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            一種基于七號(hào)信令的局間話單采集系統(tǒng)研究與應(yīng)用

            時(shí)間:2023-02-21 00:16:08 電子通信論文 我要投稿
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            一種基于七號(hào)信令的局間話單采集系統(tǒng)研究與應(yīng)用

            摘要:鑒于目前網(wǎng)間結(jié)算的話單采集存在著實(shí)時(shí)性差、采集點(diǎn)分散、過(guò)分依賴(lài)交換機(jī)提供的接口以及結(jié)算欠準(zhǔn)確等特點(diǎn),介紹了一種基于七號(hào)信令系統(tǒng)的新式局間話單采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用高阻跨接在信令鏈路上,實(shí)時(shí)采集鏈路上的消息,經(jīng)過(guò)分析處理后提供給計(jì)費(fèi)系統(tǒng)結(jié)算。具有技術(shù)先進(jìn)、實(shí)時(shí)性高、容量大、可靠性高、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn),有效地解決了局部話單采集問(wèn)題。

                關(guān)鍵詞:七號(hào)信令 話單采集 信號(hào)鏈路 局間

            一種基于七號(hào)信令的局間話單采集系統(tǒng)研究與應(yīng)用

            目前,電信部門(mén)與需要進(jìn)行結(jié)算的通信企業(yè)通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)置網(wǎng)關(guān)局的方式進(jìn)行對(duì)等數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行結(jié)算。這種傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式主要依靠交換機(jī)本身數(shù)據(jù)端口,通過(guò)磁帶方式或X.25口,采用CMIS/FTAM協(xié)議的模式進(jìn)行話單數(shù)據(jù)采集。這種方式有一定的優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也存在著一些缺點(diǎn):如實(shí)時(shí)性差、采集點(diǎn)分散、可靠性差等,同時(shí)在實(shí)際的互連互通實(shí)現(xiàn)方式中,各電信運(yùn)營(yíng)商通常會(huì)在話務(wù)量大的局間增設(shè)一定量的直聯(lián)備份電路,以起到提高安全性和話務(wù)分流的目的。由于這部分直聯(lián)電路是不經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)局匯接的,如果只從網(wǎng)關(guān)局上取話單,將把這部分話單漏掉,從而造成結(jié)算的不準(zhǔn)確。

            目前網(wǎng)關(guān)互聯(lián)互通,最常用也是最標(biāo)準(zhǔn)的信令方式就是中國(guó)七號(hào)信令方式,交換局間所有呼叫的控制信息均可通過(guò)七號(hào)信令的方式傳輸。因?yàn)槠咛?hào)信令消息中包含了生成詳細(xì)話單所需的全部信息,只須從七號(hào)信令網(wǎng)上提取出信令消息,經(jīng)過(guò)合理的篩選和配對(duì),便可得到交換局間通信的所有詳細(xì)話單。

            1 基于七號(hào)信令網(wǎng)關(guān)采集模式

            七號(hào)信令網(wǎng)是電話網(wǎng)、智能網(wǎng)以及各種新業(yè)務(wù)的神經(jīng)和支撐網(wǎng),是通信網(wǎng)建設(shè)維護(hù)的重要部分。根據(jù)我國(guó)七號(hào)信令技術(shù)體制要求,我國(guó)七號(hào)信令網(wǎng)最終采用三級(jí)準(zhǔn)直聯(lián)結(jié)構(gòu)方式。SS7是公共信道信令協(xié)議,主要用于電話網(wǎng)內(nèi)的呼叫處理,它使用電話網(wǎng)的基本數(shù)據(jù)通信協(xié)議,完成呼叫建立、呼叫選路并提供各種業(yè)務(wù),由于SS7網(wǎng)是獨(dú)立于話音/媒體流電路網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng),可以做到完全的冗余備份。因此,SS7對(duì)電話網(wǎng)絡(luò)的管理比以前的技術(shù)更快、更可靠和更先進(jìn)。
            (范文先生網(wǎng)adivasplayground.com收集整理)
                本系統(tǒng)直接從SS7信令鏈路上獲取話務(wù)信令并匹配成相對(duì)應(yīng)的呼叫記錄(CDR)。CDR匹配完成后將被傳關(guān)室本地的采集比對(duì)服務(wù)器指定目錄,從交換機(jī)聯(lián)機(jī)方式或者脫機(jī)方式采集來(lái)的數(shù)據(jù)也被傳送到本地的采集服務(wù)器。在采集服務(wù)器中,兩個(gè)源數(shù)據(jù)將進(jìn)行比對(duì),產(chǎn)生比對(duì)的報(bào)表,生成比對(duì)結(jié)果供維護(hù)管理人員維護(hù)交換機(jī)。同時(shí),從信令鏈路上采集的數(shù)據(jù)將作為一種數(shù)據(jù)源備份留在本地,在這種模式下,由于系統(tǒng)是一個(gè)備用系統(tǒng),整個(gè)采集過(guò)程不考慮完全備份模式。本地的采集服務(wù)器運(yùn)行比對(duì)軟件,主要進(jìn)行數(shù)據(jù)核查、過(guò)濾、預(yù)處理等任務(wù)。在與交換機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)校驗(yàn)并生成校驗(yàn)報(bào)告后,交換機(jī)采集的數(shù)據(jù)送往結(jié)算中心。在此模式下,比對(duì)服務(wù)器中將保存2個(gè)月以上的信令話單,以備今后需要。

            2 七號(hào)信令話單采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

            七號(hào)信令話單采集系統(tǒng)為模塊化結(jié)構(gòu)的分布式系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)可公分為:E1電路的高阻跨接、數(shù)字交叉連接設(shè)備、七號(hào)信令分析系統(tǒng)和詳細(xì)話單生成軟件四部分。

            其中E1電路的高阻跨接、數(shù)字交叉連接設(shè)備通常分布在各個(gè)交換或傳輸機(jī)房中,以方便接入各七號(hào)信令鏈路,而七號(hào)信令分析系統(tǒng)和詳細(xì)話單生成軟件則放在中心機(jī)房,它們接收并處理各地傳來(lái)的七號(hào)信令消息,生成詳細(xì)話單。其各部分的連接示意圖如圖1所示。

            圖1中七號(hào)信令話音采集系統(tǒng)首先通過(guò)E1傳輸系統(tǒng)的高阻跨接,偵聽(tīng)GSM和網(wǎng)關(guān)局之間傳輸七號(hào)信令消息的E1電路。此時(shí)偵聽(tīng)回路中的阻抗應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于75Ω,只有這樣才不會(huì)影響E1電話收發(fā)雙方的信號(hào),以保證局間信令系統(tǒng)的正常工作。

                由于偵聽(tīng)回路中的阻抗較大(>>75Ω),所截獲E1信號(hào)的強(qiáng)度十分微弱,因此必須將其信號(hào)放大。放大后的E1信號(hào)進(jìn)入一臺(tái)數(shù)字交叉連接設(shè)備,將所有包含七號(hào)信令鏈路數(shù)據(jù)的E1時(shí)隙交換到兩條E1中進(jìn)入七號(hào)信令分析系統(tǒng)。在這里之所以要使用數(shù)字交叉連接設(shè)備是基于以下理由:

            (1)由于目前的七號(hào)信令運(yùn)營(yíng)網(wǎng)中每個(gè)E1通常只有一個(gè)或幾個(gè)時(shí)隙包含有七號(hào)信令鏈路數(shù)據(jù),因此必須通過(guò)數(shù)字交叉連接設(shè)備將所有這些包含有七號(hào)信令鏈路數(shù)據(jù)的時(shí)隙收斂到兩個(gè)E1中,以方便后面的七號(hào)信令分析系統(tǒng)處理。

            (2)考慮到高阻跨接偵聽(tīng)點(diǎn)可能分布在各地,而大容量的七號(hào)信令分析系統(tǒng)則放置于中心機(jī)房,所以在將七號(hào)信令鏈路數(shù)據(jù)傳回中心前先經(jīng)過(guò)數(shù)字交叉連接設(shè)備,會(huì)大大減少了傳輸所需要的E1數(shù)量,節(jié)約傳輸成本。

            七號(hào)信令分析系統(tǒng)主要完成對(duì)31條七號(hào)信令鏈路消息的采集。詳細(xì)話單生成軟件收到從以太網(wǎng)傳來(lái)的七號(hào)信令消息后,根據(jù)七號(hào)信令的各個(gè)用戶(hù)部分(UP)的協(xié)議規(guī)則,對(duì)獲得的七號(hào)信令消息做關(guān)聯(lián)處理,從而產(chǎn)生出詳細(xì)話單,并將話單格

            式化為用戶(hù)要求的格式。最后七號(hào)信令分析系統(tǒng)和詳細(xì)話單生成軟件提供了完善的監(jiān)視和控制接口,可以便捷、有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)大地域范圍內(nèi)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的遠(yuǎn)程監(jiān)控。所有這些功能都可以直接在原有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)現(xiàn),而不需要增加額外的監(jiān)視信息通路,大大節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)投資成本。

            2.1 E1電路的高阻跨接

            由于監(jiān)視七號(hào)信令系統(tǒng)必須在不影響局間工作的前提下進(jìn)行,因此必須對(duì)包含有七號(hào)信令鏈路的E1予以高阻跨接偵聽(tīng),這樣才不會(huì)影響E1電路收發(fā)雙方的信號(hào)。

            七號(hào)信令話單采集系統(tǒng)的高阻跨接器件要求性能穩(wěn)定,高阻跨接口相對(duì)于E1電路的阻抗都大于1000Ω。在正常工作時(shí),跨接后對(duì)原E1信號(hào)的影響小于0.3dB,從而有效地確保了交換局工作的安全性。高阻跨接器件與后面的信號(hào)放大器件配合,使得流經(jīng)高阻跨接器件的弱E1信號(hào)可以在經(jīng)過(guò)30~50m傳輸后,依然不產(chǎn)生任何額外的誤碼。本系統(tǒng)的高阻跨接器件還提供雙跨接的形式,即可以在一個(gè)跨接點(diǎn)上獲得兩份高阻E1信號(hào),同時(shí)供給其后的兩套熱備份系統(tǒng)使用。

            圖3

                2.2 數(shù)字交換連接設(shè)備

            E1電路經(jīng)高阻跨接偵聽(tīng)后,其信號(hào)強(qiáng)度已經(jīng)大大減弱,為使信號(hào)可以被正常接收,就必須將信號(hào)放大,七號(hào)信令話單采集系統(tǒng)的數(shù)字交叉連接設(shè)備將上述兩種功能整合在一起,其主要的信號(hào)流程如圖2所示。

            數(shù)字交叉連接設(shè)備所處理的功能詳述如下:

            (1)軟件配置的E1信號(hào)放大比例:提供0~20dB的信號(hào)放大能力,使其能夠與大到3500Ω的高阻跨接器件的配合,并且放大的比例可以由配置軟件修改。

            (2)軟件配置的E1阻抗匹配:該設(shè)備可以通過(guò)配置軟件,按需要選擇75Ω或120Ω的阻抗,與接入的E1相匹配。

            (3)低延時(shí)的無(wú)阻塞交換網(wǎng)絡(luò):數(shù)字交換連接設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)256×256的無(wú)阻塞交換,即能將8條輸入E1的任何一個(gè)時(shí)隙小于12μs,在最壞的情況下也小于125μs。數(shù)字交換連接設(shè)備中時(shí)隙的連接方式可以由軟件配置。

            (4)主時(shí)鐘的選擇:通過(guò)軟件配置,該設(shè)備可在8個(gè)E1中選擇其中的一個(gè)作為主時(shí)鐘。當(dāng)用戶(hù)選擇的主時(shí)鐘E1失效時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇另一個(gè)有效的E1作為設(shè)備的主時(shí)鐘源,而一旦用戶(hù)選擇的主時(shí)鐘E1恢復(fù)時(shí)系統(tǒng)將把主時(shí)鐘源切換回來(lái)。時(shí)鐘源的切換時(shí)延小于1ms。

            七號(hào)信令鏈路的跨接點(diǎn)可能分布在各個(gè)機(jī)房,而每個(gè)機(jī)房中只有少量的幾條七號(hào)信令鏈路,因此通常在每個(gè)機(jī)房中只會(huì)使用到較小容量的交換網(wǎng)絡(luò)。大的機(jī)房可能有很多條七號(hào)信令鏈路,這時(shí)只需簡(jiǎn)單地將多臺(tái)數(shù)字交叉連接設(shè)備組成一個(gè)二級(jí)的交換網(wǎng)絡(luò)即能滿(mǎn)足要求。例如圖3中用5臺(tái)數(shù)字交叉連接設(shè)備組成的二級(jí)交換網(wǎng)絡(luò),將分布在36根E1中的18條七號(hào)信令鏈路收斂到兩條E1中。

            2.3 七號(hào)信令分析系統(tǒng)

            七號(hào)信令分析系統(tǒng)主要完成31條七號(hào)信令鏈路消息的采集功能。

            它根據(jù)用戶(hù)定義的篩選條件過(guò)濾掉與計(jì)費(fèi)無(wú)關(guān)的七號(hào)信令消息,并為每一條滿(mǎn)足過(guò)濾條件的七號(hào)信令消息打上時(shí)標(biāo),最后將這些消息打成TCP/IP包,通過(guò)10M以太網(wǎng)傳給詳細(xì)話音生成軟件。該系統(tǒng)在硬件上分為:七號(hào)信令分析設(shè)備和GPS授時(shí)系統(tǒng)。限于篇幅的原因,這里不詳細(xì)介紹其技術(shù)實(shí)現(xiàn)。其主要的信號(hào)流程如圖4所示。

            3 系統(tǒng)性能測(cè)試

            系統(tǒng)在信息產(chǎn)業(yè)部電信傳輸研究所RTNET實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,利用一臺(tái)七號(hào)信令大話務(wù)量呼叫模擬器A模擬一個(gè)發(fā)端交換局,連接到中興程控交換機(jī),再匯接到另一臺(tái)一號(hào)信令大話務(wù)量呼叫模擬量呼叫模擬器B模擬一個(gè)收端交換局。發(fā)端局和匯接局間有4對(duì)E1中繼,每對(duì)E1中有30條話路,第一對(duì)E1中有1條七號(hào)信令鏈路,因此兩個(gè)局之間共有1條七號(hào)信令鏈路和120條話路。大話務(wù)量模擬器A作為發(fā)話方,在每個(gè)話路上按所設(shè)時(shí)長(zhǎng)產(chǎn)生一次呼叫,并記錄成功的呼叫次數(shù)。被測(cè)試系統(tǒng)高阻跨接在發(fā)端局和匯接局之間的第一條E1上,經(jīng)過(guò)數(shù)字交叉連接設(shè)備的輸出接口采集七號(hào)信令消息,以TCP/IP數(shù)據(jù)包的形式,通過(guò)10M以太網(wǎng)傳送到詳細(xì)話單生成服務(wù)器生成詳細(xì)話單,與呼叫模擬器統(tǒng)計(jì)的話單進(jìn)行比對(duì),檢查被測(cè)系統(tǒng)生成話單的準(zhǔn)確性。

            為了衡量其處理31條七號(hào)信令鏈路能力,檢查“七號(hào)”信令分析系統(tǒng)”在單位時(shí)間內(nèi)可以處理的七號(hào)信令消息的數(shù)量,并保證系統(tǒng)在高信令負(fù)荷下不會(huì)遺漏七號(hào)信令消息。需要在七號(hào)信令消息分析模塊上接入31條七號(hào)信令鏈路,并逐步增加這些七號(hào)信令鏈路上的負(fù)荷,達(dá)到呼叫模擬器最大呼叫數(shù)量。該項(xiàng)測(cè)試采用了如下等效的方法,利用“數(shù)字交叉連接設(shè)備”將一個(gè)輸入時(shí)隙同時(shí)交換到多個(gè)不同的輸出時(shí)隙的功能,可以將上述的1條七號(hào)信令鏈路的消息復(fù)制31份,從而在31條鏈路上產(chǎn)生朵的信令負(fù)荷,輸入到七號(hào)信令消息分析模塊進(jìn)行消息處理。

            由于七號(hào)信令話單采集系統(tǒng)采用監(jiān)測(cè)七號(hào)信令鏈路的工作方式,必須保證不影響局間信令鏈路的前提下跨接,因此要對(duì)高阻跨接設(shè)備的物理特性進(jìn)行測(cè)試,檢查其是否對(duì)原鏈路引入誤碼,同時(shí)是否對(duì)本身引入誤碼。

            隨著電信行業(yè)的進(jìn)一步改革以及中國(guó)加入WTO,電信行業(yè)間的網(wǎng)間結(jié)算成為各電信企業(yè)倍加重視的問(wèn)題。該系統(tǒng)鑒于目前網(wǎng)間結(jié)算的話單采集存在著實(shí)時(shí)性差、采集點(diǎn)分散、過(guò)分依賴(lài)于交換機(jī)提供的接口、可靠性差以及結(jié)算欠準(zhǔn)確等

            不足,設(shè)計(jì)的一套大容量話單采集系統(tǒng)——七號(hào)信令話單采集系統(tǒng)(GSS07)。采用一種嶄新的話單采集方式,具有技術(shù)先進(jìn)、實(shí)時(shí)性高、容量大、安全性好、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)證明其有效地解決了局間話單采集問(wèn)題,非常適合電信企業(yè)的需要,可以被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)間結(jié)算、長(zhǎng)途結(jié)算、話務(wù)分析以及核帳對(duì)單系統(tǒng)。


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