Hệ thống giám sát chất lượng dịch vụ và chất lượng mạng thông qua giám sát thông tin báo hiệu số 7 – SS7

Giới thiệu chung

Trong mạng Viễn thông Việt Nam hiện nay, việc quản lý chất lượng mạng và chất lượng dịch vụ chưa được quân tâm đúng mức. Có rất ít các sản phẩm hỗ trợ cho công việc này. Hiện nay,hầu hết các tổng đài đã được trang bị hệ thống báo hiệu số 7. Trong các phương thức báo hiệu, báo hiệu số 7 là giao thức báo hiệu thành công nhất được sử dụng phổ biến nhất. Trong mạng Viễn thông nói chung, các mạng báo hiệu đóng một vai trò rất quan trọng. Chất lượng mạng báo hiệu ảnh hưởng một cách trực tiếp và tức thời đến chất lượng các dịch vụ. Do đó việc giám sát định kỳ các mạng báo hiệu là việc làm bắt buộc. Phương thức giám sát mạng hiện tại thường dựa trên các máy đo đắt tiền và yêu cầu người khai thác cần có hiểu biết sâu về các máy đo, mặt khác các máy đo này thường phải giám sát tại chỗ và chỉ hỗ trợ một cửa  sổ giám sát.

Hệ thống giám sát chất lượng dịch vụ và chất lượng mạng của CDIT là một hệ thống hoàn chỉnh gồm cả phần cứng và phần mềm, với nhiều ưu điểm vượt trội so với các dòng sản phẩm cùng loại hiện có như:

-Tính mở cao: sản phẩm cung cấp các giao diện mở cho các 3^rd Party

-Cho phép giám sát từ xa:

-Cho phép giám sát đồng thời nhiều Client, vì thế hệ thống có thể tạo thành hệ thống giám sát toàn mạng lưới.

-Giao diện linh hoạt, dễ sử dụng: Không giống như các máy đo chuyên dụng đắt tiền của nước ngoài, đòi hỏi người sử dụng phải có các hiểu biết sâu sắc. Với sản phẩm của CDIT, những người làm nhiệm vụ giám trực tiếp, đến những người làm công tác quản lý chung đều có thể sử dụng.

-Giá thành rẻ: Với việc tự làm chủ hoàn toàn từ phần cứng đến phần mềm, giá thành của sản phẩm rẻ hơn rất nhiều so với các sản phẩm của nước ngoài

Các tính năng cơ bản của hệ thống

• Capture thông tin báo hiệu trên mạng bằng Board phần cứng giao diện E1.
• 4 port/board. Phầm mềm có thể giám sát đồng thời 4 Board.

SS7 Analyzer: Phần mềm máy đo Phân tích chi tiết các bản tin SS7 như một máy đo chuyên dụng.

Hình 1. Tính năng hệ thống giám sát chất lượng mạng và dịch vụ

• Cung cấp giao diện GUI: Giám sát QoS and Network Performance.
• Cho phép tạo Báo cáo về chất lượng mạng và dịch vụ theo Chuẩn ITU-E422.
• Trace Call and CDR Realtime.
• Đối soát ghi cước.
• Giám sát tập trung toàn mạng báo hiệu số 7.
• Giám sát từ xa qua mạng IP, Nhiều App-Client có thể kết nối đồng thời đến các Server đặt tại nút mạng cần giám sát.

Các giải pháp ứng dụng hệ thống

Protocol Tester

Hình 2. Ứng dụng sản phẩn cho đo kiểm

Hệ thống có thể được sử dụng như một máy đo chuyên dụng phục vụ cho việc đo kiểm tại một điểm nào đó trên mạng lưới. Ví dụ như đo kiểm chất lượng dịch vụ của một tổng đài nào đó.

Với giải pháp này hệ thống chỉ cần một board phần cứng đựng trong box nhỏ gọn và một LapTop là có thể sử dụng đo kiểm thay thế cho một máy đo chuyên dụng của nước ngoài như Tektronix-K1297 hay ALU-A9619 cho mạng SS7.

Hệ thống đã được đo kiểm với các máy đo chuyên dụng trên và triển khai thử nghiệm trong Lab cũng như trên mạng lưới cho kết quả ổn định, chính xác với độ tin cậy cao.

For Public Network Operator

Hình 3. Ứng dụng sản phẩm cho giám sát toàn mạng lưới

Với giải pháp này, Ta có thể quản lý toàn bộ mạng báo hiệu của một Operator. Với trung tâm xử lý, điều hành tập trung, nhà quản trị có thể giám sát chất lượng mạng và dịch vụ ở bất kỳ điểm nào trên toàn mạng lưới.

Kiến trúc hệ thống

Hệ thống gồm có các thực thể sau:

• Phần Cứng:
  • Board SS7: giao tiếp E1 và capture bản tin báo hiệu từ mạng lưới
• Phần mềm:
  • Mon_Server: Tiếp nhận và phân tích sơ bộ các bản tin báo hiệu C7 do Board phần cứng gửi lên
  • Mon_Client: Giao diện hiển thị và decode các bản tin C7 như một máy đo chuyên dung,  và làm server cho các Application Server(là các Server cung cấp các dịch vụ giá trị gia tăng). Các Client có thể chạy trên cùng mạng LAN với Server hoặc từ xa qua mạng IP.
  • QoS_App: Giao diện ứng dụng giám sát QoS and Network Perfomance.
  • CDR_Compare: cho phép đối soát ghi cước và tạo báo cáo

Kiến trúc hệ thống được thể nhiện như hình 4:

Hình 4. Kiến trúc hệ thống giám sát chất lượng mạng và dịch vụ thông qua phân tích ISUP

Hardware

• Giao tiếp
  • E1- G730, 120Ω: 4-Port/Board, capture bản tin C7.
  • Ethernet 100Mbps: truyền dữ liệu và config qua Web.
  • USB:
  • RS232:
• Công nghệ: SMD, mạch in 4 lớp, Phủ chống ẩm, tĩnh điện.
• Power input: 220V~ hoặc USB power.
• Power: 5V ± 0.25V, 400mA.
• Layout:
  • Rack chuẩn 19inch 3U.
  • Box: 20x30x2U.
• Môi trường làm việc:
  • Độ ẩm: ≤85%.
  • Nhiệt độ làm việc: 0-85^oC.

Protocol Analyzer

Chương trình phần mềm cho phép trace và phân tích chi tiết các trường của bản tin báo hiệu, giống như một máy đo chuyên nghiệp K1297.

Hình 5. Giao diện Phân tích bản tin báo hiệu số 7

QoS and Network Performance

Phần mềm QoS_App cung cấp các giao diện cho phép người giám sát hệ thống biết được trạng thái hoạt động của mạng, Cung cấp các tham số về chất lượng mạng và dịch vụ một các trực quan. Trong phạm vi bài báo chung tôi chỉ liệt kê một số tính năng cơ bản dưới đây.

• Chương trình có khả năng đo tải trên các kênh báo hiệu SS7 theo thời gian thực

Hình 6. Giám sát lưu lượng báo hiệu SS7 thời gian thực

• Chương trình có thể Tự detect các PoinCode và vẽ topo logic kết nối giữa các PC, Phân tích tỉ lệ các loại bản tin MTP3 thời gian thực, Có thể chỉ ra các CIC được dùng giữa các PoinCode khác nhau, Chức năng xem lưu lượng cuộc gọi giữa các PC khác nhau theo thời gian thực

Hình 7. Giám sát trạng thái kênh và kết nối theo thời gian thực

• Cho phép trace các bản tin và có thể lọc theo các điều kiện khác nhau: Port vật lý(Link ID), OPC, DPC, Các bản tin Lớp MTP3 : MNGT, SNTM, SCCP…, Kênh CIC, Duration, CV, Các bản tin ISUP : IAM, ACM, ANM, REL, RLC…

Hình 8. Giao diện Trace các bản tin ISUP

• ISUP: Cung cấp các tham số chất lượng mạng và dịch vụ một các trực quan và nhiều thông tin khác liên quan tới các bản tin báo hiệu ISUP. Với chức năng này, người sử dụng có thể xem một loạt các thông số về chất lượng dịch vụ và chất lượng mạng như Thời gian thiết lập cuộc gọi trung bình, thời gian giữ kênh trung bình, tỉ lệ cuộc gọi thành công, BHCA, Erlang của kênh, trạng thái các bản tin ISUP ..v.v.

Hình 9. Giao diện Giám sát các thông số chất lượng mạng và dịch vụ

• CDR: Trace CDR realtime, cho phép export ra file CDR. Show toàn bộ các bản tin báo hiệu của một cuộc gọi bất kỳ.

Hình 10. Giao diện Trace CDR realtime

• Tạo báo cáo chất lượng mạng và dịch vụ

Hình 11. Tạo báo cáo

• So sánh CDR: Cho phép so sánh, kiểm tra quá trình ghi cước của tổng đài có đầy đủ và đúng hay không. Tạo báo cáo và lưu dưới dạng pdf.

Hình 12. Giao diện Báo cáo kết quả đối soát CDR

Thời gian phát triển: 2007-2008

Địa chỉ ứng dụng:

Hệ thống đã được thử nghiệm trong phòng Lab của CDIT và thử nghiệm trên thực tế mạng lưới tại tổng đài Thuận Thành-Bắc Ninh và tổng đài Uông Bí-Quảng Ninh.

Hệ thống cũng được kiểm chứng bởi Viện KHKT Bưu Điện với các máy đo chuyên dụng của nước ngoài.