CN1097931C

CN1097931C - Stp机的sccp控制处理方法

Info

Publication number: CN1097931C
Application number: CN 97108976
Authority: CN
Inventors: 盛佳
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1997-07-04
Publication date: 2003-01-01
Anticipated expiration: 2017-07-04
Also published as: CN1204910A

Abstract

一种STP机的SCCP控制处理方法，特点是将OMAP，TCAP的全部功能及SCCP与MTP的管理功能集中安排在STP机上具有整机管理作用的系统管理板(SYS)中而将SCCP的编码功能及GT码翻译功能与GT码表、MTP的编路功能全分散地安排在信令系统的多个处理单元(LPU)上。其中GT码翻译采用了HASH算法。本方法显著地提高了GT码翻译速度同时基本不影响消息转发时延。

Description

STP机的SCCP控制处理方法

本发明涉及七号信令网，更具体地涉及其内的信令转接设备(以下简称STP机)的控制处理方法。

众所周知，如图1所示No.7信令网主要由信令点SP，信令转接点STP和信令链路组成。信令转接点STP是将信令消息从一条信令链路转送到另一条信令链路的信令节点，STP机即是该信令网中的信令转接设备，承担信令网中的消息转发及对消息重新寻址功能，它处理消息的速度及转发消息的时延对信令网的性能有很大影响，因此它是信令网中极为重要的设备之一。如图2所示，综合型/独立型STP除有消息传递部分MTP(以下简称MTP)外还包括信令连接控制部分SCCP(以下简SCCP)，SCCP扩展了MTP的业务功能，增加了利用全局码GT和子系统号码SSN的寻址功能，以便通过No.7信令网在电信网中的交换局和专用中心之间建立无接续和面向接续的网络业务传递电路相关和非电路相关的信令信息和其它类型的消息。换句话说，STP对消息的处理及转发有两个层次，一是MTP层上的，另一是SCCP层上的，而SCCP是通过翻译GT码来处理和转发消息的，因此，STP机的GT码容量与GT码的翻译速度，及其上SCCP模块处理消息所产生的转发时延是STP机的重要性能指标。据本申请人所知，现有STP机产品在设计SCCP模块时大多采用集中控制方式或路由部分的分散控制而对GT码的翻译集中在一点上，或通过专用翻译设备来完成。这种对GT码翻译方式虽可简化程序处理和节约部分硬件资源，但其缺点是：明显降低了STP机的GT码翻译速度和翻译能力，以及增大了消息转发时延，严重影响了STP机的性能。

因此，本发明的一个目的即为克服现有技术的上述缺点提供一种显著提高GT码翻译速度和能力同时大大缩短消息转发时延的STP机的控制处理方法。

本发明的另一目的是提供一种基于上述本发明控制处理方法而保证STP系统数据一致性的方法。

为实现上述目的，本发明STP机对SCCP模块的控制处理采用全分散处理集中控制法，即将SCCP模块的编路部分及GT码翻译功能分散在各个处理单元同时进行控制。每个处理单元都有相同的GT码翻译表，并都采用HASH算法实现GT码翻译。

本发明SCCP全分散处理集中控制方法还包括保证STP系统数据一致性的方法，它包括以下述两种方式判断数据是否一致：给表示数据修改历程的版本设置一个定长的长整数作为版本号，以标识版本是否一致，每一次修改，即给所述版本号加1；和通过数据生成校验字，再比较校验字以判断数据的一致性。对不一致数据根据具体情况采用不同措施：当发现单个或多个LPU数据不一致时，则通过终端界面启动该链路处理单元LPU复位；当发现系统处理单元(SYS)板和后台管理模块(BAM)数据不一致时，则将SYS板数据装载到后台BAM，然后通过终端对数据进行必要修改。

由于本发明STP机的上述全分散处理集中控制结构使得当任一功能处理模块收到含GT码的消息时，可直接对其编路和进行GT码翻译，与先前将GT码集中于一个翻译中心的方式相比，减少了消息内部转发次数也无需另增加翻译设备，显然STP机的翻译能力随LPU的增多而增强而且基本不影响消息的传输时延，加之，采用了HASH算法进行GT码翻译，使得本发明方法显著提高了STP机的GT码翻译速度和翻译能力，同时大大缩短了消息转发时延，从而提高了STP机的性能。大量实验数据表明本发明方法达到了如下显著效果：(1)GT码翻译速度大为提高，每条链路每秒钟最快可译85个GT码，消息长度为80字节。(2)GT码翻译对传输时延基本无影响。(3)运用本发明方法的一台STP样机的翻译能力高达46080GT码/秒。

以上指标均远远超过了国标所规范的近期及远期要求。

现结合附图详细说明本发明方法的实施例，附图中：

图1为我国的7号信令网结构图；

图2为图1所示STP机中七号信令系统模块的结构示意图；

图3为说明本发明SCCP模块分散处理集中控制方法的基本构思示意图；

图4为说明运用图3所示本发明方法的一个实施例的系统结构示意图；

图5为图4所示系统中SCCP消息的处理流程图；

图6为说明图5所示GT码翻译步骤中的初始化流程图；

图7为继图6流程之后进行GT码翻译的流程图；

图8为图4所示系统在运用本发明通过数据版本检查系统数据一致性方法的流程图；

图9为图4所示系统执行后台BAM启动的一致性校验命令时的处理流程图；

图10为图4所示系统执行NO.7信令LPU板链路恢复事件启动的一致性校验命令时的处理流程图；

图11为将图4所示STP系统用于现代电信网的一个应用例示意图。

参见图2至图4，由图2可知，STP机中的七号信令系统软件包括消息传递部分MTP，信令连接控制部分SCCP，事务处理应用部分TCAP，和七号信令的操作维护部分OMAP，上述各部分的功能作用及模块间的接口，在ITUT建议中有详细规定，故不在此赘述，本发明STP机的七号信令系统软件在结构上亦满足如上形式，但如图3所示，采用全分散处理、集中控制方式：将SCCP管理及控制部分31安排在交换机或STP机上具有整机管理作用的模块中，如图4中所示的系统处理板SYS，换句话说SYS板上具有图2所示OMAP，TCAP模块的全部功能及SCCP与MTP的管理功能；而将SCCP编路功能及GT码表与GT码翻译功能安排在七号信令各处理板或模块，如图4所示链路处理LPU板上实现，每个处理板或模块上的MTP具有把本地SCCP消息直接转发给本板(或模块)上SCCP的能力，换言之，LPU板具有SCCP的编路功能及GT码翻译功能与MTP的编路功能。

图4示意地示出运用本发明全分散处理集中控制方法的一个实施例的系统结构。由图可见，本例中STP机包括内部高速总线40；接在高速总线40上的内部消息转发板PMC板43，和系统处理板(以下称SYS板)41；与SYS板相连的后台42，以及与PMC板43相连的链路处理板LPU板44。

其中，系统处理板SYS板41，主要负责STP的管理及与后台(BAM)42通讯；消息转发板PMC板43主要负责STP机的内部消息转发；LPU板44主要负责处理七号信令链路45上传来的消息并对其进行编路及寻址。

每块LPU板44上都具有SCCP的编路部分及GT码翻译部分-GT码表及GT码翻译功能。

现结合图5说明图4所示系统的工作过程。

当No.7信令消息通过链路45进入LPU板44时，首先由七号信令MTP模块处理此消息，若该消息是仅经过MTP转发的消息，则MTP对其重新编路，并决定处理后的消息要经过哪条七号信令链路转发出去及此链路所在的LPU板号，之后通过PMC板43及总线40把此消息转到此LPU板上，再由其上MTP模块把消息转到相应链路中发出；若此消息是SCCP消息，则MTP把此消息转给本板的SCCP，进入图5所示流程，即在S11，SCCP收到MTP来的消息，经过SCCP的编路(S12)，接着在S13，判断是否需要翻译GT码，若需要翻译则进入S14，进行GT码翻译后，再发给MTP模块，之后进至S15，否则直接进至S15，由MTP再对它进行编路及选择链路过程，并通过PMC板及总线把消息转到相应链路上发出去(S16)。

以下简要说明GT码的翻译过程。为进一步提高翻译速度，本发明采用了HASH算法。该方法在程序刚加载时，要对GT码表的HASH索引表进行初始化，该初始化流程如图6所示，在步骤S51，开始初始化过程，步骤S52开始循环，接着在S53，取GT码，之后在S54计算HASH值，本例中采用以下函数计算：对GT码每4个字节取长整数，对这些长整数求和后用最大GT码数取模。计算完成后进入步骤S55；判断是否发生“冲突”，若未发生冲突则流程进至S56；把该GT码在GT码表中的序号存入HASH索引表的相应位置，然后进入S61判断是否有GT码？若该判断结果为“是”则流程返回S52，进入下一循环，重复以上诸步骤，若S61的判断为“否”时，则流程进至S62：结束循环，并进至S63结束该初始化过程。当步骤S55判断结果为“是”时，则流程进至S57，进一步判断：“冲突”区是否满了？若S57判断结果为“否”，则流程进至S60：将该GT码序号存入“冲突”区相应位置后进入S61，若S57判断结果为“是”时，则流程进至S58，作为出错处理，并进至S59结束初始化过程。在实现了以上所述GT表的HASH索引表的初始化后，即可对GT码进行翻译，该翻译过程如图6所示。首先在S61，开始该流程，接着在步骤S62，计算要翻译的GT码的HASH值，该计算法与图5所示S54完全相同，接着在S64判断该GT码是否为要翻译的GT码？，若判断为“是”则进入S65，表明翻译成功，并于S66结束翻译过程；若S64判断为“否”，则流程进至S67，在“冲突区中查找要翻译的GT码”，接着进入S68，判断是否找到要翻译的GT码，若判断为“是”则重复上述步骤S65，S66；若S68判断为“否”则流程进至S69，表示翻译失败并进入S70，结束翻译过程。

从以上说明可以理解：本例中的STP系统是一个集中式控制、分布式处理的结构，其配置数据驻留于SYS板，BAM板和所有的LPU板，因而如何保证所有板上的系统数据的一致性，成为本发明分散处理集中控制方法必须解决的关键问题。

本文前面已述，本发明保证STP系统数据一致性的方法包括以两种方式判断数据是否一致，其一是用版本号标识版本，判断数据处理板的数据版本是否同系统的数据版本一致来确定数据处理板的数据修改动作是否正常，本例中是以一个32位的长整数作为版本号来标识版本的，通过其检查系统数据一致性的过程如图8所示：首先，每次进行数据修改操作时(S0)，由后台BAM构造相应命令消息，并把BAM的数据版本号插入命令消息中，之后发给前台SYS板(S1)，SYS板收到此消息后，与SYS板上保存的数据比较版本号，若不一致则转步骤ST，构造比较结果消息并上报给后台BAM；若一致，则执行命令消息要求的操作(S2)，之后向各活动LPU板发送此命令消息(S3)。当各活动LPU板收到此消息时，首先比较数据版本，若不一致转S5步，构造比较结果消息并上报给SYS板；若一致，则执行命令消息要求的操作(S4)，之后转S5，上报结果。SYS板负责收集各LPU板上报的结果(S6)，并做相应分析及统计，当所有LPU板都上报结果消息后，就构造整个前台的结果消息并上报(S7)。后台BAM接收前台返回的执行结果消息并做相应处理，如显示操作成功与否，及操作失败的原因等(S8)，然后结束整个数据修改操作流程(S9)。

判断数据是否一致的另一种方式是通过数据生成校验字，然后对比校验字来判断数据一致性，以避免按字节检查造成系统资源的巨大消耗。由BAM启动的一致性校验命令的处理流程示于图9中，现参照图9说明该流程：

首先，在S91由后台BAM定时启动(或用户通过终端界面启动)数据一致性检查命令，在命令消息中携带BAM的数据版本号及各数据表的“校验字”，接着在S92，由前台SYS板的数管模块控制整个前台包括SYS板及LPU板上的数据校验字的比较及数据版本的比较(S94)，接着在S93，向活动的各LPU板发出对应的命令消息，当各LPU板把比较的结果上报给SYS板时(S95)，数管模块则负责收集各LPU板的上报结果(S96)，接着在S97作初步的统计及汇总，同时构造整个前台数据一致性检查的结果消息并上报给后台，接着在S98后台接收该结果消息并作相应处理。

按本发明实现的STP机或交换机，还必须考虑当某个处理板(LPU板)故障一段时间后又恢复工作时，要保证其上数据与整个STP机/交换机一致，此过程参见图10。首先由SYS板上的“维护管理”模块，检测到某个LPU板由故障状态恢复到工作状态，并把此情况报告给SYS板上数据管理模块(S101)，之后由数据管理模块构造各个数据表的校验字及获取SYS板上数据版本号，并由此构造一命令消息(S102)，并发送到刚恢复工作的LPU板上。在步骤S103，LPU板上的数据校验字及数据版本号与SYS板上的数据校验字和数据版本相比较，之后把比较结果上报给SYS板(S104)。SYS板收集此LPU板数据比较的结果消息(S105)，并做相应的分析(S106)，若此LPU板上数据与SYS板上的不一致，则通知后台BAM(S107)，由后台做相应处理(给SYS发一加载此LPU板数据的命令)；若比较结果一致，则说明恢复的LPU板可以正常工作。

参见图11，该图示出将本发明STP机运用于现代电信网的一个实例，图中各标记表示：

MSU无线远端多用户接入单元；PABX用户机；

2B+D ISDN终端用户；HLR GSM中的归属位置登记处；

SCP 智能网中业务控制点；SMP 智能网中的业务管理点；

SCE 智能网中的业务生成环境；PSPDN公众分组交换数据网；

RSU远端用户单元；RSA远端用户接入；RSM远端用户模块；

以下概述STP机的使用情况

现以智能网中的某智能业务为例。假设SSP下的某用户要进行“记帐卡呼叫”，当SSP检查出此呼叫是智能呼叫时，便分析其业务类别及业务性质，并决定与其相关的业务控制点SCP的位置，之后SSP通过七号信令网，可能要经过一个或多个STP机与SCP建立联系，并查询此智能业务的进一步操作。在整个查询与访问的过程中，STP机起着转发消息并保证提供可靠的信令链路的作用，因此STP机在智能网应用中，起着关键作用，由它及七号链路组成的信令网是智能网在实现过程中最重要的物理平台。

以上虽已结合实施例对本发明全分散处理集中控制方法进行了描述，但本领域技术人员可能根据以上构思作出种种显而易见的变型，例如还可以下述方式计算HASH值：每隔2个字节取整数，求其和数再取模；或每隔2字节取整数后，对每个整数平方再取和，之后求模，或是“隔位”取整数求和再取模等。故本发明保护范围由所附权利要求书来确定。

Claims

1.一种STP机的7号信令系统的控制处理方法，所述7号信令系统包括消息传递部分MTP，信令连接控制部分SCCP，事务处理应用部分TCAP和所述7号信令系统的操作维护部分OMAP，所述控制处理方法的特征在于：将所述操作维护部分OMAP，事务处理应用部分TCAP的全部功能以及信令连接控制部分SCCP与消息传递部分MTP的管理功能集中安排在所述STP机或交换机上具有整机管理作用的整机管理单元(SYS41)中，而将SCCP的编路功能及GT码翻译功能与GT码表，MTP的编路功能全分散地安排在七号信令的多个处理单元(LPU44)上。

2.如权利要求1所述的7号信令系统的控制处理方法，其特征在于：所述多个处理单元(44)进行的SCCP消息处理包括以下步骤：1)接收来自MTP的SCCP消息；2)对该SCCP消息进行编路；3)判断是否需进行GT码翻译，当判断为“是”，则进行步骤4，否则进行步骤5；4)翻译GT码；5)继续进行消息编路；6)将消息转发至本单元的MTP。

3.如权利要求2所述的控制处理方法，其特征在于：所述步骤4翻译GT码采用了HASH算法。

4.如权利要求3所述的控制处理方法，其特征在于：所述HASH算法的初始化流程中采用了以下四种函数之一，计算HASH值：A：对GT码每4个字节取长整数，对这些长整数求和后再用最大GT码数取模；B：每隔2个字节对GT码取整数，求其和数再取模；C：每隔2个字节对GT码取整数，对每个整数平方再取和之后求模；D：每隔1位对GT码取整数，求其和，再取模。

5.如权利要求1所述的控制处理方法，其特征在于：还包括保证系统数据的一致性过程，该过程又包括以下述两种方式判断数据是否一致：第一方式是在修改数据时用版本号标识版本，以判断数据处理单元的数据版本是否同系统的数据版本一致来确定数据处理单元的数据修改动作是否正常；第二方式是在启动一致性校验命令时，通过对数据生成校验字，然后对照校验字来判断数据一致性。

6.如权利要求5所述的控制处理方法，其特征在于：所述保证系统数据一致性过程的第二方式包括以下步骤：A：由后台管理模块(BAM)定时启动或用户通过终端界面启动数据一致性检查命令，而在该命令中包含由后台管理模块计算的各数据表的所述校验字及所述数据版本号；B：所述整机管理单元SYS中的数据管理模块，控制整个前台，包括所述SYS单元及所述处理单元LPU上的数据校验字的比较及数据版本的比较；C：当各所述处理单元把比较的结果上报给所述整机管理单元SYS时，所述数据管理模块负责收集各处理单元的上报结果，并作初步统计及汇总，构造整个前台数据一致性检查的结果消息并上报给后台管理模块；D：后台管理模块接收前台返回的结果消息，并作相应处理。

7.如权利要求5所述的控制处理方法，其特征在于：所述保证数据一致性的所述第一方式包括以下步骤。-开始数据修改；-后台管理模块将其当前版本号插入修改命令消息；-整机管理单元SYS和各处理单元LPU在执行操作前先比较检查数据版本，一致时进行指定操作，构造本地的结果消息，包括版本不一致时的“错误”消息，并上报整机管理单元；-整机管理单元收集各处理单元发回的结果消息，构造整个前台的结果消息并上报后台管理模块；-后台管理模块接收前台返回的结果消息并做相应处理。