HSTP高階信令轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)IP化后，備用鏈路異常占用分析及解決

朱青 王靜

（中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)有限公司河南省分公司 河南 鄭州 460000）

引言

信令網(wǎng)是各種業(yè)務(wù)網(wǎng)的支撐網(wǎng)，信令網(wǎng)的安全可靠直接關(guān)系到各種通信網(wǎng)的暢通。在組織信令網(wǎng)時(shí)應(yīng)采取必要措施，確保信令網(wǎng)的可用性。而HSTP之間的備用路由作為容災(zāi)時(shí)緊急選用，日常維護(hù)與關(guān)注度極低，甚至被忽略。隨著2M電路的逐步淘汰，IP業(yè)務(wù)作為主導(dǎo)，HSTP在2019年新增IP模塊，在各類HSTP IP化方案中，未考慮到因?qū)Χ嗽O(shè)備IP 地址無法匹配導(dǎo)致HSTP間備用鏈路被異常占用問題。HSTP作為網(wǎng)絡(luò)中信令轉(zhuǎn)接的重要設(shè)備，每省僅設(shè)置一對，對接設(shè)備廠家眾多：中興、華為、愛立信、貝爾，在完成各設(shè)備IP化后，未及時(shí)驗(yàn)證直達(dá)IP路由的可用性，造成備用鏈路一直疏通正常業(yè)務(wù)。

1 組網(wǎng)原則

1.1 信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)的安全可靠性

七號信令網(wǎng)可靠性指標(biāo)是以兩個(gè)信令點(diǎn)之間的信令路由的不可利用度來定義的。根據(jù)ITU-T建議，信令網(wǎng)中具有信令關(guān)系的兩個(gè)信令點(diǎn)之間不可用時(shí)間不得大于10分鐘/年。為保證信令網(wǎng)可靠性指標(biāo)，要求成對設(shè)置的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)(STP)間信令鏈路的數(shù)據(jù)傳輸通路至少應(yīng)有三個(gè)獨(dú)立的物理路由；SP與連接的LSTP間信令鏈路的數(shù)據(jù)傳輸通路應(yīng)不少于兩個(gè)獨(dú)立的物理路由。信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)(STP)應(yīng)分址設(shè)置，以防止因自然災(zāi)害和人為因素而造成的成對信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)癱瘓或某方向的信令鏈路全部中斷[1]。

1.2 可通達(dá)性

七號信令是一種國際標(biāo)準(zhǔn)化的公共信道信令系統(tǒng)，具有信令傳遞速度快，信息容量大，經(jīng)濟(jì)可靠的特點(diǎn)。為體現(xiàn)這些特點(diǎn)，在七號信令網(wǎng)的建設(shè)中，應(yīng)使信令網(wǎng)的通達(dá)范圍盡量大，減少信令轉(zhuǎn)換次數(shù)，以提高整個(gè)電話網(wǎng)的運(yùn)行效率。

1.3 信令路由的組織

在信令網(wǎng)的建設(shè)中，應(yīng)做好信令路由的組織和管理工作，確保信令消息在各種情況下均能夠正確傳送。信令消息在網(wǎng)中錯(cuò)誤的傳遞不僅會(huì)影響通信業(yè)務(wù)，而且會(huì)加重信令網(wǎng)的負(fù)荷，甚至造成信令網(wǎng)的大面積擁塞[2]。

1.4 信令鏈路的設(shè)置

每個(gè)信令鏈路組中至少應(yīng)包括兩條信令鏈路，采用負(fù)荷分擔(dān)方式。

信令鏈路應(yīng)盡可能采用分開的物理通路。物理通路的優(yōu)選順序?yàn)椋旱芈窆饫|，架空光纜，數(shù)字微波。信令鏈路的挑選要滿足以下條件：

--盡量不要與傳送網(wǎng)同步信號的鏈路共用一個(gè)數(shù)字一次群；

--必須采用透明的傳輸通路；

--信令終端應(yīng)分別屬于不同的信令模塊；

--用于信令鏈路的數(shù)字通路在選用前要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)。

2 等級結(jié)構(gòu)

中國聯(lián)通GSM/WCDMA No.7信令網(wǎng)采用三級結(jié)構(gòu)，第一級為高級信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（HSTP），第二級為低級信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（LSTP），第三級為信令點(diǎn)（SP）。

其中，HSTP設(shè)置在大區(qū)中心和業(yè)務(wù)量較大的省份，匯接本區(qū)跨省信令業(yè)務(wù)和省際信令點(diǎn)的信令業(yè)務(wù)；LSTP設(shè)置在各省份，匯接本省信令點(diǎn)的所有信令業(yè)務(wù)。

HSTP同一平面內(nèi)的節(jié)點(diǎn)間兩兩設(shè)置信令鏈路，組成全網(wǎng)狀網(wǎng)，HSTP設(shè)備只與同一省份的異平面設(shè)備設(shè)置信令鏈路；LSTP與歸屬HSTP節(jié)點(diǎn)間設(shè)置信令鏈路。

SP是信令網(wǎng)傳送各種信令消息的源點(diǎn)和目的點(diǎn)，移動(dòng)核心網(wǎng)內(nèi)交換機(jī)（包括端局、關(guān)口局、匯接局交換機(jī)）、HLR/AUC，分組網(wǎng)內(nèi)的GSN設(shè)備，智能網(wǎng)內(nèi)SCP/SSP/IP設(shè)備，特種服務(wù)中心、短信中心以及增值業(yè)務(wù)平臺等均是信令網(wǎng)的SP。

大區(qū)中心HSTP設(shè)備兼做本省LSTP，實(shí)質(zhì)上構(gòu)成了二、三級混合組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

3 目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

建網(wǎng)初期，中國聯(lián)通建設(shè)了以13個(gè)大區(qū)為中心的HSTP設(shè)備(采用貝爾/華為 A/B雙平面的方式)，其他省建設(shè)LSTP設(shè)備，通過2級匯接的方式來構(gòu)建了中國聯(lián)通的TDM信令匯接網(wǎng)[3]。

在2009年，中國聯(lián)通提出了31個(gè)省建設(shè)HSTP并根據(jù)實(shí)際情況逐漸對HSTP進(jìn)行補(bǔ)點(diǎn)的建設(shè)目標(biāo)。在2009年HSTP工程中，根據(jù)各省LSTP的情況及替換需求，一級匯接網(wǎng)中加入湖南、安徽、內(nèi)蒙三??；在2012年HSTP工程中，一級匯接網(wǎng)中加入了重慶、青海、海南三省市。在2014年河南省內(nèi)工程建設(shè)中，其LSTP完成替換后，開通與其他省HSTP的直聯(lián)鏈路而升級為HSTP，全網(wǎng)HSTP達(dá)到20對。

均作為HSTP并兼所在?。ㄊ校┑腖STP，采用A、B平面的組網(wǎng)方式進(jìn)行組網(wǎng)，同一平面內(nèi)各HSTP間網(wǎng)狀相連，平面間成對的HSTP以C鏈路相連。

鄭州一對HSTP按照負(fù)荷分擔(dān)的方式與其他高級信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)HSTP相連；各信令點(diǎn)SP，如MSC/GMSC、HSS、SGSN/MME、UDM、SMSF、SCP、短信中心等與鄭州一對HSTP按照負(fù)荷分擔(dān)的方式分別設(shè)置直聯(lián)信令鏈路，以疏通河南省手機(jī)用戶的省內(nèi)、省際長途信令的轉(zhuǎn)接；兩臺設(shè)備之間通過備用鏈對接。當(dāng)一方設(shè)備中斷，業(yè)務(wù)通過備用鏈至對端疏通。

具體：

——ZZHSTPB與各省HSTPB直連；

——ZZHSTPA與各省HSTPA直連；

——ZZHSTPA與ZZHSTPB直連。

4 IP化改造

2019年4月，中國聯(lián)通啟動(dòng)HSTP擴(kuò)容工程，各省HSTP新增IP模塊。2020年河南HSTP完成設(shè)備擴(kuò)容，并逐步與省際10個(gè)省直轄市、VOLTE短信網(wǎng)關(guān)、省內(nèi)短信網(wǎng)關(guān)、部分MME、HSS、5GC等網(wǎng)元完成了鏈路由傳統(tǒng)MTP3 2M鏈路改為M2PAM3UA IP鏈路工程改造[4]。

后期逐步完成與各省際直連HSTP之間的IP化建設(shè)。

5 備用鏈路出現(xiàn)異常話務(wù)

5.1 系統(tǒng)上報(bào)異常告警

2020的10月某日17：20，HSTPB信令單板故障，造成4條不同方向的鏈路中斷，其中一條至HSTPA鏈路，該鏈路為空置，不會(huì)影響業(yè)務(wù)，而因此條鏈路故障，引帶出下面故障——

2020年10月某日09：17早忙時(shí)，HSTPB上報(bào)至HSTPA鏈路負(fù)荷高告警，此鏈路為備用鏈路，并未疏通業(yè)務(wù)。若系統(tǒng)上報(bào)該鏈路負(fù)荷高告警，表示當(dāng)時(shí)會(huì)伴隨有高話務(wù)局向出現(xiàn)直達(dá)路由不通的重大告警，信令鏈路才會(huì)由備用疏通。但系統(tǒng)并未出現(xiàn)此類告警，必須核實(shí)通過備用鏈路疏通的業(yè)務(wù)局向是否存在問題。

5.2 處理過程及結(jié)果

在HSTPB設(shè)備按HSTPA和HSTPB直連鏈路組跟蹤信令發(fā)現(xiàn)，有3個(gè)源信令點(diǎn)OPC 為愛立信MME來的信令消息，其目的信令點(diǎn)DPC為HSTPA。

同時(shí)HSTPB接收從HSTPA轉(zhuǎn)接來自O(shè)PC源于該3個(gè)MME的信令消息。

根據(jù)以上信令分析，判斷出該3個(gè)局向往HSTPA送業(yè)務(wù)時(shí)，先到HSTPB，再通過AB間備用鏈路從HSTPB迂回至HSTPA，至HSTPB反之。

愛立信MME分別至HSTPAHSTPB有直達(dá)鏈路，檢查并測試HSTP與愛立信MME之間鏈路并無告警，判斷MME側(cè)數(shù)據(jù)配置有問題，通知MME檢查局?jǐn)?shù)據(jù)。

愛立信MME核查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，由于IP化后，與兩個(gè)HSTP對接的IP地址，MME由于設(shè)備問題，無法將2臺HSTP的IP地址與2臺HSTP的2個(gè)目的信令點(diǎn)一一對應(yīng)，將一對HSTP在系統(tǒng)中視為一個(gè)設(shè)備，導(dǎo)致送到A/B點(diǎn)的IP地址合并在一起，隨機(jī)分別送到了HSTPAHSPB的信令點(diǎn)。查出問題后，由MME修改設(shè)備配置，由于前期MME未修改過該參數(shù)，修改模塊數(shù)據(jù)會(huì)影響所有SS7模塊，對SS7信令的局向會(huì)有影響，研究決定先修改FF3884局向，待觀察一段數(shù)據(jù)后，再修改其余兩個(gè)局向[5]。

愛立信1月12日凌晨修改了其中一個(gè)局?jǐn)?shù)據(jù)，修改數(shù)據(jù)以后，在HSTPB的備用鏈跟蹤信令發(fā)現(xiàn)該局向源的信令已經(jīng)消失，只有未修改數(shù)據(jù)的兩臺設(shè)備信令還在通過備用鏈路傳送。

6 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)中主備兩臺設(shè)備互為備用，設(shè)備之間直達(dá)中繼是作為發(fā)生重大故障時(shí)，容災(zāi)備份使用，若平時(shí)有異常話務(wù)占用，在真正發(fā)生重大故障時(shí)，備用業(yè)務(wù)無法疏通故障局向會(huì)造成業(yè)務(wù)局向話務(wù)損失。