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文档简介

第3章信令系统

3.1信令系统概述3.27号信令

无论何种交换机,在通信网中均应完成功能包括接入功能、交换功能、信令功能和其它控制功能。3.1信令系统概述

一、信令系统

传送用于建立和拆除通信通道的信号,如此信号即为信令。此外,还要传送通信网维护、管理和统计等方面的信息,这些信息也属于信令。信令的传递和处理必须遵守一定的规约,以便发/收方都能够理解并执行,这些规约统称为信令方式。完成信令方式所规定的传递和处理任务的功能实体称为信令设备,其是通信网络中信息转接设备的重要组成部分。

信令方式与信令设备构成了通信网络的信令系统。信令系统的设计涉及到信令的定义、信令的编码、信令的传输、信令的处理四大方面。3.1信令系统概述

二、信令定义根据实际应用确定所需的信令条目,并给出它们准确的含义和功能。根据实际应用环境,信令系统需要定义一个合适的信令集合,该集合内的信令应满足通信设备接续和拆除,以及信令网维护管理的需求。通信网信令可以从多个角度来划分。(1)根据信令作用区域,信令可分为用户信令与局间信令,局间信令又可进一步分为随路信令与共路信令。(2)根据信令功能,信令可划分为监视信令、地址信令和维护管理信令。在此,我们从信令作用区域角度,简要介绍一下用户信令和局间信令的定义。3.1信令系统概述

二、信令定义

2.局间信令

局间信令除应包括终端所需的各种接续信令外,还需包含能够实现网络管理等方面功能的信令。下面主要介绍一些局间信令集合中所特有的信令条目。(1)路由。在网络发生局部故障或拥塞的情况下,可以利用路由信令知相关交换局,使其暂时修改原定的路由方案。(2)管理。用于传送网络状态信息。(3)用户类型。用于指示用户的类别、权限等。

3.1信令系统概述

二、信令定义

2.局间信令(4)业务类型。用于说明呼叫本身的特点,一般反映呼叫所需涉及的通信设备。(5)维护。用于维护网络的正常运行。这类信号通常包括试验信号、试验呼叫指示信号、故障报警信号以及诊断/维护命令等。(6)计费。用于在交换局间传送一些有关计费的信息。3.1信令系统概述

三、信令编码

信令编码即是根据传输系统的特性,确定各条信令的信号形式及格式。在对信令条目进行定义后,为了传输和处理的目的,各信令还要加以编码,以便易于发送和接收识别。(1)信令编码与传输系统特性、信令处理设备的信令处理方式等有密切关系。(2)信令编码必须与传输系统相适应。由于传输系统有模拟和数字之分,所以信令也相应存在模拟编码和数字编码两种方式。(3)信令编码也与信令设备的信令处理方式有关。。3.1信令系统概述

三、信令编码

示例:在电话通信情况下,对于局间信令中的“请求”信号,若使用模拟传输系统,则可用时长为150ms的2600HZ正弦模拟信号来表示,而若采用数字传输系统,在数字30/32PCM线路上,则可用“0000”来表示。。3.1信令系统概述

四、信令传输共路信令传输通道方式图示:

地址信令在多段路由上的传输方式有三种。(1)“端到端”传输方式。信令传输较快,但当网络结构变化时,号码翻译表、路由选择顺序表等端局数据都需要相应变动。(2)“逐段转发”传输方式。信令传输较慢,各交换局依赖性较小,路由改变方便。(3)混合方式。是上述两种方式的结合使用。3.27号信令

一、7号信令网1.7号信令网拓扑结构7号信令网实际上是一个逻辑上专用的分组数据交换网,由信令点SP、信令转接点STP和信令链路组成,其中,SP是信令网传输信令消息的源点和目的点,STP是转发信令信息的节点。在拓扑结构上,7号信令网通常采取分级结构。我国7号信令网分级结构如图:

信令区的划分和STP的设置虽然信令网是一个与电话网相互独立的网络,但由于信令网是电话网业务运营的支撑网络,所以两者之间存在着密切的对应关系,它们之间是控制与被控制的关系。它们在物理实体上是一个网络,但在逻辑上是两个不同功能的网络。在分级信令网中,由于存在多级STP,因而需要对整个信令网进行分区,划定相应级别的STP的服务区间,并确定各级STP、SP之间的连接方式。以我国信令网为例,由于地域广阔,且我国电话网目前采用三级结构,因此确定信令网也采用三级结构,即HSTP、LSTP和SP三级,其中大中城市本地信令网为两级,相当于全国三级网中的第二级(LSTP)和第三级(SP)。第一级HSTP的服务区域称为主信令区,每个主信令区对应一个直辖市、省或自治区,通常设置一对HSTP,放在省会、自治区首府所在地,采用独立式STP。主信令区间的HSTP采用AB平面连接法。为保证可靠性,两个HSTP间应有一定的距离,所在地要求自然灾害少,维护人员素质高,信令链路性能可靠。HSTP主要负责转接本信令区内第二级LSTP和第三级SP的信令消息。

第二级LSTP的服务区域称为分信令区,每个分信令区对应一个主信令区内的区或地级市,通常设置一对LSTP,可以采用独立式STP或综合式STP。若本地网较大,则采用独立式STP。LSTP到HSTP之间采用固定连接方式,同一主信令区内LSTP间的连接可根据业务需要灵活设置,不作具体要求。LSTP负责转接它所汇接的第三级SP的信令消息。第三级SP就是信令网中传送各种信令消息的源点和目的点,SP至LSTP间可以采用固定连接方式,也可以采用自由连接方式。目前我国电话网等级调整为三级结构,原电话长途网的Cl和C2级合并为一级,构成DCl,C3和C4合并为一级,构成DC2,电话网与信令网的对应关系如图所示。图2.8我国电话网与信令网的对应关系3.27号信令

一、7号信令网2.信令点编码

信令点(SP)编码包括国际网信令点编码和国内网信令点编码。(1)国际网信令点编码由ITU-T统一规定,包含14比特,3比特为大区或洲的编码,8比特为国家或地区的编码,3比特为信令点的编码。(2)国内网信令点编码由各国根据自身情况确定。一个作为国内网与国际网接口的信令点需要同时分配有一个国内网信令点编码和一个国际网信令点编码。3.27号信令

一、7号信令网2.信令点编码

我国主信令区编码分配表

区域名称十进制编码区域名称十进制编码区域名称十进制编码北京01安徽12贵州23天津02浙江13云南24河北03福建14西藏25山西04江西15陕西26内蒙古05河南16甘肃27辽宁06湖北17青海28吉林07湖南18宁夏29黑龙江08广东19新疆30江苏09广西20台湾31(暂定)山东10海南21香港32上海11四川22澳门333.27号信令

一、7号信令网3.路由选择

7号信令网中,两个信令点间传输信令信息方式:(1)直联方式:两个信令点间存在直通信令链路,这两个信令点间的信令在这条直通链路上传输。(2)准直联方式:两个信令点通过信令转接点转接,这两个信令点间的信令通过两段以上串接的信令链路进行转接传送,并且该信令信息所经过的信令链路及信令转接点是预先确定的。

STPSP

信令网的路由选择

1.信令路由信令网的基本功能是控制电话网中一次呼叫的连接建立和释放,但作为控制信息的信令消息在信令网中却是以数据报的方式在每个STP独立地进行转发。由于采用准直联方式,信令到某一目的地总是沿事先预设的路由转发,因而它比标准的数据报网络转发效率高,网络的维护管理也相对简单。信令路由是一个信令点的信令消息到达目的地所经过的路径。在准直联方式的信令网中,途中经过的STP都是预先设定的,信令点和STP的路由表是靠人工预先设置好的,信令网的路由管理功能可以根据信令网的当前状态改变预设路由的工作状态(正常、拥塞、禁止传递等),从而达到改变路由的目的。信令路由按其特征和使用方法分为正常路由和迂回路由两类。

(1)正常路由:指未发生故障情况下的信令消息路由,它既可以是采用直联方式的直达信令路由,也可以是采用准直联方式的信令路由。通常两个信令点间有多条路由时,应将直达路由设为正常路由。

(2)迂回路由:指因信令链路或路由故障造成正常路由不能传送信令消息而选择的路由。迂回路由都是经过STP转接的准直联方式的路由,它可以是一个路由,也可以是多个路由。当有多个迂回路由时,应根据经过STP的次数,由小到大依次分为第一迂回路由,第二迂回路由……

中国No.7号信令网的等级结构:我国采用三级信令网结构(HSTP、LSTP、SP),长途信令网三级,大中城市本地网二级,SP包括电话交换局,ISDN交换局,业务交换点SSP,业务控制点SCP。第一级HSTP采用二个平行的A、B平面网,A、B平面内部的各个HSTP间分别为网状相连。A、B平面之间成对的HSTP间相连。每个LSTP通过信令链至少要分别连接至A、B平面内成对的HSTP,LSTP至A、B平面两个HSTP的信令链路组间采用负荷分担方式工作。每个SP至少连至两个STP(HSTP、LSTP),若连至HSTP时,应分别固定连至A、B平面内成对的HSTP,SP至两个HSTP的信令链路组间采用负荷分担方式工作SP至两个LSTP的信令链路组织间也采用负荷分担方式工作。每个信令链路组中至少应包括两条信令链。

我国电话网和信令网的对应关系:HSTP设在C1、C2交换中心,汇接C1、C2及所属LSTP。LSTP设在C3交换中心,汇接C3、C4、C5信令点。

HSTPHSTPHSTPAHSTPHSTPHSTPBLSTPLSTPLSTPLSTPSPSPSP大城市本地信令网3.27号信令

二、7号信令系统的基本功能结构

7号信令系统由用户/应用消息处理部分和消息传递部分组成。

7号信令系统基本功能结构图user1user23.27号信令

三、7号信令系统协议分层结构7号信令系统协议采用分层思想来设计。

7号信令系统协议分层结构图

概念区分:路由,链路;会话及表示(提高效率)7号信令系统协议分层结构图物理层数据链路层(帧)信令消息处理;路由及链路管理;

路由控制及选址(路由及链路的组织)服务通用化应用层具体的应用ISDNDataTelephon1980年1988年为什么要增强网络功能?提示:早期以电路交换为主,后期以分组交换为主;3.27号信令

四、信令消息单元基本格式概述在7号信令分层协议结构中,信令消息在发送端从上层向下层依次分层组装(组装后的消息称为信号单元),在接收端从下层向上层依次分层拆装,各层处理信令消息中与其对应的相关字段信息。7号信令具有三种可变长信号单元格式:(1)消息信号单元(MSU)——用于传输用户/应用级的信令消息和网络管理消息。(2)链路状态信号单元(LSSU)——用于传输来自于MTP-2级的信令链路状态信息。(3)填充信号单元(FISU)——用于传输来自于MTP-2级的结点间没有消息发送时为了维持信令链路通信状态的空信号。3.27号信令

四、信令消息单元基本格式

7号信令三种信号单元基本格式

MSULSSUFISUMSU(信令、管理)消息;LSSU:链路状态;FISU:填充;3.27号信令

四、信令消息单元基本格式的说明

1)F:信号单元标识符。固定码型为,标识一个7号信令消息的起止。2)CK:校验码。用于校验信号单元在传输过程中是否出现了错误。3)FSN、BSN、FIB和BIB:信号单元序号和重发比特指示。FSN(前向序号)是发送方信号单元的发送序号。BSN(后向序号)向发送方出示已正确接收到序号直到BSN的所有消息。

BIB(反向指示比特)用于对接收到的信号单元进行否认指示。FIB(前向指示比特)用于和BIB一起进行差错控制。当BIB值变反时,其值也反转,表示信号单元重发。3.27号信令

四、信令消息单元基本格式说明

4)LI:长度指示码。用于表示一个信号单元中该码位置之后到CK位置之前的八位位组(即字节,包含8比特)的数目。5)SF:状态字段。该字段只在LSSU中存在,用于指示信令链路状

态。结合SF,我们给出LSSU具体格式如图3-10所示。6)SIF信号信息字段,和SIO业务信息码字段。这两个字段只存在于MSU中。SIF用于传送用户/应用级的信令消息和网络管理消息的信息本体,长度为2~272个字节。由于LI仅有6比特,所以规定当SIF+SIO大于或等于63个字节时,LI均设置为63。SIO又分为业务指示码(SI)和子业务字段(SSF)两部分,各占4比特DCBA,在传输时,先依次传输SI字段的A、B、C、D四比特,再依次传输SSF字段的A、B、C、D四比特,其具体编码含义如表3-2所示。MSU信令消息的起止校验码LSSUFISU业务信息码字段信号信息码字段(信令消息、管理消息)信令消息的起止长度指示信号单元序号、重发比特指示;链路状态指示MSU(信令、管理)消息;LSSU:链路状态;FISU:填充;

SIFSIF由3部分组成:路由标记部分、消息类型部分、信令信息部分。所有的MSU的路由标记部分,都有相同的格式;而消息类型部分和信令信息部分的格式则由SIO中的SI确定。MSU在信令网管理应用中的具体格式(SIF有具体内容)功能代码(消息类型代码)常见MSU的格式3.27号信令

四、信令消息单元基本格式说明

LSSU具体格式

信令链路状态指示3.27号信令

四、信令消息单元基本格式说明SIO编码方式及含义

字段名DCBA值DCBA含义SI业务指示码00000001001000110100010101100111其它信令网管理消息信令网测试和维护消息备用SCCPTUPISUPDUP(与呼叫和电路有关的消息)DUP(性能登记和撤销消息)备用SSF子业务字段00××01××10××11××国际网国际备用国内网国内备用业务信息码字段路由标记的格式路由标记部分的格式如下图所示。路由标记由3部分组成:目的信令点编码DPC、源信令点编码OPC、信令链路选择字段SLS。其中,DPC和OPC用来标识MSU的终点和源点。通常国际信令网信令点的编码长度与国内信令网信令点的编码长度会有所不同,例如在国际网上,一个信令点的编码长度为14比特,而在我国国内网中一个信令点的编码长度为24比特。SLS则用于在一组信令链路或路由间实现信令业务的负荷分担。消息传递部分(MTP,MessageTransferPart)定义与消息传递相关的功能和过程。其作用是维护信令消息安全可靠地传送到目的地。(当故障发生的时候,信令网功能和过程可以重新配置信令和选路信息。因此即使在发生信令链路故障和信令点故障的情况下,也能实现消息的正确传递。)消息传递部分由信令数据链路功能MTP-1,信令链路功能MTP-2和信令网功能MTP-3组成。消息传递部分MTP3.27号信令

五、消息传递部分(MTP-1,MTP-2,MTP-3

1.信令数据链路功能层

MTP-1对应于OSI模型的物理层,定义信令数据链路的物理、电气、功能特性以及与信令数据链路的连接方式。针对这一功能层,CCITTQ.702建议7号信令系统可以采用数字和模拟两种接口,其中,数字的信令数据链路使用较普遍。

信令数据链路信令数据链路提供了传送信令消息的物理通道,它由一对传送速率相同、工作方向相反的数据通路组成,完成二进制比特流的透明传输。采用数字信令链路时接入方式有两种类型:①数字传输链路通过数字选择级的半永久连接接到信令终端,如图1所示。②数字传输通路通过时隙接入设备接入信令终端,如图2所示。图1数字传输通路通过数字选择级的半永久连接接至信令终端图2数字传输通路通过时隙接入设备接入信令终端3.27号信令

五、消息传递部分2.信令链路功能层MTP-2层对应OSI模型的数据链路层,其功能模块结构及各模块间的连接关系如下图。信令链路功能1.信令单元定界和定位信令单元定界的主要功能是将在第一级上连续传送的比特流划分为信令单元。3.差错检测

No.7信令系统第二级采用的差错检测方法是循环冗余校验(CRC)。算法如下:

信令链路第二级(信令链路)规定了与在一条信令上传送信令消息相关的功能和程序。4.差错校正

差错校正一般两种:前向纠错和后向纠错。

No.7信令系统提供两种差错校正方法:基本差错校正方法和预防循环重发校正方法。基本差错校正方法用于传输时延小于15ms的陆上信令链路。预防循环重发校正方法用于传输时延较大的卫星信令链路。(1)基本差错校正方法基本差错校正方法是一种非互控、正/负证实的重发纠错方法。

(2)预防循环重发校正方法预防循环重发校正方法是一种非互控的前向纠错方法。

基本重发校正过程示意图4.初始定位初始定位是信令链路从不工作状态(包括空闲状态和故障后退出服务状态)进入工作状态时执行的信令过程。

5.信令链路差错率监视为保证信令链路的性能,满足信令业务的要求,必须对信令链路的差错率进行监视。

6.第二级流量控制流量控制用来处理第二级的拥塞情况。

7.处理机故障控制由于第二级以上功能级的原因使得信令链路不能使用时,就认为处理机发生了故障。处理机故障是指信号消息不能传送到第三级或第四级。

3.27号信令

五、消息传递部分3.信令网功能层

MTP-3层对应于OSI模型的网络层,包含信令消息处理和信令网管理两部分。MTP-3层的功能模块结构及各模块间的连接关系如下图。3.27号信令

五、消息传递部分3.信令网功能层

(1)信令消息处理功能模块。包含消息鉴别、消息路由和消息分配三个子功能模块。消息鉴别模块:负责接收来自于MTP-2层的信令消息,并根据消息号单元中的目的信令点编码(DPC)鉴别出该消息是送给该本地接收方的,还是需要该接收方进行转发的。消息分配模块:接收消息鉴别模块送来的信令消息,并利用消息信号单元中SI字段判别消息的业务类别,进而将消息送给相应处理模块。例如,SI=0000时送给MTP-3层信令网管理功能模块,SI=0011时送给SCCP层处理模块,SI=0100时送给TUP模块

3.27号信令

消息路由模块消息路由模块完成两项工作,一是接收消息鉴别模块送来的需要发的信令消息,并对其进行转发信令链路选择,然后将消息发送到MTP2层的发送控制模块;二是直接接收来自于本地发送方SCCP层、TUP用户部分以及MTP-3层信令网管理功能模块的信令消息,并对其进行送信令链路选择,然后将消息发送给MTP-2层的发送控制模块。3.27号信令

五、消息传递部分3.信令网功能层

(1)信令消息处理功能模块。

关于:选路标记(路由标记)用于:消息选择路由。

TUP消息ISUP消息SCCP消息信令网管理消息与测试维护消息CIC:TUP的电路标识码;SLS:信令链路选择码;OPC:源信令点编码;DPC:目的信令点编码;SLC:信令链路的身份,与消息类型有关;3.27号信令

五、消息传递部分3.信令网功能层

(2)信令网管理功能模块。

包含信令业务管理、信令链路管理和信令路由管理三个子功能模块。信令业务管理功能模块,实现下述信令过程:1)倒换:当一条信令链路不可用时,将其上的信令业务转移到其它可用信令上。2)倒回:上述不可用信令链路又可用时,将信令业务再转移回该信令链路。3)强制重选路由:当信令点到某一目的信令点的一条路由不可用时,将去往该目的信令点的信令业务转移到可用替换路由。4)受控重选路由:当上述不可用路由又可用时,将信令业务在再转移回该路由。信令业务管理功能模块,实现下述信令过程(接前)5)信令点再启动:当一个停止工作的信令点恢复工作时,需要使用该过程对信令链路和路由进行重新启动。

6)管理阻断:当某一信令链路的倒换/倒回非常频繁,或误码率很高时,使用该过程阻断这条链路发送用户消息,但此时,该链路仍可传送维护测试消息,以便进行测试。7)信令业务流量控制:当信令业务非常繁忙,网络负荷过重时,可使用该过程限制信令点的信令业务流量,以减轻网络负荷。3.27号信令

五、消息传递部分3.信令网功能层

(2)信令网管理功能模块。

信令路由管理功能模块,主要实现下述信令过程:

1)禁止传递:由一个信令转接点发给其相邻信令点,告知相邻信令点不能通过本信令转接点转接到某一目的地的信令消息。2)允许传递:是上述过程的逆过程。当其由一个信令转接点发给其相邻信令点时,告知相邻信令点可以重新通过本信令转接点转接到某一目的地的信令消息。3)受限传递:由一个信令转接点发给其相邻信令点,告知它们通过该信令转接点到目的地的消息路由不是最好的。信令路由管理功能模块,主要实现下述信令过程(接前)4)受控传递:通知相邻信令点,由本信令转接点到目的地的消息路由发生拥塞。

5)信令路由测试:与禁止传递密切相关,当某消息路由被禁止传递后,使用信令路由测试功能周期性地测试该路由是否已恢复。这一过程直到收到允许传递消息才停止。6)信令路由组拥塞测试:与受控传递密切相关,用于对消息路由发生的拥塞情况进行周期性测试,以便判断拥塞情况是否已解除。3.27号信令

五、消息传递部分3.信令网功能层

(2)信令网管理功能模块。

关于:信令网管理消息的格式信令网管理功能涉及到多种信令过程,在每个过程中,都需要传送和处理一系列信令网管理消息。信令网管理消息使用消息信号单元(MSU)传送,其格式如下图所示,其中,SI=0000;信息内容部分用于存放信令网消息本体内容。

SI字段判别消息的业务类别H0,代表信令网管理消息类型;H1,代表具体消息类型;MSU在信令网管理应用中的具体格式(SIF有具体内容)功能代码(消息类型代码)3.27号信令

六、SCCP(增强了路由控制及选址能力,弥补MTP-3层的不足)1.SCCP业务及协议服务类别

SCCP可以支持面向无连接与面向连接的两类网络业务。(1)面向无连接:用户业务事先不需要建立信令连接,使用SCCP和MTP的路由功能,直接在7号信令网中传输数据。包括:

1)基本的无连接服务(称为0类)。SCCP将SLS码随机或根据信令网中所规定的负载分担原则插入消息的选路标记中,目的地所收到的消息可能会失序。

2)消息有序的无连接服务(称为1类)。对于需要按序传输的消息,SCCP在路由标记中为它们插入相同的SLS码,为此,接收端所收到的消息将是有序的。

为什么要增强网络功能?提示:早期以电路交换为主,后期以分组交换为主;3.27号信令

六、SCCP1.SCCP业务及协议服务类别

(2)面向连接:需要事先通过SCCP为用户建立连接,一旦连接起来,用户在传递数据时就不再使用SCCP的路由选择功能,而是通过已建立的信令连接传送数据,并在传送结束后释放已建立的连接。消息传递是有序的。包括:

1)基本的面向连接服务(称为2类)。预先建立信令连接,同一用户的信令消息都通过该连接进行传递,这些消息被SCCP分配相同的SLS码,从而保证了消息传递的有序性。

2)具有流量控制的面向连接服务(称为3类)。具有2类协议服务的特性,还具有流量控制、差错检测、传递加速数据等独有的附加功能。3.27号信令

六、SCCP1.SCCP业务及协议服务类别针对上述四类协议服务,介绍几种其所能提供的典型服务功能

。(1)路由环路检测该功能仅针对0类和1类协议服务,检测路由是否出现环路现象。这通过XUDT消息来实现。XUDT中含有一个“跳计数器”参数,发送端给其设置一个规定值,然后在后续传递过程中,每经过一个中间节点,该值都减1,如果该值为0时还未达到目的地,则认为出现环路现象。3.27号信令

六、SCCP1.SCCP业务及协议服务类别(2)消息分段/重装SCCP消息是通过消息信号单元(MSU)中的SIF字段传递的,SIF的最大长度是272个字节,要传输更多字节的用户报文,需在发送端将报文分为若干个消息部分,每部分消息都能用一个SCCP消息信号单元传输,在接收端将上述分开的若干个部分消息进行组装,以便得到原来得用户报文。这一功能就是消息分段和重组功能。3.27号信令

六、SCCP1.SCCP业务及协议服务类别(2)消息分段/重装在0类和1类协议服务中,通过增强单元数据消息(XUDT)来实现。该消息中存在一个“主叫用户地址”参数和一个“分段”参数,通过这些参数,发送方易于对用户报文进行分段并加以标识,而接收方也能很容易地对分段消息进行重组。在2类和3类协议服务中,消息分段和重组功能分别通过1和2型数据消息来实现。如后面所述,该两个消息中都含有体现分段功能的参数。在该参数中,含有一个用于指示该消息后面是否有属于同一用户报文的后续消息的比特位,通过该位,易于实现用户报文分段标识和重组。3.27号信令

六、SCCP1.SCCP业务及协议服务类别(3)全局号码(GT)翻译功能

SCCP扩充了一种新地址类型---全局号码GT。固定电话号码、移动电话号码、数据网终端号码等等都可以作为全局号码。SCCP定义了包含地址指示语和地址信息两部分的“用户地址”参数格式,用户可以根据具体需求,设置并使用其中的部分或全部字段。(DPC)(子系统编号)(可翻译成DPC)为什么要引入全局号码?(P55页)为什么要引入全局号码(GT)?对于7号信令网,目的信令点编码(DPC)只在所定义的信令网的范围内有效,单纯依据DPC选路,不能保证不同信令网的网间端到端的直接通信;用户,想要利用DPC选路,那么他还要知道对方(接收方)的DPC,这也很不方便;所以,SCCP扩充了一种全局号码(GT)。(DPC)(子系统编号)(可翻译成DPC)路由指示语,用于出示是根据地址信息中的哪些字段来选路,该位为0,根据GT号码选路,该位为1,则根据DPC和SSN号码来选路。对于被叫用户地址,通常采用三种形式:目的地信令点编码DPC+SSN号码,GT号码+SSN号码,GT号码+SSN号码+DPC。根据不同业务范围,选择组合方式。3.27号信令

六、SCCP1.SCCP业务及协议服务类别(3)全局号码(GT)翻译功能GT指示语、SSN指示语及信令点指示语分别用于出示地址信息中是否含有GT号、SSN号、信令点编号,若含有,该比特置1,否则置0。对于被叫用户地址,通常采用三种形式:目的地信令点编码DPC+SSN号码,GT号码+SSN号码,GT号码+SSN号码+DPC。第3种形式中,路由指示语,用于出示是根据地址信息中的哪些字段来选路,该位为0,根据GT号码选路,该位为1,则根据DPC和SSN号码来选路。

3.27号信令

六、SCCP1.SCCP业务及协议服务类别(3)全局号码(GT)翻译功能SSN是子系统号的缩写。SCCP将每类用户都看作是一个子系统,其编号用8比特表示。SSN编号含义SSN编号含义SCCP管理移动交换中心(MSC)ISDN用户部分设备识别中心(EIR)OMAP认证中心(AUC)MAPINAP原籍位置登记器(HLR)扩充备用访问位置登记器(VLR)其它备用3.27号信令

六、SCCP1.SCCP业务及协议服务类别(4)全局号码(GT)翻译功能GT号码目前有四种类型

。区分号码区域类型翻译成(DPC、SSN、GT的)不同组合不同的业务类型编码方式3.27号信令

六、SCCP2.SCCP层原语(工作语言)原语语法结构如图3-17所示,其中,属名指示编址层应完成的操作专用名指示原语流的方向;参数为层间发送的信息元素。原语语法结构如下:

提供业务的功能块属名专用名参数3.27号信令

六、SCCP3.SCCP消息信号单元格式及消息类型SCCP层定义了18个消息类型。SCCP消息信号单元格式如图:

。3.27号信令

七、TCAP(关于:操作与对话的通用服务)1.TCAP功能TCAP,用于为各种具体应用业务提供通用服务。它面向的是各种应用信令通信的通用动作,与具体应用业务没有直接关系,便于7号信令系统的AP(应用)部分灵活增加新应用类型。TCAP,相当于,在应用层(AP)与网络层(SCCP、MTP-3)之间,提供了一个通用的通信接口。AP部分的任何应用类型,在信令通信过程中,都要执行操作与对话这两种通用动作。(一般了解)3.27号信令

七、TCAP(关于:操作与对话的通用服务)1.TCAP功能TCAP具有两个功能子层,即成份处理功能子层和对话处理功能子层,分别用于处理操作和对话。在成份处理功能子层,TCAP定义了四种操作过程:

。成份类型成份类型说明操作过程类型操作过程类型说明调用成份INV请求接收方执行指定操作1类操作不论操作是否成功,都向请求方报告。这类操作通常使用INV和RR回复结果成份RR向请求方回复操作执行结果2类操作只在操作失败时才向请求方报告。这类操作通常使用INV,或者使用INV和RE回复出错成份RE向请求方出示无法执行其所请求的操作3类操作只在操作成功时才向请求方报告。这类操作通常使用INV,或者使用INV和RR拒绝成份RJ向请求方出示拒绝执行其所请求的操作4类操作不论操作是否成功,都不向请求方报告。这类操作通常使用INV事务处理能力(TCAP消息)是封装在SCCP消息中的用户数据部分。3.27号信令

七、TCAP1.TCAP功能对话过程可分为非结构化对话过程和结构化对话过程两种。前者发送不期望应答的成份。而后者由对话开始、继续和结束等阶段顺序组成,其中,结束阶段又分为正常结束和异常结束两种。基于对话过程,在对话处理功能子层,TCAP定义了五种消息类型:

。消息类型消息类型标记说明单向消息用于非结构化对话过程,发送不期望接收方应答的成份开始消息用于结构化对话过程,开始一个对话继续消息用于结构化对话过程,表示一个对话继续结束消息用于结构化对话过程,表示对话正常结束中止消息用于结构化对话过程,表示对话异常结束3.27号信令

七、TCAP2.TCAP消息结构

信息单元是TCAP消息的基本组成单元,一个TCAP消息含有若干个信息单元。信息单元由标记、长度和内容三部分组成,如图3-19所示,其中,标记用于区分信息单元的类型;长度用于出示内容字段的长度,以字节为单位;内容字段存放实际要传送的信息,该部分内容既可以是单纯的数据,也可以是一个以上的内嵌信息单元。

事务处理能力(TCAP

事务处理能力(TransactionCapabilities,TC,也称TCAP):指在各种应用(TCAP-用户)和网络层业务之间提供的一系列通信能力。(相当于一个通用接口)

1.事务处理能力的基本结构事务处理能力(TCAP)由成分子层和事务处理子层组成,如图2-49所示。

a.成分子层(ComponentSublayer,CSL)的基本功能是处理成分(传送远端操作及响应的协议数据单元(APDU))和作为任选的对话部分信息单元。

b.事务处理子层(TransactionSublayer,TSL)处理TC-用户之间包含成分及任选的对话信息部分的消息交换。

图2-49TC的结构2.成分子层(1)成分类型虽然成分内容与具体应用有关,但无论是什么应用系统,从操作过程来看,都可以归为下面的5种类型:操作调用成分(Invoke,INV)

回送结果-非最后结果成分(ReturnResultNotLast,RR-NL)

回送结果-最后结果成分(ReturnResultLast,RR-L)

回送差错成分(ReturnError,RE)

拒绝成分(Reject,RJ)(2)操作类别(3)对话①非结构化对话②结构化对话(4)TC-原语①成分处理原语操作类型对话ID调用ID链接ID差错操作码参数最终成分

时限问题码

②对话处理原语业务质量地址参数应用上下文名称

对话ID用户信息成分存在中止原因

P-ABORT报告原因

(5)成分子层与事务处理子层的对应3.事务处理子层(1)TR-原语及参数TR-原语的参数定义如下:业务质量目的地地址和起源地址事务处理ID终结

用户数据P-Abort报告原因

TC对话处理原语与TR原语的对应如表2-16所示。

表2-16 TC对话处理业务原语与TR原语的对应TC-原语TR-原语TC-UNITC-UNITC-BeginTR-BeginTC-ContinueTR-ContinueTC-EndTR-EndTC-U-AbortTR-U-AbortTC-P-AbortTC-P-Abort(2)消息类型①

非结构化对话②结构化对话起始消息(Begin):该消息指示与远端节点的一个事务(对话)开始,该消息必定带有一个本地分配的源端事务标识号,用于标识这一事务。继续消息(Continue):这类消息用来双向传送对话消息,指示对话处于保持(信息交换)状态。

结束消息(End):该类消息指示对话正常结束。

中止消息(Abort):该消息指示对话非正常结束。

事务处理能力消息格式及编码事务处理能力(TCAP)消息是封装在SCCP消息中的用户数据部分。图2-50TCAP消息与MSU、SCCP消息的关系TCAP消息包括事务处理部分、对话部分及成分部分。1.信息单元结构在TC消息内容中的每一个信息单元(InformationElement)都具有相同的结构。图2-51信息单元的结构每个单元的内容可以是一个值(基本式),也可以嵌套一个或多个信息单元(构成式),如图2-52所示。图2-52内容的类型(1)标签①

标签类别(TagClass)②

单元格式(ElementForm)

标签码(TagCode)图2-53标签的格式(2)内容长度图2-54长度字段的格式2.TCAP消息的结构图2-55TCAP消息的结构3.27号信令

八、与具体业务有关的用户及应用部分

1.TUP(电话用户部分)简介(1)TUP消息信号单元结构TUP消息信号单元的结构如图所示。FCKSIFSIOLIFIBFSNBIBBSNF可选部分必备部分路由标记SSFSI

CICOPCDPC8168n444122424442617178(n不小于2)3.27号信令

八、与具体业务有关的用户及应用部分

1.TUP(2)TUP消息信号单元结构目前,TUP定义了13个消息组,共有近60个消息。3.27号信令

八、与具体业务有关的用户及应用部分

1.TUP(3)TUP消息应用示例3.27号信令

八、与具体业务有关的用户及应用部分

1.TUP(3)TUP消息应用示例电话用户部分(TUP)

电话用户部分(TUP)是电话网和信令网间重要的功能接口部分,是电话呼叫接续控制所需的各种信令消息的生成、加工、处理的场所。其基本功能是:

(1)根据交换局话路系统呼叫接续控制的需要产生并处理相应的信令消息。

(2)执行电话呼叫所需的信令功能和程序,完成呼叫建立、监视和释放控制。到目前为止,ITU-T关于TUP方面的建议共有五个,即Q.721~Q.725。这些建议主要针对国际电话网的应用,但绝大部分内容也适用于国内电话网。在具体的国内电话网中,通常还要根据具体需要,增加一些国内专用的信令消息和附加的信令程序。1TUP消息的格式来自TUP部分的SU属于3种SU类型中的MSU,在其MSU中,SI字段的编码固定为0100,表示它是一个来自于TUP部分的MSU。其可变长信令信息字段SIF的具体格式如下图所示。TUP的SIF格式我们看到SIF由3部分组成:标记、标题码和信令信息。其中标记和标题码长度固定,信令信息长度可变,但为字节的整数倍。

1.1 标记部分这里以我国TUP的MSU为例,一个标记由3部分组成:目的信令点编码DPC,长度24比特;源信令点编码OPC,长度24比特;电路识别码CIC,长度12比特。总计占用64比特,其中4比特是备用的。在TUP的MSU中,CIC用于标识该MSU传送的是哪一条话路的信令,即属于局间的哪一条PCM中继线上的哪一个时隙。如采用2.048Mb/s数字通路,则CIC的低5比特表示PCM时隙号,其余7比特表示PCM系统号;如采用8Mb/s的数字通路,则CIC的低7比特表示PCM时隙号,其余5比特表示PCM系统号;如采用34Mb/s的数字通路,则CIC的低9比特表示PCM时隙号,其余3比特表示PCM系统号。同时,CIC的最低4位兼作链路选择字段SLS,来实现信令消息在多条信令链路间进行负荷分担的功能。12比特的CIC理论上允许一条信令链路最多被4096条话路共享。

2.标题码(H0、H1

)标题码占8比特,其中4比特的H0用于识别消息组,4比特的H1用于识别一个消息组内具体的消息。

目前已定义了13个消息组。例如:前向地址消息FAM、前向建立消息FSM负责传送前向建立的电话信令;后向建立消息BSM、后向建立成功消息SBM、后向建立不成功消息UBM负责传送后向建立的电话信令;呼叫监视消息CSM负责传送表示呼叫接续状态的信令(如挂机消息);电路监视消息CCM、电路群监视消息GRM负责传送电路和电路群闭塞、解除闭塞及复原信令;电路网管理信令CNM负责传送电路网的自动拥塞控制信息,以保证交换局在拥塞时减少到超载的交换局的业务量。有关消息组和消息的详尽信息可以查阅《中国国内电话网No.7信令方式技术规范》。

3.信令信息

SIF中的信令信息部分是可变长的,它能提供比随路信令多得多的信息。不同类型的TUP消息的信令信息部分的内容和格式也各不相同,TUP需要根据MSU携带的标题码来确定其格式和内容。

举例:我们仅以前向地址消息FAM中的IAM/IAI为例,介绍信令信息部分的内容。前向地址消息FAM共包含4种消息:

(1)初始地址消息IAM;

(2)带有附加信息的初始地址消息IAI;

(3)带有一个或多个地址的后续地址消息SAM;(4)带有一个地址的后续地址消息SAO。其中,IAM/IAI消息是为一个呼叫建立连接而发出的第一个消息,它包含下一个交换局为建立呼叫连接、确定路由所需要的全部信息。IAM/IAI中可能包含了全部的地址信息,也可能只包含部分地址信息,包含全部地址还是部分地址信息与交换局间采用的地址传送方式有关。图2.20IAM/IAI消息的格式主叫用户类别:用于传送国际或国内呼叫性质信息,例如在国际半自动接续中指明话务员的工作语言,在全自动接续中指明呼叫的优先级、呼叫业务类型、计费方式等信息。消息表示语:反映了本次呼叫的被叫性质、所要求的电路性质和信令类型等信息。地址信令数量:是用二进制表示的IAM所包含的地址信令数量,地址信令采用BCD码表示,若地址信令数量为奇数,最后要补4个0,以凑足8比特的整数倍。与IAM相比,IAI除了包含IAM全部的字段之外,还增加了一个八位位组表示语,八位位组表示语中的前7位中的每一位指示了IAI所携带的一种附加信息,该位为“1”,表示附加信息存在,为“0”则不存在。最后一位为扩展位,假如该位为“0”,则不存在第二八位位组表示语,否则存在。采用这种方式,IAI可以携带更多的附加信息。在我国信令网上,规定市—长、市—国际发端局间,包括所经的汇接局必须使用带有附加信息的初始地址消息,以传送主叫用户号码信息。其它如追查恶意呼叫、主叫号码显示等也可直接使用IAI。

同抢与地址信号的发码方式

1.同抢为提高局间中继电路的利用率,7号信令采用双向电路工作方式。但这带来了一个问题:在忙时,两个交换局可能同时试图占用同一条电路,即一个交换局刚向对端交换局发出了IAM/IAI消息,又马上收到了对方送来的IAM/IAI消息,并且它们携带相同的CIC值,这就发生了双向电路的双向占用,我们称为同抢。发生同抢的原因是7号信令采用双向电路工作方式,并且信令在传输中存在时延,这个时延是信令在信令链路的传输时延、由重发引起的消息时延、准直联工作方式时STP处的转发时延之和,我们称为无防卫时间,这个时间越长,同抢的几率就越大。为降低同抢发生的几率,可采取的防卫措施有两种:

(1)双向电路群两端的交换局采用相反的顺序选择电路,避免同抢争用的发生(错开)。信令点编码大的交换局按从大到小的顺序来选,信令点编码小的交换局按从小到大的顺序来选。

(2)将两端的交换局之间的双向电路群分为两部分,各归一端交换局控制(瓜分双向电路群)。对某一交换局而言,由它控制的那部分电路,它是主控局;对另一部分电路而言,它就是非主控局。在进行电路选择时,每个交换局优先选择由它主控的电路群,并按先进先出方式选择这一群中释放时间最长的一条电路;对于非主控电路群

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