六章SS77号信令系统.ppt

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1、1,第六章 SS77号信令系统,电子工程系 李明,2,移动通信,一、概述 信令：用以建立、维持、解除通信关系的控制信息 信令的传送要遵守一定的规约和规定，这就是信令方式。它包括信令的结构形式、信令在多段路由上的传送控制方式。 信令系统是指为了完成特定的信令方式，所使用的通信设备的全体。,电子工程系 李明,3,移动通信,二、信令的分类 按照传送方向分 前向信令：指的是主叫端向被叫端发送的信令 后向信令：指的是被叫端向主叫端发送的信令,电子工程系 李明,4,移动通信,按照信令的工作范围分 用户信令：指的是用户和交换局之间传送使用的信令，主要包括：用户状态信令、选择信令铃流和信号音 局间信令：指的是

2、交换机和交换机之间传送使用的信令，在局间中继线上传输。具有监控、选择和网络管理三种功能。,电子工程系 李明,5,移动通信,按照信令的传送信道分 随路信令方式：指的是某个通话电路所需的信令，由该电路本身或者由某一固定分配的专用信令电路传送的信令方式。 公共信道信令方式：用于局间信令的传送，是在存储程序控制的交换机和数字脉冲编码技术发展的基础上发展起来的新型信令方式。,电子工程系 李明,6,移动通信,三、公共信道信令方式 基本特征 信令传输通道与话路完全分开，将若干条话路的信令集中在一起，在一条公共的高速数据链路上传送。,电子工程系 李明,8,移动通信,优点 增加了信令系统的灵活性 呼叫建立时间大

3、为缩短 具有提供大量信令的潜力，便于增加新的网络管理信令和维护信令，适应各种新业务的需求 信令以统一格式的消息信令单元形式传送 信令与话音分开通道传送，分开交换(带外信令) 信令设备经济合理 利于向综合业务数字网过渡,Out of band Signalling,电子工程系 李明,10,移动通信,发展 20世纪60年代，CCITT提出第一个公共信道信令系统No.6，设计目标是用于模拟电话网。 1972年，CCITT提出No.6的数字方式(未得到应用)建议，信令传输速率为4 kbps和56 kbps。 1976年，CCITT开始研究No.7信令系统(SS7)。,电子工程系 李明,11,移动通信,

4、四、SS7信令方式 SS7是用来生成带外信令的、支持PSTN的呼叫建立、付费、路由选择、信息交换功能的系统。 基本特征 采用与话路分离的公共信道的形式，透明地传输各种用户(交换局)所需的业务信令和其它形式的信息，满足特种业务网和多种业务网的需要。,电子工程系 李明,12,移动通信,主要功能 基本的呼叫建立、管理和拆除 无线服务：个人通信服务PCS (Personal Communication Services)、无线通信漫游、移动用户鉴权 本地号码的可移植性LNP (Local Number Portability) 免费呼叫，如800电话 增强呼叫特征：呼叫转移、来电显示、三方通话 在世界

5、范围内安全可靠的电信服务,电子工程系 李明,13,移动通信,SS7的功能结构 从功能上可以分为公用的消息传递部分MTP (Message Transfer Part)和适合不同用户的独立的用户部分UP (User Part)。 MTP作为一个公共传递系统，在相对应的两个用户部分之间可靠地传递信令消息。 UP是使用消息传递部分传送能力的功能实体。,电子工程系 李明,15,移动通信,SS7信令方式的层结构 .MTP1 对应于OSI/RM中的物理层，规定了数字信令链路的物理、电气和功能特性。 物理接口有：E1 (2048 kbps), T1 (1544 kbps), V.35 (56 kbps)等,

6、电子工程系 李明,16,移动通信,.MTP2 对应于OSI/RM中的数据链路层，保证了消息在一条信令链路上点到点的传输。它还提供流量控制、消息排序和错误检查等功能。,电子工程系 李明,17,移动通信,.MTP3 对应于OSI/RM中的网络层，在SS7网络的信令点之间提供了路由信息。它还提供避开失效的链路和信令点、阻塞发生时的流量控制等功能。,电子工程系 李明,18,移动通信,.SCCP 信令连接控制部分，提供面向连接或非连接的服务，和全局名称翻译的能力GTT (Global Title Translation)。 一个全局名称GT实际上对应一个能被SCCP翻译的目的节点编码和子系统号码。 如：

7、一个800号码，电话卡号码，或者移动用户身份代码,电子工程系 李明,19,移动通信,.TUP 电话用户部分，用来支持基本的呼叫建立和释放，仅适用于模拟线路。 已经逐渐被ISUP取代。,电子工程系 李明,20,移动通信,.ISUP (ISDN User Part) 综合业务数字网用户部分。在ISDN环境下，提供语音或非语音交换所需的功能和程序，以支持基本的承载业务和补充业务。,电子工程系 李明,21,移动通信,.TCAP 事务处理能力应用部分。事务处理能力指的是网络中分散的一系列应用在相互通信时采用的一组规约和功能，是电信网提供智能网业务和信令网的运行管理和维护等功能的基础。 对应于TCAP的每

8、一应用业务称为一个应用业务元素ASE；各应用元素利用TCAP的功能完成各业务所要求的操作。 一个TCAP和一个或多个利用TCAP的应用服务元素组合在一起称应用实体AE。,图 OSI/RM和SS7协议栈,电子工程系 李明,23,移动通信,SS7信令网 .定义：按照SS7信令方式传送信令消息的网络。 .组成： 信令点SP (Signalling Point)：信令网中既发送又接收信令消息的信令网节点 信令链路SL (Signalling Links)：连接两个信令点(或信令转接点)的信令数据链路及其传送控制功能组成的传输工具,电子工程系 李明,24,移动通信,.信令点种类 信令服务点SSP (Si

9、gnalling Service Point)：SS7网络的终端结点，用于用户发起呼叫时发起SS7消息 信令转接点STP (Signalling Transfer Point)：具有转接功能的信令网节点，可以将信令消息从一个信令点转发到另一个信令点 信令控制点SCP (Signalling Control Point)：起着数据库的作用，存储了用来将SS7询问变成SS7应答的数据,图 SS7信令点示意图,电子工程系 李明,26,移动通信,.信令链路种类 A链路：连接一个信令终端结点(SCP或SSP)和一个信令转接点 B链路：连接两个STP，和D链路相似 C链路：连接成对的STP，仅仅用于一个S

10、TP没有合适的路由到达目的信令点时 D链路：连接初级STP和次级STP E链路：连接一个SSP和备用的STP F链路：连接两个信令终端结点(SCP或SSP),图 SS7信令链路示意图,电子工程系 李明,28,移动通信,.分类： 无级信令网 未使用STP的信令网。 在无级网中信令点间都采用直联方式，所有的信令点均处于同一等级级别。 分级信令网 使用了STP的信令网。 重要特点：每个信令点发出的信令消息一般需要经过一级或n级STP的转接。只有当信令点之间的信令业务量足够大时，才设置直达信令链路，以便使信令消息快速传递并减少信令转接负荷。,电子工程系 李明,29,移动通信,影响信令网分级的因素 信令

11、网要容纳的信令点数量 STP可以连接的最大信令链数及工作负荷能力(单位时间内可以处理的最大消息信元单位数量) 允许的信令转接次数，信令网的分级数必须限制在允许的转接次数和时延范围内 信令网的冗余度,电子工程系 李明,30,移动通信,.信令点编码 信令点编码是为了识别信令网中各信令点(含信令转接点)，供信令消息在信令网中选择路由使用。,电子工程系 李明,31,移动通信,基本要求 信令点的编码要依据信令网的结构及应用要求，实行统一编码 在信令网中，对每一个信令点只分配一个信令点编码 编码方案要考虑信令点的备用量，要具有一定的扩充性，能满足信令网发展的要求 编码方案要具有相对稳定性和灵活性，采用统一

12、的编号计划，要考虑行政区之间的联系 编码方案应在新的信令点加入时，使信令路由表修改最少 编码方案要使信令设备简单，以便节省投资,电子工程系 李明,32,移动通信,国际信令网信令点编码ISPC International Signalling Point Codes，CCITT在Q705建议中明确地规定了国际信令网和各国的国内信令网彼此相互独立设置。 在Q708建议中明确地规定了国际信令点编码计划，并指出各国的国内信令点编码可以由各自的主管部门，依据本国的具体情况来确定。,电子工程系 李明,33,移动通信,国际信令网信令点编码14位，编码容量为214个信令点 采用大区识别、区域网识别和信令点识别

13、三级编号 NML：3 bit，用来识别世界编号大区 KJIHGFED：8 bit，用来识别世界编号大区内的地理区域或一个特定区域的网络 CBA：用来识别地理区域或一个特定区域的网络中的信令点,电子工程系 李明,35,移动通信,我国国内信令网的编码 在国际信令网信令点编码分配表中，我国被分配在第四编号大区，KD的编码为120126。 1990年我国规定采用统一编码方案(或称为一层编码方案)。 在该方案中，全国No.7信令网的信令点采用统一的24位编码方案。依据我国的实际情况，将编码在结构上分为三级即三个信令区：主信令区编码、分信令区编码、信令点编码。,电子工程系 李明,36,移动通信,以我国省、

14、直辖市(包括个别大城市)，划分为主信令区，占8 bits 每个主信令区再划分为若干信令区，占8 bits 每个信令区含若干个信令点，占8 bits 必要时，一个分信令区编码和信令点编码可以相互调剂使用。,电子工程系 李明,37,移动通信,我国信令网的基本结构 我国信令网采用三级结构，高级信令转接点、低级信令转接点和信令点。,电子工程系 李明,39,移动通信,信令单元SU (Signal Unit) 消息信令单元MSU (Message SU)：用于传送各用户部分的消息、信令管理消息及信令网测试和维护消息 链路状态信令单元LSSU (Link Status SU)：用于提供链路状态信息，以便完成

15、信令链路的接通、恢复等控制 填充信令单元FISU (Fill-in SU)：发送在链路上没有MSU或LSSU时，用来维持信令链路的正常工作、起填充作用,图 Signal Unit Types,BSN: Backward Sequence Number BIB: Backward Indicator Bit FSN: Forward Sequence Number FIB: Forward Indicator Bit,图 MSU格式,电子工程系 李明,42,移动通信,ISUP和TCAP 基本的ISUP信令 ISUP确定了PSTN中用来建立、管理和释放承载语音和数据呼叫的主干链路。ISUP可以用于

16、ISDN或非ISDN呼叫。 在我国，TUP (Telephone User Part)协议被用来支持基本的呼叫处理。但是，TUP仅仅用于模拟链路；数字链路和数据的传输能力是用DUP (Data User Part)协议支持的。,图 基本的ISUP信令示意图,电子工程系 李明,44,移动通信,ISUP消息格式 ISUP信息是承载在MSU的SIF域中的。SIF域中包含了路由标签(ANSI 14-bit或ITU 12-bit)链路识别码 CIC (Circuit Identification Code)。CIC指明了发起交换机为了承载呼叫而预留的主干链路。 CIC域之后是指明消息剩下内容的消息类别域

17、：IAM (Initial Address Message), ACM (Address Complete Message), ANM (ANswer Message), REL (Release Message), RLC (Release Complete Message)。,图 ISUP两种消息格式,电子工程系 李明,46,移动通信,ISUP呼叫 发起 主叫方接通发起方交换机(SSP)，拨号 1a.发起方SSP发送ISUP IAM预约一条空闲的主干链路。IAM中有OPC, DPC, CIC, 所拨的数字, CPID (Calling Party IDentification)和主叫方名字

18、CPN (Calling Party Name). 1b. IAM被发起方的SSP的归属STP转发,电子工程系 李明,47,移动通信,目的地交换机(SSP)在自己路由表中核对被叫号码并且确定被叫方的线路空闲，允许振铃 2a.目的地SSP通过归属STP发送ACM给发起方SSP，完成了通知主干链路的远程端点预约过程 2b.STP通过发送ACM给连接主叫方线路和主干链路的发起方SSP来完成语音链路建立过程。这时，主叫方听到等待音。,图 ISUP呼叫发起,电子工程系 李明,49,移动通信,应答 被叫方接通交换机。 3a.目的地交换机终止呼叫的铃声，并且通过自己的归属STP发送ANM给发起方交换机 3b

19、. STP发送ANM给发起方交换机。计费开始。,图 ISUP呼叫应答,图 完整的ISUP呼叫发起示意图,电子工程系 李明,52,移动通信,ISUP呼叫释放 4a./b.如果是主叫方首先挂机，发起方交换机发出一个REL消息来释放两个交换机间的主干链路。如果是被叫方先挂机，目的地交换机发出REL消息给发起方交换机来释放链路。 5a.当目的地交换机收到REL后, 它断开和释放主干链路，并且发送RLC给发起方交换机以确认远程链路终端的释放。 5b.当发起方交换机收到或发出RLC时，计费系统终止，主干链路状态返回到空闲。,图 ISUP呼叫释放,图 完整的ISUP呼叫释放示意图,电子工程系 李明,55,移

20、动通信,TCAP TCAP通过支持使用SCCP信令点之间的信息交换来支持智能网IN (Intelligent Network)服务的。 TCAP消息是包含在MSU的SCCP部分。 TCAP消息由一个事务处理部分和一个构件部分组成。 为了找到对应于一个800, 400电话号码的路由号，SSP使用TCAP去询问SCP。 TCAP也适用于预付费电话卡200, 201等。 漫游到新MSC (Mobile Switching Center)的移动用户触发VLR (Visitor Location Register)向HLR请求用户的服务特征，也是通过承载在TCAP消息中的MAP消息完成的。,电子工程系

21、李明,56,移动通信,TCAP事务处理部分 TCAP包含包类型标识符，包类型有： Unidirectional：单向传输构件 Query with permission：发起一个TCAP事务处理。目的节点不可以终止事务处理 Response：终止事务处理。对1-800准许查询的response可以包含与800号码相关的路由号 Conversation with permission：继续一个TCAP事务处理。目的节点不可以终止事务处理 Abort：由于形势异常而终止事务处理,电子工程系 李明,57,移动通信,TCAP构件部分 TCAP包含数种可能的构件： Invoke (Last)：申请一个操

22、作。构件在查询Query中的位置是最后的 Invoke (Not Last)：与Invoke (Last)相似，但是构件在查询中的位置不是最后的 Return Result (Last)：返回Invoke操作的结果。构件在应答中Response的位置是最后的 Return Result (Not Last)：Return Result (Last)相似，但是构件在查询中的位置不是最后的 Return Error：报告一个被申请操作的没有成功完成 Reject：指出收到了一个不正常的包或构件,电子工程系 李明,58,移动通信,TCAP数据库查询(800电话操作举例) 用户摘机，拨打一个800号码

23、。终端电话局交换机(SSP)解析该数字串并且发出一个 800查询消息给和它相连的A链路上的任意一个STP STP接受该800查询，并通过一个SCP将它送往恰当的数据库 SCP收到查询，提取出信息并且回复一个对应于该呼叫的实际的电话号码,电子工程系 李明,59,移动通信,SCP发送一个应答消息Response，将必要的信息通过一个STP和一条A链路发送给处理呼叫的发起方SSP STP接收到应答后，将它送往SSP SSP收到应答，利用其中的信息进行呼叫转发。接着生成一个IAM消息并进行ISUP呼叫建立,图 TCAP “800”号码查询,电子工程系 李明,61,移动通信,小结 了解SS7的基本特征和主要功能，熟悉ISUP和TCAP的呼叫流程，掌握信令点的种类和各自的作用以及重要的基本概念。,