關(guān)守容量：VoIP網(wǎng)絡(luò)的喉舌
田兵
2003/06/16
基于IP H.323的VoIP網(wǎng)絡(luò)是一種全新模式的電話網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)有著本質(zhì)不同。這些區(qū)別不僅體現(xiàn)在承載層的IP與電路上，也體現(xiàn)在各自所支持的業(yè)務(wù)種類差異導(dǎo)致的從話務(wù)模式到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各個(gè)層面的根本變化。
在VoIP網(wǎng)絡(luò)中，關(guān)守作為控制呼叫流程的核心設(shè)備，對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)的性能起著至關(guān)重要的作用。
建立VoIP網(wǎng)絡(luò)話務(wù)模型
以Cisco公司的關(guān)守產(chǎn)品Cisco7206為例，我們可以很清晰地了解關(guān)守處理能力的計(jì)算過(guò)程。對(duì)于大型VoIP網(wǎng)絡(luò)而言，其關(guān)守結(jié)構(gòu)分為三級(jí)管理，即本地關(guān)守、二級(jí)關(guān)守和頂級(jí)關(guān)守。
以中國(guó)電信級(jí)運(yùn)營(yíng)商的長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)為例, 通常長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，采取的原則是平均為每端口話務(wù)提供參考負(fù)荷0.7愛(ài)爾朗（［話務(wù)量是電話負(fù)荷的一種度量，其單位為愛(ài)爾朗（Erlang），1愛(ài)爾朗指一條通話電路被百分之百連續(xù)占用l小時(shí)的話務(wù)負(fù)荷，或者兩條通話電路各被連續(xù)占用半小時(shí)時(shí)的話務(wù)負(fù)荷。］編者注）平均呼叫持續(xù)時(shí)間90秒，每中繼電路的忙時(shí)試呼次數(shù)（BHCA）參考負(fù)荷為28次。
對(duì)于普通PSTN網(wǎng)絡(luò)而言，正常工作日的話務(wù)高峰會(huì)在上午9點(diǎn)至10點(diǎn)左右出現(xiàn)，此時(shí)呼叫次數(shù)以及呼叫持續(xù)時(shí)間都達(dá)到高峰，運(yùn)營(yíng)商長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)的忙時(shí)話務(wù)模式表現(xiàn)為企業(yè)商務(wù)呼叫特征。而VoIP網(wǎng)絡(luò)則因其相對(duì)低廉的資費(fèi)政策、穩(wěn)定清晰的通話質(zhì)量，通常每端口話務(wù)量均遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的PSTN長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)，平均通話時(shí)長(zhǎng)與業(yè)務(wù)忙時(shí)的話務(wù)模式表現(xiàn)為個(gè)人電話呼叫特征。
“三層”關(guān)守處理分析
作為本地關(guān)守時(shí)，Cisco7206關(guān)守的呼叫處理能力為每秒150呼，即54萬(wàn)BHCA。為提高網(wǎng)絡(luò)的抗突發(fā)性話務(wù)沖擊能力，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)可開發(fā)性及高擴(kuò)容性, 在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容設(shè)計(jì)時(shí)，可為每個(gè)Cisco7206本地關(guān)守配置不超過(guò)相應(yīng)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)每秒100呼的話務(wù)，即36萬(wàn)BHCA，以“制造”出部分冗余。
假設(shè)當(dāng)前VoIP網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)狀況如下：平均每呼叫持續(xù)時(shí)間150秒，每端口忙時(shí)話務(wù)量為0.9愛(ài)爾朗。那么在VoIP網(wǎng)絡(luò)每域內(nèi)（關(guān)守內(nèi)） 呼叫占用2個(gè)端口、每域外（關(guān)守之間）呼叫占用1個(gè)端口的前提下，每個(gè)Cisco7206本地關(guān)守每秒100呼的處理能力可達(dá)611個(gè)業(yè)務(wù)。
隨著VoIP網(wǎng)絡(luò)在未來(lái)與PSTN網(wǎng)絡(luò)互通話務(wù)量的增多，話務(wù)模型會(huì)向傳統(tǒng)話務(wù)模型靠近。 如此一來(lái)，IP電話的通話費(fèi)用相對(duì)較低，所以VoIP網(wǎng)絡(luò)的呼叫持續(xù)時(shí)間會(huì)遠(yuǎn)大于90秒。采用90秒呼叫的設(shè)計(jì)，將為網(wǎng)絡(luò)預(yù)留出更多的冗余空間。
二級(jí)關(guān)守，通常用做省會(huì)級(jí)城市通信的核心設(shè)備。二級(jí)關(guān)守通常只用于負(fù)責(zé)對(duì)LRQ消息的響應(yīng), 無(wú)需如同本地關(guān)守那樣承擔(dān)端點(diǎn)管理工作，也不用等待和處理目的關(guān)守的響應(yīng)信息，二級(jí)關(guān)守可以處理五倍于本地關(guān)守的呼叫。例如，Cisco7206關(guān)守作為省際關(guān)守時(shí)，可以處理每秒750次的呼叫，即達(dá)到270萬(wàn)BHCA。
盡管各省的省外和省內(nèi)話務(wù)比例有所不同，我們還是可以假設(shè)，15%的話務(wù)為省內(nèi)呼叫， 85%的話務(wù)為省外呼叫，按照這一比例配置省際關(guān)守的容量時(shí)，可按本地關(guān)守配置400的原則，計(jì)算出每省際關(guān)守管轄不超過(guò)每秒2353個(gè)業(yè)務(wù)。
對(duì)于國(guó)家頂級(jí)關(guān)守而言，同樣會(huì)分為國(guó)內(nèi)呼叫頂級(jí)關(guān)守和國(guó)際呼叫頂級(jí)關(guān)守兩部分，頂級(jí)關(guān)守和省際關(guān)守一樣，也屬于網(wǎng)絡(luò)目錄關(guān)守，所以其處理能力與省際關(guān)守一樣。假設(shè)國(guó)際來(lái)去話占總話務(wù)的10%，上連至頂級(jí)關(guān)守25%的話務(wù)，10%上連至國(guó)際頂級(jí)關(guān)守，15%上連至國(guó)內(nèi)頂級(jí)關(guān)守。由此可以得到的結(jié)果是，每國(guó)內(nèi)電話頂級(jí)關(guān)守管轄不超過(guò)13333個(gè)業(yè)務(wù)，每國(guó)際電話頂級(jí)關(guān)守管轄不超過(guò)2萬(wàn)個(gè)業(yè)務(wù)。
關(guān)守及域的擴(kuò)展
采用三級(jí)多域關(guān)守結(jié)構(gòu)，可使網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容性和柔韌性大大增強(qiáng)，當(dāng)一個(gè)�。ㄓ颍┑脑拕�(wù)量增大需要擴(kuò)容的時(shí)候，可以通過(guò)在省內(nèi)增加本地關(guān)守及相應(yīng)網(wǎng)關(guān)達(dá)到擴(kuò)容目的; 而當(dāng)該省業(yè)務(wù)量增大更大程度后，也只需在該省增加二級(jí)關(guān)守，就可以解決問(wèn)題，不需要改變和影響到核心骨干網(wǎng)域基本結(jié)構(gòu)。如果業(yè)務(wù)量還會(huì)繼續(xù)增加，可通過(guò)繼續(xù)上溯追加國(guó)家頂級(jí)關(guān)守?cái)?shù)量與設(shè)置的方式進(jìn)行擴(kuò)容。
計(jì)算機(jī)世界網(wǎng)(www.ccw.com.cn)