模拟智能网络的模拟设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN99800294.1

申请日:

1999.02.23

公开号:

CN1258418A

公开日:

2000.06.28

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效申请日:1999.2.23|||公开

IPC分类号:

H04Q3/00; H04M3/36

主分类号:

H04Q3/00; H04M3/36

申请人:

德国电信股份有限公司;

发明人:

弗兰克·施特尔讷; 玛丽安·特林克尔; 汉斯·迪特尔·菲舍尔; 贝特霍尔德·克勒格尔; 弗里茨-于尔根·赖克

地址:

联邦德国波恩

优先权:

1998.03.16 DE 19811097.9

专利代理机构:

上海专利商标事务所

代理人:

李家麟

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内容摘要

本发明涉及模拟智能网络(IN)的性能的模拟设备,它具有以下组件:1.一根据通讯信息理论的定律模拟任意IN典型事件顺序的模块(通信模拟器)(201、301、401);2.在运用过程模型的条件下事件定向模拟业务控制点的模块(SCP模拟器)(202、302、402);3.在模块之间进行数据传送的介体(203、204、304-307、406-409);4.输入和存储网络配置、通信业务技术条件和其它模拟参数并将它们传送给相应模块的介体(207、311、416、208-212、312-317、411-415);5.输出和(或)存储模拟数据的介体(205-207、308-310、417-420、423)。此外,在优先考虑业务中继点SRP(103)以及IN内超负荷保护机理的前提下,还设有模拟对七号信令系统模块(303、403、503、404、502)。模拟模块在文件模式下经过传送文件进行通信,或在联机模式下通过一共用的组织程序(联机模拟器)连接。联机模式下模拟器的中心元件是事件日历表,在该日历表中按其处理的序列顺序记入了由模拟模块处理的事件,并能将实际上并列运行的过程转换为按次序处理。利用本发明的IN模拟设备可以出色实现测定当前和今后1N的性能、探测IN的薄弱环节并提高IN的效能。

权利要求书

1: 用以模拟智能网络(IN)的模拟设备,至少由一个业务交换点SSP(102)、 一个业务控制点SCP(109)和一个七号信令系统(SS7)组成;具有IN专属呼叫号 的呼叫被传输给业务交换点SSP(102),业务控制点SCP(109)向SSP提供信息 以对呼叫进行继续处理,经过七号信令系统(SS7)进行SSP(102)与SCP(109)中 间的对话;模拟设备具有以下组件: 1.1一根据交换理论的定律模拟任意IN典型事件顺序的模块(通信模拟 器)(201、301、401); 1.2一在运用过程模型的条件下对业务控制点进行事件定向模拟的模块 (SCP模拟器)(202、302、402); 1.3在模块之间进行数据传送的介体(203、204、304-307、406-409); 1.4输入和存储网络配置、通信业务技术条件和其它模拟参数并将它们传 送给相应模块的介体(207、311、416、208-212、312-317、411-415); 1.5输出和(或)存储模拟数据的介体(205-207、308-310、417-420、 423)。
2: 根据专利要求1的模拟设备,其特征在于,在过程模型和(或)延迟时间 保持不变的基础上设计对七号信令系统(SS7模拟器)进行事件定向模拟的模块 (303、403、503)。
3: 根据专利要求2的模拟设备,其特征在于,SS7模拟器(303、403、 503)通过过程模型模拟组件SSP、信号转发或中继点(STP或SYP)和接至SCP 的接头,并通过保持不变的延迟模拟SSP、STP与SCP中间的SS7信令通道。
4: 根据专利要求1到3的模拟设备,其特征在于,设有模拟超负荷保护机 理的模块(超负荷保护模拟器)(404、502),它根据一个或几个模拟模块的负荷 (例如根据等候队列长度)和可由用户定义的参数,修正由其余模拟模块中的至 少一个模块处理的事件的总数。
5: 根据专利要求4的模拟设备,其特征在于,超负荷保护模拟器(404、 502)根据SCP模拟器(202、302、402)的负荷控制由通信模拟器(201、301、 401)生成和(或)中继的事件总量。
6: 根据专利要求1到5的模拟设备,其特征在于,为了建立网络配置和(或) 通信业务技术条件,下述参数中至少有一个参数,最好是多个参数,通过输入 到一技术条件编辑器、特别是输入到用户工作面后,可由用户定义,且这些参 数被存储在一个或几个配置文件(207、311、416、208-212、312-317、 411-415)里,并在模拟开始时传送给相关的模拟模块。这些参数是: 6.1关于SS7模拟:SSP总数,STP/SRP总数,STP/SRP与SCP或SSP 之间的信号通道总数,STP/SRP与SCP或SSP之间的延迟,在不同SS7层面 上、诸如在MTP1、MTP2、MTP3、SCCP、TCAP上使用的处理器的类型 和(或)总数,在处理器运行的过程和过程时间,这些处理器之间的延迟; 6.2关于SCP模拟:一SCP的处理器(CPU)的类型和(或)总数,分配一事 件到一处理器的类型(例如业务专属的),SCP中运行的过程的类型、持续时间 和(或)优先权,IN事件转换成SCP顺序的方式,每一CPU的体现形式的总数; 6.3关于通信模拟: 6.3.1通用参数:除暂停以外的时间,转接时的延迟时间,自和(或)至SSP 的线路总数,后续呼叫概率,最大后续呼叫次数,平均/最大留言持续时间, 留言位置总数; 6.3.2业务专属参数:平均通话和(或)留言持续时间,最大留言持续时间, 留言位置总数,留言概率,转接概率。线路总数; 6.3.3TV业务的决断能力:起动时间,终结时间,后续呼叫终结时间,目 标值,目标值总数; 6.4关于超负荷保护模拟:临界SCP等候队列长度,临界SCP工作负荷, SSP上的呼叫保护持续时间。
7: 根据专利要求1或6的模拟设备,其特征在于,在全部或部分由用户定 义的数据的基础上,通信模拟器(201、301、401)生成IN典型事件顺序,这 些由用户定义的数据存储到一个或几个文件中,并在模拟开始时传送给通信模 拟器,其中至少包括: 7.1每种被考虑的业务和(或)每一业务用户和(或)SSP在每单位时间内呼 叫的平均通信总量随时间变化的数据; 7.2涉及一呼叫随后遭际的概率的数据,即 7.2.1在收到来自SCP的一继续处理的信息之后呼叫的随后遭际概率,例 如转接成功后的平均通话或留言持续时间,转接失败(占线/用户不发信号)的概 率, 7.2.2在收到来自SCP的一继续处理的信息之前呼叫的随后遭际概率,例 如暂停,挂断呼叫,随后生成一后续事件,同时, 7.3在假定指定的概率分布(最好是泊松分布)和考虑到7.1中相应给定的 有关瞬时平均通信总量的前提下,对每种被考虑的业务和(或)每一业务用户和 (或)SSP生成一次呼叫后首发事件(PROVIDE INSTRUCTION),并按照生成时 间记入事件日历表, 7.4在考虑到6.2给定参数的前提下生成分属一次呼叫或首发事件的后续 信息或后续事件(EVENT、EVENT(CALL-END)),并按照生成时间记入事件 日历表, 7.5事件日历表包括按年月日顺序排列的全部首发和后续事件。
8: 根据权利要求1、6或7的模拟设备,其特征在于,对于由通信模拟器 (201、301、401)生成的每一呼叫或在扫掠模拟器时生成的IN事件,记录其 以下时间标记:生成呼叫或事件时的时间标记t1,该时间标记相当于在SSP 上的信息生成时间点;由通信模拟器(201、301、401)来的信息通过SCP模 拟器(202、302、402)处理后的时间标记t4。
9: 根据权利要求2到7之一的模拟设备,其特征在于,对于由通信模拟器 (201、301、401)在扫掠模拟器时生成的每次呼叫,记录其下时间标记:生成 呼叫或事件时的时间标记t1,该时间标记相当于在SSP上的信息生成时间点; 通信模拟器的信息通过SS7模拟器(303、403、503)处理后的时间标记t2; SS7模拟器的信息通过SCP模拟器(202、302、402)处理后的时间标记t3, SCP模拟器(202、302、402)的信息通过SS7模拟器处理后的时间标记t4。
10: 根据权利要求1到9之一的模拟设备,其特征在于, 10.1由通信模拟器(201、301、401)生成的事件顺序记入一号传送文件 (203),传送给SCP模拟器并由SCP模拟器处理,同时对每一事件存储时间点 t1,该时间点相当于事件在SSP上的生成时间点, 10.2由SCP模拟器处理的事件记入二号传送文件(204),传送给通信模拟 器,同时对每一事件存储时间点t4,该时间点相当于后续信息在SCP上的生 成时间点和信息到达SCP的到达时间点(文件模式)。
11: 根据权利要求2的模拟设备,其特征在于, 11.1由通信模拟器生成的事件顺序记入一号传送文件(304、406),传送 给SS7模拟器并由SS7模拟器处理,同时对每一事件存储时间点t1,该时间 点相当于信息在SSP上的生成时间点, 1 1.2由SS7模拟器处理的事件记入二号传送文件(305、407),传送给SCP 模拟器,同时对每一事件存储处理时间点t2,该处理时间点相当于信息到达 SCP的到达时间点, 11.3由SCP处理的事件记入三号传送文件(306、408),传送给SS7模拟 器,同时对每一事件存储时间点t3,该时间点相当于后续信息在SCP上的生 成时间点, 11.4由SS7模拟器处理的事件记入四号传送文件(307、409),传送给通 信模拟器,同时对每一事件存储时间点t4,该时间点相当于信息到达SSP的 到达时间点。
12: 根据权利要求10或11的模拟设备,其特征在于,步骤10.1和10.2 或11.1到11.4被依次执行多次,其中,当第一次在步骤10.1或11.1中扫掠时, 为了由通信模拟器生成后续事件,假定SCP的延迟时间或SCP和SS7的延迟 时间保持不变,该延迟时间在随后的循环中由根据二号或四号传送文件在扫掠 SCP或SCP和SS7模拟器后测定的应答时间进行修正。
13: 根据权利要求1到9之一的模拟设备,其特征在于,有一个分配给通 信模拟器的局域事件日历表,由通信模拟器处理的事件记入该日历表。
14: 根据权利要求1到9之一或13的模拟设备,其特征在于有一个分配给 SS7模拟器的局域事件日历表,由SS7模拟器处理的事件作为其时间标记和(或) 优先权的函数记入该日历表。
15: 根据权利要求1到9之一、13或14的模拟设备,其特征在于有一个 分配给SCP模拟器的局域事件日历表,由SCO模拟器处理的事件作为其时间 标记和(或)优先权的函数记入该日历表。
16: 根据权利要求13到15之一的模拟设备,其特征在于,局域事件日历 表具有多个相互接通的等候队列,其中分别含有由模拟模块的子组件处理的事 件。
17: 根据权利要求13到16之一的模拟设备,其特征在于,有一全局事件 日历表,该日历表含有相当于SSP、SCP以及必要时SS7系统之间的信息的 事件(全局外部事件)以及作为共用等候等候队列的这些信息是指向通信模拟器 和(或)SCP模拟器和(或)SS7模拟器的(全局内部事件),同时,事件作为时间和 (或)优先权的函数记入事件日历表(联机模式)。
18: 根据权利要求17的模拟设备,其特征在于,为了在智能网络内考虑 与呼叫有关的过程,例如SCP处理器内操作系统的作用,随机生成与呼叫有关 的事件,记入全局事件日历表或根据情况记入局域事件日历表,并由有关的模 拟模块进行处理。
19: 根据上述权利要求之一的模拟设备,其特征在于,分别给模拟器和模 拟模块分配一模拟时钟,在处理全局事件日历表或有关局域事件日历表中的事 件的过程中,模拟时钟停止走动,并在处理结束时,预先调整到记入相应全局 或局域事件日历表的下一事件的时间点上。
20: 根据上述权利要求之一的模拟设备,其特征在于,一个模拟模块可根 据用户定义,通过各个定义持续时间Δt,把内部事件之中的一个或成组事件划 分成一个外部信息或一个外部事件,并将各个单一事件记入局域事件日历表中 (生成一内部事件)。
21: 根据权利要求20的模拟设备,其特征在于, 21.1通过记入全局事件日历表的一指明局域事件日历表的内部事件,调入 模拟模块以便对其下一内部事件进行处理。 21.2处理事件之后,调准内部模拟时钟,同时, 21.3.1如果存在属于过程链的另一事件,则将其后的内部事件的出处和实 际模拟时间记入全局事件日历表, 21.3.2或者,如果实际被处理的事件是一过程链的最后一个事件,则由模 拟模块生成一外部事件,并同实际模拟时间一同记入全局事件日历表。
22: 根据上述权利要求之一的模拟设备,其特征在于,所述通信模拟中还 包括电话-正常通信。
23: 根据上述权利要求之一的模拟设备,其特征在于,按保持不变的时间 间隔或预先确定的时间点至少将以下网络工作负荷量值之一写入输出文件: 每单位时间由通信模拟器生成并进入IN的呼叫总数, 在前往SCP模拟器途中正在SS7模拟器内处理的信息的总数, SCP模拟器中的信息总数, 在前往通信模拟器途中正在SS7模拟器内处理的信息的总数。
24: 根据上述权利要求之一的模拟设备,其特征在于,SCP模拟器以保持 不变的时间间隔或在预先规定的时间点,分别根据CPU编号并(或)经过所有 CPU标定,将CPU工作负荷和(或)等候队列长度和(或)单位时间被处理过程的 总数,以及(或者)一CPU的最小和最大值作为SCP统计数值同所属模拟时间 一起写入输出文件。
25: 根据上述权利要求之一的模拟设备,其特征在于,以保持不变的时间 间隔或在可预先规定的模拟时间点,由SSP专门记录通达电话总局和(或)IN中 的被占用线路总数,并写入一文件中。
26: 根据上述权利要求之一的模拟设备,其特征在于,设有一用户工作面, 该工作面作为输入基元,通过输入模拟参数以生成模拟,用来管理配置数据, 并负责以图形形式输出模拟结果。
27: 根据上述权利要求之一的模拟设备,其特征在于,设有进行事件定向 模拟其它网络组件的模块,特别是模拟业务管理系统(SMS)和或模拟智能外围 设备(IP)的模块。

说明书


模拟智能网络的模拟设备

    【技术领域】

    本发明涉及一用以模拟智能网络的模拟设备,特别是用以查找和分析薄弱环节,检测网络配置和(或)控制机构,以及探测提高网络工作能力的可能性。

    本发明地背景

    智能网络(IN)这一概念适用于各种通信网络的网络体系结构。这一概念的核心要素体现一种电信业务用户的软件规定的个体通信特征。在智能网络中集中了重要的功能和数据,并且仅提供一个或很少几个节点。这些功能和数据涉及到例如应当如何与呼叫原地点、选用的呼叫编号、日期时间和(或)其它参数联系起来,处理用智能网络专用呼叫编号呼叫的一些信息,例如,是否继续传送呼叫以及把呼叫传送给哪些网络用户,是否应当接通和用什么样的留言接通呼叫,或者是否只将呼叫记数。借助一智能网络,依靠在一个或很少几个中心节点(Service Control Point=业务控制点,SCP)上为进行业务控制而存储的数据和功能来实现对许多业务交换点(Service Switching Point,SSP)的智能分支数据库访问。

    因此,智能网络在组织上是作为电话网络之上的中心网络,并通过电话网络连接的建立和拆除提供智能。电话网络和智能网络之间的接口是通过SSP形成的,在这些SSP上,用智能网络专用的呼叫编号输入呼叫,并根据本说明在从SCP收到继续处理信息后继续进行处理,例如继续传送由SCP通知的呼叫编号。

    在智能网络中,各个功能复合体是在分开的系统层面上实现的。智能网的传输和中继功能是在SSP层面(Service Switching Point=业务交换点)上实现的。

    数据控制功能和业务数据的管理在SCP层面(Service Control Point=业务控制点)上执行,业务管理在业务管理系统(SMS)中执行。SCP与SMS之间的通信经过七号信令系统(SS7-System)进行,经过该系统发送进行呼叫处理的智能网络专用信息。在七号信令系统中信令的转发及其控制通过一个或几个业务转发点或中继点(STP或SRP)执行。SRP(Service Relay Point)在此处的作用是在SCP与SRP之间的中心信令信道内进行信息的转发和路由选择(Routing)。此外,对于涉及另外一个网络经营者的智能网络业务的信息以及必须由另外一个智能网络的SCP处理的信息,STP(Service Transfer Point)和SRP还可起到信关(Gateway)的作用。一智能网络信号重要的路由选择准则是它的全局名称(global title);这种情况下由STP/SRP层面执行全局名称译码(GTT=Global TitleTranslation)。

    SSP层面拥有例如根据呼叫号识别和支持智能网络连接的能力。对于智能网络连接,必须在SCP上查询其它中继方式的信息。SCP包含控制业务的程序和相关数据。另外,SCP收集计费的数据,并进行统计分析。多个SSP访问一个中心SCP。SCP的上一级是业务管理系统,业务管理系统包括智能网络业务的管理和智能网络组成。

    借助一智能网络主要实现以下智能网络业务:

    电信表决(Televotum=TV):电信表决业务可使业务用户能在其远程呼叫号下记录呼叫的次数。在电信表决业务的一种变体形式下是每次呼叫时对SCP进行一次询问,在电信表决业务的另一种变体形式下是呼叫在SSP中预先记数,同时每在第k次呼叫时对SCP进行一次询问。与选用的变体形式无关,每一次在智能网络系统中实现的呼叫都被记录下来。此外,根据实际的通信控制程序,可对每一个n次呼叫进行特别处理,例如,在记录之后继续传导给一个由业务用户规定的目标地址。所有其它呼叫在记录之后导致一项留言,该留言同样是在业务用户的通信控制程序中规定了的。

    受话人付费电话(Freephone=FPH):受话人付费电话业务给业务使用人提供了免费呼叫“业务用户”的机会。全部费用由业务用户承担。

    通用呼叫号(Universelle Rufnummer=UNU):使用通用呼叫号业务有可能做到使业务用户在一个统一的、与局域网无关的呼叫号下到达各地。这类连接的费用可以根据业务用户的决定全部向呼叫人收取,或者分摊给呼叫人和被呼叫人。

    电信信息业务(Tele-Info-Service=TIS):电信信息业务能让呼叫人接通信息提供方,经过其留言设备或直接对话获取信息。费用向呼叫人结算,也可以根据与接通有关的信息分摊给网络经营者和业务用户。

    除此以外,还可以有其它的业务,例如,将一呼叫号分配给一个客户取代一个连接器,以及用该呼叫号将所有的呼叫传导给客户的逗留地。在这个意义上,移动式无线电网络也是智能网络。

    业务用户能够根据另外一些业务属性规范他的业务,例如:

    呼叫重选路由(Rerouting):当选择的用户不通话或号码被占用时,呼叫要么转接到留言,要么转接到另一个号码。这一过程可重复进行到预先规定的尝试次数,否则呼叫即被拒斥。

    呼叫限制:如果在一定时间范围内对一目标号码的呼叫越过了由业务用户预先给定的限制,则超过次数的呼叫转向规定的替代目标呼叫号或留言。

    与时间相关的目标控制:呼叫时间点对应周期性的和(或)临时性的时间窗口进行检验。如果没有找到有效的时间窗口,则SCP将IN呼叫引导到一标准提示留言,否则就分接到呼叫目标或下一个业务标志。

    与原点相关的目标控制:网络原点信息与保存在通信程序中的原点信息进行比较。如果发现不一致,则SCP将呼叫引导到一标准提示留言,否则就分接到呼叫目标或下一个业务标志。

    呼叫分配:呼叫分配业务标志允许界定单一的配额,据以将呼叫分配到不同的目标。

    如果呼叫被接到留言上,SSP就执行虚拟通信用户的职能。SSP支持与网络的容量相关的标准提示留言和可作为呼叫目标控制的留言。各种留言具数量有限的应答位置。当占用了所有的应答位置时,超过次数的呼叫便被拒斥。每一留言均受最大监听持续时间和重复次数的限制。

    对于大多数IN业务,例如FPH、UNU、TIS和不记数的TV,智能网络的任务在于,根据在通信控制程序中规定的业务参数将选定的IN号码翻译成有效号码。这需要通过以下基本过程来实现:

    1.在SSP中,对选定电话号码的第一部分数字进行处理,并识别出IN业务。SSP将询问发送到SCP,以利用PROVIDE INSTRUCTION(提供指令)的信息进行进一步的呼叫处理。信息作为参数包括由业务使用人选定的IN用户呼叫号(CALLED-PARTY-ADDRESS[被呼叫方地址])和呼叫人的呼叫号(CALLING-PARTY-ADDRESS[呼叫方地址])。

    2.在SCP中,通过信息PROVIDE INSTRUCTION起动相应的IN业务的服务逻辑程序。经过CALLED-PARTY-ADDRESS定址的用户专用通信控制程序被驱动。在这里所述的正常情况下,所得的结果是接通线路一个目标,它可能是一呼叫号,也可能是一留言。此外,从通信控制程序中还可产生进行连接监测的要求,如监测“用户被占用”和“用户不应答”。SCP保证连接特定的程序状态,并将信息GREATE-JOIN(建立连接)和MONITOR(监测)发送到SSP。这一信息作为参数包括CALLED-PARTY-ADDRESS(被呼叫方的地址)和EVENTLISTE(事件列表),后者详细列举被监测的事件。

    3.在SSP中,对于传递GREATE-JOIN的目标呼叫号,经过一电话通信网执行连接到B用户的中继方式,或转接到留言。

    4.如果在EVENTLISTE中已被列举,则SSP监测连接到B用户的中继方式。如果B用户没有反应,则经过一暂停之后断开B用户方向上的连接,而SCP便经过发生的事件报告信息EVENT(事件)。

    5.由通信控制程序确定一替代目标(重选路由),并用相应的参数将信息CREATE-JOIN和MONOTOR发送给SSP。

    6.在SSP中,对于传递GREATE-JOIN的目标呼叫号,经过一电话通信网执行连接到B用户的中继方式,或转接到留言。在B用户发信号后,连接被接通。

    7.通话结束时,在SSP中汇集SCP中所需要的付费和统计数据,并用信息EVENT(CALL-END)[事件(呼叫端)]传送出去。在SSP中,用一定时器监测证实这一信息通过SCP的情况。如果定时器时间已到时没有达到证实,则重复发送信息EVENT(CALL-END)。

    8.在收到信息EVENT(CALL-END)后,SCP发送一信息以结束TCAP对话。在SCP中,连接特定的程序状态被激活。接收到的时间标记与在程序状态下寄存的数据一道被存储(CallTickets[呼叫记录单])。它们随后还要传输给SMS以进行进一步处理。在SCP中使用的计数器(例如用于记录成功的呼叫)进行高位计数(Counter Tickets[记数记录单])。

    第4、5和6点在这一过程中仅在重选路由时才出现。

    为了保证智能网络在高频度通话时也能正常运作,在智能网络内预设了超负荷保护机制。超负荷保护的目的是,保证在IN呼叫达到一定的给定值后在不询问SCP的情况下拒斥SSP。超负荷保护机制的例子有AUTOMATIC-CALL-GAPPING(ACG)[自动呼叫先通后断(ACG)]或LEAKY-BUCKET(漏桶)方法。也可以采用与业务相关的和(或)与目标相关的超负荷保护。

    业务控制点通常是一多层次系统,采用一基本硬件和多层(多半是三层)软件。基本硬件由一台配有一个或多个并行处理的处理器和连接线、固定磁盘、磁带、终端和打印机的计算机构成。第一层软件包括系统构成部分。第二层软件(MODE软件)包括业务应用程序的一般功能。第三层软件由支持呼叫处理业务的应用软件构成。在SCP采用并行处理的体系结构的情况下,SCP拥有多个处理器,这些处理器分别是一个自给自足的单元,配有CPU、主存储器、电源和输入/输出处理器,并用一总线系统相互连接。

    除了操作系统程序和一般不直接属于操作系统的程序以外,例如程序之间的通信或有效管理超高速缓冲存储器的程序,各层SCP软件还包括处理IN信息所必需的应用程序。到达SCP的IN信息在各层SCP中实行一定的程序顺序,结果在SSP上生成一个SCP的IN信息作为对呼叫处理询问的回答。程序可能与业务有关或与业务用户有关,或者与两者无关地被全部IN信息所使用。程序按照一个或多个具体对象在一SCP的全部或挑选出来的处理器上被执行。

    一IN信息一般按照下述格式在SCP中进行处理,可通过调用一预定的单一程序链实现:

    信息由SSP接收,并继续传导给SCP计算机。SCP计算机接收信息,存储器供计算机使用,并检查信息的有效范围。进行呼叫处理的程序状态被建立起来。一路由树从工作存储器或固定磁盘上装入。由路由树得到待选的呼叫号。呼叫的程序状态被存储起来,并在SSP上建立一个应答。应答作为一个新的IN信息被发送给SSP。

    为处理一次呼叫所需要的全部程序只在一台处理器上被触发,为此,在下一个程序能被触发之前,必须终止前面的程序。

    通过调用程序与通到SSP的转接点脱开连接后,对连接末端的处理与上述中继方式相类似,通过一相应的程序链处理。

    一IN信息在STP/SRP中的处理同样也是通过一预定的连续程序的链而完成的。

    技术任务:

    在现有的IN电路上,特别是在其中心构成部分SCP上进行测量时,观察了其高平均处理时间。这导致了当系统因进行IN通信而处于高负载状态时,线路接通时间过长,特别是在电信表决业务的高峰时间,再加上其它影响所致,使线路接通时间长得达到了不能接收的程度。但是,对于造成应答时间如此过长的智能网络薄弱环节的分析是一个难题,因为测量值只是一些统计数据,而且测量不能在信息处理的每一个阶段进行。另外,在实际智能网络上进行测量时的问题还在于,所有实际的细微测量会因为激活了不属于正常IN呼叫处理的附加测量程序而影响被检测系统的性能。

    另一个问题发生在将一新的构成部分补充到已存在的智能网络中时。智能网络在每一个时间点上都处于工作状态,这种情况下,要不危及运行安全的条件下在一个复杂的系统上进行参数更改是不可能的。另外,当前尚不能确定的是,例如技术规格已确定的处理器实际上是否能发挥制造厂家允诺的处理能力。

    除了分析现有智能网络薄弱环节的必要性以外,还存在如下的需求,即在设计阶段就对尚未实现的网络配置进行测试,以便在给定的边界条件范围内获得性能尽可能好的配置。因此提出了例如这样的问题,即SCP计算机及其各个处理器必须具备何种处理能力,或每种业务必须具备何种容量或采用何种形式。另外一个问题是,是否和如何能通过改变程序管理在智能网络的处理器内尽可能达到更好的性能。在智能网络运行过程中另一个关键要素是超负荷保护,保证系统在接近其处理能力极限时尽可能稳定。测定相应的超负荷保护参数在实践中是有难度的,为此,需要结合与网络运行状态无关的其它网络配置确定对超负荷保护的最佳调整,并传送到实际的网络上去。

    因此,本本发明的基本任务在于,提供一种工具,用以测定一采用智能网络结构的通信网络的性能。其中,用户应当能够在网络构成部分范围内极大限度地规定和改变网络配置及呼叫处理的方式,模拟还应当与选择的智能网络平台无关。应当生成网络性能的统计数据,并允许与在实际的网络构成部分上测定的数据进行比较,但同时还应当提供这样的数据,对这些数据在实际的网络上没有存取的可能性,并在智能网络运行过程中根据呼叫记录处理时间。

    揭示本发明及其优点:

    上述任务的解决办法在于根据本发明用一模拟设备模拟智能网络的性能,它具有以下构成部分:

    1.一根据交换理论的定律模拟任意IN典型事件顺序的模块(通信模拟器);

    2.在运用过程模型的条件下事件定向模拟业务控制点的模块(SCP模拟器);

    3.在模块之间进行数据传送的介体;

    4.输入和存储网络配置、通信业务技术条件和其它模拟参数并将它们传送给相应模块的介体;

    5.输出和(或)存储模拟数据的介体。

    由于建立在集中式结构上的智能网络的性能缺陷往往要在中心SCP中查找,因此,模拟SCP构成了模拟设备的核心构件。借助等候队列模型/过程模型可以实现对SCP软件结构的详细模拟。还有另一个模块,即通信模拟器,在IN模拟设备中是不可缺少的,以便生成IN特定的负载和产生SCP模拟器的实际输入。

    模拟设备的核心在通过一计算机程序实现的。这一程序在起动模拟和进行模拟的过程中存取文件,在该文件中保存着对网络或网络构成部分进行配置的参数,规定通信业务技术条件,即呼叫处理方式和过程的参数,以及其它涉及模拟过程的参数,例如关于通信出现率的数据。用户可用常用的方式编写和修改这些文件。最好是利用计算机显示屏和键盘输入模拟参数。模拟参数被储存起来,并可以在进行新的模拟之前对个别或全部参数进行修改,因此,可以有目的地分析每一参数对模拟的IN性能的影响。

    所采用的模拟方式相当于所谓的事件控制模拟。在特定的时间点上,生成IN特定的事件,这些事件贯穿对模拟设备各个构成部分的处理过程。在各个模拟模块中,甚至在模拟模块的下属构成部分中发生的处理时间被一道记录下来。

    除了基本构成部分、SCP模拟器和通信模拟器以外,IN模拟设备最好还具有对七号信令系统进行事件定向模拟的模块。只要进入集成处理器的SS7中进行功能模拟,SS7模拟器就工作在等候队列模型基区上,并且(或者)给信息仅只留下不变的延迟时间的记录,这一不变的延迟时间是SSP与SCP之间的信令信道中的最终运行时间需要计及的。准备在SS7模拟器内模拟的构成部分是处在SSP层面上、STP/SRP层面上以及根据网络配置处在SCP层面上的处理器/程序链,例如一构成SCP到信令系统的接口的SCP输入处理器(FRONTEND SYSTEM[前端系统])。

    在本发明的另一个优秀的结构形式中,设有模拟超负荷保护机制的模块。根据一个或几个模拟模块的负荷,例如根据等候队列的长度和(或)用户定义的参数,这一超负荷保护模拟器修改由其余模拟模块中的至少一块模块处理的事件的数量。用户可定义的参数例如负荷极限,在超过负荷极限时,超负荷保护被激活。如果不用永久性定义的极限,也可以预设一“不严格”的判定,例如借助模糊逻辑的判定。最早适应真实情况的是超负荷模拟器,它从SCP模拟器得到其控制参数,访问通信模拟器,并根据控制参数调控制由通信模拟器生成或继续传导的大量IN事件。在接入超负荷保护时,由通信模拟器首先生成的呼叫以一定的概率不转换成IN事件,该事件相当于SSP对SCP的询问,也就是不继续发送给其它的模拟模块。实际上,这相当于一个被SSP拒斥的呼叫。

    超负荷保护模拟器最好是模拟自动呼叫先通后断(ACG=AUTOMATIC-CALL-GAPPING)机理。这样,在一定的时间间隔内能拒斥超过一定数量的全部呼叫/事件。

    通信模拟器、SCP模拟器、必要时还有SS7-模拟器和超负荷保护模拟器这些模块,代表了相应网络构成部分的独立的模拟器。在内部,其功能或者经过文件进行连接(文件模式),或者最好经过一组织程序进行组合(联机模式),这样可保证经过IN模拟设备的所有构成部分对各个IN事件进行处理。

    在文件模式下,模拟模块之间的通信采取读、写文件的方式进行,在文件中保存着关于网络的配置和被模拟网络构成部分的数据,有时还保存着由某一模拟模块生成的数据。

    为了对网络进行全面的模拟,必须依次调入各部分模拟。模拟过程随着通过通信模拟器在IN上生成通信信息而开始。生成的通信信息(PROVIDEINSTRUCTION)连同其生成时间t1和EVENT或CALL END被存储在一号传送文件里,并由随后调用的模拟模块读入。对每一个信息存储一个呼叫识别号,该呼叫识别号允许将几个信息划归一次呼叫,并最后确定呼叫专属的应答时间。

    在模拟设备最简单的方案中,第二模拟模块是SCP模拟器。在考虑SS7的情况下,第一个文件是传送给SS7模拟器。在这种情况下,越过SS7模拟器之后的信息经过补充SS7输出时间点t2,然后被写入由SS7模拟器访问的二号传送文件。SCP模拟器对每一个存在于传送给它的文件里的记录提供一个信息GREATE-JOIN或CALL END,并用输出时间t3写入三号文件。在信息到达SSP之前,有时SSP再运行一次,把SS7输出时间点t4记录下来。

    根据模拟模块的传送文件,通过对记录的时间标记求差,可得出各个网络构成部分中的以及整个网络中的延迟时间。

    由于通过有序地运行各部分模拟,切断了各个网络组成部分之间每一种形式的反馈,所以必须多次运行上述过程,以获得在一定程度上模拟实际网络功能度的瞬态状态。

    文件的运行非常适合于与网络分离地,即没有反馈地测试各个网络组成部分的性能。例如,可以通过修改相应的模拟参数迅速地和直接地测定各个网络组成部分的性能。测定时,每一个IN组成部分可单独进行修改和分析。此外,文件模式还允许方便地跟踪各个组成部分之间的每一的EVENT(事件)。但在文件模式下只能迭代地测定整个系统稳定的性能。

    在联机模式下,组织程序可使各部分模拟准并行地运行。这样,模拟设备有能力对网络作为整体进行模拟,而且在模拟时特别考虑组成部分之间的反馈。借助一事件日历表,在网络组成部分中对信息的实际上的并行处理可转化为在模拟模块中对IN事件的有序或准并行处理。事件日历表是在一个元件中处理的,例如在模拟器中、模拟模块中或一部分组件中处理的所有事件的明细表,事件是指例如IN信息或按年月日顺序列入该表中的单一过程。联机模拟器借助事件日历表确定哪个事件作为下一个事件进行处理(事件定向模拟)。下一个事件的起动时间点由上一个事件的起动时间点和持续时间相加而得。在实现模拟模块准并行运行的过程中,包含由全部模拟模块按照时间顺序处理的事件的全局事件日历表起核心作用。根据全局事件日历表,模拟设备决定在哪个模拟时间点调用哪部分模拟,除了全局事件日历表以外,另外还有一个由模拟模块控制的局域事件日历表。在全局事件日历表中记录有下列事件组的事件:

    内部事件:内部事件引述相应模拟模块的局域日历表。内部事件涉及每隔一个单一的模拟步骤继续接通一个模拟模块。

    外部事件:外部事件代表将一IN信息输入到一部分模拟中。外部信息是为了在模拟组成部分之间发送的信息,并为模拟组成部分之间的通信服务。

    与呼叫不相关的事件:在本发明其它构成部分中还有这样一些事件记录在全局日历表中,这些事件与IN事件不相关,适合于模拟部分组件中的操作系统。

    所有事件都会激发有关模拟模块生成一后续事件,该后续事件又会记录在全局事件日历表中,在一定条件下也记录在局域事件日历表中。有几个事件在被处理之后,会记录下来,借助该记录可以理解到如何迅速地处理来自各个模拟模块的信息。

    最好能让用户通过一用户工作面了解IN模拟设备的功能度。该用户工作面承担一项成多项模拟的管理。承担管理时,用户工作面提供输入掩码,以输入各个模拟模块的模拟参数,并输入的数据放入和与模拟相关地存储到相应的文件中。用户利用拷贝和修改选定的参数可生成新的模拟。用户工作面还包括对每一个从属的配置和事件文件系统在很大程度上独立的文件管理。用户有可能让全部被模拟的数据显示出来。由用户选择的“测量参数”,例如SCP的工作负荷、等候队列的长度、IN中的通信出现率等,皆可借助一绘图程序进行处理,并可作为图形显示在计算机的屏幕上。最好是既能在屏幕上显示一项模拟的模拟结果,也能一道显示多项不同模拟的模拟结果。另外,最好能经过文件过滤器让产生的文件在其它程序中继续处理。

    对附图的简要说明:

    附图中分别表示:

    图1一智能网络的拓扑结构

    图2和3根据本发明在文件模式下运行的模拟设备的结构

    图4根据本发明在文件模式和联机模式下运行的模拟设备的结构

    图5IN模拟设备的原理结构图

    图6通信模拟器的配置参数一例

    图7文件模式下的模拟运行原理图

    图8联机模式下的模拟运行原理图

    图9从联机模拟的观点看处理一全局内部事件的示意图

    图10SCP模拟的原理

    图11SCP模拟器配置参数示例

    图12、13基于SCP模拟的CPU过程管理模型

    图14SCP模拟器的目标定向示意模型

    图15SS7层面的布置

    图16SRP的MTP3层面的模拟

    图17SS7的TCAP层面的模拟

    图18SS7模拟器配置参数实例

    图19IN模拟设备中联机模式下超负荷保护模拟器的实施

    图20IN模拟设备中文件模式下超负荷保护模拟器的实施

    图21、22、23用IN模拟设备测定的模拟数据举例

    实施本发明的途径:

    图1表示用以说明模拟概念的智能网络的拓扑结构。一智能网络基本上具有三个逻辑组件,即业务控制点(SCP)109,业务交换点(SSP)102和信号转发点或信号中继点(STP或SRP)。通过电话网络总站101之中的一个SSP层接受信号发送要求,该信号要求可看成外部用户的设备要求,并且SSP平面使这种IN专门连接的连接结构开始运转。

    SCP层面包括进行呼叫鉴定和连接管理的程序和数据库。这些信息用于查找通过电话网络进行连接的线路。SCP和SSP承担在诸SCP与诸SSP之间的交换功能。组件SCP、SSP和STP/SRP之间的通信经过七号信令系统(SS7)进行。为此,一般在STP/SRP与SSP或STP之间有大量的信令信道106、107和108。

    原则上,三个逻辑组件SCP、SSP和STP/SRP集成在一个物理设备中,例如在电话总局中。正常情况当然是图1所示的金字塔形智能网络结构,包括一个中心SCP 109,许多个远离它的SSP 102,以及几个在SS7系统中作为信息节点的STR/SRP 103。在电话网络的电话总局与诸SSP之间有物理有效信道105,经过这些有效信道可以建立电话连接。采用IN专门呼叫号的一次呼叫原则上首先传送给一个SSP,它在收到SCP的继续处理信号后,继续传送给相关的目标。因此,SSP构成了电话网络与智能网络之间的接口。SSP的功能性也可以直接组合在一个电话总局里。

    在IN模拟的框架内,由各个SSP到达智能网络的智能通信用通信模拟器进行模拟,SCP的功能用SCP模拟器模拟,SS7模拟器模拟各个SSP、STP/SRP、SCP输入处理器104和这些组件之间的连接线路。模拟器的使用者可以在网络配置输入的框架内自由选择网络拓扑结构,并使被模拟网络的结构适合任何任务。适合于可由用户定义的参数有SSP 102的总数、STP/SRP 103的总数、SCP输入处理器104的总数、STP/SRP与SCP或SSP之间的信号通路的总数,必要时也包括SCP的总数。

    图2表示根据本发明在文件模式下运行的IN模拟设备的结构,包括模拟模型通信模拟器201和SCP模拟器202。通信模拟器201根据保存在输入文件208、209、210、211、212中的用户数据,在顾及存储在传输文件204中的数据的情况下,生成一个IN专属的话务量,即代表SCP上一个或几个SSP的IN信息的事件的次序。输入文件208大212对于使用者来说最好在共同的用户工作面上都是可接近的,并由通信模拟器201在模拟开始时读入。输入文件208到212包含一些参数,这些参数分别涉及到模拟的不同方面,例如涉及IN与电话网络之间接口范围内网络配置的参数(SSP的总数),涉及一SSP内部调节分布(每一业务的留言位置的总数,除去暂停以外的时间,导线接点的总数),涉及一次呼叫的其它遭遇概率(平均通话持续时间和/或留言持续时间,最大留言持续时间,转接概率),关于一个或几个前后连续的时间间隔内每一时间单位和每次业务的平均呼叫次数的数据。不言而喻,输入文件208到212的总数是随机的,而且,例如即使在涉及到另一模拟模块,全部的用户数据也可以存储在任意总数的文件里,并可以存储在一个单一的文件里。

    在这里所述的例子中,SCP模拟器202有一个SCP输入文件207,其中存储着关于SCP配置的用户数据,并由SCP模拟器202在模拟开始时读入。

    在文件模式下,通信模拟器201和SCP模拟器202的模块一个接一个地运行。由通信模拟器生成的事件顺序被写入一号传送文件203,该文件包含由SCP模拟器202当时处理的事件顺序。在随后的一个步骤中,SCP模拟器读入该传送文件203,并处理存在该文件内的事件。被处理过的时间由SCP模拟器202输入到二号传送文件204中。后者在连续的模拟中重新传送给通信模拟器201,但也可以如同一号传送文件203一样直接引致计算分析。

    传送文件在内容上代表有关接受模块的事件日历表。在传送文件203、204中,由通信模拟器201或SCP模拟器202生成的数据被作为数据组存储起来,该数据组每次至少包含一个时间标记和一个识别号,时间标记表明相应的信息在通信模拟器上或在SCP模拟器上的生成时间,识别号允许将两个或多个信息作为适合于一次呼叫的信息进行分配。两个时间标记的差值表示在SCP内某一信息的处理时间。因此,在图2中用简图表示的模拟器可直接模拟SCP对一个已给出的话务量的反应。这种情况下不考虑七号信令系统。

    另外,模拟模块201、202还将统计数据保存在输出文件205、206中,例如关于SCP中处理器工作负荷、SCP中等候队列的长度、来往于SSP的线路工作负荷的统计数据。其中记录的数据同样可供进一步计算分析模拟结果使用。

    图3根据本发明在文件模式下运行的模拟设备的结构,模拟设备带有以下模拟模块:通信模拟器301,SS7模拟器303和SCP模拟器302。与图2所示的模拟设备相比,图3所示的模拟设备仅扩展了SS7模拟器303模块。这样做的结果是,在依次处理部分模拟时,在各个模块之间要传送四个传送文件304、305、306、307。

    在如上文所述情况下,智能网络的模拟从生成一IN专属的通信出现率开始。为此,通信模拟器301读入输入文件312到316,这些输送文件相当于图2的文件208到212(如果存在的话),传送文件307也被读入。由通信模拟器301生成的事件顺序被存储在一号传送文件304里。然后调入SS7模拟器。SS7模拟器首先读入SS7输入文件317,在该文件中存储着例如关于SS7系统的配置的数据。SS7模拟器303将由它处理的事件顺序存储到二号传送文件305里,该文件由SCP模拟器302在调用时读入。然后,由SCP模拟器302处理的事件顺序被输入到传送文件306里。为了模拟IN信息从SCP返回到SSP的回程,SS7模拟器303重新被激活,并对存储在三号传送文件306里的事件顺序进行处理,同时保存四号传送文件里的事件。需要时,重新激活通信模拟器301,并重新执行SS7模拟器、SCP模拟器、SS7模拟器的循环,以便模拟各网络组成部分之间的反馈。重复循环一直进行下去,直到传送文件304到307(或上面的203、204)的一个或多个文件中通信数据的变化低于用户可以接受的程度,从而使系统达到稳定状态为止。

    关于各个模拟模块302、302、303的统计数据被写入输出文件309、308或310中。关于SS7,模拟的统计数据则是例如SRP处理器的工作负荷,或是被占用的SRP连接到SCP或连接到SSP的接点的总数。

    存放在传送文件里的数据是呼叫专用的数据组,这些数据组至少各包含一个时间标记。这些时间标记是根据在相应的模拟模块中生成或处理有关信息过程中的实际模拟时间得出的。通过求差可以计算在各个被模拟的网络组成部分中的处理时间。

    图4表示根据本发明在文件模式和联机模式下运行的模拟设备的结构。模拟器配有已在图3中表示并作了说明的通信模拟器401、SS7模拟器403和SCP模拟器402等模拟模块。这些模拟模块如上文所述,经过传送文件406、407、408和409进行通信。

    与图3所示的模拟设备相比,图4所示的模拟设备多了一个模拟超负荷保护的模块404。这一模块是调整有通信模拟器401生成或处理的事件顺序,这些事件顺序是,根据用户定义的一些存储在文件424中的确定参数以及其它模拟模块的负荷。

    模拟模块401、402、403、404通过一个共用的组织程序,即通过联机模拟器405连接。另外还有一个用户工作面410,它与所有的组件,即与所有的模拟模块建立单向或双向连接。此外,在用户工作面与模拟模块之间还存在经过文件411到414(通信模拟器401的输入文件)、416和423(SCP输入/输出文件)、427到420(联机模拟器405的输出文件)的间接连接,通过上述文件可以配置模块,也可以读取测定的系统数据。图4中的虚线箭头同图2和图3一样,象征文件操作,而实线箭头则描述直接通信,例如通过利用一共同组织程序连接进行通信。箭头起始于将参数或信息传送给另一个模拟部件的组件。

    图4中所示的模拟器允许依次调入各个模拟模块进行文件运行,也允许进行联机运行,在联机运行时模拟模块准并行地工作。

    用户工作面分别与通信模拟器、SS7模拟器和SCP模拟器连接;每一种模拟都是由用户工作面在输入相应的模拟参数的情况下起动的。在文件模式下,各部分系统在被调入后作为独立的程序运行,与用户工作面无关,而且不发生交互作用。

    用户工作面410与联机模拟器405之间的双向连接一方面允许用相应的参数传送进行模拟起动,另一方面也允许在运行时间过程中发出“测量数据”反向信号进行图形输出(联机模式)。另外,用户还有可能暂时中断或提前结束模拟过程。

    模拟模块401、402、403、404运用编程技术组合在联机模拟器405中,联机模拟器405通过发送和接受在全局事件日历表中管理的信息,控制部分模拟的准并行运行。在联机运行时,通信模拟器401、SS7模拟器403和SCP模拟器402其模块之间的全部通信,都经过联机模拟器405进行。传送文件406到409不直接在联机运行时使用。但可间接地在局域事件日历表中重新找到这些文件。

    联机模拟器405将可预先确定的记录数据记录下来,例如上文所述的时间标记t1到t4、SCP的工作负荷、网络加载数据或被占用线路的总数,记入到运行记录文件417、418、419、420中去。保存在这些文件中的数据可以用已知的方式传送到用户工作面,并变成可视的。

    由于超负荷保护通过反馈调整进入IN的通信,因此,对超负荷保护机制的模拟在大多数情况下只有在联机模式下进行才有意义。在图4所示的模拟设备中,超负荷保护模块404与SCP模拟器402没有直接连接。根据其负荷情况,超负荷保护模块调控由通信模拟器生成的事件的总数。SCP模拟器402与超负荷保护模拟器404之间的连接仅在联机模式下经过联机模拟器间接地存在。

    图5表示从用户的视角看IN模拟设备的运行原理。模拟模块本身在图中没有示出,而是示出了它们在黑盒子501的框架内的工作情况。其中,超负荷保护模拟器502和(或)SS7模拟器503可分别被接通或切断,在图5中用开关符号表示。另外,用户可以在文件与联机模式之间选择,同样用开关符号表示。

    除了涉及模拟器结构的设置以外,在起动模拟器之后,用户有可能定义实际的模拟参数,即定义被模拟的网络配置、通信出现率等。在进行一次原始起动时,模拟模块的全部输入文件被从新读入。但是,除此以外也可能有目的地修改各个参数以生成一次新的模拟,或重新运行旧的模拟。然后,模拟器501在以前确定的或调入的模拟参数的基础上测定预先已确定的输出数据,例如通信、CPU工作负荷、等候队列的长度作为模拟时间的函数,并将这些数据写入文件。数据然后在屏幕上显示出来,或者存储到数据媒体上,以备进行进一步处理。

    图6表示通信模拟器的配置参数一例以及举例说明其数值。图6的表中列出的参数可以细分为业务专用参数、电信表决参数和通用参数。业务专用参数对于被模拟的全部业务来说都是可调整的;电信表决参数与电信表决业务有关;通用参数对全部业务有效,即对全部由通信振荡器产生的呼叫有效。业务专用参数对以下IN业务是可调整的:受话人付费电话(FPH),电信信息业务(TIS),通用呼叫号(UNU),内部业务FPHL和电信表决(TVS)。对于电信表决业务来说,并非所有对其余业务的可调整参数都是有意义的;因此这些参数在对应的栏内用X作标记。另外,电话常规通信(NVK)也可以考虑,因为在一定的网络配置下并不是IN专属呼叫使用SSP,因而能有助于智能网络的充分利用。对于NVK而言,只有第一个参数的数据,即平均通话持续时间,才是有意义的,因为其余的参数涉及IN的功能,例如把呼叫接到留言上,或转接呼叫等。

    业务专用参数是平均通话持续时间,平均留言持续时间,最大留言持续时间,留言位置总数,留言和转接概率,以及通过“用户被占用”转接的概率。为了在每一模拟时间点上确定生成一后续事件的概率,即生成一事件EVENT或EVENT(CALL END)的概率,这些参数是不可缺少的。

    电信表决参数可对每一个电信表决业务用户TV1和TV2等分别给出,此处所举的例子中,只有两个业务用户。可调整的参数有:目标值SSP1和SSP2、一直到接通的目标值总数、起动时间、终结时间、以及后续呼叫的终结时间。其中,参数“目标值”给出电信表决呼叫的总数,这些呼叫在给定SSP时必须输入,以便生成传送给SCP的信息。如果这一参数的值是1,则所涉及的就是无预先计数的电信表决,如果值大于1,则所涉及的就是SSP中有预先计数的电信表决。下一个参数“直到连接时的目标值总数”说明:是否建立和在多少次呼叫时建立与业务用户的连接。由于电信表决业务一般是在严格的时间限度内提供的,因此对它的业务起动时间和终结时间数据都是预先规定的。参数“后续呼叫的终结时间”说明:一直到哪一时间点延迟输入的TV呼叫才转接到提供信息的或业务用户专用的留言上。电信表决说明,在什么前提条件下由通信振荡器首先生成的TB呼叫才引发一IN首发事件。

    此外,以下通用配置参数都是可调整的:参数“除暂停外的时间”说明,发送一IN信息给SCP后和没有收到来自SCP的应答多少时间之后,SCP拒斥一次呼叫。参数“转接时间延迟”说明呼叫重选路由时的延迟。参数“平均和最大留言持续时间‘TV无效’”以及参数“‘TV无效’留言位置总数”说明,如何处理电信表决业务有效时间以外的一次TV呼叫。参数“接自和接至SSP的导线总数”涉及到电话总局与SSP之间范围内网络的配置。另外,受话人付费电话业务的线路总数是可预先给定的。参数“A用户平均等候时间”说明,如果没有建立起连接,呼叫用户等多少平均时间间隔后挂上电话。后面的两个参数说明,当没有建立起成功的连接时,后续的一次呼叫以什么概率发生,以及以多大的最大次数发生后续呼叫。

    为了生成IN专属的组合通信出现率,除了上述参数以外,还需要主要涉及生成IN后续事件(EVENT)的其它参数,这些参数规定生成相应的IN首发事件的边界条件(PRODVIDE INSTRUCTION)。因此,预先规定按照每一时间单位的呼叫次数输入平均通信出现率。平均通信出现率按照用户定义的任意时间点变化,并在中间保持不变。因此,可能产生任意形状的时间负荷曲线,特别是可能产生这样的峰值,当业务电信表决发生相当的业务分配时,这些峰值具有典型的意义。每一种IN业务(FPH、TIS、UNU、FPHL、TV1…、TVn)和正规的电话通信(NVK)均输入平均通信出现率。如果存在多个SSP,则按业务的特点分别给每一个SSP输入通信出现率。这样,SSP的总数也是一个参数,它在通信模拟的框架内是可调整的。

    通信出现率的输出具有梯形的时间变化特征,其中,每一梯级或每一时间间隔最好具有等同的时间长度。间隔数以及间隔长度是可预先给定的。

    根据交换理论定律,在上述每一模拟时间点和每一模拟时间间隔的数据的基础上,确定具有特定业务或业务用户识别特征的呼叫在一SSP上出现的概率。模拟时间间隔的长度最好基本上在用户为其预先给定平均通信出现率的时间间隔长度以下。模拟间隔的长度最好在纳秒的范围以内,而通信出现率则在若干秒的时间标度上变化,例如10-100s。模拟时间间隔的长度最好这样选择,即最多每一时间间隔生成一次呼叫,并保证发生的全部呼叫可以按年月日先后次序列表。

    对于被处理的业务、业务用户以及SSP,要在假定给定概率分布以及预先规定平均通信量的前提下,计算每一瞬时的概率。所采用的概率分布最好是泊松分布,因为泊松分布描述彼此无关的事件的统计发生概率,并最好地反映出电话通信的统计波动。每一业务,业务用户和(或)SSP都发生一定的时间顺序,其中,每一时间单位的呼叫总数的变化都达到一预先给定的瞬时平均值。对于FPH、TIS、UNU、FPHL以及没有预先计数的电信表决这些业务,发生的每一次呼叫都与IN专属的事件有潜在的关系,IN事件有助于充分利用智能网络,因而也有利于模拟IN的性能,特别是SCP的性能。

    这样生成的首发事件,与PROVICE INSTRUCTION的IN信息相对应,连同其生成时间t1按年月日顺序在文件模式下被输入到一号传送文件或全局事件日历表中。电信表决呼叫在实际预先计数时只在每到第n次呼叫时导致一IN首发事件(PROVIDE INSTRUCTION)。这一IN首发事件同样连同生成时间t1一道被接受到全局事件日历表或传送文件中。其余的呼叫正规电话通信的呼叫只输送给SSP,但不导致生成IN事件。

    另外,通信振荡器产生对应一次IN呼叫或首发事件的后续事件,并顾及输入到配置文件中的概率,这一概率关系到IN事件以后的遭际。如果在模拟中根据与SCP的连接处理信息(CREATE-JOIN)有序地实现例如IN与一实际的用户的连接或连接到一留言位置上,则在给定的平均通话持续时间或留言持续时间后结束通话,同时通信生成程序生成后续事件EVENT(CALL END),并输入到传送文件或全局事件日历表中。如果在模拟中没有实现IN与由SCP通知的实际用户的连接,这种情况可由通信生成程序在顾及为此而给定的概率的情况下测定,则通信生成程序作为后续事件生成IN信息EVENT,据此SCP要求例如一重选路由信息。这样,通信生成程序就能够生成IN典型事件顺序,在很大程度上与IN种的实际通信出现率相对应。

    对每一IN事件存储以下参数:

    呼叫识别号;信息从SSP发出的时间点;信息识别号,例如PROVIDEINSTRUCTION是1,EVENT是2,EVENT(CALL END)是3;业务识别号,例如TIS是3,UNU是5,FPH是6,TV业务的第j个业务用户是10+j(J=0,…,89)以及SSP的识别号。

    另外,为了考虑IN中的全局名称译码(GTT),在本发明的一种优秀的设计方案中还生成了一个全局名称(GT)代码作为路由选择准则,并存储一个代码作为IN事件的参数。关于预先给定的概率分布还生成GT等级。然后,最好在STP/ARP模拟器中触发GT专属的程序链,用以模拟STP/SRP层面的路由选择功能度,即模拟例如将呼叫转接给另一个网络提供者的网络。

    另外,最好给由通信模拟器生成的事件列成效用和负载等级。给与呼叫相关的IN事件规定为一个效用等级,而另一方面,例如可以通过一个负载等级的事件模拟IN层面之间的管理通信。对于由通信模拟器生成的每一事件,生成和存储一个相应的等级代码,该等级代码可被其余的模拟模块识别,并参与确定事件的继续处理。

    在联机模式下,在有关首发事件扫掠了SCP模拟器和SS7模拟器等模拟模块后,SCP模拟器生成一个与SCP信息CREATE-JOIN对应的事件之后,并在该事件扫掠SS7模拟器后在通信模拟器上等待处理时,在模拟运行过程中由通信生成程序以给定的概率生成后续事件。因此,在联机运行过程中,通过通信模拟器生成IN专属事件顺序时,自动考虑模拟模块之间的反馈。

    在文件模式下,由于顺序调入模拟模块,只能通过迭代达到上述反馈。在第一次调入通信模拟器时,首发事件以上述方式生成,而对于后续事件则首先假定一预先给定的,例如时间上恒定的SCP应答时间。在重新调入通信模拟器时,这一应答时间再由在通信模拟器上根据SCP模拟器或SS7模拟器得出的应答时间进行修正。在多次扫掠模拟器的过程中产生一稳定状态,在这一稳定状态下深入考虑模块之间的交互作用。

    在联机运行时,在整体模拟运行过程中,即在每一模拟时间点,例如以ns的时间间隔生成IN专属首发事件。这样,在其余模拟模块瞬时超负荷时,也可以模拟超负荷保护的作用,并在生成或转发一相应的IN事件时拒斥一次呼叫。

    通常会引来IN事件的呼叫到达一个SSP或几个SSP的顺序,可能在模拟开始之前,根据上述交换理论方法生成,并在模拟过程中处理,即作为IN事件转发或根据超负荷保护放弃。

    根据产生的通信话务量,可以确定出在智能网络中信号通道的每个模拟时间点的工作负荷。根据用户定义的关于呼叫下一步遭遇的概率(例如平均持续时间一定的通话或留言),可以记录并发送接至或接自SSP的被占用通话接点的总数和(或)受话人付费电话业务用户的被占用受话线路的总数随时间的变化过程。另外,作为模拟时间的函数,还可以发送在不同的站点通过超负荷保护拒斥了多少次呼叫,例如直接在生成之后,在SCP不反应的暂停时间过后,或由于占用了全部留言位置。

    图7表示文件模式下的模拟运行原理。起动模拟器后,读入各个模拟模块的输入文件。通信模拟器确定,是否存在一个带有SCP信息的文件(图2的传送文件204,或图3的307)。如果是,分析有关SCP应答时间的数据,并在生成后续事件时通过通信模拟器加以考虑。如果否,则不作分析而进入下一步,并采用SCP应答时间的正确值。计数器的初始化包括把一内部模拟时钟置于零时间点,并且使状态变量初始化和带有初始值的统计计数器。

    在随后的一步中,生成一起动事件,即第一个信息PROVIDEINSTRUCTION,并输入到事件日历表中。在模拟过程中,事件日历表包括根据其起动时间点整理的全部待处理的事件。

    初始化之后,在一环路内开始真正的模拟。首先询问中断条件,当实际的模拟时间t大于预先给定的模拟持续时间时,模拟中断。在环路内,下一事件首先从日历表中读出,并将模拟时钟转接到后续事件的时间点上。在起动模拟时,下一事件是模拟后生成的第一事件。确定待处理事件的时间类型,并随后处理有关的事件例行程序。

    在本例中,规定了9个不同的事件类型。从左至右依次为:接通新的呼叫(NEWCALL),接通重复的呼叫尝试(FOCALL),从SCP收到信息CREATE-JOIN(CONNECTSSPCON),与B用户建立连接(CONNECT B),呼叫转接(RECOUT),在呼叫转接时从SCP收到信息CREATE-JOIN(REROUTCON),通话结束(TALKEND),留言结束(TAPEND),以及拒斥呼叫(REJECT)。

    对于在日历表中记录的第一事件,一般涉及到一新呼叫(NEWCALL)。分配给新呼叫的事件例行程序激发信息生成程序生成下一次呼叫,并模拟建立接至SSP的连接。事件例行程序NEWCALL通过生成一相应的事件模拟从SSP发送一信息PROVIDE INSTRUCTION给SCP,并记录或存储到事件日历表中或传送文件中。

    SCP然后把信息CREATE-JOIN发送给SSP;在模拟中收到来自SCP的CREATE-JOIN作为发生在实际模拟时间加上SCP的应答时间这一时间点上的事件记入时间日历表中。至此,第一个事件例行程序结束,模拟时钟被预调到下一事件时间点,如果模拟时间没有过,从日历表上读取该事件,并进行处理。两个事件之间的延续事件忽略不计。

    假定下一事件是收到来自SCP的信息CREATE-JOIN。然后用事件例行程序模拟继续建立接自SSP的连接(CONNECTSSPCON)。同时,例如用上文所述的概率确定是否成功地建立了接至B用户的连接(后续事件CONNECTB),其中B用户可能是一实际的用户或一留言,或者确定是否必须在尝试没有成功的中继之后转接一次呼叫(后续事件CONNECTB或REROUT)。在调入事件CONNECTB时,建立接至B用户的连接。后续事件是通话结束(Talk-End)或留言结束(Tape-End),其时间点根据平均呼叫或留言持续时间和时间模拟时间得出。如果建立连接失败,则以一定的概率生成一后续呼叫,并将事件FOCALL记入日历表中。下面重复呼叫尝试同第一次呼叫尝试一样处理。

    从事件日历表中调入一事件,扫掠相应的事件例行程序,生成一后续事件和将它记入事件日历表中,将模拟时间设置到下一个已记入事件日历表中的事件的时间点以及调入该事件,这一环路一直连续运行到到达以前设定的模拟时间,或发生一个表示模拟结束的事件为止。在模拟结束后,在事件日历表或记录文件中记录的、由模拟器生成和处理的数据被用来分析智能网络或各个组成部分的性能。

    图8表示联机模式下的模拟运行原理。首先由用户确定配置,由模拟模块读入相应的配置数据。在图8所示的例子中,通信模拟器、SS7模拟器、SCP模拟器和超负荷保护模拟器(ACG模拟器)都是工作的,并通过一共用的组织程序联机模拟器进行管理。如图7实施例所述,首先由通信模拟器生成一起动事件。全局模拟时钟被置于t=0。在一个环路中,在图7所示的模拟过程中,按年月日顺序调入记录在全局事件日历表中的事件,对有关的事件例行程序进行处理,并将生成的后续事件记入全局日历表中。每到一事件例行程序结束后,将模拟时间预调到下一事件的时间点,并对事件进行处理。充当环路的中断条件的仍然是预先确定的最大模拟时间,后者在每一环路运行过程中与实际的模拟时间进行比较。当到达模拟终点时,各部分模拟通过释放一动态存储器而结束。如果没有到达模拟终点,则在模拟过程中可在用户工作面上读写的共用存储器被校正,从而可直接向用户显示实际的系统数据。随后,超负荷保护模拟的系统数据被校正。最后,以恒定的时间间隔记录所得的测量数据,即SCP工作负荷、等候呼叫列队长度等,存入相应的记录文件中,并(或)向用户显示。然后对存在于日历表中的下一事件进行处理。

    在本例中共有13个事件类型,可分为两组:

    内部事件:内部事件涉及到只影响一个单一模拟模块的状态的那些例行程序。这种情况下,每一模拟模块是一自立的事件定向程序,包括大量的事件和一个专用的局域日历表对它进行管理。从总模拟设备的过程控制的观点来看,在本例中有3个全局内部事件:TRAFFIC INTERN(通信内部事件),SS7INTERN(SS7内部事件)和SCP INTERN(SCP内部事件),它们分别指向局域事件日历表。

    图9表示从联机模拟的观点看全局内部事件的处理。在调入有关的部分组件时,根据内部程序运行,生成下一内部或下一外部事件,并记入模拟模块的局域日历表中。此外,所有必需的事件的参数传送到过程控制,以便归类到整体模拟的局域日历表中。

    图8所示模拟过程的其余事件都是外部事件,用于进行模拟模块之间的通信。这些事件相当于在实际智能网络中由一个组成部分向另一个组成部分发送的信息,例如PROVIDE INSTRUCTION,CREATE-JOIN,EVENT。这里出现的外部事件有:PROINST TO SS7,EVENT TO SS7和SSP CALLEND TOSS7,相当于SSP发送到SCP的信息PROVIDE INSTRUCTION,EVENT或EVENT(CALL END)。已列举的内部事件由通信模拟器生成(例行程序:TRAFFIC INTERN),并在文件模式下在已记入一号传送文件304(图3)里的事件中找到其对应物。

    外部事件PROVINST TO SCP,EVENT TO SCP和CALL END TO SCP代表由SS7系统或由SRP/STP传送给SCP的信息PROVIDE INSTRUCTION,EVENT或EVENT(CALL END)。这些事件相当于记入二号传送文件305(图3)里的事件。

    SCP的应答在事件SCP CALL END TO SS7和CREATE-JOIN TO SS7中。前面的一个事件证实连接脱开,后一个事件模拟建立连接信息的传送。这些信息相当于记入三号传送文件306里的事件。它们由SCP模拟器生成,并指向SS7模拟器。外部事件CALL END TO SSP以及CREATE-JOIN TO SSP由SS7模拟器生成,并表示通过SS7系统由SCP继续向SSP传送信息。存储在对应的事件存储在四号传送文件307的文件模块中四号传送文件307中。

    只有在SS7不活动的情况下需要信息CALL END TO SSP。

    一外部事件在过程控制内的处理在于将相应的信息输入到模拟组件之中的一个组件中去。这种情况下有可能通过信息激发组件生成一新的内部事件,该内部事件然后被继续传送到联机模拟,并记入全局日历表中。在处理事件例行程序后,从全局日历表中读取下一事件,并调整模拟时钟,即放置到这一后续事件的起动时间点。

    在处理内部事件TRAFFIC INTERN时,调入通信模拟器,并生成一新的呼叫。根据其余模拟模块的负载决定是否通过超负荷保护(ACG)拒斥这一新的呼叫。如果这一呼叫被超负荷保护拒斥,则记录这一事实,并结束事件例行程序。如果新的呼叫没有被拒斥,则进入模拟,即将相应的事件PROVINST TO SS7记入全局日历表中。为适应生成的呼叫,将一新的基元添加到记录文件中,同时存储下列数据:在有关呼叫生成时由通信模拟器生成的该呼叫的识别号,呼叫的业务识别号,呼叫到达的SSP的编号,信息识别号(即是否存在信息PROVIDE INSTRUCTION或EVENT)以及对应实际呼叫生成信息PROVIDEINSTRUCTION或EVENT的时间点t1。在模拟过程中,这一记录行通过其它时间标记进行补充,即:在处理例行程序PROVINST TO SCP或EVENT TO SCP后通过SS7模拟器补充(时间标记t2),在处理例行程序CREATE-JOIN SS7后通过SCP模拟器补充(时间标记t3),在处理例行程序CREATE-JOIN TO SSP后通过SS7模拟器补充(时间标记t4)。

    CALL END类型的信息在记录时不予考虑,因为通过这些信息引起的延迟时间不利于IN呼叫的等候事件,因此可能弄错关于应答时间的表述。相反地,在改变问题的提法时,记录相应的时间标记可能具有重要意义。

    当在模拟过程中SS7模拟器被激活时,第2和第3之间组件才包含有效值。

    由于一完整的数据组只在信息GREATE-JOIN到达SSP时的时间点上才有一次单一的呼叫,因此,数据必须首先进行中间存储。在生成一次呼叫时,有一新的数据组被占用,该数据组在程序继续运行过程中被补充一个缺少的时间分量。通过推算各个同属一次呼叫的时间标记之间的差,可以确定以下应答时间:

    t2-t1:SS7中的一信息在传送到SCP的线路上的延迟;

    t3-t2:一信息在SCP中的延迟;

    t4-t3:SS7中的一信息在传送到SCP的线路上的延迟;

    t4-t1:一信息在IN中的总延迟。

    网络工作负荷在模拟运行过程中以不变的时间间隔存储。存储的不是呼叫专属的信息,而是全局的统计网络数据。其中优先记录以下数据:实际测量时间,每秒钟达到IN的呼叫总数,在SS7中处理时处于传送到SCP的线路上的信息的百分比,在SCP中的信息的总数,以及SS7中传送到SCP的线路上的信息的总数。

    在SCP模拟器内测定每一处理器的工作负荷、等候呼叫列队的长度和被处理的信息(分送)的总数,并存入到一记录文件中。联机模拟器存取这些数据,并把经过所有CPU的值写入文件。数据可在联机模拟过程中通过用户工作面显示。

    最后,根据通信数据求出接自和接至SSP的线路总数,并将它们作为模拟时间的函数记录下来。

    图8.a是对图8的补充,表示被利用的事件之间的关系。对图8所示的模拟设备补充了一个独立的模拟SRP的模块,该模块也可以是SS7模拟器的组成部分,所以这里也出现SRP INTERN类型的事件。四个内部事件TRAFFIC INTERN、SS7 INTERN、SRP INTERN和SCP INTERN激发调入一模拟模块,以处理一个事件。所有其它外部事件服务于从一个模拟模块向另一个模拟模块的过渡。总体模拟时的起动事件总是一TRAFFIC_INTERN事件,因为通信模拟器是IN呼叫之源。

    每一模拟模块可以在处理一内部事件后生成一后续事件,通过同一个模拟模块进行处理。同时也可以产生用外向的箭头表示的外部事件。这一信息是由联机模拟器从有关模拟模块得到的。

    调入一外部事件相当于发送一信息到其它有关的IN节点。在发送一信息时要区分三种不同的信息。这三种信息分别在从通信生成程序向SCP模拟器的三种不同的过渡中重现。有一TRAFFIC_INTERN事件被调入,它生成这类信息,并在模拟中给这次呼叫分配一个明确的编号(CallID)。随后,如果还有更多的通信生成,则与信息相应地生成一PROINST-TO-SS7事件、EVENT-TO-SS7事件或SSP-CALLEND-TO-SS7事件和另一个TRAFFIC-INTERN事件。然后对外部事件进行处理,并导致一SS7-INTERN事件。这种情况再次一个接一个地产生,直到在SSP的SS7部分中的处理结束为止,然后生成一传送到SRP的外部事件。在这其间信息不发生变化,即输入的PROVIDE-INSTRUCTION仍然作为这样的信息继续传送。跟随这一外部信息之后的是类似于SS7-INTERN事件的多个SRP-INTERN事件。然后仿照向SRP-INTERN事件传送SCP-INTERN事件实施向SCP-INTERN事件的传送。

    在再次处理SCP-INTERN事件后,SCP模拟器指令联机模拟器,把一信息发送到SCP模拟器。为此,有两个不同的信息CREATE-JOIN和CALLEND,这些信息仿照前已说明的历程被传送到SS7模拟器,并导致一SS7-INTERN事件。当然,从该处只有CREATE-JOIN类型的事件导向一TRAFFIC-INTERN事件;CALLEND类型的事件不激发通信生成程序生成有关后续事件。当然可以对后续呼叫进行组合,如果不能建立连接,这些后续呼叫在随机生成程序确定的时间后有通信模拟器起动。这些呼叫同原始的呼叫有相同的CallIID。

    在通过作为一CREATE-JOIN事件后续事件的TRANFIC-INTERN事件调入通信模拟器时,经由随机生成程序根据预先规定的概率确定何时向该事件发送信息。然后,在该时间点起动上述事件链。

    在多于一次呼叫的情况下,每次呼叫都保留这一事件链。多个相互交叉呼叫的事件根据它们在全局事件日历表中的位置进行处理。

    下面深入说明SCP和SS7模拟器的结构。

    图10为SCP模拟的示意原理图。这里仍涉及事件控制的模拟,其中只研究不连续的事件时间点,即在每一事件时间点上可能发生的状态变化。

    SCP模拟器有一局域事件日历表,由SCP模拟器处理的全部事件都按年月日顺序记录在这一日历表中。有以下事件应加以区分:

    信息:信息代表SSP或SS7对SCP的询问需要进行呼叫处理,SCP或SCP模拟器中收到信息后起动一个业务处理程序,该程序包括预先确定的处理顺序。一信息相当于一全局外部事件。

    (局域)外部事件:当一业务处理程序结束时,即在处理最后一个在程序链中规定的程序之后,生成一局域外部事件。外部事件导致发送一信息到SCP或到SS7,因而生成一全局外部事件,并将它记入全局事件日历表中。

    图11表示SCP模拟器配置参数的例子。表的上部包括全部有SCP执行并参与建立连接的被模拟过程的列表。各个过程用一过程识别号(Proze ID)表示;过程的名称项目只是为了便于让配置与一实际SCP的功能搭配。对每一过程都给出一过程持续时间和优先权,过程持续时间这里规定以毫秒为单位。项目可由用户定义,以便例如能确定改变优先权分配或改变过程持续时间对模拟器的影响。

    表的下部给出了SCP的业务操作过程。对每项业务在这里皆用业务识别号表示,信息PROVIDE INSTRUCTION,EVENT或EVENT(CALLEND)用信息识别号表示,并每一业务和每一信息按业务属性划分了过程顺序。过程顺序和业务处理程序是按表列出各个过程的Proze ID前后顺序排列的。另外,按业务属性给每一信息指派CPU,用以处理过程顺序。全部信息也可以在全部可以使用的CPU上进行处理。

    此外,还可以将一个单一的过程分解成任意多的分过程,在分过程之间按过程顺序排列其它过程。如果在过程顺序中第一个分过程覆盖了属于ProzeβID的拷贝,则后者要长时间保持被覆盖,直到最后一个分过程完全被处理为止。全部业务过程都具有这一特征。

    为了模拟超高速缓冲存储器或固定磁盘访问,或模拟TV业务计数器的递增,可在过程顺序内插入等候过程。为此可调整平均等候时间及其方差;实际的均等候时间及其方差可通过模拟过程中根据所给出的这些参数的概率分布,例如高斯分布计算出来。

    另外,如图11所示,在某些网络拓扑结构上,构成SCP和SS7系统间接口的前端系统ST2000的延迟以及TV业务的最大计数器读数,都可以作为参数规定的。

    图12所示是基于SCP模拟的一SCP内CPU 1201的过程管理模型。原则上,采用这种过程管理的每一个模型都可通过定义等候呼叫列队和(或)事件日历表用在SCP模拟器中。过程管理只决定SCP模拟器内SCP等候呼叫列队和(或)局域事件日历表的总数和连接方式,以及如何在模拟器内处理信息和和从中产生的各个过程。为此,模拟器可在很大程度上适应用户的要求,因而能模拟任何真实情况。不但不预先规定任何确定的硬件和(或)软件结构,而且可以模拟任意的配置。

    CPU 1201在图12所示的情况下利用两个局域网(LAN)1202、1203连接到SS7,例如借助两个权标总线局域网经过前端系统ST2000连接。

    到达SCP的信息1208(PROVIDE INSTRUCTION)根据有关的业务相联系,被写入业务专门的等候队列1204、1205、1206、1207。在这一等候队列里,一过程或一信息等候调入程序进行处理的外部/内部信息。如果一过程得到了所希望的信息,则被列入被激活过程的等候队列中。在优先权等候队列1210中,被激活的过程按照优先权排列,而记入业务专属等候队列1204到1207中的信息则按年月日顺序排列。在优先权等候队列中具有最高优先权的过程到达CPU并在CPU中接受处理。如果例如由于调入过程的所有体现形式都被占用,过程不能被CPU处理,则这一没有运行能力的过程放在一附加的等候列队1209中管理,直到过程的体现形式重新准备就绪和过程转化为有运行能力的状态为止;然后,它被记入优先权等候队列1210。

    图13所示是模拟SCP功能的一CPU的另一个过程管理模型。达到CPU1301的信息根据业务处理程序被转换成过程顺序。其中第一个过程被记入过程专属的等候队列1302、1303、1304、1305中,以便被指派的过程例行程序1307、1308、1309、1310处理。在过程专属的等候队列1302到1305中,到达的过程按照年月日顺序排列。另外,对每一个过程例行程序1307、1308、1309、1310同时分配一定的优先权P1到Pn。其配置可想而知,其中,等候队列1302、1303、1304、1305具有优先权特性,,即所有的过程,即使是不同的过程,都接受一定的优先权,然后按照年月日顺序处理。

    对于同一过程而言,过程例行程序可能存在于多个体现形式中,例如每一业务各有一份拷贝。在这种情况下,过程专属的等候队列1302到1305同时也是业务专属的。如果过程例行程序1307到1310准备就绪,则下一过程可从相应的等候队列1302至1305中调入;然后该过程即准备就绪。其间如果CPU是空的,则对过程进行处理。对过程进行处理后,则通过CPU 1301生成在过程链中跟随在被处理过程后的过程,并且记载到相应的等候队列中。没有运行能力的过程在附加的等候队列1306中管理,直到它转化为有运行能力的状态为止。间断而有运行能力的过程排在其等候列队的起端,如果其优先权允许,则作为下一过程处理。

    连续的过程通过模拟CPU操作系统的过程或事件而中断。这些事件在模拟中比业务处理过程赋予更高的优先权。用户可以设定什么时候CPU必须用来处理这样的过程。这种过程本身则由一随机生成程序生成。

    图14表示一SCP模拟器的目标定向示意模型。模拟器有很多子单元,用来分别模拟CPU 1401、1402、1403、1404的功能。这些子单元可作为模块组合成SCP模拟器。

    一到达的信息由标号为1405的前端系统ST 2000接收,并根据预先确定的CPU选择准则继续传送给CPU 1401到1404进行全面处理。前端系统1405以一恒定的延迟时间被模拟。该系统在SCP模拟器内也可以有自己的等候队列。

    后续事件,例如事件EVENT或EVENT(CALL END),自动地在CPU上进行处理,在该CPU上已经处理过首发事件,因为实际上其中保存了进行呼叫的程序状态。不过将一首发事件(PROVIDE INSTRUCTION)分配给一CPU可以根据不同的准则执行的:其一,可以使用SCP模拟器的统计数据,例如有关CPU的工作负荷,结合CPU的瞬时状态(工作或非工作状态),在CPU中处理的信息的总数,所有运行或等候CPU过程剩余等候时间的总和。但这在运行模拟过程中需要计算时间,以确定统计数据和相应的决策。其二,通过CPU独立接受信息:全部首发事件(相当于事件PROVIDE INSTRUCTION)写入一个供所有CPU共用的等候队列;后续事件(相当于事件EVENT或EVENT(CALLEND))记入CPU专属的等候队列,必要时记入CPU和信息专属的等候队列。如果有一个CPU的处理器空着,可以自动地从CPU专属等候队列或共用等候队列读取下一事件。

    事件在CPU模拟中进行处理时经过一固定的过程顺序,例如,如图11所示的过程顺序。过程顺序的每一过程可以分解成许多部分过程,在各部分过程之间可能导出其它过程。对于每一过程,在CPU上至少存在一过程例行程序1408、1409、1413到1416,当保存在过程等候队列1410、1411中的过程轮到处理时,则用该例行程序进行处理。过程例行程序在CPU上可能存在多个体现形式,因此可以按照业务属性将一个事件分配给某一个过程例行程序。这一点在图14中通过两组方块作了说明,即过程例行程序1408、1409、1413的方块和过程例行程序1414到1416的方块,两组方块分别带有一过程等候队列1410、1411。

    对一到达的事件进行处理如下:

    事件首先被存入过程等候队列1410或1411,并等候相应的被调入过程的过程例行程序空下来。如果程序准备就绪,事件就被列入优先权等候队列。记入优先权等候队列的事件有CPU 1401按顺序进行处理,当通过CPU对一过程进行处理时,可能出现例如模拟访问固定磁盘的等候事件。这类等候事件随机生成,或由过程决定生成,并被记入一等候队列1412。这一事件有较高的优先权,并中断在CPU上运行的过程。

    在对一过程进行处理的过程中,可能根据业务需要要求由一计数器1406生成的计数器事件。在计数器1406中,可能出现来自所有CPU的询问,并互相阻断。这导致过程处理时间的延长,虽然调入的CPU没有因此而增加负荷。

    CPU的工作负荷由获取SCP统计数据的SCP模拟器按以下所述进行测定:在由用户给定的每一时间点上,例如每到n模拟秒时,在已过去的、由用户定义的时间间隔Δt内有百分之几的时间CPU是处于运行状态的,即将在最后的时间间隔Δt内运行过程的全部时间相加,并计算它所占时间间隔Δt的百分比。

    作为SCP负载的另一判断标准的等候列队长度直接根据相应的等候队列和(或)局域事件日历表得出。

    图15表示参与SSP与SCP之间的对话并且用SS7模拟器模拟的SS7层面的布置。最上一层1501是SS7用户层,表示SSP或SCP与SS7的连接。在这里把信息发送到智能网络或接收信息。下面依次是TCAP层1502,SCCP层1503,以及分别用自己的处理器实现确定的SS7功能度的MTP层1504(层1到层3)。从SSP到SCP的信息流以图右边部分所示的方式从层1501流到1504,并返回到1501,其中信息流是双向的。

    模拟SS7时,SS7层面1502到1504(即TCAP、SCCP、MTP1-3)单独进行模拟。模拟时一层面各个过程通过延迟时间进行模拟。为了能模拟一个层面内的或层与层之间的信令信息流,使用了等候队列模型。

    作为例子,在图16中示出了对SS7模拟器内SRP的MTP3层面1608的模拟。出现在这一层面上的三个过程是MESSAGE DISTRIBUTION(HMDT)、MESSAGE DISCRIMINATION(HMDC)和MESSAGE ROUTING(HMRT)。各个过程彼此之间以及与相邻层面SCCP 1697或MTP2 1609的状况在图16.a中用流程框图表示,在16.b中用包含局域等候列队1601、1602、1603的流程框图表示。

    过程HMDC 1604从层面MTP2获得信令信息,并根据信息的目标节点分配这些信息。在通过过程HMDC 1604进行处理之前,信息分布到从属的过程等候队列1603中。确定给原有节点,即确定给被分配给MTP层面1605的SRP的信息被继续传导给过程HMDT 1605。这些信息被归类到相应的过程等候队列1601中,并在通过过程HMDT处理后传送给SCCP 1007。如果一信息被确定给另一个节点,则该信息由过程HMDC1604被传导给过程HMRT 1606。在处理之后,即从相应的过程等候列队1602调入后,过程HMRT 1606再把信息转发给层面MTP2 1609。同样的办法适用于层面MTP3 1608从SCCP 1607得到的信息。

    在图16.b中使用的FIFO等候队列1601、1602、1603能够存储更多的信令信息,并依次进行处理。处理的顺序由相关的延迟时间确定,并记入SRP的局域事件日历表或SS7模拟器。

    作为另一个例子,图17示出SS7的TCAP层面的模拟。根据图15所示,TCAP层面1702布置在SS7用户层面1701与SCCP层面1703之间。层与层之间以及TCAP层面1702内的信息流用箭头指明。在TCAP层面1702上,本例模拟了四个过程,即过程INVOCATION STATE MACHINE 1704、COMPONENT COORDINATOR 1705、DIALOG HANDLING 1706和TRANSACTION SUB-LAYER 1707。其中,每一个过程分配一个过程等候列队1708到1711。在处理了保存在等候列队中的一个事件后,根据图中示出的信息流调入同一层面的一个后续信息,或将一个信息继续传送给上面的或下面的SS7层面。过程顺序可由用户定义,并可与TCAP层内的实际过程操作灵活匹配。

    图18表示SS7模拟器配置参数的一个例子。首先,对各个SS7层面,可以为参与SSP与SCP之间通信的各个过程规定过程时间。其中,在本例中只规定SSP和SCP方面的TCAP和SCCP处理器以及SSP、STP和SCP范围内MTP3层面上处理器的过程时间。每一层面上分别有三个或四个过程参与。SS7层面上的过程顺序如同在SCP模拟过程中一样,业务处理程序可由用户规定,因而能与实际情况灵活匹配。每次还可以对各个过程指定一定的优先权,这一点在图中没有示出。

    图18下部所示的表中列出了可由用户定义的参数,这些参数涉及SS7范围内智能网络的拓扑结构即SCP的总数,SSP与STP之间及STP与SCP之间信号通路的总数,运行时间决定的STP与SSP之间信息的延迟,以及处理器之间的延迟。另外,信息长度是可以给定的。

    图19表示IN模拟设备中联机模式下超负荷保护模拟器1903的实施及其工作原理。在本例中,超负荷保护模拟器1903在系统数据基础上调节由通信模拟器1902生成和中继的通信量,系统数据允许经过瞬时负荷状态,特别是SCP模拟器的瞬时负荷状态表达,由联机模拟器1901管理,并由超负荷保护模拟器1903经过联机接口传送。

    在这里所举的例子中,超负荷保护模拟器1903根据自动呼叫先通后断(ACG)原理调节由通信模拟器1902生成和中继的通信量:在一时间间隔Δt1(通断时间)内,例如每次从SSP到SCP只通过一个具有预先指定特性的呼叫。时间间隔Δt2(通断持续时间)则规定,这样的紧缩措施持续多久。也可以用超负荷保护模拟器1903模拟根据“漏桶”原理的超负荷保护机理。

    超负荷保护模拟器1903(超负荷程序)由通信模拟器1902调入。调入时,它用相应的参数,例如业务识别号、信息识别号、SSP识别号、时间等发送一个呼叫。除了这些数据外,超负荷程序从联机模拟器1901得到实际的系统数据,例如CPU工作负荷,应答时间和等候列队长度。一次初始化的超负荷程序借助自身的计数器和传送的系统数据进行控制。对于每一SSP、业务和(或)业务等级,都可能存在一自身的计数器。在相应的计数器内测到一呼叫后,超负荷模拟器借助系统数据计算实际的超负荷级别。然后,从初始化表中读出实际超负荷级别的通断参数。初始化表保存在初始化文件里,该文件在起动超负荷模拟器1903时调入。通断参数是例如时间间隔Δt1和时间间隔Δt2。在时间间隔Δt1(通断时间)内每次从SSP到SCP只通过一个具有预先指定特性的呼叫;时间间隔Δt2(通断持续时间)则规定这样的紧缩措施持续多久。

    在计算实际的超负荷级别时,所有的呼叫在一预先确定的时间窗口内计数,必要时加权。加权优先按指数率,取决于呼叫的时效,新近的呼叫其加权要大于呼叫时间长的且处于后面的。此外,将负荷分配到SSP上或分配到业务上,以便能模拟业务相关和(或)SSP相关的超负荷保护,这种情况下有选择地抑制具有确定特性的呼叫。

    用户可以定义不同的超负荷级别,对不同的超负荷级别分配用户定义的通断参数。

    根据对超负荷级别的计算,相应地激活通断措施。例如使时间间隔Δt1或Δt2的长度匹配。然后,检查这样的措施是否对实际呼叫起作用。在成功的情况下向被调入的程序发送返回值TRUE(真)或一个别的标示符,否则则发送返回值FALSE(伪)或一个别的分配标示符。

    返回值由通信模拟器1902分析计算。在FALSE的情况下,以预先设定的概率生成一个后续呼叫。在TRUE的情况下,呼叫由通信模拟器1902继续传送到联机接口,再从联机接口传送给SCP模拟器或SS7模拟器。通信模拟器然后生成一个新的呼叫,过程从新开始。

    图20表示IN模拟设备中在文件模式下超负荷保护模拟器2002的实施。在文件运行时,呼叫先由通信模拟器生成,并保存在一个传送文件2001里。由于在文件运行时没有实际的系统数据能传送给超负荷模拟器2002,因此,该模拟器本身缺少以每一时间单位的呼叫次数为形式表示的实际等待处理的负荷。实际负荷与由通信模拟器发送的最大呼叫次数的预定值进行比较;该预定值保存在例如初始化文件里。根据实际输入负荷和最大输入负荷计算实际超负荷级别。然后,与联机运行相仿,从初始化表中读出新的保护参数,并激活保护措施。

    图21表示用IN模拟设备测定的模拟数据的一个例子。本例以由图6、11和18所示配置文件得出的配置为基础。SS7模拟器是活动的,而超负荷保护模拟器则是关断的。设定电话特性在0到500秒的时间间隔内每秒保持30次呼叫。

    图21.a到c表示继续统计由模拟器测定的数据。图21.a是预先选定的平均电话通信及由通信模拟器生成的电话通信各自与模拟时间的关系曲线。设定的电话通信用虚线表示,相当于上面提到的给定值,即在0到500秒的时间间隔内每秒稳定地有30次呼叫,然后每秒0次呼叫。生成的通信用实线表示,显示的统计变化为预选的平均值。在时间点t=500s后下降到零。

    图21.b所示是以秒为单位计的SSP应答时间与模拟时间的关系曲线。在电话通信保持每秒约30次呼叫不变时,根据模拟结果达到稳定状态,即SCP以0.4到0.7秒的应答时间处理传给它的询问。

    图21.c所示是处在SCP模拟器中处理的信息的总数与模拟时间的关系曲线。与期望的结果相当,SCP中的呼叫总数与SCP的应当时间有密切关系。

    图21.d到f所示为SCP统计数据与时间的关系曲线,即CPU的工作负荷(%)、CPU等候队列中的信息总数以及每单位时间由CPU处理的过程总数与时间的关系曲线。图中分别示出了最大、最小和平均CPU工作负荷、等候队列长度和转接次数。根据图21.c,在一定的时间在SCP中进行处理的信息总数平均在20到60之间变化;而根据图21.e,在等候队列中平均只有6个信息。根据这些数值以及80%的CPU平均工作负荷可以推知,在选定的配置下,CPU胜任每秒钟30次呼叫的通信出现率不成问题。

    图21.g-i表示SS7的统计数据。图21.g相当于图21.a,表示设定的和生成的电话通信与模拟时间的关系曲线。图21.h表示SS7模拟器中的信息在从SSP到SCP的线路上的延迟与时间的关系曲线(虚线)以及由SCP到SSP路程上的延迟信息(点线)。图21.i表示SS7中在SCP方向上信息总数(虚线)以及在SSP方向的信息总数(点线)与模拟时间的关系曲线。信令系统中的延迟时间远在SCP的延迟时间以下,最大值达到0.045秒。

    图21.j所示为SSP统计数据与时间的关系曲线,即被占用的接自和接至SSP1及SSP2(左边及右边的曲线)的线路总数。被占用的线路总数从起点到SSP约有300个稳定状态,由SSP1至SSP2的总通话交换时间T=300秒,这些都规定在通信文件中。

    图22所示是用IN模拟设备测定的模拟数据的另一个例子,这里表示通信出现率强烈变换的情况。通信出现率每100秒变化一次,即从每秒40次呼叫变成80次,10次,50次,和5次。SS7模拟器是活动的。图对应模拟数值的排列与图21相当。

    图22.a表示到时间点t=250s为止设定的通信出现率生成的通信结果,其中通信出现率因统计波动而发生畸变。到时间点t=250s时,生成的通信出现率发生突变,即到达IN、由通信模拟器生成的信息总数与给定值相比发生突变。这可借助于图22.j解释。所有接入网络中的线路在时间t=250s时全被占用,因此,只有很少一部分呼叫能导致一IN事件。

    在不接入超负荷保护的情况下,一旦超过每秒30次呼叫的极限,在图22所示的模拟中,SCP的应答时间猛然提高。SCP中的呼叫总数和SCP等候列队长度同样猛然增加。一旦低于每秒30次呼叫的极限,SCP就有可能处理正在等候的信息,致使延迟时间和等候列队的长度减少。虽然信息量不同,在中央信令系统中信息处理时间的变化只有0.02秒。

    图23表示以与图22所示相同的设定通信出现率、但此处是用激活了超负荷保护模拟器时所进行的一次模拟。对超负荷保护模拟器规定的最大信息出现率为每秒30次呼叫。在图23.a中,可以看出对生成的通信出现率限定到上述平均每秒30次呼叫。如图23.b所示,SCP的应答时间值因此下降到0.4到0.5秒,这相当于在图21所示一例中达到稳定的每秒30次呼叫的通信出现率时所测定的SCP应答时间。这样,应答时间比图22所示一例小了一个100的因数。

    在工商业中的可应用性:

    本发明的IN模拟设备是对所有计划研究及智能网络运行研究中的一种重要工具,以便于检测网络的性能、调整确定的给定值和探测薄弱环节。由于模拟模块的灵活性很大,能适应给定的实际情况,适应未来的实际情况也不成问题。通过用模拟值和基于模拟的参数进行比较,可以这样成功地选择实际智能网络的配置,即在给定的边界条件下实现IN的最佳效用。这样可大幅度降低智能网络的运行成本和设计成本,因为借助于IN模拟可测定智能网络及其组成部分的最优配置,并能直接转换到实际应用中,而无须在实际网络上花费代价昂贵的实验时间。IN模拟设备是一个获取管理参数和合适工具,这些参数例如能把困难的超负荷问题建立在稳定的基础上。模拟的结果还可用于开发和检验全局性的或与网络节点有关的管理功能,使这些功能比迄今使用的超负荷保护机理能更有效地实现和使用。

    标号清单:电话总局                                            101SSP                                                 102STP或SRP                                            103SCP输入处理器                                       104电话有效信道                                        105SS7信道                                             106、107、108SCP                                                 109通信模拟器                                          201、301、401、1902SCP模拟器                                           202、302、402SS7模拟器                                           303、403、503传送文件                                            203、204、304、305、306、307、

                                                    406-409、2001SCP输出文件                                         205、308、423通信输出文件                                        206、309SS7输出文件                                         310SCP输入文件                                         207、311、416通信输入文件                                        208、209、210、211、212、312-

                                                    316、411-414SS7输入文件                                         317、415超负荷保护模拟器                                    404、502、1903、2002用户工作面                                          410记录文件                                            417-420文件名文件                                          421超负荷保护输入文件                                  422黑盒子                                              501CPU                                                 1201、1301、1401、1402、1403、

                                                    1404LAN(用于连接到SS7)                                  1202、1203业务专属等候队列                                    1204、1205、1206、1207、1410、

                                                   1411IN信息/事件                                        1208没有运行能力的过程的等候                           1209、1309队列优先权等候队列(适于被激活的、有运行能力的过程)                            1210、1407过程专属等候队列                                   1302、1303、1304、1305、1601、

                                                   1602、1603过程例行程序                                       1307-1310、1408、1409、1413-

                                                   1416、1604、1605、1606、1704-1707前端系统ST2000                                     1405计数器                                             1406“等候事件i                                        1412SS7Y用户层面                                       1501、1701TCAP层面                                           1502、1702SCCP层面                                           1503、1703、1607MTP层面                                            1504、1505、1506、1608、1609联机模拟器                                         405、1901

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资源描述

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本发明涉及模拟智能网络(IN)的性能的模拟设备,它具有以下组件:1.一根据通讯信息理论的定律模拟任意IN典型事件顺序的模块(通信模拟器)(201、301、401);2.在运用过程模型的条件下事件定向模拟业务控制点的模块(SCP模拟器)(202、302、402);3.在模块之间进行数据传送的介体(203、204、304307、406409);4.输入和存储网络配置、通信业务技术条件和其它模拟参数并将。

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