IMS设备性能测试规范 V21.docx
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IMS设备性能测试规范V21
中国移动通信企业标准
IMS设备性能测试规范
IMSEquipmentsPerformanceTestSpecification
版本号：
2.1.0
前言
本标准对IMS设备支持VoLTE和VOBB性能测试需求提出要求，为中国移动IMS设备入网、集采等性能测试提供技术依据。
本标准主要包括以下几方面内容：
1、设备单个业务处理板卡容量测试，测试设备单个业务处理板卡最大处理能力；
2、设备扩展业务处理板卡容量测试，测试设备业务处理板卡间的线性扩展关系；
3、设备稳定性测试，设备100％压力下的72小时稳定性；
4、过负荷测试，设备150％压力下的过负荷处理机制测试；
5、冗余测试，设备冗余板卡倒换测试；
6、QOS测试，测试语音质量、视频质量、QoS网络损伤情况下的指标。
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由中移号文件印发。
本标准由中国移动通信集团公司网络部提出，集团公司技术部归口。
本标准起草单位：
中国移动通信研究院
本标准主要起草人：
1.范围
本标准规定了IMS设备性能测试规范，供中国移动IMS设备性能测试使用。
包括设备容量，系统稳定性和过负荷保护机制，冗余能力和服务质量等方面的测试要求。
目的是考察P-CSCF/BC/ATCF、BGW/ATGW、I/S-CSCF/BGCF、MGCF、IM-MGW、MRFC/MRFP、TAS/SCC-AS、固网SBC、固网AS、I-SBC、中继接入网关等设备的性能指标和整个系统的稳定性，为设备入网、网络规划、工程设计、网络运行、管理和维护等提供测试技术依据。
2.规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
表2-1规范性引用文件
序号
标准编号
标准名称
发布单位
[1]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动CM-IMSCCF设备规范v1.1.0-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[2]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动CM-IMSCSCF_BGCF设备规范-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[3]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动CM-IMSCxDx接口规范v1.1.0-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[4]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动CM-IMSIM-MGW设备规范v1.2.0-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[5]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动CM-IMSMGCF设备规范v1.3.0-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[6]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动VoLTEAS开通接口规范V0.2.0-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[7]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动VoLTESBC设备规范v110-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[8]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动VoLTE多媒体电话业务规范V0.2.0-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[9]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动VoLTE多媒体电话业务平台设备规范V0.2.0-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[10]
QB-xx-xxx-xxxx
中国移动VoLTE业务离线计费技术要求v0.3.0-技术参考版v1.0
中国移动通信有限公司
[11]
TS23.228
IPMultimediasubsystem（IMS）;Stage2
3GPP
[12]
TS24.229
IPmultimediacallcontrolprotocolbasedonSessionInitiationProtocol（SIP）andSessionDescriptionProtocol（SDP）;Stage3
3GPP
[13]
TS29.228
IPMultimedia（IM）SubsystemCxandDxinterface;signallingflowsandmessagecontents
3GPP
3.术语、定义和缩略语
表3-1术语、定义和缩略语
词语
解释
AS
ApplicationServer（应用服务器）
ATCF
AccessTransferControlFunction（接入转移控制功能）
ATGW
AccessTransferGateway（接入转移网关）
BGW
BorderGateway（边界网关）
BCF
BorderControlFunction（边界控制功能）
BGCF
BreakoutGatewayControlFunction（出口网关控制功能）
BICC
BearerIndependentConnectionControl（独立于承载的连接控制）
CDR
ChargingDataRecord（计费数据文件）
CN
CoreNetwork（核心网）
CS
CircuitSwitched（电路交换）
CSCF
CallSessionControlFunction（呼叫会话控制功能）
GGSN
GatewayGPRSSupportNode（网关GPRS支持节点）
HSS
HomeSubscriberServer（归属用户服务器）
I-CSCF
Interrogating-CSCF（查询呼叫会话控制功能）
IM
InstantMessage（即时消息）
IMS
IPMultimediaCoreNetworkSubsystem（IP多媒体子系统）
IM-MGW
IP Multimedia Subsystem–Media Gateway Function（IP多媒体子系统多媒体网关）
ISUP
ISDNUserPart（ISDN用户部分）
MGCF
MediaGatewayControlFunction（媒体网关控制功能）
MRFC
MediaResourceFunctionControl（媒体资源功能控制）
MRFP
MediaResourceFunctionProcessor（媒体资源功能处理）
P-CSCF
Proxy-CSCF（代理呼叫会话控制功能）
PDF
PolicyDecisionFunction（策略决策功能）
PSTN
PublicSwitchedTelephoneNetwork（公共电话交换网络）
QoS
QualityofService（服务质量）
S-CSCF
Serving-CSCF（服务呼叫会话控制功能）
SGSN
ServingGPRSSupportNode（服务GPRS支持节点）
SLF
SubscriptionLocatorFunction（用户定位功能）
SSF
ServiceSwitchingFunction（服务交换功能）
SCC-AS
ServiceCentralizationandContinuityApplicationServer（业务中性化与连续性应用服务器）
SIP
SessionInitiationProtocol（会话初始化协议）
SBC
SessionBoarderController（会话边界控制）
THIG
TopologyHidingInter-networkGateway（拓扑隐藏网间网关）
TAS
TelephonyApplicationServer（电话应用服务器）
4.被测对象
•P-CSCF/BCF/ATCF合设和分设设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•BGW/ATGW合设和分设设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•I-CSCF/S-CSCF合设和分设设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•MGCF设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•IM-MGW设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•MRFC/MRFP合设和分设设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•TAS/SCC-AS合设和分设设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•固网SBC/P-CSCf合设和分设设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•固网AS合设和分设设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•I-SBC合设和分设设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
•中继接入网关合设和分设设备（包含硬件和软件，必须明确被测设备的硬件型号和软件版本号）
5.测试环境及组网
图6.1测试总体组网图
6.业务模型和测试方法
6.3业务模型
（1）VoLTE部分业务模型
类型
项目
数值
单位
用户数
2G、3G、4G用户比例
20%、20%、60%
VoLTE、双待、CSFB语音业务用户比例（4G）
30%、20%、50%
固网IMS用户比例
1%（占2G和3G用户各0.5%）
VoLTE用户漫游到2/3G的用户比例
30%
注册及移动性管理
忙时每用户初始注册次数
0.75
次
忙时每用户重注册次数
2
次
忙时每用户注销次数
0.5
次
忙时每用户xSRVCC切换次数
0.3
次
-aSRVCC切换比例
10%
-mid-callSRVCC切换比例
5%
-通话中的eSRVCC切换比例
85%
忙时每用户T-ADS
0.75
次
忙时每用户STN-SR更新
0.75
次
Rx接口
忙时每用户AAR消息次数
3.06
次
忙时每用户RAR（Rx接口）消息次数
1.53
次
忙时每用户STR消息次数
1.53
次
呼叫
语音呼叫
忙时每用户语音呼叫次数（BHSA）
1.5
次
平均通话时长（秒）
60
秒
视频呼叫
视频呼叫比例（VoLTE-VoLTE流向）
24%
忙时每用户视频呼叫次数（BHSA）
1.5
次
平均通话时长（秒）
90
秒
智能业务
智能用户比例
50%
智能业务放音比例
5%
彩铃
彩铃用户比例
90%
彩铃播放时长（秒）
20
秒
短消息
短消息用户比例
100%
忙时每用户发送短消息次数
3
次
忙时每用户接收短消息次数
1.5
次
补充业务用户占比
呼叫转移比例
0.50%
呼叫等待比例
0.20%
主叫号码显示比例
100%
呼叫保持比例
0.20%
放音
放音比例
10%
平均放音时长
15
秒
放音话务量
0.003125
Erl
VoLTEIMS话务流向
项目
取值
业务路由
被叫VoLTE位于LTE网络
4.41%
IMS网内疏通
被叫VoLTE位于2G/3G网
1.89%
IMS与CS网间（域选CS）
被叫固网IMS用户位于CM-IMS网
0.35%
IMS网内疏通
被叫2/3G用户
17.01%
IMS与CS网间（互通）
被叫外网用户
11.34%
IMS与他网
被叫VoLTE位于LTE网络
1.89%
IMS与CS网间（锚定IMS）
被叫VoLTE位于2G/3G网
0.81%
CS域内（锚定IMS、域选CS）
被叫固网IMS用户位于CM-IMS网
0.15%
IMS与CS网间（互通）
被叫2/3G用户
7.29%
CS域内
被叫外网用户
4.86%
CS与外网
主叫VoLTE位于LTE网络
4.41%
IMS网内疏通
主叫VoLTE位于2G/3G网
1.89%
IMS与CS网间（锚定IMS）
主叫固网IMS用户位于CM-IMS网
0.35%
IMS网内疏通
主叫2/3G用户
17.01%
IMS与CS网间（互通）
主叫外网用户
11.34%
IMS与他网
主叫VoLTE位于LTE网络
1.89%
IMS与CS网间（域选CS）
主叫VoLTE位于2G/3G网
0.81%
CS域内（锚定IMS、域选CS）
主叫固网IMS用户位于CM-IMS网
0.15%
IMS与CS网间（域选CS）
主叫2/3G用户
7.29%
CS域内（锚定IMS、域选CS）
主叫外网用户
4.86%
CS域与外网
（2）VOBB业务模型
项目
数值
单位
注册类
忙时每用户注册次数
0.5
次
忙时每用户重注册次数
1
次
忙时每用户注销次数
0.5
次
多媒体电话业务
业务渗透率
40%
忙时每用户平均音频话务量（Erl）
0.048
Erl
忙时每个音频呼叫平均占用时长（秒）
60
秒
忙时每用户平均视频话务量（Erl）
0.018
Erl
忙时每个视频呼叫平均占用时长（秒）
90
秒
呼叫放音比例
10%
平均放音时长
15
秒
统一Centrex业务
业务渗透率
60%
忙时每用户平均音频话务量（Erl）
0.048
Erl
忙时每个音频呼叫平均占用时长（秒）
60
秒
多媒体呼叫比例
20%
忙时每用户平均视频话务量（Erl）
0.018
Erl
忙时每个视频呼叫平均占用时长（秒）
90
秒
呼叫放音比例
10%
平均放音时长
15
秒
多媒体彩铃业务
彩铃用户比例
60%
其中视频体彩铃比例
20%
忙时每用户BHCA
1.2
次
彩铃平均播放时长（秒）
16
秒
一号通业务
一号通用户比例
10%
其中：
IMS号码作主号码的比例
50%
其中：
2G/TD手机做主号码的比例
50%
忙时每用户平均话务量（IMS号码作为主号码）（Erl）
0.032
Erl
忙时每用户平均话务量（2G/TD）手机号码作为主号码）（Erl）
0.01
Erl
忙时每个呼叫平均占用时长（秒）
60
秒
即时消息业务
业务渗透率
60%
最大同时在线用户比例
20%
忙时每用户登录次数
0.2
次
用户平均消息量
5
次
聊天中1:
N（N平均为5）占所有（包括1:
1）聊天比例
10%
用户短信消息占平均消息量比例
40%
用户彩信占平均消息量比例
10%
平均消息长度（byte）
1000
byte
补充业务占比
呼叫转移比例
0.50%
呼叫等待比例
0.20%
主叫号码显示比例
100%
呼叫保持比例
0.20%
话务流向占比
固网IMS用户局内呼叫
15%
固网IMS用户局间呼叫
3%
固网IMS用户呼叫2G/3G用户
18%
2G/3G用户呼叫固网IMS用户
12%
固网IMS用户呼叫PSTN用户
30%
PSTN用户呼叫固网IMS用户
20%
VoLTE用户呼叫固网IMS用户
1%
固网IMS用户呼叫VoLTE用户
1%
注：
（1）音频：
G.711编码（不含IP开销时，64kb/s）
（2）多媒体：
每一个多媒体业务由音频、视频两个媒体流组成；其中：
音频：
G.711编码（不含IP开销时，64kb/s）；视频：
H.263编码（不含IP开销时，384kb/s）；
（3）I-SBC业务模型
业务
指标
数值
单位
I-SBC接入呼叫中心业务
忙时每呼叫平均占用时长
150
S
项目
数值
呼叫中心外呼
60%
呼叫中心呼叫IMS（含VOLTE）用户
10%
呼叫中心呼叫移动2G/TD用户
40%
呼叫中心呼叫它网用户
50%
呼叫中心呼入
40%
IMS（含VOLTE）用户呼叫IP呼叫中心（I-SBC接入）
10%
移动2G/TD呼叫IP呼叫中心
40%
它网用户呼叫IP呼叫中心
50%
本地呼叫
80%
省内长途
10%
省际长途
10%
（4）中继接入网关业务模型
用户比例：
本网用户比例占70%，他网用户比例占30%
接入终端类型比例：
ISDN终端占80%，七号终端占20%，
项目
数值
单位
本网用户忙时每用户平均话务量
0.1
erl
旁路用户忙时每用户平均话务量
0.05
erl
重注册
2
次/用户/忙时
忙时每呼叫平均占用时长（音频）
90
S
中继话路负荷
0.7
Erl
2M信令链路负荷（单向正常）
0.2
Erl
6.4测试方法
测试方法包含包围测试和全系统测试，两种测试方法视被测厂家的实际搭建的测试环境而选择。
（a）包围测试
•全包围测试：
全包围测试是指被测设备周边相关网元全由性能测试仪表仿真，由性能仪表仿真发起各项业务流程，完成对被测设备的全包围性能测试。
•部分包围测试：
部分包围测试是指被测设备周边部分配合测试网元，由于私有接口仪表难以仿真，需由真实网元配合才能有效、便利完成测试。
（b）全系统测试
全部由真实网元搭成的IMS测试系统，只由性能测试仪表仿真接入侧设备/用户终端、eSRVCC相关的CS域、互联互通的GMSC，对整个系统发起性能测试。
7.测试用例
7.1P-CSCF/BCF/ATCF设备性能测试
图7.1P-CSCF/BCF/ATCF性能组网图
7.1.1P-CSCF/BCF/ATCF单个业务处理板卡容量测试
项目:
P-CSCF/BCF/ATCF设备性能测试
分项目:
P-CSCF/BCF/ATCF单个业务处理板卡容量测试
用例编号:
7.1.1
版本:
参考文档:
参考组网:
图7.1
重要性:
重要
优先级:
A-
测试目的:
验证P-CSCF/BCF/ATCF设备在业务模型下单业务处理板卡的处理容量
预置条件:
1.被测P-CSCF/BCF/ATCF设备已完成单个业务处理板卡的加载和配置，已开启网管统计功能，具备性能加载条件；
2.辅助设备BGW/ATGW设备已完成与P-CSCF/BCF/ATCF设备联调和配置，具备性能测试条件；
3.性能仿真仪表已完成与被测设备的联调，已按照业务模型进行配置，业务流程符合测试要求，具备性能上量测试条件；
4.业务模型参考6.1。
测试步骤:
1.依照业务模型和测试组网图准备好测试仪器；
2.核实被测设备配置情况，将被测设备CPU告警阈值设为70％，定义新的话统统计周期，确保设备能完整统计测试阶段话统；
3.仪表按照被测设备厂家标称单个业务处理板卡最大处理能力的80％加载；
4.检查仪表和设备上业务指标运行情况；
5.记录设备产生的告警；
6.如果系统运行稳定，指标满足要求，设备没有产生不可接受的重要告警，没有发生系统或模块的重启和倒换现象，则继续执行下一步；否则按照步长2%减少业务负荷，重新开始测试；
7.增加业务负荷，步长为设备标称负荷的5%或10％。
8.重复3～7步，直到被测设备已达到设备单板标称最大容量且CPU负荷小于70%。
9.稳定运行30分钟。
10.停止测试，统计仪表和设备业务运行指标及设备CPU值和告警数据。
预期结果:
1.设备不会产生不可接受的重要告警，不会发生系统或模块的重启和倒换现象；
2.设备核心业务处理板CPU的负荷基本平稳，且小于70%，无过载现象；
3.业务模型中的各项指标成功率高于99.96%，各指标包括但不限于以下指标
语音、视频、注册、重注册、注销、消息、eSRVCC
4.被测设备的业务统计结果与仪表统计数据基本一致。
备注：
7.1.2P-CSCF/BCF/ATCF扩展业务处理板卡容量测试（非线性关系设备测试）
项目:
P-CSCF/BCF/ATCF设备性能测试
分项目:
P-CSCF/BCF/ATCF扩展业务处理板卡容量测试
用例编号:
7.1.2
版本:
参考文档:
参考组网:
图7.1
重要性:
重要
优先级:
A-
测试目的:
验证P-CSCF/BCF/ATCF设备在业务模型下多个业务处理板卡间的扩展关系
预置条件:
1.被测P-CSCF/BCF/ATCF设备已完成多个业务处理板卡的加载和配置，已开启网管统计功能，具备性能加载条件；
2.辅助设备BGW/ATGW设备已完成与P-CSCF/BCF/ATCF设备联调和配置，具备性能测试条件；
3.性能仿真仪表已完成与被测设备的联调，已按照业务模型进行配置，业务流程符合测试要求，具备性能上量测试条件；
业务模型参考6.1
测试步骤:
1.依照业务模型和测试组网图准备好测试仪器；
2.核实被测设备配置情况，将被测设备CPU告警阈值设为70％，定义新的话统统计周期，确保设备能完整统计测试阶段话统；；
3.如果设备扩展板卡与7.1.1测试的单个业务处理板卡容量相同，仪表按照7.1.1测试出的容量分别向两块业务处理板卡进行性能加载（每个板卡加载容量均为7.1.1测试的标称容量）；
4.如果设备扩展板卡与7.1.1测试的单个业务处理板卡容量不相同，在第一个板卡加载标称容量的背景下，需按照7.1.1用例中步骤3～7对扩展板卡进行容量确定测试。
5.持续测试时间30分钟；
6.检查仪表和设备上业务指标运行情况；
7.记录设备产生的告警；
8.停止测试，统计仪表和设备业务运行指标及设备CPU值和告警数据。
预期结果:
1.设备不会产生不可接受的重要告警，不会发生系统或模块的重启和倒换现象；
2.设备核心业务处理板CPU的负荷基本平稳，且小于70%，无过载现象；
3.业务模型中的各项指标成功率高于99.96%，各指标包括但不限于以下指标
语音、视频、注册、重注册、注销、消息、eSRVCC
4.被测设备的业务统计结果与仪表统计数据基本一致。
备注：
7.1.3P-CSCF/BCF/ATCF设备稳定性测试
项目:
P-CSCF/BCF/ATCF设备性能测试
分项目:
P-CSCF/BCF/ATCF设备稳定性测试
用例编号:
7.1.3
版本:
参考文档:
参考组网:
图7.1
重要性:
重要
优先级:
A+
测试目的:
验证P-CSCF/BCF/ATCF设备在业务模型下能承受72小时稳定运行
预置条件:
升级会员 