近二十年来,我国电信业实现了跨越式发展,但在世界第一的现役通信网中引入个性化、智能化新业务,则会牵一发而动全身,成为业务实施和网络发展的最大难题。上海粱江公司发明的信令引擎SigEngine技术全面解决了这一网络发展难题。该技术将处理器和分散式逻辑数据库技术有机应用于通信网,巧妙利用七号信令网的消息传递能力和内在的高可靠性特征,突破了传统交换和智能网技术的局限,既能独立于现役通信网,规模实施用户业务鉴权、详单计费、号码升位、号码携带等业务,又具备了NGN子数据库和HLR的全部接口与特征,有效解决了投资与效益、技术与发展的矛盾。
业务的提供与承载网无关联是通信网建设所追求的目标。人们往往首先想到的是采用智能网和HLR询问应答技术进行网络的智能化改造,因为是基于业务应用层的对话,任何功能和控制逻辑的修改,都要涉及应用层的改动、业务流程的配合和七号信令网的支撑。其共性是在承载网的应用层对多厂家交换机进行升级改动或汇接局更换,业务与承载网紧耦合,用户数据仍分散于交换机中设置,额外增加现网的话务量,需建设叠加的信令网和集中的业务执行数据库,需应对浪涌话务量的冲击,某些业务实施受组网限制,在技术和组网上难以解决投资与效益、技术与发展的矛盾。对规模庞大通信网的改动,则会牵一发而动全身,成为业务实施和网络发展的最大难题。
粱江公司发明的信令引擎SigEngine技术,将处理器和分散式逻辑数据库技术有机应用于通信网,巧妙利用七号信令网的消息传递能力和内在的高可靠性特征,突破了传统交换和智能网技术的局限,全面解决了网络发展难题。
信令引擎:
改变通信网业务提供方式的突破性技术
实现业务控制的关键是信令,SigEngine技术的核心正是针对这一根本问题,在信令传递层实现对信令消息的分析处理以及对业务的主动型控制,而不是传统方式通过各应用层的信令交互型控制,这就避免了对业务应用层的升级,做到了与CAPS无关,业务容量不受限,达到了独立于现役网快速有效地开展新业务的目的。
SigEngine技术能直接在信令消息中添加号码类业务的触发指示、变更号码影射关系,编入业务控制逻辑(SCF)来指挥业务交换功能(SSF)工作,而不需要修改各功能层的协议对话,完全保障了网络的互通性。其消息分析处理和内在的消息采集功能,全面解决了网络智能化、业务移动化的难题,尤其适用于大中型本地网的业务建设。
实现SigEngine技术的载体是消息处理机MPM,由处理器和内存数据库组成,是处理器与电信网的完美结合。这种服务器架构的MPM提供了三种接入方式实现内存数据库的查询和业务逻辑:传统的有信令点的信令终端方式、无信令点的信令转接方式和TCP/IP方式,以实现信令数据的高效处理和传递,既解决了现网业务用户的鉴权,又具备了NGN子数据库和HLR的全部接口与特征,因此向3G、NGN发展也给出了满意的答案。
采用SigEngine技术实现的系统称为LJ3000系统,提供了领先的全方位个性化网络智能与信令增值业务和分布复制式逻辑数据库技术,具有业务引入快速独立,业务执行全分散无牵连独立处理、业务管理集中统筹的目标网架构,实现机理与系统设计上的高度安全可靠,准实时计费独立可靠准确完整,号码升位无需更改用户数据,前置业务逻辑无需智能网支持,不增加接续时延和现网的业务负荷,MPM三种接入方式支持长远的网络发展演进等突出特点。
LJ3000系统:
一种平台,全方位业务
SigEngine技术方案称为MPM方案,是独立于现网,引入一个用户号码与业务集中管理系统CNPM(CentralNumbering&ProfileManagement)和若干个采用信令引擎技术的消息处理机MPM(MessageProcessingMachine)作为基本系统实体,实施网络个性化、智能化业务建设与信令增值的方案。MPM是分散式业务执行实体,执行业务控制逻辑,接入在需要业务识别鉴权的相关链路中。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)。
图1是在本地网应用中的系统组网图。系统分为业务应用层、管理应用层和营运操作层。

业务应用层的MPM接入于信令网,由专用数据网实现网络实体的通信。设备一般集中放置于成对或多对配置的LSTP机房。一般由2到4台组成,其中1台为热备用。
管理应用层实现业务数据管理、操作维护和管理应用处理。一般设置1个CNPM对业务和系统进行集中管理,设置1个NGBS实现准实时计费处理,设置1个NAS实现异地备份,设置1对独立的多业务中心ASC提供需电路桥接功能的业务,如彩铃/一号通等,ASC相当于智能网的SSP,但不存在与SCP的信令交互,因此,ASC也可以由已有的业务平台(如SSP)完成,或者在现有的汇接局上增加相关业务逻辑实现。
在省级网应用中,增加了省级管理层和国家号码资源管理层,主要实现省级业务与号码资源管理。省级管理层主要实现诸如全省漫游用户的业务统一实现、统一的业务规则管理以及号码资源的分配等。国家号码资源管理层分配和监管国家号码资源。
根据业务的性质和种类,LJ3000支持如下业务产品:
·LJNTSS业务鉴权触发类业务系统:彩铃/彩话/一号通,主叫预付费;
·LJNPSS号码升位与号码携带业务系统:独立实施集中统筹,无需修改用户数据;
·LJNGBS新一代准实时计费系统:独立可靠准确完整,无需改动现网设备;
·LJNGSS新一代信令服务器:信令转接和逻辑数据库服务;
·LJSigExpert网络与信令专家,虚拟仪表;
·LJASC独立式多业务中心:彩铃/彩话/一号通业务平台;
·LJRNM一卡多号漫游管理:与漫游地用户实现本地呼叫,减少国际国内漫游费用;
·LJSMSS短信选通与容灾服务;
·LJSACE通信逻辑控制器:业务逻辑控制器、号码译码管理器。
典型组网:
业务引入快速独立
图2是典型的中型本地网业务实施组网。

MPM集中放置在成对配置的LSTP机房,构成与信令网一致的双平面负荷分担的安全工作模式,各MPM的业务执行相互独立,做到了无业务负荷瓶颈和故障不扩散。NAS用于异地备份,放置在与CNPM、NGBS等服务器不同的LSTP,每个LSTP约需连接16~32条信令链路,需2+1=3台MPM,其中一台为热备用。连接的链路并不局限于MS和STP之间的链路,当TS、GW等与市话端局存在直达话路时,其信令链路也通过MPM连接,这样就不需要调整链路和话路,仅一次性设置新业务接入码就可以了。
特大网:
解决业务建设难题
特大网的业务安全引入是最重要的,独立于现役网的信令引擎技术是解决特大网的最有效的途径。图3是某特大本地网的业务鉴权组网图。MPM集中放置在4对LSTP机房,为LSTP添加新的引擎,每个LSTP约需连接32~64条信令链路,需4+1=5台MPM,其中一台为热备用,全网共控制256~512条信令链路。除彩铃/彩话/一号通需交换业务平台支持外,其它业务由MPM独立实现。交换平台可由已有的SSP实现,也可以新引入独立的业务平台。

业务提供:
内在机理的高可靠性,系统的高可靠性设计
图4是业务实现和组网的内在可靠性机理。MPM集中放置在两个LSTP机房。MPM的接入充分利用了信令网的固有时效性特征和信令链路的高可靠保护机制,任何传输故障、MPM故障等可能引起的链路故障,都会立刻由关联局信令终端检测到,并启动自动倒换和倒回程序。SigEngine技术具有自身高可靠性保护机理,分布复制式主动型业务处理逻辑,突破了传统的时序状态机的复杂程序设计,各MPM独立工作,真正做到了故障不扩散。
业务安全保障堪称卓越:
·MPM故障类同其链路故障,包括正在接续中的呼叫也不会受到影响。一个STP局的全部MPM断电时,信令业务也会自动倒换到另一平面;
·CNPM是业务管理实体,不直接处理呼叫,其故障对呼叫业务无影响;
·数据异地备份,确保业务用户数据安全;
·需交换功能的业务:每本地网双ASC系统负荷分担方式工作,任一ASC发生故障,业务将选至另一ASC;MS的路由设置可进一步保障基本业务的安全。
系统的高可靠性设计:
·两路48V电源输入,双DC/DC电源模块冗余工作;
·每个业务点配置一个热备用MPM,做到了分散式控制技术的N+1备份,即使更换MPM网络也能工作于良好状态;
·1U机架式服务器机箱,保障了设备的自然散热和故障的独立修理;
·信令消息的转接处理方式和分布复制式业务数据库设计,保证了各MPM工作独立。
详单计费:独立可靠准确完整,无需改动现网设备。

参照图4,准实时计费不需要ASC功能。MPM对流经的信令消息进行采集,即时传送到新一代准实时计费服务器NGBS(图4中的CNPM),由NGBS完成计费记录的生成和输出。方案的内在信息采集功能和数据处理技术,完全区别于联机计费和跨接方式,即使是链路故障,也不会丢失任何信息。该系统突破了传统联机计费采集等方式的技术局限,避免了对运行的多制式交换和信令设备的改造,MPM的内在可靠性机理保障了计费的完整客观。
号码升位:
独立实施集中统筹,无需修改用户数据
参照图4,号码升位和号码携带不需要ASC功能。MPM内在的号码升位能力,无需修改用户数据,完全独立于现网交换设备,彻底解决了号码升位和号码融合难题,摆脱了与承载网的牵连。其中LJMPM实现升位前号码(物理号码)与升位后号码(逻辑号码)的映射与译码,原理类同号码可携带NP业务;LJCNPM管理和同步MPM号码业务数据。
运营管理:
集中统筹结构清晰
参照图1,系统的营运管理图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,全省的业务规则统一,实现了号码的有机融合与统筹。
结束语
LJ3000系统已通过了信息产业部和运营部门的严格测试,在现网上数月的业务运行,验证了内在机理的高可靠性和快速独立的业务实施能力,并得到了信息产业部、科技部和运营商的高度关注和支持。信令引擎技术的应用,将会为网络的发展带来强劲的新动力。
编后语
信令引擎真正实现了处理器与通信网的融合,其物理特征就是处理器+处理器+处理器,而逻辑特征是目标网架构的全分散复制式业务执行数据库和集中统筹的运营管理。该技术的应用,将使每次引入新业务而去改造运营了15年之久的网络和设备成为历史,能为电信运营部门节省巨额网络改造投资和避免实施运行风险,其支持现网又面向未来的数据库技术和目标网架构的统筹业务管理,必将对我国电信网近期的网络智能化建设、中长期的向NGN和3G演进产生深远的影响,为电信网的个性化、智能化、移动化业务建设注入强劲的新动力。(宋树成 人民邮电报)
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