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信令監(jiān)測系統(tǒng)的建設與應用

陳海英 2003/11/18

  一、概述

  隨著近幾年中國通信業(yè)的快速發(fā)展,各個運營商都得到迅猛發(fā)展,各種業(yè)務增長得非常迅速,通信行業(yè)呈現(xiàn)百花齊放的景象。同時市場的競爭也越來越激烈,網(wǎng)絡質(zhì)量、服務質(zhì)量成為市場競爭取勝的法寶。信令網(wǎng)作為電信網(wǎng)的支撐網(wǎng),目前已不僅僅只是提供支持話音業(yè)務所需的信令功能和程序,在新的業(yè)務,如智能網(wǎng)和移動網(wǎng),信令網(wǎng)的負荷呈非線性增加。信令網(wǎng)的維護、優(yōu)化在網(wǎng)絡優(yōu)化中已占據(jù)最重要的地位。信令網(wǎng)正逐步從以前的分散管理、維護走向集中監(jiān)控、維護。

  信令網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效關系著整個電信網(wǎng)的網(wǎng)絡質(zhì)量。

  以往信令維護一般都是通過設備自身和儀表儀器完成,手段落后,一般都是等到出現(xiàn)問題才進行測試,維護處于被動。隨著信令網(wǎng)變得越來越復雜,以往的被動維護已不能滿足需要,迫切需要能夠?qū)π帕罹W(wǎng)進行集中管理和實時監(jiān)測的工具。目前,大部分電信運營商都采用信令監(jiān)測系統(tǒng)對信令網(wǎng)進行管理。筆者依據(jù)多年對信令監(jiān)測系統(tǒng)維護管理的經(jīng)驗,從典型的信令監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構入手,通過分析其主要應用技術后淺談一下信令監(jiān)測的必要性。

  二、系統(tǒng)組網(wǎng)方案及設備配置

  典型的信令監(jiān)測系統(tǒng)一般采用分布式處理結構,分為中心站、遠端站和廣域網(wǎng)三部分。其中遠端站一般設在信令比較集中的地方,如交換機房,可以節(jié)省投資;中心站由圖形工作站和中心服務器組成局域網(wǎng),一般設在維護人員集中的網(wǎng)管中心,可以實現(xiàn)集中維護、集中管理;廣域網(wǎng)一般利用已有的廣域網(wǎng)或2Mb/s專線,在本案例中,廣域網(wǎng)主要傳送原始數(shù)據(jù)和CDR,通過估算,需要1M多的帶寬,因此采用2Mb/s專線。網(wǎng)絡結構圖如圖一所示。系統(tǒng)通過高阻適配器在7號信令鏈路的2Mb/s口上直接采集數(shù)據(jù),高阻適配器采用高阻技術、隔離技術、適配技術,使數(shù)據(jù)采集時不會影響到信令鏈路工作,又能遠距離傳輸。數(shù)據(jù)通過長距離測試線送到遠端站,遠端站完成數(shù)據(jù)的采集和預處理,形成CDR(呼叫詳細記錄),生成的數(shù)據(jù)報告送到遠端站服務器,并通過廣域網(wǎng)送到中心站服務器數(shù)據(jù)庫。

  目前許多電信運營商在各地主要的網(wǎng)絡結構只有遠端站,沒有中心站,中心站設立在一個重要的中心城市。典型的主要配置建議是前端機采用DCM100-P采集數(shù)據(jù),可同時處理64條NO.7信令鏈路;采用SUN Netra X1作為服務器,處理采集的數(shù)據(jù);采用GPS授時系統(tǒng),保證系統(tǒng)時間同步;路由器采用CISCO-2610,連接遠端站和中心站。


圖一

  三、系統(tǒng)主要的應用技術

  信令監(jiān)測系統(tǒng)的研究和應用主要在 90 年代,隨著Interner和Intranet的發(fā)展,微機處理能力的提高,管理NO.7網(wǎng)絡和實現(xiàn)信息資源共享成為可能。在本系統(tǒng)中主要采用了以下一些應用技術。

  1、 計算機處理技術。前端機的數(shù)據(jù)采集采用模塊化結構,每個采集卡可處理32條信令鏈路,按不同的需求配置不同數(shù)量的采集卡,保證了系統(tǒng)的高擴展性。經(jīng)過采集的數(shù)據(jù)通過前端機、遠端站、中心站服務器分布式處理,保證了系統(tǒng)的高處理能力。

  2、 時鐘同步技術,本系統(tǒng)采用GPS時間同步與網(wǎng)絡同步結合方式。GPS時間同步是在每個遠端站設計GPS接收系統(tǒng),該方法保證每個遠端站時間采集精度為±1ms。網(wǎng)絡同步為中心站定時向各遠端站發(fā)送定時校準信號,保證各遠端站的時間精度在±5ms之間。

  3、 高阻隔離適配技術。本系統(tǒng)采用的測試頭阻抗大于2K,并采用不可逆耦合線圈,使測試系統(tǒng)不會影響到被監(jiān)測信令鏈路。通過適配器改善波形,使傳輸距離能達到1000米。

  4、 先進的后向消息觸發(fā)技術。后向觸發(fā)是指開辟緩沖區(qū),暫時儲存某個呼叫的相關信息,直到收到該呼叫的后向消息時才觸發(fā),開始反向在儲存的數(shù)據(jù)中查找前向呼叫消息,合成一個呼叫記錄。這種技術對于存在的負荷分擔的鏈路的優(yōu)勢是較易實現(xiàn),合成的準確性高。

  四、網(wǎng)間信令監(jiān)測的必要性

  進行網(wǎng)間信令監(jiān)測是國內(nèi)出現(xiàn)多家電信運營商后出現(xiàn)的課題,也是國家進行監(jiān)管電信市場的一個有力手段,無任對于電信運營商自身來講,還是對于國家監(jiān)管機構,甚至對于消費者而言都有其非常的必要性,主要體現(xiàn)在每個電信運營商自身要合理分配網(wǎng)絡資源離不開它;要充分分析網(wǎng)絡指標提高網(wǎng)絡服務質(zhì)量,減少運維人員的日常工作量離不開它;要對網(wǎng)絡進行實時監(jiān)測也離不開它;要預防各電信運營商之間糾紛以及消費者進行欺詐等更離不開它。

  1、合理分配網(wǎng)絡資源

  通過不同時期的網(wǎng)間話務分析,制訂出網(wǎng)間話務發(fā)展的趨勢圖,及時制訂網(wǎng)間的擴容計劃;對同一地點不同時期的話務變化,如一些地方定期舉行一些活動,在活動期間話務量很高,在平時話務量由很低,如果增加設備,在平時就顯得浪費,通過對話務的分析,得出話務變化規(guī)律,制訂出在話務擁塞時的應急方案。統(tǒng)計不同局向話務的分布,根據(jù)話務量分配相應數(shù)量的網(wǎng)間中繼數(shù)和信令數(shù),做到既不會浪費資源又保證話務通暢;

  2、提高網(wǎng)絡服務質(zhì)量,減少運維人員的日常工作量

  通過對全網(wǎng)信令的分析,在日常的維護中提供了有力的幫助,提高了用戶的滿意度。如在網(wǎng)絡發(fā)生變更后,容易因為中繼物理連接問題產(chǎn)生現(xiàn)單通、串音、靜音的問題,在以往的維護一般都是通過對該局向的中繼進行測試,查找出產(chǎn)生問題的中繼,一般需要較長時間,同時還必須對端配合。但是通過對全網(wǎng)超頻超短呼叫的統(tǒng)計,可以很快發(fā)現(xiàn)超頻超短呼叫大部分集中在相同的一些中繼上,這些相同的中繼就是存在問題的中繼,通過對這些中繼的處理,快速提高通話質(zhì)量,提高用戶的滿意度,同時也減少了運維人員的工作量。對用戶投訴的計費差錯問題,通過跟蹤用戶的呼叫過程,分析呼叫信令是否異常(如應答、拆線信號),判斷是因網(wǎng)絡異常引起的計費或是由用戶原因引起的計費,從而能給用戶一個合理的答復。

  3、網(wǎng)絡實時監(jiān)測

  實時監(jiān)測跟掛表測試相似,不過它是對全網(wǎng)進行測試,掛表只能對特定的幾條信令進行跟蹤,同時他還具備了聲光告警,能快速放映出整個網(wǎng)絡的信令運行狀態(tài)。在一些交換機中,對誤碼的容忍度較高,對一些鏈路因物理原因引起的偶爾滑碼、瞬斷不會產(chǎn)生聲光告警,只是在內(nèi)部產(chǎn)生一條記錄,因此經(jīng)常產(chǎn)生對端申告有鏈路告警,但本端在交換機卻查不到。但是這些告警在信令監(jiān)控上能立即放映出來,幫助運維人員立即改善鏈路的質(zhì)量。實時監(jiān)控還能在信令調(diào)測中起到很大幫助,如有一次兩個接口局割接兩條信令鏈路時,測試一切正常,但是監(jiān)測系統(tǒng)卻出現(xiàn)鏈路負荷低告警,按照兩局得到話務量,不應該出現(xiàn)這種情況,到系統(tǒng)一查,發(fā)生對端鏈路負荷分擔的數(shù)據(jù)有問題,對端發(fā)送只是集中在其中一條信令上,另外一條信令基本不起作用。實時監(jiān)控中還能對用戶進行實時跟蹤,對具有爭議的問題進一步驗證。如對用戶投訴有時某些號碼來電顯示不正常,可以通過號碼跟蹤對該號碼進行測試,得出是用戶原因、本端網(wǎng)絡原因還是對端沒有送號碼過來。

  4、防止欺詐或糾紛行為發(fā)生

  因各種原因,有時在網(wǎng)間會出現(xiàn)呼叫不暢或者信令異,F(xiàn)象,這種現(xiàn)象一般都是具有規(guī)律性。通過對不同時期網(wǎng)間接通率和呼損情況進行觀察,可以及時避免網(wǎng)間的欺詐行為。對網(wǎng)間話務量的統(tǒng)計,如果只是憑交換機本身進行統(tǒng)計,因統(tǒng)計點不同,可能造成雙方的值不一樣,這個問題在網(wǎng)間結算和網(wǎng)間是否需要擴容時就可能產(chǎn)生不同的見解。通過對異常呼叫的統(tǒng)計,如主叫號碼異常、沒有送主叫號碼、主叫號碼位長不足等情況,及時與對方運營商協(xié)商,規(guī)范網(wǎng)間呼叫流程,減少用戶的投訴。

  某個局向進行呼損統(tǒng)計,系統(tǒng)對各種呼損原因都進行統(tǒng)計,可以觀察到網(wǎng)間所有用戶的呼叫質(zhì)量情況。對不同時期各種呼損比重的比較,找出存在問題的地方,通過與對方運營商協(xié)商,提高網(wǎng)絡服務質(zhì)量。在實際應用中,有一次某甲運營商發(fā)現(xiàn)對端某乙運營商有規(guī)律的送用戶免費應答信令ANN,比例達到占所有呼叫的0.3%,造成甲運營商不必要的話費收入損失,通過對ANN信令展開觀察,發(fā)現(xiàn)是某甲運營商的用戶在撥打某乙運營商某類型的用戶時發(fā)送的是ANN信令而不是正常收費應答信令ANC,所以某甲運營商馬上將所掌握情況后呈交給某乙運營商,要求其修改其應答設置,及時挽回了某甲運營商的損失。對送ANN信令的呼叫展開的信令流程,在該過程中可以看到,對方在用戶應答時送ANN,而沒有按照協(xié)議規(guī)定送ANC。

  在日常維護中,偶爾還可能碰到一些惡意用戶,他們鉆了一些政策的空子,惡意占用了大量的網(wǎng)絡資源,造成網(wǎng)絡負荷異常,影響了別的用戶對網(wǎng)絡的使用,也影響了網(wǎng)絡的安全。通過系統(tǒng)對超長超頻用戶的統(tǒng)計,找出這些用戶,進行妥善處理,使網(wǎng)絡使用恢復正常。

  五、對信令監(jiān)控的展望

  隨著數(shù)據(jù)業(yè)務和智能網(wǎng)的蓬勃發(fā)展,信令網(wǎng)的重要性在近幾年也開始得到重視,用戶的呼叫已不僅僅依賴話務,更多的是依賴信令的接續(xù)。以前的網(wǎng)絡監(jiān)控主要是針對設備運行情況、話路路由配置和性能狀況進行監(jiān)控。對于由信令引起的呼叫異常則無能為力,這對電信業(yè)務的發(fā)展是一個很大的約束。隨著通信業(yè)競爭越來越激烈,市場對網(wǎng)絡支持能力要求要求越來越高。因此,作為維護有力的工具,信令監(jiān)控系統(tǒng)將在網(wǎng)絡建設中處于必要地位。

中國通信網(wǎng)(www.c114.net)


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