信令系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu) isup

ID:107189 · 發(fā)表于 2016-3-5 23:27

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1、國(guó)際信令網(wǎng)信令點(diǎn)的編碼
為了便于信令網(wǎng)的管理，ITU-T在研究和提出No.7信令方式建議時(shí)，在Q.705建議中明確地規(guī)定了國(guó)際信令網(wǎng)和各國(guó)的國(guó)內(nèi)信令網(wǎng)彼此相互獨(dú)立設(shè)置，因此信令點(diǎn)編碼也是獨(dú)立的。在Q.708建議中明確地規(guī)定了國(guó)際信令點(diǎn)編碼計(jì)劃，并指出各國(guó)的國(guó)內(nèi)信令點(diǎn)編碼可以由各自的主管部門(mén)，依據(jù)本國(guó)的具體情況來(lái)確定。

下面介紹國(guó)際信令網(wǎng)信令點(diǎn)編碼方案。

國(guó)際信令網(wǎng)信令點(diǎn)編碼14位。編碼容量為214＝16384個(gè)信令點(diǎn)。采用大區(qū)識(shí)別、區(qū)域網(wǎng)識(shí)別、信令點(diǎn)識(shí)別的三級(jí)編號(hào)結(jié)構(gòu)如圖2-7所示。

其中， NML：三位，用于識(shí)別世界編號(hào)大區(qū)
K-D：八位，用于識(shí)別世界編號(hào)大區(qū)內(nèi)的地區(qū)區(qū)域或區(qū)域網(wǎng)
CBA：三位，用于識(shí)別地理區(qū)域或區(qū)域網(wǎng)的信令點(diǎn)
圖2-7 三級(jí)編號(hào)結(jié)構(gòu)圖
NML和K－D兩部分合起來(lái)稱(chēng)為信令區(qū)域編號(hào)（SANC）。

在國(guó)際信令網(wǎng)信令點(diǎn)編碼分配表中，我國(guó)被分配在第四編號(hào)大區(qū)，K－D的編碼為120。

由于CBA即信令點(diǎn)識(shí)別為三位，因此，在該編碼結(jié)構(gòu)中，一個(gè)國(guó)家分配的國(guó)際信令點(diǎn)編碼只有8個(gè)即000～111。如果一個(gè)國(guó)家使用的國(guó)際信令點(diǎn)超過(guò)8個(gè)，可申請(qǐng)備用的國(guó)際信令點(diǎn)編碼。該備用編碼Q.708建議的附件中規(guī)定。

2、國(guó)內(nèi)信令網(wǎng)信令點(diǎn)編碼

1990年規(guī)范中規(guī)定采用24比特的編碼方案，即統(tǒng)一編碼方案或稱(chēng)為一層編碼方案。
在該方案中，全國(guó)No.7信令網(wǎng)的信令點(diǎn)采用統(tǒng)一的24位編碼方案。依據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，將編碼在結(jié)構(gòu)上分為三級(jí)即三個(gè)信令區(qū)，如圖2-8所示。

圖2-8 中國(guó)國(guó)內(nèi)信令網(wǎng)信令點(diǎn)編碼結(jié)構(gòu)
這種編碼結(jié)構(gòu)，以我國(guó)省、直轄市為單位（個(gè)別大城市也列入其內(nèi)），劃分成若干主信令區(qū)，每個(gè)主信令區(qū)再劃分成若干分信令區(qū)，每個(gè)分信令區(qū)含有若干個(gè)信令點(diǎn)。這樣每個(gè)信令點(diǎn)（信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)）的編碼由三個(gè)部分組成。第一個(gè)8bit用來(lái)識(shí)別主信令區(qū)；第二個(gè)8bit用來(lái)識(shí)別分信令區(qū)；最后一個(gè)8bit用來(lái)識(shí)別各分信令區(qū)的信令點(diǎn)。在必要時(shí)，一個(gè)分信令區(qū)編碼和信令點(diǎn)的編碼相互調(diào)劑使用。

考慮到將來(lái)的發(fā)展，我國(guó)的國(guó)內(nèi)電信網(wǎng)的各種交換局、各種特種服務(wù)中心和信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)都應(yīng)分配給一個(gè)信令點(diǎn)編碼。但應(yīng)當(dāng)特別指出的是，國(guó)際接口局應(yīng)分配給兩個(gè)信令點(diǎn)編碼，其中一個(gè)是國(guó)際網(wǎng)分配的國(guó)際信令點(diǎn)編碼，另一個(gè)則是國(guó)內(nèi)信令點(diǎn)編碼。
通常，把各個(gè)信令點(diǎn)間相連的鏈路分為A、B、C、D、E等鏈路。
1、SP與所屬STP（HSTP或LSTP）間的信令鏈路稱(chēng)為A鏈路；
2、同平面內(nèi)HSTP或LSTP間的鏈路稱(chēng)為B鏈路；
3、一對(duì)HSTP或一對(duì)LSTP間的鏈路稱(chēng)為C鏈路，在正常情況下，C鏈路不承載信令業(yè)務(wù)，只有在信令鏈（A或B鏈路）故障時(shí)，才承載信令業(yè)務(wù)。
4、LSTP和HSTP間的上下級(jí)之間的鏈路稱(chēng)為D鏈路；
5、SP連至非所屬STP的鏈路稱(chēng)為E鏈路；
SP和SP間的直達(dá)信令鏈路稱(chēng)為F鏈路。F鏈路根據(jù)本信令區(qū)內(nèi)信令點(diǎn)之間信令業(yè)務(wù)量的大小酌情設(shè)置。
3.1 功能級(jí)結(jié)構(gòu)
3.1.1 功能級(jí)結(jié)構(gòu)
NO.7信令系統(tǒng)從功能上分為消息傳遞部分（MTP）和用戶部分（UP）。
MTP的功能是作為一個(gè)消息傳遞系統(tǒng)，保證兩個(gè)不同地點(diǎn)對(duì)應(yīng)UP間信令消息的可靠傳遞。由三個(gè)功能級(jí)組成，和UP一起構(gòu)成NO.7信令系統(tǒng)四級(jí)結(jié)構(gòu)。
第一級(jí)：信令數(shù)據(jù)鏈路級(jí)；
第二級(jí)：信令鏈路控制級(jí)；
第三級(jí)：信令網(wǎng)功能級(jí)；
第四級(jí)：用戶級(jí)
UP是為各種不同電信業(yè)務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的功能模塊，用于處理專(zhuān)門(mén)的業(yè)務(wù)消息。主要有：電話用戶部分（TUP）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)用戶部分（ISUP）、信令連接控制部分（SCCP）、移動(dòng)應(yīng)用部分（MAP）、事務(wù)處理能力應(yīng)用部分（TCAP）、操作維護(hù)管理部分（OMAP）。
這里“用戶”指的是任何UP都是公共的MTP的用戶，都要有MTP傳遞功能的支持。
NO.7信令系統(tǒng)的功能級(jí)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。

圖中， AP：應(yīng)用部分 OMAP：操作維護(hù)管理部分
ISUP：綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)用戶部分 ASE：應(yīng)用業(yè)務(wù)元素
TCAP：事務(wù)處理能力應(yīng)用部分 AE：應(yīng)用實(shí)體
MAP：移動(dòng)通信應(yīng)用部分 MTP：消息傳遞部分
SCCP：信令連接控制部分 NSP：網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部分
圖3-1 NO.7信令方式的功能結(jié)構(gòu)

3.1.2 各功能級(jí)功能
第一級(jí)規(guī)定了信令數(shù)據(jù)鏈路的物理、電氣和功能特性。確定與數(shù)據(jù)鏈路連接的方法。
第二功能級(jí)規(guī)定了在一條信令鏈路上，消息傳遞和與傳遞有關(guān)的功能和程序。第二級(jí)和第一級(jí)的信令數(shù)據(jù)鏈路一起，為在兩點(diǎn)間進(jìn)行信令消息的可靠傳遞提供信令鏈路。
第三功能級(jí)原則上定義了傳送消息所使用的消息識(shí)別、分配、路由選擇及在正常或異常情況下信令網(wǎng)管理調(diào)度的功能和程序。第三級(jí)進(jìn)一步分為信令消息處理和信令網(wǎng)管理兩個(gè)部分。消息處理部分的功能是在一條信令消息實(shí)際傳遞時(shí)，引導(dǎo)它到達(dá)指定的信令鏈路或用戶部分。信令網(wǎng)管理功能是以信令網(wǎng)中信令路由組織數(shù)據(jù)和其狀態(tài)信息為基礎(chǔ)，控制消息的路由和信令網(wǎng)設(shè)備的重新組合，并在狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，提供維持或恢復(fù)正常消息傳遞能力。
第四功能級(jí)規(guī)定了各用戶部分使用的消息格式、編碼及控制功能和程序。各用戶部分特點(diǎn)簡(jiǎn)介如下：
1. 電話用戶部分（TUP）
電話用戶部分是CCITT最早研究提出的用戶部分之一。它規(guī)定了電話通信呼叫接續(xù)處理中所需的各種信令信息格式、編碼及功能程序。主要針對(duì)國(guó)際電話網(wǎng)的應(yīng)用，但也適合于國(guó)內(nèi)電話網(wǎng)的使用。
電話用戶部分將根據(jù)發(fā)端交換局呼叫接續(xù)處理要求，產(chǎn)生所需的消息信令并經(jīng)MTP部分傳入接收端局；還將接收由MTP部分過(guò)來(lái)的到達(dá)本端局的各種消息，分析處理后通知話路部分作出相應(yīng)的處理。
電話用戶部分也是目前技術(shù)上最為成熟的用戶部分。由于電話通信仍是世界是最重要、最廣泛的通信手段，因此電話用戶部分也首先為各國(guó)所采用。
2. 信令連接控制部分（SCCP）
SCCP是為增強(qiáng)MTP的功能，提高No.7信令方式的應(yīng)用性能而設(shè)置的功能塊，是用戶部分之一。
信令連接控制部分（SCCP）為消息傳遞部分（MTP）提供附加的功能，以便通過(guò)No.7信令網(wǎng)，在電信網(wǎng)中的交換局和專(zhuān)用中心之間傳遞電路相關(guān)和非電路相關(guān)的信令信息和其它類(lèi)型的信息，建立無(wú)接續(xù)和面向接續(xù)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)（例如，用于管理和維護(hù)目的）。
SCCP的功能和過(guò)程中由位于消息傳遞部分之上的功能塊完成。MTP和SCCP結(jié)合構(gòu)成“網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部分（NSP）”。
3. 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)用戶部分（ISUP）
ISUP是在ISDN環(huán)境中，提供話音或非話音（如數(shù)據(jù)）交換所需的功能和程序，以支持基本的承載業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。包括全部電話用戶部分所實(shí)現(xiàn)的功能。因此采用ISDN用戶部分后，TUP部分就可以不用，而由ISUP來(lái)承擔(dān)。此外，ISUP還具有支持非話呼叫、先進(jìn)的ISDN業(yè)務(wù)和智能網(wǎng)（IN）所要求的附加功能。因此，ISUP具有廣闊的應(yīng)用前景。
4. 事務(wù)處理能力應(yīng)用部分（TCAP）
事務(wù)處理能力（TC）是指網(wǎng)絡(luò)中分散的一系列應(yīng)用在相互通信時(shí)采用的一組規(guī)約和功能，是電信網(wǎng)提供智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和信令網(wǎng)的運(yùn)行管理和維護(hù)等功能的基礎(chǔ)。
消息傳遞部分加上SCCP是TC的網(wǎng)絡(luò)層業(yè)務(wù)提供者。對(duì)于TCAP的每一應(yīng)用業(yè)務(wù)稱(chēng)之為一個(gè)應(yīng)用業(yè)務(wù)元素。各應(yīng)用元素利用TCAP的功能完成各業(yè)務(wù)所要求的操作。把一個(gè)TCAP和一個(gè)或多個(gè)利用TCAP的應(yīng)用元素組合在一起稱(chēng)應(yīng)用實(shí)體（AE）。
NO.7信令系統(tǒng)的這種分級(jí)結(jié)構(gòu)和信令消息的形成過(guò)程有關(guān)。系統(tǒng)內(nèi)部各級(jí)間通過(guò)原語(yǔ)傳送信息。第四級(jí)根據(jù)業(yè)務(wù)要求定義具體的關(guān)于呼叫、管理事務(wù)、數(shù)據(jù)交互等信息內(nèi)容，某些信令網(wǎng)管理和維護(hù)測(cè)試信息可由第三級(jí)定義。為了保證信息可靠傳送，每個(gè)信息還要經(jīng)過(guò)第三級(jí)、第二級(jí)附加一些必要的控制字段，由此形成一個(gè)整體（信號(hào)單元SU）在第一級(jí)發(fā)送；接收端逐級(jí)識(shí)別消息，最后將業(yè)務(wù)信息送至第四級(jí)處理。如圖3-2所示。

圖3-2 NO.7信令系統(tǒng)功能級(jí)關(guān)系示意圖

3.2 NO.7信令單元
3.2.1 NO.7信令單元基本類(lèi)型
NO.7信令系統(tǒng)以不等長(zhǎng)信令單元分組的形式傳送各種信令消息。每個(gè)信令單元的長(zhǎng)度均為8比特的整數(shù)倍。通常以8比特作為信號(hào)單元的長(zhǎng)度單位，稱(chēng)為一個(gè)八位位組。
在七號(hào)信令中，有三種信號(hào)單元：
消息信令單元（Message Signal Unit—MSU）用于傳送各用戶部分的消息、信令網(wǎng)管理消息及信令網(wǎng)測(cè)試和維護(hù)消息，消息包含在SIF和SIO字段中；
鏈路狀態(tài)信令單元（Link Status Signal Unit—LSSU）用于提供鏈路狀態(tài)信息，以便完成信令鏈路的接通、恢復(fù)等控制，鏈路狀態(tài)由SF字段指示；
填充信令單元（Fill-in Signal Unit—FISU）不含任何信息，是當(dāng)信令鏈路上沒(méi)有消息信令或鏈路狀態(tài)信令單元傳遞時(shí)發(fā)送的用以維持信令鏈路正常工作的、起填充作用的信令單元。
各基本信令單元的格式如圖3-3所示。

圖3-3 基本信令單元格式

3.2.2 信令單元各字段含義
由圖3-3可見(jiàn)，No.7信令方式的信令單元，有一部分字段是各種信令單元所共有的，由MTP二級(jí)分析處理。
共有字段：
標(biāo)志符（F）
碼型為 01111110 ，用于每個(gè)信令單元的開(kāi)始或結(jié)尾，以定界信令單元。
除了信令單元的分界作用外，在信令鏈路過(guò)負(fù)荷的情況下，還可以在信令單元之間插入若干個(gè)標(biāo)志符，當(dāng)信令系統(tǒng)收到連續(xù)多個(gè)標(biāo)志時(shí)，將不對(duì)此比特流進(jìn)行處理，以取消控制、減輕負(fù)荷。
前向序號(hào)（FSN）
本消息的順序號(hào)，長(zhǎng)度為7 bit，即消息以128 為模順序編號(hào)。
前向指示語(yǔ)比特（FIB）
FIB 反轉(zhuǎn)表示本端開(kāi)始重發(fā)消息。
后向序號(hào)（BSN）
向?qū)Ψ街甘拘蛱?hào)直至 BSN 的所有消息均已正確無(wú)誤的收到。
后向指示語(yǔ)比特（BIB）
BIB反轉(zhuǎn)指示對(duì)方從 BSN + 1 號(hào)消息開(kāi)始重發(fā)。
第二級(jí)利用FSN、FIB、BSN、BIB 保證消息不丟失，不錯(cuò)序，并在檢出差錯(cuò)后，利用重發(fā)實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)校正。
長(zhǎng)度指示語(yǔ)（LI）
指示 LI 和 CK 之間的八位位組數(shù)目，以區(qū)別三種信令單元。
MSU 的 LI > 2 ，當(dāng)LI 和CK 間長(zhǎng)度等于或大于63 個(gè)八位位組，LI值均為63 ；
LSSU 的 LI = 1 或 2 ；
FISU 的 LI = 0 。
檢驗(yàn)位（CK）
采用16 位循環(huán)冗余碼，用于信令單元差錯(cuò)檢測(cè)。
狀態(tài)字段（SF）指示信令鏈路的狀態(tài)。用于LSSU ，由第二級(jí)產(chǎn)生并處理。第二功能級(jí)可能根據(jù)第三級(jí)的指示或第二級(jí)本身的判斷產(chǎn)生響應(yīng)的 LSSU，也可能接收對(duì)端的LSSU 進(jìn)行處理。必要時(shí)，要將有關(guān)情況，如擁塞、處理機(jī)故障等向第三級(jí)報(bào)告。
SF 低3位為狀態(tài)指示語(yǔ)，高5位為備用位，取值為0 。狀態(tài)指示含義如下：
C B A 狀態(tài)指示
0 0 0 SIO 失去定位
0 0 1 SIN 正常定位
0 1 0 SIE 緊急定位
0 1 1 SIOS 業(yè)務(wù)中斷
1 0 0 SIPO 處理機(jī)故障
1 0 1 SIB 鏈路忙
業(yè)務(wù)信息字段（SIO）和信令信息字段（SIF）是MSU 的組成部分。
8 比特的 SIO 分為業(yè)務(wù)指示語(yǔ)（SI）和子業(yè)務(wù)字段（SSF）。如圖3-4所示。

圖3-4 SIO 八位位組格式及編碼
業(yè)務(wù)指示語(yǔ) （SI）
指示所傳送的消息是第三級(jí)還是第四級(jí)某一模塊的消息。
其中，當(dāng) SI = 0000 或 SI =0001，說(shuō)明消息是MTP管理消息，由第三級(jí)產(chǎn)生并在第三級(jí)處理。
子業(yè)務(wù)字段（SSF）
SSF 的DC 比特為網(wǎng)絡(luò)指示語(yǔ)，AB 比特備用，編碼為 00。
用來(lái)指示該消息是國(guó)際網(wǎng)還是國(guó)內(nèi)網(wǎng)消息，以便識(shí)別消息中的信令點(diǎn)編碼。
信令信息字段 SIF 由標(biāo)記部分和信息部分組成，字段長(zhǎng)度為 2 —272 個(gè)八位位組。
不同的功能級(jí)或用戶部分產(chǎn)生的消息的標(biāo)記結(jié)構(gòu)不同，根據(jù)SIF中的路由標(biāo)記的不同，可以將消息分為以下四種類(lèi)型。如圖3-5 所示。

圖3-5 四種類(lèi)型的標(biāo)記結(jié)構(gòu)

A型消息在MTP和MTP之間傳遞，它產(chǎn)生于信令網(wǎng)的第三功能級(jí)并在第三級(jí)處理。
B、C、D型消息通過(guò)MTP傳送到某個(gè)用戶部分（UP），由信令網(wǎng)的第三級(jí)分析消息的標(biāo)記，確定消息的分配去向，而信令消息部分（業(yè)務(wù)信息部分）的產(chǎn)生和處理則由第四功能級(jí)完成即由用戶部分完成。
標(biāo)記中各字段含義如下：
DPC ：目的信令點(diǎn)編碼
OPC ：源信令點(diǎn)編碼
注：OPC、DPC在國(guó)際信令網(wǎng)中為14 位編碼，我國(guó)規(guī)定采用統(tǒng)一的24位編碼。
SLC ：信令鏈路編碼，連接兩個(gè)信令點(diǎn)的信令鏈路編碼，占4比特位。是相鄰兩個(gè)信令點(diǎn)識(shí)別兩者之間鏈路的唯一標(biāo)識(shí)碼，要求雙方統(tǒng)一編碼。MTP 消息有很多是針對(duì)鏈路的操作，因此標(biāo)記部分要指明鏈路編碼。
CIC ：電路識(shí)別碼。用于TUP 和ISUP 消息標(biāo)記部分。指示該 MSU 傳送的是哪一個(gè)話路的信令。長(zhǎng)度為 12 比特，說(shuō)明局間最大中繼電路數(shù)不能超過(guò) 4096 。
SLS ：信令鏈路選擇碼。長(zhǎng)度為 4 比特，TUP 消息中，用電路識(shí)別碼CIC 的最低 4 比特兼任 SLS 。用于實(shí)現(xiàn)信令消息按負(fù)荷分擔(dān)方式進(jìn)行傳送。
有兩種基本的負(fù)荷分擔(dān)的方法：
在同一鏈路組的信令鏈路之間的負(fù)荷分擔(dān)
在不同鏈路組的信令鏈路之間的負(fù)荷分擔(dān)
如圖3-6 所示：

圖3-6 信令鏈路負(fù)荷分擔(dān)示意圖
圖（a）為同一鏈路組內(nèi)信令鏈路的負(fù)荷分擔(dān)，SLS 用最低 1 位比特區(qū)分選擇兩條鏈路；圖（b）假設(shè)鄰近信令點(diǎn)之間只有一條信令鏈路，B—C和 D—E 鏈路只在正常鏈路有故障時(shí)使用。
SLS為4比特，可以實(shí)現(xiàn)在16條鏈路中選擇一條鏈路。但當(dāng)鏈路數(shù)量沒(méi)有那么多時(shí)，比如只有兩條鏈路，這時(shí)只用 SLS一位就可進(jìn)行選擇，如圖（a）。這就需要我們掩蓋掉SLS 三位，只保留一位以選擇鏈路。理論上可以保留四位中的任何一位。我們用掩碼和SLS實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān)。
我們定義負(fù)荷分擔(dān)掩碼由4個(gè)比特組成，每一個(gè)有效位（比特）均對(duì)應(yīng)了SLS 的相應(yīng)位（比特），取值“1”表示使用SLS對(duì)應(yīng)位，取值“0”表示掩蓋SLS對(duì)應(yīng)位。
掩碼和 MSU 中的 SLS 運(yùn)用一定的算法操作就可得到本MSU 選擇哪一條鏈路。
例如：

掩碼中最低位被置位，當(dāng)SLS 最低位= 0 ，選擇鏈路 0；當(dāng) SLS 最低位= 1 ，選擇鏈路 1 。若掩碼中有兩位被置位，則最多存在四種選擇。依此類(lèi)推。
SIF 字段的信息部分將在后續(xù)章節(jié)中介紹。

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信令系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu) isup