NO.7信令网的组网结构及网络优化

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    No.7信令网是天津移动GSM网的关键组成部分，是移动网的心脏，可以说没有信令网，再完善的话路网也无济于事。信令网同其它网络一样，也是在不断调整、改进的过程中趋于完善的。
　　
　　天津移动最早的信令网是由HSTP、SP和信令链路三部分组成的，如图1所示。

                                 
    由图1可知HSTP还兼作LSTP，也就是说一对ＨＳＴＰ负荷分担的转接全部消息，主要包括省际、省内两部分。在用户数量和业务种类都不多、网络规模比较小的情况下，这样的信令网是可以胜任的；但随着各种新、老业务的不断发展，信令网中的网元在不断地增容、扩容，HSTP至部分SP间信令链路的消息量越来越大（如MSC、HLR、SCP、短信中心等），信令负荷大幅度上升（信令负荷＝一条链路上单向发送的消息比特数／最大带宽），问题也随之出现：
　　
　　HSTP到部分方向的链路负荷严重分担不均
　　
　　HSTP到部分方向的链路负荷已远远超过安全指标
　　
　　HSTP到部分方向的链路负荷严重的分担不均对资源是一种浪费。比如HSTP到MSC1原有8条链路，随着信令负荷的不断升高，两点间的链路数量增到16条；可是有8条负荷极高，而另外的8条几乎没有消息；也就是说新增的8条链路并没有起到应有的作用。针对这种情况通过信令跟踪，找出各SP发送消息的规律，然后做出相应的调整。例如：HSTP至石家庄HSTP的信令链路增到16条后，出现发送负荷分担不均的情况。由于大部分消息来自MSC、HLR，天津移动网中采用的两种交换机分别是爱立信和北电的设备，所以先找出它们发送消息的规律：爱立信设备发送消息时采用奇偶的形式，即将河北数据的路由设置为H1／H2时，是将大部分SLS为奇数、小部分SLS为偶数的消息送至HSTP1，大部分SLS为偶数、小部分SLS为奇数的消息送至HSTP2。SLS：信令链路选择编码。范围：0～15。ＳＴＰ通过ＳＬＳ的值判断将消息送至哪一条链路；两点间最大链路数为16条，即只有一个ＳＬＳ与一条链路对应，才能做到16条链路中均有消息。而北电设备虽然也采用奇偶的形式，但与爱立信设备稍有不同，当它将河北数据的路由设置为Ｈ1／Ｈ2时，是将几乎所有ＳＬＳ为奇数的消息送至ＨＳＴＰ1，ＳＬＳ为偶数的送至ＨＳＴＰ2；而且绝大多数的ＭＳＣ、ＨＬＲ对河北数据的路由设置均为Ｈ1／Ｈ2，这势必会出现天津ＨＳＴＰ1（或ＨＳＴＰ2）到石家庄ＨＳＴＰ1（或ＨＳＴＰ2）的16条链路中有8条的信令负荷远远高于另外8条。原因查明后，按照数据平分的原则将一部分设备的路由设置做了修改，由Ｈ1／Ｈ2改为Ｈ2／Ｈ1，效果非常好，发送负荷分担比（发送负荷分担比＝同一链路组中最大发送负荷／最小发送负荷）由2～3降到1．1左右。
　　
　　解决了同一链路组内负荷分担不均的问题后，又出现了新的情况。因为两点间最多只能开通16条信令链路，而ＨＳＴＰ到部分方向（如ＭＳＣ、ＨＬＲ）在开满16条链路、负荷分担也均匀的情况下，信令负荷仍然超出了安全值。出于对信令网、移动网安全的考虑，提出引入ＬＳＴＰ的设想。图2是根据天津本地的地理状况、业务发展、信令消息的预算，设计出的适合天津移动ＧＳＭ网络的信令网组网图。

                             
   这种组网方式的最大优点在于将省内、省际信令消息分开，ＨＳＴＰ转接省际消息，ＬＳＴＰ负责省内信令，在最大程度上缓解了高信令负荷的状况。事实证明，这个方案是正确的，在ＬＳＴＰ运行后一年左右的时间内没有再出现高负荷的情况。
　　
　　虽然在最大限度内将信令网做了优化，但也只是满足了短时间内的需求，64 ｋ信令链路在网络发展到一定程度的时候，它的自身缺陷也暴露了出来。因为带宽及两个信令点间最大链路数量的限制，两个信令点（ＳＰ）之间最大带宽仅能达到1024kbit/s（64 ｋｂｉｔ／ｓ*16），在消息量急剧增长的情况下，有些大容量ＨＬＲ、ＳＣＰ的链路配置明显出现瓶颈问题，给网络带来极大的不安全性。为消除隐患，为满足网络的快速发展需要，也为今后3Ｇ、智能业务等新技术的应用和新业务的广泛开展提供更充分的网络接入能力，2 Ｍ高速链路成为首选。为保证现网平滑过渡，我国现阶段采用通过对原有的Ｑ．703建议进行修改和扩充的方式建设2 Ｍ高速信令链路，使用Ｅ1接口中的ＴＳ1－ＴＳ31时隙一起作为一条信令链路的通道。因此从理论上讲，一条2 Ｍ高速链路相当于31条64 Ｋ链路，处理能力可想而知。据此在信令负荷极高的爱立信ＨＬＲ与ＬＳＴＰ间开设了2 Ｍ高速链路，以前一个ＨＬＲ最多开通了50几条64 Ｋ信令链路（除与ＬＳＴＰ1／2开通的共32条链路外，还有与部分ＭＳＣ间的直达链路），在使用2 Ｍ高速链路后，只4条便满足了需要，同时取消了至端局的直达链路，使网络结构更清晰，而且还可随着信令负荷的增长将2 Ｍ高速链路扩到32条。
　　
　　通过以上几方面的工作，有效地解决了Ｈ／ＬＳＴＰ至部分省际、省内网元信令负荷分担不均及至部分网元信令负荷过高的问题，为天津移动信令网安全稳定地运行打下了良好的基础，也为今后新技术的应用、新业务的发展铺平了道路。

Darcy2011

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