCN MH則根據MSC容量進(jìn)于信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院通信標準研究所行配置。運行情況每15min輸出一次統計結果MTNet實(shí)驗室。因此可以采用以下公式計算CP在15min內的負.苛收稿號期208-11-10第4期李傳峰:負荷測試分析39CP負荷率(%)=(BAP.上加載的話(huà)務(wù)量+CAP上A-side .MSC|B-side加載的話(huà)務(wù)量)/X。(注:X。 為呼叫處理器個(gè)數) CM Service用MSC中的統計數據通過(guò)以上公式計算處理CC機負荷,可以掌握處理機負荷的分布和變化規律，Setup.Paging Req并通過(guò)對話(huà)務(wù)和信令負荷的調整,平衡處理機負| <一Paging Req .荷，合理利用資源。Call_ Proc> Setup(2)定時(shí)器Timer的設置檢查 Timer的設置,|<-Call_ Conf某些Timer值不匹配，也會(huì )造成在某時(shí)間段呼叫流Assign Req程不正常,例如大量呼叫過(guò)程中某個(gè)呼叫主叫用Assign Cmp-Assign Cmp戶(hù)會(huì )出現等待Connect消息超時(shí),或者被叫用戶(hù)等Alerting待Paging消息超時(shí)。下面幾個(gè)參數需要同交換機Connect核對是否匹配。Connect Ack-->|Connect AckT_ias-發(fā)送IT的SCCP計時(shí)器<======= Speech Path Test == = ====>T_ jiar-- 接受IT的SCCP計時(shí)器.Disconnect-一>T_ .conn. _est--連 接的監控時(shí)間ReleaseT_rel一釋放的監控時(shí)間Rel_ CmpRel_ _Cmp(3)話(huà)路數是否足夠Clear Com在一條鏈路中,只有-個(gè)實(shí)際( real-mode) Clear CmpClear CmpPCM中繼30個(gè)話(huà)路。如果要增加用戶(hù)數就要增RLSD加虛擬PCM中繼。如果PCM中繼不夠所有的時(shí)RLC一->|隙話(huà)務(wù)量負荷太大,會(huì )發(fā)生呼叫失敗,話(huà)路不能及時(shí)釋放造成話(huà)路不夠降低系統接通率。測試前,圖5 GSM 呼叫流程圖MSC側要配置足夠的話(huà)路防止此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生。(4)鏈路的容量Clear Com... 50 bytesBSC和MSC用E1連接,MSC 兩個(gè)接口一個(gè)Clear Cmp... 36 bytes接收,一個(gè)發(fā)送,傳輸速率為2048 kb/s ,由32個(gè)主叫掛機情況消息總長(cháng)+被叫掛機情況下消64 kb/s鏈路組成其中一個(gè)是同步時(shí)隙;一個(gè)是信息總長(cháng)=1 672 bytes令鏈路。測試系統通常選擇固定間隔均勻呼叫作為到主叫掛機共有17條消息,到被叫掛機共有話(huà)務(wù)模型。計算鏈路容量前先熟悉一下GSM一個(gè).15條消息完整的呼叫流程參見(jiàn)圖5。對BSMAP消息的平均長(cháng)度( BSMAP)為1672/計算SS7信令系統-條鏈路的數據傳輸容量32-52.25字節必須知道鏈路的傳輸速率及鏈路中傳送消息的平.每個(gè)鏈路每秒能傳送的消息條數=8000/52≈均長(cháng)度。對一個(gè)64kb/s的信令鏈路其數據傳輸153速度為8 000 bytes/so一條 2M電路每秒呼叫的最大數為153/17≈9下面僅列舉部分消息的字長(cháng):BHCA=3 600x9=32 400Setup.. 78 bytes所以每條鏈路最大限度每秒能處理9個(gè)呼Call Proc... 42 bytes叫,即BHCA為32400,如果呼叫次數接近或超過(guò)Assign Re... 74 bytes32400則需增加鏈路采取負荷分擔的方式。Assign Cmp... 48 bytes中國煤化工Alerting... 40 bytesMHCNMHG荷(Overload)消息Connect... 40 bytes或信令點(diǎn)擁塞消息,鏈路流量就會(huì )減少。同時(shí)，Disconnect.. 46 bytesTimers T5(T17)和 T6(T18)啟動(dòng)。Timers T5和T6是Release... 48 bytesMSC側的定時(shí)器,而T17和T18是BSS的定時(shí)器。40天津通信技術(shù)2004年在T5(T17)運行時(shí),為防止話(huà)務(wù)量下降太快,所有收鏈路接觸不良,比如扯動(dòng)E1線(xiàn)接口部分松到的Overload消息或信令點(diǎn)擁塞消息都不響應。動(dòng)影響物理鏈路的電氣特性也會(huì )造成某些時(shí)間在T5(T17)超時(shí)但T6(T18)還在運行期間,收到的段大量呼叫失敗。Overload或信令點(diǎn)擁塞消息會(huì )進(jìn)-步降低話(huà)務(wù)量,只有排除外在各種因素的影響測試性能指標并且重新啟動(dòng)T5(T17)和T6(T18)。通過(guò)上述機制,才能真正反應核心網(wǎng)的處理能力和穩定性。由于系逐步減少流量負荷。如果T6(T18)超時(shí)(沒(méi)有收到的統各網(wǎng)元和模塊本身在實(shí)現可確定的工作穩定狀超負荷消息或信令點(diǎn)擁塞消息),話(huà)務(wù)量就會(huì )逐步態(tài)方面,還有-定難度,因此穩定性和可靠性問(wèn)題增加，直到恢復全負荷而且T6(T18)重新啟動(dòng)。在負荷和壓力測試中被進(jìn)一步放大。整個(gè)核心網(wǎng)系另外核心網(wǎng)的操作維護中心也可能同時(shí)啟動(dòng)統的工作和負荷狀態(tài)很容易發(fā)生隨機性升降并引流量控制。MSC 通過(guò)發(fā)送超負荷消息通知BSS目發(fā)故障。這也正體現出負荷和壓力測試的意義所前處在擁塞狀態(tài)。Overload消息是作為無(wú)連接的全在。局消息發(fā)送的。BSS在收到Overload消息后減少隨[參考文獻]機接入的流量。例如,通過(guò)用3GPT標準GSM[1] 3GPT標準.GSM 08.01. General Aspects on08.04系統消息里的接入控制等級來(lái)減少隨機接入the BSS- -MSC Interface[S].的流量。這就是在測試中如果出現擁塞消息后總[2] 3GPT 標準.GSM 08.06. Signalling Transport有連續幾個(gè)呼叫失敗然后呼叫恢復正常的原因。Mechanism Specification for the Base Station(6 )其他System- -Mobile Services Switching Centrea.系統模塊之間的協(xié)調問(wèn)題(BSS- MSC) Interface[S].檢查系統各模塊的處理速度所有網(wǎng)元和模塊[3] 3GPT標準.GSM 08.04. Base Station System是否都能夠滿(mǎn)足處理要求是否存在某個(gè)模塊或網(wǎng)一-Mobile Services Switching Centre (BSS -元的瓶頸造成大量擁塞,尤其R4版本兼容GSMMSC) Interface Layer 1 Specification[S] .部分增加了媒體網(wǎng)關(guān)媒體網(wǎng)關(guān)處理速度是否能[4]胡海鷗.信令網(wǎng)規劃中的鏈路數量計算[N].及時(shí)處理所有消息這也是影響網(wǎng)絡(luò )接通率的重要華為技術(shù)報,2002-10-14.因素。[5]路錦遙.解析話(huà)務(wù)報告優(yōu)化移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )[EB/0L]b.鏈路是否穩定通信世界網(wǎng).Load Test Analysis天津通信打造新型CRM系統LI Chuan- _feng繼2003年成功實(shí)施天津市通信公司大客戶(hù)(Communication Standard Institute of Telecom管理系統一期工程之后HOLLYCRM公司再度中標天津通信CRM (customer relationship man-Academy, Beijin 100083,China)agement客戶(hù)關(guān)系管理)系統二期工程。本次工程Abstract: The performance of mobile core network is↑擴容重點(diǎn)在于管理功能的提升與本地-站式支one of the most important factors which affect quality ↓撐根據天津通信大客戶(hù)關(guān)系管理系統的定位of network running. Load test is main way for verifyingnetwork performance. As many factors may easily affect ,和建設目標在前期工程實(shí)現的基本功能的基礎上從擴 充管理功能、天津本地-站、 大客戶(hù)分析load test filtering out those factors , the result of load三個(gè)角度擴展現有的功能使之成為日趨完善的test can correctly represent performance of mobile中國煤化工的-站式服務(wù)”系core network. Depending on test experience, the paperdeeply analyses some factors such as processor load ，↓[HCNM H G,市場(chǎng)前期開(kāi)拓)售千⊥任頭施、業(yè)分開(kāi)迪、業(yè)務(wù)計費和售后(業(yè)務(wù)timer configuration link capacity and so on.保障、客戶(hù)回訪(fǎng)、咨詢(xún)與投訴全過(guò)程。Key words load test ximer ;link capacity ,raffie control