基于SIP中继的95598呼叫中心压力测试方案研究

张鑫　黄鑫　王艺桦　李文猛　郑王里

摘要：介绍了国家电网公司95598呼叫中心服务模式、技术特点和组网架构，分析了目前95598呼叫中心集中部署方式的优势和面临的挑战。针对呼叫系统面临业务集中，存在性能短板和突发事件下业务量突增的压力隐患，设计了一种基于sip中继接入的95598呼叫平台压力测试方法，通过该方法测得不同负载模型下的95598呼叫中心平台性能指标。利用该方法对95598南基地呼叫中心进行了测评实例分析，为95598南基地呼叫中心性能瓶颈分析和升级改造提供有力支撑。

关键詞：95598;压力测试;呼叫中心;SIP中继;平台性能;话务负载模型

中图分类号：TP311

文献识别码：A

呼叫中心（ call center）又称客户服务中心，它是以电话接人为主的呼叫响应中心，是建立在计算机与通信集成（ computer telecommunication integra-tion，CTI）技术之上的多媒体网络管理系统[1-3]。呼叫中心通过对信息进行优化，集中实现沟通、服务和生产指挥等功能，有效地为客户提供高质量、高效率、全方位的服务。为适应电网商业化运营需要，开拓电力市场，近几年各地电力企业开始引进发达国家电力营销服务理念，运用现代通信网络技术，建立现代电力客户服务中心95598信息系统。

随着“三集五大”体系的深化建设，国家电网公司对95598呼叫中心提出了集约化、规模化运营的要求，决定实施集中式95598呼叫中心服务模式。随着95598业务整合，以前全网26省市的呼叫业务集中到南北基地两个服务中心处理。两个客户服务中心各自集中了十几个省市话务量，对系统平台的性能要求更高，并且95598话务曲线在平时处于平稳状态，有大规模停电等突发事件时，话务量会突增，这更考验95598呼叫平台在经历大话务量访问时的稳定性和可靠性。

研究了国家电网公司95598呼叫中心部署方案，并以南基地客服中心为例，设计了基于sip中继接人的95598呼叫平台压力测试方案，该方案研究了不同负载模型下的95598呼叫中心平台性能指标，该方案能够为分析95598系统瓶颈，提升系统性能，加快平台建设提供依据和帮助。

1 国家电网公司呼叫中心平台建设

国家电网公司在南京、天津两地建设互为备用的集中式呼叫服务中心，简称为南、北呼叫服务基地。南北基地内各部署两套95598语音平台，采用负载均衡、资源共享、统一路由方式部署，两个基地同时运行、互为备用，实现电话溢出和灾备功能。

各省（市）公司采用分省接人的方式接人95598语音平台中，省（市）公司异构呼叫平台通过电力信息内网与南北基地对接，省公司当地不设远程座席，但考虑蒙东、青海、新疆、西藏四省民族语言（蒙语、藏语、维吾尔语）服务需求，在上述四省供电服务中心设立远程座席，通过电力信息内网接人95598语音平台。

95598集中式呼叫中心平台建设架构如图1所示。在95598呼叫平台架构设计中，南北基地所在省市95598呼叫由本省运营商网络路由至本地南、北基地;其余省市电力公司实现95598话务统一接人，再将话务由语音专网汇聚至客服中心;其中语音专网依托电网数据通信骨干网建设。采用该架构具有3点优势：

1）话务由省公司本地接人和传输，减少长途资费;

2）充分利用国家电网公司现有的OTN数据通信骨干网资源，最大化利用现有投资;

3）南北两个客服中心的95598语音平台同时运行、互为备用，实现灾备功能。

缺点是业务集中处理，26个省市95598业务分别割接到南北分中心，这给南北分中心呼叫平台带来了很大压力。如何保证呼叫平台稳定可靠地给用户提供服务，需要95598平台建设过程中进行系统性能测试，根据检测结果排查系统瓶颈点，不断优化使系统性能达到最优，并系统性能指标最终达到建设规划时设定值。

2 南基地呼叫中心系统组成

2.1 呼叫中心体系结构

一个完整的呼叫中心一般由两个部分组成：基础部分和扩展部分。基本部分是呼叫中心的必要组成部分，包括：交互式语音应答系统IVR（Interactive Voice Response）、CTI服务器（ComputerTelecommunication Integration），自动呼叫分配设备（ACD）、数据库及应用服务器和人工坐席。扩展部分是随着技术发展而逐渐丰富的，主要包括：web服务器、Email服务器、录音服务器等[4]。

IVR系统的主要功能是完成菜单提示，自动应答、自动转接、录放语音等，为来电客户提供自动语音服务，提高系统服务的工作效率。

CTI是整个中心呼叫控制枢纽，其功能是实现语音通信的计算机控制化，它使语音和数据融为一体，实现对所有话务同一排队、管理、监控，对所有坐席资源与IVR资源实行统一调度。

ACD主要功能是将用户的呼叫自动分配给业务组内最合适的业务代表。一般包括排队和呼叫分配两个功能模块。ACD通常与程控交换机配套使用，并与CTI路由模块结合。

人工坐席是呼叫中心接线员与计算机上呼叫中心客户端的整合体，其功能是和客户沟通进行信息采集，最终将合适的处理结果告知客户端完成服务。

数据库及应用服务器主要提供系统的数据存储和数据访问等功能。为了防止负载过大导致性能下降，服务器之间集群采用负载均衡，同时为提高数据安全，系统数据实现双机热备。

2.2 南基地呼叫中心组成

南基地呼叫中心结构组成如图2所示，全套采用阿尔卡特解决方案，使用Genesys CTI、GenesysIVR、Verint录音、质检系统及OXE语音交换机，坐席采用基于SIP协议的软话机和客户端注册到OXE语音交换机上，由部署在OXE语音交换机的ACD模块管理人工坐席的通话和排队。

南基地呼叫中心采用双网双平面接人，图2显示的是A平面配置，B平面与A平面同配置。AB双平面通过4台SBC与运营商对接，其中两两双机热备，启用VRRP，形成冗余保护策略，SBC能实现动态网络地址/端口转换（ NAPT）[5]，隐藏了呼叫中心网络的拓扑信息，增强了对拒绝服务（ Denialof Service）攻击的防御能力，也保证了呼叫中心网络拓扑的机密性。

2.3 SIP中继

中继是呼叫中心连接电信运营商公众电话网的通道。目前呼叫中心常用的方式有数字中继和SIP中继。数字中继是利用数字信道传输数据信号，基于PRI信令、7号信令或1号信令;SIP中继基于SIP协议，SIP协议是适合各种媒体内容而实现多用户会话的协议[6]。采用SIP中继只需开通2条光路接人运营商软交换设备，大量减少传统方式占用的电路、传输设备和交换端口资源，降低运行成本，且相较于传统交换机，更容易升级扩容，能更快地提供各种业务。南基地呼叫中心规划建设3240路与运营商互联的中继容量，若采用传统No.7中继方式，需要开通108路E1电路。

南基地呼叫中心通过SBC与运营商建立SIP中继，95598呼叫消息处理流程如图3所示。运营商接受到用户95598呼叫，向SBC发送invite报文，目的地址为SBC的IP地址，SBC呼叫请求目的地址翻译为IVR的IP地址转发，同时向运营商交换机发送响应消息，IVR根据进线呼叫的主叫号码、被叫号码等信息识别出来话所属省份，发回自动语音提示用户选择按键，根据客户的需求引导至不同的分支流程。对于电费查询、检修计划等查询业务，IVR直接发起路由至业务查询队列的请求，对于人工报修，IVR将呼叫转发给CTI（ Genesys服务器）系统，由CTI负责将来话路由到ACD（OXE交换机）的特定队列，由交换机对当前话路实施物理层面的座席分配。

3 压力测试

在95598呼叫中心的服务模式中，基本上是一种串行的结构。即电话从SBC进来，通过IVR的控制，到达某一个服务（查询或者座席）。在服务的时候，任一个环节出问题，可能会导致服务的失败。

很多情况下，整个系统看上去可以跑得很好。但是，在某些特殊的环境下，例如突发事件，导致呼叫量瞬间增加并持续较长一段时间，系统的性能会急剧下降，甚至崩溃。这种现象的原因通常是由于系统中某个环节的性能不足以应付恶劣的环境，造成服务性能下降，最后导致整个系统的服务链断裂。这就是所谓的“木桶效应”。

另一个潜在的问题就是系统中的“雪崩效应”，当系统的服务容量达到极限时，服务水平不能保持在系统的最高水平，而是会急剧下降，甚至导致整个系统的瘫痪[7-8]。

为防止95598呼叫中心系统出现上述问题，确保在突发状况和饱和服务下能正常工作，需要进行压力测试，全面了解系统性能，提前暴露可能引起的系统性能故障的隐患。

3.1 压力测试定义

压力测试是性能测试最常使用的方法，压力测试是为了确定应用系统的瓶颈或者所能承受的极限性能点而进行的测试，其目的是获得系统所提供的最大服务级别的测试[9-11]。

3.2 压力测试指标

衡量呼叫中心性能通常使用饱和话务量这个指标，它可以用两个参数来描述：忙时呼叫量（ BH-CA）或者每秒建立呼叫数量（CAPS）。BHCA主要测试内容为：在一小时之内，系统能建立通话连接的绝对数量值，它反映了设备的软件和硬件的综合性能。BHCA值最后体现为CAPS（每秒建立呼叫数量），计算公式为：BHCA=CAPS*3600。所以这两个指标实质上是一个概念[12]。

在呼叫中心系统中，一般还习惯用系统能支持多大的坐席量来衡量一个系统的性能，这个坐席容量是指坐席或业务系统最大能同时支持多少用户访问，即是系统支持用户最大同时在线数。最大同时在线数指标公式为A=Capsxtime，time是每次呼叫平均占用时长，单位是秒。若Caps值为50，时间为20，那么系统可容纳的最大同时在线数为1000。

4 南基地呼叫中心负载模型

（1）模型一：大话务量下转人工饱和呼叫量和话务量测试。模拟在极端情况下，lOO%用户来电都选择转人工座席接听，并大量来电在队列中排队等待。验证现有坐席和排队资源能否利用。

（2）模型二大话务量下自助语音单项功能，如转人工、自助语音查询等。模拟极端情况下，lOO%以上的用户来电都选择自助语音服务查询电费等信息;

（3）模型三大话务量下自助语音查询业务和转人工混合。模拟一部分用户来电选择通过自助语音服务查询政策或新业务信息，一部分用户来电选择通过转人工坐席来获得信息。

5 测试拓扑

测试拓扑如图4所示，网络呼叫发生器模拟从运营商进入的95598呼叫与SBC直连，以SIP方式呼人，遍历呼叫中心的整个呼叫流程。网络呼叫发生器是测试SIP协议性能的测试仪，它包含了一些基本的SIP用户代理工作流程（UAC和UAS），利用INVITE和BYE建立和释放多个呼叫，并可实时显示测试结果。

网络呼叫发生器可最多同时并发20000个并发invite，按照呼叫中心业务流程编辑每路Invite，脚本编辑流程如图5所示。

1）用户开始拨号“95598”，接通后听到振铃声音，接受对端临时和确认（ACK）消息。

2）程序进行语音匹配，接通听到“欢迎”和语言选择提示音后，模拟DTMF按键“#1”，以RTP格式封装发送给呼叫中心。

3）执行按键后进入主菜单，语音提示是进入查询业务还是转人工，语音匹配后，发送DTMF按键。

4）进人人工或查询服务，设置通话保持时间，通话结束，网络呼叫发生仪主动发送BYE，结束通話。

测试时，网络呼叫发生器记录测试每一路呼叫测试协议流程，并可选择某路语音监听通话过程。测试结束，网络呼叫发生器统计失败数，并可显示失败话路的交互报文，供分析失败原因。测试过程中若通话非网络呼叫发生器主动挂断而终结，则判断此次呼叫失败，根据通话协议逐级检查SBC/IVR/CTI/ACD互联接口的协议流程，定位故障点，判断系统各级的性能瓶颈。

6 测试结果和分析

以南基地95598呼叫中心建设中期某次压力测试为例，按照图4搭建测试拓扑，配置网络呼叫发生器，模拟8000名SIP用户，分为两组，第一组号码为0250000～0253999，第二组号码为0254000～0257999;組内用户共用一个IP地址，组间用户IP地址设置不同，两组用户分别通过网络呼叫发生器的两个网口连接南基地呼叫中心的接入SBC。

本次测试验证在三个负载模型下南基地95598呼叫中心平台的Carps和最大同时在线数两个性能指标。针对95598呼叫中心串行结构的服务模型，采取分段测试，以便分析性能瓶颈。综上，测试分为以下四个部分：1）SBC与IVR/CTI之间的性能指标测试;2）SBC -IVR/CTI-AlcatelOXE转人工坐席性能指标测试;3）SBC-IVR/CTI-业务查询业务性能指标测试;4）混合业务性能指标值。

1）SBC与IVR/CTI之间的性能指标值

设置两组8000个用户呼叫接人IVR/CTI，逐步增加Carps值直至出现呼损，测试无呼损状态下临界Carps。测得最大Carps值后，逐步延长每路呼叫的通话时长，测试最大同时在线数，测试时间为1小时，测试结果如表1所示。

2）SBC-IVR/CTI-AlcatelOXE转人工坐席性能指标值

测试配置同1），在CTI上设置呼叫路由至Al-catelOXE，测试Carps值和最大同时在线数，测试时间为1小时，测试结果如表2所示。

转人工坐席carps值为60，饱和话务量为2398，即每秒能支持60个用户接人坐席，能同时支持2398个用户接通客服，其中822个用户处于排队状态，这尚未达到2500个坐席和1500个排队的建设目标。实测carps值与SBC与IVR/CTI之间carps值相差20个/s。

3 ）SBC_IVR/CTI一业务查询性能指标值

测试配置同1），在CTI上设置呼叫路由至应用服务器，测试Carps值和最大同时在线数，测试结果如表3所示。

用户转语音查询饱和话务量实测支持800个用户同时查询电费信息。用户转语音查询Carps值为20个/s，而用户至IVR/CTI的Carps值为80个/s，说明IVR/CTI与业务支持系统之间有较大的优化空间，可以进一步提高呼叫转业务的Carps指标，从而支持更多的用户同时进行95598业务查询。

4）混合业务性能指标值

测试配置两组用户分别发起转人工坐席呼叫和查询语音业务呼叫，测试Carps值和饱和话务量，测试结果如表4所示。

混合业务测试carps总和为30个/s，最多支持800个转人工坐席和400个转语音查询呼叫同时在线。

测试结果分析：

1）在测试95598呼叫转人工坐席接通时，测试仪共发出4000个转人工呼叫，按照设想，应该2500个呼叫请求由坐席接通，剩余的1500个呼叫请求由AlcatelOXE交换机发送排队语音，待已接人坐席的用户挂断后转人人工坐席。实测1576个用户接通坐席，822个用户排队，剩余的1602个呼叫请求被拒绝服务。通过抓包分析，分配人工呼叫给坐席的AlcatelOXE交换机给失败的呼叫请求返回486 busy消息，处理2398个呼叫（1576个接通坐席，822个排队）已经达到AlcatelOXE交换机的处理极限，导致剩余用户呼叫失败。鉴于此前95598呼叫转人工坐席的测试优化过程，建议通过进一步提升AlcatelOXE交换机liscense和优化配置提高95598呼叫转人工坐席的处理能力，使其满足建设目标。

2）呼叫转入工坐席和呼叫转业务查询测试Carps值比呼叫转IVR/CTI值低，呼叫转IVR/CTICarps值为80个/s，呼叫转人工坐席Carps值为60个/s，呼叫转业务查询Carps值为20个/s，呼叫转业务查询Carps值下降尤其明显，分析如下：

1、由于业务服务系统、AlcatelOXE单系统设备自身的处理性能低于IVR/CTI，导致Carps偏低和支持同时在线呼叫或查询的用户减少。尤其是业务查询系统，为用户提供查询电费、电量等信息查询，需要频繁进行数据库的读写操作，系统的处理性能降低导致，因此建议优化软件性能，提高硬件配置。

2、由于网元设备之间的接口效率影响，例如SBC与IVR/CTI之间、IVR/CTI与AlcatelOXE之间、IVR/CTI与业务支持系统之间协议交互和部署方式，建议优化网元设备间的接口交互流程，提高访问效率。

因此，综上两点，可从提升端口效率和末端业务系统性能，提高呼叫转人工坐席和呼叫转业务查询两个系统流程的性能指标值。

3）95598呼叫中心在最大Carps和最大同时在线极限情况下，转人工坐席和转业务查询经过1小时几十万次大呼叫压力测试下，没有出现话损，证明了系统在突发和饱和服务下能够正常工作。

基于本文所论述的测试方案，对国网电网95598呼叫南中心进行测试，本次测试结果反映了当前系统真实容量，根据通话协议逐级检查SBC/IVR/CTI/ACD互联接口的协议流程，定位故障点，判断系统各级的性能瓶颈，为系统下一阶段的升级优化提供可靠的依据，促使95598呼叫平台加快完成建设目标，进一步提高电力用户的使用满意度并更好地支撑电网安全运行。

7 结论

研究了南基地95598呼叫中心压力测试方案，使用网络呼叫发生器仿真真实用户行为接人南基地95598呼叫平台，测试95598呼叫系统在不同负载压力下的效率状况，以及系统可以承受的压力情况，得到系统真实性能指标，然后做针对性的测试与分析，找到影响系统性能的瓶颈，并根据该数据评估系统在实际使用环境下的效率情况，作为评价系统性能、以及判断是否需要对应用系统进行优化处理的依据。本次测试结果真实可靠地反映了南基地95598系统平台真实容量，为该平台性能提升提供依据。

参考文献

[1]李跃_著呼叫中心的关键应用技术[M].北京：北京邮电大学出版社，2005.

[2]吴非，自适应呼叫中心[J].计算机工程与设计，2010，31（5）：1144-1151.

[3]杜玲玲，基于CTI技术的社区呼叫中心的应用开发[J].计算机工程与设计，2009，30（24）：5729-5732.

[4]赵彦杰，基于软交换架构的下一代呼叫中心研究与实现[D].上海：上海交通大学，2010.

[5]陈明.SIP应用中的媒体NAT穿透的研究[D].广州：华南理工大学，2011.

[6]袁飞艳，彭长根，王颖莹，基于SIP的远程呼叫中心设计方案[J]计算机与数字工程，2009，37（5）：99-102.

[7]赵会群，赵洁，孙晶.基于TTCN-3的SIP协议软件测试方法研究[J].计算机工程与设计，2009，30（ 23）：5424-5427.

[8]王鑫，常静坤，基于SIP开源协议栈下用户代理的应用与实现[J].计算机与数字工程，2014，42（12）：2404-2409.

[9]蔡建平.软件可靠性测试方法新探[J].计算机工程与设计，2009. 30（ 20）： 4658-4661.

[10]朱杰媛，朱岩，管晓静，电力系统监控软件性能测试[J].中国测试，2008，34（2）：32-35.

[11]肖俊.软件压力测试及测试工具的研究与实现[D].北京：北京交通大学，2009.

[12]谢传柳，王俊峰，夏正洪，牟颖，大型呼叫中心排班算法的研究[J].计算机工程与设计，2010，31（23）：5108-5112.