IP信令網(wǎng)引入策略
任正彥 2008/01/28
摘要 IP化是核心網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的大趨勢。隨著媒體流的承載IP化,信令消息承載的IP化也成為關(guān)注的重點問題。本文將以中國移動某省的信令網(wǎng)解決方案為例,闡述IP信令網(wǎng)的引入策略。
1、IP信令網(wǎng)引入的驅(qū)動力
信令網(wǎng)是為核心網(wǎng)服務(wù)的,我們先來分析一下核心網(wǎng)IP化(R4階段)對信令網(wǎng)的需求。此時MSC的功能分為控制與承載兩部分,控制功能由MSC Server完成,承載功能由MGW完成。
MSC Server通過H.248協(xié)議控制MGW。H.248協(xié)議屬于點到點的協(xié)議,不存在路由和尋址問題,MSC Server上已經(jīng)配置了MGW的地址信息,因此無需信令網(wǎng)進(jìn)行路由查詢。
MSC SERVER間用于呼叫控制的信令不再是ISUP信令,而是BICC信令。BICC信令通過CMN轉(zhuǎn)接而不經(jīng)過信令網(wǎng)。
MSC SERVER和HLR、SCP等設(shè)備間用于用戶移動性管理和智能業(yè)務(wù)觸發(fā)的仍然是MAP和CAP信令。從協(xié)議棧看,不論MAP和CAP采用TDM、ATM或IP承載,SCCP層都是必須的,也就是說MAP信令和CAP信令需要SCCP的GT尋址功能來實現(xiàn)路由查詢,即仍然需要信令網(wǎng)進(jìn)行集中的GT翻譯和轉(zhuǎn)發(fā)。這個信令網(wǎng)的承載可以選擇TDM(MTP)或者IP(SIGTRAN)兩種方式。
如果SIGTRAN作為信令網(wǎng)的承載,必然需要組建一個結(jié)構(gòu)同TDM信令網(wǎng)一樣的分級的、具備網(wǎng)絡(luò)層信令轉(zhuǎn)接能力的信令網(wǎng),該信令網(wǎng)的核心處理設(shè)備是IP STP,而該信令網(wǎng)就是IP信令網(wǎng)。
圖1 R4軟交換中的信令
IP信令網(wǎng)引入驅(qū)動力來自以下兩點:
(1)分組化要求
分組化是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。暨核心網(wǎng)IP化后,No.7信令網(wǎng)也采用IP承載,統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)的承載方式,有利于簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和協(xié)議種類。
(2)帶寬要求
傳統(tǒng)的七號信令網(wǎng)帶寬有限,兩個信令點之間最大帶寬是16*2M=32M。隨著用戶數(shù)量的增加,以及新業(yè)務(wù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的TDM鏈路最終會出現(xiàn)帶寬瓶頸。同時受物理資源的限制,點到點連接占用大量中繼資源,這也使現(xiàn)有信令網(wǎng)擴(kuò)容相對困難。而在采用IP技術(shù)承載后,可以方便靈活地擴(kuò)展信令節(jié)點間帶寬,可以降低傳輸資源管理的復(fù)雜程度,并可能打破TDM鏈路組支持鏈路數(shù)量的限制。
2、IP信令網(wǎng)概念
IP信令網(wǎng)是指利用IP作為承載技術(shù),來傳送No.7信令消息的網(wǎng)絡(luò)。IP信令網(wǎng)由IP SEP和IP STP組成。
IP SEP(提供IP信令接口的信令點):
- 具有獨立的信令點編碼。
- 通過IP網(wǎng)絡(luò)端口實現(xiàn)SS7信令消息的發(fā)送與接收。
- 包括同時提供IP信令接口和TDM信令接口的信令點。
IP STP(提供IP信令接口的信令轉(zhuǎn)接點):
- 下一代STP
- 根據(jù)信令點的地址(GT/DPC),完成SS 7信令轉(zhuǎn)接和路由的功能實體。
- 通過IP網(wǎng)絡(luò)端口實現(xiàn)SS7信令消息的發(fā)送與接收。
- 對SCCP消息提供中繼功能的實體。
- 提供SG功能
傳統(tǒng)的No.7信令網(wǎng)使用No.7信令點編碼作為消息傳遞的地址,利用MTP尋址或SCCP尋址進(jìn)行信令路由的選擇。當(dāng)這些消息在IP信令網(wǎng)上傳送時,將仍然利用MTP尋址或SCCP尋址進(jìn)行信令路由的選擇。也就是說,IP信令網(wǎng)并不直接采用IP地址尋址,而是首先映射成No.7信令網(wǎng)的地址(PC或GT),再將No.7信令網(wǎng)的地址與IP地址相對應(yīng)。
3、IP信令網(wǎng)引入策略
IP信令網(wǎng)引入有兩種方案:一是疊加組網(wǎng),省際層面建設(shè)多對IPSTP,分區(qū)覆蓋全國。IPSTP互連,獨立組網(wǎng),與TDM信令網(wǎng)為疊加關(guān)系;二是按需引入IP STP,作為TDM信令網(wǎng)的補充。下面我們以中國移動某。ǚQ為A。┑男帕罹W(wǎng)建設(shè)方案為例來論述。
A省信令網(wǎng)為三級結(jié)構(gòu)。省內(nèi)分為若干個匯接區(qū),每個匯接區(qū)設(shè)置一對LSTP。同平面的LSTP之間網(wǎng)狀相連(參見圖2)。
圖2 A省信令網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)圖
當(dāng)前A省信令網(wǎng)面臨兩大問題:一是省會LSTP鏈路占用已接近設(shè)備的最大值,信令業(yè)務(wù)量仍在增長;二是A省HSTP到B省HSTP已開滿16個2M鏈路,達(dá)到了No.7信令帶寬的最大值。
為解決這兩個問題考慮引入IP STP。按照疊加方式的網(wǎng)絡(luò)組織如下:IP STP與其它省IP STP組建單獨IP信令網(wǎng),與目前省內(nèi)TDM信令網(wǎng)互相獨立。A省全省提供IP接口的網(wǎng)元(MSC
Server,彩鈴等)以IP鏈路接入IP STP(參見圖3)。
圖3 疊加方式的信令網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)圖
按照混合方式的網(wǎng)絡(luò)組織如下:作為TDM信令網(wǎng)的補充,IP STP和TDM STP共同承擔(dān)省會匯接區(qū)的業(yè)務(wù)。IP
STP只接入省會匯接區(qū)的網(wǎng)元。
IP STP與現(xiàn)有省內(nèi)的TDM STP分別開通B鏈路(TDM),與1對省際HSTP開通D鏈路(TDM)。
IP STP兼做L/HSTP。IP STP同時與B省HSTP開通B鏈路。省會匯接區(qū)到B省的省際長途業(yè)務(wù)直接通過IP
STP疏通,不再走本省HSTP。(這樣減輕了A省HSTP的負(fù)擔(dān),解決了它到B省HSTP已開滿16條2M的B鏈路,無法增開鏈路的問題)。
圖4 混合方式的信令網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)圖
疊加、混合兩種方式的比較見表1。

為了簡化流程,減少IP和TDM的轉(zhuǎn)換,各種信令點應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)慕尤敕绞。我們把信令點分為四類。一是無法改造,不能支持IP的網(wǎng)元。主要是2G MSC。二是可以升級支持IP信令,但是代價較大的網(wǎng)元。包括已有HLR、SCP、SMSC。三是同時支持TDM和IP信令的網(wǎng)元。包括新建HLR、SCP、SMSC。四是可以只支持IP信令的網(wǎng)元。主要是2G 3G MSC Server。
這四類網(wǎng)元和信令網(wǎng)的連接關(guān)系如下:
- G MSC:
只能接入TDM信令網(wǎng)。
- 2G MSC server、3G MSC server
接至IP信令網(wǎng)。不建議MSC server同時接入TDM和IP STP。原因是server根據(jù)HLR的GT尋址,無法區(qū)分接入技術(shù)。如果按照流量選擇接入方式,信令流向不明確,監(jiān)測較為困難
- HLR,SMSC,SCP
現(xiàn)網(wǎng)運行的這些網(wǎng)元均只提供TDM接口?紤]到它們與MSC server存在很多的信令交互,故將其也接入IP STP(利用IP
STP兼容TDM的功能),減少TDM和IP之間不必要的轉(zhuǎn)接。要求新入網(wǎng)設(shè)備同時提供TDM接口和IP接口
建議MSC server分配新號段的ID,HLR等可以通過區(qū)分不同的GT選路到不同的STP。
4、小結(jié)
中國移動積極推動IP信令網(wǎng)的引入。在實驗室對IP STP充分測試的基礎(chǔ)上目前正部署IP STP在現(xiàn)網(wǎng)的試點。各省公司因為設(shè)備擴(kuò)容或者機(jī)房搬遷需要新建STP時可參考本文的案例,從小范圍應(yīng)用推動安全可靠性、網(wǎng)絡(luò)性能的成熟。
泰爾網(wǎng)
相關(guān)鏈接: