信令监测平台（精选九篇）
信令监测平台 篇1
随着电信技术的发展,电信网从最基本的语音业务、网络接入提供发展到现在的综合信息通信集成服务。现有信令监测系统自身存在架构封闭、接口不开放等问题,很大程度上限制了上层跨系统综合性应用的拓展实现,并大大降低了系统的灵活性,增加了运营商成本投入。
1 信令监测平台发展趋势分析
利用统一存储方式在信令监测平台的基础资源上进行水平化整合,通过统一的信令数据格式提供给自有业务系统或第三方,开放基于信令分析的业务研发能力,增强新业务适配的精准化能力和快速响应能力,为联通提供更精准的个性化服务.
2 统一信令监测平台目标
(1)要实现全网统一的信令数据库,解决数据共享问题。统一的数据库保证了信令数据的完整性、一致性、独立性以及持久性。
(2)对现网已有的信令采集设备完全兼容。
(3)实现统一的原始数据、合成数据等规范。统一的信令数据格式保证了各系统间交互的简便性,解决了不同设备厂家共享信令数据的问题。
(4)提供统一的对外接口,可作为自有业务分析或第三方系统的唯一信令数据提供接口。统一的外部接口为信令应用层厂家使用信令数据提供了保证,外部接口需要保证信令传输的正确性、完整性和安全性。
四、统一信令监测平台
3.1 平台架构
(1)信令采集层
采集层将各采集平台进行整合,实现对各个链路中各种物理接口和协议的实时数据采集。随着网络IP化进程的加快,目前信令采集主要针对7号信令和IP信令两种信令。
(2)统一存储及共享层
统一存储保证了信令数据的完整性、一致性、独立性以及持久性,并实现了信令数据的多处理和应用共享。统一存储层中存储的合成数据可以直接提供给上层应用层使用。当存储层中存储数据不能满足上层应用需求是,上层应用系统可通过统一指令模块下发指令到采集层,从而生成和传送上层应用所需要的数据。
(3)应用层
位于顶层的应用层可以在下层对外接口基础上提供丰富的业务应用,比如用于运维管理、用户行为分析、智能网优支持以及增值应用等。借助多种业务应用,运营商可全面掌握网络情况,并对市场动向做出快速反应,同时依据用户行为特点对市场分析给予指导性意见。
3.2 数据挖掘
随着移动通信网中业务的多样化,各类基于信令检测平台的应用系统蓬勃发展,信令分析挖掘的内涵也逐渐变得丰富起来。用户的满意度已不仅停留于简单的业务上,他们将对更高层次的服务提出要求,更多地根据服务质量决定对网络的选择。随着网络和业务的发展,我们可直接测量得到的体验与真实用户体验之间的差异越来越大,传统网络质量考核体系已不能够可观地反映客户感知。
海量数据挖掘能够发现隐含在大规模数据中的知识,基于用户行为分析,提高信息服务的质量。统一存储的数据为数据挖掘提供了支持。四川联通针对其实际情况,在已有应用系统基础上,对信令数据进行了进一步的深度挖掘,包括国际异常话务日常监控和分析、超频超短话单监控分析、智能交通、SIM复制卡等等。
(1)国际异常话务日常监控和分析
国际异常话务日常监控和分析功能支持国际话务监测统计,包括国际话务按国家统计、按中继局统计;支持国际话务异常突变告警,以窗口形式呈现文本告警内容,并进行短信或邮件的提醒;对国际长途呼叫业务异常行为监测统计,包括虚假主叫号码分类统计、主被叫号码相同统计、通话超长超频主叫号码(按日)统计、通话超短超频主叫号码(按日)统计。
(2)超频超短话单监控分析
超频超短话单监控分析能够支持维护人员定位故障,分析出某中继在某个时间段内产生的主、被叫频率较高的用户,并以报表的形式展现出来;支持网优人员评估网络质量能够对信令进行不同维度组合的数据查询统计,并输出统计结果;支持深入分析,从各维度统计分析超短通话事件,并在各维度上进行集中度分析,支持对超短通话的自定义设置。
(3)智能交通
智能交通通过借鉴浮动车辆采集模式,建立基于联通无线通信系统的交通信息综合服务平台:以具有GPS功能的联通智能手机作为主要交通信息采集终端,结合联通无线通信系统信令数据中的位置信息,以个人的交通出行行为(而不是以绑定车辆)作为交通路况采集数据源,并以其它数据源为补充(如交管数据);利用联通无线移动网络向交通数据处理系统传输采集智能手机当前GPS地理信息和联通无线移动网络定位数据;通过GIS等技术对移动终端位移信息进行地图匹配,分析获得相关路段交通状况,通过数据挖掘技术分析计算最优路径,实时规划出行路线,并提供众多增值服务。
4 统一信令监测平台关键技术
(1)开发制定原始数据格式规范。需要定义原始信令数据规范,数据采集完成后需要按照规范形成统一的信令数据格式存储。
(2)开发制定XDR/CDR格式规范。需制定统一的XDR/CDR接口规范,数据采集完成后按照统一的合成数据格式进行存储。
(3)开发制定针对上层业务功能需求的数据接口。需要定义信令共享层与应用层交互的接口与规范,完成CDR、业务信令数据的可靠传输,可以提供应用层关注的业务信令数据,保证传输过程的可靠性与安全性。
(4)需要完成与现网各厂家采集平台的整合,需要现网各厂家采集平台与统一信令平台进行连接,以便实现不同厂家采集系统间互通。
(5)根据各接口规范进行软件开发与验证。各个信令监测系统厂家需要严格按照相关规范进行软件和系统的开发,各个厂家不同层次的平台能够实现互联互通。
(6)根据采集的信令数据,深入分析实际需求,对信令数据进行深度挖掘。
参考文献
2信令网监测系统的建设(审核后) 篇2
信令监测系统的建设
无线3G勘察设计院 王菊英
摘要：随着电信行业数据业务的不断发展，信令网作为电信支撑网的重要组成部分，其基础地位不容忽视。本文主要介绍信令网系统及信令监测系统的作用、信令监测系统的体系架构、信令监测系统数据采集方式分析，另外对软交换网络信令监测系统与电路交换网络监测系统进行比较，分析其信令监测系统的不同之处，并对信令监测系统实际部署的一些问题进行探讨。
关键词：七号信令、SIGTRAN信令、信令监测 1.引言
信令网是通信网的神经中枢，在电话网、移动网、智能网等通信网中已成为不可缺少的一部分。随着通信技术的发展，其应用越来越广泛，信令网已成为现代通信网的重要支撑网。因此，通过对信令这一通信网的“神经元”的监测分析，就能判定电信网运行质量的高低。
“信令集中监测系统”是通过采集信令链路数据，对采集的信令协议数据进行综合分析、处理，从而判断信令网的运行状态、运行性能以及信令网支撑的电信业务的运行质量、跟踪呼叫信令的过程等，及时发现信令网和电信业务网（如电话网、智能网、移动网等）的故障隐患，查找故障点，为故障的解决提供有利的工具。在网络资源、网络质量、通信业务等各类统计分析方面，信令监测系统作为专业网管系统和经营分析系统的补充，统计网络运行的详细指标，对故障进行定位分析，实现全网的实时呼叫跟踪，监测运营商QoS（服务质量）、网间SQA（服务质量协议）等。
信令监测系统主要是对No.7信令系统和软交换信令系统的监测。2.信令系统特点
2.1 NO.7信令系统的特点
No.7信令是一种局间信令系统，一般不负责用户终端和端局之间用户线上面 信令网监测系统的建设
信令的传输和处理，只负责交换机之间、局交换机和其他电信设备之间的信令传输和处理。需要注意的是，和其他信令系统一样，No.7信令系统不负责进行具体语音信号的传输，但是它负责协调各种电信设备，使各种电信设备能够准确地建立语音链路，为用户提供服务。
从信令的传输方式来看，NO.7信令采用的是共路信令方式。共路信令方式是指信令的传输不像随路信令方式一样占据话路进行传输，而是把所有的信令信号都集中到一条专用信道进行传输。
从软件层次区分，NO.7信令系统可以分成包含三个功能级消息传递部份（MTP）和作为第四个功能级的业务分系统。三个功能级分别对应了开放系统互联参考模型的物理层、链路层和网络层。作为第四个功能级的业务分系统建立在网络功能级消息传递部份的基础上面，实现了各种和业务有关的协议和功能，包括电话用户部份（TUP）、ISDN用户部份ISUP）、信令连接控制部份（SCCP）、事务处理应用部份（TCAP）、移动应用部份（MAP）和操作维护应用部份（OMAP）等，这些协议和功能对应了开放系统互联参考模型的传输层、会话层、表示层和应用层，还有网络层的一部份（比如信令连接控制部份就属于网络层）。
No.7信令系统的设备主要可以分为三种：负责将交换机的查询信号转换成No.7信令的业务交换点（SSP）、负责转发信令的信令传输点（STP）、负责业务逻辑的业务控制点（SCP）。到目前为止，中国电信，中国移动等运营商已经建成了由高级信令转接点(HSTP)、低级信令转接点(LSTP)和信令点(SP)组成的3级No．7信令网。
No.7信令系统不仅可以用来传送电话网和综合业务数字网中电路接续所需的局间信令，而且能在移动通信网中的移动交换中心(MSC)、访问位置登记器(VLR)、归属位置登记器(HLR)之间传送与用户漫游有关的各种位置信息；在智能网中的业务交换点(SSP)、业务控制点(SCP)和智能外设(IP)之间传送各种信息，支持完成各种智能业务；还可以在No．7信令网中传送各种操作、维护和管理消息。2.2 软交换信令系统的特点
软交换网络与传统的电路交换网络相比，具有以下特点：首先软交换网络将 信令网监测系统的建设
呼叫控制功能与语音媒体流传送功能分开，由不同的网元实现。而不是像传统电话网中均由交换机实现：其次软交换网络内部信令消息及媒体消息均承载在分组网络中传送。
软交换网络中的信令系统与传统交换网络不同。软交换网络内部的信令不再承载在传统的No.7信令系统中，而是采用IP数据网络传送；其次软交换信令系统中引入了很多新的协议，软交换系统中信令系统及协议如图1所示。
图1 软交换网络信令系统
从图1中可以看出，软交换网络中软交换设备（soft switch，SS）负责呼叫控制及处理所有的呼控协议，是软交换网络的核心设备。软交换设备将ISUP（ISDN用户部分）信令打包在SIGTRAN（信令传输）协议中，通过信令网关（signaling gateway，SG）与传统PSTN实现信令互通。软交换设备间采用SIP-I 进行交互；软交换设备与媒体网关（media gateway，GW）间采用H.248协议进行交互，实现软交换设备对媒体网关的控制；SIP智能终端与软交换设备间采用SIP信令进行呼控。传统 PSTN网元与SG间采用ISUP协议，可以采用传统的No.7信令监测系统对其进行监测。SIGTRAN、SIP-I、H.248、SIP（会话初始协议）承载在IP数据网中，这些协议在可传统的No.7信令监测系统上引入软交换信令监测系统实现监测功能。
3.信令监测系统的建设
3.1 信令监测系统的功能
软交换网络和传统电路交换网No.7信令监测系统的基本功能如下： 实时告警功能：可以对涉及信令的网络网元发生故障进行实时告警。信令网监测系统的建设
实时监测功能：可以对网络运行质量进行分析及为故障定位提供实时监测工具，包括呼叫跟踪、在线协议测试、实时接通率查询等。
网络性能分析功能：可以提供对网络质量、业务流量流向的综合统计分析。 用户行为分析功能：通过对主被叫用户号段的细化分析，可以了解各类用户的具体通话情况，并可根据通话方的分布情况及话务量的变化，对用户离网倾向、大客户业务倾向等指标做出分析及预测。
互联互通监测功能：对于关口局，可借助信令监测系统对互联互通的通信质量做实时监控，以便及时发现问题、准确定位产生问题的原因。
软交换网络的信令监测系统除了继承传统电路交换网信令监测系统的功能外，还有其特有的功能：
语音质量分析：软交换网络的语音媒体流承载在IP数据网中，软交换网络信令监测系统应实时监控分组数据网是否可以实现电信级语音质量。 IP承载网质量分析：软交换系统的IP数据承载网与传统的电路交换网络相比较在数据传送过程中会出现丢包、时延、抖动等问题。信令监测系统应可以进行实时监控，并快速定位、分析产生问题的原因。
IP承载网安全监控：IP数据承载网在一定程度上更容易受到恶意攻击。信令监测系统应可以对软交换网络中的信令进行全程跟踪及分析，为分析恶意的网络攻击提供数据。3.2 信令监测系统的体系架构
No.7信令监测系统与软交换网络信令监测系统的体系架构是一致的，如图2所示，分为接入层、采集层、处理层、存储层及呈现层。信令网监测系统的建设
图2 信令监测系统体系结构
接入和采集层的功能主要是在不影响信令传输的前提下，依据所采集信号的特点，采用不同的方式将所监测的信令接入信令监测系统。
处理层主要设备为前端机，实现的主要功能包括实现监测告警判断，信令链路负荷统计信令解析、合成，信令数据存储，即对原始数据进行分析，去掉所采集信令消息中的填充单元等无效数据，进行CDR/TDR合成处理。由网络通信模块将合成好的CDR/TDR记录数据传送到其他服务器处理设备中。
存储层一般被称作中心站，中心站由数据库服务器、图形工作站等组成，设备之间组成局域网，实现对前端机输出的基本数据的综合分析与处理、存储、维护功能以及按照业务、协议、数据类型进行各种统计、分析和合理组织，实现系统的各种应用。
呈现层主要是指客户终端或者反牵终端。为客户提供友好的用户界面，便于用户进行在线监测、告警分析、生成各种报表或者进行网络性能分析等，提供强大的分析应用。
在信令监测系统网络组织中，接入采集层及前端机一般设置在各本地网，而中心站通常集中设置。
3.3 软交换网络与电路交换网络信令监测系统的比较
从以上分析可以看出，软交换网络的信令监测系统与电路交换网络信令监测 信令网监测系统的建设
系统相比较，其系统架构基本相同，都分为信息接入采集层、处理层及存储层等。但由于软交换网络不同于电路交换网络，其信令承载在IP数据网络中，所以其信令监测系统有自身的一些特点。
（1）监测的信令范围
传统电路交换网的信令监测系统只监测ISUP、TUP、MAP、INAP等信令，一般对E1端口进行信号采集，而软交换网络中除了需要监控传统电路交换网络中的信令外，还需要监控SIP、H.248、SIGTRAN、SCTP、RTP等信令，信号采集端口包括E1、FE及GE。软交换网络信令端口及协议的复杂性为软交换信令监测系统的实现带来新的挑战。
（2）信令采集方式
软交换信令监测系统与传统No.7信令监测系统相比较，不同之处主要是信令信息的采集方式不同。传统No.7信令监测系统一般采用高阻跨接的方式采集信令，而软交换网络中不同设备、不同类型的端口所采用的信令采集方式不同。
★ 传统交换网络NO.7信令的采集方式
对于传统交换网络，即基于NO.7信令网络主要通过对STP(信令转接点)、SP(信令点)信令链路所在的E1系统的监测来实现的。数据采集模块通过测试线连接到DDF配线架，以高阻不可逆隔离方式接入到信令链路，保证系统在采集数据的同时，不会将信号回送给信令链路。实时采集信令信息．通过和应用系统之间的连接把信息实时传递给应用系统。同时，支持时隙自动配置和物理状态测试功能。★ 软交换网络信令监测系统数据采集方式
在软交换网络中，采集信令的方式依据所采集信令接口不同，分为交换机镜像、以太网分路器（TAP）或者分光（光纤分路器）等多种接入方式。
软交换网络中信令系统包括PSTN侧信令及软交换网络内部信令。从图1中可以看到，软交换网络通过SG设备与PSTN实现信令互通，SG设备PSTN侧为E1端口，与传统No.7信令监测系统相同，可以采用高阻跨接的方式进行信令采集。
软交换内部信令包括SS、SG、TG、AG、IAD间承载在IP数据网络中的信 信令网监测系统的建设
令，其接口类型为FE接口或者GE接口。对于FE接口，有两种信令采集方式，即TAP及交换机镜像的方式；对于GE接口，一般采用分光（光纤分路器）接入的方式进行信令采集。
以下主要介绍软交换网络数据采集中特有的TAP方式及交换机镜像方式。（1）TAP方式
如图3所示，软交换设备与媒体网关（TG）等设备间信令串连接入TAP设备。经过TAP设备后，信令分两个方向，一个分支接入网关设备，另一分支接入前端机进行信令的初步分析。将TAP设备串连入网络后，不影响信令的联通性。在将TAP设备接入系统时，采用TAP方式进行数据采集，需要短时间中断业务。
图3 TAP采集方式
（2）交换机镜像方式
软交换网络中另一种信令监测的数据采集方式是通过在信令经过的以太网交换机上配置数据镜像对信令进行监测。这种方式没有其他设备的介入，对信令系统影响最小，操作实现比较简单，不需要中断软交换网络的业务，但是在以太网交换机上做数据镜像对以太网交换机的性能有所要求，当被镜像的端口流量较高，对于低端交换机，端口流量超过30 Mbit/s，对于高端交换机，端口流量超过50 Mbit/s时，不太适合采用这种方式。
软交换网络由于有多种信令端口，其信令监测系统的数据采集方式与传统的电路信令监测系统相比较，增加了TAP数据采集方式及以太网交换机数据镜像的方式。
传统电路交换网络中，高阻跨接的信令采集方式比较成熟，可以保证对信令 信令网监测系统的建设
系统不产生影响。软交换信令监测系统中TAP采集方式及数据镜像的方式各有优势及缺点，还需要完善，以保障在信令监测中对现网不造成影响，尽量不中断业务。
（3）信令监测系统的功能
软交换信令监测系统除了完成传统电路交换网信令监测系统的功能外，还可以进行软交换网络语音质量分析，进行IP承载质量分析，并对IP承载网进行安全监测。
3.4 信令监测系统的实际部署情况
目前各运营商对传统电路域的NO.7信令监测系统的建设都比较完善，随着软交换网络的部署，软交换网络信令监测系统开始商用。但鉴于软交换网络部署处于起步阶段，关于软交换信令监测系统标准的制订工作相对比较滞后。只是软交换网络部署较早的运营商制订了适合本企业的企业标准，如中国移动通信公司制订的《软交换网络维护用测试仪表技术要求》等。
虽然软交换网络信令监测的标准制订工作还需要加强，但主流的测试仪表厂家已经能够提供软交换网络分析仪，对软交换网络的信令进行监测。
目前国内主流厂商，如中兴公司的软交换监测系统解决方案建立在原有No.7信令监测系统的基础上。软交换网络监测系统只有数据采集和前端机有所不同，其他如中心集中处理系统、数据存储系统等都可以与原No.7信令监测系统共用。
比较几种商用系统，各有独到之处。采用监测仪表，信令监测设备部署灵活，而建立在No.7信令监测系统基础之上的软交换信令信令监测系统更便于管理。不同的需求可以考虑采用不同的软交换网络监测方案。
在实际部署过程中主要有以下几个问题需要重点考虑。
首先需要确定软交换网络中信令采集方式，目前串联信号采集设备的方式需要暂时中断软交换网络中被监测的信令或者媒体流通路，会暂时中断业务。数据镜像的方式虽然不需要中断业务，但会加重以太网交换机的处理负荷，不适合监测大量数据的场景。建议在监测数据量较小的情况下，采用数据镜像的方式，而监测数据量较大时采用串联采集设备的方式，并选择业务量较小的时段实施。信令网监测系统的建设
在实际部署中另一个需要解决的问题是软交换网络监测系统与原No.7信令监测系统是否需要统一建设的问题。在很长的一段时间内，TDM电路交换网与软交换网络将并存。如果需要全程监控呼叫，需要中心处理层可以同时处理软交换网络及电路交换网络采集的信息并进行综合分析。
在部署中还需要注意的问题是软交换监测系统对软交换网络协议的支持程度。一般厂家对软交换网络协议的支持都是分期、分步骤的，所以部署软交换网络监测系统选型时需要结合网络需要、厂家协议的支持能力及时间表进行确定。
总的来说，软交换网络的监测仪表或者平台在技术层面已经相对比较成熟，已经可以进行实际部署及商用。
6、结束语
信令监测型无线网络优化系统设计 篇3
【关键词】网络优化；用户感知；信令分析；信令监测
无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化了的红外线技术及射频技术。无线网络与有线网络的用途十分类似，二者最大的不同在于传输媒介的不同，无线网络利用无线电波取代了有线网络的线缆。
无线网络优化[1]就是通过对现网的设备、设备参数和网络结构的调整等手段对已有网络进行合理化配置，充分发挥现有的网络系统资源的效能，使网络设备的性能达到最佳。优化的过程是寻找网络设备的一系列配置变量的最佳搭配值，调整有关性能指标参数，最大限度地发挥通信网络的潜力，提高通信网络的整体服务质量。
1.基于信令监测的新型无线网络优化系统
基于信令监测系统的网络优化有助于提高全网接通率，降低营运成本，增加业务收入，提高网络稳定性的功效，将逐渐扩大使用的占比的份额，成为主流的网络优化工具。
1.1算法总体流程
流程说明：
（1）开始：基于信令监测的优化系统启动。
（2）业务、网元、GIS配置数据初始化：从数据库加载业务、网元、GIS等基础数据。
（3）动态采集Iub、IuCS、IuPS、Abis、A、Gb接口上的数据：通过系统的采集板实时采集以上接口的数据。
（4）以60秒为步长，对采集来的数据进行解码和分析：一次处理60秒内接受来的数据，首先对数据进行解码，然后把解码后的数据赋给各个功能模块进行各种指标的分析，主要包括网络深入覆盖分析、载频优化分析、干扰分析、用户行为和感知分析、MR透视、投诉处理以及其它专题分析。
（5）结果处理与统计：将各个功能模块分析出来的结果进行汇总和综合分析，给出优化建议。
（6）结果显示（GIS显示与表格显示）：把处理后的结果进行显示，显示主要有两种途径，一种是在GIS地图上显示，一种是用表格显示汇总后的数据。
1.2网络深入覆盖优化
冗余站点优化。通过统计测量报告的信息，建立MR 电平矩阵，通过分析邻区电平强度，评估某一个地区冗余覆盖的情况，结合该区域的话务量信息，发现冗余站点。
交叠覆盖优化。通过发现每个小区的中心覆盖区域，评估在在每个小区的中心服务区域的交叠覆盖程度，减少交叠覆盖。
1.3干扰分析和频率优化
对所有时隙的掉话、电平、质量和干扰等情况进行监控和分析，由此可发现载频的隐性故障。
通过收集测量报告，统计测量报告中的主邻区信号关系，可以推导出小区的干扰矩阵，以小区干扰矩阵为基础，可以分析每个小区每个频点受干扰的严重程度及其干扰源，给出频率优化的建议。
1.4用户行为和感知分析
通过对每个用户手机产生的MR数据进行图形化处理，清晰呈现出用户当时的行为和感知。主要包括用户级质量分析、用户级干扰分析、TA关联分析、感知差掉话分析等。
1.5 MR透视
MR是来自于手机和BTS端的测量报告，反映了网络的无线环境。通过多种方式呈现无线测量效果，用户手机所处无线环境，是网络优化的重要手段。
1.6投诉处理
通过呼叫跟踪系统，保存海量的呼叫信令数据，对用户投诉进行信令回溯，并通过定位的形式，在GIS系统上找出网络的问题，快速定位问题区域。
1.7其它专题分析
对于TD-SCDMA网络进行专题性分析。包括：接入性能分析、切换分析、容量分析、PS业务分析、VP业务分析、位置区更新分析、路由区更新分析、2/3G互操作分析、邻区分析等。
通过对CDR信令数据设定条件进行查询及分析，帮助优化工程师对业务使用状态进行深入分析，为解决业务使用中出现的问题和提高网络质量提供参考依据。
2.技术创新点
2.1首创性将MR电平分析和话务量结合，调整基站发射功率
由于基站密度越来越高，半径越来越小，网络的整体干扰持续上升。一些强信号区域的基站机顶发射功率可以大幅降低，甚至基站暂时退服。本系统基于手机测量报告生成MR电平矩阵，结合忙时话务量进行分析，划分出“全时冗余小区”、“闲时冗余小区”、“过覆盖小区”，对冗余小区进行停机或调整机顶功率，将话务量分担到邻区，不仅降低整网的干扰水平，而且还达到节能减排的目的，承担通信企业应尽的社会责任。
2.2基于粗糙集约简技术的用户感知模型
本系统分析海量的用户通话数据、用户投诉数据、DT和CQT数据，根据移动用户感知属性，对海量数据进行属性约简，更准确地评估用户感知模型。在TD-SCDMA的VP业务方面，更是完成了VP业务回落的感知分析。VP回落是指可视呼叫无法完成，但具备完成语音呼叫的条件，由网络通知主叫终端，以便主叫终端支持呼叫回落所需的操作。
2.3创新性的时隙分析模型
对所有时隙的掉话、电平、质量和干扰等情况进行监控和分析，由此可发现载频的隐性故障。
2.4用户投诉的回溯和处理
采用海量存储，保存VIP用户的原始信令数据。通过呼叫跟踪功能，查询指定时间和手机号码的所有呼叫。并且，可以详细查询其指定呼叫的信令流程以及该呼叫在GIS上的移动状况，迅速定位问题，减少了大量的路测工作。
2.5独特的深度覆盖优化模型
主要创新点在于通过持续监测各接口数据，提取MR获取真实用户的信号接收强度，提出了两种深度覆盖优化的方：
交叠覆盖的发现和降低。
本系统通过传播损耗和传播时延将小区的覆盖区域划分为中心服务区域和边缘覆盖区域，在此基础上提出了一种计算交叠覆盖系数的方法，基于成片小区，评估出该区域交叠覆盖的严重程度，通过调整天线和发射功率，降低交叠覆盖程度。
计算边缘覆盖余量，自动给出机顶功率的调整方案。
在覆盖区域划分的基础上，本系统提出了一种计算边缘覆盖余量的方法，利用该小区的边缘TCH功率控制信息，调整机顶功率，有效解决过度覆盖的问题。
信令监测平台 篇4
本项目的研究工作将围绕如何利用现有移动通信数据进行城市道路交通信息采集与交通状态判别展开, 其目的在于通过对基础移动信令数据的采集, 并结合用户基本面及通信行为特征对数据进行深入挖掘与分析, 实时推断与掌握道路交通状况, 面向交通管理部门提供决策信息支撑, 从而推动交通效率的有效提高。
二、主要研究内容
1、在现有移动通信数据中选择移动电话用户的通话、短消息收发、通话过程中的切换事件、位置更新等通信事件及其产生的通信数据作为交通信息采集数据源, 探讨通过移动通信数据变化反映交通状态变化的可行性。2、研究基于移动通信数据的交通信息采集的整体流程。
三、技术路线
1、移动信令采集技术
本项目将选取人民南路作为样板, 按照基站覆盖的区域, 将人民南路划分为若干小区, 为后续的交通信息判断提供基础移动通讯信息支撑。
2、移动信令数据分析技术
(1) 路网划分。路网划分是整个交通信息采集过程的基础环节。根据交通信息采集方式和路网结构的不同, 对目标路段的划分方式将影响到可获得样本量。 (2) 数据预处理。在路网划分的基础上, 对于每个检测路段, 需要对每个检测时段内提取移动通信数据进行规整。 (1) 数据规整。每个检测时段提取的移动通信数据是根据不同事件类型提取时问点存储的, 以移动台标识为索引, 对同一个移动台在检测时段内发生的通信事件进行排序整理。 (2) 非车载移动数据判别。非车载移动台, 其构成包括:在道路周边居住或工作的移动电话用户。
建立非车载移动台历史数据库的流程如下:
(1) 若移动台长期的移动范围为某一个覆盖道路的基站区域, 则该移动台为非车载移动台, 将该移动台标识存入历史数据库。 (2) 若移动台长期的移动范围为某个覆盖道路的基站区域, 以及与其有邻接关系的几个基站区域, 则取移动台一个较长时期内 (如一到两天) 在小区内所有停留时间样本的平均值, 与路段标定停留时间做比较, 若远大于标定停留时间, 则判断该移动台为非车载移动台。
3、地图匹配
交通信息采集与交通状态判断的基本单位是路段, 所检测到的活跃移动台均需要根据其时间信息与位置信息定位到某检测路段上。本项目采用基于活跃移动台小区定位与切换定位结合的方法, 在路网划分的基础上, 对移动台进行地图匹配。
因为所获得的位置更新、呼叫连接、短消息、越区切换等移动通信数据均带有通信事件发生的时间信息和所属基站小区位置信息, 根据3.1提出的路网划分方法, 基站小区与人民南路上的某个路段一一对应, 因此, 根据小区编码, 所检测到的车载移动台就能够匹配到相应的标定切换路段上。
4、交通信息提取
经过地图匹配后, 利用每个检测时段在每一个检测路段上的移动通信数据提取直接或间接交通信息.包括符合常规定义的交通参数, 以及其他能反映交通状态变化的移动通信参数。
四、应用方案
本项目的应用将是建立基于移动通信数据的交通信息采集与交通状态判别研究的仿真系统, 完成与实际情况吻合的地理信息平台、微观交通流仿真平台、移动通信仿真平台之间的数据交互与协联工作, 以及通信行为仿真和交通信息采集等核心模块的研发, 并仿真实现由移动数据采集到交通状态判别的全过程。
具体应用体系架构如图1所示:
系统运行效果在通过评测后, 将结合联通移动信息服务平台为用户提供实时通状况信息通报, 以方便用户进行路线选择, 缓解交通拥堵状况。
五、结束语
IMS信令监测系统研究 篇5
IMS网络直接面向业务层,可以为用户方便地提供多种多样的多媒体业务,为了加强IMS网络的网络维护管理、故障分析、用户行为分析和各种基于IMS信令的上层应用等功能,增强IMS网络维护、管理力度和用户的Qo S感知,IMS信令监测系统建设的重要性日益突显。
二、IMS信令系统的特点
相比PSTN和软交换网络,IMS网络结构和信令复杂程度更高。IMS网络中主要有SIP、Diameter、H.248、RTPRTCP协议,其中SIP协议用于大部分IMS接口,完成呼叫的路由和接续;Diameter协议用于HSS对外的接口和策略控制接口,完成用户数据的查询及同步等操作,另外,还实现Qo S和计费策略的交互和执行;控制媒体网关采用H.248协议;RTPRTCP为媒体面信令,传输各类媒体流。另外,IMS网络业务层采用控制协议,同时业务节点也有部分控制功能,该特点使得IMS的流程更加复杂和更加依赖于业务,加大了网络维护的难度。因此,在部署IMS网络的同时,加强对网络维护支撑系统的建设,可充分保证对网络的维护管理和监控,保证维护人员能够快速、高效地解决问题,从而保证网络的有效运行。
三、IMS网络信令监测系统分析
3.1 IMS信令监测系统的功能要求
3.1.1协议解码解释功能
支持对Mw、Mg、ISC、Mn、RTP/RTCP等接口的监测支持SIP、Diameter、H.248、ISUP、DNS/ENUM等协议的解析及CDR全流程的关联,实现全协议全字段的解码解释,准确捕获指定数据包。
3.1.2信令跟踪功能
支持主被叫逻辑号码、物理号码、主被叫GT、OPC/DPC、源/目的IP地址、协议过滤(按协议类型、消息类型、呼损原因等)等多种条件设置方式。可跟踪呼叫与非呼叫消息(包括MTP层消息),能按同条消息和全流程整合方式两种方式呈现。保证跟踪结果的实时性和多接口多协议信令的实时关联。
3.1.3端到端全程信令关联
按照业务流程,系统能够实现信令消息全流程的整合.对于同一次呼叫,能够形成独立的全流程的CDR记录,在全流程CDR中记录呼叫的时间、原始号码、关联号码、各接续段时延,呼叫结果,呼损段落等信息,逻辑号物理号对应、号码与端口应对应准确。
3.1.4CDR记录查询功能
全流程CDR查询能够根据主叫号码、被叫号码、时间、呼损等主要信息做为条件查询出某一呼叫合成后的全流程CDR记录,按字段进行展现。针对查询出的具体的CDR记录能够关联查询到具体的所有信令配合流程(多协议),按相关协议层展现时间戳、消息方向、物理链路(中继、时隙/IP、端口)、逻辑链路、呼叫源/目的、具体消息解释等内容。
3.1.5网络视图编辑及展现功能
网络拓扑由网元、链路组、IP链路等元素组成,系统可以根据网络结构层次、区域、网元类型分别创建不同的子视图进行分类/分层显示。
3.1.6统计呈现功能
系统可进行分钟粒度的统计呈现,并设置指标门限告警,可根据需求设定监控指标、告警门限及关注的监控区域和VIP用户。
3.1.7语音质量分析功能
对用户的通话质量进行分析,主要是对基于RTP/RTCP协议的媒体传送情况和质量进行统计,反映媒体质量问题,提高用户感知度。
3.1.8差错类消息和管理类消息的分析统计功能
支持对特定失败原因的汇总分析、排序等功能,以方便开展设备质量的评估。
3.1.9报表管理功能
根据统计、告警数据,形成固定或自定义报表。要求报表配置灵活、可保存、可调用。
3.1.10配置管理功能
系统支持灵活的配置管理,将分散在各个子模块的配置项整合在一起,如基本配置、网络配置、业务配置和统计、阈值配置等。配置数据支持导入、导出功能。
3.1.11系统管理功能
可实现系统拓扑管理和自动拓扑管理。
3.1.12告警和预警管理
系统支持实时告警监视、告警查询统计、指标门限值管理、告警处理、告警的对外接口。可以自定义告警阈值,尽早收到预警,分析问题的发展趋势,提前避免网络问题和故障。
3.1.13分级分区域的用户权限管理
实现对用户权限的灵活管理,可将拓扑展现、告警展现、信令查询、信令跟踪根据用户权限进行分级分区域限制。
3.1.14支持第三方接口功能
系统支持通过预先定义的接口对第三方应用提供监测数据。接口协议支持SOCKET、FTP、WEBSERVICE接口,可向第三方系统提供数据。
3.2IMS信令监测系统的体系架构
IMS信令监测系统在逻辑结构上分为:数据采集层、数据处理层、数据应用层。
数据采集层主要完成IP信令链路的数据采集功能,并保证采集数据的完整和正确性;数据处理层完成网络性能检测和数据的计算和整合,最后生成呼叫详细记录;数据应用层主要是网络业务数据分析的综合应用和呈现。
IMS网络信令包括S-CSCF、P-CSCF、I-CSCF、MGCF、AGCF间承载在IP数据网络中的信令,其接口类型一般为FE接口。FE链路常用的数据采集方式有TAP分路方式和镜像方式两种,TAP分路方式是将TAP设备以旁路形式接入信令链路后,分出两路相同的信令,一路接入IMS设备,另一路接入前端机进行信令分析;镜像方式为通过在信令经过的以太网交换机上配置数据镜像对信令进行监测,当局域网交换机镜像流量大于40M时,可能会对局域网交换机性能产生影响,需要进行长期监测时,系统可靠性略低,因此对数据流量较大的系统不建议使用此方式。
3.3IMS信令监测系统的组网结构
IMS信令监测系统多以省为单位进行建设,覆盖全省IMS核心网元,一般采用分散采集、集中处理的方式,在基本呼叫涉及的核心网元周边IP链路上进行数据采集。采集点主要集中设置在CSCF、MGCF和AGCF所在大区,IP信令链路一般以TAP方式接入监测系统,各个大区通过运营商的综合数据通信网互通,系统的远端站一般选在大区中心IMS设备所在机房,中心站一般设在操作维护中心机房。组网结构图如下:
四、IMS信令监测系统与IMS网管系统比较
IMS网络同步建设专业网管,将大区内所辖的各类相关设备纳入网管系统中进行统一管理,包括S/I/P-CSCF、AGCF、HSS/SLF、MGCF、IM-MGW、MRFC、MRFP、ENUM/
DNS、BAC等。IMS网管系统主要完成拓扑管理、配置数据管理、故障管理、性能管理、版本管理、安全管理等功能。IMS信令监测系统和IMS网管系统均属于IMS网络维护支撑系统,两个系统在部分功能上存在相似之处,但更多的是差异,主要从以下几点进行分析。
4.1数据采集点
(1)信令监测系统在IP信令链路上采集信令数据
信令监测系统一般使用TAP设备接入完成对信令数据的采集。TAP设备用于监测百兆电口或者千兆电口的链路,其功能是将电信号复制一份,TAP的网络口接被测链路的两端设备,TAP的监测口接信令监测系统。
监测系统以高阻、分光、TAP以及镜像等方式接入数据业务网络链路,整个系统独立于电信网络和设备之外,保证系统无论出现何种情况均不会干扰现网业务的正常运行,不影响网络和设备的正常运行。
TAP不引起被监测链路有误码,这就保证了信令数据的正确性;另外,TAP的掉电,对被监测链路没有影响,这一点充分保证了网络的安全性。
(2)网管系统从IMS网元设备上获取数据。
IMS核心层和业务层网元的网管口经过三层交换机汇聚后接入IP承载网,接入网管系统。
4.2功能侧重点
(1)IMS信令监测系统作为独立的一套系统,对IMS网络进行监测分析,提供诸如协议分析、性能监测、呼损分析、呼叫跟踪等功能,在链路级和网络级做到对全网状态的实时监测,为网络运行的稳定性和安全性提供可靠保障。
(2)网管系统主要提供配置管理、告警管理、安全管理、性能管理、版本管理等TMN规范要求的维护功能,主要是以管理、控制网元设备可靠地工作为目的,辅助维护人员更准确地了解网络设备的运行状况,更方便地对设备状况进行调节监控。
4.3与核心网设备的关系
(1)信令监测系统的运行相对独立,不受核心网网元设备种类和厂商影响。
(2)网管系统一般需要随着网元设备的升级而升级,另外,不同厂家的网元设备由各厂家自己的网管进行管理,各网管系统互通难度较大。
通过上述比较可见,专业网管系统主要从IMS网元设备入手,监控各网元设备相关的网络的运行情况,难以全面地监测出全网的性能,而信令监测系统可从全网角度监测网络的运行质量,实时性好,监测功能强,二者结合,优势互补,全面管理IMS网络的运行。
五、进一步关注重点
目前基于IMS信令监测系统的数据挖掘应用还不多,在这方面的需求不太明确的情况下,数据挖掘的难度也比较大。未来随着IMS业务种类的增多,基于信令监测数据的应用需求也会不断完善,待规模成熟之后,数据挖掘应用也将会成为信令监测系统的又一亮点功能,希望在信令监测系统不影响网络正常运行的前提下,为提升网络服务质量、解决故障纠纷提供越来越多的有力手段。
参考文献
[1]《IMS网络管理系统特点及部署问题研究》,电信科学,2011年09期
[2]《七号信令集中监测系统的应用前景》,上海欣泰通信技术有限公司,郝富年,2001年
IMS网络信令监测系统实现方案 篇6
IMS, 即IP多媒体子系统, 为3GPP在R5阶段引入的新的核心网络子系统, 它是以IP网络为承载提供多媒体应用的网络架构。IMS采用业务与控制分离的方式, 可灵活、快速的提供各种业务应用, 并支持多种固定/移动接入方式的融合, 支持无缝的移动性和业务连续性。近年来, 随着IMS业务发展, 运营商对IMS网络的维护管理、故障分析、用户行为分析功能和开发各种基于IMS信令的上层应用的需求逐步增强。运营商在布署IMS网络时, 需要大量测试和验证过程, 以确保IMS网络的可靠性和质量, 而信令监测系统是保障移动通信网络高质量运行, 快速响应用户投诉, 提升用户感知重要技术手段。监测系统以不影响网络运行的端口镜像、分路/分光等方式采集各类信令和协议数据, 进行消息解码、CDR合成, 再现业务接续全过程, 进行网络和业务各类指标统计。因此建设IMS信令监测系统可有效保障IMS网络的可靠性和质量。
本文将对IMS网络及其信令协议特点、IMS域信令监测系统的组网架构、信令消息采集和处理方式等问题进行说明, 并对IMS网络信令监测系统的部分应用进行描述。
二、监测IMS网络主要网元及接口协议
2.1 IMS网络主要网元及协议类型
IMS网络网元按照功能主要分为以下几类: (1) 会话控制类:P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF; (2) 互通类:IBCF、Tr GW、BGCF、MGCF、SGW、IM-MGW; (3) 媒体资源处理类:MRFC、MRFP; (4) 用户数据处理类:HSS、SLF; (5) 号码分析类:ENUM服务器、DNS服务器; (6) 接入控制类:PCRF、SBC; (7) 应用服务器类:SIP-AS、OSA-SCS、IM-SSFIMS相关接口协议主要如下: (1) SIP:会话处理类接口间; (2) Diameter:数据库查询、数据传送类接口间 (如与HSS、CCF、PCRF) ; (3) H.248:媒体控制类接口; (4) NO.7、Sigtran:互通类接口; (5) DNS:路由查询类接口。
IMS网络系统架构如下图所示:
2.2 监测IMS域接口域协议
IMS网络信令监测四个主要功能区域为: (1) IMS接入网监测:主要监测对象为SBC及相关接口; (2) IMS核心网监测:主要监测对象为P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF及相关接口; (3) IMS网络同其它网络的互通监测:主要监测对象为MGCF、SGW、IM-MGW、BGCF及相关接口; (4) IMS应用服务监测:HSS、AS及相关接口。
三、信令监测系统逻辑架构
现网CS域信令监测系统已相对成熟, 在原CS域监测系统基础上融合升级, 即可提供IMS域监测功能。
IMS域信令监测系统架构上分为三层, 第一层为信令采集层, 由信令采集接入设备及信令采集网关构成, 完成信令数据的实时采集, 生成全量信令数据并向上传送;第二层为共享层, 完成信令消息的解码合成、数据的计算、整理、统计, 根据订阅需求生成CDR/TDR信令数据、业务信令数据, 合理组织和存储数据, 并通过接口对外提供信令数据的共享和传输;第三层为应用层, 主要完成信令数据的各种应用的处理、表示和呈现。信令监测系统架构如下图所示:
四、IMS网络信令监测系统的工程实施
4.1 采集点设置
IMS网元之间的信令交互包括I/S-CSCF和P-CSCF、I/S-CSCF和MGCF/VGCF以及跨域的CSCF之间, I/S-CSCF与HSS之间, 所有这些SIP消息、ENUM/DNS消息、Diameter通过监测IMS核心网机房路由器就可以监控到这些节点间的相关消息;SBC多分布部署在各个地市, 建议在SBC和IMS CE路由器设立信令采集点。
采集点具体如下:
具体采集方式为:如果是电口可以采用镜像的方式或TAP的方式采集, 若为光口, 可以采用分光器分光的方式采集。
4.2 系统硬件部署
信令监测系统布署方案可采用中心站+远端站的模式, 采集前端机连同采集设备一同布署在远端机房, 原始信令经采集前端机处理后的相关信息通过局域网或者专线的方式传输到中心站机房进行关联分析、入库及后续展现。如下图所示:
4.3 系统软件功能
IMS网络信令监测系统可以把各个网段的信息流经汇聚后分流到专用设备进行解码以及多网段的关联合成, 最终可形成多个网段间的会话流程。IMS网络应用软件功能包括:IMS网内监测, 如协议的一致性检测、实时/历史呼叫跟踪、KPI指标分析、IMS网络拓扑展示、告警等;IMS网络与其它网络互通能力监测, 如协议转换能力监测、互通设备KPI指标分析、语音、视频质量分析等;IMS网络业务质量分析, 如:业务实时/历史呼叫跟踪、业务相关AS设备的KPI指标分析、用户行为分析等。
4.4IMS信令监测系统应用案例
以下为某运营商IMS信令监测系统应用案例介绍。该运营商IMS网络上线初期, 面临如下问题:
(1) 用户接入侧网络质量无法监测和评估:IMS具有接入无关的技术优势, 目前对于用户接入侧网络流量、网络质量、网络路径变化等情况无法从OMC系统获取和分析, 一旦用户接入侧网络质量下降或发生异常, 现有维护手段无法及时发现和定位处理, 造成IMS网络维护工作较为被动。
(2) 端到端业务质量无法有效监控和评估:端到端业务质量包括:注册时延、呼叫建立时延、接通率、鉴权成功率以及媒体层Qos等指标。目前的OMC系统不支持对上述指标进行分区域、分终端、分业务质量的监控、统计和分析。IMS端到端业务质量的不可视造成对系统提供的业务质量无法进行及时有效地评估和提升。
(3) 承载网络异常无法提前探测和预防:IMS基于全IP网络承载, 业务层无法有效感知底层承载网络, 一旦底层IP网络发生异常, 将会立即大面积影响IMS业务使用, 现网无法快速有效分析和定位故障点, 现有的OMC系统不具备该功能。
该运营商利用信令监测系统, 有效解决了以上问题, 具体解决方式如下:
(1) 通过在各核心网站点部署的监听器对网元、核心网边界CE、承载网边界PE的流量进行实时监控;分析网络各段质量, 包括承载网分段路由时延、核心网元分段处理时延、核心网元分段处理重发比例、不同业务实际使用频度、业务发放成功率及时延、媒体面时延、抖动、丢包率等。
(2) 分析网络运行数据, 评估端到端Qo S
根据关注的重点业务确定数据采集和分析方向;通过在核心网站点部署的监听器采集核心网网络端到端的业务建立成功率、建立时延等数据;在SBC部署Qo S话单上报模块, 采集语音质量、视频质量等数据;分析端到端Qo S的影响因素。
(3) 区分区域及终端类型, 评估实际用户感知
在重点关注的区域部署主要类型的终端;在核心网站点 (包括核心网机房、地市SBC机房) 部署监听器, 一个站点一个监听器, 实时监控网络流量, 采集用户呼叫时延、成功率等数据。
通过地市SBC的监听器进行模拟拨测, 采集媒体面Qo S;分析不同区域的用户感知数据;分析不同类型终端的用户感知数据。包括用户呼叫等待时长、用户业务触发成功率、语音质量、视频质量等相关指标。
五、结束语
信令监测系统迎接大数据时代的到来 篇7
数据业务需求猛增、流量急剧增加已是不争的事实, 需要运营商协同发展不同的网络 (WLAN、LTE、3G、2G) , 集中管理、实时维护网络存在的问题, 及时处理网络故障。信令监测系统大数据解决方案是在这样的背景下, 专门为规划、建设、经营、维护、优化等部门工程人员提供所需的支撑数据, 提供解决方案的综合分析优化平台。
就移动信令监测而言, 大数据首先是面临着越来越多的海量数据挑战, 其次, 要通过合适的分析处理, 从大量数据中分析出工程人员需要的数据, 区分出重点数据及非重点数据, 分辨出哪些数据是实时需要的, 哪些数据是需要存储, 为以后工程人员查询所需要的, 并形成实时网络性能管理、故障性能告警、客户感知预警、客户投诉处理、市场营销支撑等应用功能及数据模块。
信令监测系统大数据处理解决方案
●大数据的信令分析系统建设背景
信令监测大数据解决方案, 是在传统分析处理办法已经无法满足系统正常运行及运营商需求的情况下提出的综合解决方案。传统信令监测系统的不足及缺陷, 主要有几个方面, 首先是信令监测系统所管理的链路和流量急剧增加, 数据量快速增长造成处理系统成本过高, 传统关系数据库难以满足大量数据的存储需求;其次, 因大数据对移动网络运行质量的影响, 运营商更为注重信令监测系统的功能应用, 如网络数据实时性分析, 监测数据多样性处理, 多接口数据并存关联分析, 结构化、非结构化数据并存分析等;第三就是计算处理复杂化, 如分析结果实时反馈, 实时性与离线分析需求、海量数据挖掘等。
而大数据的出现, 为降低大数据的处理和分析成本提供了基础, 在信令监测领域, 大数据技术的使用, 对多样化的、海量的信令数据的存储、处理、挖掘成为可能, 使信令数据产生了新的价值, 相对传统监测系统, 基于大数据的信令监测系统, 在降低成本、节省开支, 实时处理、智能挖掘, 平滑扩容、灵活配置、创新需求等方面都存在较大的优势。
●基于大数据的信令分析解决方案
基于大数据信令监测系统采用分层分布式架构, 最底层为数据整合层, 包括网络接口信令数据的采集、网管、路测、计费等数据的输入, 主要功能在不影响网络运行的前提下, 从信令网上复制各类原始信令和协议数据, 应用协议处理器, 进行信令的采集、过滤、复制, 然后通过事件合成服务器, 送给接口服务器;第二层为大数据平台, 分为数据的解码合成、数据关联回填、实时统计、数据存储及离线分析挖掘等, 第三层应用展现层, 分为实时管理、业务分析、用户分析、网络分析等专题分析模块。其中大数据平台采用了包括共享存储空间, 分布式数据库, 并行处理等关键技术, 使得系统数据处理性能得到较大幅度的提升, 消除数据库读写瓶颈, 数据读写性能大幅度提升, 查询速度满足运营商的需要。
面向大数据的信令监测系统原理结构如图所示。
在原理结构中, 主要是通过数据分流功能, 对需要实时呈现的数据进行实时数据处理, 为工程使用人员提供实时的指标呈现和网络管理, 对需要离线处理的数据, 分流到分布式数据库进行存储处理。
基于大数据信令监测系统具备云计算关键核心技术和特点:并行处理、云存储、分布式数据库等, 且成本低廉, 可以简单通过增加节点的数量扩展系统能力, 支持灵活扩展的商务模式, 支持百万台级云计算节点资源、应用的管理以及多个节点之间的协同工作。
基于大数据的信令分析关键技术
面对需要处理的海量数据, 信令监测系统不仅在整体架构方面进行了优化调整, 还涉及一系列关键的新技术方案, 包括并行计算技术、分布式数据库、云技术等关键技术方案。
●并行技术
并行计算是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程。为执行并行计算, 计算资源应包括一台配有多处理机 (并行处理) 的计算机、一个与网络相连的计算机专有编号, 或者两者结合使用。其主要目的是快速解决大型且复杂的计算问题。
●分布式数据库
分布式数据库系统通常使用较小的计算机系统, 每台计算机可单独放在一个地方, 每台计算机中都有数据库管理系统的一份完整拷贝副本, 并具有自己局部的数据库, 位于不同地点的许多计算机通过网络互相连接, 共同组成一个完整的、全局的大型数据库。
●分布式文件系统
分布式文件系统是指文件系统管理的物理存储资源不一定直接连接在本地节点上, 而是通过计算机网络与节点相连。分布式文件系统的设计基于客户机/服务器模式。一个典型的网络可能包括多个供多用户访问的服务器。
●分布式缓存技术
针对数据库服务器和应用服务器之间的瓶颈, 采用分布式缓存技术。分布式缓存节点可以使用普通的X86架构或者低端主机。其主要的价值为降低数据库压力, 提升性能。
基于大数据的信令分析应用
信令监测以客户为出发点, 对网络端到端信令进行全面采集和分析, 找到感知差的区域和客户, 精确定位问题, 快速分析并解决问题, 形成闭环流程, 提升网络客户感知。其功能主要分为5个方面:客户感知、网络优化、实时管理、客户投诉、市场营销。
客户感知主要应用场景有宏观到微观的客户感知钻取, 客户感知问题定位, 客户感知监测等。
网络优化模块主要应用场景有自动网优巡检, 精细网络优化, 端到端呼损与时延分析等。
实时管理主要功能是实现5分钟粒度、小区级的指定指标的实时管理, 应用场景有重大节假日保障, 突发事件保障、网元故障管理, 网络性能管理等。
客户投诉模块的主要功能实现简单、快速、准确、完整的投诉处理及客户投诉综合分析。
七号信令监测系统的实现与应用 篇8
随着我国经济的不断发展, 信息产业逐渐成为国民经济的支柱产业, 各部门对信息资源的要求和依赖越来越高。作为信息社会中重要的基础设施之一的通信网, 正在发挥着重要的和不可替代的作用。
七号信令网作为电信支撑网的重要组成部分, 是整个通信网的神经系统, 对电信网的正常运营起到支撑作用。到目前为止, 中国电信、中国移动等运营商已经建成了由高级信令转接点 (HSTP) 、低级信令转接点 (LSTP) 和信令点 (SP) 组成的3级七号信令网, 在通信事业蒸蒸日上的今天, 为支持现有业务和各种新业务的开展, 其基础地位不容忽视, 这对七号信令网的管理和维护也就提出了更高的要求。
本文以某运营商对七号信令网的监测为例, 介绍七号信令监测系统的工作过程, 以及在解决网络通信建设的障碍与瓶颈、网络业务数据的隐患和差错、网络流量的转移与分化、网络运营的服务与倾向等问题上, 为网络运维与优化提供实时、原始的数据。
1 系统结构设计
1.1 采集方式
本系统通过对STP (信令转接点) 信令链路所在的E1系统的监测来实现的。数据采集模块通过测试线连接到DDF配线架, 以高阻不可逆隔离方式接入到信令链路, 保证系统在采集数据的同时, 不会将信号回送给信令链路。实时采集信令信息, 通过和应用系统之间的连接把信息实时传递给应用系统。同时, 支持时隙自动配置和物理状态测试功能。
1.2 系统硬件
系统中的实体有:信令测试仪, 后台管理服务器, 各信令测试仪采集到七号信令后通过软件总线的方式把信令数据汇集到后台管理服务器上从而形成完整的信令监测系统。信令测试仪以1.1中所述的方式负责从信令链路上采集七号信令, 在本地合成CDR, 并发送给远端的后台管理服务器, 后台管理服务器将CDR以适当的形式保存, 供用户查询、分析。
1.3 系统拓扑
系统的硬件拓扑如图1所示。
2 系统功能与实现
2.1 系统的开发环境和工具
本系统使用Windows作为操作系统平台, 使用Visual C++可视化IDE作为开发工具, 使用Visual Source Safe进行代码和文档版本控制, 使用MS SQL进行分布式数据库部属。
2.2 系统的主要功能与实现
七号信令监测分析系统主要由前端信令测试仪和后台数据分析处理模块组成。其中信令测试仪主要由实时采集模块、定时自动测试模块、呼叫跟踪模块、呼叫过滤模块组成;后台数据分析处理模块为运维人员提供实时准确的统计数据。
系统主要模块结构如图2所示。
2.2.1 前端信令测试仪的主要功能与实现
2.2.1. 1 实时采集合成
系统在图形终端上具备对被监测网络的实时监测显示功能, 能详细分析、监测每一条链路上Erl、MSU变化, 详细绘出每一呼叫的详细信令过程。实时采集合成共分为3个步骤:MSU采集、CDR合成和信令分析
(1) MSU采集负责以1.1中介绍的方式从信令链路中采集MSU提交给CDR合成器。
(2) CDR合成器分析MSU采集单元提交的MSU流, 将流中同属一个过程的MSU汇集, 提取有效信息, 形成CDR。
(3) 信令分析功能根据CDR合成器提交的完整CDR进行信令跟踪, 绘出详细信令过程, 并简单统计实时应答及接通情况、呼损情况。
2.2.1. 2 定时自动测试功能
网络运行维护人员可设置每日测试的开启时间及结束时间, 定时启动自动测试, 实现无人职守采集数据测试。用户启动定时自动测试功能后, 测试仪将自动保存该时段的监测数据, 以方便网络运行维护人员对数据进行事后分析及文件回放, 以重现测试时的真实测试状态。
2.2.1. 3 呼叫跟踪
实现指定呼叫号码跟踪测试等功能。
2.2.1. 4 呼叫过滤
当呼叫流量大的时候, 如何从数量众多的呼叫中获取自己所感兴趣的呼叫进行分析就成了一个重要问题。呼叫过滤功能通过运维人员手动配置呼叫过滤条件, 实时采集模块根据已设置的过滤条件对合成的CDR进行匹配, 如果满足条件则提交该CDR, 并参与统计;否则直接丢弃该CDR, 继续监测。
2.2.2 后台数据分析处理模块的主要功能与实现
后台分析处理模块对前端采集数据进行综合分析处理, 通过时段、区域等维度展现分析结果, 主要包括话务统计、信息报表、呼损分析、经营分析、非法话务等模块。主要利用MS Excel API生成Excel报表。
3 在电信运维中的运用
本系统的前述功能在电信运维中有非常积极的意义, 以下通过几个实例应用来说明。
3.1 实时监测方面
当网络出现异常情况时, 运维人员可以通过拨测的手段, 根据信令分析仪绘出的详细信令流程定位出现故障的节点, 以此作为排查故障的依据。
3.2 网络指标分析方面
根据报表中的话务统计功能, 可以通过查看忙时 (客户现场忙时定义为3个时段:9:00~10:00, 14:00~15:00, 21:0~22:00) 接通率和网络接通率指标, 对各地区PSTN固定电话接通次数和总呼叫次数等做出评估, 低于合格率时再根据呼损分析功能的呼损原因项, 查找接通率低的原因。
3.3 网络优化分析方面
通过报表查看去各个局向的应答或接通情况是否有异常, 如主叫是3的局向接通率为33%, 被叫是6的局向应答率是35%, 其他的局向接通率都在50%左右, 经分析发现为3局向是小灵通用户, 6局向是大灵通用户。信号差和网络本身问题, 及他们关机时的提示:您拨打的用户忙。误解主叫方以为真的忙一直不停的拨, 但始终不通导致应答率低。以此依据来优化网络, 使网络服务质量维护自动化、智能化。
3.4 对恶意呼叫的处理
有时有恶意呼叫, 比如福建经常用一个手机或座机给甘肃的某个地市连续的拨打连号, 然后响一声就断, 回拨过去就是您中将了之类。比如主叫130×××拨打被叫09376565300, 301, 302, 303等, 我们用仪表查找呼叫记录发现这样的主叫后, 一是跟福建当地的运营商联系让他们封掉这个主叫, 二是在本地做主叫分析, 把这个主叫发起落到省内的话务统一转移到一个被叫变成自动应答。
4 总结
七号信令监测系统在山西铁通的应用 篇9
一、山西铁通七号信令网监测系统的现状
铁通目前采用的是中兴ZXT2000七号信令集中监测维护系统。ZXT2000七号信令集中监测维护系统既可以直接在运行的七号信令链路上通过高阻跨接, 也可以通过交换机内部收敛或者采用DXC设备复接接入, 实时采集七号信令消息数据, 将若干有关联的消息组合形成标准的事件记录, 经过一系列的复杂数据处理过程, 包括统计预处理、数据分流等等, 并将数据分类入库。对入库的数据, 利用数据库技术做各种业务的分析统计、查询等等处理。
ZXT2000系统采用分布处理和存储的结构, 整个系统由远端站、中心站两部分组成, 通过广域网互相通讯。系统总体组网方式如图1所示:
远端站是系统信令采集的前端设备, 负责实时地采集信令链路上的七号信令消息, 并产生标准的业务事件记录, 提交到对应的业务数据库。远端站由前端机、前端机柜、前端服务器、业务数据库、网络通信设备等组成, 其中前端服务器和业务数据库的配置将根据远端站的监测规模确定。
中心站配备数据服务器, 是整个系统的数据中心与控制中心。中心站另外一般还配备用户工作站、数据存储设备、网络打印机及网络通信设备。中心站本身构成一个局域网, 通过广域网与各远端站进行通信。
用户工作站提供各种系统功能的用户界面, 提供系统的人机交互接口, 接受、响应用户的各种操作并返回相关结果。
山西铁通七号信令监测系统是整个铁通七号信令集中监测维护系统的一部分, 相当于一个远端站, 但没有前端服务器和业务数据库, 所有数据都送到北京中心站处理, 再由北京中心站返回数据处理结果。省监测终端和各地市监测终端相当于用户工作站。山西铁通信令网A、B平面先通过交换机内部收敛, 再通过华为DXC设备复接接入七号信令监测系统;各地市关口局的网间信令通过华为DXC设备复接接入七号信令监测系。山西铁通七号信令监测系统组网方式如图2所示:
二、七号信令网监测系统的功能
ZXT2000七号信令集中监测系统对七号信令网络进行监测分析, 提供诸如协议分析、性能监测、呼损分析、呼叫跟踪等功能, 在链路级和网络级做到对全网状态的实时监测。七号信令集中监测系统是对网管系统的重要补充和今后实现网路管理自动化的基础, 可以为七号信令网网管系统以及各业务网综合网管系统及其它如计费系统或客服系统提供丰富的数据支持。
ZXT2000系统的各项功能是通过工作站上的各个业务分析模块和监控终端体现的, ZXT2000系统主要包括如下功能模块:
实时监测与分析:对信令网运行状态进行实时监测和基础性能分析, 可实现全网监测、信令分析, 进行协议级的故障定位。包括信令网状态实时监测、指定链路在线分析、指定号码呼叫跟踪、告警故障统计管理、信令网基础性能统计管理等功能。
各协议统计分析模块:针对七号信令的各种协议, 设置各协议分析器, 有侧重点的进行系统的分析和判断。包括:TUP业务分析器、ISUP业务分析器、MAP业务分析器、CAP业务分析器、G网A接口业务分析器等等。
网间不规范行为分析:主要针对可能的网间服务不规范行为、用户呼叫欺诈、假主叫逃避计费行为等进行专项分析, 重点分析, 以发现、进而减少和避免不规范行为的发生, 包括包括TUP业务和ISUP业务两方面。
中继群话务分析及自定义报表:主要实现按中继群对电话网络的各项运行指标进行统计分析;并提供自定义报表功能, 方便用户根据不同需求进行报表的自行定制。
控制台与系统维护管理:为整个ZXT2000系统运行提供必要的支持数据的配置功能;向用户提供系统维护管理功能。
表格文件浏览器:工作站上的大部分功能提供表格形式的统计结果, 将其保存到OGL格式, 应用“表格文件浏览器”可以浏览OGL表格文件。
三、七号信令网监测系统在山西铁通的应用
目前七号信令网监测系统在山西铁通主要应用在以下两个方面:
1、网络运行维护支持
七号信令监测系统通过网络性能参数监测, 故障分析处理工具, 为网络的正常运行提供支持。
(1) 信令网络的监测。通过图形化的信令网络结构, 显示所有信令链路的工作状态, 这种直观的图形方式可以及时反映信令网络故障, 方便运维人员及时发现, 尽快处理。 (2) 呼叫故障跟踪。对用户或各局点反映的呼叫故障进行信令跟踪, 分析信令信息, 必要时可以进行信令信息比较, 查找故障原因。 (3) 话务统计分析。通过七号信令监测系统可以进行各种话务统计, 比如呼叫接通率, 呼损分析、主被叫统计分析等等, 话务分析应用不局限于以上几项, 七号信令监测系统还可以实现各种对业务分布及性能的分析和统计。 (4) 不规范号码监测。对不规范主被叫号码进行统计分析, 通过呼叫跟踪和话务分析查找不规范号码, 规范号码传递, 为准确的结算计费创造有利条件。 (5) 非法经营情况监测。对非法超频电话, 非法国际呼叫进行监测, 及时掌握电信业务种类和业务量, 及时发现企业违规经营行为, 为打击非法经营电信业务行为、规范电信业务市场秩序提供技术手段。
2、网络优化及规划支持
通信网络作为电信企业的宝贵资源, 需要电信运营商的巨大投资。合理配置通信网络和优化网络性能就成为保护投资, 提高业务水平、提高服务质量和增加收入的重要手段。七号信令监测系统可以通过对网络性能实时监测和长期业务性能统计分析相结合, 为网络合理配置、性能优化以及网络扩容, 提供客观数据依据。
(1) 对七号信令网物理资源实行动态监测, 辅助通信网络资源配置的优化, 以确保通信网络的合理、高效; (2) 对电信网络业务运行安全进行监测, 及时发现电信网络运行的相关重大故障, 协助做好指挥调度工作, 确保电信网络运行安全畅通; (3) 能够及时、准确分析相关业务数据, 统计电话用户发展数量及分布情况, 为相关的宏观管理提供决策依据。
四、结束语
随着七号信令网中开放的业务日益增多, 七号信令的内涵也随之丰富和增加。各电信运营商更加需要通过科学手段, 提高电信网的运营质量和服务质量, 挖潜增效提高网络利用率。七号信令集中监测系统有助于提高网络运行质量, 提高网络稳定性, 因此七号信令集中监测系统已成为电信支撑网日常运维工作必备的维护工具, 并将得到更加广泛和深入的应用。
摘要：七号信令网是电话网、智能网以及各种新业务的支撑网, 是通信网络维护建设的重要组成部分。七号信令网主要用于转接交换网的各种控制信令, 是通信网的神经, 其重要性不言而喻。为了有效的维护七号信令网, 就需要建立七号信令监测系统。七号信令监测系统在日常维护的应用直接关系到整个电信网络的性能和通信质量。
关键词：七号信令监测,通信网络维护,通信质量
参考文献
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