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WCDMA专题培训 信令基础知识 信令网基础窄带7号信令系统宽带7号信令系统 提纲 信令的基本概念信令网的基本概念 信令网基础 信令的定义信令的分类 信令的基本概念 建立通信网的目的是为用户传递包括话音信息和非话音信息在内的各种信息 因此在各设备之间就会交互各种各样的 信息 使网中的设备能够协调动作 设备之间传递的这些信息称为信令 通俗一点说 信令就是设备之间的 语言 用来交流各自的状态和目的信令协议 信令方式 每一种语言都有自己约定俗成的守则和规约 信令也必须遵守相关组织规定的规则 信令的定义 结构形式未经编码的信令 其代表是中国一号信令 它采用六中取二或四中取二的方式组成不同的信号 不对信号做编码处理 已经编码的信令 如七号信令 传递方式混合方式 是将上述两种方法全采用的方式 端到端的方式 Endtoend 七号信令中的SCCP层就采用此种方式 逐段转发的方式 Linkbylink 七号信令系统的MTP层按这种方式传递信息 信令方式 控制方式非互控 类似全双工的概念 也就是甲方向乙方发送信令不受乙方的控制 乙方同样如此 双方不必等对方的响应就可以采取下一步举措 七号信令采用非互控方式 半互控 类似汽车调度的半双工方式 一方接受另一方的信息后才能决定下一步的动作 而另一方并不受控制 全互控 双方互相控制 协调完成工作 如中国一号 信令方式 续 按照信令的传递区域区分 用户线信令用户话机和交换机之间传送的信令 如摘挂机信令 拨号音 忙音信令等 这类信令的最大特点是少而且简单 局间信令交换机与交换机间 或交换机与网管中心 数据库之间传送的信令 这类信令比用户线信令数量要多的多 而且复杂的多 信令的分类 按照信令传递通道与话路之间的关系区分 随路信令用于传递话音信息的通道用来传送该话路有关的各种信令 或某一信令通路唯一地对应于一条话路 信道 中国一号就是典型的随路信令 共路信令 公共信道信令 将传送信令的通路与传送话音的通路分开 将信令集中在一条双向的信令链路上传递 NO 7信令属于公共信道信令 信令的分类 续 按功能区分 线路信令具有监视功能 用来监视主 被叫的摘挂机状态及设备的忙闲 因此又叫监视信令 路由信令具有选择路由的功能 如主叫所拨的被叫号码 又称选择信令 管理信令具有可操作性 用于电话网的管理与维护 又称维护信令 信令的分类 续 信令网的组成工作方式信令点编码信令路由 信令网的基本概念 信令网通常由三部分构成 信令点 SP 信令点是处理控制消息的节点 产生消息的信令点为该消息的起源点 消息到达的信令点为该消息的目的信令点 信令转接点 STP 具有信令转发功能 能将信令消息从一条信令链路转送到另一条信令链路的信令节点称为信令转接点 信令链路 SL 两个信令点之间传送信令消息的链路称为信令链路 直接连接两个信令点的一组链路构成一个信令链路组 信令网的组成 信令消息所取的通路与消息所属的信令关系之间的对应关系直联工作方式 信令链路和话路群都终结于两为了便于信令网的管理 各国的信令网是独立的 每个信令网具有自己的信令编码规则 准直联工作方式 通过STP转接完全分离工作方式 信令传送和话路网完全无关我国采用直联和准直联相结合的工作方式 信令网的工作方式 为了便于信令网的管理 各国的信令网是独立的 每个信令网具有自己的信令编码规则 国际采用14位 分为大区识别 我国4 区域网识别 我国120 信令点识别国内采用24位 分为主信令区 分信令区 分信令区信令点 信令点编码 信令消息从源信令点到目的地信令点所走的路径正常路由未发生故障的正常情况下的信令业务流的路由迂回路由因信令链路或路由故障造成正常路由不能传送信令业务流而选择的路由称为迂回路由 信令路由 信令路由图 信令路由 续 信令网按结构可分为无级信令网分级信令网区别 有没有信令转接点 没有信令转接点为舞技信令网 有信令转接点为分级信令网我国的信令网结构我国信令网为分级信令网 共分三级 高级信令转接点 HSTP 低级信令转接点 LSTP 和信令点 SP 信令网结构 信令网结构 续 信令网组成 HSTP HSTP LSTP LSTP LSTP LSTP SP SP SP SP 现网三级结构的信令网 A B SP SP 我国信令网结构的特点第一级HSTP通常成对出现 分别位于A B两个平面并相连 处于同一平面内各个HSTP网状相连 非同平面的非成对出现的HSTP不连 如上图所示 第二级LSTP通常也成对出现 每个LSTP至少要分别连至A B平面内成对出现的HSTP 每个SP至少连至两个STP HSTP或LSTP 信令网结构 续 信令网基础窄带7号信令系统宽带7号信令系统 提纲 窄带7号系统简介各层协议介绍 窄带7号信令系统 一种公共信道信令方式的局间信令特点 信道利用率高信令容量大传递速度快模块化结构 一个系统内多种应用并存信令网与通讯网分离 便于运行维护可以方便的扩充新的信令规范N0 7信令的功能级结构 窄带7号系统简介 窄带7号系统简介 续 MTP1 SCCP MTP3 MTP2 INAP ISUP TUP OMAP MAP TCAP OSI1 OSI2 OSI3 OSI4 6 OSI7 第四级 第三级 第二级 第一级 七号信令各功能级 第一级 信令数据链路功能级第二级 信令链路功能级第三级 信令网功能第四级 用户级 MTP 消息传递部分 用户之间可靠的信令传递 各种不同用户部分组成 每个用户部分有相关的信令功能和过程 信令数据链路功能级MTP1提供信令点间双向的数据传输物理通道 2048kbps的物理传输通道 E1 64kbps 32个时隙 第二级 传输通道路 传输通道路 信令终端1 信令终端2 信令终端3 信令终端n 长见的MTP1定义 信令链路功能级MTP2提供可靠的传送信号消息的信令链路 信令单元定界信令单位定位差错检测差错校正初始定位信令链路差错率监视流量控制处理故障控制 a 消息信令单元MSU 8 6 1 7 1 7 8 2 16 8或16 b 链路状态信令单元LSSU c 插入信令单元FISU 信令网MTP3 用户信息 路由字段 识别 路由 分配 信令网MTP3功能 信令链路的负荷分担 A B SLS 0 SLS 1 F SLS 0 SLS 00 SLS 1 SLS 01 SLS 10 SLS 11 A C E D B 直联 准直联 ISUP 承载业务不受限64Kbps电路交换3 1KHz音频不受限2 64Kbps不受限384Kbps不受限3192Kbps 补充业务主叫识别主叫限制呼叫保持呼叫限制三方呼叫无应答前转遇忙前转闭合用户群 话音业务 ISUP消息格式 1010 路由标记 消息类型编码 必备固定部分 必备可变部分 任选择部分 87654321 ISUP基本呼叫 用户 交换局 交换局 交换局 用户 SETUP CALLPROC IAM IAM SETUP CALLPROC ALERT CONN ALERT CONN ACM ACM ANM ANM CONNACK CONNACK SCCP支持电路相关的信令电路无关的信令提供面向连接的服务非面向连接的服务扩展了MTP3的地址能力子系统号码SSN标识一个信令点内多个SCCP用户SCCP的地址是全局码GT SPC和SSN的组合 电路相关和电路无关信令 MTP ISUP MTP ISUP Trafficcontrol MTP ISUP Trafficcontrol Trafficcontrol MTP SCCP MTP SCCP MTP SCCP MAP MAP 电路相关 电路无关 面向连接和非面向连接服务 节点1 SCCP1 UDT 节点2 SCCP2 数据传送 节点1 SCCP1 连接请求 节点2 SCCP2 数据传送 连接证实 UDT 连接释放 释放完成 建立连接 释放连接 非面向连接服务 面向连接服务 SCCP消息类型 SCCP 无连接业务 4种 面向连接业务 14种 SCCP管理 5种 UDTUDTSXUDTXUDTS CR CC CREFRLSD RLCDT1 DT2AKEDEARSR RSCERRIT SCCP消息结构 路由标记 消息类型编码 必备固定部分 必备可变部分 任选择部分 87654321 0011 SCCP参数 SCCP消息 MTP消息 SCCP消息结构 路由标记 消息类型编码 必备固定部分 必备可变部分 任选择部分 DPC OPC SLS 参数1 参数2 参数n 指针 参数1 参数n 参数1 参数2 参数n SCCP地址参数结构 必备可变部分 指针 被叫用户地址 主叫用户地址 地址长度 地址指示语 GT SPC SSN SCCP地址参数结构 地址指示语 备用 选路指示 GT指示 SSN指示 SP指示 0000地址字段不包含全局名0001全局名仅含地址属性表示语0010全局名仅含翻译类型0011全局名包含翻译类型 编号计划 地址信息编码方式0100全局名包含翻译类型 编号计划 编码方式 地址属性表示语 GT编码 GT40100 地址信息 地址性质表示语 奇 偶 编号方案 编号计划 翻译类型 0 0001ISDN 电话编号计划 E 164 0111ISDN 移动编号计划 E 214 0001BCD奇0010BCD偶 0000001用户号码0000010国内备用0000100国际号码 SCCP寻址和选路三种选路方式DPC SSNGTGT SSN如果GT选路 要GT翻译GT翻译 GT SPC SSN GT翻译过程 节点的资源有限 一个节点的SCCP无法翻译所有的GT 因此可以在始发端GT翻译成某个中间点的DPC 该中间点的SCCP再将GT翻译成最终目的地的DPC 一个消息可以有若干个转接点 MTP SCCP MAP 定义 电话用户部分 TUP ISDN用户部分 ISUP TUP和ISUP的消息格式 SIO 业务信息字段 0100表示TUP用户 TUP和ISUP OPC SIF 信令信息字段 标题码 CIC DPC TUP消息 IAM 初始地址消息IAI 带附加信息的初始地址消息ACM 地址全消息ANC ANN 应答计费 不计费消息CLF 前向拆线消息RLG 释放监护消息CBK 后向挂机消息 ISUP消息 IAM 初始地址消息ACM 地址全消息ANM 应答消息REL 释放消息RLC 释放完成消息 TUP和ISUP消息 TUP呼叫流程 事务处理应用部分目的 消息传递与呼叫控制分离 与具体应用无关消息结构 TCAP 信息单元 标签 长度 内容 区分类型和负责内容的解释 规定内容长度 单元实体 要传送的主要信息还可以嵌套信息单元 信息单元 信息单元 为了向所有业务提供统一支持 TCAP分为两层 CSL 成分子层TSL 事务处理子层 TCAP 分层结构 成分子层CSL 事务处理子层TSL SCCP N原语 TR原语 TC原语 TC用户 移动应用部分信令作用在各个实体之间交换与电路无关的数据和指令 从而支持移动用户漫游 切换和用户鉴权等网络功能 同时MAP还和数据库等部分配合负责对业务进行判断处理分为MSC MAP VLR MAP HLR MAP EIR MAP MAP 业务处理位置更新和IMSI分离鉴权呼叫的处理短消息呼叫无关补充业务 MAP 业务处理 MAP 位置更新 MAP 鉴权 MAP呼叫处理 出呼叫 MAP呼叫处理 提供漫游号码 MAP呼叫处理 入呼叫 MAP短消息 起呼 MAP短消息 终呼 呼叫无关补充业务 信令网基础窄带7号信令系统宽带7号信令系统 提纲 宽带7号信令系统简介各层协议介绍 宽带7号信令系统 整个宽带系统划分为物理层 ATM 业务特定面向连接协议 SSCOP 业务特定协调功能 SSCF 宽带消息传递部分第三级 MTP3b 宽带信令连接控制部分 B SCCP 宽带7号信令系统简介 B SCCP协议层次结构 宽带7号信令系统简介 续 SSCOPSSCF NNILMMTP3bB SCCPRANAP 各层协议介绍 SSCOP利用ATM CPCS和SAR提供的无证实的数据传输服务 同时它为用户提供可靠的可变长业务数据单元 SDUs 的传输服务主要功能 SDPDU的顺序控制 保证SDPDU序列的连续性与完整性可纠错并有重发功能 首先依靠SDPDU序列号来判断信息是否丢失 然后重新发送丢失了的数据流量控制 通过滑窗机制 接收方可对发送方的数据传输速率进行控制 向层管理进行差错报告链路保持功能 当两个SSCOP用户端之间在较长时间内无数据传输时 可定时地发送POLLPDU来确认该链路还保持在连接状态 SSCOP SSCOP主要功能 续 本地数据检索 SSCOP的用户SSCF可利用这个功能来将发送队列或发送缓存中的数据取回连接控制功能 用于实现连接的建立和释放 并在连接出现问题时进行再同步的操作传递用户信息 该功能允许SSCOP端的用户数据通过SSCOP协议来传输 这可有两种选择 即有证实的数据传输 无证实数据传输与管理数据传输检测SSCOP协议实现中产生的差错并进行恢复在收 发双方间互通状态信息 SSCOP 续 SSCF NNI协助SSCOP共同完成链路级功能主要功能 链路的建立过程包括定位过程 证明过程 可以没有 数据传输过程 为MTP3b提供信令传递的通道链路的释放过程 释放连接 不能再为MTP3b提供可靠的数据传输SDU的获取 在链路不可用后 MTP3b进行链路的倒换 取回已发出去而对端没有收到的消息非确认传输 消息可以在任何状态下传输 但不进行确认信令链路错误监视 配合LM 实现对链路的监控 分散在各个处理中 SSCF NNI LM是ATM信令适配 SAAL 的管理层 SAAL包括SSCOP SSCF 对应于OSI七层模型的逻辑链路层 提供点到点的链路连接功能 所以LM的主要功能也就是监测管理连接的链路性能 状态 处理链路故障主要功能 链路状态管理 LM与SSCF SSCOP交互 跟踪链路状态 同时对来自SSCF和SSCOP的错误报告进行处理 记录管理信令链路的Proving 当链路两端SSCOP连接完成进入数据传送阶段通知SSCF SSCF将发送测试消息到对端时以测试链路错误率是否合乎要求 LM根据SSCOP的MAA ERROR IND和SSCF的MAAL REPORT IND确定链路是否满足质量要求 LM 主要功能 续 处于服务 InSerivce 状态链路的错误监测 监测当链路处于服务状态时链路的出错率 必要时释放该链路监测NOCREDIT的超时 SSCOP中的流量控制功能在流量过大的情况下会关闭接收 LM必须能监测这种情况持续的时间 当持续时间过长LM应能够及时释放此条链路监测最近两次发生的SSCOP协议恢复间隔 监测SSCOP发生协议恢复事件的频率 两次恢复间隔小于值时释放该链路 LM 续 MTP3b具有窄带MTP3的全部功能和窄带MTP3的主要区别 最大可传输的消息长度倒换时 倒换消息变为扩展的倒换消息 XCO和XCA 消息序列号长度不同 是3个字节在ZXWNSGSN系统中 窄带MTP3和宽带MTP3b是合一的 屏蔽了底层的细节 同时对上下层提供统一接口 简化了处理且便于维护 ZXWNSGSN系统的MTP3b同时管理64kbps 2048kbps和宽带三种链路 通过区分链路属性进行不同处理 同时支持SCCP 宽窄带合一 用户 MTP3b 宽带信令连接控制部分 B SCCP 新增部分 长单位数据消息 LUDT LUDT用于SCCP节点无连接模式下发送数据 在没有分段的情况下与传递高达3949个八位位组的网络业务数据单元 NSDU LUDT用于无连接协议的类别0和类别1长单位数据业务消息 LUDTS LUDTS用于向起源SCCP指出 LUDT不能被传递到目的地 只有LUDT中设置了发生错误时返回消息 才发送LUDTS B SCCP RANAP概述RANAP功能 RANAP RANAP位于网络层的最下面 是传输层SCCP的用户 同时 RANAP为上层的MM GMM和HO等模块实体提供服务 以便完成呼叫 切换等功能 RANAP还接受RANAP编解码模块提供的编解码服务 将从SCCP传来 传出的消息进行解码 编码的工作 RANAP概述 管理模块功能业务处理模块功能网管业务功能多模块管理功能 RANAP功能 交换局维护功能 负责信令点可达 不可达 闪断等状态的处理 各RANAP模块间实时同步交换局间过载处理功能 侦测到本交换局过载 向邻接局报告 收到邻接局的过载信号 进行相应的业务限制处理交换局间全局复位功能 由于信令点断开时间太长或初次启动及双方资源不同步等原因 发起全局复位功能 交换局两端RANAP资源进行复位复位资源 交换局本地或对方需要对部分Iu口资源进行复位而进行的操作错误指示 当RANAP信号在解码中出现问题时 可以根据需要选择向对端局发送错误指示信号 通知对端局 管理模块功能 RAB指配功能 在呼叫过程中需要对业务数据承载进行指配的功能重定位过程 当RNC或UE侦测到业务质量下降 且与临近RNC进行测量后决定重定位 由RNC发起该过程 CN侧控制重定位过程 将话路切换到业务质量高的上去 重定位过程有多种 有系统内切换和跨系统切换Iu口释放过程 当RNC侧检测到一些错误导致需要释放Iu口信令关联时 或CN不再需要Iu信令关联存在时 RNC CN都可以发起Iu口的释放过程 释放Iu口信令关联和相关的资源SRNS上下文转移过程 SRNS数据前转指示过程 仅为CN查询所用 如在从UMTS到GSM的路由区更新中 SGSN向RNC查询相关Rab的上下文信息 在对GSM的鉴权 加密等GMM操作通过后 SGSN向RNC发送SGSNDATAFORWARDCOMMAND消息 要求RNC向新的SGSN前转数据 数据传完后 发起IuRelease过程