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炬元通訊七號信令解決方案

2004/06/03

目錄

1 PSG-7七號信令網(wǎng)關
2 系統(tǒng)功能特性
2.1 系統(tǒng)主要功能
2.2 系統(tǒng)特性
3 PSG-7七號信令網(wǎng)關構成
3.1 硬件構成
3.2 軟件組成
4 電話呼叫應用的組網(wǎng)模式
5 配置模式（單機/雙機）
6 應用編程接口
6.1 API消息協(xié)議
6.2 API編程接口函數(shù)庫
6.3 呼叫消息流程舉例
6.4 兼容Dialogic SS7接口
6.5 兼容NMS SS7接口
7 應用實例
8 技術指標說明

1 PSG-7七號信令網(wǎng)關

　　信令技術屬于電信網(wǎng)的三大支撐技術之一，七號信令技術作為目前電信網(wǎng)中的主流技術更是在短期內(nèi)具有不可替代的地位。長期以來，信令技術主要掌握在國外公司和國內(nèi)大的電信設備廠商手中。面對電信（增值）業(yè)務的飛速發(fā)展，以及下一代網(wǎng)絡（NGN）的來臨，廣大的電信（增值）業(yè)務集成商需要快速、靈活地開發(fā)和安裝新的、符合市場要求的業(yè)務系統(tǒng)。而在這各種各樣的業(yè)務系統(tǒng)中，無一不需要通過七號信令接入到現(xiàn)行的電信網(wǎng)中，以便向固定電話用戶、移動用戶等提供服務。

　　由于信令技術的復雜性，電信（增值）業(yè)務集成商在考慮業(yè)務系統(tǒng)的信令接入方案時，大都選擇采用第三方的信令產(chǎn)品，避免自己開發(fā)、維護復雜的信令系統(tǒng)設備。炬元通訊的PSG可編程信令網(wǎng)關（以下簡稱PSG）正是在順應這一市場需求的潮流下應運而生的。

　　PSG可編程信令網(wǎng)關通過基于TCP/IP的可編程控制的API編程接口向一組分布式應用平臺和系統(tǒng)提供SS7、DSS1等信令的接入服務。本產(chǎn)品實現(xiàn)了SS7的MTP、TUP、ISUP、SCCP和TCAP以及MAP、INAP的功能，同時還實現(xiàn)DSS1的LAP1、LAPD2、LAPD3的功能。PSG可編程信令網(wǎng)關的硬件部分由PSB信令板和電信級服務器所組成。PSB信令板具備PCI和CompactPCI總線結構，每塊PSB信令板有4個E1接口和1個10/100M以太網(wǎng)接口。

　　PSG可編程信令網(wǎng)關為電話呼叫控制、移動通信業(yè)務和智能網(wǎng)業(yè)務提供七號信令的接入服務。可用于構建各種信息增值業(yè)務系統(tǒng)、語音信箱、企業(yè)的呼叫中心／客戶中心、VoIP電話系統(tǒng)、下一代網(wǎng)絡（NGN），智能網(wǎng)業(yè)務控制點（SCP）、智能網(wǎng)節(jié)點（IP）、短消息網(wǎng)關、移動通信的歸置寄存器（HLR）等。廣泛應用于電信、電力、銀行、證券、公安、國防等不同行業(yè)。

2 系統(tǒng)功能特性

2.1 系統(tǒng)主要功能

PSG-7七號信令網(wǎng)關系統(tǒng)主要功能如下：
　　1) 電路拆分功能，由硬件實現(xiàn)；（一般用于F Link--直連鏈路）
　　2) 信令鏈路所占用時隙的選擇，可任選1~31時隙作信令鏈路；
　　3) 物理鏈路功能（第一級/MTP1）；

　　4)信令數(shù)據(jù)鏈路功能（第二級/MTP2）；
　　(a) 信號單元的定界、定位；
　　(b) 信令鏈路的定位；
　　(c) 差錯的檢測、糾正；
　　(d) 信令鏈路差錯率控制；
　　(e) 處理機故障控制；
　　(f) 信令鏈路擁塞的檢測和控制（流量控制）。

　　5) 信令網(wǎng)功能；
　　(a) 信令消息處理；
　　(b) 信令網(wǎng)業(yè)務管理；　　
　　(c) 信令網(wǎng)路由管理；
　　(d) 信令鏈路管理。

　　6) TUP功能；
　　(a) OPC+DPC+CIC和TUP中繼PCM+TS之間的相互轉換；
　　(b) TUP電路狀態(tài)管理、控制；
　　(c) TUP信令過程控制；
　　(d) TUP呼叫過程控制。

　　7) ISUP功能；
　　(a) OPC+DPC+CIC和ISUP中繼PCM+TS之間的相互轉換；
　　(b) ISUP電路狀態(tài)管理、控制；
　　(c) ISUP信令過程控制；
　　(d) ISUP呼叫過程控制。

　　8) SCCP功能；
　　(a) 無連接的UDT和UDTS；
　　(b) GT翻譯；
　　(c) SCCP子系統(tǒng)管理；
　　(d) SCCP信令過程控制；
　　(e) SCCP消息封裝、解碼。

　　9) TCAP功能；
　　(a) 會話管理
　　(b) TCAP信令過程控制
　　(c) TCAP消息封裝、解碼

　　10) MAP功能；
　　(a) 短消息業(yè)務；
　　(b) 位置登記和刪除過程；
　　(c) 呼叫建立期間用戶參數(shù)的檢索。

　　11) INAP功能；
　　(a) CS-1功能集；
　　(b) CS-2功能集；
　　(c) 移動智能網(wǎng)。

　　12) 雙機冗余處理功能；
　　(a) 主備用進程狀態(tài)的同步、協(xié)調(diào)；
　　(b) 主備用網(wǎng)關之間相互監(jiān)視；
　　(c) 信令鏈路狀態(tài)和信令網(wǎng)狀態(tài)的同步；
　　(d) TUP電路狀態(tài)的同步；
　　(e) ISUP電路狀態(tài)的同步；
　　(f) SCCP處理狀態(tài)的同步；
　　(g) TCAP處理狀態(tài)的同步；
　　(h) MAP處理狀態(tài)的同步；
　　i) INAP處理狀態(tài)的同步。

　　13) TCP Service功能；
　　(a) 多TCP連接管理；
　　(b) 多HOST管理；
　　(c) HeartBeat消息處理；
　　(d) 重發(fā)消息管理。

14) 系統(tǒng)操作維護管理功能。
　　(a) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)和局數(shù)據(jù)管理：查詢、修改、增加、刪除；
　　(b) 系統(tǒng)管理：進程狀態(tài)、統(tǒng)計功能；
　　(c) 日志管理：瀏覽、刪除、搜索、打印；
　　(d) 告警管理：瀏覽、搜索、刪除、打印；
　　(e) 用戶管理：創(chuàng)建、刪除、修改；
　　(f) 信令管理：信令鏈路操作；
　　(g) 消息跟蹤：信令消息跟蹤、TCP/UDP消息跟蹤、系統(tǒng)內(nèi)部通信消息跟蹤等；
　　(h) TUP電路管理：TUP電路操作；
　　(i) ISUP電路管理：ISUP電路操作；
　　(j) SCCP管理：數(shù)據(jù)管理、信令操作
　　(k) TCAP管理：數(shù)據(jù)管理、信令操作；
　　(l) MAP管理：數(shù)據(jù)管理、信令操作；
　　(m) 符合Q.752的統(tǒng)計功能。

2.2 系統(tǒng)特性
·電路拆分能力，避免中繼資源的浪費；
·兩級信令處理能力，具有強大穩(wěn)定的信令處理能力；
·可連接多達128個業(yè)務主機，支持應用系統(tǒng)的分布式處理；
·雙機容錯配置，支持信令點碼共享；
·分布式超大規(guī)模網(wǎng)關配置；
·同時支持24位和14位信令點編碼，并且支持24位網(wǎng)絡和14位網(wǎng)絡的互轉；
·具有多信令棧處理能力（多信令點碼），每個PSG-7單元均可同時連接電信、網(wǎng)通、移動、聯(lián)通、鐵通等不同的電信網(wǎng)；
·同時支持多種SS7變種協(xié)議，包括中國、香港、印尼、ITU、ANSI、ETSI等，并且可以轉換、溝通不同的變種協(xié)議。

3 PSG-7七號信令網(wǎng)關構成

　　PSG-7七號信令網(wǎng)關可分為硬件和軟件部分，下面分別講述硬件和軟件的組成。

軟件 說明
網(wǎng)關處理軟件 ·System Manager：系統(tǒng)管理進程，管理網(wǎng)關系統(tǒng)的其它進程的狀態(tài)；執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)部消息的路由、轉發(fā)，保證系統(tǒng)內(nèi)部通信的可靠性；提供本節(jié)點內(nèi)系統(tǒng)其它模塊的定時器服務等功能。
·TCP Agent：作為TCP通信時的服務器端；建立與TCP客戶端TCP連接；TCP消息收發(fā)、轉發(fā)；TCP連接狀態(tài)監(jiān)視。
·MTP2：嵌入于PSB信令板上，完成SS7 MTP2信令鏈路所有功能。
·PSB Driver：PSB信令板驅動程序。
·MTP3：實現(xiàn)MTP3功能。
·TUP：實現(xiàn)TUP功能。
·ISUP：實現(xiàn)ISUP功能。
·SCCP：實現(xiàn)SCCP功能。u TCAP：實現(xiàn)TCAP功能。
·OAM Server：類似于SNMP的Agent，提供網(wǎng)關系統(tǒng)對外統(tǒng)一的維護接口。
維護終端 ·OAM Manager：網(wǎng)關維護終端，提供強大的日常維護功能和裝機幫助功能。
開發(fā)工具 ·SDK Pack：目前提供基于Windows 2000的SDK工具包。將API消息和TCP通信封裝為函數(shù)調(diào)用，加快用戶的二次開發(fā)速度。
·SDK DLG：兼容Dialogic SS7 接口開發(fā)包。
·SDK NMS：兼容NMS SS7接口開發(fā)包。

3.1 硬件構成
　　PSG-7七號信令網(wǎng)關硬件是由PSB信令板和電信級服務器構成。

　　PSB信令板為PCI總線的插卡，需占用一個PCI插槽。PSB信令板的中繼接口是RJ45，并且同時支持75歐和120歐兩種中繼方式，每塊板可處理2~4條信令鏈路。每塊PSB信令板有4個中繼接口，每2個中繼接口為一組，其中一個為入中繼，另一個為出中繼。入中繼所接的是來自PSG-7七號信令網(wǎng)關對端的交換機的帶有信令鏈路的中繼，信令鏈路所占用的時隙由PSB信令板提取處理，余下的時隙可從出中繼接出到應用系統(tǒng)作話路使用。

　　MTP1和MTP2的功能主要是在七號信令板上實現(xiàn)，每塊板有2~4路的信令終端處理模塊，可處理2~4個信令鏈路。板上信令終端和主CPU（工控機的CPU）之間以共享內(nèi)存和訪問端口兩種方式進行通信，交換數(shù)據(jù)和控制信息。

　　信令鏈路的增加采用以積木疊加方式來實現(xiàn)，每臺工控機最多可插8塊PSB信令板，每臺PSG-7七號信令網(wǎng)關最多可同時控制16個信令終端處理設備。

　　電信服務器為19英寸標準的工業(yè)用計算機，可根據(jù)網(wǎng)關的信令鏈路容量的大小分別選用1u或2u或4u的工控機。工控機的配件及其配置具體如下：

（一般采用當時的主流配置，以下配置僅供參考）
·工控機箱+電源（-48V直流電源或220V交流電源）
·15寸彩顯
·101/102鍵盤
·1.44MB軟盤驅動器
·工控機CPU卡（集成了顯示卡）
·LAN 網(wǎng)卡（10MB/100MB）
·PIII 1G CPU
·128MB SDRAM
·40GB HD

3.2 軟件組成
　　PSG-7七號信令網(wǎng)關的操作系統(tǒng)目前只支持RED HAT LINUX，下一個版本將支持WINDOWS2000。
整個PSG-7七號信令網(wǎng)關的軟件由系統(tǒng)支持軟件和網(wǎng)關處理軟件組成，具體見下表：

4 電話呼叫應用的組網(wǎng)模式

　　在PSG-7七號信令網(wǎng)關的實際應用中，究竟采用什么樣的組網(wǎng)模式將PSG-7七號信令網(wǎng)關和用戶的設備組成一個完整的系統(tǒng)可由集成商靈活決定。當前比較通用的有兩種模式：分布式和集中式。
分布式和集中式的根本區(qū)別在于是否采用了前端交換（交叉連接）設備。

　　分布式的網(wǎng)絡結構示意圖見圖 1。如果沒有前端交換設備，那么從局方過來的話路中繼是直接接到各業(yè)務節(jié)點（如IVR），信令是集中在PSG-7七號信令網(wǎng)關處理，但對話路的接續(xù)控制是分布在各業(yè)務節(jié)點。各業(yè)務節(jié)點各自管理一部分話路，互不相干或采用后端交換的方式進行資源的共享。在這種模式下，PSG-7七號信令網(wǎng)關將根據(jù)預先確定的策略把呼叫消息分發(fā)到各業(yè)務節(jié)點。在業(yè)務節(jié)點執(zhí)行呼出時，呼出的選話路功能在各業(yè)務節(jié)點實現(xiàn)，由各業(yè)務節(jié)點根據(jù)其管理的話路情況選一條空閑話路進行呼出。



　　集中式的網(wǎng)絡結構示意圖見圖 2。由于采用了前端交換設備，所以從局方過來的話路中繼全部接到前端交換設備，信令鏈路所在的中繼直接接到PSG-7七號信令網(wǎng)關，（拆分后的話路再接到前端交換設備）。PSG-7七號信令網(wǎng)關只與ACD建立一個TCP通信連接，由ACD來進行來話呼叫的分發(fā)、去話呼叫的選路功能、交換連接控制功能和其他的業(yè)務控制，IVR一般只具有語音控制功能和小部分的呼叫接續(xù)控制功能。在這種情況下的所有語音資源將是共享的，并由ACD根據(jù)預先確定的策略進行資源的分配，可對呼叫進行靈活的處理以適應不同業(yè)務的需要。



5 配置模式（單機/雙機）

　　根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模的大小以及實際應用時安全性的要求，可選擇采用單機配置或雙機配置。單機具有安裝維護相對簡單、設備數(shù)量少、處理容量較小、低安全性等特點，適用于規(guī)模較小，并且對安全性要求不是很高的系統(tǒng)中，如一般的增值業(yè)務系統(tǒng)、企業(yè)呼叫中心等。雙機冗余具有安裝維護相對復雜、設備數(shù)量多、處理容量較大、安全性高等特點，適用于規(guī)模大，并且對安全性要求高的系統(tǒng)中，如大型的增值業(yè)務系統(tǒng)、股票委托系統(tǒng)、INTERNET拔號接入設備等。

　　對這兩種配置，在實際應用中建議采用如下方法來確定PSG-7七號信令網(wǎng)關的配置。

單機配置建議
單機配置適用于電路數(shù)小于2048的系統(tǒng)，建議配置如下：
·2條或1條信令鏈路（當電路數(shù)較少時可只一條信令鏈路）
·工控機可采用1機型
·內(nèi)存128MB
·CPU采用當前主流的CPU

雙機基本配置建議
　　雙機基本配置建議適用電路數(shù)少于2048，但對系統(tǒng)可靠性、安全性和可連續(xù)工作要求高的應用，建議配置如下：

·至少2條信令鏈路
·工控機可采用1u機型
·內(nèi)存128MB
·CPU采用當前主流型號

雙機擴充配置建議
　　雙權衡的擴充配置是在基本配置的基礎上，根據(jù)應用系統(tǒng)的規(guī)模及實際應用的需要進行確定，對一般應用于"市話呼叫（平均呼叫時長為60秒）"可遵循以下原則：
·每增加4096條電路，相應增加2條信令鏈路
·內(nèi)存512MB
·CPU采用當前主流型號

　　在雙機配置的實際安裝規(guī)劃中，建議將一個信令鏈路組的信令鏈路平均分接到兩臺網(wǎng)關以避免因一臺網(wǎng)關的故障而影響到整個信令鏈路組的連通性。

6 應用編程接口

　　PSG-7七號信令網(wǎng)關提供四種模式的編程接口，分別是：
·Joyit API消息協(xié)議；
·Joyit API編程接口函數(shù)；
·兼容Dialogic SS7編程接口；
·兼容NMS SS7 編程接口。

6.1 API消息協(xié)議
　　API消息協(xié)議是PSG-7七號信令網(wǎng)關與應用系統(tǒng)的"HOST"之間基于TCP的交互控制協(xié)議，API消息按其功能可分為幾大類：

·注冊/注銷過程
　　注冊消息用于登記每個HOST 所管理的電路范圍或HOST所管理的業(yè)務類型，缺省方式下一個HOST管理所有電路（集中式）和所有的業(yè)務類型。

　　注銷消息是在HOST正常退出時使用的，用于通知PSG-7七號信令網(wǎng)關HOST將要退出的消息，以便PSG-7七號信令網(wǎng)關做相應的處理工作。

·故障恢復消息
　　用于當系統(tǒng)的某一部分出現(xiàn)故障時，HOST與PSG-7七號信令網(wǎng)關配合完成故障的恢復，有三種故障：PSG-7七號信令網(wǎng)關故障、HOST故障和TCP連接故障恢復。

·可編程控制消息
　　用于動態(tài)控制七號信令網(wǎng)關的參數(shù)設置和API消息協(xié)議的表現(xiàn)以便符合用戶的需要。

·呼叫接續(xù)消息
　　用于完成呼叫接續(xù)過程，與呼叫相關的消息，可分為幾種：呼叫建立請求/指示消息、地址全請求/指示消息、應答請求/指示消息、呼叫事件請求/指示消息、電路事件請求／指示消息等。

·SCCP接續(xù)消息
　　SCCP用戶和SCCP模塊之間進行交互的接續(xù)控制消息。

·TCAP接續(xù)消息
　　TCAP用戶和TCAP模塊之間進行交互的接續(xù)控制消息。

·MAP接續(xù)消息
　　用于完成各種MAP服務過程的消息，例如：短消息服務、數(shù)據(jù)庫查詢服務等。

·INAP接續(xù)消息
　　用于完成各種INAP服務過程的消息，例如：800業(yè)務、300業(yè)務等。

·維護管理消息
　　維護終端與PSG-7七號信令網(wǎng)關之間共同完成系統(tǒng)的維護管理操作功能的消息，例如：局數(shù)據(jù)配置、信令操作、統(tǒng)計功能等。

6.2 API編程接口函數(shù)庫
　　API編程接口函數(shù)是在API消息協(xié)議的基礎上，在"HOST"對API消息進行再包裝，形成可供直接調(diào)用的函數(shù)庫。它屏蔽了API消息通信細節(jié)，向用戶提供方便調(diào)用的API函數(shù)，簡化了應用編程的工作量。相應地，損失了一部分靈活性。需要注意，采用函數(shù)庫時需用事件驅動方式（事件異步處理）進行編程，保證不因某一個操作而導系統(tǒng)的暫停。

主要函數(shù)有：
·Init初始化函數(shù)
·Register注冊函數(shù)；
·Degister注銷函數(shù)；
·Transmit發(fā)送API消息函數(shù)；
·Receive接收API消息函數(shù)。

6.3 呼叫消息流程舉例
　　下面分別以TUP和ISUP為例，圖示出一個成功來話在整個系統(tǒng)中的消息流程。



6.4 兼容Dialogic SS7接口
　　從代碼及上完全兼容Dialogic SS7編程接口，接口詳細情況請參考相關文檔。

6.5 兼容NMS SS7接口
　　從代碼及上完全兼容NMS SS7編程接口，接口詳細情況請參考相關文檔。

7 應用實例
　　PSG-7七號信令網(wǎng)關所遵循的高開放性、高可用性、易維護，使本產(chǎn)品可廣泛適用于各種系統(tǒng)，凡是需要接入到電信網(wǎng)的系統(tǒng)均需要用到PSG-7七號信令網(wǎng)關。下面列出比較常用的系統(tǒng)：

·特服系統(tǒng)（如110，119，120等）
·電信網(wǎng)增值系統(tǒng)（如160，168，114，170）
·語音信箱
·客戶服務中心系統(tǒng)
·短消息系統(tǒng)
·尋呼系統(tǒng)
·電話銀行系統(tǒng)
·電話股票委托系統(tǒng)
·電話路由（Tele-Router）
·163/169拔號接入系統(tǒng)
·呼叫代理機
·SSP智能網(wǎng)業(yè)務交換點
·SCP智能網(wǎng)業(yè)務控制點
·移動通信的歸置寄存器（HLR）
·VoIP電話系統(tǒng)/軟交換系統(tǒng)
·微型STP
·點碼轉換系統(tǒng)
·GT翻譯器

8 技術指標說明
　　下表列出七號信令網(wǎng)關的技術指標。

表 2 七號信令網(wǎng)關技術指標

PSG-7七號信令網(wǎng)關

單  機 雙  機

性能指標

PSB信令板數(shù)

8

16

支持HOST數(shù)

128

128

信令鏈路

32

64

信令鏈路組

32

32

目的信令點

512

512

信令棧

8

8

信令點碼格式

14位/24位

14位/24位

七號信令變體

CHINA/ITU/ANSI

CHINA/ITU/ANSI

TUP電路數(shù)

65536

65536

ISUP電路數(shù)

65536

65536

信令鏈路負荷

0.9Erl以上

0.9Erl以上

TUP呼叫處理能力

120 Calls/Sec

120 Calls/Sec

ISUP呼叫處理能力

120 Calls/Sec

120 Calls/Sec

SCCP子系統(tǒng)

256

256

GT表項

文本

數(shù)據(jù)庫

32768

由數(shù)據(jù)庫最大容量而定

32768

由數(shù)據(jù)庫最大容量而定

GT翻譯處理能力

1600 /Sec

1600 /Sec

TCAP事務

800 /Sec

800 /Sec

LAN接口

10/100MB以太網(wǎng)

10/100MB以太網(wǎng)

中繼接口

平衡（120Ω）

物理接口

碼率

碼型

非平衡（75Ω）

物理接口

碼率

碼型

RJ45（1和2為收、4和5發(fā)）

2.048 Mbits/s ± 100ppm

HDB3

BNC（同軸電纜）

2.048 Mbits/s ± 100ppm

HDB3

信令接口

信令比特率

時隙

64 Kbits/s

1~31時隙任意配置

操作系統(tǒng)

信令網(wǎng)關

Red Hat Linux 7.2

HOST

WINDOWS NT、WINDOWS 2000、SCO UNIX、LINUX、SCO UNIXWARE

尺寸

機架

19英寸

1u

寬´高´深

直流電源/功率

交流電源/功率

重量

2u

寬´高´深

直流電源/功率

交流電源/功率

重量

4u

寬´高´深

直流電源/功率

交流電源/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

環(huán)境條件

運行溫度

濕    度

震    動

0℃ ~ 40℃

--

1Grms

-40℃ ~ 75℃

10% ~ 95%

2G

廣州炬元通訊公司供稿 CTI論壇編輯


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