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

2008/07/22

圖1 SIP協(xié)議監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理示意圖

　　2.1 IP包截獲模塊

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

　　2.2 信令包分揀模塊

　　根據(jù)協(xié)議類型、已知信令節(jié)點的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 實時信令監(jiān)測模塊

　　對信令包進行協(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)計等信令監(jiān)測功能，并提供監(jiān)測報告以及向后臺輸出原始信令數(shù)據(jù)。

　　2.4 后臺信令分析模塊

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

　　2.5 監(jiān)測策略管理模塊

　　對信令采集、信令分揀、目標(biāo)匹配、監(jiān)測內(nèi)容、輸出方式、存儲方式等信令監(jiān)測策略進行配置。

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

3.系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

　　SIP協(xié)議監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)在NGN上，分為接入平面、實時信令監(jiān)測與話路（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

　　接入平面負責(zé)連接受控網(wǎng)絡(luò)平面與監(jiān)測處理平面。它提供各類標(biāo)準(zhǔn)的光/電傳輸接口，并通過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，因此對于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測而言，監(jiān)測的接入點也應(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 實時信令監(jiān)測與話路處理平面

　　實時信令監(jiān)測與話路（通信內(nèi)容）處理平面通過內(nèi)部接口與監(jiān)測接入平面連接，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)進行實時的信令分析和話路監(jiān)測處理，并向監(jiān)控中心輸出統(tǒng)計分析報告和各類目標(biāo)通信數(shù)據(jù)。

　　3.3 接口平面

　　接口平面提供實時監(jiān)測處理平面與監(jiān)控中心的連接。實時監(jiān)測處理平面需向監(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，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、帶驗證的UDP、無驗證的UDP通信等。

　　監(jiān)測系統(tǒng)在應(yīng)用時采用集中式監(jiān)控中心與分布式實時監(jiān)測處理模塊的組網(wǎng)方案，因此接口平面建立在分布式遠程網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之上，并對監(jiān)測網(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)測系統(tǒng)在各個權(quán)力部門應(yīng)用的具體體現(xiàn)，借助監(jiān)控中心平面，各權(quán)力部門可實施相關(guān)的電信網(wǎng)監(jiān)測業(yè)務(wù)。監(jiān)控中心需提供后臺信令分析統(tǒng)計、通信內(nèi)容識別分析、監(jiān)控策略配置以及監(jiān)測設(shè)備的操作維護管理等功能。

4.系統(tǒng)的技術(shù)特點

　　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)計和開放式業(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)測系統(tǒng)實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的聯(lián)合監(jiān)測以及重要/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

　　系統(tǒng)以信令監(jiān)測技術(shù)為核心將監(jiān)測工作分為前端實時監(jiān)測和后臺分析統(tǒng)計監(jiān)測兩個處理平面，既可滿足電信網(wǎng)監(jiān)測的實時性要求，又可通過信令引導(dǎo)鎖定監(jiān)測范圍，避免后臺系統(tǒng)面對海量通信內(nèi)容的識別處理，有效提高系統(tǒng)的整體可用性。

　　4.3 開放的業(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，同時多級分布的開放式體系架構(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)測系統(tǒng)進行結(jié)合，實現(xiàn)互補，組成完整的網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)。

　　4.4 無感的工作模式

　　系統(tǒng)采用并接線路的信號采集方式，且體系內(nèi)的各級監(jiān)測活動均不對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 動態(tài)的參數(shù)調(diào)整

　　系統(tǒng)通過對信令包的統(tǒng)計分析，可以通過話務(wù)流向等指標(biāo)準(zhǔn)確預(yù)測話務(wù)量等參數(shù)，動態(tài)調(diào)整監(jiān)測負荷，滿足通信網(wǎng)絡(luò)話務(wù)高峰時的信令監(jiān)測能力需求。

　　4.6 獨立的網(wǎng)絡(luò)體系

　　監(jiān)測網(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價NGN服務(wù)質(zhì)量的監(jiān)測系統(tǒng)。

5.系統(tǒng)實際功能應(yīng)用

　　實際應(yīng)用中，SIP協(xié)議監(jiān)測系統(tǒng)能對NGN提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量監(jiān)測、維護支持、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化支持及業(yè)務(wù)擴展支持。

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

　　SIP協(xié)議監(jiān)測系統(tǒng)通過對NGN中SIP信令的統(tǒng)計和分析，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)運行狀態(tài)指標(biāo)，全面、準(zhǔn)確地監(jiān)測NGN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。

　　5.2 網(wǎng)絡(luò)維護支持

　　SIP協(xié)議監(jiān)測系統(tǒng)通過對NGN中SIP信令的統(tǒng)計和分析，能夠準(zhǔn)確及時地掌握NGN中的資源占用情況以及運營狀況，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的提前感知和預(yù)告警，保障NGN網(wǎng)絡(luò)的無故障運行。

　　5.3 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及規(guī)劃支持

　　SIP協(xié)議監(jiān)測系統(tǒng)通過信令監(jiān)測和分析結(jié)果，可對NGN中某段時間內(nèi)的鏈路負荷進行查詢、統(tǒng)計、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)擴展支持

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

6.結(jié)束語

　　隨著電信網(wǎng)向NGN的演進，對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題。建立NGN中SIP協(xié)議的監(jiān)測系統(tǒng)，能夠為NGN業(yè)務(wù)質(zhì)量的監(jiān)測提供重要的依據(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運營商贏得客戶、占領(lǐng)市場提供可靠的保障。因此，基于NGN網(wǎng)絡(luò)的SIP協(xié)議監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用具有相當(dāng)廣闊的市場前景。

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