ISDN与GSM间PRI接口通信质量监测系统分析

汪琛龙

(河南大学 欧亚国际学院，河南 开封 475001)

1 通信接口质量监测现状

目前通信专业的GSM接口监测包括Abis(BSC与BTS)接口监测、A接口(MSC与BSC)监测和PRI接口(MSC与ISDN)监测，通过对这些接口上呼叫的信令流程、数据传输过程及线路状态等进行完整的监测和记录，并采用综合分析和联合诊断技术、多层协议分析与解码技术、多用户实时跟踪与查询技术等手段，进行故障定位和分析、通信网络优化与维护以及干扰分析，提供GSM网络发生故障的位置。

ISDN与GSM接口诊断系统从实时监测和综合运行维护角度出发，采用智能化采集手段，以大量数据为基础，满足对故障定位、隐患提前预警和数据分析的需求。

2 监测规范及关键技术

2.1 监测规范

ISDN与GSM接口诊断系统应遵守国家颁布的系统相关标准和技术规范。在任何情况下不得影响GSM系统的正常运用，满足安全性、可靠性的要求；系统应能兼容不同厂家的GSM系统；系统应具备GSM通信线路拓扑展示功能，能够体现线路运行状况、线路负荷、带宽使用率、线路误码和信号强度等内容；系统应具备GSM业务数据包按通信协议分层结构进行分析的功能，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、安全层和应用层；系统应具备GSM业务告警功能，例如链路断开时发出告警；系统应支持维护人员身份识别和权限管理功能，只有具有管理员权限的人员才能对监测设备的参数进行修改。

ISDN与GSM之间通信接口是以E1为物理通道传输的业务，也叫30B+D。E1是一个2 M的物理通道,它有32时隙，0时隙用于同步，16时隙一般作为D信道来传输信令，其他用作B信道来传输数据。其物理、电气和机械特性符合ETS300 011和ITU-T I.431的规定，接口速率为2 048k bit/s，数据传输符合ITU-T V.110和ITU-T X.30的相关要求。为了不影响通道的质量需选择一种并联的接入方式，且对通道的衰减不应超过1db。

2.2 关键技术

GSM网络与ISDN进行通信，其中ISDN放置于中心机房，GSM地面设备放置于通信机房，ISDN与通信侧的MSC通过2M线缆进行连接。阻抗转换器跨接方法如图1所示。

其中：ISDN服务器连接至阻抗转换器的电缆为6类屏蔽直连网线(568B-568B)；阻抗转换器和防雷模块之间采用2M线缆，两端均为BNC公头(针)；防雷模块外线侧一端的接口为BNC公头(针)，2M通道连接电缆需要BNC母头(孔)接口。

为实现ISDN侧PRI接口的监测，需在ISDN侧通信柜部署PRI接口监测设备，组网示意图如图2所示。

(1)将MSC配线架与ISDN接口柜中的阻抗转换之间的E1线缆在阻抗转换器侧断开并接入高阻三通。

(2)从高阻三通分出两路E1，未经过高阻的一路进入ISDN阻抗转换架，经过高阻的一路进入监测。

(3)监测的一路E1接入采集设备进行采集、解析、存储、分析和诊断。

图2 监测设备组网示意图

经过验证此接入方式不会对通道发送数据且对通道信号的衰耗仅为0.45 db。

3 监测系统构架及关键指标

3.1 系统构架

该系统所有功能模块包括采集单元、数据库、综合分析服务器、交换机、维护终端和高阻跨接器。系统模块如图3所示。

图3 系统模块

其中，高阻跨接器复制一部分通道信号用于监测且不影响通道质量，采集单元实现对监测数据的抓包。维护终端用于采集数据及通道状态的展示。交换机用于系统内部设备的局域网连接。综合分析服务器通过FPGA解析ISDN通信协议，实现链路状态检测、业务数据留存并实时对异常事件告警。数据库用于数据留存满足存储数据不少于六个月，重要数据永久存储。

3.2 系统关键指标

能够监测到的具体通道质量指标主要有信号强度、链路LOS告警数、链路AIS告警数、链路LOF告警数、E3错误计数、E5错误计数、链路误码秒数、链路严重误码秒数、链路中断数、接收字节数、接收帧数、接收错误帧数、发送字节数、发送帧数、发送广播数和发送错误数等。

4 结语

目前，SDN与GSM通道质量的监测系统在实验运行期间设备状况良好，数据采集入库一直正常，协议解析程序及网管客户端经过多次调试升级已完全实现开发任务且运行期间对ISDN与GSM之间通道未造成任何影响，通过CRC校验查看未对通道造成干扰。此系统在日常巡检工作中可以直观地告诉维护人员当前通道状况，故障分析时通过采集的全流程日志为故障分析定位提供了有力的依据。

以往维护人员对ISDN与GSM之间通道状态无法直观地查看到，只能到出现告警或链路超时分析时才能发现通道存在的问题。而ISDN与GSM通道质量的监测系统可通过一系列的通道状态指标(LOS、LOF、AIS、E3、E5等)反映通道当前的状态，在链路建立及释放时可弹出提示，在发生链路故障时可及时上报告警。

ISDN与GSM通道质量监测系统的日志查询功能提供了完整的分层日志留存(物理层、数据链路层、网络层、传输层、安全层和应用层)，在联合MSC侧数据对链路超时进行分析时，为维护人员提供了有力的数据支撑。

从ISDN与GSM通道质量监测系统的运行及使用情况来看，该系统解决了长期困扰维护人员的维护难题，其科学性与合理性得到了认证。