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基于信令監(jiān)測的漫游短信和小區(qū)短信

曹建民 郭宗昌 2009/01/16

1、引言

  隨著GSM移動網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷完善,網(wǎng)絡(luò)覆蓋面和擁有的用戶數(shù)每年都在大幅增長。在這種情況下,網(wǎng)絡(luò)運營商除了滿足用戶的基本通話需求之外,希望能夠給用戶提供更加豐富和全面的信息服務(wù),以吸引更多的用戶,提高自身的競爭力,同時也可以借助網(wǎng)絡(luò)開展一些增值服務(wù),為網(wǎng)絡(luò)運營商帶來更多的收益。

  漫游短信服務(wù)系統(tǒng)和小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)正是在這樣的背景下誕生的。運營商通過監(jiān)測GSM網(wǎng)絡(luò)側(cè)的No.7信令,隨時跟蹤和統(tǒng)計漫游用戶或小區(qū)用戶的活動情況。當漫游用戶在某一城市或地區(qū)登錄(位置更新)或某一特定用戶進入某特定小區(qū)(CELL),系統(tǒng)立刻通知短消息中心,向漫游用戶或小區(qū)用戶發(fā)出短消息問候以及其他相關(guān)個性化服務(wù);同時漫游用戶或特定用戶在該城市或小區(qū)漫游期間,系統(tǒng)始終把其當作“大客戶”來處理,隨時監(jiān)測他們的數(shù)量、分布、通話及其與歸屬地的連接情況等,使其通話質(zhì)量和接通率都有所提高;通過商業(yè)短信服務(wù),運營商和服務(wù)提供商以及商家也可以得到更多的收益。

  漫游短信和小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)都是基于No.7信令鏈路的監(jiān)測,但是實現(xiàn)的功能和要達到的目標卻有很大的不同。正是由于目標和需求的不同,致使運營商大都分開建設(shè)兩個系統(tǒng),有時使用不同廠商的設(shè)備。即便使用同一廠商的設(shè)備,仍然要兩次采集信令,重復(fù)投資現(xiàn)象較為嚴重,同時給工程和維護都帶來了較大的問題。本文從技術(shù)原理出發(fā),總結(jié)了漫游短信和小區(qū)短信的系統(tǒng)組網(wǎng)方案以及實現(xiàn)的功能目標,期望對漫游短信和小區(qū)短信的系統(tǒng)設(shè)計和選型提供幫助。

2、漫游短信和小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)的比較

  2.1 實現(xiàn)原理

  漫游短信服務(wù)系統(tǒng)和小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)的實現(xiàn)原理很相似,可綜合表述如圖1所示,主要由兩部分組成,即漫游監(jiān)測(小區(qū)監(jiān)測)部分和短消息服務(wù)兩部分組成。兩個系統(tǒng)使用的硬件采集設(shè)備可以完全相同,使用的軟件系統(tǒng)架構(gòu)也非常類似,都是以信令監(jiān)測的方式,獲取No.7信令中相關(guān)信令,小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)信令合成軟件稍復(fù)雜一些。

圖1 漫游短消息服務(wù)系統(tǒng)或小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

 。1)漫游監(jiān)測(小區(qū)監(jiān)測)部分

  該部分是通過高阻跨接方式接入移動網(wǎng)的No.7信令鏈路,實時采集鏈路上的信令數(shù)據(jù),監(jiān)測、分析與用戶漫游或小區(qū)用戶有關(guān)的信令過程,合成用戶事件記錄(TDR)。

  信令的采集可采用No.7信令儀或No.7信令采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集設(shè)備,如中興通訊的ZXT2OO0-SCM采集模塊等。采集模塊需要能夠采集GSM系統(tǒng)的A接口信令,因為在小區(qū)用戶監(jiān)測的場合,需要監(jiān)視漫游用戶的更小的位置或移動方向,須從信令小區(qū)標識(Cell ID)或其變化來判別。

  每一個漫游用戶或小區(qū)用戶都會在信令網(wǎng)內(nèi)形成自己的信令事件,從而在漫游監(jiān)測部分內(nèi)形成一個TDR數(shù)據(jù)。漫游監(jiān)測部分負責將所有監(jiān)測到的漫游用戶和小區(qū)用戶TDR數(shù)據(jù)發(fā)送到短消息服務(wù)部分去分析。

 。2)短消息服務(wù)部分

  短消息服務(wù)部分分析用戶的TDR數(shù)據(jù),建立異地漫游用戶或小區(qū)用戶數(shù)據(jù)庫,通過X.25或者TCP/IP網(wǎng)和短消息中心連接。當用戶的漫游情況滿足一定的系統(tǒng)設(shè)置條件或小區(qū)用戶滿足一定的觸發(fā)條件時,系統(tǒng)即刻向用戶發(fā)送特定的短信或本地簽約的廣告信息等。

  由于短消息服務(wù)部分包含了所有漫游用戶或小區(qū)用戶的TDR數(shù)據(jù),因此可以利用這些數(shù)據(jù)靜態(tài)統(tǒng)計分析漫游用戶或小區(qū)用戶的通話質(zhì)量和存在的問題,為漫游用戶或小區(qū)用戶提供有針對性的服務(wù);同時也可以統(tǒng)計分析網(wǎng)間的話務(wù)分布、話務(wù)流向等,為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

  2.2 監(jiān)測方案

  根據(jù)監(jiān)測的信令鏈路位置的不同,可以實現(xiàn)不同用戶的短信服務(wù)。具體可以有以下幾種典型的監(jiān)測方案。

  (1)出/入省漫游用戶的監(jiān)測

  出省或者入省的漫游用戶,都要經(jīng)過本省的STP和外省的STP鏈路進行位置更新,如圖2所示。通過監(jiān)測這些鏈路獲取其中的位置更新信令,就可以實時監(jiān)測到這些漫游用戶,從而為這些用戶提供服務(wù)。

  圖2 出/入省漫游用戶的監(jiān)測方案

 。2)某個MSC范圍內(nèi)漫游用戶的監(jiān)測

  在某一個MSC范圍內(nèi),如機場、車站、碼頭等地出入的漫游用戶,都要經(jīng)過MSC到STP的鏈路進行位置更新,如圖3所示。通過監(jiān)測這些鏈路獲取其中的位置更新信令就可以實時監(jiān)測到這些漫游用戶。

圖3 某個MSC范圍內(nèi)漫游用戶的監(jiān)測方案

 。3)某一特定區(qū)域內(nèi)用戶的監(jiān)測(小區(qū)短信)

  對于某特定區(qū)域,如高速公路、街道、商場等較小的區(qū)域內(nèi)用戶監(jiān)測比較復(fù)雜,如圖4所示。首先要監(jiān)測BSS到MSC的鏈路(A接口),由此獲取漫游用戶所在的小區(qū)標識以及IMSI和TMSI的對應(yīng)關(guān)系;同時也要監(jiān)測該MSC到STP的所有鏈路(D接口),通過該接口的位置更新和尋呼等消息,可以得到該用戶的MSISDN和IMSI的對應(yīng)關(guān)系。通過比對A接口和D接口的兩組對應(yīng)關(guān)系,就可以得到MSISDN號和Cell ID的對應(yīng)關(guān)系,從而達到實時監(jiān)測小區(qū)用戶的目的。在有些場合下,如使用北電的交換設(shè)備,還要監(jiān)測MSC間的G接口,因為在漫游用戶位置切換更新時,為了保護手機的IMSI,設(shè)備使用的是MSC臨時分配的TMSI,這樣漫游地的MSC要通過G接口向前一個MSC索要IMSI,然后才能通過D接口進行位置更新。

圖4 某一特定區(qū)域內(nèi)漫游用戶的監(jiān)測方案

  小區(qū)用戶數(shù)據(jù)(來自GSM網(wǎng)絡(luò)A接口、D接口以及可能的G接口)包含了大量的用戶和電路信息,要進行事件合成。合成的事件一般應(yīng)包括用戶的IMSI、MSISDN、Cell ID、登錄時間以及其他通話質(zhì)量的信息等,組成一個漫游事件記錄,供短消息服務(wù)模塊部分分析和處理。

  這個監(jiān)測方案和前兩個監(jiān)測方案(漫游用戶的監(jiān)測)最大的不同是,不僅僅只是監(jiān)測到漫游用戶,還能夠監(jiān)測到小區(qū)內(nèi)所有活動的用戶,而且小區(qū)范圍較小,因此被稱為小區(qū)用戶監(jiān)測,相應(yīng)的系統(tǒng)也被稱為小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)。

  2.3 兩個系統(tǒng)的比較

  從以上分析可以看出,小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)和漫游短信服務(wù)系統(tǒng)的監(jiān)測規(guī)模有很大的不同,小區(qū)用戶的監(jiān)測需要監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)A接口、D接口等信令鏈路,而且我們知道,一般A接口的信令鏈路數(shù)要遠多于D接口鏈路,因此小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模要遠大于漫游短信服務(wù)系統(tǒng)。另外兩個系統(tǒng)還存在著很多相同點和不同點,詳見表1。

表1 漫游短信和小區(qū)短信系統(tǒng)的比較

  總體上來說,漫游短信和小區(qū)短信都不要求手機用戶在終端上設(shè)置,進入相應(yīng)的區(qū)域就可以收到相關(guān)的短信;兩個系統(tǒng)都是通過監(jiān)測相關(guān)信令來判別手機的活動,因此短信發(fā)出手機是否收到都需要用戶的驗證;兩個系統(tǒng)接收短信的時效性都較強,這是共同點。

  兩個系統(tǒng)最大的不同點是接收短信的范圍和用戶不一樣,漫游短信是針對漫游用戶在一個相對較大區(qū)域內(nèi),因此只適合運營商發(fā)一般性的問候短信,提高運營商的服務(wù)質(zhì)量;小區(qū)短信則是在一個較小的區(qū)域內(nèi)(特定地點),針對特定用戶(可能包括漫游用戶),在一個特定的時間,發(fā)送特定的消息,因此這種消息具有較強的針對性,具有較高的商業(yè)用戶價值,可用于企業(yè)(商家)發(fā)布廣告和服務(wù)類的信息,能夠成為一種典型的增值服務(wù)。

  正是由于兩個系統(tǒng)有以上的不同,漫游短信和小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)在建設(shè)時一般都是單獨建設(shè),但是兩個系統(tǒng)都是通過采集相關(guān)信令鏈路來完成的,而且兩個系統(tǒng)需要采集的信令鏈路有重復(fù)的部分(D接口鏈路),因此在實際設(shè)計和施工時,經(jīng)常要多次跨接采集,給施工和維護都帶來了一定的困難,而且造成了重復(fù)投資。

  既然兩個系統(tǒng)都是通過信令監(jiān)測來實現(xiàn)的,因此在設(shè)計和選型時,完全可以選擇同一廠商的設(shè)備,不但能夠通過一次信令鏈路的采集,實現(xiàn)漫游短信服務(wù)系統(tǒng)和小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng),而且還可以實現(xiàn)No.7信令監(jiān)測功能,做到信令監(jiān)測、漫游短信服務(wù)、小區(qū)短信服務(wù)的“三合一”,很好地解決了以上存在的問題。

3、結(jié)束語

  本文總結(jié)了短信服務(wù)系統(tǒng)的原理和幾種典型的實現(xiàn)方案,比較了這幾種方案的共同點和不同點,并結(jié)合實現(xiàn)原理描述了漫游短信和小區(qū)短信服務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)功能和目標的差異點。針對目前存在著兩種系統(tǒng)獨立建設(shè)、重復(fù)投資的問題,本文推薦使用同一廠商的設(shè)備,通過一次采集實現(xiàn)包括No.7信令監(jiān)測、漫游短信服務(wù)、小區(qū)短信服務(wù)的功能。

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