基于思科ITP平台构建高品质的下一代SS7网络

基于思科ITP平台构建高品质的下一代SS7网络

    七号信令系统（SS7 C7）是一组旨在定义移动运营商信令网络中网络设备之间协议和信息交换的标准。实际上，SS7网络功能可以充当控制所有网络服务和功能的神经中枢。因此，在电信基础设施中没有哪个环节比它更需要网络可治理性、可扩展性和可靠的流量传输。
 
    1：新业务对基于TDM 的SS7网络提出新要求
 
    过去，SS7网络包含一系列段外专用连接，它们都是双向的56或者64kbps通道。除了基本的呼叫控制功能以外，SS7网络还负责用户身份验证、消息流量传输和智能网络功能，例如号码便携功能和经过改进的呼叫服务。为用户提供的每项新服务都将给SS7网络带来额外的需求和负载。短消息服务（SMS）就是可以在SS7传输网络中作为“重叠”功能提供给用户的新服务类型的典型例子。
 
    目前，数据服务在欧洲和亚洲电信运营商的总收入中所占的比例正在迅速增长。但是，正如运营商们所发现的，数据服务的这种激动人心的增长既有优点，也有缺点。尽管通过服务生成的收入流会对每用户平均收入（ARPU）指标产生正面的影响，但是目前的服务流量已经超过了传统SS7网络的承受能力。SS7网络协议的设计并不能满足要害的ISDN用户端（ISUP）流量和SMS流量不同的网络需求。全球移动用户的数量已经超过了10亿大关，而相关的SMS流量也出现了大幅度增长。假如不对SS7网络的容量进行进一步扩充，日益增长的数据流量可能会影响传统的网络运营。在这种情况下必须要指出的是，因为时分复用（TDM）网络没有服务质量（QoS）功能，所以必须根据高峰数据流量规划网络容量。这是一种非常不经济的部署方式。
 
    2：IETF信令传输（SIGTRAN）标准的出现
 
    1999年，IETF信令传输（SIGTRAN）工作组正式成立。它的宗旨是为在ip网络上传输移动和公共交换电话网络（PSTN）信令制定相应的标准。对于任何两个SS7节点之间的点对点传输，IETF制定了流控制传输协议（SCTP，RFC 2960）和M2PA。M2PA和SCTP可以为MTP3提供与MTP2相同的、可靠的传输层服务。M2PA和SCTP可以为MTP3提供与MTP2相同的、可靠的传输层服务。与从低速连接向高速连接的移植类似，M2PA、SCTP和IP只是一个简单的第一层和第二层替换。IP连接可以运行在传统的T1或者E1设施上，以及以太网、ATM、光网或者其他IP LAN或广域网介质类型上。
 
    IETF SIGTRAN工作组还为服务终端SS7oIP传输制定了M3UA (RFC 3332)和用于STP（思科STP）的SUA。M3UA 和SUA运行在SCTP上。SCTP可以提供可靠的MSU传输。M3UA和SUA中还为服务终端群集定义了负载平衡和可用性功能。3GPP已经决定采用SIGTRAN作为3G无线通信网络的信令传输标准。
 
    3：运营商的期望
 
    IP对于SS7传输的支持从根本上改变了STP的功能要求和定价模式。越来越多的运营商意识到，他们不应当继续购买不能在第三代移动网络和下一代有线网络架构中提供必要的IP功能的传统STP设备。下一代STP并不仅仅是在传统STP基础上添加一个以太网接口卡，而是集成化的SS7和IP路由设备，支持IP路由协议、IP WAN介质（例如ATM和光网）、虚拟专用网（VPN）安全（例如IP安全（IPSec）、防火墙）和IP QoS（例如多协议标签交换（MPLS）和IP差分服务）。在下一代信令网络中，TDM连接端接于网络边缘，而IP被用作核心传输机制。IP功能集将变得与执行SS7路由的能力（例如通用标码转换（GTT））一样重要。
 
    与此同时，运营商在多种因素的推动下希望在信令核心中部署IP的高速连接。其一的驱动力量是网络融合。在理想情况下，运营商希望通过用一个统一的网络提供所有的用户服务，从而提高运营效率。随着基于SS7的消息服务的扩展和第三层移动通信（3G）标准对于SS7oIP的需求的日益增长，一个趋势正在变得越来越清楚：将来所有的用户服务都将在一个统一的IP核心网络上提供。通过这样的移植可以显著地提升运营效率。另外一个重要的驱动力是IP核心传输的效率高于TDM连接。IP带宽可以由所有连接共享，而TDM点对点设备只能供两个相邻的节点使用。假如两个节点之间的流量在一段时期内较少，TDM带宽就会被白白浪费掉。IP连接可以用于在IP核心中传输任何类型的信令流量，并利用IP QoS功能，可以确保要害流量的及时传输。
 
    4：思科的下一代信令网络解决方案
 
    思科IP传输点（ITP）技术和产品将为通信行业提供下一代信令传输功能。思科已经在支持IP的HLR、SCP和SMSC方面与SIGTRAN工作组进行了密切的合作。基于思科IP传输点（ITP）部署下一代信令传输基础设施的好处包括：无需改造信令网络现有架构，并可以充分利用客户对于TDM和IP网络基础设施的投资。思科ITP支持纯TDM模式，在使用SS7oIP时，TDM或者IP连接组所采用的SS7路由转换方式都是一样的；客户可以将ITP作为一个纯TDM STP，一个通过采用一些SS7oIP连接组以降低成本的STP，或者一个IP－智能网络网关。从而充分体现了组网的灵活性，并降低网络资本和运营开支。另外，采用基于IP的网络监控和配置有助于提高运营效率。
 
    无论是因为用户的增长还是新型服务的推出而提高了对于传输功能的需求，思科ITP都可以提供一个可以最大限度降低资本开支（CapEx）的解决方案。除了思科ITP在被用于补充传统的TDM带宽时所提供的显著的资本和运营开支节约优势以外，思科ITP SS7oIP网络还可以支持强大的流量规划和QoS功能。这种智能化的流量“控制”让运营商可以根据各种流量的需要，识别、分类和隔离SS7和IP流量，并为不同类别的流量提供不同的带宽和延时保障。
 
    另外，每个思科ITP功能集都包含了思科ITP网关屏蔽功能。网关屏蔽是一项传统的STP功能，它让供给商可以对信令流量进行过滤。思科ITP可以通过传统的思科访问列表，提供完整的网关屏蔽功能。访问列表是一组被用于根据一系列MSU参数答应或拒绝流量的规则。访问列表将被用于一个连接组中的输入或输出流量。当某个MSU到达一个输入连接时，它将会被与从所定义的第一条规则开始的每行访问列表进行比较。
 
    思科在提供路由解决方案方面具有非常丰富的经验，而且致力于为客户的网络基础设施提供支持，让他们的基础设施可以适应下一代网络的需要。思科希望继续利用它的这种背景提供业界目前最具竞争力的SS7传输解决方案。 目前很多无线运营商已经在多种网络中部署了思科的ITP系列产品，其中包括STP扩容、高速连接传输升级，以及将其作为一个SS7oIP基础设施平台——他们可以在此平台上构建他们的下一代SS7网络架构。部署灵活性、高可用性、显著的资本开支（CapEx）和运营开支（OpEx）节约优势，以及对于新出现的SIGTRAN标准的支持，都使得思科ITP解决方案赢得了全球各地的SS7治理人员的信任和支持。