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[摘要] 随着通信市场与技术的发展，用户终端业务的需求迅猛增加。由于通信网中的设备不断更新换代，技术不断提高，网络结构不断变化，网络管理体系结构就显得尤为重要。本文详细描述了信令监测系统架构的演进和优化，对新架构下的监测系统及其提供开放的接口、数据格式进行了详细的说明，并且对新架构下的信令监测系统在现网中的应用方式进行了分析。
[关键词] 通信网络信令监测系统接口协议应用
信令监测系统是通信网络运行维护的重要支撑系统之一。信令监测系统以不影响网络运行的高阻跨接、端口镜像、能量分配等方式采集各类信令和协议数据，进行信令和协议的解码，合成CDR，再现业务接续全过程，进行网络和业务各类指标统计，从而使网络维护人员掌握和分析网络和业务运行情况。信令监测系统具有面向业务呼叫、与设备无关、不影响网络运行、可事后重现、数据内容丰富、粒度细等特点。中国联通公司在2G和2.5G网络建有“总部一省”二级信令监测系统，并在互联互通监测、SP监测、故障诊断、新业务测试、非法通信追踪、网络精细化分析等方面有较好的应用效果。
1.信令监测系统架构演进
1.1 现有信令监测系统架构
现有信令监测系统主要存在以下问题:
（1）“垂直式”体系架构，监测系统本身各层之间厂家私有化程度较高，模块间采用私有传输协议和厂商自定义数据结构进行数据传送，不同厂商间的各个功能层之间很难实现互通，与其它系统也很难实现数据和资源共享。
（2）监测系统与其它系统间的接口规范缺乏规范性，系统本身对于数据输出缺乏管理能力，造成了数据管理的混乱和一定的资源浪费。
（3）对信令监测系统及其相关系统缺乏统一管理，用户信息安全、信令数据安全存在隐患。
1.2规范后的信令监测系统架构
信令监测系统在架构上分为三层，第一层为信令采集层，由七号信令采集接入设备、IP 信令采集接入设备和信令采集网关构成，完成移动通信网信令数据的实时采集，生成全量信令数据并向上传送；第二层为共享层，完成信令消息的解码合成、数据的计算、整理、统计根据订阅需求生成CDR/TDR信令数据、业务信令数据，合理组织和存储数据，并通过接口对外提供信令数据的共享和传输；第三层为应用层，主要完成信令数据的各种应用的处理、表示和呈现。
各接口功能具体如下。
（1）IF1：信令采集网关与信令共享平台间的接口，主要传输全量信令数据（原始信令经统一格式封装后的数据）。
（2）IF2：信令共享平台与应用系统间的接口主要负责订阅管理及数据通知，具体包括：
订阅管理接口：负责业务信令数据订阅管理；
数据通知接口：业务信令数据通知接口：负责发送针对订阅的业务信令数据；CDR/TDR 信令数据通知接口：负责发送针对订阅的CDR/TDR信令数据；
全量信令数据反查接口：信令监测类应用系统根据CDR/TDR的标识为输入条件查询该 CDR/TDR 对应的全量信令数据。
（3）IF3:信令共享平台与BOSS间的接口，用于BOSS为平台提供基础的系统资源配置支持，例如 IMS与 MSISDN 的对应关系数据等，提供数据的结构形式为FTP文件传送。
（4）IF4:网管接口, 为中国联通全国网管系统监控中心提供告警、监控信息，中国联通全国网管系统监控中心可以向平台下发设备状态查询、设备参数配置等网管指令。
1.3 接口协议
1.3.1 SDTP实时通信协议
SDTP为实时数据共享传输协议。该协议是信令采集网关与信令共享平台之间的接口传输协议，用于信令采集网关把采集到的原始信令数据传送到信令共享平台，也是信令共享平台和应用层中部分应用系统之间的接口传输协议。其传输特点是数据传输量大，实时性要求高，过程简单，不需要握手鉴权过程。
SDTP 实时数据共享传输协议应用于以下场景。
（1）信令采集网关将采集到的原始信令数据封装后传送到信令共享平台。
（2）信令共享平台根据订阅请求对全量信令数据进行分析处理，形成应用系统所需的业务信令数据、CDR/TDR 数据或全量信令数据，并传送到应用系统。
1.3.2 Web Service实时通信协议
Web Service协议用于共享层与应用系统之间的通信，按照应用场景分为两类。
（1）业务信令数据订阅接口：应用系统通过订阅接口向信令共享平台查询可订阅的业务信令数据种类，并通过该接口订阅业务信令数据，也可修改和取消订阅。
（2）业务信令数据通知接口：为需要实时使用业务信令数据的信令事件（如用户漫游状态、区域中漫游用户等）的应用系统（如基于用户当前所在城市的天气预报业务系统）提供服务。使用Web Service接口的应用系统通过协议转换单元接入信令监测系统的共享层。
1.3.3 FTP/SFTP 文件传输协议
FTP/SFTP文件传输协议为非实时接口，包括信令监测系统向使用业务信令数据的业务系统提供数据和信令监测系统从相关系统获取系统配置数据。
2.新架构下的信令监测系统在现网中的应用
2.1 新架构下的信令监测系统与现有系统关系
目前各省份均建有信令监测系统，对Mc/Nc接口数据已全部或部分监测，因此新架构的引入可以采用以下两种方式建设：
（1）方式1：新建方式，新建系统与原有系统在一定时期内并存，不影响原有系统的使用。采用新建的方式，在过渡期内，原有监控系统上层应用无法识别新建系统 IF2 接口提供的 CDR/XDR，各省基于原有系统的应用若对新采集的信令有数据需求，原有系统上层应用可以向目标架构演进以识别 IF2 接口提供的数据。
（2）方式2：在原有系统基础上，按照规范架构及接口要求改造，并对系统进行扩容，对未监测的链路进行监测。由于涉及原有系统改造，因此对基于原有系统的上层应用系统的平稳运行有一定影响。
2.2 新旧系统并存情况下的采集方式
若采用新建方式，新建系统与原有系统在一定时期内并存，那么对于Mc/Nc接口的采集方式如下。
（1）对于已通过TAP方式采集的 Mc/Nc 接口：方式1：可利用省内现有TAP复制出一份原始信令送至新增系统。若原有监测系统TAP为可支持复制型TAP，建议采用该方式，通过现有TAP复制出一路数据至新增系统。
方式2：在本项目中新增单口TAP，在原有链路上进行采集。
该方式涉及对现网带业务FE链路的二次割接，不建议采用。
方式3：在本项目中新增多口TAP复制出一份原始信令送至新增系统。
该方式不涉及对现网带业务FE链路的二次割接，不增加现网CE镜像负荷，建议采用。
方式4：新增镜像输出链路，送至新系统，如图1所示。
图1 TAP方式4示意图
在现网CE有较多空余端口且负荷较低情况下，可考虑采用。
（2）对于已通过网络交换机镜像方式采集的Mc/Nc接口：
方案1：由交换机再镜像出一路数据，送至新增系统，如图2所示。
图2镜像方式1示意图
该方式要求CE路由器输出两路数据分别至原有和新增系统，会增加CE路由器端口占用及负荷，不建议采用。
方案2：在本项目中新增多口 TAP，在网络交换机镜像输出链路上进行采集，如图3所示。
图3 镜像方式2示意图
方案3：在本项目中新增TAP，在原有链路上进行采集送至新系统，如图4所示。
各省可根据实际情况采用方案2或方案3。
2.3 网络架构
方式1：信令共享平台集中部署，信令采集网关分散部署于各个采集点。
图4镜像方式3示意图
信令采集网关通过内网与信令共享平台连接，经统一格式封装后生成的全量信令数据发送至信令共享平台 ；信令共享平台将 CDR/TDR 信令数据共享给信令监测应用系统，并且对 CDR/TDR 数据进行进一步处理后，将生成的业务信令数据共享给业务应用系统。
方式 2 ：设置信令共享平台总节点，共享平台分节点与信令采集网关分散部署于各个采集点。
信令共享平台（总节点）集中部署，信令共享平台（分节点）和信令采集网关分散式部署于各个采集接入设备处。
信令采集网关通过局域网与信令共享平台（分节点连接，经统一格式封装后生成的全量信令数据发送至信令共享平台（分节点）。信令共享平台（分节点）对全量信令数据解析后，通过内网将 CDR/TDR 信令数据转发给信令共享平台（总节点）。信令共享平台（总节点将 CDR/TDR 信令数据共享给信令监测应用系统，并且对 CDR/TDR 数据进行进一步处理后，将生成的业务信令数据共享给业务应用系统。
3.结束语
信令监测系统是面向通信网络管理的网管系统的重要组成部分，是提高对客户的服务水平、提高通信网络质量的重要技术平台。信令监测系统在互联互通监测、故障诊断、新业务
测试、通信追踪、话单核查等方面具有独特优势，基于信令监测系统的多样化的上层应用，可提供更为丰富的业务种类和用户体验。构建合理系统架构，在网络资源、网络质量、通信业务等各方面有效利用信令监测系统，是降低成本、提高效益，提高企业的竞争能力的有效手段。
[关键词] 通信网络信令监测系统接口协议应用
信令监测系统是通信网络运行维护的重要支撑系统之一。信令监测系统以不影响网络运行的高阻跨接、端口镜像、能量分配等方式采集各类信令和协议数据，进行信令和协议的解码，合成CDR，再现业务接续全过程，进行网络和业务各类指标统计，从而使网络维护人员掌握和分析网络和业务运行情况。信令监测系统具有面向业务呼叫、与设备无关、不影响网络运行、可事后重现、数据内容丰富、粒度细等特点。中国联通公司在2G和2.5G网络建有“总部一省”二级信令监测系统，并在互联互通监测、SP监测、故障诊断、新业务测试、非法通信追踪、网络精细化分析等方面有较好的应用效果。
1.信令监测系统架构演进
1.1 现有信令监测系统架构
现有信令监测系统主要存在以下问题:
（1）“垂直式”体系架构，监测系统本身各层之间厂家私有化程度较高，模块间采用私有传输协议和厂商自定义数据结构进行数据传送，不同厂商间的各个功能层之间很难实现互通，与其它系统也很难实现数据和资源共享。
（2）监测系统与其它系统间的接口规范缺乏规范性，系统本身对于数据输出缺乏管理能力，造成了数据管理的混乱和一定的资源浪费。
（3）对信令监测系统及其相关系统缺乏统一管理，用户信息安全、信令数据安全存在隐患。
1.2规范后的信令监测系统架构
信令监测系统在架构上分为三层，第一层为信令采集层，由七号信令采集接入设备、IP 信令采集接入设备和信令采集网关构成，完成移动通信网信令数据的实时采集，生成全量信令数据并向上传送；第二层为共享层，完成信令消息的解码合成、数据的计算、整理、统计根据订阅需求生成CDR/TDR信令数据、业务信令数据，合理组织和存储数据，并通过接口对外提供信令数据的共享和传输；第三层为应用层，主要完成信令数据的各种应用的处理、表示和呈现。
各接口功能具体如下。
（1）IF1：信令采集网关与信令共享平台间的接口，主要传输全量信令数据（原始信令经统一格式封装后的数据）。
（2）IF2：信令共享平台与应用系统间的接口主要负责订阅管理及数据通知，具体包括：
订阅管理接口：负责业务信令数据订阅管理；
数据通知接口：业务信令数据通知接口：负责发送针对订阅的业务信令数据；CDR/TDR 信令数据通知接口：负责发送针对订阅的CDR/TDR信令数据；
全量信令数据反查接口：信令监测类应用系统根据CDR/TDR的标识为输入条件查询该 CDR/TDR 对应的全量信令数据。
（3）IF3:信令共享平台与BOSS间的接口，用于BOSS为平台提供基础的系统资源配置支持，例如 IMS与 MSISDN 的对应关系数据等，提供数据的结构形式为FTP文件传送。
（4）IF4:网管接口, 为中国联通全国网管系统监控中心提供告警、监控信息，中国联通全国网管系统监控中心可以向平台下发设备状态查询、设备参数配置等网管指令。
1.3 接口协议
1.3.1 SDTP实时通信协议
SDTP为实时数据共享传输协议。该协议是信令采集网关与信令共享平台之间的接口传输协议，用于信令采集网关把采集到的原始信令数据传送到信令共享平台，也是信令共享平台和应用层中部分应用系统之间的接口传输协议。其传输特点是数据传输量大，实时性要求高，过程简单，不需要握手鉴权过程。
SDTP 实时数据共享传输协议应用于以下场景。
（1）信令采集网关将采集到的原始信令数据封装后传送到信令共享平台。
（2）信令共享平台根据订阅请求对全量信令数据进行分析处理，形成应用系统所需的业务信令数据、CDR/TDR 数据或全量信令数据，并传送到应用系统。
1.3.2 Web Service实时通信协议
Web Service协议用于共享层与应用系统之间的通信，按照应用场景分为两类。
（1）业务信令数据订阅接口：应用系统通过订阅接口向信令共享平台查询可订阅的业务信令数据种类，并通过该接口订阅业务信令数据，也可修改和取消订阅。
（2）业务信令数据通知接口：为需要实时使用业务信令数据的信令事件（如用户漫游状态、区域中漫游用户等）的应用系统（如基于用户当前所在城市的天气预报业务系统）提供服务。使用Web Service接口的应用系统通过协议转换单元接入信令监测系统的共享层。
1.3.3 FTP/SFTP 文件传输协议
FTP/SFTP文件传输协议为非实时接口，包括信令监测系统向使用业务信令数据的业务系统提供数据和信令监测系统从相关系统获取系统配置数据。
2.新架构下的信令监测系统在现网中的应用
2.1 新架构下的信令监测系统与现有系统关系
目前各省份均建有信令监测系统，对Mc/Nc接口数据已全部或部分监测，因此新架构的引入可以采用以下两种方式建设：
（1）方式1：新建方式，新建系统与原有系统在一定时期内并存，不影响原有系统的使用。采用新建的方式，在过渡期内，原有监控系统上层应用无法识别新建系统 IF2 接口提供的 CDR/XDR，各省基于原有系统的应用若对新采集的信令有数据需求，原有系统上层应用可以向目标架构演进以识别 IF2 接口提供的数据。
（2）方式2：在原有系统基础上，按照规范架构及接口要求改造，并对系统进行扩容，对未监测的链路进行监测。由于涉及原有系统改造，因此对基于原有系统的上层应用系统的平稳运行有一定影响。
2.2 新旧系统并存情况下的采集方式
若采用新建方式，新建系统与原有系统在一定时期内并存，那么对于Mc/Nc接口的采集方式如下。
（1）对于已通过TAP方式采集的 Mc/Nc 接口：方式1：可利用省内现有TAP复制出一份原始信令送至新增系统。若原有监测系统TAP为可支持复制型TAP，建议采用该方式，通过现有TAP复制出一路数据至新增系统。
方式2：在本项目中新增单口TAP，在原有链路上进行采集。
该方式涉及对现网带业务FE链路的二次割接，不建议采用。
方式3：在本项目中新增多口TAP复制出一份原始信令送至新增系统。
该方式不涉及对现网带业务FE链路的二次割接，不增加现网CE镜像负荷，建议采用。
方式4：新增镜像输出链路，送至新系统，如图1所示。
图1 TAP方式4示意图
在现网CE有较多空余端口且负荷较低情况下，可考虑采用。
（2）对于已通过网络交换机镜像方式采集的Mc/Nc接口：
方案1：由交换机再镜像出一路数据，送至新增系统，如图2所示。
图2镜像方式1示意图
该方式要求CE路由器输出两路数据分别至原有和新增系统，会增加CE路由器端口占用及负荷，不建议采用。
方案2：在本项目中新增多口 TAP，在网络交换机镜像输出链路上进行采集，如图3所示。
图3 镜像方式2示意图
方案3：在本项目中新增TAP，在原有链路上进行采集送至新系统，如图4所示。
各省可根据实际情况采用方案2或方案3。
2.3 网络架构
方式1：信令共享平台集中部署，信令采集网关分散部署于各个采集点。
图4镜像方式3示意图
信令采集网关通过内网与信令共享平台连接，经统一格式封装后生成的全量信令数据发送至信令共享平台 ；信令共享平台将 CDR/TDR 信令数据共享给信令监测应用系统，并且对 CDR/TDR 数据进行进一步处理后，将生成的业务信令数据共享给业务应用系统。
方式 2 ：设置信令共享平台总节点，共享平台分节点与信令采集网关分散部署于各个采集点。
信令共享平台（总节点）集中部署，信令共享平台（分节点）和信令采集网关分散式部署于各个采集接入设备处。
信令采集网关通过局域网与信令共享平台（分节点连接，经统一格式封装后生成的全量信令数据发送至信令共享平台（分节点）。信令共享平台（分节点）对全量信令数据解析后，通过内网将 CDR/TDR 信令数据转发给信令共享平台（总节点）。信令共享平台（总节点将 CDR/TDR 信令数据共享给信令监测应用系统，并且对 CDR/TDR 数据进行进一步处理后，将生成的业务信令数据共享给业务应用系统。
3.结束语
信令监测系统是面向通信网络管理的网管系统的重要组成部分，是提高对客户的服务水平、提高通信网络质量的重要技术平台。信令监测系统在互联互通监测、故障诊断、新业务
测试、通信追踪、话单核查等方面具有独特优势，基于信令监测系统的多样化的上层应用，可提供更为丰富的业务种类和用户体验。构建合理系统架构，在网络资源、网络质量、通信业务等各方面有效利用信令监测系统，是降低成本、提高效益，提高企业的竞争能力的有效手段。