信令CDR的实现

移动七号信令集中监测系统中CDR的实现摘要：CDR是对移动通信系统中呼叫过程的详细记录，通过对CDR的处理，可简化监测系统存储海量的信令数据，实现对网络各项业务的分析与统计，监视七号信令网运行状况并作出客观的评估。本文根据中国移动七号信令集中监测平台技术规范(1.0版)要求，介绍了CDR生产的原理及CDR实现的处理流程。关键词：七号信令、CDR、电路标记一、引言七号信令网是通信网的重要组成部分，它是通信网向综合化、数字化、智能化、宽带化、个人化发展的不可缺少的基础支撑网之一。随着通信网的蓬勃发展，移动智能业务、IP业务、移动IP业务、通用分组无线业务（GPRS）等的出现和兴起，为促使网络互通和各种通信业务的正常开展，必须要求实现各种信令的正常迁移配合和转换传送。作为现代化通信网络的神经枢纽，七号信令网在移动通信中发挥的作用也越来越大。七号信令集中监测系统作为对信令网进行集中监测和维护管理的重要工具已经相对成熟，并有着更加深入和广阔的应用发展前景。CDR是七号信令集中监测系统保存数据的基本格式，为监测系统的应用层功能提供原始的数据依据和支持。二、CDR的格式定义CDR(callingdetailrecords)即呼叫详细记录，它描述了呼叫接续的全过程。在CDR中记录的参数来自于原始的信令消息数据，通过对记录中的一些重要参数进一步的分析和处理，可以为固定电话网或移动电话网业务提供分析的基础。要实现CDR的统计，首先就必须跟踪同一个呼叫过程的各种信令消息，然后从这些消息中获取业务信息，对于不同应用部分，其消息过程有着不同的关联。CDR包含TUP部分记录和ISUP部分记录。以ISUP为例，其CDR记录应包括以下内容：CDR类型：包括应答计费、应答免费、应答、失败、超时、不完整，长度为1字节；链路号：长度为2字节；编码类型：表示14或24位编码，长度为1字节；OPC：源信令点编码，长度为3字节；DPC：目的信令点编码，长度为3字节；CIC系统号：电路识别码，长度为2字节；CIC时隙号：电路识别码，长度为2字节；开始时间：表示IAM或IAI时间,长度为5字节；ACM时间：表示ACM与开始时间差值，长度为5字节；应答时间：表示ANC（或ANN或ANM）与开始时间差值，长度为5字节；REL时间：表示REL消息与开始时间差值，长度为5字节；RLC时间：表示RLC消息与开始时间差值，长度为5字节；通话时间：表示CBK（或CLF）与ANC时间差值，长度为5字节；占用时间：RLG与开始时间差值,长度为5字节；主叫用户号码：长度为20字节；被叫用户号码：长度为20字节；改发号码：用于呼叫转移，长度为20字节；ISUP业务类别：长度为1字节；呼叫释放原因：长度为1字节。三、CDR生成方案在七号信令网中，全部的信令消息都是以信令单元(SU)的形式在信令网中传送的。按信令单元的来源不同，它有三种信号单元格式，即消息信号单元(MSU)、链路状态信号单元(LSSU)和填充信号单元(FISU)。其中TUP消息信号单元是专为电话信令的传送而规定的消息分组形式；同样地，ISUP消息信号单元是为ISUP信令的传送而规定的消息分组形式。每个消息信号单元都必须包括标记，以供MTP第三级的消息识别功能识别是本地的消息还是经传递的消息；若为后者，由消息路由功能选择适当的信令路由。用户部分利用它来识别电路号码，以确定呼叫的信号关系。在我国的长途三级信令网中，第一级HSTP采用两个平行的A、B平面网，A平面和B平面内部的各个HSTP间分别为网状连接。A平面和B平面之间成对的HSTP之间直接相连。A、B平面采用负荷分担方式工作。第二级LSTP与HSTP、SP之间的连接方式为分区固定连接方式。每一个信令链路组中至少应包括两条信令链路。由于信令消息在信令网中是以分组的形式传送，并且在由源信令点到达目的信令点的所有信令链路上采用负荷分担的方式传送消息分组，因此，属于同一次呼叫的不同信令消息分组可能会经过不同的信令转接点和信令链路到达目的地，在一个信令监测点监测到的信令消息可能是不完整的，不能产生一个完整的CDR记录。为解决这一问题，在CDR生成设计方案中，采用协调关联、交互触发的技术。即远端站服务器采用协调关联，使得各远端站的本地局域网内各信令监测子架所监测的各信令链路的信令消息内在地关联在一起。交互触发技术使得各远端站之间建立交互对话机制，以保证监测系统跟踪不同远端站间的同一呼叫消息，实现呼叫记录的完整性和呼叫接续过程的动态显示。当一次完整呼叫的信令经过不同路由时，在STP对之间建立后向触发交互信息机制，生成呼叫详细记录CDR，具体是：如果收到一个呼叫的后向信号(消息)而又未收到相应的初始地址消息，则把该后向信号(消息)发送到对端的远端站(服务器)进行数据处理，生成呼叫详细记录CDR。下面结合图1举例详细说明过程：图1CDR后向生成示意图(A)当发起呼叫时，首先发送初始消息（IAM/IAI），假如该消息经过低级信令转接点（LSTP1），位于LSTP1的远端站记录下该消息IAM/IAI的目的地信令点编码（DPC）、源信令点编码（OPC）、电路识别码（CIC）等信息(包括时间信息)，在LSTP1远端站继续搜索与该记录下的DPC、OPC和CIC都相同的消息(前向消息的DPC、OPC、CIC分别与IAM/IAI的DPC、OPC、CIC比较，后向消息的DPC、OPC、CIC分别与IAM/IAI的OPC、DPC、CIC比较)。当一次呼叫走不同信令路由时，即一次呼叫经过两个LSTP转接时，那么本次呼叫的后向信号在LSTP1的远端站就搜索不到，而可能会在LSTP2的远端站收到其后向信号。(B)在LSTP2远端站收到的后向信号(如ACM，ANC，ANN，SLB，STB，CFL等后向信号)，记录下其DPC、OPC、CIC信息，并与已记录下的所有IAM/IAI的OPC、DPC、CIC分别进行比较，若有相符的，则说明此后向信号与前向信号是在同一信令路由,若与所有记录下来的IAM/IAI都没有相符的，则说明此呼叫过程的后向信号走的不是同一信令路由，就把此后向信号的详细内容通过数据专线通道发送到位于LSTP1的远端站。(即：后向触发交互信息)(C)在LSTP1的远端站接收到从LSTP2远端站传来的后向信号后，同样把此后向信号的OPC、DPC、CIC与记录的IAM/IAI的DPC、OPC、CIC进行比较，若相符，就置此消息到IAM/IAI发起的CDR的相应字段(如字段为ANC，则表示此CDR记录为通话)；若不相符，就以广播方式把此后向信号的详细内容通过数据专线通道发送到网上的其它的STP远端站，进行相应的处理，以保证非标准配对(可能是故障、负荷或其它原因所导致的)情况下的CDR的数据整合。(D)当LSTP1远端站搜索到从LSTP2远端站发来的RLG信号时，表示此过程完全结束，此时完整的CDR记录也已产生，清除暂存记录的IAM/IAI的DPC、OPC、CIC等信息。四、CDR实现流程：对远端站接收到的信令消息，首先将它们按功能分成三类：起始消息、后续消息和结束消息。然后对不同类型的消息采取不同的消息处理流程。在接收到新的消息时，首先确认消息类型和呼叫过程的消息流程。发起呼叫的第一条消息有IAM、IAI，当接收到第一条消息时需决定是否建立新的呼叫记录，在确定需要建立一个新的呼叫记录时，从消息中提取并记录必要的参数；当接收到后续消息时，查找并判断是否和已存在的CDR记录匹配，如果有匹配的记录，则从消息中提取并记录必要的呼叫参数；当接收到结束消息(RLC)时，在判断和已存在的CDR记录匹配后，提取必要的参数，产生完整CDR呼叫记录,并将记录统计后存入数据库。1.当接收到发起呼叫的第一条消息时，其消息处理流程如图2所示。图2初始消息的处理流程这里，初始消息包括TUP的IAM消息、IAI消息和ISUP的IAM消息。★对于TUP的IAM消息，要提取的参数除了有路由标记外，还包含有被叫号码；而IAI消息除了包含IAM消息中的信息外，还可能包括网络能力或用户性能信息、闭合用户群信息、主叫用户地址信息、原被叫用户地址信息等。★对于ISUP消息的IAM消息，要提取的参数除了有路由标记、被叫号码外，还可能包含有主叫地址信息、改发信息等信息。2.当接收到后续消息时，其消息处理流程如图3所示。图3后续消息的处理流程这里，后续消息指的是除TUP的IAI、IAM、RLG和ISUP的IAM、RLC、REL以外的消息。★对于TUP消息，要解码并记录的参数分别为：ANC、ACM：记录消息与IAM(或IAI)的时间差值；SAO、SAM：提取并记录被叫号码；CLF：记录通话时长；CCL：解码并记录占用时长；GSM：解码并记录主叫用户号码、被叫用户号码；EUM：记录呼叫失败原因。★对于ISUP消息，要解码并记录的参数分别为：SAM：提取并记录后续的被叫号码；ACM：记录CDR类型、ACM时间；ANM/ANN/ANC：记录CDR类型、应答时间、改发号码；CON：记录改发号码；3.当接收到结束消息时，其消息处理流程如图4所示。此处，结束消息指TUP的RLG和ISUP的RLC、REL消息。★对于TUP的RLG消息，需要解码并判断是否属于久叫不应以及呼叫的完整性，以便将状态置于失败状态或不完整状态并作相应的处理，同时向远端站服务器发送、存储CDR记录。★对于ISUP的RLC、REL消息要解码并记录的参数分别为：REL：记录释放时间、释放原因；RLC：释放时间，另外还需判断是否属于久叫不应以及呼叫的完整性，以便将状态置于失败状态或不完整状态并作相应的处理，同时向远端站服务器发送、存储CDR记录。图4结束消息的处理流程五、结束语：本文根据《中国移动七号信令集中监测平台技术规范》(1.0版)给出的CDR格式定义，和我国信令网的信令路由的多样性，采用协调关联、交互触发的技术设计了后向触发的CDR生成方案，以确保在远端站能够产生完整的CDR记录。在CDR实现方面，将远端站接收到的信令消息分成三类，对每类消息分别采取不同的方法进行处理，这样既可简化实现的程序，又提高了程序运行效率。虽然CDR数据格式简单，没有详细的路由信息及详细的消息流程，但它却包含了业务和呼叫分析的必要内容，通过对一段时间内、部分链路的CDR进行统计分析，可以准确、全面地反映通信网运行状况，并可以及时发现和定位网络故障。作者简介：王焕义：男、1969年生，重庆邮电学院信号与信息处理专业硕士研究生毕业,工程师,主要研究方向为信号与信息处理,NO.7信令监测。孙贵甲：男，安徽工程科技学院电子信息工程系电子信息工程专业。作者：安徽移动通信公司芜湖分公司王焕义，安徽工程科技学院电子信息工程系孙贵甲来源：《网络通信世界》