CN1863189A - 基于七号信令网的通信控制系统、方法及业务控制器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于七号信令网的通信控制系统、方法及业务控制器结构，系统由接入于七号信令网的若干台业务控制器和业务管理服务器构成，业务控制器将处理器技术和分散数据表技术有机应用于通信网，巧妙利用七号信令网的消息传递能力和内在的高可靠性特征，提供了两种信令链路接入方式实现内存业务数据表的查询和执行业务逻辑：传统的有信令点的信令终端模式和无信令点的信令转接模式，实现信令消息的高效处理和传递。本发明突破了传统交换和智能网技术的局限，既能独立于现役通信网，规模实施用户业务鉴权、详单计费、号码升位、号码携带等业务，又具备了NGN子数据表和HLR的全部接口和特征，有效解决了投资与效益、技术与发展的矛盾。

Description

基于七号信令网的通信控制系统、方法及业务控制器结构

技术领域

本发明涉及一种基于七号信令网的通信控制系统、方法及业务控制器结构，可以不升级改造现役网的通信和业务设备，就能实施网络智能化、移动化建设，实现对通信业务的控制，提供用户业务的鉴权触发、详单计费、号码升位、号码携带(Number Portability)等关键新业务。

背景技术

在固定和移动通信网中，实现业务控制的关键是信令，七号信令系统(SS7)是应用最广泛的信令方式，七号信令网是电信网的核心支撑网，每次电话呼叫和大部分新业务的引入，都离不开七号信令网的支持。

七号信令协议和信令消息是实现通信业务控制的基础，信令消息记录了用户呼叫行为的本质信息，可以用于详单计费、呼叫监测等增值业务。七号信令协议分为信令网协议和业务应用协议，其应用协议的电话用户部分(TUP)和综合业务数据网用户部分(ISUP)用于控制呼叫的电路接续，智能网应用部分(INAP)和移动网应用部分(MAP)分别用于智能业务和移动通信业务的信令交互。

业务的提供一般是通过七号信令系统传送控制信息给业务应用层，由业务应用层和电信节点的呼叫处理层实现的，是属于业务应用层的对话，因此，任何功能和控制逻辑的修改，就要涉及应用层的修改、业务流程的配合和七号信令网的支撑。在通信网上实现新的业务，除建设必要的新业务提供设备外，还必须升级改造现役网上的交换设备和信令设备：如实现固定网的个性化用户业务鉴权，就要升级现役网交换设备以引入能支持新业务功能的ISUP、INAP或MAP协议，同时还要增加通信设备对新业务的处理能力；如实现详单计费、号码升位、号码携带等关键新业务，就必须改造现役网通信设备以支持这些新的功能。这对于新引入的设备除先期需定义好通信标准外，并不是很难的事情，但对于规模庞大且运行了若干年的现役通信设备和网络的改动，则会动一动牵全身，成为了业务实施和网络发展的最大障碍。

业务的提供与承载网无关联是通信网建设所追求的目标。人们往往首先想到的是智能网技术和HLR询问应答技术，在本地网上进行网络的智能化改造，但这并没有摆脱传统交换和智能网技术的局限，其共性是在承载网的应用层对多制式交换机进行升级改动或汇接局更换，在引人新业务时要求承载网和信令网在呼叫控制与信令对话上给予支持，对网络需重组改造，业务与承载网紧偶合，用户数据仍分散于交换机中设置，额外增加现网的话务量，需建设叠加的信令网和集中的业务执行数据表，某些业务实施还受组网方式限制，在技术和组网上难以解决投资与效益、技术与发展的矛盾。又由于信令协议的配合，数据表的结构和接口，使多厂家的设备互通也带来了困难，这对运营商和未来发展来说也是忌讳的。公众通信网规模庞大、制式复杂，对现网作升级改动投资大、风险高、影响服务质量，还必须考虑集中数据表的安全运行风险、应对浪涌话务量的异地冗余配置和网络的发展演进。

ITU-T Q.700(ITU-T Recommendation Q.700：INTRODUCTION TO CCITTSIGNALLING SYSTEM No.7)建议是对七号信令系统的简述。七号信令方式的信令网是由交换和处理节点以及连接这些节点的传输链路组成，用于传送信令消息的传输链路称为信令链路，由信令链路连接的交换和处理节点称为信令点(SP)，能够实现信令转接处理的信令点称为信令转接点(STP)，每个SP或STP均具有一个或多个信令点编码标识其身份，在同一信令网中各SP或STP的信令点编码是不重复的，在信令链路上传送的控制业务的数据信息称为信令消息，信令消息由消息中的目的地信令点编码实现消息在信令网中的寻址和选路，在SP或STP中终结与处理信令消息的设备称为信令链路终端。

图1示出了典型的七号信令系统消息传递与业务控制原理。七号信令系统分为消息传递部分(MTP)和业务应用层，其中：消息传递部分又分为信令数据链路(级1)信令链路功能(级2)和信令网功能(级3)，级3用于传递消息的部分称为信令消息处理3，通信业务的控制是由SP的业务应用层的协议对话来实现应用控制逻辑。在MTP级2以上的对话所传递的消息，称为消息信号单元(MSU)，由前所述，MSU的路由标记中的目的地信令点编码用于实现消息的选路。要解决投资与效益、技术与发展的矛盾，就必须寻找独立于现役网提供业务又面向未来发展的新技术。

本申请人在申请日为2003年10月15日、申请号为200310107935.1的发明专利申请中提供了“在七号信令链路功能层对信令数据的识别处理方法及装置”，即：在七号信令链路功能层之间引入信令消息内容服务装置，为实施特定业务，将该装置匹配串接在七号信令链路中，仅通过该装置改变七号信令消息的指定内容，就可以实现电信增值业务。对于如何基于信令方式实现通信网业务控制和信令增值的具体系统和方法一直为本申请人研究的内容之一。

发明内容

为了解决在提供网络个性化、智能化新业务时对现役承载网和信令网进行升级改造的难题，本发明能独立于现役通信网，不增加现有网络设备的额外处理能力，提供了一种基于七号信令网的通信控制系统、方法及业务控制器结构，即基于七号信令网引入信令消息处理技术，实现对通信业务的控制，快速、安全、有效地实施网络智能化、移动化业务建设，提供用户业务的鉴权触发、详单计费、号码升位、号码携带(Number Portability)等关键新业务，又面向网络的发展演进。

本发明所提供的一种基于七号信令网的通信控制系统，它基于由信令链路连接若干个信令点所组成的七号信令网，其特征在于：该系统包括至少一台连接于信令链路的业务控制器，各业务控制器根据实现的业务需要至少连接一台业务管理服务器，由专用数据网连接各业务控制器和各业务管理服务器，其中：业务控制器，内置业务处理规则数据，是业务执行实体，与信令链路连接的信令点和所述的业务管理服务器相连，向业务管理服务器报告工作状态和请求，执行来自业务管理服务器的业务与系统管理命令，具有根据业务处理规则数据，实时分析处理流经的控制通信业务的信令消息，实现信令消息内容变更和再编码功能，完成信令消息的传递；当实现消息采集业务时，实时采集流经的信令消息；业务管理服务器，与各业务控制器相连，包括业务处理数据，实现业务的集中管理与系统的监测管理。

在上述的基于七号信令网的通信控制系统中，当实现的业务为业务控制、消息处理应用时，业务管理服务器是业务数据集中管理实体，实现业务处理规则数据的管理，对所述的业务控制器的同步数据修改，完成所述业务控制器的装载或核对请求，控制和查询业务控制器的业务执行，所述的业务处理规则数据包括业务规则、业务数据与属性。

在上述的基于七号信令网的通信控制系统中，当实现的业务为消息采集应用时，各业务控制器连接至少一台用于消息应用服务的业务管理服务器，该服务器是信令消息增值应用实体，用于准实时分析处理来自所述的各业务控制器采集的信令消息，剔除与所需业务无关消息和不合理的消息，完成业务应用功能。

在上述的基于七号信令网的通信控制系统中，该系统还设置一台为保证数据安全的异地数据备份服务器，该异地数据备份服务器是网络存储实体，按需与所述的各业务管理服务器相连，实现业务数据和重要运行数据的异地备份。

在上述的基于七号信令网的通信控制系统中，业务控制器是无信令点编码的设备，其按需串接于七号信令网的信令点之间需进行业务控制、消息处理或信令消息采集的信令链路。

在上述的基于七号信令网的通信控制系统中，业务控制器是有信令点编码的设备，以作为信令转接点工作方式由信令链路与七号信令网相连接，在业务信令消息经过该业务控制器时，实行业务控制、消息处理或信令消息采集。

在上述的基于七号信令网的通信控制系统中，业务控制器是支持无信令点编码和有信令点编码混合工作模式的设备。

在上述的基于七号信令网的通信控制系统中，业务控制器的业务处理规则数据是全分散复制型数据，该数据是所述业务管理服务器的业务处理规则数据的子集或全集，并与该业务管理服务器的业务处理规则数据同步。

在上述的基于七号信令网的通信控制系统中，各服务器是逻辑实体，业务与管理数据、应用软件可以嵌入于一台或若干台物理实体服务器。

本发明还提供了一种基于七号信令网的通信控制方法，包括下列步骤：首先由业务控制器对流经的信令消息进行分析处理，根据业务处理规则，采取下列行动：若需实行信令消息内容的变更处理，则进行消息内容变更；若需将业务控制逻辑再编入流经的信令消息，则进行消息的业务控制逻辑再编码；若需实时记录与采集流经的信令消息，则加盖时间戳、链路编号，将所需要的信令消息即时传送到业务管理服务器；然后对信令消息按消息的目的地进行传递。

另外，本发明进一步提供了一种基于七号信令网的业务控制器结构，包括有信令点编码的信令终端模式工作的信令链路接口模块、TCP/IP接口模块、信令消息处理与业务控制模块，业务规则与用户属性数据表，其特征在于：它还包括无信令点编码的信令转接模式工作的信令链路接口模块；无信令点编码的信令转接模式工作的信令链路接口模块，与外部的信令链路的连接为串接工作模式，与内部信令消息处理与业务控制模块相连，完成七号信号单元的差错检测、分界与定位，提取消息信号单元送至信令消息处理与业务控制模块，转发来自信令消息处理与业务控制模块的信令消息。

在上述的基于七号信令网的业务控制器结构中，信令链路的接口包括64Kb/s普通速率信令链路、2Mb/s高速率信令链路以及二者的混合使用。

采用了上述的技术方案，在通信网上基于七号信令网实现电信网控制和增值业务，该系统由接入于七号信令网中的若干台业务控制器、业务管理服务器构成，业务管理服务器实现业务数据管理、操作维护和管理应用处理，业务控制器将处理器技术和分散数据表技术有机应用于通信网，巧妙利用七号信令网的消息传递能力和内在的高可靠性特征，提供了两种信令链路接入方式实现内存业务数据表的查询和执行业务逻辑：传统的有信令点的信令终端模式和无信令点的信令转接模式，实现信令消息的高效处理和传递。本发明突破了传统交换和智能网技术的局限，既能独立于现役通信网，规模实施用户业务鉴权、详单计费、号码升位、号码携带和呼叫监测等业务，又具备了NGN子数据表和HLR的全部接口和特征，有效解决了投资与效益、技术与发展的矛盾。

附图说明

图1是典型的七号信令系统消息传递与业务控制原理示意图；

图2是业务控制器采用无信令点编码的信令转接模式工作的系统组网示意图；

图3是业务控制器采用有信令点编码的信令终端模式工作的系统组网示意图；

图4是业务控制器实现业务控制流程图；

图5是业务控制器结构示意图。

具体实施例

实施例之一：业务控制器采用无信令点编码的信令转接模式工作的系统组网。

如图2所示，该系统基于信令转接点(STP)11由信令链路连接各信令点(SP)12构成的七号信令网。其中：信令点包括交换节点和业务与数据处理节点，交换节点即市话局、汇接局、关口局、长途局、业务交换点、关口移动交换中心、来访移动交换中心、无线网络中心、信令网关和媒体网关，业务与数据处理节点即归属位置寄存器、来访位置寄存器、业务控制点、归属注册系统、短消息中心、呼叫中心、软交换设备。将若干台业务控制器(SCM)21按需串接于七号信令网的信令点之间需进行业务控制、消息处理或信令消息采集的信令链路，各SCM按需连接若干台业务管理服务器，业务管理服务器按业务功能划分为集中号码与属性管理服务器(CNPM)22、系统监测管理服务器(NMS)23、消息应用服务器(MAS)24、异地数据备份服务器(NAS)25，由专用数据网31连接各业务控制器和服务器，其中：

业务控制器SCM，内置业务处理规则数据，是业务执行实体，与信令链路连接的信令点和除NAS外的各服务器相连，向业务管理服务器报告工作状态，执行来自业务管理服务器的业务与系统管理命令，根据业务处理规则数据，实时分析处理流经的控制通信业务的信令消息，执行信令消息内容的变更和将业务控制逻辑再编入流经的信令消息，完成信令消息的传递；当实现消息采集业务时，实时采集流经的信令消息并传送至MAS；

CNPM是业务数据集中管理实体，与各业务控制器、NMS相连，按需与NAS相连，包括业务规则与用户属性数据表，用于集中管理业务规则、用户数据与业务属性，对SCM的同步数据修改，完成SCM的装载或核对请求，控制和查询SCM的业务执行，定期向NAS传送需备份的业务数据；

NMS是系统运行监测实体，与各SCM相连，按需与各服务器相连，接收和分析来自SCM的业务统计数据和运行状态指示，监测所连服务器的工作状态，监视系统的工作，根据重要程度给出不同的系统告警，输出业务与系统运行状态，定期向NAS传送需备份的系统数据；

MAS，是信令消息增值应用实体，与各SCM相连，按需与NMS和NAS相连，用于准实时分析处理来自各SCM采集的信令消息，剔除与所需业务无关消息和不合理的消息，完成业务应用功能，输出处理后的业务应用数据，定期向NAS传送需备份的信令消息；

NAS，是网络存储实体，按需与所述的各服务器相连，实现业务数据和重要运行数据的异地备份；

专用数据网连接各SCM、各服务器，实现各系统实体的数据通信。

SCM的业务规则与用户属性数据是全分散复制型数据，该数据是CNPM的业务规则与用户属性数据表的子集或全集，并与该CNPM的业务规则与用户属性数据同步。

实施例之二：业务控制器采用有信令点编码的信令终端模式工作的系统组网。

如图3所示，该系统基于信令转接点(STP)11由信令链路连接各信令点构成的七号信令网。由于采用有信令点编码工作模式，系统与SP不发生物理连接，因此图中未画出SP。将若干台业务控制器(SCM)21以转接点工作方式由信令链路与七号信令网的STP相连接，在业务信令消息经过SCM时，实行业务控制、消息处理或信令消息采集。各SCM按需连接若干台服务器，其中与服务器的连接和各功能实体的描述同实施例之一。

参照上述实施例，SCM是支持无信令点编码和有信令点编码混合工作模式的设备。各服务器是逻辑实体，业务与管理数据、应用软件可以嵌入于一台或若干台物理实体服务器。

如图4所示，是基于七号信令网的业务控制器实现业务控制流程图，包括下列步骤：

业务控制器接收信令消息，首先由业务控制器对流经的信令消息进行分析处理，根据业务处理规则，采取下列行动：

若需实行信令消息内容的变更处理，则进行消息内容变更；

若需将业务控制逻辑再编入流经的信令消息，则进行消息的业务控制逻辑再编码；

若需实时记录与采集流经的信令消息，则加盖时间戳、链路编号，将所需要的信令消息即时传送到消息应用服务器；

然后对信令消息按消息的目的地进行传递。

如图5所示，基于七号信令网的业务控制器21结构，包括有信令点编码的信令终端模式工作的信令链路接口模块211、TCP/IP接口模块213、信令消息处理与业务控制模块214，业务处理规则数据215，它还包括无信令点编码的信令转接模式工作的信令链路接口模块212。

无信令点编码的信令转接模式工作的信令链路接口模块，与外部的信令链路的连接为串接工作模式，与内部信令消息处理与业务控制模块相连，完成七号信号单元的差错检测、分界与定位，提取消息信号单元送至信令消息处理与业务控制模块，转发来自信令消息处理与业务控制模块的信令消息。

信令链路的接口包括64Kb/s普通速率信令链路、2Mb/s高速率信令链路以及二者的混合使用。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，而所有等同的技术方案也应该属于本发明范畴之内，应由各权利要求限定。

Claims (12)

1.一种基于七号信令网的通信控制系统，它基于由信令链路连接若干个信令点所组成的七号信令网，其特征在于：该系统包括至少一台连接于信令链路的业务控制器，各业务控制器根据实现的业务需要至少连接一台业务管理服务器，由专用数据网连接各业务控制器和各业务管理服务器，其中：

业务控制器，内置业务处理规则数据，是业务执行实体，与信令链路连接的信令点和所述的业务管理服务器相连，向业务管理服务器报告工作状态和请求，执行来自业务管理服务器的业务与系统管理命令，具有根据业务处理规则数据，实时分析处理流经的控制通信业务的信令消息，实现信令消息内容变更和再编码功能，完成信令消息的传递；当实现消息采集业务时，实时采集流经的信令消息；

业务管理服务器，与各业务控制器相连，包括业务处理数据，实现业务的集中管理与系统的监测管理。

2.根据权利要求1所述的基于七号信令网的通信控制系统，其特征在于：当实现的业务为业务控制、消息处理应用时，业务管理服务器是业务数据集中管理实体，实现业务处理规则数据的管理，对所述的业务控制器的同步数据修改，完成所述业务控制器的装载或核对请求，控制和查询业务控制器的业务执行，所述的业务处理规则数据包括业务规则、业务数据与属性。

3.根据权利要求1所述的基于七号信令网的通信控制系统，其特征在于：当实现的业务为消息采集应用时，各业务控制器连接至少一台用于消息应用服务的业务管理服务器，该服务器是信令消息增值应用实体，用于准实时分析处理来自所述的各业务控制器采集的信令消息，剔除与所需业务无关消息和不合理的消息，完成业务应用功能。

4.根据权利要求1所述的基于七号信令网的通信控制系统，其特征在于：该系统还设置一台为保证数据安全的异地数据备份服务器，该异地数据备份服务器是网络存储实体，按需与所述的各业务管理服务器相连，实现业务数据和重要运行数据的异地备份。

5.根据权利要求1所述的基于七号信令网的通信控制系统，其特征在于：所述的业务控制器是无信令点编码的设备，其按需串接于七号信令网的信令点之间需进行业务控制、消息处理或信令消息采集的信令链路。

6.根据权利要求1所述的基于七号信令网的通信控制系统，其特征在于：所述的业务控制器是有信令点编码的设备，以作为信令转接点工作方式由信令链路与七号信令网相连接，在业务信令消息经过该业务控制器时，实行业务控制、消息处理或信令消息采集。

7.根据权利要求1、5或6所述的基于七号信令网的通信控制系统，其特征在于：所述的业务控制器是支持无信令点编码和有信令点编码混合工作模式的设备。

8.根据权利要求1所述的基于七号信令网的通信控制系统，其特征在于：所述业务控制器的业务处理规则数据是全分散复制型数据，该数据是所述业务管理服务器的业务处理规则数据的子集或全集，并与该业务管理服务器的业务处理规则数据同步。

9.根据权利要求1、2、3或4所述的基于七号信令网的通信控制系统，其特征在于：所述的各服务器是逻辑实体，业务与管理数据、应用软件可以嵌入于一台或若干台物理实体服务器。

10.一种基于七号信令网的通信控制方法，包括下列步骤：

首先由业务控制器对流经的信令消息进行分析处理，根据业务处理规则，采取下列行动：

若需实行信令消息内容的变更处理，则进行消息内容变更；

若需将业务控制逻辑再编入流经的信令消息，则进行消息的业务控制逻辑再编码；

若需实时记录与采集流经的信令消息，则加盖时间戳、链路编号，将所需要的信令消息即时传送到业务管理服务器；

然后对信令消息按消息的目的地进行传递。

11.一种基于七号信令网的业务控制器结构，包括有信令点编码的信令终端模式工作的信令链路接口模块、TCP/IP接口模块、信令消息处理与业务控制模块，业务规则与用户属性数据表，其特征在于：它还包括无信令点编码的信令转接模式工作的信令链路接口模块；

无信令点编码的信令转接模式工作的信令链路接口模块，与外部的信令链路的连接为串接工作模式，与内部信令消息处理与业务控制模块相连，完成七号信号单元的差错检测、分界与定位，提取消息信号单元送至信令消息处理与业务控制模块，转发来自信令消息处理与业务控制模块的信令消息。

12.根据权利要求11所述的基于七号信令网的业务控制器结构，其特征在于：信令链路的接口包括64Kb/s普通速率信令链路、2Mb/s高速率信令链路以及二者的混合使用。

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