七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)

    一、 前言

    隨著我國電信行業(yè)的迅速發(fā)展，各種通信網(wǎng)如固定電話網(wǎng)和移動電話網(wǎng)的規(guī)模在不斷擴大，作為各通信網(wǎng)的支撐網(wǎng)——七號信令網(wǎng)，在我國已經(jīng)具有相當規(guī)模。到目前為止，中國電信、中國移動等運營商已經(jīng)建成了由高級信令轉(zhuǎn)節(jié)點（HSTP）、低級信令轉(zhuǎn)節(jié)點（LSTP）和信令點（SP）組成的三級七號信令網(wǎng)（如圖1所示）。七號信令網(wǎng)的可靠性和穩(wěn)定性運行對于提高電信服務質(zhì)量和服務水平、增加運營收入發(fā)揮了越來越重要的作用。如何更好地監(jiān)控七號信令網(wǎng)，提高運營服務質(zhì)量與運行維護水平，提高電話接通率，監(jiān)控某些異常的呼叫（如超短、超頻話單，交友熱線等）等，成為各電信運營商迫切需要解決的問題。而七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)的產(chǎn)生和推廣，將有效地解決這一問題。根據(jù)電信總局《七號信令管理維護辦法》，七號信令網(wǎng)集中監(jiān)測系統(tǒng)將納入本地網(wǎng)的網(wǎng)維中心。


    二、 系統(tǒng)的體系結構和功能

    七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)采用模塊化的體系結構，主要分為中心站和遠端站兩級，它們之間通過廣域網(wǎng)（WAN）互聯(lián)。中心站和遠端站由各自的本地局域網(wǎng)（LAN）構成，采用了客戶/服務器（Client/Server）模式，而且系統(tǒng)可以靈活地根據(jù)用戶的網(wǎng)絡需求進行建設和擴展。數(shù)據(jù)經(jīng)各個前端機數(shù)據(jù)采集模塊從七號信令鏈路2Mbit/s口中采集下來，經(jīng)預處理，再進入遠端站處理系統(tǒng)處理后生成相應數(shù)據(jù)及呼叫詳細記錄（CDR）存入遠端站數(shù)據(jù)庫；同時，相關數(shù)據(jù)通過廣域網(wǎng)進入中心站數(shù)據(jù)庫，操作終端通過網(wǎng)絡可以直接訪問數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的體系結構如圖2所示。


    1． 遠端站

    遠端站由一臺遠端站服務器與一臺或多臺配置了若干數(shù)據(jù)采集模塊的前端機組成，每個前端數(shù)據(jù)采集機通�？杀O(jiān)測32條七號信令數(shù)據(jù)鏈路，采用擴展模式最多可監(jiān)測64條數(shù)據(jù)鏈路。

    ★前端機

    前端機一般采用工控機（高性能處理器），配置若干數(shù)據(jù)采集模塊后，來完成數(shù)據(jù)的采集、預處理及入庫。一個數(shù)據(jù)采集模塊最多可同時采集處理若干條E1電路。數(shù)據(jù)采集模塊通過測試線連接到DDF配線架，以高阻不可逆隔離方式接入到信令鏈路，保證系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)的同時，不會將信號回送給信令鏈路。

    ★遠端站服務器

    該服務器接收前端機預處理后的七號信令信息，經(jīng)過計算、排序、數(shù)據(jù)入庫，生成數(shù)據(jù)報告后，將相關數(shù)據(jù)經(jīng)廣域網(wǎng)傳至中心站服務器。

    2． 中心站

    中心站由中心站服務器、數(shù)據(jù)庫、圖形工作站、接口機組成，采用客戶機/服務器結構組成局域網(wǎng)模式。系統(tǒng)基于UNIX操作系統(tǒng)，采用先進的開放式網(wǎng)絡管理平臺，配備各層應用軟件，對整個網(wǎng)絡進行集中操作控制。

    ★中心站服務器

    服務器接收遠端站預處理后的七號信令數(shù)據(jù)，對相關數(shù)據(jù)進行分析、過濾、計算并入庫，生成各種話務及鏈路統(tǒng)計分析報告；同時對鏈路告警進行實時采集、入庫和分析，并實時發(fā)送到各圖形工作站告警面板上。

    ★圖形工作站

    在圖形工作站，系統(tǒng)提供了豐富的針對各層的應用程序，能對全網(wǎng)性能指標和故障情況進行動態(tài)實時監(jiān)視和分析，通過聲光告警等實時的報告，對影響網(wǎng)絡正常運行的故障和隱患實現(xiàn)超前維護。


    三、 系統(tǒng)的技術特點

    1．采用TMN管理者（MANAGER）和代理者（AGENT）的體系結構

    由于七號信令消息的數(shù)據(jù)量大，協(xié)議比較豐富、復雜，為保證系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的實時性和系統(tǒng)的開放性，系統(tǒng)應采用TMN的管理者、代理者體系結構，來實現(xiàn)實時的網(wǎng)絡管理功能。一方面，對于七號信令網(wǎng)、電話用戶、綜合業(yè)務用戶部分、智能網(wǎng)應用部分和移動應用部分的直接監(jiān)測及對STP/SP網(wǎng)元的直接監(jiān)測由代理者實現(xiàn)，管理者實施對代理者的管理操作；另一方面，管理者對于上一級TMN網(wǎng)絡的管理者實現(xiàn)代理者功能，很好地實現(xiàn)了管理者和代理者、TMN和TMN之間的互聯(lián)，從而保證了七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)的開放型、標準化性和演進性。

    2． 與本地網(wǎng)電話網(wǎng)管等系統(tǒng)相結合

    目前本地網(wǎng)電話網(wǎng)管等系統(tǒng)實現(xiàn)了對交換設備和中繼電路等的管理及接通率、網(wǎng)絡負荷等的統(tǒng)計，但是缺乏對信令業(yè)務的實時監(jiān)測，以及對呼叫中各個階段的詳細分析，從而不能對影響接通率的原因進行精確定位，也不能對諸如欺詐電話等惡意的呼叫進行實時監(jiān)控。如果能夠和七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)進行結合，各個系統(tǒng)就可以實現(xiàn)互補，成為一個完整的網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)，既能提供更為完善的維護手段，大幅度地提高網(wǎng)絡運行質(zhì)量和接通率，又能實現(xiàn)對七號信令網(wǎng)的全面的監(jiān)控，為七號信令網(wǎng)健康高效運行奠定堅實的基礎。

    3． 分布式數(shù)據(jù)庫的應用

    系統(tǒng)采用分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的體系結構。當大量的信令消息數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡集中到一個數(shù)據(jù)庫存放時，對網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫的性能提出了很高的要求，這無疑降低了系統(tǒng)的安全性和可靠性。而分布式數(shù)據(jù)庫采用分布式結構，更加適合分散的組織結構，即管理者和代理者之間的這種多層分級結構。采集到的數(shù)據(jù)直接存放在各網(wǎng)絡節(jié)點上，可以被代理者或管理者所使用，具有相對的獨立性；同時，通過交互機制，各節(jié)點的數(shù)據(jù)又是互聯(lián)互通、相互協(xié)作的，一個節(jié)點的故障并不影響整個系統(tǒng)的正常運行，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性。

    4．關于準直聯(lián)鏈路消息合成的觸發(fā)機制

    隨著七號信令網(wǎng)的建設，七號信令鏈路逐步由直聯(lián)向準直聯(lián)過渡。對于準直聯(lián)鏈路， A、B平面的消息存在負荷分擔。這樣，監(jiān)測系統(tǒng)從STP－A和STP－B兩個地點采集的信令信息配合起來，才能實現(xiàn)一次完整的呼叫過程，并成為詳細呼叫過程記錄（CDR）和計費的基礎數(shù)據(jù)。對于信令消息而言，OPC、DPC、CIC及時間這四個參數(shù)唯一確定一次呼叫。前向觸發(fā)是在某個呼叫的第一個消息就開始合成，寫入數(shù)據(jù)庫，直到收到最后一個消息，呼叫的合成由第一條消息來主導。后向觸發(fā)則是開辟緩沖區(qū)，暫時存貯某個呼叫的相關消息，直到收到后向消息時才觸發(fā)合成，進行存儲數(shù)據(jù)庫操作。比較而言，后向觸發(fā)機制更加合理，準確性更高。

    5．GPS系統(tǒng)實現(xiàn)時間同步

    在七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)中，時間同步非常重要，關系到系統(tǒng)的準確性和可用性�？梢圆捎肎PS系統(tǒng)進行授時，在各個遠端站分別配置一套GPS時鐘授時系統(tǒng)，可以保證在不同遠端站的不同前端機上采集的消息在時間上的一致性。采用了統(tǒng)一的時鐘源后，信令消息的采集時間標簽就可以保持一致，各節(jié)點之間實現(xiàn)時間同步。GPS時鐘授時系統(tǒng)，能同時捕捉4顆衛(wèi)星進行校時，時間精度達到0.1毫秒，完全滿足監(jiān)測系統(tǒng)的需要。


    四、 實際功能應用

    1．對信令鏈路狀態(tài)和性能的實時監(jiān)測和管理

    系統(tǒng)提供對網(wǎng)間信令鏈路狀態(tài)和負荷的實時監(jiān)測，以可聞和可視的方式來實時顯示系統(tǒng)采集到的各種鏈路故障，并通過顏色變化來反映告警的類型和級別。同時，可以實時顯示信令鏈路的可用狀態(tài)和負荷，并可對某段時間內(nèi)的鏈路負荷進行查詢、統(tǒng)計、排序，提供各種圖表來對鏈路性能進行分析，為網(wǎng)絡優(yōu)化提供技術依據(jù)。

    2．對電話接通率的實時統(tǒng)計和詳細分析

    系統(tǒng)實現(xiàn)各個局向接通率的實時統(tǒng)計，并深入分析造成呼損的各種信息，幫助操作員確定影響接通率的真正原因以作出相應的手段來提高接通率。并可以通過與112系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，作到主動式預防性的維護，提高用戶的滿意度并減少話費的損失。

    3．忙戶號碼管理

    系統(tǒng)實時地檢測并提供忙戶的號碼、忙次、用戶相關的信息，這些信息使電話營銷等業(yè)務部門能有針對性地解決用戶忙而導致的接通率低的問題。通過有針對的疏忙管理將能大幅度地提高長途來話和本地網(wǎng)的電話接通率，改善服務質(zhì)量。


    4．呼叫追蹤功能

    通過呼叫追蹤功能，對有問題或懷疑有問題的呼叫進行實時追蹤，顯示整個呼叫過程中傳遞的所有消息�？蓪崟r檢測國際“交友”熱線的呼叫、國際長話“回撥”業(yè)務的呼叫等欺詐行為和國際、國內(nèi)異常呼叫（超長、超短呼叫）等事件，幫助維護人員找出影響服務質(zhì)量的問題所在。

    5． 協(xié)議分析功能

    七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)具有針對全網(wǎng)的協(xié)議分析功能，提供對MTP、TUP、ISUP、INAP、MAP等的完全解碼和協(xié)議分析。該功能可以使局間的信令分析變得非常方便迅速，維護人員可以得心應手地觀測網(wǎng)絡中任何鏈路的協(xié)議，方便各種交換機之間的兼容性測試以及ISDN和智能網(wǎng)等新業(yè)務引入時的問題查找及解決。

    6．實時在線測試（仿真儀表）功能

    系統(tǒng)能對信令網(wǎng)上監(jiān)測的任意鏈路、任意局點方向進行在線測量，其測量應能將鏈路中傳送的消息原碼提出并顯示，對照國標逐比特解釋，完成呼叫的流程顯示及配合兼容性測試，相當于一臺儀表進行遠程操作。系統(tǒng)可以對七號信令各功能層進行過濾，能方便地選擇TUP、ISUP、INAP等進行測試。其功能與操作方法和七號信令測試儀基本相同。


    7．計費及計費核對功能

    對長途呼叫進行實時計費，可以讓用戶通過CHINANET、視靈通或電話查詢最近一次長途的話費和月初到用戶查詢時刻的所有長途話費。系統(tǒng)也可以對費額到達一定程度的用戶進行控制。同時，也可以實現(xiàn)不同運營商之間的網(wǎng)間計費和計費核算。

    8．系統(tǒng)自身管理和維護功能

    (1) 系統(tǒng)配置管理

    對所有由IP編址的網(wǎng)絡設備，包括遠端站（前端機、數(shù)據(jù)采集模塊、處理機）、路由器、集線器、服務器、工作站、打印機等進行節(jié)點管理。

    (2) 網(wǎng)絡監(jiān)視

    網(wǎng)絡監(jiān)視應能對系統(tǒng)主要的數(shù)據(jù)(包括系統(tǒng)進程和磁盤使用情況)進行本地和遠程監(jiān)視告警。

    (3) 系統(tǒng)的安全管理

    系統(tǒng)通過設置操作權限，實現(xiàn)分級的控制機制，以保證具有不同的操作權限的操作員只能在其操作權限的范圍內(nèi)工作，設置登錄日志，記錄用戶登錄、退出事件，設置用戶操作日志，記錄重要的管理操作及結果。

    (4) 備份和恢復

    系統(tǒng)應能根據(jù)需要安排文件及數(shù)據(jù)的自動備份與恢復。

    七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)在提供了七號信令網(wǎng)運行維護解決方案的同時，也提供了一個發(fā)掘七號信令豐富資源的平臺。該系統(tǒng)可以實時、動態(tài)的對信令網(wǎng)進行監(jiān)測和維護，可以及時發(fā)現(xiàn)信令網(wǎng)存在的問題和隱患，并提供有效的解決方法和手段。既為電信運營商提供了全新的、實時的、有效的維護手段，又是對原有維護手段有益的、必要的補充，極大地提高了運營商的維護效率，縮短了故障處理時間，在解決網(wǎng)絡故障及對新業(yè)務提供支撐的工作中，發(fā)揮積極的作用。相信隨著七號信令集中監(jiān)測系統(tǒng)的完善和推廣，電信運營商的維護手段將更加全面，維護能力將大大提高，將使我國的電信通信系統(tǒng)變得更加強大、穩(wěn)定和堅固，為國民經(jīng)濟的發(fā)展提供更強力的支撐。