??? 摘 要： 鑒于目前網間結算的話單采集存在著實時性差、采集點分散、過分依賴交換機提供的接口以及結算欠準確等特點，介紹了一種基于信令" title="信令">信令" title="七號信令" title="七號信令">七號信令">七號信令系統的新式局間話單采集系統" title="采集系統">采集系統。該系統采用高阻跨接在信令鏈路" title="鏈路">鏈路上，實時采集鏈路上的消息，經過分析處理后提供給計費系統結算。具有技術先進、實時性高、容量大、可靠性高、運行穩定等特點，有效地解決了局間話單采集問題。
??? 關鍵詞： 七號信令? 話單采集? 信號鏈路? 局間
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??? 目前，電信部門與需要進行結算的通信企業通過優化網絡結構、設置網關局的方式進行對等數據采集并進行結算。這種傳統的數據采集方式主要依靠交換機本身數據端口，通過磁帶方式或X.25口，采用CMIS/FTAM協議的模式進行話單數據采集。這種方式有一定的優勢，但同時也存在著一些缺點：如實時性差、采集點分散、可靠性差等，同時在實際的互連互通實現方式中，各電信運營商通常會在話務量大的局間增設一定量的直聯備份電路，以起到提高安全性和話務分流的目的。由于這部分直聯電路是不經過網關局匯接的，如果只從網關局上取話單，將把這部分話單漏掉，從而造成結算的不準確。
??? 目前網間互聯互通，最常用也是最標準的信令方式就是中國七號信令方式，交換局間所有呼叫的控制信息均可通過七號信令的方式傳輸。因為七號信令消息中包含了生成詳細話單所需的全部信息，只須從七號信令網上提取出信令消息，經過合理的篩選和配對，便可得到交換局間通話的所有詳細話單。
1 基于七號信令網關采集模式
??? 七號信令網是電話網、智能網以及各種新業務的神經和支撐網，是通信網建設維護的重要部分。根據我國七號信令技術體制要求，我國七號信令網最終采用三級準直聯結構方式。SS7是公共信道信令協議，主要用于電話網內的呼叫處理，它使用電話網的基本數據通信協議，完成呼叫建立、呼叫選路并提供各種業務，由于SS7網是獨立于話音／媒體流電路網的數據網，可以做到完全的冗余備份。因此，SS7對電話網絡的管理比以前的技術更快、更可靠和更先進。
??? 本系統直接從SS7信令鏈路上獲取話務信令并匹配成相對應的呼叫記錄（CDR）。CDR匹配完成后將被傳送到本地的采集比對服務器指定目錄，從交換機聯機方式或者脫機方式采集來的數據也被傳送到本地的采集服務器。在采集服務器中，兩個源數據將進行比對，產生比對的報表，生成比對結果供維護管理人員維護交換機。同時，從信令鏈路上采集的數據將作為一種數據源備份留在本地，在這種模式下，由于系統是一個備用系統，整個采集過程不考慮完全備份模式。本地的采集服務器運行比對軟件，主要進行數據核查、過濾、預處理等任務。在與交換機采集的數據進行比對校驗并生成校驗報告后，交換機采集的數據送往結算中心。在此模式下，比對服務器中將保存2個月以上的信令話單，以備今后需要。
2 七號信令話單采集系統結構設計
??? 七號信令話單采集系統為模塊化結構的分布式系統。整個系統可以分為：E1電路的高阻跨接、數字交叉連接設備、七號信令分析系統" title="分析系統">分析系統和詳細話單生成軟件四部分。
??? 其中E1電路的高阻跨接、數字交叉連接設備通常分布在各個交換或傳輸機房中，以方便接入各七號信令鏈路，而七號信令分析系統和詳細話單生成軟件則放在中心機房，它們接收并處理各地傳來的七號信令消息，生成詳細話單。其各部分的連接示意圖如1所示。
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??? 圖1中七號信令話單采集系統首先通過E1傳輸系統的高阻跨接，偵聽GSM和網關局之間傳輸七號信令消息的E1電路。此時偵聽回路中的阻抗應遠遠大于75Ω，只有這樣才不會影響E1電路收發雙方的信號，以保證局間信令系統的正常工作。
??? 由于偵聽回路中的阻抗較大（>>75Ω），所截獲E1信號的強度十分微弱，因此必須將其信號放大。放大后的E1信號進入一臺數字交叉連接設備，將所有包含七號信令鏈路數據的E1時隙交換到兩條E1中進入七號信令分析系統。在這里之所以要使用數字交叉連接設備是基于以下理由： ?
??? (1)由于目前的七號信令運營網中每個E1通常只有一個或幾個時隙包含有七號信令鏈路數據，因此必須通過數字交叉連接設備將所有這些包含有七號信令鏈路數據的時隙收斂到兩個E1中，以方便后面的七號信令分析系統處理。
??? (2)考慮到高阻跨接偵聽點可能分布在各地，而大容量的七號信令分析系統則放置于中心機房，所以在將七號信令鏈路數據傳回中心前先經過數字交叉連接設備，會大大減少傳輸所需要的E1數量，節約傳輸成本。
??? 七號信令分析系統主要完成對31條七號信令鏈路消息的采集。詳細話單生成軟件收到從以太網傳來的七號信令消息后，根據七號信令的各個用戶部分（UP）的協議規則，對取得的七號信令消息做關聯處理，從而產生出詳細話單，并將話單格式化為用戶要求的格式。最后七號信令分析系統和詳細話單生成軟件提供了完善的監視和控制接口，可以便捷、有效地實現對大地域范圍內系統運行狀況的遠程監控。所有這些功能都可以直接在原有的計算機網絡上實現，而不需要增加額外的監視信息通路，大大節省了網絡系統投資成本。
2．1? E1電路的高阻跨接
??? 由于監視七號信令系統必須在不影響局間工作的前提下進行，因此必須對包含有七號信令鏈路的E1予以高阻跨接偵聽，這樣才不會影響E1電路收發雙方的信號。
??? 七號信令話單采集系統的高阻跨接器件要求性能穩定，高阻跨接口相對于E1電路的阻抗都大于1000Ω。在正常工作時，跨接后對原E1信號的影響小于0.3dB，從而有效地確保了交換局工作的安全性。高阻跨接器件與后面的信號放大器件配合，使得流經高阻跨接器件的弱E1信號可以在經過30～50m傳輸后，依然不產生任何額外的誤碼。本系統的高阻跨接器件還提供雙跨接的形式，即可以在一個跨接點上獲得兩份高阻E1信號，同時供給其后的兩套熱備份系統使用。
2．2? 數字交叉連接設備
??? E1電路經高阻跨接偵聽后，其信號強度已經大大減弱，為使信號可以被正常接收，就必須將信號放大。七號信令話單采集系統的數字交叉連接設備將上述兩種功能整合在一起，其主要的信號流程如圖2所示。
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??? 數字交叉連接設備所處理的功能詳述如下：
??? （1）軟件配置的E1信號放大比例：提供0~20dB的信號放大能力，使其能夠與大到3500Ω的高阻跨接器件配合，并且放大的比例可以由配置軟件修改。
??? （2）軟件配置的E1阻抗匹配：該設備可以通過配置軟件，按需要選擇75Ω或120Ω的阻抗，與接入的E1相匹配。
??? （3）低延時的無阻塞交換網絡：數字交換連接設備可以實現256×256的無阻塞交換，即能將8條輸入E1的任何一個時隙交換到8條輸出E1的任何一個時隙，其交換時延通常小于12μs，在最壞的情況下也小于125μs。數字交換連接設備中時隙的連接方式可以由軟件配置。
??? （4）主時鐘的選擇：通過軟件配置，該設備可在8個E1中選擇其中的某一個作為主時鐘。當用戶選擇的主時鐘E1失效時，系統會自動選擇另一個有效的E1作為設備的主時鐘源，而一旦用戶選擇的主時鐘E1恢復時系統將把主時鐘源切換回來。時鐘源的切換時延小于1ms。
??? 七號信令鏈路的跨接點可能分布在各個機房，而每個機房中只有少量的幾條七號信令鏈路，因此通常在每個機房中只會使用到較小容量的交換網絡。大的機房可能有很多條七號信令鏈路，這時只需簡單地將多臺數字交叉連接設備組成一個二級的交換網絡即能滿足要求。例如圖3中用5臺數字交叉連接設備組成的二級交換網絡，將分布在36根E1中的18條七號信令鏈路收斂到兩條E1中。
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2．3 七號信令分析系統
??? 七號信令分析系統主要完成31條七號信令鏈路消息的采集功能。
??? 它根據用戶定義的篩選條件過濾掉與計費無關的七號信令消息，并為每一條滿足過濾條件的七號信令消息打上時標，最后將這些消息打成TCP/IP包，通過10M以太網傳給詳細話單生成軟件。該系統在硬件上分為：七號信令分析設備和GPS授時系統。限于篇幅的原因，這里不詳細介紹其技術實現。其主要的信號流程如圖4所示。
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3 系統性能測試
??? 系統在信息產業部電信傳輸研究所RTNET實驗室測試中，利用一臺七號信令大話務量呼叫模擬器A模擬一個發端交換局，連接到中興程控交換機，再匯接到另一臺一號信令大話務量呼叫模擬器B模擬一個收端交換局。發端局和匯接局間有4對E1中繼，每對E1中有30條話路，第一對E1中有1條七號信令鏈路，因此兩個局之間共有1條七號信令鏈路和120條話路。大話務量模擬器A作為發話方，在每個話路上按所設時長產生一次呼叫，并記錄成功的呼叫次數。被測試系統高阻跨接在發端局和匯接局之間的第一條E1上，經過數字交叉連接設備的輸出接口采集七號信令消息，以TCP/IP數據包的形式，通過10M以太網傳送到詳細話單生成服務器生成詳細話單，與呼叫模擬器統計的話單進行比對，檢查被測系統生成話單的準確性。??
??? 為了衡量其處理31條七號信令鏈路能力，檢查“七號信令分析系統”在單位時間內可以處理的七號信令消息的數量，并保證系統在高信令負荷下不會遺漏七號信令消息。需要在七號信令消息分析模塊上接入31條七號信令鏈路，并逐步增加這些七號信令鏈路上的負荷，達到呼叫模擬器最大呼叫數量。該項測試采用了如下等效的方法，利用“數字交叉連接設備”將一個輸入時隙同時交換到多個不同的輸出時隙的功能，可以將上述的1條七號信令鏈路的消息復制31份，從而在31條鏈路上產生同樣的信令負荷，輸入到七號信令消息分析模塊進行消息處理。
??? 由于七號信令話單采集系統采用監測七號信令鏈路的工作方式，必須保證不影響局間信令鏈路的前提下跨接，因此要對高阻跨接設備的物理特性進行測試，檢查其是否對原鏈路引入誤碼，同時是否對本身引入誤碼。測試結果如表1所示。
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??? 隨著電信行業的進一步改革以及中國加入WTO，電信行業間的網間結算成為各電信企業倍加重視的問題。該系統鑒于目前網間結算的話單采集存在著實時性差、采集點分散、過分依賴于交換機提供的接口、可靠性差以及結算欠準確等不足，設計的一套大容量話單采集系統——七號信令話單采集系統（GSS07）。采用一種嶄新的話單采集方式，具有技術先進、實時性高、容量大、安全性好、運行穩定等特點，實驗證明其有效地解決了局間話單采集問題，非常適合電信企業的需要，可以被廣泛應用于網間結算、長途結算、話務分析以及核帳對單系統。
參考文獻
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