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基于NGN網(wǎng)絡(luò)的SIP協(xié)議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2008/07/22

圖1 SIP協(xié)議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理示意圖

　　2.1 IP包截獲模塊

　　通過(guò)跨接線路方式截獲NGN線路上的所有信號(hào)數(shù)據(jù)，并提取IP分組包。NGN是一個(gè)以IP或ATM作為核心承載的網(wǎng)絡(luò)，而SIP是一個(gè)基于IP的信令協(xié)議，所以該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第一步分揀只針對(duì)IP 包。

　　2.2 信令包分揀模塊

　　根據(jù)協(xié)議類(lèi)型、已知信令節(jié)點(diǎn)的IP地址、信令協(xié)議的知名端口以及信令協(xié)議編碼中的特征字符串等信息分揀出信令包。

　　2.3 實(shí)時(shí)信令監(jiān)測(cè)模塊

　　對(duì)信令包進(jìn)行協(xié)議分析、流程還原、呼叫跟蹤搜索、呼叫記錄生成、信令流量流向統(tǒng)計(jì)等信令監(jiān)測(cè)功能，并提供監(jiān)測(cè)報(bào)告以及向后臺(tái)輸出原始信令數(shù)據(jù)。

　　2.4 后臺(tái)信令分析模塊

　　提供信令分類(lèi)存儲(chǔ)、分析、統(tǒng)計(jì)、分類(lèi)檢索、流程重現(xiàn)以及各類(lèi)圖表生成及告警處理等各類(lèi)后處理功能。

　　2.5 監(jiān)測(cè)策略管理模塊

　　對(duì)信令采集、信令分揀、目標(biāo)匹配、監(jiān)測(cè)內(nèi)容、輸出方式、存儲(chǔ)方式等信令監(jiān)測(cè)策略進(jìn)行配置。

　　根據(jù)如上功能需求和模塊劃分，本文提出一種實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能的體系結(jié)構(gòu)——多級(jí)分布的開(kāi)放式體系架構(gòu)。

3.系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

　　SIP協(xié)議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)在NGN上，分為接入平面、實(shí)時(shí)信令監(jiān)測(cè)與話路（通信內(nèi)容）處理平面、接口平面和監(jiān)控中心平面。

　　3.1 接入平面

　　接入平面負(fù)責(zé)連接受控網(wǎng)絡(luò)平面與監(jiān)測(cè)處理平面。它提供各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的光/電傳輸接口，并通過(guò)并接方式采集所有傳輸線路上的信令信息和話路信息。

　　由于NGN網(wǎng)絡(luò)本身就是一個(gè)承載層與控制層完全分離的網(wǎng)絡(luò)，其呼叫連接和業(yè)務(wù)控制功能集中在網(wǎng)絡(luò)核心層的軟交換設(shè)備上，因此對(duì)于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)而言，監(jiān)測(cè)的接入點(diǎn)也應(yīng)該盡量位于網(wǎng)絡(luò)的核心層靠近軟交換一側(cè)，以保證信息截獲的完整性和有效性。

　　3.2 實(shí)時(shí)信令監(jiān)測(cè)與話路處理平面

　　實(shí)時(shí)信令監(jiān)測(cè)與話路（通信內(nèi)容）處理平面通過(guò)內(nèi)部接口與監(jiān)測(cè)接入平面連接，接收接入平面采集到的所有信令數(shù)據(jù)和話路數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的信令分析和話路監(jiān)測(cè)處理，并向監(jiān)控中心輸出統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告和各類(lèi)目標(biāo)通信數(shù)據(jù)。

　　3.3 接口平面

　　接口平面提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)處理平面與監(jiān)控中心的連接。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)處理平面需向監(jiān)控中心輸出大量的信令數(shù)據(jù)和目標(biāo)話路數(shù)據(jù)，因此采用以太網(wǎng)通信方式，保證足夠的帶寬。同時(shí)，根據(jù)不同的接口速率和通信可靠性需求，采用不同的接口協(xié)議，包括TCP、帶驗(yàn)證的UDP、無(wú)驗(yàn)證的UDP通信等。

　　監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)采用集中式監(jiān)控中心與分布式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)處理模塊的組網(wǎng)方案，因此接口平面建立在分布式遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，并對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的高安全性，接口網(wǎng)絡(luò)的邏輯或物理隔離、接口協(xié)議的專(zhuān)用性和可加密性都作出周密部署。

　　3.4 監(jiān)控中心平面

　　監(jiān)控中心平面是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在各個(gè)權(quán)力部門(mén)應(yīng)用的具體體現(xiàn)，借助監(jiān)控中心平面，各權(quán)力部門(mén)可實(shí)施相關(guān)的電信網(wǎng)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)。監(jiān)控中心需提供后臺(tái)信令分析統(tǒng)計(jì)、通信內(nèi)容識(shí)別分析、監(jiān)控策略配置以及監(jiān)測(cè)設(shè)備的操作維護(hù)管理等功能。

4.系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)

　　4.1 分平面的體系結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)采用按功能分平面的體系結(jié)構(gòu)一方面有利于系統(tǒng)的模塊化功能設(shè)計(jì)和開(kāi)放式業(yè)務(wù)架構(gòu)。另一方面平面間采用標(biāo)準(zhǔn)接口連接，可形成分布式協(xié)同工作模式，有利于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的聯(lián)合監(jiān)測(cè)以及重要/保密業(yè)務(wù)的統(tǒng)一歸口管理。

　　4.2 模塊化的功能設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)以信令監(jiān)測(cè)技術(shù)為核心將監(jiān)測(cè)工作分為前端實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和后臺(tái)分析統(tǒng)計(jì)監(jiān)測(cè)兩個(gè)處理平面，既可滿足電信網(wǎng)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性要求，又可通過(guò)信令引導(dǎo)鎖定監(jiān)測(cè)范圍，避免后臺(tái)系統(tǒng)面對(duì)海量通信內(nèi)容的識(shí)別處理，有效提高系統(tǒng)的整體可用性。

　　4.3 開(kāi)放的業(yè)務(wù)架構(gòu)

　　系統(tǒng)組網(wǎng)模式和聯(lián)網(wǎng)接口符合NGN網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)體制和接口制式，同時(shí)多級(jí)分布的開(kāi)放式體系架構(gòu)，具備與其它信令分析系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的能力，從而能夠和別的信令監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，組成完整的網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)。

　　4.4 無(wú)感的工作模式

　　系統(tǒng)采用并接線路的信號(hào)采集方式，且體系內(nèi)的各級(jí)監(jiān)測(cè)活動(dòng)均不對(duì)NGN的網(wǎng)絡(luò)安全和電信用戶的正常業(yè)務(wù)使用產(chǎn)生任何影響。

　　4.5 動(dòng)態(tài)的參數(shù)調(diào)整

　　系統(tǒng)通過(guò)對(duì)信令包的統(tǒng)計(jì)分析，可以通過(guò)話務(wù)流向等指標(biāo)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)話務(wù)量等參數(shù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整監(jiān)測(cè)負(fù)荷，滿足通信網(wǎng)絡(luò)話務(wù)高峰時(shí)的信令監(jiān)測(cè)能力需求。

　　4.6 獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)體系

　　監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)自成體系，可以與NGN邏輯甚至物理隔離，從而可以更為客觀地評(píng)價(jià)NGN服務(wù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

5.系統(tǒng)實(shí)際功能應(yīng)用

　　實(shí)際應(yīng)用中，SIP協(xié)議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能對(duì)NGN提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)、維護(hù)支持、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化支持及業(yè)務(wù)擴(kuò)展支持。

　　5.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)

　　SIP協(xié)議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)NGN中SIP信令的統(tǒng)計(jì)和分析，可以獲知話務(wù)流量流向、接通率、呼損、話務(wù)擁塞情況、話務(wù)分布模型等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)指標(biāo)，全面、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)NGN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

　　5.2 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)支持

　　SIP協(xié)議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)NGN中SIP信令的統(tǒng)計(jì)和分析，能夠準(zhǔn)確及時(shí)地掌握NGN中的資源占用情況以及運(yùn)營(yíng)狀況，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的提前感知和預(yù)告警，保障NGN網(wǎng)絡(luò)的無(wú)故障運(yùn)行。

　　5.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及規(guī)劃支持

　　SIP協(xié)議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)信令監(jiān)測(cè)和分析結(jié)果，可對(duì)NGN中某段時(shí)間內(nèi)的鏈路負(fù)荷進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、排序,從而提供NGN網(wǎng)絡(luò)合理配置、性能優(yōu)化以及網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的客觀數(shù)據(jù),為NGN網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供技術(shù)依據(jù)。

　　5.4 業(yè)務(wù)擴(kuò)展支持

　　SIP協(xié)議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)分布及性能的分析和統(tǒng)計(jì)，從而發(fā)現(xiàn)忙號(hào)碼、重要客戶等信息，方便改善服務(wù)質(zhì)量。同時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能夠?qū)χT如網(wǎng)絡(luò)欺詐等危害網(wǎng)絡(luò)的行為進(jìn)行控制，減少損失，保證網(wǎng)絡(luò)的正當(dāng)使用。

6.結(jié)束語(yǔ)

　　隨著電信網(wǎng)向NGN的演進(jìn)，對(duì)NGN可靠性及服務(wù)質(zhì)量的研究已成為迫切需要解決的問(wèn)題。建立NGN中SIP協(xié)議的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?yàn)镹GN業(yè)務(wù)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)提供重要的依據(jù)，從而及早發(fā)現(xiàn)電信網(wǎng)絡(luò)的故障隱患，保證NGN的服務(wù)質(zhì)量，為NGN運(yùn)營(yíng)商贏得客戶、占領(lǐng)市場(chǎng)提供可靠的保障。因此，基于NGN網(wǎng)絡(luò)的SIP協(xié)議監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用具有相當(dāng)廣闊的市場(chǎng)前景。

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