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关守容量：VoIP网络的喉舌

田兵 2003/06/16

　　基于IP H.323的VoIP网络是一种全新模式的电话网络，与传统的PSTN网络有着本质不同。这些区别不仅体现在承载层的IP与电路上，也体现在各自所支持的业务种类差异导致的从话务模式到网络结构各个层面的根本变化。

　　在VoIP网络中，关守作为控制呼叫流程的核心设备，对整体网络的性能起着至关重要的作用。

建立VoIP网络话务模型

　　以Cisco公司的关守产品Cisco7206为例，我们可以很清晰地了解关守处理能力的计算过程。对于大型VoIP网络而言，其关守结构分为三级管理，即本地关守、二级关守和顶级关守。

　　以中国电信级运营商的长途网络为例, 通常长途网络设计，采取的原则是平均为每端口话务提供参考负荷0.7爱尔朗（［话务量是电话负荷的一种度量，其单位为爱尔朗（Erlang），1爱尔朗指一条通话电路被百分之百连续占用l小时的话务负荷，或者两条通话电路各被连续占用半小时时的话务负荷。］编者注）平均呼叫持续时间90秒，每中继电路的忙时试呼次数（BHCA）参考负荷为28次。

　　对于普通PSTN网络而言，正常工作日的话务高峰会在上午9点至10点左右出现，此时呼叫次数以及呼叫持续时间都达到高峰，运营商长途网络的忙时话务模式表现为企业商务呼叫特征。而VoIP网络则因其相对低廉的资费政策、稳定清晰的通话质量，通常每端口话务量均远高于传统运营的PSTN长途网络，平均通话时长与业务忙时的话务模式表现为个人电话呼叫特征。

“三层”关守处理分析

　　作为本地关守时，Cisco7206关守的呼叫处理能力为每秒150呼，即54万BHCA。为提高网络的抗突发性话务冲击能力，增强网络可开发性及高扩容性, 在网络扩容设计时，可为每个Cisco7206本地关守配置不超过相应实际网络每秒100呼的话务，即36万BHCA，以“制造”出部分冗余。

　　假设当前VoIP网络的话务状况如下：平均每呼叫持续时间150秒，每端口忙时话务量为0.9爱尔朗。那么在VoIP网络每域内（关守内）呼叫占用2个端口、每域外（关守之间）呼叫占用1个端口的前提下，每个Cisco7206本地关守每秒100呼的处理能力可达611个业务。

　　随着VoIP网络在未来与PSTN网络互通话务量的增多，话务模型会向传统话务模型靠近。如此一来，IP电话的通话费用相对较低，所以VoIP网络的呼叫持续时间会远大于90秒。采用90秒呼叫的设计，将为网络预留出更多的冗余空间。

　　二级关守，通常用做省会级城市通信的核心设备。二级关守通常只用于负责对LRQ消息的响应, 无需如同本地关守那样承担端点管理工作，也不用等待和处理目的关守的响应信息，二级关守可以处理五倍于本地关守的呼叫。例如，Cisco7206关守作为省际关守时，可以处理每秒750次的呼叫，即达到270万BHCA。

　　尽管各省的省外和省内话务比例有所不同，我们还是可以假设，15%的话务为省内呼叫， 85%的话务为省外呼叫，按照这一比例配置省际关守的容量时，可按本地关守配置400的原则，计算出每省际关守管辖不超过每秒2353个业务。

　　对于国家顶级关守而言，同样会分为国内呼叫顶级关守和国际呼叫顶级关守两部分，顶级关守和省际关守一样，也属于网络目录关守，所以其处理能力与省际关守一样。假设国际来去话占总话务的10%，上连至顶级关守25%的话务，10%上连至国际顶级关守，15%上连至国内顶级关守。由此可以得到的结果是，每国内电话顶级关守管辖不超过13333个业务，每国际电话顶级关守管辖不超过2万个业务。

关守及域的扩展

　　采用三级多域关守结构，可使网络扩容性和柔韧性大大增强，当一个省（域）的话务量增大需要扩容的时候，可以通过在省内增加本地关守及相应网关达到扩容目的; 而当该省业务量增大更大程度后，也只需在该省增加二级关守，就可以解决问题，不需要改变和影响到核心骨干网域基本结构。如果业务量还会继续增加，可通过继续上溯追加国家顶级关守数量与设置的方式进行扩容。

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