骨干七號信令準(zhǔn)直聯(lián)網(wǎng)的測試

曹建民


深圳市中興通訊股份有限公司康訊研究所


　　摘要 負(fù)荷分擔(dān)的七號信令準(zhǔn)直聯(lián)網(wǎng)絡(luò)測試較為復(fù)雜，用儀表測試和用集中監(jiān)測系統(tǒng)測試都有一定的難度。本文詳細(xì)地分析了骨干七號信令準(zhǔn)直聯(lián)網(wǎng)的測試特點(diǎn)，給出了用儀表測試和用集中監(jiān)測系統(tǒng)測試的方法，可供儀表測試和七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選型參考。


　　關(guān)鍵詞 七號信令準(zhǔn)直聯(lián)網(wǎng) 信令測試儀 信令集中監(jiān)測系統(tǒng) 測試


1 引言


　　七號信令網(wǎng)是電信三大支撐網(wǎng)之一，是電話網(wǎng)、智能網(wǎng)以及各種新業(yè)務(wù)的神經(jīng)網(wǎng)。七號信令網(wǎng)用于轉(zhuǎn)接電信網(wǎng)的各種控制信令，其重要性已經(jīng)愈來愈為人們認(rèn)識(shí)和重視。七號信令網(wǎng)的暢通與否直接關(guān)系到整個(gè)電信網(wǎng)的通信質(zhì)量，電信網(wǎng)中的任何一種操作都會(huì)在七號信令網(wǎng)中得到體現(xiàn)，因此可以通過對七號信令網(wǎng)的測試維護(hù)達(dá)到對整個(gè)電信網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)的目的。


　　以往的維護(hù)方法是借助監(jiān)測儀表來完成，隨著中國通信事業(yè)的快速發(fā)展，七號信令網(wǎng)已經(jīng)或者最終將采用三級準(zhǔn)直聯(lián)（HSTP、LSTP、SP）結(jié)構(gòu)方式。國家標(biāo)準(zhǔn)明確要求，準(zhǔn)直聯(lián)網(wǎng)LSTP/HSTP對之間必須進(jìn)行負(fù)荷分擔(dān)，一次呼叫的前向消息和后向應(yīng)答消息可以分別從配對的STP鏈路上傳遞，這樣就給用儀表測試帶來了困難和限制，為此，近年來各運(yùn)營商都開始建設(shè)七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)。


　　七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)能夠進(jìn)行全程全網(wǎng)的信令測試，是運(yùn)維部門的有力工具，但是對于準(zhǔn)直聯(lián)信令網(wǎng)的測試，需要將從配對的STP鏈路上采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行“數(shù)據(jù)合成”。各個(gè)廠家都有不同的解決辦法，給運(yùn)營商的設(shè)備選型帶來了許多復(fù)雜性。


　　本文重點(diǎn)討論骨干信令準(zhǔn)直聯(lián)網(wǎng)的測試方法，包括七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)合成方法，可供儀表測試和七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)和選型參考。


2 準(zhǔn)直聯(lián)信令網(wǎng)測試的困難





　　典型的準(zhǔn)直聯(lián)信令網(wǎng)如圖1所示。信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)STP1和STP2一般建立在兩個(gè)不同的城市，以防止自然災(zāi)害同時(shí)對兩個(gè)信令轉(zhuǎn)接設(shè)備的影響。信令點(diǎn)SP1和SP2一般是比較低一級的城市，如某兩個(gè)縣。SP1和SP2之間通過信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)準(zhǔn)直聯(lián)接，組成配對鏈路組。


　　假設(shè)SP1中的某一個(gè)電話呼叫SP2中的某一電話，七號信令準(zhǔn)直聯(lián)轉(zhuǎn)接路由如圖1所示，因?yàn)榕鋵︽溌方M的負(fù)荷分擔(dān)，呼叫的前向信令（如IAI/IAM）和后向信令（如ACM）分別從不同的路由傳遞。如果用七號信令測試儀進(jìn)行呼叫測試，在SP1處只能掛接測試到呼叫的前向信令消息，在SP2處只能測試到后向應(yīng)答信令消息，也就是說在信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)所在的地方，用測試儀表不能測試到一個(gè)完整的呼叫信令序列，給準(zhǔn)直聯(lián)網(wǎng)的測試維護(hù)帶來了一定的困難。


　　在實(shí)際運(yùn)維中，有以下的方法可以對準(zhǔn)直聯(lián)信令網(wǎng)進(jìn)行測試：


　　第一，屏蔽信令路由，人為阻止信令負(fù)荷分擔(dān)，使得在測試期間轉(zhuǎn)接信令序列在同一個(gè)路由上，從而可以用測試儀表進(jìn)行測試。


　　第二，帶著測試儀表，到SP的地方進(jìn)行掛接測試。SP所在的地方不同路由的信令鏈路集中在一起,如圖1所示，可以用儀表掛接測試。


　　第三，帶著儀表到匯接局進(jìn)行測試。目前的匯接局匯接了大部分七號信令鏈路，可以對某些局向的準(zhǔn)直聯(lián)信令鏈路進(jìn)行測試，但是沒有匯接鏈路的局向也不能進(jìn)行完整的信令測試。


　　第一種方法顯然不符合操作規(guī)程，對網(wǎng)絡(luò)的安全構(gòu)成了威脅。第二種方法和第三種方法都需要維護(hù)人員明確網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且分散在不同地方進(jìn)行測試，不利于集中有限的維護(hù)力量，也增加了維護(hù)的工作量，為此各運(yùn)營商都在考慮和建設(shè)七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)。


3 準(zhǔn)直聯(lián)信令網(wǎng)監(jiān)測的復(fù)雜性


　　七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)的原理是將不同地方的信令數(shù)據(jù)采集下來，經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，發(fā)往同一個(gè)地方進(jìn)行集中分析和處理，因此該系統(tǒng)很好地解決了分散測試的問題，也容易實(shí)現(xiàn)全程全網(wǎng)的測試，成為運(yùn)營商維護(hù)七號信令網(wǎng)的有力工具。然而出于建設(shè)成本和組網(wǎng)方便的考慮，往往要在鏈路集中的地方設(shè)置信令集中監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集站（遠(yuǎn)端站）。隨著中國七號信令網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和完善，STP顯然成為鏈路最集中的地方，實(shí)際組網(wǎng)設(shè)計(jì)也經(jīng)常在STP附近設(shè)置遠(yuǎn)端站。由于STP成對存在，并且負(fù)荷分擔(dān)，同一次呼叫前后向消息分別被兩個(gè)遠(yuǎn)端站的數(shù)據(jù)采集設(shè)備（前端機(jī)）采集，每個(gè)遠(yuǎn)端站都無法采集一個(gè)完整的呼叫信令序列，需將這兩個(gè)遠(yuǎn)端站的數(shù)據(jù)進(jìn)行“數(shù)據(jù)合成”，才能實(shí)現(xiàn)一次完整的呼叫過程，并成為詳細(xì)呼叫過程記錄（CDR）和計(jì)費(fèi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。


　　不同廠家提供不同的數(shù)據(jù)合成方案，但基本思路是一致的，即將其中一個(gè)遠(yuǎn)端站同一呼叫數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)往（遷移）至另一個(gè)遠(yuǎn)端站進(jìn)行數(shù)據(jù)合成。要完成以上任務(wù)首先需解決如下問題：


　　時(shí)間同步問題。兩個(gè)遠(yuǎn)端站時(shí)間必須同步，使得兩個(gè)遠(yuǎn)端站收到同一呼叫的信令序列排列正確，否則數(shù)據(jù)合成以后的信令將失去意義或發(fā)生錯(cuò)誤。目前各廠家均推薦使用全球定位系統(tǒng)（GPS）實(shí)現(xiàn)兩個(gè)遠(yuǎn)端站數(shù)據(jù)的時(shí)間同步，同步時(shí)間誤差小于10 ms即可滿足要求。


　　數(shù)據(jù)通道問題。數(shù)據(jù)遷移需在配對的遠(yuǎn)端站或前端機(jī)之間建立專門的數(shù)據(jù)通道（一般開通一條2 Mbit/s專用線路），保證數(shù)據(jù)合成的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。如果不使用專用的數(shù)據(jù)通道，而是把兩個(gè)遠(yuǎn)端站的數(shù)據(jù)發(fā)往同一個(gè)服務(wù)器進(jìn)行合成（如遠(yuǎn)端站服務(wù)器），則保證不了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，不能保證如呼叫跟蹤等功能的順利進(jìn)行。
　　同一呼叫問題。對于信令消息而言，OPC、DPC、CIC及時(shí)間這四個(gè)參數(shù)唯一確定一次呼叫，因此不同的廠家都把這四個(gè)參數(shù)作為判定同一呼叫的條件，也叫觸發(fā)條件，即以上四個(gè)參數(shù)同時(shí)滿足便開始進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移和數(shù)據(jù)合成等工作。


　　觸發(fā)組問題，也是遷移數(shù)據(jù)發(fā)往哪里的問題。不能將滿足觸發(fā)條件的數(shù)據(jù)發(fā)往所有的前端機(jī)，而是要根據(jù)實(shí)際信令網(wǎng)絡(luò)的路由設(shè)置，判斷可能發(fā)生負(fù)荷分擔(dān)的數(shù)據(jù)被哪些前端機(jī)所采集，然后將這些前端機(jī)構(gòu)成一個(gè)觸發(fā)組，在組內(nèi)發(fā)送和接收遷移數(shù)據(jù)，這樣可以有效節(jié)省數(shù)據(jù)傳送的數(shù)量。


4 準(zhǔn)直聯(lián)信令網(wǎng)測試數(shù)據(jù)合成的方法


　　解決了上節(jié)所述的問題之后，才能考慮數(shù)據(jù)合成的方法。不同的廠家提供不同的方案，總結(jié)起來大致有以下幾種：


（1） 前向觸發(fā)


　　前向觸發(fā)是在某個(gè)呼叫的第一條消息（IAI/IAM）就開始進(jìn)行，逐條合成觸發(fā)組的其它前端機(jī)收到的消息，直到收到最后一條消息，呼叫的合成由第一條消息來主導(dǎo)。


　　前向觸發(fā)的好處是可以保證任意結(jié)果的呼叫都不會(huì)丟失，但是缺點(diǎn)是需要建立一套復(fù)雜的呼叫跟蹤邏輯，需要占用大量的CPU資源和網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)際應(yīng)用較少。


（2） 后向觸發(fā)


　　后向觸發(fā)則是開辟緩沖區(qū)，暫時(shí)存儲(chǔ)某個(gè)呼叫的相關(guān)消息，直到收到該呼叫的后向消息時(shí)才觸發(fā)，開始在存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)中反向查找前向消息，合成呼叫記錄。


　　后向觸發(fā)的好處是較易實(shí)現(xiàn)、合成的準(zhǔn)確性較高。但是這種方法最大的缺點(diǎn)是實(shí)時(shí)性較低，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，不能滿足呼叫跟蹤等實(shí)時(shí)性要求較高的功能需求。另外這種方法也不能合成沒有后向消息的呼叫（如沒有ACM的呼叫），使得統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也受到影響。


（3） 交互觸發(fā)


　　交互觸發(fā)是目前應(yīng)用最多的一種數(shù)據(jù)合成方法。交互觸發(fā)是當(dāng)前端機(jī)收到IAI/IAM前向消息后，立即把觸發(fā)條件發(fā)送給相應(yīng)觸發(fā)組的其它前端機(jī)，如圖2中前端機(jī)1所示。當(dāng)某個(gè)前端機(jī)監(jiān)測到了滿足觸發(fā)條件的后向消息如ACM后，就將這個(gè)消息立即發(fā)送給前端機(jī)1，由這個(gè)前端機(jī)將前向消息和后向消息組合成一個(gè)完整的CDR，再發(fā)向數(shù)據(jù)庫保存。在收到RLG中繼釋放的消息后，前端機(jī)1還要向所有觸發(fā)組的前端機(jī)發(fā)送取消觸發(fā)條件的消息，其它前端機(jī)收到這個(gè)命令后即從觸發(fā)表中刪除原來登記的觸發(fā)條件。





　　前端機(jī)1在收到其它前端機(jī)發(fā)來的第一條消息后，并不立即發(fā)送取消觸發(fā)條件消息給觸發(fā)組里的其它前端機(jī)，是考慮到在后向消息的接收過程中，原來傳遞后向消息的鏈路可能發(fā)生故障，使得后續(xù)的其它后向呼叫消息可能從其它前端機(jī)接收到。鏈路故障以后的信令消息都是通過設(shè)置好的迂回路由鏈路傳遞，采集迂回路由鏈路中信令數(shù)據(jù)的前端機(jī)和采集故障鏈路信令的前端機(jī)在同一個(gè)觸發(fā)組內(nèi)，因此在整個(gè)事件合成過程中，觸發(fā)組內(nèi)的前端機(jī)都有前端機(jī)1發(fā)來的觸發(fā)條件，這就保證了同一組信令消息無論從哪一個(gè)路由傳遞，都能夠被及時(shí)準(zhǔn)確采集和合成。當(dāng)前端機(jī)1收到最后一條信令消息后，才發(fā)送取消觸發(fā)條件給觸發(fā)組里的其他前端機(jī)。


　　本方法和前向觸發(fā)以及后向觸發(fā)比較,數(shù)據(jù)遷移時(shí)增加了觸發(fā)條件的發(fā)送。由于觸發(fā)條件只包括OPC、DPC、CIC及時(shí)間四個(gè)參數(shù)，總共為12個(gè)字節(jié)，相對原始信令數(shù)據(jù)（TUP一次呼叫數(shù)據(jù)在125字節(jié)左右）的遷移，對數(shù)據(jù)通道的影響不大，不至于造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。


　　這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不丟失任意結(jié)果的呼叫，同時(shí)實(shí)時(shí)性較高。實(shí)踐證明能夠滿足七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)各種規(guī)模應(yīng)用的要求。


5 結(jié)論


　　七號信令準(zhǔn)直聯(lián)信令網(wǎng)，由于其負(fù)荷分擔(dān)，信令消息有可能在不同路由的鏈路上傳遞，給測試維護(hù)帶來了一定的困難。使用測試儀表進(jìn)行測試時(shí)，要熟悉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，避開負(fù)荷分擔(dān)的鏈路進(jìn)行掛接測試。七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)能夠很好地解決準(zhǔn)直聯(lián)信令網(wǎng)的測試問題，但是從本文分析可以看出，無論采用哪一種數(shù)據(jù)合成方案，都要占用較多的網(wǎng)絡(luò)資源和系統(tǒng)的處理能力，因此在設(shè)計(jì)七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)的組網(wǎng)方案時(shí)，應(yīng)該首先考慮能夠避開負(fù)荷分擔(dān)鏈路進(jìn)行掛接，如在SP處掛接鏈路、在匯接局處掛接鏈路甚至還可以通過數(shù)字交叉收斂設(shè)備把負(fù)荷分擔(dān)的鏈路數(shù)據(jù)收斂到另一端進(jìn)行集中數(shù)據(jù)采集和處理，這樣都可有效避免系統(tǒng)內(nèi)處理準(zhǔn)直聯(lián)鏈路的系統(tǒng)開銷。對于典型的準(zhǔn)直聯(lián)信令網(wǎng)的測試問題，本文推薦使用交互觸發(fā)的數(shù)據(jù)合成方式。




----《電信科學(xué)》