STP在未来通信网中的发展

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1、SS7信令系统简介

　　由于随路信令系统传送速度慢，信息容量小，在通话期间不能传送信令，无法扩展新的通信业务，不能满足现代通信网对信令系统的要求。随着信通技术的发展，出现了公共信道信令技术。公共信道信令技术的基本特征是将通话信道和信令信道分离，在单独的数据链路上以信令消息单元的形式集中传送信令信息。SS7信令就是公共信道信令。在中国国内SS7信令被叫作No.7(读作七号)信令。

　　SS7信令网是用于传递通信消息的数据网络，它由许多各种信令点和连接信令点的链路构成。信令网由信令点(SP) 、信令转接点(STP)、信令链三部分组成。信令点是电信网中使用七号信令彼此连接的节点，可以是各种交换局，也可以是专用的服务中心；信令链路是专门在信令点之间转移信令数据的数据通信通路。目前中国的七号信令网已经形成了三级网络结构：第一级为高级信令转接点(HSTP)，第二级为低级信令转接点(LSTP)， 第三级为信令点(SP)。图1-1说明了三级信令网的结构。 图1-2为我国三级信令网结构图。
　　　　
　　　 图1-1 三级信令网的结构
　　　　　　
　　　 1-2 我国三级信令网结构示意图

2、信令转接点STP技术回顾

　　每个信令点间都要有链路直接相连，每个交换局都要维护包含网络中所有节点信息的路由表，当一个网络很大时，就会使网络的实现和维护变得复杂。因此，STP在信令网中扮演了重要的角色，它不但能把不同的网络连接起来，还能把国际间的网络连接起来。

　　STP可以在呼叫控制、智能网以及移动网中提供多种多样的应用，图1-3为STP应用领域示意：
　　　　
　　　 图1-3 STP应用领域

　　STP的引入，为电信网向综合化智能化发展奠定了基础，使信令网的发展更 为灵活.就网络管理中心来讲，交换机与网管中心仅需要传递维护管理信息 和必要的文件，不必实现电路交换，STP即可完成这些信息交换功能.增加网内交换机，也不要增加任何连至网管中心的实际电路。非话业务与电话 交换无关，STP的作用就更为重要了.对STP的基本技术要求如下：

　　（1）SP和综合STP的信令数据链路接口采用2Mb/s,数字中继接口系统中一个64Kb/s时隙通路作为信令数据链路。独立型STP的信令数据链路接口可以是2Mb/s接口，或者是64Kb/s接口。2Mb/s接口的电特性符合G703建议,功能特性特别是帧结构符合G704建议。在2Mb/s系统中指定一个64Kb/s时隙通路作为信令数据链路。64Kb/s采用G703建议规定的同向型接口,通过 64Kb/s接口将独立型STP的信令链路连接到64Kb/s的数据网（DDN）或 64Kb/s的数字交叉连接设备（DXC）。

　　（2）数据链路应采用透明的64kb/通路，在采用ADPCM，DCME，LACS等设备时应采用其中的透明通路，其64Kb/s信息数据链路的误码率应符合 CCITTG821建议。

　　（3）为了确保在国内存在两个或两个以上信令网时的有效管理，就需要两个信令网的接口STD具有接口屏蔽（GATE WAY CREENING）功能。接口屏蔽包括MTP和SCCP两种屏蔽功能。

　　（4）STP容量的要求：信令链路最大数量不小于512个；信令链路组数量不小于256组；路由区的数量不小于512个；路由组数量不小于2048组。考虑到我国分级信令区的规模大小不均匀，以及信令业务量的分布和发展 不平衡，允许部分地区采用上述容量的50 % 的STP设备。对于采用集中控制的交换机作为综合STP其最大信令消息处理能力也应不小于1000MSU/S。

　　（5）建设LITP时，对链路负荷能力，链路数量，LSTP的处理能力，路由选择等应作为详尽考虑。 NO.7信令系统在数字程控交换机上的实施C3，C4汇接局的交换机主要为F150和S1240两种，F150是集中控制的交换机，作为NO.7信令网的STP其容量和处理能力都存在不足，只能作为过渡时期的STP使用。S1240是全分散控制的交换机，能适应作为NO.7信令网综合型和独立型STP使用。

3、STP在未来通信网中的发展

3.1 未来通信业务的发展方向

　　未来移动通信网络的业务特点是多样化、智能化、多媒体化、个性化，下一代移动通信网络中信令量需求较大的业务类型主要有：

　　（1）话音业务：目前通信发展状况来看，话音业务在今后几年仍是主流业务，这也是决定信令网规模的主要因素之一；

　　（2）短消息业务：除了基本短消息业务外，移动运营商还可以向用户提供诸如语音邮件、电子邮件通知，聊天，以及天气、新闻、股票等增值短消息业务；

　　（3）语音邮箱业务：语音邮件是自动化的电话消息系统，允许主叫用户给正在通话的或者当前不可用的被叫用户留语音消息。语音邮件是无线业务提供商在网络上部署的关键的增值业务之一。当电话振铃而用户没有摘机时，被叫用户所在的交换机发送七号信令消息到语音邮箱系统（VMS）的信令网关；

　　（4）定位业务：主要通过无线定位技术来获得移动台的位置信息，通过网络端提供给移动用户本人、通信网络以及其他实体，从而可以实现各种与位置相关的业务；

　　（5）预付费业务：相对于签约用户，预付费业务是指非签约用户在使用网络前需要先付费。为验证主叫方是否有足够的信用，在业务控制点中需要维护用户帐号数据库；

　　（6）智能网（高级智能网应用）：智能网是指在电话网内实现智能化高级功能的体系结构。在美国就是指高级智能网（AIN）。在智能网中以SS7信令作为基础的数据通信协议。

3.2 对未来STP的性能要求

　　随着当前移动网络业务量的不断增加，造成了当前信令网负荷的不断增长，STP作为信令网的支撑设备，人们对其的性能要求也就越来越高。在构建下一代信令网时，不仅需要满足高可靠性，高稳定性，便于操作维护等基本要求，还应在信令链路数量、STP处理能力、高速信令链路、消息屏蔽、计费和计费证实等方面满足运营商的不同需求。

(1) 增大STP容量

　　STP容量是信令网的关键指标，它包括两方面的内容：信令链路的容量和信令处理能力。由于中国人多地广，通信网规模非常大，相应的信令网的规模也很庞大。中国移动通信全国骨干信令网HSTP总链路容量已经达到了16160链，近期将扩容到25776链，许多发达省份都建设了省内LSTP，在移动骨干网上单台STP设备最大链路配置已经达到912链， STP支持1000链以上链路容量是STP在中国国内应用的必备条件。同时，根据网上STP业务统计的结果，一些业务量比较高的STP在业务高峰时段的MTP消息处理数达到5000MSU/s，SCCP的GT翻译量达到1500GTT/s，平均每链的单向信令负荷已经接近0.1Erl，在有些局向的链路上，单向信令负荷已经超过0.4Erl的安全值。考虑到网络的安全性，STP要能承受2倍正常情况下的业务负荷，这就要求STP总的信令处理能力比较强，单条链路的处理能力要能接近1Erl。

（2）能提供2M高速信令链路

　　从我国移动网的运行情况来看，信令的瓶颈主要在MSC—LSTP—HLR和MSC/SSP—LSTP—SCP，目前解决的方法是增加信令链路和增加信令点码，但同时也增加了传输开销和管理维护的工作量，使网络结构更为复杂，而2M高速链路相比之下更为直接有效；

（3）具备灵活的消息屏蔽功能，提供信令计费和计费证实功能

　　多运营商之间业务的互通需要防止未授权消息在各自的信令网上传递，STP设备可提供灵活的消息屏蔽功能，根据网络运行需要，设置多种屏蔽条件， 实现对MTP层和SCCP层消息的屏蔽。同时，为了方便运营商之间信令网资源的出租和租用，作为网关的STP设备可提供MTP层和SCCP层消息的计费和计费证实等方面的功能，方便各运营商之间进行结算。
　　　　
　　　 图1-4 不同运营商信令网互通示意图

（4）在STP维护终端上提供消息跟踪和解释功能

　　在信令网维护中，对网络运行中的故障进行分析和定位经常需要跟踪分析信令链路上传递的信令消息，在STP设备上就能直接对选定的链路进行消息实时跟踪，并且能设置过滤条件，对跟踪的消息进行解释，能为信令网维护带来很多便利。

（5）允许STP接入第三方网管

　　现代运营商需要将不同厂家的设备纳入统一的网管系统，以实现对整个网络集中监视、维护和管理。要求STP设备能够提供Q3接口，以及提供和网管管理终端之间的操作管理通信协议来接入运营商的各级网管中心。

5、结束语

　　近年来，随着通信业务的不断增加，通信网络也在迅速的发展。而转接点信令STP作为通信网中的核心部分，必然也要随着通信网络的发展而不断完善和革新，以满足新的业务需求。

参考文献：
1．“NO7信令与IP互通的技术要求” 中华人民共和国通信行业标准
2．“信令网关——下一代的信令转接设备” 林俐 《通信世界》
3．“信令网的演进” 周欣 《通信世界》