摘要： 本文首先介紹了目前常用的A口信令提取技術，分析了跨接和串接技術的特點，重點提出了以鏡像技術為基礎的信令檢測方案，并對其在軟交換端局中的應用進行分析，最后介紹了A口信令提取的業務案例。
GSM網A接口是指BSC（基站控制器）和MSC（移動業務交換中心）之間的接口，由于其是無線、核心網的交界，因而非常重要。目前對GSM網端局A口信令的分析越來越普遍，很多業務系統、網絡質量分析系統正是基于此展開，如目前普遍開展的小區短信業務。本文分析了傳統的A口信令提取技術，跨接和串接，重點提出了鏡像的信令檢測技術，并且針對軟交換局，分析其原理及實現方案。
1. A口信令提取現狀
A接口信令檢測的目的是獲得用戶的位置信息、業務類型信息等，進而提供增值業務服務。
1．1. A口信令協議結構
根據3GPP48.008規范，A口的協議結構如下圖：
圖一、GSM網A口信令模型
A口協議結構為BSSAP，主要包括BSSMAP、DTAP，其中DTAP主要是完成MM、呼叫等管理等功能，BSS透傳DTAP消息；BSSMAP是BSS和MSC之間交換的信令消息。一般情況下，用戶信息在DTAP中，小區信息在BSSMAP中。對A口信令檢測主要是檢測這兩類消息，其信令過程主要有：開機過程（locationUpdating）、周期性位置更新過程（Periodic LU）、主被叫（MO/MT CALL）、短信收發（MO/MT SMS）、切換（HandOver）等。
1．2. 傳統A口信令提取技術
目前在GSM網信令檢測領域，主要應用的措施有跨接技術、串接技術兩種。其圖示如下：
圖二、傳統A口信令提取技術
跨接技術是將信令檢測探頭，以高阻疊加（并聯）的方式，跨接在BSC和MSC之間的電口DDF架上，進而探測出A口信令。跨接技術是目前最常用、也是目前我省小區短信業務采用的方案。這種方案要求BSC到MSC之間必須為電口。
串接技術是將信令檢測探頭，以信號打散（串聯）的方式，串接在BSC和MSC之間的DDF/ODF架上。這種方式下，BSC到MSC之間接口類型為電口、光口均可，一般為光口。其信號強度采用一定的比例（如90%：10%）進行打散。這種方式因為在A口串接設備，增加故障點，因此應用不很廣泛。
1．3 傳統信令探測技術存在的問題
隨著GSM擴容規模的加大，各地市端局數量越來越多，A口和A口信令鏈也成倍增加，使得A口信令檢測系統投資增大。因此傳統A口探測技術難以大面積鋪開，進而影響到各類增值業務的開展。
2. 基于鏡像技術的軟交換局A口信令檢測方案
目前軟交換設備成為GSM建設的主流，軟交換設備除了支持傳統的探測技術外，也支持新型的鏡像探測技術。
2．1 軟交換端局的A口信令路由分析
目前軟交換MSC和MGW分離組網的模式下，A口信令分成兩段，如下圖：
圖三：軟交換端局的A口信令網邏輯圖
A口信令的第一段為MGW到BSC之間，是傳統的TDM方式，可以為高速鏈或低速鏈，物理承載類型為電口、光口均可，此時可以采用傳統的信令檢測方式。第二段為MSC到MGW之間的IP接口（sigtran接口），采用FE的底層傳輸方式，其信令帶寬一般為100M，此時必須采用IP接口的采集方式（即鏡像技術）。從以上看出，由于目前的軟交換分離架構，鏡像采集點有兩個，可以是MGW側，也可以是MSC側。
2．2 鏡像技術
鏡像技術是針對數通設備，尤其是二層交換機而言，其原理是將特定業務端口、或特定VLAN的流量進行復制，然后送到檢測端口。目前移動業務軟交換端局，都采用CE設備（Customer Edge）接入IP承載網，其中CE設備為二層、或三層數據通信設備，如對于目前廣東業務，主要有愛立信（Alpine3804、M10i）、華為（NE40e）。不管是何種設備，對鏡像的配置順序基本一致，為先配置檢測端口，然后配置流量業務端口。如以愛立信CE為例（檢測點為二層交換機Alpine3804上），配置如下：
SZ-SEC4-LS1:1 #enable mirroring. to port 3:16 untaggged //配置3:16為檢測端口
SZ-SEC4-LS1:1 #configure add vlan SS7_VOIP_1. //配置SS7_VOIP_1為業務VLAN。
以上指令的含義是將SS7_VOIP_1（包括A口信令、SIGTRAN信令、MC口信令）的VLAN流量，都鏡像到3:16端口。
當配置完成后，將檢測探頭接入到檢測端口即可。因為鏡像技術是一種IP化的開放技術，因此檢測探頭為通用的RJ45接頭及普通的以太網卡；檢測軟件也為通用軟件，如UNIX/LINUX平臺下的tcpdump，WINDOWS下的winpcap等，都很容易提取鏡像接口信令。
2．3 關鍵信令提取案例
在深圳某新建局上進行測試，對CE設備將SS7_VOIP_1進行鏡像到3:16端口，用普通個人電腦(裝Wireshark軟件，Ethernel和sniffer軟件也可以)探測3:16端口，然后進行解析。針對小區短信的關鍵信令進行檢測，如下：
圖四：鏡像方式獲取的A口信令（LU過程）
以上是一個用戶開機的信令過程，在BSSMAP消息層中，可以獲取CGI=0X0457-2222；在DTAP消息層中，可以獲得獲得本次消息類型為LocationUpdating REQ，同時用戶標識為TMSI=0X8c000093，通過對對之前或之后（簽權、ID REQ/RSP）等信令的關聯，可以獲得用戶IMSI、MSISDN和CGI的對應關系。其它信令過程，如周期性位置更新、短信收發、主被叫等，和以上分析過程類似。
2．4 鏡像技術對網絡的影響
因為鏡像技術是將二層數據流的簡單復制、轉發，無須到三層進行IP數據報文分析和路由表查詢，因此對交換機本身的負荷影響不大。目前這種技術，在數據網，如數據網中應用比較廣泛，在GSM中應用很少。
3. 軟交換網中的應用對比
3．1 應用分析
以深圳目前網絡規模為例，軟交換MSC有14個，分布在4個核心機房，每個機房配置2個CE設備；軟交換局的BSC有56個，分布在5個核心機房，每個BSC均開高速信令鏈2條。
如果采用傳統（跨接或串接），探測點在BSC側，共需要112個SS7檢測探頭。
如果采用鏡像探測技術，探測點選擇在MSC側的CE設備，則只需要8個IP檢測探頭。
通過以上應用分析，可以看出鏡像探測技術優勢比較明顯，而且集中化程度越高，這種優勢越明顯。此外因為IP檢測探頭一般為開放技術，用工控機或小型機即可，單探頭費用比SS7專用探頭便宜。
3.2 三種方案對比
信令檢測的方案主有三種：跨接技術、串接技術、鏡像技術，這三種方案各有特點，從組網、接口、對現網影響等方面進行對比如下：
表一：A口信令提取技術方案對比
從以上對比可以看出，鏡像技術因其成本低、收斂性好，適合規模推廣和全網覆蓋，尤其適合目前大規模進行的軟交換建設和改造。
4. A口信令監測技術的應用
A口信令檢測的應用非常廣泛，如網絡質量分析系統、小區短信、小區彩信、垃圾短信攔截等。這些正成為通信運營商的業務增長點。其業務應用組網圖如下：
圖五、A口信令檢測應用原理
通過和短信中心相連，構成小區短信系統。小區短信是近年來非常流行的增值業務系統。此應用原理是通過A口信令檢測，實時獲得用戶的位置信息，及時向進入熱點區域或目標小區的用戶發送短信等，小區短信的應用可以是面向大眾客戶，如向某危險區域的游客實時發送天氣、交通等信息；或面向集團客戶，發送商業信息等。
通過和彩信中心相連，構成小區彩信系統。對特定用戶發送彩信信息。
通過和BOSS系統或直接聯移動MSC控制中心相連，構成垃圾短信攔截系統。對某區域A口短信內容提取分析（短信的發送走信令承載），分析出垃圾短信用戶，通過這些接口，進而攔截垃圾短信。
此外，除了提供豐富多彩增值業務外，還可將A口信令進行存儲、關聯，進而分析網絡運營性能，如主叫起呼、被叫尋呼、呼叫接通率等，可以發現網絡隱蔽問題，提高網絡質量。
5. 結論
A口信令提取技術主要有三種：跨接、串接、鏡像，前兩種是比較傳統的探測技術，目前在GSM網中應用廣泛。鏡像技術目前在數據網應用較多，但在GSM網中的應用還剛起步。隨著通信網向3G的演進，全IP化成為一種趨勢，同時也加大了GSM網、數據網、傳輸網等相互的融合。此時以鏡像技術為基礎的A口（或3G中的Iu-CS口）探測成為增值業務的關鍵，規模化對A口進行信令采集，獲取用戶實時的位置、業務信息，進而提供有針對性的增值服務，成為新的運營增長點。
參考文獻
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[2] 曹建民 郭宗昌、 基于信令檢測的漫游短信和小區短信、 電信技術、2008（4）、P53-P56
[3] Datacom in MSS，ERICSSON
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