HSTP高阶信令转节点IP化后，备用链路异常占用分析及解决

朱青 王静

（中国联合网络有限公司河南省分公司 河南 郑州 460000）

引言

信令网是各种业务网的支撑网，信令网的安全可靠直接关系到各种通信网的畅通。在组织信令网时应采取必要措施，确保信令网的可用性。而HSTP之间的备用路由作为容灾时紧急选用，日常维护与关注度极低，甚至被忽略。随着2M电路的逐步淘汰，IP业务作为主导，HSTP在2019年新增IP模块，在各类HSTP IP化方案中，未考虑到因对端设备IP 地址无法匹配导致HSTP间备用链路被异常占用问题。HSTP作为网络中信令转接的重要设备，每省仅设置一对，对接设备厂家众多：中兴、华为、爱立信、贝尔，在完成各设备IP化后，未及时验证直达IP路由的可用性，造成备用链路一直疏通正常业务。

1 组网原则

1.1 信令网结构的安全可靠性

七号信令网可靠性指标是以两个信令点之间的信令路由的不可利用度来定义的。根据ITU-T建议，信令网中具有信令关系的两个信令点之间不可用时间不得大于10分钟/年。为保证信令网可靠性指标，要求成对设置的信令转接点(STP)间信令链路的数据传输通路至少应有三个独立的物理路由；SP与连接的LSTP间信令链路的数据传输通路应不少于两个独立的物理路由。信令转接点(STP)应分址设置，以防止因自然灾害和人为因素而造成的成对信令转接点瘫痪或某方向的信令链路全部中断[1]。

1.2 可通达性

七号信令是一种国际标准化的公共信道信令系统，具有信令传递速度快，信息容量大，经济可靠的特点。为体现这些特点，在七号信令网的建设中，应使信令网的通达范围尽量大，减少信令转换次数，以提高整个电话网的运行效率。

1.3 信令路由的组织

在信令网的建设中，应做好信令路由的组织和管理工作，确保信令消息在各种情况下均能够正确传送。信令消息在网中错误的传递不仅会影响通信业务，而且会加重信令网的负荷，甚至造成信令网的大面积拥塞[2]。

1.4 信令链路的设置

每个信令链路组中至少应包括两条信令链路，采用负荷分担方式。

信令链路应尽可能采用分开的物理通路。物理通路的优选顺序为：地埋光缆，架空光缆，数字微波。信令链路的挑选要满足以下条件：

--尽量不要与传送网同步信号的链路共用一个数字一次群；

--必须采用透明的传输通路；

--信令终端应分别属于不同的信令模块；

--用于信令链路的数字通路在选用前要进行严格的检验。

2 等级结构

中国联通GSM/WCDMA No.7信令网采用三级结构，第一级为高级信令转接点（HSTP），第二级为低级信令转接点（LSTP），第三级为信令点（SP）。

其中，HSTP设置在大区中心和业务量较大的省份，汇接本区跨省信令业务和省际信令点的信令业务；LSTP设置在各省份，汇接本省信令点的所有信令业务。

HSTP同一平面内的节点间两两设置信令链路，组成全网状网，HSTP设备只与同一省份的异平面设备设置信令链路；LSTP与归属HSTP节点间设置信令链路。

SP是信令网传送各种信令消息的源点和目的点，移动核心网内交换机（包括端局、关口局、汇接局交换机）、HLR/AUC，分组网内的GSN设备，智能网内SCP/SSP/IP设备，特种服务中心、短信中心以及增值业务平台等均是信令网的SP。

大区中心HSTP设备兼做本省LSTP，实质上构成了二、三级混合组网结构。

3 目标网络结构

建网初期，中国联通建设了以13个大区为中心的HSTP设备(采用贝尔/华为 A/B双平面的方式)，其他省建设LSTP设备，通过2级汇接的方式来构建了中国联通的TDM信令汇接网[3]。

在2009年，中国联通提出了31个省建设HSTP并根据实际情况逐渐对HSTP进行补点的建设目标。在2009年HSTP工程中，根据各省LSTP的情况及替换需求，一级汇接网中加入湖南、安徽、内蒙三省；在2012年HSTP工程中，一级汇接网中加入了重庆、青海、海南三省市。在2014年河南省内工程建设中，其LSTP完成替换后，开通与其他省HSTP的直联链路而升级为HSTP，全网HSTP达到20对。

均作为HSTP并兼所在省（市）的LSTP，采用A、B平面的组网方式进行组网，同一平面内各HSTP间网状相连，平面间成对的HSTP以C链路相连。

郑州一对HSTP按照负荷分担的方式与其他高级信令转接点HSTP相连；各信令点SP，如MSC/GMSC、HSS、SGSN/MME、UDM、SMSF、SCP、短信中心等与郑州一对HSTP按照负荷分担的方式分别设置直联信令链路，以疏通河南省手机用户的省内、省际长途信令的转接；两台设备之间通过备用链对接。当一方设备中断，业务通过备用链至对端疏通。

具体：

——ZZHSTPB与各省HSTPB直连；

——ZZHSTPA与各省HSTPA直连；

——ZZHSTPA与ZZHSTPB直连。

4 IP化改造

2019年4月，中国联通启动HSTP扩容工程，各省HSTP新增IP模块。2020年河南HSTP完成设备扩容，并逐步与省际10个省直辖市、VOLTE短信网关、省内短信网关、部分MME、HSS、5GC等网元完成了链路由传统MTP3 2M链路改为M2PAM3UA IP链路工程改造[4]。

后期逐步完成与各省际直连HSTP之间的IP化建设。

5 备用链路出现异常话务

5.1 系统上报异常告警

2020的10月某日17：20，HSTPB信令单板故障，造成4条不同方向的链路中断，其中一条至HSTPA链路，该链路为空置，不会影响业务，而因此条链路故障，引带出下面故障——

2020年10月某日09：17早忙时，HSTPB上报至HSTPA链路负荷高告警，此链路为备用链路，并未疏通业务。若系统上报该链路负荷高告警，表示当时会伴随有高话务局向出现直达路由不通的重大告警，信令链路才会由备用疏通。但系统并未出现此类告警，必须核实通过备用链路疏通的业务局向是否存在问题。

5.2 处理过程及结果

在HSTPB设备按HSTPA和HSTPB直连链路组跟踪信令发现，有3个源信令点OPC 为爱立信MME来的信令消息，其目的信令点DPC为HSTPA。

同时HSTPB接收从HSTPA转接来自OPC源于该3个MME的信令消息。

根据以上信令分析，判断出该3个局向往HSTPA送业务时，先到HSTPB，再通过AB间备用链路从HSTPB迂回至HSTPA，至HSTPB反之。

爱立信MME分别至HSTPAHSTPB有直达链路，检查并测试HSTP与爱立信MME之间链路并无告警，判断MME侧数据配置有问题，通知MME检查局数据。

爱立信MME核查数据发现，由于IP化后，与两个HSTP对接的IP地址，MME由于设备问题，无法将2台HSTP的IP地址与2台HSTP的2个目的信令点一一对应，将一对HSTP在系统中视为一个设备，导致送到A/B点的IP地址合并在一起，随机分别送到了HSTPAHSPB的信令点。查出问题后，由MME修改设备配置，由于前期MME未修改过该参数，修改模块数据会影响所有SS7模块，对SS7信令的局向会有影响，研究决定先修改FF3884局向，待观察一段数据后，再修改其余两个局向[5]。

爱立信1月12日凌晨修改了其中一个局数据，修改数据以后，在HSTPB的备用链跟踪信令发现该局向源的信令已经消失，只有未修改数据的两台设备信令还在通过备用链路传送。

6 结语

网络中主备两台设备互为备用，设备之间直达中继是作为发生重大故障时，容灾备份使用，若平时有异常话务占用，在真正发生重大故障时，备用业务无法疏通故障局向会造成业务局向话务损失。