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1、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号信令系统信令的基本概念信令网的基本概念信令的定义信令的分类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
2、方式：是将上述两种方法全采用的方式。端到端的方式（End to end）：七号信令中的SCCP层就采用此种方式。逐段转发的方式（Link by link）：七号信令系统的MTP层按这种方式传递信息。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。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，
3、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。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。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
4、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。信令网的组成工作方式信令点编码信令路由 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
5、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 信令路由图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
6、。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）信令网组成HSTPHSTPLSTPLSTPLSTPLSTPSPSPSPSP现网三级结构的信令网ABSPSP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）。信令网基础窄带7号信
7、令系统宽带7号信令系统窄带7号系统简介各层协议介绍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 M T P 1 SCCP M T P 3 M T P 2 INAPISUPTUPOMAPMAP TCAP OSI1OSI2OSI3OSI46OSI7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消息传递部消息传递部分分(用户之间用户之间可靠的信令可靠的信令传递传递)各种不同用户部分组
8、成，各种不同用户部分组成，每个用户部分有相关的每个用户部分有相关的信令功能和过程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：E164kbps32个时隙数字数字交换交换网络网络数字数字交换交换网络网络第二级第二级传输通道路传输通道路传输通道路传输通道路信令终端信令终端1数字数字数字数字交换交换交换交换网络网络网络网络信令终端信令终端2信令终端信令终端3信令终端信令终端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元定界 信令单位定位信令单位定位 差错检测差错检测 差错校正差错校正 初始定
9、位初始定位 信令链路差错率监视信令链路差错率监视 流量控制流量控制 处理故障控制处理故障控制(a)(a)消息信令单元消息信令单元MSUMSUF8CK SIF SIOLI FIB FSN BIB BSN F61717882168nF8CK SFLI FIB FSN BIB BSN F617178216 8或或16(b)(b)链路状态信令单元链路状态信令单元LSSULSSUF8CKLI FIB FSN BIB BSN F617178216(c)(c)插入信令单元插入信令单元FISUFISU信令网MTP3数数数数信信信信令令令令链链链链路路路路功功功功能能能能级级级级信令网管理信令网管理消息消息识别
10、识别消息消息路由路由消息消息分配分配用用用用户户户户部部部部分分分分信号消息信号消息标题码标题码H1H0CICSLSOPCDPC路由标记路由标记标记标记用户信息用户信息路由路由字段字段F8CK SIF SIOLI FIB FSN BIB BSN F61717882168nSSFSI44识别、路由、分配信令网MTP3功能信令链路的负荷分担ABSLS=0SLS=1FSLS=0 SLS=00SLS=1 SLS=01SLS=10SLS=11ACEDB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
11、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F8CK SIF SIOLI FIB FSN BIB BSN F61717882168n1010路由标记路由标记电路识别码电路识别码消息类型编码消息类型编码必备固定部分必备固定部分必备可变部分必备可变部分任选择部分任选择部分8 7 6 5 4 3 2 1ISUP基本呼叫用户交换局交换局交换局用户SETUPCALL PROCIAMIAMSETUPCALL PROCALERTCONNALERTCONNACMACMANMANMCONN ACKCONN ACKSCCP支持电路相关的信令电路无关的信令提供面向连
12、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MTPISUPMTPISUPTraffic controlMTPISUPTraffic controlTraffic controlMTPSCCPMTPSCCPMTPSCCPMAPMAP电路相关电路无关面向连接和非面向连接服务节点 1SCCP 1UDT节点 2SCCP 2数据传送节点 1SCCP 1连接请求节点 2SCCP 2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
13、无连接业务(4种)面向连接业务(14种)SCCP管理（5种）UDTUDTSXUDTXUDTS CR、CC、CREF RLSD、RLC DT1、DT2 AK ED EA RSR、RSC ERR ITSCCP消息结构F8CK SIF SIOLI FIB FSN BIB BSN F61717882168n路由标记路由标记消息类型编码消息类型编码必备固定部分必备固定部分必备可变部分必备可变部分任选择部分任选择部分8 7 6 5 4 3 2 10011SCCP参数SCCP消息MTP消息SCCP消息结构路由标记路由标记消息类型编码消息类型编码必备固定部分必备固定部分必备可变部分必备可变部分任选择部分任选择
14、部分DPCOPCSLS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nSCCP地址参数结构必备可变部分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GTSPCSSNSCCP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（GT4 0100）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)0111 ISDN
15、/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：GTSPC+SSNGT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。MTPSCCPMAPMTPSCCPMAPMTPSCCPMAPMTPSCCPMAP定义：电话用户部分(TUP)ISDN用户部分(ISUP)TUP和ISUP的消息格式：
16、（SIO（业务信息字段）=0100 表示TUP用户）OPCSIF(信令信息字段）H1 H2信令信息标记标题码CICDPCTUP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: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
17、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 信令网基础窄带7号信令系统宽带7号信令系统宽带7号信令系统简介各层协议介绍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
18、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）BSCCP协议层次结构SSCOPSSCFNNILMMTP3bBSCCPRANAPSSCOP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：SD PDU的顺序控制：保证SD PDU序列的连续性与完整性可纠错并有重发功能。首先依靠SD PDU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
19、时间内无数据传输时，可定时地发送POLL PDU来确认该链路还保持在连接状态 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 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
20、，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 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S
21、SCOP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 主要功能（续）：处于服务（In Serivce）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NO CREDIT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
22、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 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ZXWN SGSN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。ZXWN SGSN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 宽带信令连接控制部分（B-SCCP）新增部分：长单位数
23、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 RANAP概述RANAP功能 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
24、的工作 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 RAB指配功能，在呼叫过程中需要对业务数据承载进行指配
25、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SGS
26、N DATA FORWARD COMMAND消息，要求RNC向新的SGSN前转数据；数据传完后，发起IuRelease过程 SRNS上下文前转过程，在重定位中RNC之间没有Iur接口时，原RNC通过SGSN向目标RNC发送上下文信息，要求从原RNC向目标RNC前转数据寻呼过程，当CN侧业务需要与UE进行通讯时，RANAP发起寻呼过程，由RNC进行广播，触发UE的业务过程 COMMON ID，当有Iu口信令连接存在且IMSI已知时，发送该消息到RNC，RNC将该用户标识与RRC连接进行关联，该关联持续到Iu口信令连接释放，RNC根据该关联，将对该用户的寻呼在此RRC上进行发送 Invoke Tr
27、ace，调用跟踪分为CN、RNC调用跟踪。希望对端按照自己的格式产生跟踪记录 安全模式控制功能，CN把加密和完整性信息发送给RNC，RNC选择和装载加密算法对信令和用户数据进行加密 位置报告过程，CN测向RNC发送位置报告请求消息，RNC在位置报告中将用户的位置信息带上。CN测与MS之间位置信息的交互在层三的LCS业务操作中实现 数据量报告过程，用于CN向RNC查询指定Rab上不成功的下行数据量 Initial UE消息，用于发起一个层三的业务处理，如寻呼响应、位置更新请求、CM业务请求等 直传过程，用于RANAP为上层业务提供业务控制信息传输机制 业务报告功能，包括正常的业务报告和异常的业务报告。正常业务时，当IU口连接建立和释放时，向后台报告。当IU连接异常，IU释放异常，RAB释放异常等，发生这些情况后向后台报告 局复位及复位资源发起流程：后台在局异常情况下可以发起局间复位的流程；RANAP根据将活性测试的结果报告后台，后台根据相关的情况判断话路是否挂死，并对挂死的连接进行复位资源的操作 信令同步功能：管理模块对各个模块进行统一的管理，实现各个模块的信令同步功能主备倒换功能：主备机倒换对已进入通话状态的Iu连接进行保护，和业务层进行相互协调，防止倒换时发生资源挂死