周 贵，刘 峰

(1.北京交通大学计算机与信息技术学院，北京 100044;2.高速铁路网络管理教育部工程研究中心，北京 100044)

1 概述

列车无线调度电话系统(简称无线列调)，可以实现列车司机与车站值班员、调度员之间的通话，是重要的铁路行车通信系统［1］。WiMAX(World Interoperability for Micro-wave Access)是一项新兴的无线接入技术，其数据传输速率将超过1 Gb/s，能够支持广泛的、高品质、高质量的基于IP的服务和应用［2］，其高带宽能力及其对移动性的支持，能够较好解决铁路无线列调系统中的点到点通信，这就使得VoIP(Voice over IP)应用于铁路无线列车调度系统成为可能［3-4］。目前应用最为广泛的VoIP控制协议为会话初始化协议(Session Initiation Protocol，SIP)［5］。

在无线列调系统中，SIP信令的分析与处理是由SIP代理服务器完成的，鉴于铁路通信的特殊性，这一过程将直接关系到铁路运输的效率以及安全性。以某地方铁路为例，其总长度约超过600 km，涉及3个调度中心、39个车站，184台机车，地面人员约300人以上。在之前的工作中，设计实现了面向该铁路的WiMAX下基于VoIP的无线列调系统原型［3］。系统要求支撑并发至少200个呼叫且呼叫响应时间需低于50 ms，为了满足上述需求，需要对SIP代理服务器的性能进行分析研究，以便于无线列调系统的部署和优化，满足系统的可扩展性以及可靠性。

当前已有许多学者提出多种理论分析方法，如文献［6-7］先后提出了基于M/M/1模型和M/M/c模型的理论分析方法。文献［8］基于马尔科夫模型，提出SIP代理服务器的状态转移概率，以此来预测SIP代理服务器的性能。但是这些研究只是局限于理论分析以及实验室仿真，并没有应用于实际场景。……