七号信令基础--华为

课程 MA000002 七号信令基础 ISSUE 3.3

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

目录

目录

课程说明 ....................................................................................................................................... 1

课程介绍 ...................................................................................................................................... 1 课程目标 ...................................................................................................................................... 1 相关资料 ...................................................................................................................................... 1

第1章 GSM信令系统简介 .......................................................................................................... 2

1.1 接口和协议 ........................................................................................................................... 2 1.2 GSM系统中的接口和协议 .................................................................................................... 3 小结 ............................................................................................................................................. 5 习题 ............................................................................................................................................. 5

第2章 七号信令系统概述 ............................................................................................................ 6

2.1 共路信令的概念和特点 ......................................................................................................... 6

2.1.1 共路信令的概念 ......................................................................................................... 6 2.1.2 共路信令系统的特点 .................................................................................................. 7 2.2 CCS7信令网 ......................................................................................................................... 7

2.2.1 基本术语 .................................................................................................................... 7 2.2.2 信令传送方式 ............................................................................................................. 8 小结 ............................................................................................................................................. 9 习题 ............................................................................................................................................. 9

第3章 七号信令系统的功能级结构 ........................................................................................... 10

3.1 功能级结构原理 .................................................................................................................. 10 3.2 七号信令系统的功能级结构 ................................................................................................ 10 3.3 七号信令信号单元格式 ....................................................................................................... 12 小结 ........................................................................................................................................... 15 习题 ........................................................................................................................................... 15

第4章 消息传递部分 ................................................................................................................. 17

4.1 信令数据链路 ...................................................................................................................... 17 4.2 信令链路功能 ...................................................................................................................... 17 4.3 信令网功能 ......................................................................................................................... 19

4.3.1 信令消息处理 ........................................................................................................... 19 4.3.2 信令网管理 ............................................................................................................... 20 小结 ........................................................................................................................................... 20 习题 ........................................................................................................................................... 20

第5章 信令连接控制部分 .......................................................................................................... 21

5.1 概述 .................................................................................................................................... 21 5.2 SCCP的特点和功能 ........................................................................................................... 22

5.2.1 SCCP的应用特点 .................................................................................................... 22

i

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

目录

5.2.2 SCCP网络服务功能 ................................................................................................. 22 5.3 SCCP的寻址选路功能 ........................................................................................................ 25 5.4 SCCP消息格式简介 ........................................................................................................... 26

5.4.1 SCCP消息结构 ........................................................................................................ 26 5.4.2 SCCP消息的重要参数介绍 ...................................................................................... 28 小结 ........................................................................................................................................... 32 习题 ........................................................................................................................................... 32

第6章 事务能力应用部分 .......................................................................................................... 33

6.1 概述 .................................................................................................................................... 33 6.2 TCAP的基本结构 ............................................................................................................... 33 6.3 TCAP消息结构简介 ............................................................................................................ 34 小结 ........................................................................................................................................... 35 习题 ........................................................................................................................................... 35

第7章 移动应用部分 ................................................................................................................. 36

7.1 概述 .................................................................................................................................... 36 7.2 MAP消息 ............................................................................................................................ 37 小结 ........................................................................................................................................... 37 习题 ........................................................................................................................................... 37

第8章 电话用户部分 ................................................................................................................. 38

8.1 TUP概述及基本特点 ........................................................................................................... 38 8.2 TUP消息格式和编码 ........................................................................................................... 38 8.3 TUP主要消息举例 .............................................................................................................. 45 8.4 TUP在MSC中的特点 ........................................................................................................ 50 8.5 基本呼叫的信令程序 ........................................................................................................... 51 小结 ........................................................................................................................................... 56 习题 ........................................................................................................................................... 56

第9章 ISDN用户部分 ............................................................................................................... 57

9.1 概述 .................................................................................................................................... 57 9.2 ISUP的消息结构和编码 ...................................................................................................... 57 9.3 ISUP消息举例 .................................................................................................................... 61

9.3.1 初始地址消息IAM .................................................................................................... 61 9.3.2 地址全消息 ACM ..................................................................................................... 68 9.4 ISUP基本信令流程 ............................................................................................................. 73

9.4.1 ISUP在MSC（M900/1800）中的特点 .................................................................... 73 9.4.2 ISUP的信令程序 ...................................................................................................... 73 9.4.3 ISUP在M900/1800系统中的实现 ........................................................................... 76 小结 ........................................................................................................................................... 77 习题 ........................................................................................................................................... 77

习题答案 ..................................................................................................................................... 78

ii

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

插图目录

插图目录

图1-1 通过无线接口的各种协议 .................................................................................................. 2 图1-2 GSM系统的信令结构 ........................................................................................................ 3 图1-3 GSM系统信令模型 ............................................................................................................ 4 图2-1 共路信令系统 .................................................................................................................... 6 图2-2 我国信令网的三级结构 ...................................................................................................... 7 图2-3 直联方式 ............................................................................................................................ 8 图2-4 准直联方式 ........................................................................................................................ 9 图3-1 七号信令系统功能划分原理............................................................................................. 10 图3-2 七号信令系统与OSI层次结构的对应关系 ...................................................................... 11 图3-3 三种信号单元格式 ........................................................................................................... 13 图3-4 SIO字段结构 ................................................................................................................... 14 图4-1 消息传递部分三级结构 .................................................................................................... 17 图4-2 信令消息处理的功能组成 ................................................................................................ 19 图4-3 消息路由功能 .................................................................................................................. 19 图5-1 SCCP在信令网中和其他功能要素关系 ........................................................................... 22 图5-2 无连接型SCCP程序 ...................................................................................................... 24 图5-3 面向连接SCCP程序 ...................................................................................................... 25 图5-4 SCCP消息结构 ............................................................................................................... 27 图5-5 地址编码形式 .................................................................................................................. 29 图5-6 地址表示语 ...................................................................................................................... 29 图6-1 TCAP的分层结构 ............................................................................................................ 34 图6-2 TCAP信息元结构 ............................................................................................................ 35 图8-1 电话消息信号单元格式 .................................................................................................... 39 图8-2 TUP消息的标记 ............................................................................................................... 39 图8-3 呼叫监视消息格式 ........................................................................................................... 45 图8-4 带附加信息的初始地址消息（IAI）编码格式 .................................................................. 46 图8-5 闭合用户群信息字段 ....................................................................................................... 49 图8-6 主叫用户线标识格式 ....................................................................................................... 50 图8-7 呼叫至空闲用户的接续 .................................................................................................... 51 图8-8 呼叫遇用户忙等的接续 .................................................................................................... 52 图8-9 移动用户呼叫外地固定用户............................................................................................. 53 图8-10 移动用户呼叫国际用户 .................................................................................................. 53

iii

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

插图目录

图8-11 国外用户呼叫国内移动用户 .......................................................................................... 54 图8-12 移动用户呼叫特服台 ..................................................................................................... 54 图8-13 TUP至No.1呼叫成功的接续的信令配合 ...................................................................... 55 图8-14 No.1至TUP呼叫成功的接续的信令配合 ...................................................................... 56 图9-1 ISUP消息一般格式和发送顺序 ........................................................................................ 58 图9-2 ISUP消息路由标记格式................................................................................................... 58 图9-3 ISUP消息电路识别码格式 ............................................................................................... 59 图9-4 被叫用户号码参数字段的格式 ......................................................................................... 66 图9-5 成功呼叫接续基本信令程序............................................................................................. 74 图9-6 不成功呼叫接续基本信令程序 ......................................................................................... 74 图9-7 ISUP和No.1的信令配合过程 ......................................................................................... 75 图9-8 ISUP和TUP的信令配合过程 ......................................................................................... 76 图9-9 ISUP和CC、MT、MTP的关系 ...................................................................................... 76

iv

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

课程介绍

课程目标

相关资料

课程说明

课程说明

本教材适用于华为M900/M1800数字蜂窝移动通信系统NSS和BSS侧。 本课程介绍CCS7信令系统，主要就CCS7信令系统的功能级结构展开。重点讲解了MTP的三个功能级，SCCP的提供的网络服务业务、寻址编路功能、业务接口以及SCCP的消息结构，TUP、ISUP消息格式以及TUP、ISUP在MSC中特点。简单介绍了TCAP和MAP部分。?

完成本课程学习，学员能够掌握：

? GSM系统接口和协议的基础知识 ? 七号信令系统的基本概念和功能级结构 ? 消息传递部分MTP的三级结构以及各部分功能 ? 信令连接控制部分SCCP的寻址选路功能 ? TUP的消息格式 ?

TUP在MSC中的特点

《M900/M1800数字蜂窝移动交换系统 技术手册》 《M900/M1800数字蜂窝移动基站系统 技术手册》

1

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第1章 GSM信令系统简介

第1章 GSM信令系统简介

我们已经知道，数字蜂窝移动通信系统由NSS、BSS、OSS三大子系统和MS组成，但这只是根据功能划分的物理上的组合，大多数功能是分布在不同的设备中的，这样在执行任务时就需要交换信息，协调动作：分散的设备需要相互配合才能完成某项任务，设备或各个子系统之间必须通过各种接口按照规定的协议实现互连。在通信系统中，我们把协调不同实体所需的信息称为信令。信令系统指导系统各部分相互配合，协同运行，共同完成某项任务。GSM系统中，信令消息具体体现在接口的协议和规范上，我们先从子系统互连和接口的分层模式来说明GSM系统中主要协议的结构和相互关系。

1.1 接口和协议

接口代表两个相邻实体之间的连接点，而协议是说明连接点上交换信息需要遵守的规则。两个相邻实体要通过接口传送特定的信息流，这种信息流必须按照一定的规约，也就是双方应遵守某种协议，这样信息流才能为双方所理解。不同的实体所传送的信息流不同，但其中也可能有一些共同性，因此，某些协议可以用在不同的接口上，同一接口会用到多种协议。图1-1表示了在无线接口（Um接口）上存在的不同协议，其中SS规程用于移动台对HLR设置补充业务的参数；MM和CM用于移动台和MSC/VLR之间交换用户移动性管理信息和通信接续信息；RR用于移动台和BSC之间交换无线资源分配信息。

图1-1 通过无线接口的各种协议

一种协议在传送过程中可以通过若干个接口，例如上述MM和CM协议在移动台传送到MSC/VLR过程中至少要通过无线接口、Abis接口和A接口。

2

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第1章 GSM信令系统简介

图1-2表示了GSM系统的信令结构，横向是根据物理的设备从最左边移动台开始顺次接入系统的各种系统的各种地面设施；纵向对应于各个功能层面，从最低的传输层开始，逐步到各种高层面。

CMMMRR传输层MSBTSBSCMSC/VLRHLRGMSC

图1-2 GSM系统的信令结构

让我们先来看无线接口，它们涉及到GSM系统中的许多重要协议。最底层是BTS和MS之间的传输层，然后是无线接口第二层的数据链路层和第三层的应用层，其中包括协议RR（无线资源管理），此协议也出现在“Abis”接口和“A”接口上。从这里可以看出，BTS和BSC这些设备对有些信令的交换是透明的，它们的作用只是传递信息，并不做处理。

对于网络一侧的内部连接，各设备都具备单一的接口，即用CCS7信令网支持相互间的信令交换。

1.2 GSM系统中的接口和协议

在GSM系统中,信令消息在不同的接口有不同的形式，也就是有不同的信令协议。为什么采用不同的协议呢？比较直观的原因之一是为了得到优化，这一点表现在无线接口上；另一个原因就是迁就已经存在的标准。 图1-3表示GSM系统的信令模型：

3

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

MSCCMMBTS第1章 GSM信令系统简介

BSCMSCCCMMBSSMAPBSSMAPL3L2L1RRRR?LAPDmSign.Layer 1LAPDmBTSMLAPDRRBTSMSCCPLAPDSign.Layer 1MTPSCCPMTPSign.Sign.Layer 1Layer 1UmA-bisA

图1-3 GSM系统信令模型

从信令模型中可以看出，GSM系统中不同接口上使用了不同的协议，从链路层看，分别涉及MS和BTS之间的LAPDm，BTS与BSC之间的LAPD，以及七号信令系统中的MTP2协议。信令协议与设备结构是无关的，只是用于MS与网络之间建立的一种约定，以支持RR、MM、CM功能的执行。 RR管理涉及多个接口和实体，BSC与MSC之间的接口协议称为BSSMAP（BSS移动应用部分），用以支持各种连接处理和切换过程，其承载方式是A接口上的CCS7信令协议。BTS与BSC之间的协议称为RSM（无线分系统管理），用于支持分配传输路径和测量报告处理，其承载方式是Abis接口上的LAPD信令协议。BTS与MS之间的协议称为RIL3-RR（无线接口第三层RR协议），它只是整个第三层实体的一部分用于支持无线连接处理和测量报告处理，其载体是Um接口上的LAPDm信令协议。

对于MM和CM，BTS和BSC不对这类消息进行处理，涉及到MM和CM的设备主要是移动台以及HLR和MSC/VLR。我们把这类消息称为DTAP消息，通过A接口能够传递两类消息：BSSMAP消息和DTAP消息，其中BSSMAP消息负责业务流程控制，需要相应的A接口内部功能模块处理。对于DTAP消息，A接口仅相当于一个传输通道，从NSS到BSS侧，DTAP消息被直接传递至无线信道，从BSS到NSS侧，DTAP消息被传递到相应的功能处理单元，对A接口来说，DTAP消息是透明的。关于A接口的协议和规范，在信令高级课程中会详细描述。

另外，在这里需要说明的是，GSM各个接口的协议和承载方式各不相同， 我们在信令初级课程中从第二节到第八节着重讨论在GSM网络子系统和A接口中所使用的七号信令系统。

4

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第1章 GSM信令系统简介

小结

本节对GSM信令系统做了简单介绍。

习题

请画出GSM系统的信令结构。

5

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第2章 七号信令系统概述

第2章 七号信令系统概述

2.1 共路信令的概念和特点

我们已经知道，数字蜂窝移动通信系统由NSS、BSS、OSS三大子系统和MS组成，但这只是根据功能划分的物理上的组合，大多数功能是分布在不同的设备中的，这样在执行任务时就需要交换信息，协调动作。在通信系统中，我们把协调不同实体所需的信息称为信令。信令系统指导系统各部分相互配合，协同运行，共同完成某项任务。GSM系统采用七号信令系统，让我们先对七号信令系统做一简单回顾。

七号信令系统即CCS7信令系统，也就是说七号信令系统首先是共路信令系统。那么您还记得什么是共路信令吗？

2.1.1 共路信令的概念

信令信道和业务信道完全分开，在公共的数据链路上以消息的形式传送所有中继线和所有通信业务的信令信息，这就是共路信令系统的基本特征。也许图2-1会有助于您理解：

交换机A交换网络话路交换机B交换网络公共控制信令设备数据链路信令设备公共控制

图2-1 共路信令系统

CCS7信令消息实际上就是通信网上各节点（比如交换机）控制处理器之间通信的数据分组，在线路（信令链路）上以分组交换的原理传送信令，因此CCS7信令网本质上为数据通信网，是一种特殊的分组交换网，它形成了一个独立的七号信令网。

在2M一次群数字中继传输线路上，采用其中的一个时隙（64kbps，TS0除外）作为信令信道，我们一般称为信令链路。大部分时隙作为业务信道，比如传送话音信息时我们称为话路。

6

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第2章 七号信令系统概述

当然在模拟传输线路上也可以传送七号信令，它借助MODEM发送信令消息，典型速率为2400bps和4800bps。

2.1.2 共路信令系统的特点

和随路信令系统相比，共路信令系统具有以下优点：

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

信道利用率高 信令传送速度快 信令容量大

应用范围广泛,可支持ISDN、移动通信、智能网等业务 信令网与通信网分离，便于维护和管理

可方便地扩充新的信令规范，适应未知业务发展 但这些优点也对共路信令系统提出一些特殊要求： 信令链路利用率高，信令链路必须有极高的可靠性 信令系统须具有完备的信令网功能和安全性措施

信令畅通并不意味着话路畅通，共路信令系统应具有话路导通检验功能

2.2 CCS7信令网

信令网是逻辑上独立于通信网，专门用于传送信令的网络，只有共路信令系统才有信令网的概念。

先让我们熟悉信令网的组成和基本概念吧。

2.2.1 基本术语

信令网由信令点、信令转接点和互连的信令链路组成。在物理上和通信网是融为一体的，它是一种支撑网。图2-2是我国信令网的三级结构示意图：

HSTPLSTPSP图2-2 我国信令网的三级结构

下面我们就对信令网的组成三要素分别进行解释：

7

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

?

第2章 七号信令系统概述

信令点（SP）：是信令消息的起源点和目的点，通常信令点就是通信网中的交换或处理节点，例如交换机、操作维护中心、网络数据库等。常用符号“○”表示。在特殊情况下，一个物理节点可以定义为逻辑上分离的两个信令点。比如国际出入口局，即要做国内信令网的一个信令点，又要做国际信令网中的一个信令点，常称为网关点。

信令点以信令点编码为标识。信令点编码有两种：14位和24位。源信令点编码记位OPC，目的信令点编码记为DPC。

?

信令转接点（STP）：具有转接信令的功能，它可以将一条信令链路的信令消息转 发至另一条信令链路，常用符号“□”表示。 STP用信令点编码来标识。

STP分为独立的STP和综合的STP。

STP在三级信令网中分为低级信令转接点（LSTP）和高级信令转接点（HSTP）

?

信令链路（Signalling Link）：连接各个信令点、信令转接点，传送信令消息的物理链路称为信令链路。

相同属性的信令链路组成一组链路集。到同一局向的所有链路可属一个链路集，也可属多个链路集；但两个相邻的信令点之间的信令链路只能属于一个链路集。

对于相邻两信令点之间的所有链路，需对其统一编号，称为信令链路编码（SLC），它们之间编号应各不相同，而且两局应一一对应。对于到不同局向的信令链路可有相同的链路编码。

2.2.2 信令传送方式

在七号信令系统中采用两种信令传送方式。

直联方式：两个信令点之间通过直达信令链路传递消息。 此时话路和信令链路是平行的。如图2-3。

话路SP链路图2-3 直联方式

SP

准直联方式：两个信令点之间通过预先设定的多个串接的信令链路传递消息。如图2-4。

8

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第2章 七号信令系统概述

STP链路话路SP预先设定链路SP

图2-4 准直联方式

小结

本节主要介绍了共路信令的基本常识以及七号信令网的基本概念，为学习以后的七号信令系统各个功能级结构打下基础。

习题

(1) 请简述共路信令系统的基本特征。 (2) 七号信令网的组成三要素是什么？ (3) 七号信令系统采用哪两种信令传送方式？

9

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第3章 七号信令系统的功能级结构

第3章 七号信令系统的功能级结构

3.1 功能级结构原理

七号信令系统的总体目标是提供一个国际标准化的通用的信令系统。 七号信令系统的通用性决定了整个系统必然包含许多不同的应用功能 ，因此七号信令采用了模块化的功能结构，实现了在一个系统框架内多种应用并存的灵活性。对于一种应用来说，只用到系统的一个子集。根据这一思想CCITT于1980年首次提出将CCS7系统划分为一个公共的消息传递部分（Message Transfer Part-MTP)和若干个用户部分（User Part-UP)如图3-1所示：

用户部分 UP 消息传递部分 MTP 图3-1 七号信令系统功能划分原理

用户部分 UP

MTP提供一个可靠的传递系统，只负责消息的传递，用户部分则是为各种不同电信业务应用设计的功能模块，负责信令消息的生成、语法检查、语义分析和信令过程控制。它们体现了CCS7信令系统对不同应用的适应性和可扩充性。这里“用户”一词指的是任何UP都是公共的MTP的用户，都要用到MTP传递功能的支持。

3.2 七号信令系统的功能级结构

CCITT在扩充七号信令系统的过程中,充分考虑了与OSI参考模型的一致性,0示出CCS7较完整的功能结构与OSI七层体系结构的对应关系:

10

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第3章 七号信令系统的功能级结构

HLR VLRINAPOMAPMAPBSSAP第7层第4~6层TCAPISPSCCP第3层MTP-3MTP-2MTP-1ISUPTUP第2层第1层

图中：

INAP：智能网应用部分 OMAP：操作维护应用部分 MAP：移动应用部分 TCAP：事务处理能力应用部分 BSSAP：基站子系统应用部分 ISUP：ISDN用户部分TUP：电话用户部分 SCCP：信令连接控制部分 MTP：消息传递 ISP：中间服务部分

图3-2 七号信令系统与OSI层次结构的对应关系

本章节先对各部分作一简要描述，在后续章节里还要对各部分作具体介绍。

?

消息传递部分MTP

MTP的主要任务是保证信令消息的可靠传送，它可分为三级：信令数据链路（MTP-1）、信令链路功能（MTP-2）、信令网功能（MTP-3）。

?

信令连接控制部分SCCP

SCCP是用户部分的一个补充功能级，也为MTP提供了附加功能。SCCP提供数据的无连接和面向连接业务。无连接业务是指用户部分不需事先建立信号连接就可以通过信令网传递信令消息。这样就可将一个用户部分的数据迅速送到信令网上的另一个用户部分去。在智能网和移动网的业务中，有很多这样的数据需要在信令网中传递，如移动用户的鉴权、智能用户的帐号查询等。面向连接业务是在用户部分传递数据之前，在SCCP之间传递控制信息，实现信令网的维护和管理。

?

电话用户部分TUP

处理与电话呼叫有关的信令，如呼叫的建立、监视、释放等。

11

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第3章 七号信令系统的功能级结构

TUP消息分为前后向建立、呼叫监视、电路和电路群监视、网管等若干个消息组，每个消息组中包含若干个消息。每一个消息发送时被放在一个信令单元中。

?

ISDN用户部分ISUP

在ISDN环境中提供话音和非话业务所需的功能，以支持ISDN基本业务及补充业务。ISUP具有TUP的所有功能，因此可以代替TUP。

?

事物处理应用部分TCAP

TCAP是CCS7信令系统为各种通信网络业务提供的接口，如移动业务、智能业务等。TCAP为这些网络业务的应用提供信息请求、响应等对话能力。TCAP是一种公共的规范，与具体应用无关。具体应用部分通过TCAP提供的接口实现消息传递。如移动通信应用部分MAP通过TCAP完成漫游用户的定位等业务。智能网应用部分INAP通过TCAP实现SCP数据库登记和数据查询等功能。

?

中间服务部分ISP

对应OSI的第4~6层，目前尚未定义，它和TCAP合并，称为事务能力部分（TC）。

?

移动应用部分MAP

MAP是公用陆地移动网在网内以及与其他网间进行互连而特有的一个重要的功能单元。

CCS7遵循严格的等级关系，下一级为上一级服务，上一级不管其下级是怎样进行信息传递的，也就是所谓的透明传输，即通信双方的对等功能级一一对应，完成这一级级别的信息传输和交换。

3.3 七号信令信号单元格式

七号信令系统是以不等长消息（message）的形式传送信令的。所谓消息就是各种信息的集合。这些信息一般由用户部分定义，某些信令网管理和测试维护消息可由第三级定义。为保证消息的可靠传送，每个消息还附加一些必要的控制字段，形成信令链路中实际发送的信号单元（Signal Unit-SU）。所有信号单元的长度均为8比特的整数倍。通常就一8比特作为信号单元的长度单位，称为一个八位位组（octet）。

下面，让我们来看一看七号信令的信号单元格式。在七号信令中，有三种信号单元：消息信号单元（Message Signal Unit-MSU）、链路状态信号单元（Link Status Signal Unit-LSSU）和填充信号单元（Fill-in Signal Unit-FISU），它们的格式如图3-3所示：

12

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第3章 七号信令系统的功能级结构

图3-3 三种信号单元格式

信号单元各字段含义是：

?

F（Flag）：信号单元的定界标志

其码型为01111110。它既表示前一个信号单元的结束，也表示后一个信号单元的开始。图中，右边是信号单元的头，左边是信号单元的尾。 两个信号单元之间允许插入任意多个标志。其作用是在过负荷的情况下降低系统的处理工作量。

?

CK：检错码

采用16位循环冗余码，用以检验信号单元传输过程中产生的误码。

?

LI：信号单元长度指示码

13

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第3章 七号信令系统的功能级结构

表示LI字段后至CK字段之前的八位位组数，显而易见，LI的单位是8比特。根据LI的值可以区分信号单元的类别：当LI=0时为FISU，当LI=1或2时为LSSU，MSU的LI>2。

?

SIO：业务信息指示八位位组

只用于MSU，用以指示消息的类别。第三级根据它将消息分配给相应的功能模块，同时指示这是国际网还是国内网的消息。

SIO又分为两个子字段，各占4比特。如图3-4所示。

D C B A D C B ASSFSI首先发送的比特

图3-4 SIO字段结构

其中SI为业务指示语，SSF为子业务字段，其编码方式和含义为： SI： D C B A

0 0 0 0 信号网管理消息 0 0 0 1 信号网测试和维护消息 0 0 1 0 备用 0 0 1 1 SCCP 0 1 0 0 TUP 0 1 0 1 ISUP

0 1 1 0 DUP（与呼叫和电路有关的消息） 0 1 1 1 DUP（性能登记和撤消消息） 1 0 0 0 至1 1 1 1 备用 SSF：D C 网络指示语 0 0 国际网 0 1 国际备用 1 0 国内网 1 1 国内备用

14

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第3章 七号信令系统的功能级结构

B A 为备用比特。

?

SIF：信令信息字段

该字段就是用户实际要发送的消息，字段长度为2-272个八位位组。 需要注意，由于原来考虑到减小信令传送延迟时间，SIF的最大长度为62个八位位组，连同SIO字段，最大长度为63个八位位组。因此LI字段长度设定为6个比特，取值为0-63。后来由于ISDN业务要求信令信息有更大的容量，同时处理器性能提高，因此蓝皮书中规定，SIF的最大长度可为272个八位位组，为了不改变原有的信号单元格式，LI编码保持不变，规定凡是SIF长度等于或大于63个八位位组，LI均置为63。 SIF的字段结构我们在后面的TUP章节中介绍。

? 信号单元序号和重发指示位，包括：

FSN：前向序号，表示本单元的发送序号。

BSN：后向序号，表示收到对方发来的最后一个信号单元的序号，向对方指示序号直至BSN的所有消息均已经正确无误的收到。

FIB：前向（重发）指示位，表示当前发送信号单元的标识，取值0或1，FIB位反转指示本端开始重发消息。

BIB：后向（重发）指示位，表示是否正确收到对方发来的信号单元，BIB反转指示对方从BSN+1号消息开始重发。

小结

本节简要介绍了七号信令系统的各个功能级结构和七号信令消息单元的格式。在后面章节中会对各功能级做比较详细的介绍，关于七号信令的消息单元格式，除SIF字段，本节做了详细的解释，对于SIF字段，本书还会在TUP章节中做具体介绍。

习题

1、七号信令系统由一个公共的消息传递部分(MTP)部分和若干个 用户部分(UP)部分组成，主要包含如下几个功能模块：___________、___________、___________、___________、___________、___________。

2、七号信令中共有三种信号单元：消息信号单元（Message Signal Unit-MSU）、链路状态信号单元（Link Status Signal Unit-LSSU）、填充信号单元（Fill-in Signal Unit-FISU）；

15

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第3章 七号信令系统的功能级结构

其中， MSU 为真正携带消息的信号单元，消息包含在___________和___________字段中。三种信号单元可以通过___________很容易的予以区分。

16

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第4章 消息传递部分

第4章 消息传递部分

消息传递部分简称MTP，它由CCS7信令系统的第1，2，3功能级构成，如图4-1所示：

用户部分第三功能级消息传递部分第二功能级第一功能级

图4-1 消息传递部分三级结构

4.1 信令数据链路

信令数据链路是CCS7共路信令系统的第一功能级。它定义了信令数据的物理、电气和功能特性，并规定与数据链路连接的方法。

信令数据链路是用于传递信令的双向传输通路。目前是利用PCM系统的一个时隙，速率为64kbps。，但也可以采用具有调制解调器的模拟链路，典型速率为2400bps和4800bps。信令传递是双向的，信令点是向对方发送信令的同时，也接收对方发送过来的信令，因此模拟信道应采用4线制的传输链路全双工工作。

信令数据链路是七号信令的信息载体，它的一个重要特性就是信令链路应是透明的，即在它上面传送的数据不能有任何的改变，因此，信令链路中不能接入回声消除器、数字衰减器、A/u率变换器等设备。

4.2 信令链路功能

信令链路功能作为第二级的信令链路控制，利用第1功能级共同实现两个直接相连的信令点之间，信令消息的可靠传输。

17

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第4章 消息传递部分

相邻信令点之间的数据链路，由于长距离传输会造成一定的误码。而CCS7信令消息编码不允许有任何差错。第2功能级的作用就是在第1功能级有误码的情况下，保证消息编码的无差错传递。 信令链路控制主要有以下功能：

?

信号单元定界：也称为信号单元分界，利用标志码作为信号单元的开始和结束，结束的标志码通常又是下一个信号单元的开始标志码。为使信号单元能正确定界，要保证在信号单元其他部分不会出现这种码型。为此，发送部分要执行插零操作，在5个连1后插入一个“0”，接收部分要执行删零操作，将5个连1后的一个“0”删掉。

信令单元定位：这里的定位不是初始定位，而是在开通业务的信令链路上与定界密切相关的定位。在正常情况下，信号单元的长度有一定的限制且为8的整数倍，而且在删零前不应出现大于6个连1。如果不符合以上情况，就认为失去定位，要舍弃所收到的信号单元，并由信号单元差错率监视过程进行统计。

差错检测和校正：误差检测采用16位校验位的循环校验方法，差错校正采用两种方法：基本方法和预防循环重发方法，前者适用于传播时延小于15ms的信号链路，后者适用于大于15ms的情况。

初始定位：用于首次启动和链路发生故障后进行恢复时的定位。 初始定位过程包括空闲、未定位、已定位、验证周期、验收完成投入使用五个阶段。

初始定位过程涉及的链路状态为如下四种状态： SIOS：业务中断状态； SIO：失去定位状态； SIN：正常定位状态； SIE：紧急定位状态。

?

?

?

?

信令链路的误差监视：误差监视有两种，一种是信号单元出错率监视过程，另一种是定位出错率监视过程。前者在信号链路正常状态下使用，后者用于信号链初次启动投入使用或故障恢复进行定位中的差错统计。 流量控制：当信令链路的接收端检测出拥塞条件，启动流量控制过程，通知远端这一事件如果拥塞持续过长，远端发送端将指示链路故障。

?

? 处理机故障控制：用来标志或取消处理机故障状态。

18

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第4章 消息传递部分

4.3 信令网功能

MTP第三级的功能是通过对信令网的路由和性能的控制保证消息能可靠地传递。它有两个基本功能：信令消息处理和信令网络管理。

4.3.1 信令消息处理

信令消息处理功能的目的是保证一个信令点的某用户部分发出的消息能发送到适当的信令链路或用户部分。消息处理功能由消息路由，消息鉴别，消息分配三部分组成。如图4-2所示：

消息分配至/从L4消息鉴别至/从L2消息路由

图4-2 信令消息处理的功能组成

(1) 消息鉴别部分：识别收到消息的目的地，区分目的地是本信令点还是其

他信令点。属于本信令点的消息则转送到消息分配部分，属于其他信令点的消息，则转送到消息选路部分。

(2) 消息分配部分：将消息识别送来的属于本信令点的消息分配到相关的用

户部分。

(3) 消息路由部分：将本信令点要发出的消息或从消息识别部分送来的属于

其他信令点的消息送到要去的信令点对应的链路上。消息路由功能如图4-3。

第三功能级第二功能级链路1链路2SP 1SP 2……消息选路链路N图4-3 消息路由功能

SP N

19

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第4章 消息传递部分

4.3.2 信令网管理

信令网管理的目的是在故障情况下,完成信令网重新组合,以及在拥塞时控制话务量。它由信令业务管理，信令链路管理和信令路由管理组成。

(1) 信令业务管理：其功能是在保证消息安全、准确传递的条件下，将信令

业务从不可用的信令链路转到其他可用的链路上去。当发生信令链路拥塞时，对信令业务进行疏导或减少信令业务。

(2) 信令链路管理：它的主要任务是控制信令链路，当信令链路发生故障时

对其进行测试，并恢复链路。

(3) 信令路由管理：当发现某信令点或信令链路有故障而不能通过消息时，

向相关信令点传送故障信息和分配新路由的信息。以保证信令消息在网上的安全传递。

小结

本节主要介绍了消息传递部分的三个功能级和它们的具体功能。

习题

(1) __________________是七号信令系统的第一功能级，它是一条信令的

______________传输通路，七号信令系统最适合于数字通信网，第一功能级通常采用__________数字通路，但也用于具有调制解调器的___________链路。

(2) 信令链路功能级的功能主要有____________、_____________、

______________

、

______________、

______________、

______________、______________。

(3) 信令网功能级包括______________和______________两部分。第一部

分由______________、______________、______________三部分组成；第二部分由______________、______________、______________组成。

20

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第5章 信令连接控制部分

第5章 信令连接控制部分

5.1 概述

在电话应用中，所有信令消息都和呼叫电路有关，消息传输路径一般都和相关的呼叫连接路径有固定的对应关系。

在GSM系统中，不单单要传送与呼叫电路有关消息，还要传送与呼叫电路无关的信令消息（如位置更新、鉴权等），用原来的MTP传送就存在局限性了。首先，我们知道，MTP是用DPC来寻址的，而DPC用信令点编码来标识，信令点编码有四种方式，国际，国际备用，国内和国内备用，只在所定义的网络内唯一和有效，因此利用MTP不能完成国际漫游用户的位置登记和鉴权等。 其次，信令点编码容量有限，根据CCITT的规定，国际网的信令点编码为14位，这样其所能标识的信令点就十分有限。

还有，SI的编码仅为四位，即只能分配给16个不同的用户部分，不能满足现代通信的需求。

另外，MTP只能实现无连接传输，随着电信网的发展，有时需要在网络节点间传送大量的非实时消息，需要预先建立连接，进行面向连接的传输。 为了解决以上问题，CCITT在1984年提出了一个新的结构分层，SCCP（信令连接控制部分）。SCCP是基于MTP基础上的，为MTP提供附加功能。SCCP和MTP合称NSP（网络业务部分）。SCCP和MTP-3共同位于OSI的网络层。

SCCP（信令连接控制部分）为MTP（消息传递部分）提供附加功能，以便通过七号信令网，在信令网的交换局和专用中心之间建立面向接续和无接续业务来传递信令信息及其他类型信息。SCCP在信令网中和其它信令功能要素间的关系如图5-1：

21

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第5章 信令连接控制部分

HLR VLRINAPOMAPMAPBSSAP第7层第4~6层TCAPISPSCCP第3层MTP-3MTP-2MTP-1ISUPTUP第2层第1层

图5-1 SCCP在信令网中和其他功能要素关系

SCCP部分直接透过TCAP部分对OMAP、MAP、HLR、VLR等用户进行管理，而这些用户通称为SCCP的子系统。当然这些用户也可以是七号信令网的专用中心。当两个子系统（可以位于同一信令点，也可以位于不同信令点）之间发生信令关系时，所需传递的信令信息则由SCCP层进行编路然后再传递到对端子系统。信令信息传递过程中，若发生信令关系的子系统位于相同信令点，信令信息将不经过MTP部分。

5.2 SCCP的特点和功能

5.2.1 SCCP的应用特点

SCCP的应用特点是：

? ?

能传送各种与电路无关(Non-Circuit-Related)的信令消息.

具有增强的寻址选路功能,可以在全球互连的不同七号信令网之间实现信令的直接传输。

除了无连接服务功能以外，还能提供面向连接的服务功能

?

5.2.2 SCCP网络服务功能

SCCP层根据用户对业务的不同需求，提供了以下4类协议以完成有不同质量要求的用户业务的传递：

22

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第5章 信令连接控制部分

0 1 2 3

基本无连接业务类 顺序无连接业务类 基本面向连接业务类 流量控制的面向连接业务类

1. 无连接服务

无连接服务类似于分组交换中的数据报（datagram）传送，它不需要预先建立连接（即信令传送路径）。SCCP能使业务用户事先不建立信令连接通过信令网传递信令数据。因此在SCCP中提供路由功能，能将被叫地址变换成MTP业务的信令点编码。

无连接业务分为0类和1类：在0类业务中，各个消息被独立地传送，相互间没有关系，故不能保证按发送的顺序把消息送到目的地信令点；在1类中，给来自同一信息流的数据信息附上了同一个信令链路选择字段SLS，就可保证这些数据信息经由同一信令链路传送，因此，可按发送顺序到达目的地信令点。 在GSM系统中NSS内部大量用到了无连接的两类协议；在A接口的通信中也用到了无连接协议，但只用到了0类协议。 无连接业务提供四种消息类型，其编码如下表：

消息类型 消息类型码 UDT 0x09 UDTS 0x0A XUDT 0x11 XUDTS 0x12 其中：UDT---unit data UDTS----unit data sevice XUDT----extend unit data XUDTS----extend unit data service 在无连接业务中，UDT消息只能整体传送，不能拆卸分段传送，每发一次数据，都需重选一次路由；在华为公司的设备里，XUDT支持分段重装。 无连接型SCCP程序如图5-2所示。根据各个消息中的目的地信令点编码，传送互不相关的UDT。如果由于发生故障，使中继信令点不能传送该UDT时，就向发端返送UDTS消息。

23

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第5章 信令连接控制部分

图5-2 无连接型SCCP程序

2. 面向连接服务

面向连接业务类似于分组交换中的虚电路（Virtaul Circuit）传送，它需要在发送消息前，先通过应答的方式在始节点和终节点之间建立一条消息传送路径，即信令逻辑连接或虚连接。这种方式适用于传送大量的成批数据。

面向连接服务有两类协议，即2类和3类协议。它们的共同特点是可以保证消息传送收发顺序一致，可以对长消息分段传送，在接收端重新组装。此外，在3类协议还具有2类协议不具有的一些特点：流量控制、加速数据传送和消息丢失及错序检测等功能。

面向连接业务又分为暂时信令连接和永久信令连接。暂时信令连接指信令连接的建立需要由SCCP用户启动和控制，数据传送完成之后就拆除连接，类似于拨号电话连接；永久信令连接类似于分组交换中的永久虚电路，它的建立和释放用户无法控制，而由本端或远端操作维护功能，或者由节点的管理功能来控制，但两类连接的信令传送过程完全相同。 面向连接型SCCP程序如图5-3所示，

该程序由连接建立、数据传送和连接释放三个阶段组成。

24

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第5章 信令连接控制部分

图5-3 面向连接SCCP程序

(1) 连接建立

在连接建立阶段，除了由MTP提供的功能外，SCCP也提供编路功能。首先，由发端SP的SCCP发送含有目的地编码的CR消息。如果收到CR的SP是目的地，则回送证实信号CC。如果收到CR的SP是中继SCCP，则有两种情况：

a、若DPC和OPC在同一信令网内，就用该点的MTP转发CR。

b、若DPC和OPC位于不同的信令网（如国际出入口局），则在该点把输入部分和输出部分分成两个连接段，并建立两者的对应关系。

收到CR的节点判定不能建立逻辑连接时，就发CREF，若与发端SP顺利地交换了CR、CC则可进入数据传送阶段。 (2) 数据传送

沿着已建立的逻辑连接交换用户数据DT。 (3) 连接释放

各个SP相互交换RSLD和RLC，从而完成连接的释放。

在GSM系统中，只有在A接口的通信上大量用到了面向连接业务，而且只用到了2类协议，另外，我们前面已经讲过，A接口还用到了无连接业务的0类协议。 我们在上面描述的是多个连接段的有连接消息，在GSM系统中是不存在多个连接段的消息的，因为只有MSC和BSC之间用到的有连接业务。

5.3 SCCP的寻址选路功能

SCCP地址有三种类型：信令点编码(SPC)、子系统号(SSN)和全局名（GT）。

25

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第5章 信令连接控制部分

其中，SPC就是MTP地址，它只在所定义的七号信令网内有意义，MTP根据DPC识别目的地并选路，根据SI（业务指示语）识别目的地内的用户。 SSN (Subsystem Number)，称为子系统号，是SCCP使用的本地寻址信息，用于识别同一个节点中的各个SCCP用户。例如，可用不同的SSN编码表示TCAP、ISUP、MAP等，借此可以弥补MTP消息用户数少的不足，它扩充了SI的本地寻址范围，能够适应未来新业务的需要。

GT，主要在始发节点不知道目的地网络地址的情况下使用。它一般为某种编号计划中的号码。由于电信业务的编号计划已经达到国际统一，因此，全局名能标识全球任何一个信令点/子系统。但MTP无法根据GT选路，因此SCCP必须首先把被叫的GT翻译成DPC或DPC+SSN，才能交MTP发送，同时还要向下一个节点标明GT是基于什么编号计划。

SCCP消息中的主叫地址和被叫地址可以是上述三类地址中的一种或它们的组合，SCCP可根据以下两类地址进行寻址选路:

? ?

DPC+SSN

GT

如果出现如GT+DPC+SSN这样的地址，SCCP在发送消息时必须向下一个节点指明应根据GT还是DPC+SSN选择路由。

5.4 SCCP消息格式简介

5.4.1 SCCP消息结构

SCCP消息是封装在MTP的MSU（消息信号单元）中往外发送的，对于MSU而言，SCCP消息就是它的SIF字段。它由以下几部分组成： —— 路由标记 —— 消息类型

—— 长度固定的必备项（F） —— 长度可变的必备项（V） —— 任选项（O）

SCCP消息结构如图5-4所示：

26

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3 第5章 信令连接控制部分 FCKSIFSIOLIFIBFSNBIBBSNF必备参数A路由标记消息类型必备固定部分（F）必备可变部分（V）……必备参数Ⅰ参数M指针……参数P指针任选项的开始指针参数M长度参数M……参数P长度参数P参数名X参数X长度参数X……参数名Z参数Z长度参数Z任选参数结束任选部分(O) 图5-4 SCCP消息结构 路由选择标记（Label）：结构为DPC+OPC+SLS。

消息类型：用以识别不同的SCCP消息。它是所有消息的必备字节，决定该消息的功能和格式。表5-1是一些常见消息的消息类型编码：

表5-1 SCCP常见消息类型及编码

消息类型 连接请求CR 连接确认CC 拒绝连接CREF 释放连接RLSD 释放完成RLC 数据DT1 0 1 协议类别 2 * * * * * * 3 * * * * * 0000 0001 0000 0010 0000 0011 0000 0100 0000 0101 0000 0110 编码 27

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

数据DT2 数据证实AK 单位数据UDT 单位数据业务UDTS 第5章 信令连接控制部分

* * * * * * 0000 0111 0000 1000 0000 1001 0000 1010 长度固定的必备部分：即该消息所有固定长度的必备参数。 长度可变的必备部分：即该消息所有可变长度的必备参数。 任选部分：即该消息所有的任选参数。

5.4.2 SCCP消息的重要参数介绍

SCCP消息共有17种参数，其中，对于UDT消息来说，协议类型是长度固定的必备参数，主叫地址和被叫地址是长度可变的必备参数，它标识目的地和始发端的SCCP地址。下面，我们只对协议类别、主被叫用户地址的构成做详细介绍。

?

协议类型

用1-4比特表示协议类别： 4 3 2 1

0 0 0 0 0类 0 0 0 1 1类 0 0 1 0 2类 0 0 1 1 3类

当1-4比特指示为面向连接协议（2、3类）时，5-8比特为备用；当104比特指示为无连接协议（0、1类）时，5-8比特指示传送失败时原消息是否需要回送： 8 7 6 5

0 0 0 0 消息不回送 1 0 0 0 消息回送 其余 备用

?

用户地址

由以下单元按次序构成：地址表示语；信令码；子系统号；全局码。地址编码形式如图5-5：

28

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

地址表示语 地址 第5章 信令连接控制部分

八位位组2-n 图5-5 地址编码形式

其中，

地址指示语指明地址字段中包含哪几类SCCP地址，编码形式如图5-6：

7 备用 6 路由表示语 图5-6 地址表示语 5

4

3

2

1 子系统表示语 0 信令点表示语 全局码表示语 其中：

信令点表示语（比特0）：1表示包含信号点 ，0表示未包含信号点。 子系统表示语（比特1）：1表示包含子系统号，0表示未包含子系统号。 子系统号用来识别SCCP用户功能，它是一个八比特编码，其意义如表5-2：

表5-2 SCCP子系统编码分配

0000 0000 0000 0001 0000 0010 0000 0011 0000 0100 0000 0101 0000 0110 0000 0111 0000 1000 0000 1001 子系统号不知或没有使用 SCCP管理 备用 ISDN用户（ISUP） 操作维护管理部分（OMAP） 移动应用部分（MAP） 归属位置寄存器（HLR） 访问位置寄存器（VLR） 移动交换中心（ MSC） 设备识别寄存器（EIR） 29

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

0000 1010 0000 1011 0000 1100 鉴权中心（AUC） ISDN新增业务 智能应用部分（INAP） 第5章 信令连接控制部分

全局码表示语（比特2~5），全局码有以下四种形式，如表5-3： 表5-3 GT码类型编码分配

0000 0001 0010 0011 0100 0101~1110 1110~1111 不包括全局码 全局码只包括地址性质表示语 全局码只包括翻译类型 全局码只包括翻译类型、编码计划、编码设计 全局码只包括翻译类型、编码计划、编码设计、 地址性质指示语 国际备用 扩充备用 关于各类GT码的结构如下所示：

8 7 6 5 4 3 2 1

O/E 地址性质指示码 第2地址信号 ...... 填充码(若需) 第N地址信号 第1地址信号 1类GT码

翻译类型 第2地址信号 ...... 填充码(若需) 第N地址信号 第1地址信号 2类GT码

翻译类型 编号计划 第2地址信号 ...... 填充码(若需) 第N地址信号 编码方案 第1地址信号 3类GT码

翻译类型 30

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

编号计划 编码方案 备用 地址性质指示码 第2地址信号 ...... 填充码(若需) 第N地址信号 第1地址信号 第5章 信令连接控制部分

4类GT码

在上述结构中,各部分意义为：

地址性质指示码指明该GT码的属性，具体编码分配如下： 比特 7 6 5 4 3 2 1

0 0 0 0 0 0 1 用户号码 0 0 0 0 0 1 1 国内有效号码 0 0 0 0 1 0 0 国际号码 编号计划的编码为： 比特 8 7 6 5

0 0 0 0 未知

0 0 0 1 电话/ISDN编号计划（E.163/E.164) 0 0 1 0 备用

0 0 1 1 数据编号计划(X.121) 0 1 0 0 用户电报编号计划( F.69)

0 1 0 1 海事移动编号计划（E.210和E.211） 0 1 1 0 陆地移动编号计划(E.212) 0 1 1 1 ISDN/移动编号计划(E.214) 编码方式的编码为: 比特 4 3 2 1

0 0 0 0 未知

0 0 0 1 BCD编码，奇数位号码 0 0 1 0 BCD编码，偶数位号码

31

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第5章 信令连接控制部分

翻译类型具体编码待研究，GSM系统中使用全0码。

在GSM的NSS内部接口的通信中用的是4类GT码，在A接口SCCP消息中，地址信息里一般不包含全局码。 在地址指示语字段中还有一重要子字段：

路由表示语（比特6）：是0，根据地址中的全局码选取路由，是1根据路由标记中的DPC和被叫地址中的子系统选取路由。

小结

本节主要介绍了SCCP的网络服务功能和寻址选路功能，最后简单介绍了SCCP的消息格式，重点介绍了用户地址这个消息参数。

习题

(1) SCCP提供哪两种网络服务功能，各有哪几类协议来支持？ (2) SCCP地址有哪几类？

(3) 在七号信令系统中，MAP、HLR、MSC、VLR都称为SCCP的子系统，

它们各自的子系统号码是什么？

32

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第6章 事务能力应用部分

第6章 事务能力应用部分

6.1 概述

随着我国电信业的日益发展，电信网逐步智能化和综合化，产生了多种不同的应用，例如：被叫付费，VPN，AOC等智能网业务，信令网的维护和运行管理(OMAP)，移动应用(MAP)，闭合用户群（CUG）等，要求交换机之间，交换机与网管中心的数据库相关联，提供其间的信息请求和响应功能。作为CCS7信令系统中专门提供的与应用无关的网络信息交互协议一事务处理能力（TC）协议，在各种新业务及CCS7系统中将发挥越来越重要的作用。 “事务”（Transaction）也可称为“对话”，泛指两个网络节点之间任意的交互过程。

TC由事务处理能力应用部分(TCAP)及中间服务部分(ISP)两部分组成。其中，TCAP的功能对应于OSI的第7层，ISP对应于OSI的第4-6层。

如果TC用户要求传送的数据量小而实时要求严格，则TC仅包含TCAP，直接利用SCCP的无连接服务（0、1类）传送数据；如果TC用户要求传送的数据量大而实时要求较低，安全性要求较高，则TC将利用SCCP的有连接服务（2、3类）传送数据。因为目前CCITT仅仅是研究制定了前一种TC协议而未考虑ISP协议的制定，因此，目前TC与TCAP具有相同的含义，一般对二者不必区分。

6.2 TCAP的基本结构

为了面向所有的服务，TCAP将不同节点间的信息交换抽象为一个操作，TCAP的核心就是执行远程操作。TCAP消息的基本单元是成份（Component）。一个成份对应于一个操作请求或响应，一个消息中可以包含多个成份。一个成份中包含的信息含义由TC用户定义，相关的成份构成一个对话，一个对话的过程可以实现某项应用业务过程。

TCAP为了实现操作和对话的控制，分为两个子层——成份子层(CSL)和事务处理子层(TSL)，CSL主要进行操作管理，TSL主要进行事务(即对话)管理。 TC用户与CSL通过TCAP原语接口，CSL与TSL通过TR原语接口联系。其分层结构如图6-1：

33

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第6章 事务能力应用部分

应用进程APTC用户TCAP服务 TC原语TCAP成份子层CSLTR 原语事务处理子层TSLN－原语SCCP网络服务MTP

图6-1 TCAP的分层结构

?

事务处理子层(TSL-Transaction Sub-Layer)

事务处理子层完成对本端成份子层用户和远端事务处理子层用户之间通信过程的管理，事务处理用户(TC用户)目前唯一的就是成份子层(CSL)，因此对于对等CSL用户之间通信的对话与事务是一一对应的。 事务处理子层对对话的启动、保持和终结进行管理，包括对话过程异常情况的检测和处理。

?

成份处理子层(CSL-Component Sub-Layer)

事务处理子层负责传送对话消息的基本单元就是成份。成份子层(CSL)完成对话中成份的处理，及对话的控制处理。

一个对话消息可以包含一个或多个成份（少数无成份，只起到对话控制作用），一个成份对应于一个操作的执行请求或操作的执行结果。每个成份由不同的成份调用标识号(Invoke ID)标识，通过调用标识号，控制多个相同或不同操作成份的并发执行。

6.3 TCAP消息结构简介

TCAP消息的基本构件称为“信息元”（Information Element），每个TCAP消息由若干个信息元组成，每个信息元都由标记（Tag）/长度/内容三个字段组成,各字段的先后次序固定不变，类似于SCCP消息中的参数名/长度/信息内容三字段结构，图6-2表示出信息元的标准结构。

34

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第6章 事务能力应用部分

图6-2 TCAP信息元结构

其中，标记用于区别不同类型的信息元，决定内容字段的解释；长度指明内容字段所占的八位位组数；内容字段则为信息元的实体，即该信息元要传送的信息。内容字段可能只是一个数值，也可能由一个或若干个信息元组成。如果内容字段只是一个数值，则称此信息元为一个本原体（Primitive)，如果内容字段又包含一个或多个内嵌的信息元，则称此信息元为一个复合体（Constructor)。这种嵌套式结构是TCAP消息格式的一个重要特点。这种消息结构非常灵活，用户可以自由利用本原体或复合体构造简单或复杂消息。

小结

本节对TCAP的的两个子层和消息结构做了简单介绍。

习题

(1) TCAP由哪两个子层构成？

(2) 请说出组成TCAP消息的基本信息元的三要素。

35

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第7章 移动应用部分

第7章 移动应用部分

7.1 概述

移动应用部分(Mobile Application Part)是公用陆地移动网（PLMN）在网内和网间进行互连而特有的一个重要的功能单元。MAP规范给出了移动网在使用七号信令系统时所要求的必需的信令功能，以便提供移动网必需的业务如话音和非话音业务。

GSM的MAP规范制定了900MHz TDMA数字蜂窝移动通信网的移动业务交换中心、位置寄存器、鉴权中心及设备识别寄存器等实体之间的移动应用部分的信令，其中包括了消息流程、操作定义、数据类型、错误类型及具体的编码。 MAP的功能主要是为GSM各网络实体之间为完成移动台的自动漫游功能而提供的一种信息交换方式。目前MAP信令的传输是以CCITT的CCS7信令系列技术规范为基础的，实际上MAP信令的交换也可基于其它符合OSI网络层标准的网络。这样，网络运营公司就可以根据本地实际情况，混合匹配使用各种协议，以满足其需要，当然这还需要有关协议的制订与完善。 MAP负责以下过程中 GSM各功能实体间的信息传递： ——位置登记/删除

——位置寄存器故障后的复原 ——用户管理 ——鉴权加密 ——IMEI的管理 ——路由功能 ——接入处理及寻呼 ——补充业务的处理 ——切换 ——短消息业务 ——操作和维护

36

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第7章 移动应用部分

上述每个程序均含有数个操作（operation）, 每个operation均具有相应的要素操作名、操作码、操作类别、以及操作调用的参数、成功结果参数、操作失败时的错误码及参数、允许的链接操作、完成操作的时限值等。

7.2 MAP消息

具体的MAP业务消息在TCAP消息中以成份的形式存在，一般来讲，MAP业务的消息类型和TCAP成份中的操作码一一对应，而在消息传递过程中，一个消息对应一个调用识别，一个调用识别在其MAP对话过程中是唯一的，通过区分调用识别，可以将一个成份“翻译”成对应的MAP业务消息，MAP与TCAP之间的消息转换是由MAP协议状态机（MAPPM）来完成的，此外协议状态机还负责对话流程以及操作流程的控制等功能。 按照有关的协议规范，操作可分为四类：

? ? ? ?

1类操作：操作成功与否都需要返回，成功返回结果，失败返回错误； 2类操作：只有在操作失败时才需要返回； 3类操作：只有在操作成功时才需要返回； 4类操作：操作不需要返回。

为安全性考虑，当MAP发起一远端操作时，需要给出操作时限，如果在时限内没有响应返回，则根据其操作类别做不同的处理：对1类操作或2类操作，认为是操作失败；对3类操作或4类操作，认为操作成功。

小结

本节简单介绍了移动应用部分的主要功能，这一部分和上一节TCAP均不做为本课程的重点。

习题

请说出MAP负责的GSM功能实体间哪些信息的传送？

37

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第8章 电话用户部分

第8章 电话用户部分

8.1 TUP概述及基本特点

TUP（Telephone User Part）即电话用户部分，它是ITU—TCCS7信令方式的第4功能级用户部分之一，也是最早提出的可用的第4功能级建议。TUP部分规定了CCS7信令系统用于电话呼叫控制信令时必需的电路信令功能，更具体的说规定了电话交换局间传送的信令消息的内容。TUP可满足国际、国内半自动和自动电话业务的特性的所有要求，是为话音电路双向工作而设定的；当用于全数字电话电路时，电路的导通是由提供这些电路的数字系统中固定的传输质量监控和故障检测的手段来保证的，且系统能提供导通检验和电路管理功能。

M900/1800的TUP是采用1988版蓝皮书建议，国内电话网增加了一些国内网专用的信令消息格式、编码和附加的信令程序，补充了国内电话网随路信令方式（中国No.1）的各种配合程序。移动网中也有一些特殊的规定。 在CCS7信令方式中，全部电话信令都通过电话消息信号单元（MSU）来传送。不同用户部分的消息信号单元（MSU）的不同主要在于信令信息字段（SIF）。此外，不要忘记业务信息八位位组（SIO），SIO包括业务指示码（SI）和子业务字段（SSF），SI的4位编码对TUP而言应是0100，而SSF则主要用来区别国内和国际的信令消息，这些在第一节中已经介绍过。下面我们介绍TUP消息的格式和编码。

8.2 TUP消息格式和编码

在CCS7信令方式中，信令是通过电话消息信号单元（MSU）来传送的，而要了解TUP消息的格式，就必须明了SIF的结构，MSU和SIF的基本格式如图8-1所示：

38

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第8章 电话用户部分

图8-1 电话消息信号单元格式

我们在第一节中已经介绍了MSU中除了SIF的其他字段的含义，在本节中我们详细介绍SIF的格式。信令信息字段（SIF）的长度是可变的，由标记、标题码（H0、H1）和信令信息组成。

?

标记（Label)

每个电话消息都必须包括标记，供MTP的消息识别功能识别是本地的消息还是转接的消息，若是转接的消息，由消息路由功能选择相应的信令路由。TUP用它来识别电路号码。我国的电话信令的标记为64位。具体格式如图8-2所示：

CICOPCDPC 4 12 24 24首先发送的比特

图8-2 TUP消息的标记

DPC为目的信令点编码，表示消息要到达的信令点；OPC为源信令点编码，表示消息源的信令点；信令网有一定的编码方案，使各个信令点都具有唯一的编码。我国的国内网信令点编码采用24位比特编码，国内备网采用14位信令点编码。

CIC标识DPC与OPC之间许多话音电路中的一条话音电路。 将电路识别码分配给各电话电路，采用双方协商或预先确定的原则。TUP消息的标记中包含了CIC，就可以识别信令消息属于哪一条电路，也就是识别与哪一个呼叫相关。

?

标题码（H0、H1）

39

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第8章 电话用户部分

标题码也是TUP消息的必选部分，用以区分每个电话信号，由H0和H1两部分组成。H0标识消息群，H1用于标识消息群中的一个消息，或在更复杂的情况下标识消息的格式。

标题码H0为4比特，可以提供16个消息组；

标题码H1为4比特，即一个H0标识的消息组中最多可提供16个消息。

40

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

表8-1 TUP标题码分配表

消息群 H1 H0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 0000 ←— 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 第8章 电话用户部分

1110 1111 ——→ FAM FSM BSM SBM UBM CSM CCM GRM IAM GSM GRQ ACM SEC ANC RLG MGB IAI SAM COT 国内备用 (SSB) (FOT) CCR HBA SGU SUA SAO CCF EUM (ANU) CFL RAN UBA HGB UNN CCL RSC HGU LOS SST ACB DPN SBA (CHG) CGC ANN BLO MBA (NNC) CBK BLA MGU ADI CLF UBL MUA （MPR） HUA GRS GRA SGB CNM ACC MPM 备用 国际和国内备用 NSB NCB NUB NAM OPR SLB MAL STB 国内备用 41

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第8章 电话用户部分

TUP消息组名含义如下：

BSM后向建立消息组（Backward setup message group） CCM电路监视消息组（Circuit supervision message group）

CNM电路网络管理消息组（Circuit netwerk management message group） CSM呼叫监视消息组（Call supervision message group） FAM 前向地址消息组（Forward addess message group） FSM 前向建立消息组（Forward set up message group）

GRM 电路群监视消息组（Circuit group supervision message group） NAM 国内地区使用消息组（National area message group）

NCB 国内呼叫监视消息组（National call supervision message group） NSB 国内后向建立成功消息组（National successful backward set up message group）

NUB国内后向建立不成功消息组（National unsuccessful backward set up message group）

SBM后向建立成功消息组（Successful backward set up information message group）

UBM 后向建立不成功信息消息组（Unsuccessful backward set up information message group） 常用TUP消息名含义如下：

ACB 接入拒绝信号（Access barred signal）

ACC 自动拥塞控制信息消息（Automatic congestion control information message）

ACM 地址全消息（Address complete message） - ADC 地址全、计费（Address complete， charge） - ADN 地址全、免费（Address complete， no charge） - ADX 地址全、投币式（address complete， coin box）

- AFC 地址全、空闲、计费（Address complete， charge subscriber free） - AFN 地址全、空闲、免费（Address complete， no charge， subscriber free）

42

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第8章 电话用户部分

- AFX 地址全、空闲、投币式（Address complete， coin box subscriber free） ADI 地址不全信号（Address incomplete signal） ANC 应答信号、计费（Answer signal， charge） ANN 应答信号、免费（Answer signal， no charge） BLA 闭塞证实信号（Blocking-acknowledgement signal） BLO 闭塞信号（Blocking signal） CBK 挂机信号（Clear-back signal）

CCF 导通故障信号（Continuity -failure signal） CCL 主叫用户挂机信号（Calling party clear signal） CFL 呼叫故障信号（Call failure signal）

CGC 电路群拥塞信号（Circuit group congestion signal） CHG 计费消息（Charging message） CLF 拆线信号（Clear forward signal） COT 导通信号（Continuity signal）

DPN 不提供数字通路信号（Digital path not provided signal）

GRA 电路群复原证实消息（Circuit group reset acknowledgement message） GRQ 一般请求消息（Genneral request message） GRS 电路群复原消息（Circuit group reset message）

GSM 一般前向建立信息消息（General forward setup information message） HBA 面向硬件故障的群闭塞证实消息（Hardware failure oriented group blocking acknowledgement message）

HGB 面向硬件故障的群闭塞消息（Hardware failure oriented group blocking message）

HGU 面向硬件故障的群闭塞解除消息（Hardware failure oriented group unblocking message）

HUA 面向硬件故障的群闭塞解除证实消息（Hardware failure oriented group unblocking acknowledgement message）

43

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第8章 电话用户部分

I A I 带有附加信息的初始地址消息（Initial address message with additonal information）

I AM 初始地址消息（Initial address message） LOS 线路不工作信号（Line out of service signal）

MAL 恶意呼叫识别信号（Malicious call identification signal） NNC 国内网拥塞信号（National network congestion signal） RLG 释放监护信号（Release guard signal） RSC 电路复原信号（Reset circuit signal）

SAM 后续地址消息（Subsequent address message）

SAO 带有一位的后续地址消息（Subsequent address message with one signal）

SBA 软件产生的群闭塞证实消息（Software generated group blocking acknowledgement message）

SEC 交换设备拥塞信号（Switching equipent congestion signal） SLB 用户市忙信号（Subscriber local busy signal） SSB 用户忙信号（Subscriber busy signal （electric））

SST 发送专用信息音信号（Send special information tone signal） STB 用户长忙信号（Subscriber toll busy signal） UNN 空号信号（Unallocated number signal） 信号信息（SI）

信令信息字段（SIF）中除了必备的标记和标题码以外，还有信号信息。按照需要，信号信息可长可短，甚至不存在-由标题码H0和H1确定消息的含义。 从格式原则上看，实际上由用户部分产生的信号信息常常分为一些子字段，可以是固定长度的子字段，也可以是可变长度的子字段；还可以有必备的子字段和任选的子字段。子字段传送的次序是必备的子字段在前，任选的子字段在后，而在这两种子字段中，先发送固定长度子字段，再发送可变长度子字段。

44

MA000002 七号信令基础 Issue 3.3

第8章 电话用户部分

8.3 TUP主要消息举例

在CCS7信令方式中，TUP处理的信号内容在信号信息字段（SIF）的信号信息（SI）中传送，而TUP所用的消息有65种之多，每种消息都有自己的功能和格式，下面介绍呼叫监视消息群(CSM）和较重要的消息IAI来说明TUP消息的特点。

1. 呼叫监视消息群（CSM） (1) 标题码H0：0110 (2) 标题码H1：

0000 应答信号，计费未说明（ANU） 0001 应答信号，计费（ANC） 0010 应答信号，免费（ANN） 0011 挂机信号（CBK） 0100 拆线信号（CLF） 0101 再应答信号（RAN） 0110 前向转移信号（FOT） 0111 主叫用户挂机信号（CCL） 1000~1111 备用 (3) 格式见图8-3：

0110H14H04标记64首先发送的比特

图8-3 呼叫监视消息格式

2. 带附加信息的初始地址消息IAI (1) 标题码

IAI消息是建立呼叫时首次前向发送的一种消息，是一种前向地址消息（FAM），前向地址消息（FAM）的H0为0001，H1的编码和含义如下： 0001 初始地址消息（IAM）

0010 带附加消息的初始地址消息（IAI）

45

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c3cr.html