摘 要：本文介紹了7號(hào)信令系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，描述了信號(hào)鏈路測(cè)試消息和信號(hào)鏈路證實(shí)消息的信號(hào)單元，提出了信號(hào)鏈路測(cè)試的程序設(shè)計(jì)流程及模塊設(shè)計(jì)方法，給出了T1和T2定時(shí)器超時(shí)處理模塊以及消息接收處理模塊的設(shè)計(jì)思路。設(shè)計(jì)應(yīng)用表明，該設(shè)計(jì)可有效監(jiān)控鏈路工作狀態(tài)，判斷鏈路是否異常，避免假激活現(xiàn)象發(fā)生。

關(guān)鍵詞：7號(hào)信令系統(tǒng)；信號(hào)單元；信號(hào)鏈路測(cè)試

中圖分類號(hào)：TN911

1 問(wèn)題的提出

7號(hào)信令系統(tǒng)是國(guó)際化和標(biāo)準(zhǔn)化的通用公共信道信令系統(tǒng)，具有信道利用率高，信令傳送速度快，信令容量大的特點(diǎn)。它不但可以傳送傳統(tǒng)的中繼線路接續(xù)信令，而且可以傳送各種與電路無(wú)關(guān)的管理、維護(hù)和信息查詢等消息，可支持綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）、移動(dòng)通信以及智能網(wǎng)等業(yè)務(wù)。其信令網(wǎng)與通信網(wǎng)分離，便于運(yùn)行維護(hù)和管理，可便捷地?cái)U(kuò)充新的信令規(guī)范，適應(yīng)未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展需要。因此，7號(hào)信令系統(tǒng)是通信網(wǎng)向綜合化和智能化發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)支撐。

7號(hào)信令系統(tǒng)中，參照開放系統(tǒng)互連（OSI）模型的設(shè)計(jì)思想，通信功能被劃分為以下4個(gè)獨(dú)立的層次結(jié)構(gòu)：（1）第1層：信令數(shù)據(jù)鏈路層（對(duì)應(yīng)于OSI的物理層）。該層為信令傳輸提供一條雙向數(shù)據(jù)通路，規(guī)定了信令數(shù)據(jù)鏈路的物理、電氣、功能特性以及接入方法；（2）第2層：信令鏈路控制層（對(duì)應(yīng)于OSI的數(shù)據(jù)鏈路層）。該層將第1層傳輸?shù)谋忍亓鲃澐譃椴煌L(zhǎng)度的信令單元，并通過(guò)差錯(cuò)檢測(cè)和重傳機(jī)制保證信令正確傳輸；（3）第3層：信令網(wǎng)功能層（對(duì)應(yīng)于OSI的網(wǎng)絡(luò)層）。該層確定在信號(hào)點(diǎn)之間傳遞消息的功能和程序，保證信息傳至適當(dāng)?shù)男帕铈溌坊蛴脩?；?）第4層：用戶層（對(duì)應(yīng)于OSI的傳輸層到應(yīng)用層）。該層根據(jù)業(yè)務(wù)分類不同構(gòu)成不同的部分，包括電話用戶部分（TUP），ISDN用戶部分（ISUP），信令連接控制部分（SCCP）等，用于實(shí)現(xiàn)各種用戶的功能[1]。

為了使7號(hào)信令鏈路正常工作，必須保證該鏈路層穩(wěn)定連接和信令參數(shù)正確配置，當(dāng)7號(hào)信令鏈路初始加電或恢復(fù)連接時(shí)，第2層的初始定位程序首先工作，它用于啟用和恢復(fù)信號(hào)鏈路。定位成功后，表明該信令鏈路物理上已經(jīng)連接成功[2]。之后，鏈路需要進(jìn)行基于第3層的周期性測(cè)試，以確定信令參數(shù)配置是否正確，并監(jiān)控鏈路的穩(wěn)定性。只有通過(guò)了該測(cè)試，此鏈路才可正常使用，實(shí)現(xiàn)第4層的各種功能。由于線路和應(yīng)用環(huán)境的差異，目前對(duì)鏈路測(cè)試的具體實(shí)現(xiàn)方法尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)范。此外，由于鏈路測(cè)試在第3層完成，與鏈路第4層的業(yè)務(wù)功能關(guān)系不大，目前現(xiàn)有的7號(hào)信令監(jiān)控終端并不監(jiān)控該消息，當(dāng)鏈路出現(xiàn)線路異常或參數(shù)配置錯(cuò)誤，影響鏈路正常工作時(shí)，維護(hù)人員無(wú)法通過(guò)監(jiān)控終端獲取故障類別，不利于故障的定位和排查。

針對(duì)上述不足，本文設(shè)計(jì)了一種7號(hào)信令鏈路測(cè)試方法，通過(guò)發(fā)送和接收鏈路測(cè)試消息，引入定時(shí)和兩次嘗試機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了鏈路的周期性測(cè)試。同時(shí)本設(shè)計(jì)可以將測(cè)試中關(guān)鍵參數(shù)實(shí)時(shí)傳至監(jiān)控終端，便于維護(hù)人員監(jiān)控鏈路運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)鏈路異常時(shí)及時(shí)處理，避免了因參數(shù)配置錯(cuò)誤造成的鏈路故障。

2 信號(hào)單元定義

在7號(hào)信令系統(tǒng)中，所有消息均以信令單元的形式發(fā)送。信令單元是一個(gè)數(shù)據(jù)塊，類似于分組交換中的分組。根據(jù)不同的功能，七號(hào)信令單元可分為如下3類：填充信號(hào)單元（FISU），鏈路狀態(tài)信號(hào)單元（LSSU），消息信號(hào)單元（MSU）。這3種信號(hào)單元的長(zhǎng)度各異，可以通過(guò)長(zhǎng)度區(qū)分這3種信令單元。

FISU不含任何信息，是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在無(wú)需傳送信息時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送的空信號(hào)，其作用是使信令鏈路保持通信狀態(tài)，同時(shí)可證實(shí)收到對(duì)方發(fā)來(lái)消息。LSSU為傳送網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)的信號(hào)單元，其中的狀態(tài)字段（SF）長(zhǎng)度為8B，表示當(dāng)前鏈路的狀態(tài)信息，例如，鏈路失調(diào)、鏈路本身故障、業(yè)務(wù)中斷和鏈路忙等。FISU和LSSU均收發(fā)于第2層，其消息格式如圖1和圖2所示。

圖1 FISU消息格式

圖2 LSSU消息格式

從圖1和圖2中看出，除了SF，這2種信令單元其余字段與OSI定義的數(shù)據(jù)鏈路層一致，其中，F(xiàn)為信號(hào)單元界定標(biāo)志；CK為檢錯(cuò)碼；FSN和BSN為信號(hào)單元序號(hào)，F(xiàn)IB和BIB為重發(fā)指示位，四者都用于實(shí)現(xiàn)糾錯(cuò)功能；LI為信號(hào)單元長(zhǎng)度指示碼，用于指示LI和CK之間（不包括其自身）的8位組數(shù)目。在FISU中，LI為0；在LSSU中，LI為1。

3 程序模塊設(shè)計(jì)

鏈路測(cè)試程序的設(shè)計(jì)需要利用SLTM和SLTA2種消息實(shí)現(xiàn)，流程為：當(dāng)7號(hào)信令鏈路啟動(dòng)時(shí)，本地信令點(diǎn)會(huì)主動(dòng)發(fā)送SLTM到對(duì)端信令點(diǎn)探尋。如果對(duì)端正常工作，那么會(huì)回送SLTA到本地信令點(diǎn)。僅當(dāng)本地信令點(diǎn)接收到SLTA并且滿足如下3個(gè)條件時(shí)，才認(rèn)為信號(hào)鏈路測(cè)試成功：（1）接收到SLTA的SLC與該條信令鏈路配置的SLC一致；（2）本地信令點(diǎn)配置的OPC與SLTA的DPC一致；（3）SLTM中發(fā)出的TP與SLTA的接收到TP一致。

為了控制接收SLTA的時(shí)限，需要使用信號(hào)鏈路測(cè)試證實(shí)消息的監(jiān)視定時(shí)器T1。觸發(fā)時(shí)間設(shè)定為5s，當(dāng)發(fā)出SLTM后5s以內(nèi)沒(méi)有收到SLTA，則判斷為鏈路異常，程序轉(zhuǎn)入相應(yīng)的超時(shí)處理部分。

為了保證測(cè)試的周期性，需要使用發(fā)送信號(hào)鏈路測(cè)試消息的周期定時(shí)器T2。觸發(fā)時(shí)間設(shè)定為30s，即每30s測(cè)試過(guò)程執(zhí)行一次。

根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求，程序主要分為3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能模塊，分別為：消息接收處理模塊，T1定時(shí)器超時(shí)處理模塊，以及T2定時(shí)器超時(shí)處理模塊。

為了準(zhǔn)確表示一個(gè)測(cè)試周期的不同階段和結(jié)果，測(cè)試過(guò)程中需要用到2個(gè)變量：信號(hào)鏈路狀態(tài)變量（LSAC）與信號(hào)鏈路測(cè)試控制變量（SLTC）。其中，LSAC表示鏈路的連接狀態(tài)，分為去激活狀態(tài)和激活狀態(tài)；SLTC表示信令鏈路當(dāng)前的測(cè)試狀態(tài)，分為空閑狀態(tài)、第1次嘗試握手狀態(tài)以及第2次嘗試握手狀態(tài)。

3.1 T2定時(shí)器超時(shí)處理。T2定時(shí)器在系統(tǒng)初始化時(shí)啟動(dòng)，并按照設(shè)定的觸發(fā)時(shí)間執(zhí)行。先檢查鏈路的當(dāng)前狀態(tài)，若為斷鏈狀態(tài)，且SLTC為空閑狀態(tài)，則發(fā)送SLTM到對(duì)端信令點(diǎn)，同時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng)定時(shí)器T1，并置SLTC狀態(tài)為第1次嘗試狀態(tài)；SLTC若非空閑狀態(tài)，表明目前正處在測(cè)試周期中，此時(shí)不發(fā)送測(cè)試消息。T2定時(shí)器超時(shí)處理流程如圖3所示。

圖3 T2定時(shí)器超時(shí)處理流程圖 圖4 T1定時(shí)器超時(shí)處理流程圖

3.2 T1定時(shí)器超時(shí)處理。T1定時(shí)器在T2定時(shí)器處理流程中啟動(dòng)，只有鏈路狀態(tài)異常時(shí)才被觸發(fā)。觸發(fā)時(shí)，程序先檢查SLTC的當(dāng)前狀態(tài)。若為第1次嘗試狀態(tài)，則重新啟動(dòng)定時(shí)器T1，發(fā)送SLTM到對(duì)端信令點(diǎn)后，設(shè)置SLTC為第2次嘗試狀態(tài)。若5s內(nèi)仍然沒(méi)有收到SLTA，則再次觸發(fā)T1超時(shí)處理程序，并進(jìn)入第2次嘗試分支。此時(shí)LSAC設(shè)置為去激活狀態(tài)，同時(shí)置SLTC為空閑狀態(tài)。T1定時(shí)器超時(shí)處理流程如圖4所示。在本處理流程中，通過(guò)采用兩次嘗試機(jī)制，可有效避免誤判現(xiàn)象出現(xiàn)，并增強(qiáng)測(cè)試過(guò)程的準(zhǔn)確性。

3.3 消息接收處理。消息接收處理流程如圖5所示。7號(hào)信令鏈路收到消息時(shí)，首先，需通過(guò)比對(duì)消息信號(hào)單元中的DPC判斷當(dāng)前消息是否屬于該信令點(diǎn)；然后，根據(jù)SI判斷當(dāng)前消息類型，并轉(zhuǎn)入相應(yīng)的主處理程序。若為SNT，則通過(guò)H判斷消息類型。若為SLTM，則向該鏈路回送SLTA加以響應(yīng)。若為SLTA，則停止定時(shí)器T1，檢查該消息的SLC和TP是否與本地信令鏈路的配置一致：如果一致，說(shuō)明信號(hào)鏈路測(cè)試成功，LSAC置為激活狀態(tài)并上報(bào)給監(jiān)控終端，并將SLTC置為空閑，為下一次測(cè)試做好準(zhǔn)備；如果不一致，則采用類似T1定時(shí)器超時(shí)的流程進(jìn)行第2次嘗試。第2次嘗試失敗后，設(shè)置LSAC為去激活狀態(tài)，失敗原因上報(bào)給監(jiān)控終端。當(dāng)前情況下雖然鏈路的物理層正常，但是該鏈路由于配置問(wèn)題仍然無(wú)法使用，稱鏈路此時(shí)處于假激活狀態(tài)，這是日常維護(hù)7號(hào)信令鏈路時(shí)需要避免的問(wèn)題。

圖5 7號(hào)信令消息接收處理流程圖

4 設(shè)計(jì)應(yīng)用

采用安裝有數(shù)字中繼板的交換機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。其中，1塊數(shù)字中繼板包含4條信令鏈路，可分別支持中國(guó)1號(hào)信令和7號(hào)信令等。首先，通過(guò)監(jiān)控終端將1塊數(shù)字中繼板的鏈路0和鏈路1配置為7號(hào)信令，并將其OPC和DPC作相應(yīng)配置，SLC配置為0；再將2條鏈路的輸出收發(fā)信號(hào)線自環(huán)，就可通過(guò)監(jiān)控終端的數(shù)字中繼監(jiān)控界面監(jiān)控鏈路0。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文提出一種針對(duì)7號(hào)信令鏈路第3層的測(cè)試方法。利用SLTM和SLTA2種消息，采用定時(shí)器觸發(fā)方式和兩次嘗試機(jī)制控制測(cè)試流程，通過(guò)對(duì)測(cè)試消息信令單元關(guān)鍵內(nèi)容的比對(duì)，保證測(cè)試的周期性和準(zhǔn)確性，通過(guò)測(cè)試7號(hào)信令鏈路可確保其正常使用，避免出現(xiàn)假激活現(xiàn)象。利用監(jiān)控終端監(jiān)控鏈路的消息收發(fā)，便于鏈路的維護(hù)及故障定位，為監(jiān)控鏈路的工作狀態(tài)和發(fā)現(xiàn)鏈路異常提供重要依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Freeman R L.Telecommunication System Engineering[M].4th ed.Hoboken：John WileySons Inc，2004：685-687.

[2]YD/T 5094.No.7信令網(wǎng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

作者簡(jiǎn)介：張翠峰（1972.03-），湖北人，工程師；孫英暉（1984.01-），河北人，工程師。

作者單位：94789部隊(duì)，南京 210018；中電集團(tuán)第二十八所，南京 210007