2005年第9期，《中国电信业前沿技术》

　　　　　　　采用信令引擎技术的网络智能业务建设

中国网通吉林省通信公司长春市分公司吴长青、刘长颖

内容提要：近年来，网络智能化建设正成为固网运营商的业务发展热点，已有多种方式在各地试验。长春分公司结合本地网情况，采用上海粱江公司信令引擎技术方案进行了系统的现网试验和商用。本文介绍项目的开展过程，新业务的引入，对现网的要求和业务实施效果。项目实施后的快速业务提供能力、面向发展的网络架构和集中统筹的业务管理对本地网的业务建设具有较大的借鉴意义。

• 项目开展概况

项目自2004年12月份启动，2005年5月完成了全面的安全和功能验证，并根据业务发展的迫切程度和效益，逐步向社会开放业务，项目含盖了长春市固话和小灵通整个本地网，实现了业务的全覆盖。

项目采用了上海粱江公司的信令引擎SigEngine技术方案和LJ 3000系统产品。该技术将处理器、无信令点信令转接和分散复制式逻辑数据库技术成功融合于通信网，独立于现网引入用户鉴权定位数据库：负荷分担独立工作的消息处理机MPM（message Processing Machine），和用户号码与业务集中管理CNPM(Centralized Number & Profile Management)作为基本系统实体，配以计费、升位、告知、音源、备份、管理、信令增值等数据应用服务器，不改造现网而添加了用户定位与业务鉴权引擎，使现网实现了NGN架构的控制与承载分离，业务与控制分离和集中统筹的用户业务管理。

首期开展了悦铃(固网彩铃)、一号通、号码携带（移机不改号，并局移局不改号）、改号通知、详单计费、信令消息记录等新业务。其中仅使用MPM就实现了业务触发、号码译码以及信令数据的采集记录功能，CNPM实现业务用户的集中统筹管理，详单计费服务器NGBS实现信令消息和话单的记录与生成，独立的多业务中心ASC（Advanced Service Center）提供悦铃、一号通和改号通知等需电路桥接的业务。

整个项目分为局部试验，全网业务覆盖，内部试用，商用与业务推广四个阶段。

第一阶段，局部试验。选择一个市话端局试验，为了确保安全，MPM接入该试验局与一个汇接局的直连信令链路，而准直连链路作为第二路由，一旦接入的设备出现故障，信令链路会自动启用到LSTP的准直连链路，业务提供平台ASC与该试验局相连。在该局验证了MPM的安全接入性，悦铃、一号通、号码携带等基本业务功能。

第二阶段，全网业务覆盖。主要检验该方案的全网业务提供能力。在端局的可靠性和功能性试验完成后，进入一个STP局，按业务覆盖情况，试验步骤如下：先仅接入一个端局与汇接局相连的链路，验证业务的可实施性；接入一个MS与一个STP的链路，验证业务的可靠提供；接入一个MS与两个STP的链路，验证业务的可靠提供；接入MS/GW与一个STP的链路，验证业务的可靠提供；接入MS/GW与两个STP的链路，验证业务的可靠提供，最后实现了业务的全覆盖。

第三阶段，内部试用。MPM按商用的要求，连接LSTP与MS/TS/GW之间的全部七号信令链路，一次性修改相关局的业务接入码，ASC负荷分担接入两个汇接局，与97营运、帐务、112系统的联调，开通了一定用户数量的内部悦铃业务和一号通业务。

第四阶段，商用与业务推广。对公众商用推广悦铃、一号通、移机不改号、改号通知业务，实现了详单计费和信令消息记录功能，具备了开放详单查询和引入新的业务的条件。

• 实施组网

长春是一个典型的中大规模省会本地网，固化和小灵通容量共有308万用户，实装191万，设备包括S12、5ESS、C&C08、DMS、NEC、HJ04等机型。两个汇接局分别采用了贝尔S12和华为C&C08成对的安全配置，长途局、关口局和LSTP局等关键设备都成对配置，信令准直联组网。市话和来自智能网SSP的卡类业务呼叫经汇接局汇接，长途和网间来话直达各大端局。网络结构合理清晰，具备一定的冗余能力，基本不需要优化。

系统原理和组网结构如下图所示。所采用的信令引擎技术方案为现网添加了独立的用户定位与业务鉴权数据库：即消息处理机MPM，集中业务管理CNPM、系统与设备管理服务器NMS、计费服务器NGBS、异地备份服务器NAS和独立式多业务中心ASC等设备。在LSTP的一个点引入3台MPM，1 部CNPM、1部 NGBS和1部 ASC，在另一个点引入3台MPM和NAS，每个点有一台热备用MPM。

MPM是分散式业务执行实体，相当于IMS架构NGN的HSS，它具备了HSS的对业务用户的AAA（Authentication, Authorization and Accounting）功能和定位译码功能。MPM接入在需要业务识别鉴权的相关信令链路中，对流经的ISUP/INAP/MAP消息中的主被叫号码进行译码或前插业务接入码，达到控制呼叫选路和业务触发的目的，如直接实现号码携带业务；在发话端对被叫悦铃/彩话/一号通/主叫预付费等业务加插业务接入码，后继接续由交换机根据接入码选路到已有的或新建的需电路桥接的业务提供平台（在长春的应用中为ASC）。

CNPM是集中业务管理实体，由商用服务器和数据库构成，相当于智能网的业务管理点（SMP）。CNPM集中统筹管理业务号码与业务规则，同步MPM的用户业务数据，实现与营运系统的接口以即时开通业务。

ASC则为新业务如悦铃、一号通、改号通知等业务提供桥接语音平台。由于该方案具有内在的信令消息采集功能（AAA功能的Accounting），只要配置相应的应用服务器，就可以实现诸如详单计费、漏话告知等信令增值业务。

在长春的实际组网中，设备的互联采用了专用IP数据网，整个架构遵循了NGN的结构层次，图中由网络交换机连接的设备，除3G多媒体部分外，都是已经运行的逻辑设备，是处理器+服务器+IP数据传递的典型NGN架构。在业务鉴权定位和独立的业务提供方面，也实现了标准的NGN要求，业务提供完全突破了传统的交换技术和智能网技术的局限，这为NGN发展，业务和网络融合勾画出了清晰的总体轮廓。

• 对现有网络的要求

信令引擎技术方案是在信令层实现号码译码和业务鉴权触发以及信令消息的采集利用，原理上对现网无特殊要求。在我们的实施中，其互联互通，工程配合方面方便性也充分体现了这一特点：

• 信令与业务处理：不需要增加现网交换和信令设备的额外处理能力；
• 信令网：不影响，只需物理接入MPM，逻辑关系无变化；
• 话路网：一次性进行相关业务接入码的路由数据修改，原本局内呼叫修改为出局呼叫，由于现有网络通常都具备一定的冗余能力，不需要增加电路；
• ASC设备：汇接局与ASC之间根据业务容量设置话路和信令链路，业务提供独立于承载和控制；
• 营运管理：CNPM，NMS、NGBS和其他应用服务器通过数据接口与运营管理系统相连，与现行的管理体制一致，用户数据实现了统筹管理；112对NP用户通过号码译码管理器实现逻辑号码与物理号码的翻译；
• 计费系统：该产品实现了集中详单计费功能，增加与计费中心的详单传送接口，对已有的计费系统基本无影响。

• 系统测试和业务运行情况

目前已开通号码携带NP（移机不改号、并局移局不改号）、悦铃、原号一号通、改号通知业务和详单计费与信令监测。系统具备了开放漏话告知、发受话双端彩话、号码回拨、号码升位、全网统筹WAC、会议电话等业务的能力。

在实施中，我们对信令引擎技术可行性、MPM业务鉴权数据库接入对现有网络的独立性、设备的稳定性、MPM的独立呼叫处理能力、业务提供的独立性、软件升级和硬件更换对业务的独立性、MPM无负荷能力瓶颈（与CAPS无关性）、计费准确性、业务质量与性能、CNPM对业务的集中统筹管理、业务数据同步和数据装载、业务用户容量、集中设备监测管理等内容进行了全面的测试，总计进行了400多项系统测试和功能测试，验证了号码携带NP、用户业务鉴权与触发、悦铃、一号通、改号通知、详单计费、信令监测等典型业务以及这些业务的嵌套处理。

在项目实施中，1个MPM接入的链路数目曾高达34条，既每CPU 17条，此时CPU占用率为 41%。目前的应用中，实际每CPU接了4～6条链路，负荷<25%，且与链路的信令负荷无关。在运行中未发生由于MPM引起的链路倒换，验证了系统的安全可靠性等同于七号信令网的可靠性指标，全负荷分担的冗余策略和各MPM的独立无牵连工作机理，即使部分设备断电也能正常提供业务。为了确保运行安全，在项目实施中模拟MPM掉电、连接中断等故障，检验该技术方案内在机理的可靠性，任何MPM的故障，或一个点的全部MPM故障均不影响现网的业务以及实施的新业务，对正在建立的呼叫也不产生影响，这是因为该技术利用了七号信令网的双平面4路由，一个路由中有多条链路的信令网固有高可靠性特征。业务使用情况良好，未感觉呼叫时延的增加，对未开通新业务的普通用户，未感知网络的变化。

目前长春本地网已具备了覆盖全网的大容量业务提供能力，取得了很好的效果，由于该技术的内在规模独立实施业务的特点，不存在处理能力瓶颈，也不存在受浪涌话务量冲击的问题，对特大本地网的业务建设也是一个很好的经验。目前开通的悦铃，带悦铃的一号通、移机不改号、详单计费业务，业务增长快速，系统运行稳定。每天约产生2500万条信令消息记录，500万张详细话单记录。

• 集中用户业务管理

系统的营运管理符合现代通信网集中统筹管理的理想模式，结构层次清晰，做到了整个本地网用户数据的统筹管理，实现了多网用户号码的无缝融合，提升了系统运营能力。CNPM实现集中号码与业务管理，NMS实现设备监测管理，NGBS实现准实时计费，SigExpert实现网络与信令专家，专用数据网和NAS异地数据备份确保数据安全。

CNPM接受来自营运管理系统的业务数据，集中管理和记录用户号码关系（可携带的号码[统筹号码]、相互绑定的号码等等）、业务属性（CRBT、NP、PPS、WAC、UPT、智能告知、一卡多号等）与业务规则（触发条件、短信条件等），即时同步MPM中的数据。

业务数据来自97营运管理系统。用户可在营业厅注册登记或用电话由语音提示或登陆网上营业厅申请和更改。CNPM执行与MPM的同步操作，MPM可以向CNPM请求数据核对或数据装载。呼叫业务逻辑处理直接由MPM完成，而无需CNPM的支持，这完全不同于集中的SCP或HLR，这种全分散的用户关联数据库从根本上解决了数据安全和呼叫接续速度问题，实现了业务鉴权控制与管理的分离，推进了维护体制改革，有效降低维护成本，用户业务数据集中管理，获取运营统计数据实时准确，加强了网络的可操作性和可维护性。

结束语

通过此次试验，采用信令引擎技术方案，不改造现有信令网与承载网设备和网络结构，不增加新的信令协议，利用七号信令的内在的高可靠性，结合利用现网已有的网络能力来解决目前固网提供新业务时遇到的技术难题，快速提供个性化、移动化业务，利用和扩展了七号信令，既解决了现网提供新业务的难题，也为网络发展融合提供了技术保障，有效解决了投资与效益、技术与发展的矛盾。