曹建民
深圳市中兴通讯股份有限公司康讯研究所
摘要 负荷分担的七号信令准直联网络测试较为复杂，用仪表测试和用集中监测系统测试都有一定的难度。本文详细地分析了骨干七号信令准直联网的测试特点，给出了用仪表测试和用集中监测系统测试的方法，可供仪表测试和七号信令集中监测系统设计和选型参考。
关键词 七号信令准直联网 信令测试仪 信令集中监测系统 测试
1 引言
七号信令网是电信三大支撑网之一，是电话网、智能网以及各种新业务的神经网。七号信令网用于转接电信网的各种控制信令，其重要性已经愈来愈为人们认识和重视。七号信令网的畅通与否直接关系到整个电信网的通信质量，电信网中的任何一种操作都会在七号信令网中得到体现，因此可以通过对七号信令网的测试维护达到对整个电信网进行维护的目的。
以往的维护方法是借助监测仪表来完成，随着中国通信事业的快速发展，七号信令网已经或者最终将采用三级准直联（HSTP、LSTP、SP）结构方式。国家标准明确要求，准直联网LSTP/HSTP对之间必须进行负荷分担，一次呼叫的前向消息和后向应答消息可以分别从配对的STP链路上传递，这样就给用仪表测试带来了困难和限制，为此，近年来各运营商都开始建设七号信令集中监测系统。
七号信令集中监测系统能够进行全程全网的信令测试，是运维部门的有力工具，但是对于准直联信令网的测试，需要将从配对的STP链路上采集到的数据进行“数据合成”。各个厂家都有不同的解决办法，给运营商的设备选型带来了许多复杂性。
本文重点讨论骨干信令准直联网的测试方法，包括七号信令集中监测系统中的数据合成方法，可供仪表测试和七号信令集中监测系统设计和选型参考。
2 准直联信令网测试的困难
图1 准直联信令网及其信令消息传递路由
典型的准直联信令网如图1所示。信令转接点STP1和STP2一般建立在两个不同的城市，以防止自然灾害同时对两个信令转接设备的影响。信令点SP1和SP2一般是比较低一级的城市，如某两个县。SP1和SP2之间通过信令转接点准直联接，组成配对链路组。
假设SP1中的某一个电话呼叫SP2中的某一电话，七号信令准直联转接路由如图1所示，因为配对链路组的负荷分担，呼叫的前向信令（如IAI/IAM）和后向信令（如ACM）分别从不同的路由传递。如果用七号信令测试仪进行呼叫测试，在SP1处只能挂接测试到呼叫的前向信令消息，在SP2处只能测试到后向应答信令消息，也就是说在信令转接点所在的地方，用测试仪表不能测试到一个完整的呼叫信令序列，给准直联网的测试维护带来了一定的困难。
在实际运维中，有以下的方法可以对准直联信令网进行测试：
第一，屏蔽信令路由，人为阻止信令负荷分担，使得在测试期间转接信令序列在同一个路由上，从而可以用测试仪表进行测试。
第二，带着测试仪表，到SP的地方进行挂接测试。SP所在的地方不同路由的信令链路集中在一起,如图1所示，可以用仪表挂接测试。
第三，带着仪表到汇接局进行测试。目前的汇接局汇接了大部分七号信令链路，可以对某些局向的准直联信令链路进行测试，但是没有汇接链路的局向也不能进行完整的信令测试。
第一种方法显然不符合操作规程，对网络的安全构成了威胁。第二种方法和第三种方法都需要维护人员明确网络结构，并且分散在不同地方进行测试，不利于集中有限的维护力量，也增加了维护的工作量，为此各运营商都在考虑和建设七号信令集中监测系统。
3 准直联信令网监测的复杂性
七号信令集中监测系统的原理是将不同地方的信令数据采集下来，经过一定的数据格式转换，发往同一个地方进行集中分析和处理，因此该系统很好地解决了分散测试的问题，也容易实现全程全网的测试，成为运营商维护七号信令网的有力工具。然而出于建设成本和组网方便的考虑，往往要在链路集中的地方设置信令集中监测系统的数据采集站（远端站）。随着中国七号信令网络的建设和完善，STP显然成为链路最集中的地方，实际组网设计也经常在STP附近设置远端站。由于STP成对存在，并且负荷分担，同一次呼叫前后向消息分别被两个远端站的数据采集设备（前端机）采集，每个远端站都无法采集一个完整的呼叫信令序列，需将这两个远端站的数据进行“数据合成”，才能实现一次完整的呼叫过程，并成为详细呼叫过程记录（CDR）和计费基础数据等。
不同厂家提供不同的数据合成方案，但基本思路是一致的，即将其中一个远端站同一呼叫数据及时发往（迁移）至另一个远端站进行数据合成。要完成以上任务首先需解决如下问题：
时间同步问题。两个远端站时间必须同步，使得两个远端站收到同一呼叫的信令序列排列正确，否则数据合成以后的信令将失去意义或发生错误。目前各厂家均推荐使用全球定位系统（GPS）实现两个远端站数据的时间同步，同步时间误差小于10 ms即可满足要求。
数据通道问题。数据迁移需在配对的远端站或前端机之间建立专门的数据通道（一般开通一条2 Mbit/s专用线路），保证数据合成的及时性和准确性。如果不使用专用的数据通道，而是把两个远端站的数据发往同一个服务器进行合成（如远端站服务器），则保证不了数据的实时性，不能保证如呼叫跟踪等功能的顺利进行。
同一呼叫问题。对于信令消息而言，OPC、DPC、CIC及时间这四个参数唯一确定一次呼叫，因此不同的厂家都把这四个参数作为判定同一呼叫的条件，也叫触发条件，即以上四个参数同时满足便开始进行数据迁移和数据合成等工作。
触发组问题，也是迁移数据发往哪里的问题。不能将满足触发条件的数据发往所有的前端机，而是要根据实际信令网络的路由设置，判断可能发生负荷分担的数据被哪些前端机所采集，然后将这些前端机构成一个触发组，在组内发送和接收迁移数据，这样可以有效节省数据传送的数量。
4 准直联信令网测试数据合成的方法
解决了上节所述的问题之后，才能考虑数据合成的方法。不同的厂家提供不同的方案，总结起来大致有以下几种：
（1） 前向触发
前向触发是在某个呼叫的第一条消息（IAI/IAM）就开始进行，逐条合成触发组的其它前端机收到的消息，直到收到最后一条消息，呼叫的合成由第一条消息来主导。
前向触发的好处是可以保证任意结果的呼叫都不会丢失，但是缺点是需要建立一套复杂的呼叫跟踪逻辑，需要占用大量的CPU资源和网络资源，实际应用较少。
（2） 后向触发
后向触发则是开辟缓冲区，暂时存储某个呼叫的相关消息，直到收到该呼叫的后向消息时才触发，开始在存储的数据中反向查找前向消息，合成呼叫记录。
后向触发的好处是较易实现、合成的准确性较高。但是这种方法最大的缺点是实时性较低，在网络规模较大时，不能满足呼叫跟踪等实时性要求较高的功能需求。另外这种方法也不能合成没有后向消息的呼叫（如没有ACM的呼叫），使得统计数据的准确性也受到影响。
（3） 交互触发
交互触发是目前应用最多的一种数据合成方法。交互触发是当前端机收到IAI/IAM前向消息后，立即把触发条件发送给相应触发组的其它前端机，如图2中前端机1所示。当某个前端机监测到了满足触发条件的后向消息如ACM后，就将这个消息立即发送给前端机1，由这个前端机将前向消息和后向消息组合成一个完整的CDR，再发向数据库保存。在收到RLG中继释放的消息后，前端机1还要向所有触发组的前端机发送取消触发条件的消息，其它前端机收到这个命令后即从触发表中删除原来登记的触发条件。
图2 交互触发原理
前端机1在收到其它前端机发来的第一条消息后，并不立即发送取消触发条件消息给触发组里的其它前端机，是考虑到在后向消息的接收过程中，原来传递后向消息的链路可能发生故障，使得后续的其它后向呼叫消息可能从其它前端机接收到。链路故障以后的信令消息都是通过设置好的迂回路由链路传递，采集迂回路由链路中信令数据的前端机和采集故障链路信令的前端机在同一个触发组内，因此在整个事件合成过程中，触发组内的前端机都有前端机1发来的触发条件，这就保证了同一组信令消息无论从哪一个路由传递，都能够被及时准确采集和合成。当前端机1收到最后一条信令消息后，才发送取消触发条件给触发组里的其他前端机。
本方法和前向触发以及后向触发比较,数据迁移时增加了触发条件的发送。由于触发条件只包括OPC、DPC、CIC及时间四个参数，总共为12个字节，相对原始信令数据（TUP一次呼叫数据在125字节左右）的迁移，对数据通道的影响不大，不至于造成网络拥塞。
这种方法的优点是不丢失任意结果的呼叫，同时实时性较高。实践证明能够满足七号信令集中监测系统各种规模应用的要求。
5 结论
七号信令准直联信令网，由于其负荷分担，信令消息有可能在不同路由的链路上传递，给测试维护带来了一定的困难。使用测试仪表进行测试时，要熟悉网络结构，避开负荷分担的链路进行挂接测试。七号信令集中监测系统能够很好地解决准直联信令网的测试问题，但是从本文分析可以看出，无论采用哪一种数据合成方案，都要占用较多的网络资源和系统的处理能力，因此在设计七号信令集中监测系统的组网方案时，应该首先考虑能够避开负荷分担链路进行挂接，如在SP处挂接链路、在汇接局处挂接链路甚至还可以通过数字交叉收敛设备把负荷分担的链路数据收敛到另一端进行集中数据采集和处理，这样都可有效避免系统内处理准直联链路的系统开销。对于典型的准直联信令网的测试问题，本文推荐使用交互触发的数据合成方式。
----《电信科学》
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