一、美国信令网络基本结构
1984年,美国的电信工业发生了重大的变化。在此以前,美国电话用户的80%是由BELL
SYSTEM提供的。从1984年开始划分为地方BELL营运公司(BOC),从而创造了多家电信公司竞
争的局面。目前,整个美国分为七个区域,每个区域有一个电信公司管理该区域内各个BOC。
整个美国分为若干个LATA,LATA BOC是地方性电信部门,只提供面向LATA内的终端用户
服务。LATA之间的呼叫必须有IC(长途电话公司)的介入,例如AT&T、MCI、SPRINT公司等。
BOC向IC购买服务,以便用户进入IC。
传统的电信网络信令和话音在同一条电路上传输,为此称之为随路信令。随路信令通常
采用多频方式(MF)。所谓信令是指用于控制建立、管理、拆除链路条件的生成、传输和接
受等。例如在传统电信网上,拨号音就是一种信令信息。由于MF信令慢、不灵活,而且繁锁
,难以适应新业务和快速呼叫的建立。目前,大多数电信网采用七号信令(SS7)。由于SS7的
灵活性和坚固性好,所以深受欢迎。
从客观上讲,美国电信网的结构主要有两种类型:{dy}种是单级的结构,即由一对RSTP(
区域STP)连接SCP向服务区域内的客户提供路由服务。它既提供数据库类型的服务,也提供
话路类型服务。一般性的地方性小公司采用这种结构。第二种结构是由多对远程STP(不连
接SCP),以及一对本地STP(连接SCP)共同向服务区域内的用户提供服务,这种结构可以有效
地缓解频繁、大量地向STP请求链路型服务时所引起的STP过分忙碌的问题。由本地STP提供
局间的话路信令。目前,美国MFJ法庭对一个STP只能服务于一个LATA内部、而不能跨跃LAT
A的方法实行了限制。在现代美国电信网中,操作模式一般有两种,即话路信令模式及数据库
查询模式。
现代信令网中,一般有以网络节点:
·CCSSO:共路信令交换局,装备有话路信令模式所需的硬件及软件。
·SSP:业务交换点,装备有话路信令及数据库查询模式所需的硬件及软件,还必须有MT
P、SCCP、TCAP、OMAP、ISUP等功能。
·STP:信令传送点,依据消息内部的信息以及STP内部存放的信息,即全程地址决定如何
对SS7消息进行路由。一般STP是成对装备的。STP一般只有MTP、SCCP、OMAP功能。
·SCP:服务控制点,一般是多功能、中央式、 面向数据库联机事务处理的计算机系统
。多功能指能提供多种服务,如800服务、他方付费(ABS)等。中央式即一般在全国范围内只
提供少量的SCP,节点比STP要少得多。SCP一般具有MTP、SCCP、TCAP、OMAP等功能。
·OSS:节点运行支撑系统,在美国电信网中除了上述节点外,还有一类非常重要的节点
类型,就是保障电信网正常运作的节点。运行支撑系统的主要构成有:
STP、SCP的支撑系统;
信令工程管理中心;
800数据库修改及维护;
拨号服务管理中心;
编码管理服务中心(NASC);
面向区域性服务的数据库管理系统。
这类节点的主要任务是:
业务量的测量;
系统统计;
性能测量;
各个部分利用率测量;
链路性能测量;
链路优先级管理;
采集对800数据库的访问;
异常报告;
专项性能研究;
特殊事件处理,如恶意呼叫等。
二、美国信令网的交换节点结构
1.CCSSO/SSP
CCSSO/SSP的主要产品是:AT&T的 1AESS、5ESS、4ESS、Northem Telecom的 DMS100/2
00、Erocsson的AXE、Simens的EWSD,以及AG通信公司,富士通公司产品。其中5ESS及DMS20
0还有呼叫接线员处理的功能。
这类产品一般采用基于总线或环等共享介质的结构,每个机柜能够容纳多个槽,每个槽
能装多个处理板。处理板可以是同构的也可以是异构的,即有些板含有CPU类的处理部件,负
责路由处理。为了达到高可靠性,CPU一般采用备份,在柜一级一般有管理模块,在槽一级也
有简单的管理模块。
例如,AT&T的SSP系列产品采用基于CNI环的结构,采用不同模块组合;AT&T的CNI可以组
成不同功能的SSP或CCSSO。最一般的结构如图1所示。系统的主要组成模块有:
RPCN(环外围控制器节点),RPCN与3B20D处理器一起,实现对环的管理。
DLN(直接链路节点),可以代替3B20D的部分功能。
LN(链路节点),实现每条SS7链路的接口。
IRN2一种集成的处理模块,实现SS7的链路接口,并代替3B20D完成诸如GTT处理等。
DFA(数字访问),一个DFA可以实现多个SS7链路的接口。
@@12S10900.GIF;图1.AT&T SSP产品结构@@
IFB(机架间缓冲),主要起信号接续作用,CNI环的长度超过62厘米需要采用IFB多个机架
连接时也需要使用IFB。
DSCH(双串行通道),用于将RPCN及DLN连接到3B20D处理器。
2.STP内部结构
从事STP生产的厂商及产品主要有:
DSC的Megahub STP、Ericsson的AX-STP、Northem Telecom的DMS-STP、AT&T的2ASTP/
AI Net STP、TEKIEC的Eagle STP/1。
STP一般采用分布式结构,模块化处理内部结构一般分为两级。在系统级主要有系统管
理模块,支撑系统接口模块、系统核心模块、多个链路处理子系统。信令链路子系统一般由
多个模块组成,并处理多路信令。如1～64或1～128路等。
例如Teklec的Eagle STP分为维护与管理子系统、通信子系统、应用服务子系统和应用
子系统。
维护与管理子系统实现下述功能:系统时钟、配置管理、磁盘存储器管理、数据库管理
、测量数据收集、维护修复过程、事件警告、诊断、友好的用户界面。
应用服务子系统主要提供16MB的存储器资源,用于存放GTT表,供外部应用程序使用。
通信子系统实现各子系统间的信息交换,主要通过三条总线实现:
处理机间消息传输总线,由两条125Mbps的共享总线组成;
维护总线,对于要求苛刻的维护消息,可以通过这条总线传送;
完整性总线,用于验证系统中所有模块的完整性。
链路接口模块(LIM)提供SS7网络的链路连接。LIM含有通信及应用处理器(CAP)和四条
链路,四条链路需要MTP的功能。四条链路可以是以下几种类型链路的任意组合:
DS0A 56Kbps
ANSI DS1或占2个DS0A通道
DSCS 2400、4800、9600、56K、64K
三、美国信令网络服务节点结构
电信网的服务节点主要有SCP、管理系统等(如Bellcore的SEAS、SMS等),通过服务节点
交换节点提供基于电路的或基于非电路的各种服务,如800服务、ABS服务、Bellcore的CLA
SS服务、面向数据库查询的服务等。
1.服务控制点(SCP)内部结构
SCP一般是一个实时、容错、基于网络的多机系统,主要面向数据库处理,要求子系统可
靠、易于升级、可扩展性好。系统一般由前端SS7信令预处理系统、数据库处理子系统、S
CP管理、维护子系统和广域网接口四部分组成。各个子系统均由一定数量的计算机系统组
成。利用高速计算机网络实现子系统间的信息交换。
例如,由IBM、Bellcore、Bell Atlantic共同开发的ISCP系统,负责处理来自SSP的询问
信息。ISCP以TCAP回答报文响应用户的请求。ISCP可以支持智能网络(AIN)、个人通信服务
(PCS)、800号服务、ABS以及未来的各种电信服务。
ISCP由2～3个RS6000-970计算机系统、维护运行系统、双环令牌网、网络路由器、BX
·25链路(用于连接运行支撑系统)等部分组成。网络路由器用于访问MOC、SPACE、DRS等。
2.其它服务节点结构
美国信令网中的其它服务节点主要有开发测试环境、运行支撑系统和管理维护系统。
这些系统一般基于高性能实时工作站,如Bellcore/IBM共同开发的ISCP中的SPACE系统就基
于IBM RS/6000-320H,SPACE的数据库服务器基于RS-6000-950的ORACLE数据库等。SPACE是
一个用于开发、测试新的电信服务的环境。
另一种非常重要的服务节点是维护节点,如IBM/Bellcore共同开发的ISCP中的DRS系统
。DRS系统在全国范围内安装了少量几个,一般每个电信公司只有一个,着重于分析客户的各
种需求服务,例如面向销售公司的客户电话频度分析、网络业务管理、ISCP的利用率分析、
容量分析等。
四、信令网络节点的软件系统
面向SS7的电信网络节点的软件一般配置是:
CCSSO:MTP、SCCP、ISCP、OMAP
SST:MTP、SCCP、OMAP、ISCP、TCAP
STP:MTP、SCCP、OMAP
SCP:MTP、SCCP、OMAP、TCAP
除此之外,像SCP这类节点,其软件系统非常庞大、复杂。下图是ISCP的软件层次结构。
@@12S10901.GIF;图2.ISCP的软件结构@@
ISCP节点主要支持面向查询处理和运行维护两种结构,面向查询处理由多个厂家共同开
发,主要以IBM的AIX为基础,有Bellcore的ISCP节点支撑软件系统以及MSAP(多种服务应用平
台)。而运行维护主要用于监控维护ISCP节点处于良好的运行状态,它也以AIX为基础,安装
有AIXwindows、Info Explorer软件等。
ISCP软件系统主要由以下各部分组成:
节点管理软件,负责ISCP软件及应用的管理。
节点维护软件,维护与通信接口相关的数据配置文件等。
服务网点接口,提供ISCP与SS7网络间的接口。
支撑系统接口,提供ISCP与OSS节点间的接口机制。
数据分析报告库文件,为DRS收集样板测量数据,并在DRS需要的时候,向DRS发送数据。
数据库管理,主要管理所有ISCP节点及网上资源。
处理机间通讯处理软件,提供过程间基于消息的通讯机制。
全局计数系统,提供全局的事件计数服务。对于软件开发平台,则另有一些提供灵活机
制的要求。
五、信令网结构的发展
除了SS7信令网外,目前美国已开始采用新的电信网络结构,如面向ISDN应用的电信网,
在ISDN电信网中,SS7网络将只是数字网络的一个部分。在B-ISDN中,信令可以采用包交换网
络、电路交换网络等。