信令监测系统的建设与应用
发布时间:2006-10-14 4:13:12   收集提供:gaoqian
陈海英


  一、概述

  随着近几年中国通信业的快速发展,各个运营商都得到迅猛发展,各种业务增长得非常迅速,通信行业呈现百花齐放的景象。同时市场的竞争也越来越激烈,网络质量、服务质量成为市场竞争取胜的法宝。信令网作为电信网的支撑网,目前已不仅仅只是提供支持话音业务所需的信令功能和程序,在新的业务,如智能网和移动网,信令网的负荷呈非线性增加。信令网的维护、优化在网络优化中已占据最重要的地位。信令网正逐步从以前的分散管理、维护走向集中监控、维护。

  信令网的安全、稳定、高效关系着整个电信网的网络质量。

  以往信令维护一般都是通过设备自身和仪表仪器完成,手段落后,一般都是等到出现问题才进行测试,维护处于被动。随着信令网变得越来越复杂,以往的被动维护已不能满足需要,迫切需要能够对信令网进行集中管理和实时监测的工具。目前,大部分电信运营商都采用信令监测系统对信令网进行管理。笔者依据多年对信令监测系统维护管理的经验,从典型的信令监测系统的网络结构入手,通过分析其主要应用技术后浅谈一下信令监测的必要性。

  二、系统组网方案及设备配置

  典型的信令监测系统一般采用分布式处理结构,分为中心站、远端站和广域网三部分。其中远端站一般设在信令比较集中的地方,如交换机房,可以节省投资;中心站由图形工作站和中心服务器组成局域网,一般设在维护人员集中的网管中心,可以实现集中维护、集中管理;广域网一般利用已有的广域网或2Mb/s专线,在本案例中,广域网主要传送原始数据和CDR,通过估算,需要1M多的带宽,因此采用2Mb/s专线。网络结构图如图一所示。系统通过高阻适配器在7号信令链路的2Mb/s口上直接采集数据,高阻适配器采用高阻技术、隔离技术、适配技术,使数据采集时不会影响到信令链路工作,又能远距离传输。数据通过长距离测试线送到远端站,远端站完成数据的采集和预处理,形成CDR(呼叫详细记录),生成的数据报告送到远端站服务器,并通过广域网送到中心站服务器数据库

  目前许多电信运营商在各地主要的网络结构只有远端站,没有中心站,中心站设立在一个重要的中心城市。典型的主要配置建议是前端机采用DCM100-P采集数据,可同时处理64条NO.7信令链路;采用SUN Netra X1作为服务器,处理采集的数据;采用GPS授时系统,保证系统时间同步;路由器采用CISCO-2610,连接远端站和中心站。



图一


  三、系统主要的应用技术

  信令监测系统的研究和应用主要在 90 年代,随着Interner和Intranet的发展,微机处理能力的提高,管理NO.7网络和实现信息资源共享成为可能。在本系统中主要采用了以下一些应用技术。

  1、 计算机处理技术。前端机的数据采集采用模块化结构,每个采集卡可处理32条信令链路,按不同的需求配置不同数量的采集卡,保证了系统的高扩展性。经过采集的数据通过前端机、远端站、中心站服务器分布式处理,保证了系统的高处理能力。

  2、 时钟同步技术,本系统采用GPS时间同步与网络同步结合方式。GPS时间同步是在每个远端站设计GPS接收系统,该方法保证每个远端站时间采集精度为±1ms。网络同步为中心站定时向各远端站发送定时校准信号,保证各远端站的时间精度在±5ms之间。

  3、 高阻隔离适配技术。本系统采用的测试头阻抗大于2K,并采用不可逆耦合线圈,使测试系统不会影响到被监测信令链路。通过适配器改善波形,使传输距离能达到1000米。

  4、 先进的后向消息触发技术。后向触发是指开辟缓冲区,暂时储存某个呼叫的相关信息,直到收到该呼叫的后向消息时才触发,开始反向在储存的数据中查找前向呼叫消息,合成一个呼叫记录。这种技术对于存在的负荷分担的链路的优势是较易实现,合成的准确性高。

  四、网间信令监测的必要性

  进行网间信令监测是国内出现多家电信运营商后出现的课题,也是国家进行监管电信市场的一个有力手段,无任对于电信运营商自身来讲,还是对于国家监管机构,甚至对于消费者而言都有其非常的必要性,主要体现在每个电信运营商自身要合理分配网络资源离不开它;要充分分析网络指标提高网络服务质量,减少运维人员的日常工作量离不开它;要对网络进行实时监测也离不开它;要预防各电信运营商之间纠纷以及消费者进行欺诈等更离不开它。

  1、合理分配网络资源

  通过不同时期的网间话务分析,制订出网间话务发展的趋势图,及时制订网间的扩容计划;对同一地点不同时期的话务变化,如一些地方定期举行一些活动,在活动期间话务量很高,在平时话务量由很低,如果增加设备,在平时就显得浪费,通过对话务的分析,得出话务变化规律,制订出在话务拥塞时的应急方案。统计不同局向话务的分布,根据话务量分配相应数量的网间中继数和信令数,做到既不会浪费资源又保证话务通畅;

  2、提高网络服务质量,减少运维人员的日常工作量

  通过对全网信令的分析,在日常的维护中提供了有力的帮助,提高了用户的满意度。如在网络发生变更后,容易因为中继物理连接问题产生现单通、串音、静音的问题,在以往的维护一般都是通过对该局向的中继进行测试,查找出产生问题的中继,一般需要较长时间,同时还必须对端配合。但是通过对全网超频超短呼叫的统计,可以很快发现超频超短呼叫大部分集中在相同的一些中继上,这些相同的中继就是存在问题的中继,通过对这些中继的处理,快速提高通话质量,提高用户的满意度,同时也减少了运维人员的工作量。对用户投诉的计费差错问题,通过跟踪用户的呼叫过程,分析呼叫信令是否异常(如应答、拆线信号),判断是因网络异常引起的计费或是由用户原因引起的计费,从而能给用户一个合理的答复。

  3、网络实时监测

  实时监测跟挂表测试相似,不过它是对全网进行测试,挂表只能对特定的几条信令进行跟踪,同时他还具备了声光告警,能快速放映出整个网络的信令运行状态。在一些交换机中,对误码的容忍度较高,对一些链路因物理原因引起的偶尔滑码、瞬断不会产生声光告警,只是在内部产生一条记录,因此经常产生对端申告有链路告警,但本端在交换机却查不到。但是这些告警在信令监控上能立即放映出来,帮助运维人员立即改善链路的质量。实时监控还能在信令调测中起到很大帮助,如有一次两个接口局割接两条信令链路时,测试一切正常,但是监测系统却出现链路负荷低告警,按照两局得到话务量,不应该出现这种情况,到系统一查,发生对端链路负荷分担的数据有问题,对端发送只是集中在其中一条信令上,另外一条信令基本不起作用。实时监控中还能对用户进行实时跟踪,对具有争议的问题进一步验证。如对用户投诉有时某些号码来电显示不正常,可以通过号码跟踪对该号码进行测试,得出是用户原因、本端网络原因还是对端没有送号码过来。

  4、防止欺诈或纠纷行为发生

  因各种原因,有时在网间会出现呼叫不畅或者信令异常现象,这种现象一般都是具有规律性。通过对不同时期网间接通率和呼损情况进行观察,可以及时避免网间的欺诈行为。对网间话务量的统计,如果只是凭交换机本身进行统计,因统计点不同,可能造成双方的值不一样,这个问题在网间结算和网间是否需要扩容时就可能产生不同的见解。通过对异常呼叫的统计,如主叫号码异常、没有送主叫号码、主叫号码位长不足等情况,及时与对方运营商协商,规范网间呼叫流程,减少用户的投诉。

  某个局向进行呼损统计,系统对各种呼损原因都进行统计,可以观察到网间所有用户的呼叫质量情况。对不同时期各种呼损比重的比较,找出存在问题的地方,通过与对方运营商协商,提高网络服务质量。在实际应用中,有一次某甲运营商发现对端某乙运营商有规律的送用户免费应答信令ANN,比例达到占所有呼叫的0.3%,造成甲运营商不必要的话费收入损失,通过对ANN信令展开观察,发现是某甲运营商的用户在拨打某乙运营商某类型的用户时发送的是ANN信令而不是正常收费应答信令ANC,所以某甲运营商马上将所掌握情况后呈交给某乙运营商,要求其修改其应答设置,及时挽回了某甲运营商的损失。对送ANN信令的呼叫展开的信令流程,在该过程中可以看到,对方在用户应答时送ANN,而没有按照协议规定送ANC。

  在日常维护中,偶尔还可能碰到一些恶意用户,他们钻了一些政策的空子,恶意占用了大量的网络资源,造成网络负荷异常,影响了别的用户对网络的使用,也影响了网络的安全。通过系统对超长超频用户的统计,找出这些用户,进行妥善处理,使网络使用恢复正常。

  五、对信令监控的展望

  随着数据业务和智能网的蓬勃发展,信令网的重要性在近几年也开始得到重视,用户的呼叫已不仅仅依赖话务,更多的是依赖信令的接续。以前的网络监控主要是针对设备运行情况、话路路由配置和性能状况进行监控。对于由信令引起的呼叫异常则无能为力,这对电信业务的发展是一个很大的约束。随着通信业竞争越来越激烈,市场对网络支持能力要求要求越来越高。因此,作为维护有力的工具,信令监控系统将在网络建设中处于必要地位。


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