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摘 要:分析了移動Ｎｏ．7信令網(wǎng)中ＭＴＰ、ＳＣＣＰ環(huán)路現(xiàn)象及形成的原因，對ＧＳＭ移動通信網(wǎng)中特有的其他形式的環(huán)路現(xiàn)象也進行了分析。文中所描述內(nèi)容對于移動Ｎｏ．7信令網(wǎng)的網(wǎng)絡建設和網(wǎng)絡維護工作將起到一定的借鑒作用。
關鍵詞:移動Ｎｏ．7信令網(wǎng) 信令關系 環(huán)路 ＭＲＶＴ ＳＲＶＴ
Ｎｏ．7信令網(wǎng)是ＧＳＭ移動通信網(wǎng)絡的神經(jīng)中樞，它運行得好壞直接關系到通信網(wǎng)絡的服務質(zhì)量。目前，中國移動通信集團已經(jīng)建成了獨立的信令網(wǎng)絡，網(wǎng)絡為一、二級混合結構，除某些大省建有獨立的ＨＳＴＰ、ＬＳＴＰ外，其余各省的ＨＳＴＰ／ＬＳＴＰ均合設在一起。信令網(wǎng)采用Ａ、Ｂ平面組網(wǎng)，同平面間的ＨＳＴＰ網(wǎng)狀相連，不同平面間省內(nèi)的一對ＨＳＴＰ互連。由于移動通信的迅速發(fā)展，各省都相繼出現(xiàn)了復雜的網(wǎng)絡拓撲結構，因此在移動信令網(wǎng)中各種環(huán)路就有存在的可能，一旦滿足某些條件，就會產(chǎn)生環(huán)路現(xiàn)象，從而影響通信網(wǎng)絡的正常運行。
所謂環(huán)路，是指信令消息包在具有信令關系的兩個或多個信令點之間轉發(fā)而形成循環(huán)，筆者認為從廣義上理解環(huán)路現(xiàn)象更恰當，即同一信令消息包經(jīng)過若干次轉發(fā)后又回到其中的一個轉發(fā)點。環(huán)路的后果有：因信令包的循環(huán)，不能完成正常呼叫；將增加額外的信令負荷，可能造成信令擁塞；有些環(huán)路消息雖然經(jīng)過較長路由能到達目的地，但是信令延遲也增大，將影響接續(xù)速度。
本文討論ＧＳＭ移動信令網(wǎng)中幾種信令環(huán)路現(xiàn)象：①ＭＴＰ層環(huán)路；②ＳＣＣＰ的環(huán)路；③ＧＳＭ中其他形式的環(huán)路。
1�。停裕袑有帕瞽h(huán)路
在Ｎｏ．7信令網(wǎng)中，為了提高網(wǎng)絡運行的可靠性，常在已有拓撲結構的基礎上增加信令關系的冗余，即替換路由。如果信令關系的冗余配置不合理，將產(chǎn)生ＭＴＰ層環(huán)路。下面根據(jù)圖例詳細描述。
圖1中點1、2、3、4均具有ＳＴＰ功能，Ａ、Ｂ為信令端點。為了簡化描述，只考慮信令消息從Ａ到Ｂ的情況，消息從Ｂ到Ａ也可同理分析。各點到Ｂ點的信令路由表如下：
信令源點 信令宿點 可選ＭＴＰ路由
�。痢 � Ｂ Ａ1、Ａ2
1 Ｂ 13、14、12
2 Ｂ 23、24、21
3 Ｂ 3Ｂ、34、31、32
4 Ｂ 4Ｂ、43、42、41
當消息從Ａ發(fā)到Ｂ，根據(jù)上述ＭＴＰ路由表，可以得到其中的一個路由組合為：Ａ1、13、32、21、13，消息有可能在點1、3、2之間形成循環(huán)后才達到Ｂ或在點1、3、2死循環(huán)而永遠不能達到Ｂ。
應該說信令關系冗余的引入是形成ＭＴＰ層環(huán)路的根本原因。因此，在考慮信令替換路由時，不能從網(wǎng)元管理出發(fā)，而要從網(wǎng)絡管理角度全面考慮，同時網(wǎng)元設備入網(wǎng)時，應該遵循我國《ＧＳＭ Ｎｏ．7信令技術體制》（以下簡稱《體制》）中的要求。《體制》中規(guī)定，ＭＴＰ路由分正常路由和替換路由兩種；正常路由是未發(fā)生故障的正常情況下的信令業(yè)務的路由，如果有直達的信令鏈，則應該將該信令路由作為正常路由，如果無直達信令鏈，則正常路由為這些可選路由中的最短路由（最短路由指信令消息被中轉次數(shù)最少的信令路由）；替換路由是信令鏈或路由故障造成正常路由不能傳送信令業(yè)務而選擇的路由。進行路由選擇時必須首先選擇正常路由，當正常路由故障不能使用時再選擇替換路由。按照《體制》要求，上述路由表中3到Ｂ點正常路由中就不應該包含32、31，而應該作為替換路由，替換路由的優(yōu)先級別也應該遵循路由最短的原則。根據(jù)《體制》要求首選直達、無直達選最短的原則，路由表修改為：
信令源點 信令宿點 正常ＭＴＰ路由 第一替換路由 第二替換路由
�。� Ｂ Ａ1、Ａ2
1 Ｂ 13、14 12
2 Ｂ 24、23 21
3 Ｂ 3Ｂ 34 32、31
4 Ｂ 4Ｂ 43 42、41
當信令網(wǎng)絡所有信令鏈路完全正常，信令消息從Ａ到Ｂ時，根據(jù)修改過的路由表，正常路由中任何一種組合都不可能出現(xiàn)信令消息重復轉發(fā)的現(xiàn)象，因此不可能有環(huán)路存在。但是，當信令網(wǎng)絡中某些正常路由中斷后，替換路由的引入是不是有形成環(huán)路的可能呢？例如發(fā)生某些故障如3Ｂ、34信令鏈中斷，造成3Ｂ、34信令路由不可用，如圖2所示。
路由表將被更改為：
信令源點 信令宿點 正常ＭＴＰ路由 替換ＭＴＰ路由
Ａ Ｂ Ａ1、Ａ2
1 Ｂ 13、14 12
2 Ｂ 24、23 21
3 Ｂ 32、31
4 Ｂ 4Ｂ 42、41
當信令消息從Ａ到Ｂ時，也可能出現(xiàn)Ａ1、13、32、23的路由組合，消息可能在點2、3之間轉發(fā)，環(huán)路也就形成。那么又如何防止故障情況下形成環(huán)路呢？實際上這類環(huán)路可以預防，ＩＴＵ的Ｑ．753建議上將這類因替換路由引起的環(huán)路稱為“偽環(huán)路”（ ｐｓｅｕｄｏ-ｌｏｏｐ）。為了防止“偽環(huán)路”演變成“真環(huán)路”，ＭＴＰ層必須做一些預防性工作，在相關故障路由點上廣播ＴＦＰ消息。對于圖2情況，點3必須向所有相鄰點1、2廣播ＴＦＰ消息，示意到點Ｂ、點4的消息不能從點3轉發(fā)，點1、點2在收到點3的廣播消息ＴＦＰ后，將針對到Ｂ點的消息，使13、23變?yōu)椴豢捎寐酚�，這樣路由表將最終變?yōu)椋?br />
信令源點 信令宿點 正常路由 替換路由
�。� Ｂ Ａ1、Ａ2
1 Ｂ 14 12
2 Ｂ 24 21
3 Ｂ 31、32
4 Ｂ 4Ｂ 42、41
如果消息從Ａ到Ｂ，當消息從Ａ到達點1后，點1將首選路由14再到達點4，點4只能選路由4Ｂ再到達Ｂ。這樣信令消息從Ａ到Ｂ也不可能出現(xiàn)環(huán)路現(xiàn)象。因此“偽環(huán)路”可以利用廣播ＴＦＰ來防止其演變成“真環(huán)路”。
為了能從網(wǎng)絡管理的角度監(jiān)視環(huán)路等一系列情況，ＩＴＵ在Ｑ．753建議中提出了ＭＲＶＴ（ＭＴＰ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｓｔ）測試方法。該測試方法的主要目的是檢查網(wǎng)絡中ＭＴＰ數(shù)據(jù)的有效性，具體是檢測存在的環(huán)路、超長的路由、信令關系的雙向性檢測等，也可以滿足一些特殊情況要求，如因ＴＦＰ消息丟失而形成的環(huán)路。這種方法是在檢測點發(fā)出ＭＲＶＴ消息，通過返回來消息的ＭＲＶＡ（ＭＴＰ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）分析是否存在環(huán)路、是否存在超長路由等信息，再分析ＭＲＶＲ （ＭＴＰ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｕｌｔ ）可以得到環(huán)路所經(jīng)歷的信令點等。
因此在組建移動Ｎｏ．7信令網(wǎng)管系統(tǒng)中尤其是復雜的信令網(wǎng)中，應該考慮ＭＲＶＴ檢測功能，一旦需求，必須能開啟該功能。對于沒有Ｎｏ．7信令網(wǎng)管系統(tǒng)的，實際工作中要建立健全網(wǎng)管制度，只要ＭＴＰ路由數(shù)據(jù)被修改或引入新的ＭＴＰ路由都必須注意，都應該按照ＭＲＶＴ的思路去分析路由，避免ＭＴＰ環(huán)路的產(chǎn)生。
2�。樱茫茫袑迎h(huán)路
�。牵樱鸵苿油ㄐ啪W(wǎng)絡中存在大量與電路無關的消息，這些都是ＭＡＰ（Ｍｏｂｉｌｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｒｔ）通過ＳＣＣＰ的功能來完成的。ＳＣＣＰ的地址單元分為3類：ＧＴ（Ｇｌｏｂａｌ Ｔｉｔｌｅ）、ＤＰＣ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｄｅ）、ＳＳＮ（Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ Ｎｕｍｂｅｒ）。ＳＣＣＰ的主、被叫方的地址可以是這3種地址單元的任意組合。目前我國ＧＳＭ網(wǎng)中使用兩種尋址方式：ＤＰＣ＋ＳＳＮ、ＧＴ＋ＳＳＮ。
在ＳＣＣＰ中也存在環(huán)路現(xiàn)象，而且它是一種與ＭＴＰ環(huán)路無關的環(huán)路（即使ＭＴＰ中無環(huán)路，也不能解決ＳＣＣＰ的環(huán)路問題），參見圖3。
圖3為典型的移動信令網(wǎng)絡圖，其中的1、2、3、4均具有ＳＴＰ功能且全部信令點具有ＧＴＴ（Ｇｌｏｂａｌ Ｔｉｔｌｅ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）功能，Ａ的ＧＴ為Ｔａ，Ｂ的ＧＴ為Ｔｂ，Ａ的點碼為ＰＣａ，Ｂ的點碼為ＰＣｂ，依此類推。為了簡化問題，先分析消息從Ａ到Ｂ的情況（Ｂ到Ａ也類似）。假設點Ａ、點1、點2到Ｂ點ＧＴ路由表做成如下方式：
信令源點 被叫ＧＴ ＧＴＴ結果
Ａ Ｔｂ Ｔｂ的ＧＴＴ為ＰＣ1或ＰＣ2，ＧＴ＋ＳＳＮ尋址
1 Ｔｂ Ｔｂ的ＧＴＴ為ＰＣ3或ＰＣ2，ＧＴ＋ＳＳＮ尋址
2 Ｔｂ Ｔｂ的ＧＴＴ為ＰＣ4或ＰＣ1，ＧＴ＋ＳＳＮ尋址
（注：ＩＴＵ規(guī)定ＳＣＣＰ的ＧＴ翻譯結果最多只能兩種）
�。梁停轮g有ＳＣＣＰ層的信令關系，當有一消息從Ａ發(fā)往Ｂ，按上面的路由表，有可能存在如下形式的翻譯：被叫Ｔｂ在Ａ中的ＧＴＴ結果是點1并且根據(jù)ＧＴ再選路由；消息到達點1后、點1對Ｔｂ做ＧＴＴ，ＧＴＴ結果是點2并且根據(jù)ＧＴ再選路由；消息到達點2后、點2對Ｔｂ做ＧＴＴ，ＧＴＴ結果是點1，這時候ＳＣＣＰ的環(huán)路就出現(xiàn)了，因為消息包在點1、2之間出現(xiàn)了轉發(fā)。究其原因，是點1和點2對別的區(qū)域內(nèi)的ＳＰ的ＧＴ翻譯有誤而引起。我國移動信令網(wǎng)絡較大，其中包含的各省市的ＧＴ（用戶ＭＳＩＳＤＮ、ＭＳＣＩＤ、ＨＬＲＩＤ等）較多，ＧＴ翻譯做得不正確、不準確，就有可能出現(xiàn)環(huán)路或者信令包要被多次轉發(fā)而造成延遲。另外，如果ＳＣＣＰ的翻譯不合理、數(shù)據(jù)翻譯不完全也將造成環(huán)路，下面為一實例。某地市的關口局做開局調(diào)測時的網(wǎng)絡結構見圖4。
當時的ＧＴ路由表被做成如下形式：
信令源點 被叫ＧＴ ＧＴＴ結果
�。牵停樱� 所有ＧＴ 所有ＧＴ的ＧＴＴ為ＰＣ1或ＰＣ2，ＧＴ＋ＳＳＮ尋址
�。龋蹋� Ｔｇｍｓｃ Ｔｇｍｓｃ的ＧＴＴ為ＰＣｈｓｔｐ1或ＰＣｈｓｔｐ2，ＧＴ＋ＳＳＮ尋址
�。龋樱裕�1 Ｔｇｍｓｃ Ｔｇｍｓｃ的ＧＴＴ為ＰＣｇｍｓｃ，ＧＴ＋ＳＳＮ尋址
�。龋樱裕�1 Ｔｈｌｒ Ｔｈｌｒ的ＧＴＴ為ＰＣｈｌｒ，ＤＰＣ＋ＳＳＮ
�。龋樱裕�2 Ｔｇｍｓｃ Ｔｇｍｓｃ的ＧＴＴ為ＰＣｇｍｓｃ，ＧＴ＋ＳＳＮ尋址
�。龋樱裕�2 Ｔｈｌｒ Ｔｈｌｒ的ＧＴＴ為ＰＣｈｌｒ，ＤＰＣ＋ＳＳＮ
由于ＧＭＳＣ是信令端局，所以開局人員將它的ＧＴ路由表翻譯做得很粗，這樣包含了所有ＧＴ（包含了所有的ＭＳＩＳＤＮ號段），想是今后不再做任何數(shù)據(jù)以減輕今后維護量。但是由于該數(shù)據(jù)也將ＧＭＳＣ的ＧＴ送到ＨＳＴＰ翻譯（漏洞就在于此）。如果ＧＭＳＣ始發(fā)一消息ＳＲＩ，按上述路由表，ＧＴＴ結果為ＰＣｈｓｔｐ1或ＰＣｈｓｔｐ2，到ＨＳＴＰ1或ＨＳＴＰ2后，將Ｔｈｌｒ翻譯成Ｐｃｈｌｒ且按ＤＰＣ＋ＳＳＮ選路將順利到達ＨＬＲ，發(fā)出消息沒有問題；當ＨＬＲ返回ＳＲＩ ＡＣＫ消息時問題出現(xiàn)了，按路由表到達ＨＳＴＰ1或ＨＳＴＰ2且按ＧＴ＋ＳＳＮ（ＧＭＳＣ的ＧＴ）選路由，到達ＧＭＳＣ后，由于是按ＧＴ選路，路由表中ＧＭＳＣ將所有ＧＴ翻譯到ＨＳＴＰ，這時候環(huán)路產(chǎn)生了，消息不停地在ＨＳＴＰ和ＧＭＳＣ之間轉發(fā)，造成呼叫無法進行。通過儀表分析，發(fā)現(xiàn)了該問題。解決辦法是要求端局將自己的ＧＴ指向自己（糾正錯誤的ＧＴ翻譯結果），同時ＨＳＴＰ將翻譯結果按ＤＰＣ＋ＳＳＮ尋址（將ＧＴ翻譯結果做完全，這樣ＧＭＳＣ不再做ＧＴＴ，可以減小信令延遲），環(huán)路情況才得以解決。由此可見，ＧＴＴ結果正確與否、ＧＴＴ結果完全與否是引起ＳＣＣＰ環(huán)路的根本原因。
為了從網(wǎng)絡管理的角度監(jiān)視ＳＣＣＰ環(huán)路的情況，ＩＴＵ在Ｑ．753建議中，使用ＳＲＶＴ（ＳＣＣＰ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｓｔ）方法來檢測ＳＣＣＰ環(huán)路。檢測時是在檢測點發(fā)送一系列ＳＲＶＴ消息，通過分析返回消息ＳＲＶＡ（ＳＣＣＰ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、ＳＲＶＲ（ＳＣＣＰ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｒｅｓｕｌｔ），就可以判斷環(huán)路存在等的情況。
因此在建立ＧＳＭ移動Ｎｏ．7信令網(wǎng)管系統(tǒng)中尤其是復雜的網(wǎng)絡中，應該考慮ＳＲＶＴ檢測功能，一旦需求，必須能開啟該功能。對于沒有ＧＳＭ移動Ｎｏ．7信令網(wǎng)管系統(tǒng)的，實際工作中要建立健全網(wǎng)管制度，只要ＳＣＣＰ路由數(shù)據(jù)被修改或引入新的ＳＣＣＰ路由都應該按照ＳＲＶＴ的思路去分析路由，避免ＳＣＣＰ環(huán)路的產(chǎn)生。
3 ＧＳＭ移動網(wǎng)中其他形式的環(huán)路
情況①：在ＧＳＭ的呼叫原理中，由始呼局（ＧＭＳＣ、ＭＳＣ／ＶＬＲ）根據(jù)用戶的ＭＳＩＳＤＮ向ＨＬＲ發(fā)起ＳＲＩ查詢，ＨＬＲ返回給始呼局的ＳＲＩ ＡＣＫ消息中有4種：ＳＲＩ ＡＣＫ的結果帶有動態(tài)漫游號碼ＭＳＲＮＧＭＳＣ／ＭＳＣ將完成接續(xù)；ＳＲＩ ＡＣＫ的結果是普通ＰＳＴＮ號碼，ＧＭＳＣ／ＭＳＣ將完成接續(xù)；ＳＲＩ ＡＣＫ消息中的結果是用戶缺席，則表明用戶關機；ＳＲＩ ＡＣＫ消息的結果中包含別的移動用戶的ＭＳＩＳＤＮ號碼，將進行下一次的ＳＲＩ查詢，如果得到的還是ＭＳＩＤＮ號碼，這種查詢會不會無休止地進行下去呢？這由ＨＬＲ中的參數(shù)“ＨＬＲ前轉次數(shù)”控制，見圖5。
若ＨＬＲ中兩用戶Ａ、Ｂ均有ＣＦＵ功能，且都激活該功能到對方號碼，當ＧＭＳＣ／ＭＳＣ中有一呼叫到達Ａ，這時ＧＭＳＣ／ＭＳＣ根據(jù)被叫號碼Ａ發(fā)起查詢消息ＳＲＩ，而ＨＬＲ中的ＳＲＩ ＡＣＫ返回的結果是Ｂ的號碼，然后ＧＭＳＣ／ＭＳＣ又根據(jù)被叫號碼Ｂ發(fā)起查詢消息ＳＲＩ，得到的結果是被叫號碼Ａ，ＧＭＳＣ／ＭＳＣ又重復這一查詢，將造成多次循環(huán)。對于關機引起的不可及轉移ＣＦＮＲＣ也存在類似現(xiàn)象。ＨＬＲ參數(shù)“ＨＬＲ前轉次數(shù)”專門控制這種呼叫轉移的次數(shù)，對于超過“ＨＬＲ前轉次數(shù)”的用戶，做被叫時將被拒絕。由于中國移動不允許二次呼叫轉移，因此各ＨＬＲ中該參數(shù)應該調(diào)整為1。當兩用戶不在同一個ＨＬＲ中，分析也類似。
情況②：ＧＳＭ中如果遇被叫用戶忙，ＳＲＩ ＡＣＫ的結果是上述的哪一種呢？對被叫用戶忙的情況，ＶＬＲ仍然要分配ＭＳＲＮ，因此在用戶忙時如果做了呼叫轉移，呼叫將從被叫所在拜訪局轉接。當滿足某些條件時，也可能出現(xiàn)無休止的轉移。ＭＳＣ／ＶＬＲ中的“ＶＬＲ前轉次數(shù)”參數(shù)可以控制這種情況，見圖6。
假設用戶Ａ、Ｂ有ＣＦＢ功能，且已經(jīng)激活到對方號碼上，Ａ、Ｂ之間正在通話，當有第三方的呼叫到達Ａ后，根據(jù)遇忙時ＶＬＲ中也要分配ＭＳＲＮ給用戶，而且是在被叫所在ＭＳＣ中處理的原則，Ａ的拜訪局ＭＳＣ／ＶＬＲ根據(jù)Ａ的ＣＦＢ條件，以Ｂ的ＭＳＩＤＮ發(fā)起ＳＲＩ查詢，ＳＲＩ ＡＣＫ將得到Ｂ的ＭＳＲＮ，話路將建立到Ｂ的拜訪局的話路；而當呼叫到達Ｂ后，也會因ＣＦＢ去查詢Ａ的ＭＳＲＮ，去建立到Ａ的拜訪局的話路。如此，形成兩個局間中繼惡性占用，呼叫無應答ＣＦＮＲＹ也有類似的情況。尤其要注意的是，ＨＬＲ中的參數(shù)“ＨＬＲ前轉次數(shù)”控制不了這種情況。這必須由被拜訪局ＭＳＣ／ＶＬＲ中的“ＶＬＲ前轉次數(shù)”來控制這種轉接次數(shù)，當在ＶＬＲ中的呼叫轉移次數(shù)超過這一參數(shù)時，呼叫將在ＭＳＣ／ＶＬＲ被拒絕。我們建議該值也取1。
綜上所述，在實際工作中，采用以上對策來避免環(huán)路的產(chǎn)生，確保Ｎｏ．7等信令網(wǎng)的安全運營，是切實可行的。
摘自 中國寬帶網(wǎng)
