炬元通讯七号信令解决方案_信令

炬元通讯七号信令解决方案

2004/06/03

目录

1 PSG-7七号信令网关
2 系统功能特性
2.1 系统主要功能
2.2 系统特性
3 PSG-7七号信令网关构成
3.1 硬件构成
3.2 软件组成
4 电话呼叫应用的组网模式
5 配置模式（单机/双机）
6 应用编程接口
6.1 API消息协议
6.2 API编程接口函数库
6.3 呼叫消息流程举例
6.4 兼容Dialogic SS7接口
6.5 兼容NMS SS7接口
7 应用实例
8 技术指标说明

1 PSG-7七号信令网关

　　信令技术属于电信网的三大支撑技术之一，七号信令技术作为目前电信网中的主流技术更是在短期内具有不可替代的地位。长期以来，信令技术主要掌握在国外公司和国内大的电信设备厂商手中。面对电信（增值）业务的飞速发展，以及下一代网络（NGN）的来临，广大的电信（增值）业务集成商需要快速、灵活地开发和安装新的、符合市场要求的业务系统。而在这各种各样的业务系统中，无一不需要通过七号信令接入到现行的电信网中，以便向固定电话用户、移动用户等提供服务。

　　由于信令技术的复杂性，电信（增值）业务集成商在考虑业务系统的信令接入方案时，大都选择采用第三方的信令产品，避免自己开发、维护复杂的信令系统设备。炬元通讯的PSG可编程信令网关（以下简称PSG）正是在顺应这一市场需求的潮流下应运而生的。

　　PSG可编程信令网关通过基于TCP/IP的可编程控制的API编程接口向一组分布式应用平台和系统提供SS7、DSS1等信令的接入服务。本产品实现了SS7的MTP、TUP、ISUP、SCCP和TCAP以及MAP、INAP的功能，同时还实现DSS1的LAP1、LAPD2、LAPD3的功能。PSG可编程信令网关的硬件部分由PSB信令板和电信级服务器所组成。PSB信令板具备PCI和CompactPCI总线结构，每块PSB信令板有4个E1接口和1个10/100M以太网接口。

　　PSG可编程信令网关为电话呼叫控制、移动通信业务和智能网业务提供七号信令的接入服务。可用于构建各种信息增值业务系统、语音信箱、企业的呼叫中心／客户中心、VoIP电话系统、下一代网络（NGN），智能网业务控制点（SCP）、智能网节点（IP）、短消息网关、移动通信的归置寄存器（HLR）等。广泛应用于电信、电力、银行、证券、公安、国防等不同行业。

2 系统功能特性

2.1 系统主要功能

PSG-7七号信令网关系统主要功能如下：
　　1) 电路拆分功能，由硬件实现；（一般用于F Link--直连链路）
　　2) 信令链路所占用时隙的选择，可任选1~31时隙作信令链路；
　　3) 物理链路功能（第一级/MTP1）；

　　4)信令数据链路功能（第二级/MTP2）；
　　(a) 信号单元的定界、定位；
　　(b) 信令链路的定位；
　　(c) 差错的检测、纠正；
　　(d) 信令链路差错率控制；
　　(e) 处理机故障控制；
　　(f) 信令链路拥塞的检测和控制（流量控制）。

　　5) 信令网功能；
　　(a) 信令消息处理；
　　(b) 信令网业务管理；　　
　　(c) 信令网路由管理；
　　(d) 信令链路管理。

　　6) TUP功能；
　　(a) OPC+DPC+CIC和TUP中继PCM+TS之间的相互转换；
　　(b) TUP电路状态管理、控制；
　　(c) TUP信令过程控制；
　　(d) TUP呼叫过程控制。

　　7) ISUP功能；
　　(a) OPC+DPC+CIC和ISUP中继PCM+TS之间的相互转换；
　　(b) ISUP电路状态管理、控制；
　　(c) ISUP信令过程控制；
　　(d) ISUP呼叫过程控制。

　　8) SCCP功能；
　　(a) 无连接的UDT和UDTS；
　　(b) GT翻译；
　　(c) SCCP子系统管理；
　　(d) SCCP信令过程控制；
　　(e) SCCP消息封装、解码。

　　9) TCAP功能；
　　(a) 会话管理
　　(b) TCAP信令过程控制
　　(c) TCAP消息封装、解码

　　10) MAP功能；
　　(a) 短消息业务；
　　(b) 位置登记和删除过程；
　　(c) 呼叫建立期间用户参数的检索。

　　11) INAP功能；
　　(a) CS-1功能集；
　　(b) CS-2功能集；
　　(c) 移动智能网。

　　12) 双机冗余处理功能；
　　(a) 主备用进程状态的同步、协调；
　　(b) 主备用网关之间相互监视；
　　(c) 信令链路状态和信令网状态的同步；
　　(d) TUP电路状态的同步；
　　(e) ISUP电路状态的同步；
　　(f) SCCP处理状态的同步；
　　(g) TCAP处理状态的同步；
　　(h) MAP处理状态的同步；
　　i) INAP处理状态的同步。

　　13) TCP Service功能；
　　(a) 多TCP连接管理；
　　(b) 多HOST管理；
　　(c) HeartBeat消息处理；
　　(d) 重发消息管理。

14) 系统操作维护管理功能。
　　(a) 系统数据和局数据管理：查询、修改、增加、删除；
　　(b) 系统管理：进程状态、统计功能；
　　(c) 日志管理：浏览、删除、搜索、打印；
　　(d) 告警管理：浏览、搜索、删除、打印；
　　(e) 用户管理：创建、删除、修改；
　　(f) 信令管理：信令链路操作；
　　(g) 消息跟踪：信令消息跟踪、TCP/UDP消息跟踪、系统内部通信消息跟踪等；
　　(h) TUP电路管理：TUP电路操作；
　　(i) ISUP电路管理：ISUP电路操作；
　　(j) SCCP管理：数据管理、信令操作
　　(k) TCAP管理：数据管理、信令操作；
　　(l) MAP管理：数据管理、信令操作；
　　(m) 符合Q.752的统计功能。

2.2 系统特性
·电路拆分能力，避免中继资源的浪费；
·两级信令处理能力，具有强大稳定的信令处理能力；
·可连接多达128个业务主机，支持应用系统的分布式处理；
·双机容错配置，支持信令点码共享；
·分布式超大规模网关配置；
·同时支持24位和14位信令点编码，并且支持24位网络和14位网络的互转；
·具有多信令栈处理能力（多信令点码），每个PSG-7单元均可同时连接电信、网通、移动、联通、铁通等不同的电信网；
·同时支持多种SS7变种协议，包括中国、香港、印尼、ITU、ANSI、ETSI等，并且可以转换、沟通不同的变种协议。

3 PSG-7七号信令网关构成

　　PSG-7七号信令网关可分为硬件和软件部分，下面分别讲述硬件和软件的组成。

软件	说明
网关处理软件	·System Manager：系统管理进程，管理网关系统的其它进程的状态；执行系统内部消息的路由、转发，保证系统内部通信的可靠性；提供本节点内系统其它模块的定时器服务等功能。 ·TCP Agent：作为TCP通信时的服务器端；建立与TCP客户端TCP连接；TCP消息收发、转发；TCP连接状态监视。 ·MTP2：嵌入于PSB信令板上，完成SS7 MTP2信令链路所有功能。 ·PSB Driver：PSB信令板驱动程序。 ·MTP3：实现MTP3功能。 ·TUP：实现TUP功能。 ·ISUP：实现ISUP功能。 ·SCCP：实现SCCP功能。u TCAP：实现TCAP功能。 ·OAM Server：类似于SNMP的Agent，提供网关系统对外统一的维护接口。
维护终端	·OAM Manager：网关维护终端，提供强大的日常维护功能和装机帮助功能。
开发工具	·SDK Pack：目前提供基于Windows 2000的SDK工具包。将API消息和TCP通信封装为函数调用，加快用户的二次开发速度。 ·SDK DLG：兼容Dialogic SS7 接口开发包。 ·SDK NMS：兼容NMS SS7接口开发包。

3.1 硬件构成
　　PSG-7七号信令网关硬件是由PSB信令板和电信级服务器构成。

　　PSB信令板为PCI总线的插卡，需占用一个PCI插槽。PSB信令板的中继接口是RJ45，并且同时支持75欧和120欧两种中继方式，每块板可处理2~4条信令链路。每块PSB信令板有4个中继接口，每2个中继接口为一组，其中一个为入中继，另一个为出中继。入中继所接的是来自PSG-7七号信令网关对端的交换机的带有信令链路的中继，信令链路所占用的时隙由PSB信令板提取处理，余下的时隙可从出中继接出到应用系统作话路使用。

　　MTP1和MTP2的功能主要是在七号信令板上实现，每块板有2~4路的信令终端处理模块，可处理2~4个信令链路。板上信令终端和主CPU（工控机的CPU）之间以共享内存和访问端口两种方式进行通信，交换数据和控制信息。

　　信令链路的增加采用以积木叠加方式来实现，每台工控机最多可插8块PSB信令板，每台PSG-7七号信令网关最多可同时控制16个信令终端处理设备。

　　电信服务器为19英寸标准的工业用计算机，可根据网关的信令链路容量的大小分别选用1u或2u或4u的工控机。工控机的配件及其配置具体如下：

（一般采用当时的主流配置，以下配置仅供参考）
·工控机箱+电源（-48V直流电源或220V交流电源）
·15寸彩显
·101/102键盘
·1.44MB软盘驱动器
·工控机CPU卡（集成了显示卡）
·LAN 网卡（10MB/100MB）
·PIII 1G CPU
·128MB SDRAM
·40GB HD

3.2 软件组成
　　PSG-7七号信令网关的操作系统目前只支持RED HAT LINUX，下一个版本将支持WINDOWS2000。
整个PSG-7七号信令网关的软件由系统支持软件和网关处理软件组成，具体见下表：

4 电话呼叫应用的组网模式

　　在PSG-7七号信令网关的实际应用中，究竟采用什么样的组网模式将PSG-7七号信令网关和用户的设备组成一个完整的系统可由集成商灵活决定。当前比较通用的有两种模式：分布式和集中式。
分布式和集中式的根本区别在于是否采用了前端交换（交叉连接）设备。

　　分布式的网络结构示意图见图 1。如果没有前端交换设备，那么从局方过来的话路中继是直接接到各业务节点（如IVR），信令是集中在PSG-7七号信令网关处理，但对话路的接续控制是分布在各业务节点。各业务节点各自管理一部分话路，互不相干或采用后端交换的方式进行资源的共享。在这种模式下，PSG-7七号信令网关将根据预先确定的策略把呼叫消息分发到各业务节点。在业务节点执行呼出时，呼出的选话路功能在各业务节点实现，由各业务节点根据其管理的话路情况选一条空闲话路进行呼出。

　　集中式的网络结构示意图见图 2。由于采用了前端交换设备，所以从局方过来的话路中继全部接到前端交换设备，信令链路所在的中继直接接到PSG-7七号信令网关，（拆分后的话路再接到前端交换设备）。PSG-7七号信令网关只与ACD建立一个TCP通信连接，由ACD来进行来话呼叫的分发、去话呼叫的选路功能、交换连接控制功能和其他的业务控制，IVR一般只具有语音控制功能和小部分的呼叫接续控制功能。在这种情况下的所有语音资源将是共享的，并由ACD根据预先确定的策略进行资源的分配，可对呼叫进行灵活的处理以适应不同业务的需要。

5 配置模式（单机/双机）

　　根据系统规模的大小以及实际应用时安全性的要求，可选择采用单机配置或双机配置。单机具有安装维护相对简单、设备数量少、处理容量较小、低安全性等特点，适用于规模较小，并且对安全性要求不是很高的系统中，如一般的增值业务系统、企业呼叫中心等。双机冗余具有安装维护相对复杂、设备数量多、处理容量较大、安全性高等特点，适用于规模大，并且对安全性要求高的系统中，如大型的增值业务系统、股票委托系统、INTERNET拔号接入设备等。

　　对这两种配置，在实际应用中建议采用如下方法来确定PSG-7七号信令网关的配置。

单机配置建议
单机配置适用于电路数小于2048的系统，建议配置如下：
·2条或1条信令链路（当电路数较少时可只一条信令链路）
·工控机可采用1机型
·内存128MB
·CPU采用当前主流的CPU

双机基本配置建议
　　双机基本配置建议适用电路数少于2048，但对系统可靠性、安全性和可连续工作要求高的应用，建议配置如下：

·至少2条信令链路
·工控机可采用1u机型
·内存128MB
·CPU采用当前主流型号

双机扩充配置建议
　　双权衡的扩充配置是在基本配置的基础上，根据应用系统的规模及实际应用的需要进行确定，对一般应用于"市话呼叫（平均呼叫时长为60秒）"可遵循以下原则：
·每增加4096条电路，相应增加2条信令链路
·内存512MB
·CPU采用当前主流型号

　　在双机配置的实际安装规划中，建议将一个信令链路组的信令链路平均分接到两台网关以避免因一台网关的故障而影响到整个信令链路组的连通性。

6 应用编程接口

　　PSG-7七号信令网关提供四种模式的编程接口，分别是：
·Joyit API消息协议；
·Joyit API编程接口函数；
·兼容Dialogic SS7编程接口；
·兼容NMS SS7 编程接口。

6.1 API消息协议
　　API消息协议是PSG-7七号信令网关与应用系统的"HOST"之间基于TCP的交互控制协议，API消息按其功能可分为几大类：

·注册/注销过程
　　注册消息用于登记每个HOST 所管理的电路范围或HOST所管理的业务类型，缺省方式下一个HOST管理所有电路（集中式）和所有的业务类型。

　　注销消息是在HOST正常退出时使用的，用于通知PSG-7七号信令网关HOST将要退出的消息，以便PSG-7七号信令网关做相应的处理工作。

·故障恢复消息
　　用于当系统的某一部分出现故障时，HOST与PSG-7七号信令网关配合完成故障的恢复，有三种故障：PSG-7七号信令网关故障、HOST故障和TCP连接故障恢复。

·可编程控制消息
　　用于动态控制七号信令网关的参数设置和API消息协议的表现以便符合用户的需要。

·呼叫接续消息
　　用于完成呼叫接续过程，与呼叫相关的消息，可分为几种：呼叫建立请求/指示消息、地址全请求/指示消息、应答请求/指示消息、呼叫事件请求/指示消息、电路事件请求／指示消息等。

·SCCP接续消息
　　SCCP用户和SCCP模块之间进行交互的接续控制消息。

·TCAP接续消息
　　TCAP用户和TCAP模块之间进行交互的接续控制消息。

·MAP接续消息
　　用于完成各种MAP服务过程的消息，例如：短消息服务、数据库查询服务等。

·INAP接续消息
　　用于完成各种INAP服务过程的消息，例如：800业务、300业务等。

·维护管理消息
　　维护终端与PSG-7七号信令网关之间共同完成系统的维护管理操作功能的消息，例如：局数据配置、信令操作、统计功能等。

6.2 API编程接口函数库
　　API编程接口函数是在API消息协议的基础上，在"HOST"对API消息进行再包装，形成可供直接调用的函数库。它屏蔽了API消息通信细节，向用户提供方便调用的API函数，简化了应用编程的工作量。相应地，损失了一部分灵活性。需要注意，采用函数库时需用事件驱动方式（事件异步处理）进行编程，保证不因某一个操作而导系统的暂停。

主要函数有：
·Init初始化函数
·Register注册函数；
·Degister注销函数；
·Transmit发送API消息函数；
·Receive接收API消息函数。

6.3 呼叫消息流程举例
　　下面分别以TUP和ISUP为例，图示出一个成功来话在整个系统中的消息流程。

6.4 兼容Dialogic SS7接口
　　从代码及上完全兼容Dialogic SS7编程接口，接口详细情况请参考相关文档。

6.5 兼容NMS SS7接口
　　从代码及上完全兼容NMS SS7编程接口，接口详细情况请参考相关文档。

7 应用实例
　　PSG-7七号信令网关所遵循的高开放性、高可用性、易维护，使本产品可广泛适用于各种系统，凡是需要接入到电信网的系统均需要用到PSG-7七号信令网关。下面列出比较常用的系统：

·特服系统（如110，119，120等）
·电信网增值系统（如160，168，114，170）
·语音信箱
·客户服务中心系统
·短消息系统
·寻呼系统
·电话银行系统
·电话股票委托系统
·电话路由（Tele-Router）
·163/169拔号接入系统
·呼叫代理机
·SSP智能网业务交换点
·SCP智能网业务控制点
·移动通信的归置寄存器（HLR）
·VoIP电话系统/软交换系统
·微型STP
·点码转换系统
·GT翻译器

8 技术指标说明
　　下表列出七号信令网关的技术指标。

表 2 七号信令网关技术指标

PSG-7七号信令网关	单机	双机
性能指标
PSB信令板数	8	16
支持HOST数	128	128
信令链路	32	64
信令链路组	32	32
目的信令点	512	512
信令栈	8	8
信令点码格式	14位/24位	14位/24位
七号信令变体	CHINA/ITU/ANSI	CHINA/ITU/ANSI
TUP电路数	65536	65536
ISUP电路数	65536	65536
信令链路负荷	0.9Erl以上	0.9Erl以上
TUP呼叫处理能力	120 Calls/Sec	120 Calls/Sec
ISUP呼叫处理能力	120 Calls/Sec	120 Calls/Sec
SCCP子系统	256	256
GT表项文本数据库	32768 由数据库最大容量而定	32768 由数据库最大容量而定
GT翻译处理能力	1600 /Sec	1600 /Sec
TCAP事务	800 /Sec	800 /Sec
LAN接口	10/100MB以太网	10/100MB以太网
中继接口
平衡（120Ω）物理接口码率码型非平衡（75Ω）物理接口码率码型	RJ45（1和2为收、4和5发） 2.048 Mbits/s ± 100ppm HDB3 BNC（同轴电缆） 2.048 Mbits/s ± 100ppm HDB3
信令接口
信令比特率时隙	64 Kbits/s 1~31时隙任意配置
操作系统
信令网关	Red Hat Linux 7.2
HOST	WINDOWS NT、WINDOWS 2000、SCO UNIX、LINUX、SCO UNIXWARE
尺寸
机架	19英寸
1u 宽´高´深直流电源/功率交流电源/功率重量 2u 宽´高´深直流电源/功率交流电源/功率重量 4u 宽´高´深直流电源/功率交流电源/功率重量	482´44´500mm -48V/180W 220V/200W 8kg 482´88´450mm -48V/310W 220V/300W 13kg 482´ 177´478mm -48V/310W 220V/400W 16kg
环境条件
运行温度湿度震动	0℃ ~ 40℃ -- 1Grms	-40℃ ~ 75℃ 10% ~ 95% 2G

广州炬元通讯公司供稿 CTI论坛编辑