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IP信令网引入策略

任正彦 2008/01/28

　　摘要　IP化是核心网络发展的大趋势。随着媒体流的承载IP化，信令消息承载的IP化也成为关注的重点问题。本文将以中国移动某省的信令网解决方案为例，阐述IP信令网的引入策略。

1、IP信令网引入的驱动力

　　信令网是为核心网服务的，我们先来分析一下核心网IP化（R4阶段）对信令网的需求。此时MSC的功能分为控制与承载两部分，控制功能由MSC Server完成，承载功能由MGW完成。

　　MSC Server通过H.248协议控制MGW。H.248协议属于点到点的协议，不存在路由和寻址问题，MSC Server上已经配置了MGW的地址信息，因此无需信令网进行路由查询。

　　MSC SERVER间用于呼叫控制的信令不再是ISUP信令，而是BICC信令。BICC信令通过CMN转接而不经过信令网。

　　MSC SERVER和HLR、SCP等设备间用于用户移动性管理和智能业务触发的仍然是MAP和CAP信令。从协议栈看，不论MAP和CAP采用TDM、ATM或IP承载，SCCP层都是必须的，也就是说MAP信令和CAP信令需要SCCP的GT寻址功能来实现路由查询，即仍然需要信令网进行集中的GT翻译和转发。这个信令网的承载可以选择TDM（MTP）或者IP（SIGTRAN）两种方式。

　　如果SIGTRAN作为信令网的承载，必然需要组建一个结构同TDM信令网一样的分级的、具备网络层信令转接能力的信令网，该信令网的核心处理设备是IP STP，而该信令网就是IP信令网。

图1　R4软交换中的信令

IP信令网引入驱动力来自以下两点：

（1）分组化要求

　　分组化是网络发展的必然趋势。暨核心网IP化后，No.7信令网也采用IP承载，统一网络的承载方式，有利于简化网络结构和协议种类。

（2）带宽要求

　　传统的七号信令网带宽有限，两个信令点之间最大带宽是16*2M=32M。随着用户数量的增加，以及新业务的发展，传统的TDM链路最终会出现带宽瓶颈。同时受物理资源的限制，点到点连接占用大量中继资源，这也使现有信令网扩容相对困难。而在采用IP技术承载后，可以方便灵活地扩展信令节点间带宽，可以降低传输资源管理的复杂程度，并可能打破TDM链路组支持链路数量的限制。

2、IP信令网概念

　　IP信令网是指利用IP作为承载技术，来传送No.7信令消息的网络。IP信令网由IP SEP和IP STP组成。

IP SEP（提供IP信令接口的信令点）：

具有独立的信令点编码。

通过IP网络端口实现SS7信令消息的发送与接收。

包括同时提供IP信令接口和TDM信令接口的信令点。

IP STP（提供IP信令接口的信令转接点）：

下一代STP

根据信令点的地址（GT/DPC），完成SS 7信令转接和路由的功能实体。

通过IP网络端口实现SS7信令消息的发送与接收。

对SCCP消息提供中继功能的实体。

提供SG功能

　　传统的No.7信令网使用No.7信令点编码作为消息传递的地址，利用MTP寻址或SCCP寻址进行信令路由的选择。当这些消息在IP信令网上传送时，将仍然利用MTP寻址或SCCP寻址进行信令路由的选择。也就是说，IP信令网并不直接采用IP地址寻址，而是首先映射成No.7信令网的地址（PC或GT），再将No.7信令网的地址与IP地址相对应。

3、IP信令网引入策略

　　IP信令网引入有两种方案：一是叠加组网，省际层面建设多对IPSTP，分区覆盖全国。IPSTP互连，独立组网，与TDM信令网为叠加关系；二是按需引入IP STP，作为TDM信令网的补充。下面我们以中国移动某省（称为A省）的信令网建设方案为例来论述。

　　A省信令网为三级结构。省内分为若干个汇接区，每个汇接区设置一对LSTP。同平面的LSTP之间网状相连（参见图2）。

图2　A省信令网组织结构图

　　当前A省信令网面临两大问题：一是省会LSTP链路占用已接近设备的最大值，信令业务量仍在增长；二是A省HSTP到B省HSTP已开满16个2M链路，达到了No.7信令带宽的最大值。

　　为解决这两个问题考虑引入IP STP。按照叠加方式的网络组织如下：IP STP与其它省IP STP组建单独IP信令网，与目前省内TDM信令网互相独立。A省全省提供IP接口的网元（MSC Server，彩铃等）以IP链路接入IP STP（参见图3）。

图3　叠加方式的信令网组织结构图

　　按照混合方式的网络组织如下：作为TDM信令网的补充，IP STP和TDM STP共同承担省会汇接区的业务。IP STP只接入省会汇接区的网元。

　　IP STP与现有省内的TDM STP分别开通B链路（TDM），与1对省际HSTP开通D链路（TDM）。

　　IP STP兼做L/HSTP。IP STP同时与B省HSTP开通B链路。省会汇接区到B省的省际长途业务直接通过IP STP疏通，不再走本省HSTP。（这样减轻了A省HSTP的负担，解决了它到B省HSTP已开满16条2M的B链路，无法增开链路的问题）。

图4　混合方式的信令网组织结构图

叠加、混合两种方式的比较见表1。

　　为了简化流程，减少IP和TDM的转换，各种信令点应选择适当的接入方式。我们把信令点分为四类。一是无法改造，不能支持IP的网元。主要是2G MSC。二是可以升级支持IP信令，但是代价较大的网元。包括已有HLR、SCP、SMSC。三是同时支持TDM和IP信令的网元。包括新建HLR、SCP、SMSC。四是可以只支持IP信令的网元。主要是2G 3G MSC Server。

这四类网元和信令网的连接关系如下：

G MSC：

2G MSC server、3G MSC server

HLR，SMSC，SCP

4、小结

　　中国移动积极推动IP信令网的引入。在实验室对IP STP充分测试的基础上目前正部署IP STP在现网的试点。各省公司因为设备扩容或者机房搬迁需要新建STP时可参考本文的案例，从小范围应用推动安全可靠性、网络性能的成熟。

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