七号信令详细介绍
1、七號信令的基本術語
1.1 信令網
N0.7信令網是獨立于電信網的支撐網，是電信網中用于傳輸No.7信令消息的專用數據網。信令網的三要素：信令點、信令轉接點、信令鏈路。
1.2 信令點和信令轉接點
信令點：信令網上產生和接收信令消息的節點，是信令消息的起源點和目的點。
信令轉接點：若某信令點既非信令源點又非目的點，其作用僅是將從一條信令鏈路上接收的消息轉發至另一條信令鏈路去，則稱該信令點為信令轉接點。
1.3 信令鏈路和信令鏈路集
信令鏈路(LINK)：連接各個信令點、信令轉接點，傳送信令消息的物理鏈路稱為信令鏈路。
信令鏈路集(LINK SET)：具有相同屬性的信令鏈路組成的一組鏈路集。即指本地信令點與一個相鄰的信令點之間的鏈路的集合。
1.4 鏈路集號和信令鏈路編碼
鏈路集號：對鏈路集的編號。對于同一信令點，鏈路集號是唯一的。
信令鏈路編碼（SLC）：對于相鄰兩信令點之間的所有鏈路，需對其統一編號，稱為SLC，它們之間的編號應各不相同，而且兩局應一一對應；對于到不同局向的信令鏈路可以有相同的鏈路編碼。
1.5 信令點編碼
信令網中用于標識每一個節點的唯一編碼。為便于信令網管理，國際和國內信令網采用各自獨立的編號計劃。國際信令網編碼采用14位信令點編碼，我國信令網采用24位信令點編碼。
1.5.1 國際信令網編碼
國際信令網編碼采用14位信令點編碼。
大區識別：用于識別世界編號大區。我國的大區識別為4
區域網識別：用于識別每個世界編號大區內的區域網。我國的區域網識別為120。
信令點標識：用于識別區域網中的信令點。
1.5.2 國內信令網編碼
國內信令網編碼采用24位信令點編碼。
我國信令網信令區的劃分與我國信令網的三級結構相對應，分為主信令區、分信令區、信令點三級，這樣HSTP設在主信令區，LSTP設在分信令區。
我國的信令網劃分為33個主信令區，每個主信令區又劃分為若干個分信令區。 主信令區按中央直轄市、省和自治區設置。一個主信令區內一般只設置一對HSTP。
分信令區的劃分原則上以一個地區或一個地級市來進行。一個分信令區通常設置一對LSTP，一般設在地區或地級市電信局所在城市。
1.5.3 ANSI信令點編碼
以上提到的兩種編碼都屬于ITU-T的點碼，ANSI和以上提到的兩種格式都不兼容。ANSI及ITU-T的信令網之間的信令交換必須通過一個轉換器，可以是網關STP、協議轉換器或具有兩種格式點碼的信令點。由于ANSI及ITU-T上層協議的實現方法不一樣，所以這兩種信令網之間的互連很復雜。
ANSI的點碼由網絡號、集團號及組員編碼組成（如245-16-0)。每個號都是一個字節， 8 比特，其值從0到255。網絡號0不使用，255保留做見將來使用。
1.6 源信令點與目的信令點
源信令點(OPC)：生成信令消息的信令點。
目的信令點(DPC)：信令消息發往的信令點。
1.7 直連和準直連
信令傳送方式即信令消息經由怎樣的路線由起源點發送至目的地。在七號信令系統中常用兩種傳送方式:
直聯方式：兩個信令點之間通過直達信令鏈路傳遞消息。此時，話路和信令鏈路是平行的。(STP之間采用）
準直聯方式：兩個信令點之間通過預先設定的多個串接的信令鏈路傳遞消息。（SP之間采用）
No.7信令網以準直聯為主，直聯為輔。
1.8 信令單元
信令點之間傳遞信令消息的最小單位，以數字編碼的形式構成。信令單元的長度是可變的。 由多個8bit組成，插在PCM系統的某一個時隙中傳輸。
2、七號信令的功能級
2.1 七號信令系統的基本結構
七號信令系統的基本功能結構由兩部分組成：公共的消息傳遞部分MTP，用來提供一個可靠的消息傳遞系統；適合不同用戶的獨立用戶部分UP，負責信令消息的生成、語法檢查和信令過程控制。如下圖所示：
2.2 七號信令系統的分層結構
七號信令系統與OSI七層的對應關系，如下圖所示：
NAP：智能網應用部分 OMAP：操作維護應用部分
CAP：CAMEL應用部分 MAP：移動應用部分
TCAP：事務處理能力應用部分 BSSAP：基站子系統應用部分
ISUP：ISDN用戶部分 TUP：電話用戶部分
SCCP：信令連接控制部分 MTP：消息傳遞
ISP：中間服務部分
（1）MTP功能級
MTP的主要任務是保證信令消息的可靠傳送，它可分為三級：信令數據鏈路(MTP-1)、信令鏈路功能(MTP-2)、信令網功能(MTP-3)。
（2）TUP、ISUP功能級
TUP：支持電話業務，控制電話網的接續和運行，如呼叫的建立、監視、釋放等。
ISUP：在ISDN環境中提供話音和非話業務所需的功能，以支持ISDN基本業務及補充業務。ISUP具有TUP的所有功能，因此可以代替TUP。
（3）SCCP功能級
SCCP的設計宗旨是和MTP-3結合，提供增加的網絡功能，主要是提供增強的尋址功能，如增加了按GT方式尋址功能。
SCCP也為MTP提供了附加功能，提供數據的無連接和面向連接業務。無連接業務是指不需預先建立連接就可傳遞消息，如智能網中帳號查詢、移動網中用戶鑒權等許多適時性很強的消息就是利用無連接業務傳送的；面向連接業務是指預先建立連接，再大量傳送消息，如移動網的A接口消息主要采用面向連接來傳送。
目前TCAP協議只建立在無連接業務上。
（4）TCAP功能級
TCAP是No.7信令系統為各種通信網絡業務提供的接口，如移動業務、智能業務等。TCAP為這些網絡業務的應用提供信息請求、響應等對話能力。
TCAP是一種公共的規范，與具體應用無關。具體應用部分通過TCAP提供的接口實現消息傳遞。如移動通信應用部分MAP通過TCAP完成漫游用戶的定位等業務。
TCAP在于提供了一個標準的消息封裝機制。MAP、CAP等不同的應用對應于TCAP消息中不同的成份。
（5）MAP功能級
MAP是公用陸地移動網（PLMN）在網內以及與其他網間進行互連而設計的移動網特有的信令協議規范。
MAP使GSM網絡實體可以實現移動用戶的位置更新、鑒權、加密、切換等功能，使移動用戶可以正確地接入網絡、發起和接收呼叫。
（6）INAP、CAP功能級
INAP：智能網應用部分，應用于有線智能網，規定了有線智能網SCF與SSF互連的接口規程。
CAP：CAP是CAMEL 的應用部分，它基于智能網的INAP協議，應用于移動智能網，CAP規定了gsmSSF、gsmSRF與gsmSCF互連的接口規程。
3、七號信令MTP部分詳解
3.1 MTP功能級結構
信令數據鏈路級：這是No.7信令傳送的物理層，它定義了No.7信令的電氣和功能特征等，要求一條獨立的數據傳輸通道，是No.7消息的傳送載體。在目前交換機上，一般由PCM系統的某一時隙提供，如實際常采用PCM的 TS0時隙。
信令鏈路控制級：定義信令消息在數據鏈路上的傳送方式和過程，如幀格式、差錯檢測、糾錯重發、鏈路定位過程等，提供信令兩端的信令可靠傳送。
信令網功能級：完成No.7信令的網絡層功能，如目的地尋址，同時保證信令能正確傳送到目的點，當信令網中某些點或傳輸鏈路發生故障時它能保證信令消息在信令網中仍能可靠地傳遞。
3.2 No.7信令單元介紹
3.2.1 信令單元的分類
7號信令中，信令單元分成三類，MSU、LSSU以及FISU。
MSU：消息信令單元，用于傳送各用戶部分的消息、信令網管理消息及信令網測試和維護消息。
LSSU：鏈路狀態單元，指示鏈路狀態。
FISU：填充信令單元，用于鏈路空或鏈路擁塞時填補位置。當信令鏈路上沒有消息(MSU或LSSU)可傳時在鏈路上就雙向的不間斷的傳送填充信令單元（FISU)。 FISU 中只承載level 2的消息(如對端信令單元接受證實信號)。信令鏈路兩端的信令點不停的校驗每個FISU的CRC校驗碼以檢測信令鏈路的通信質量(注意：在日本有所不同，信令點是通過檢測標志位（Flag）來檢測信令鏈路的通信質量的而非FISU的CRC)。FISU發送的間隔是預先確定的，如每150 毫秒。
3.2.2 信令單元格式
（1）共有部分字段含義：
CK：檢驗碼，16bit。
F：標志碼，碼型為01111110。當傳送信令單元時，MTP Level 2 會在出現連續5個1的序列后加個0，以除去假標志位。當接受到信令單元并除去標志位，MTP Level 2 會在出現連續5個1的序列后去除一個0，恢復原始的數據。通過這樣的方法，除去了信令單元中的重復標志位。
BSN：后向序號，7bit。用于信令單元的接受證實，向對端信令點確認相應信令單元已正確接受。 BSN中就是其證實接受的信令單元的序列號。BSN 號指示了對端正確接受的最后一個消息的序列號，它證實了序列號BSN之前的所有消息已正確接受。如果信令點在收到消息其BSN=5之后又收到消息BSN=10（而且BIB未置位），則后個消息表示了FSN從6到9的消息也都正確接受了。（參見下面對FIB的描述）。
BIB：后向指示語比特，1bit。當被置位時即向對端指示了一個負（錯誤）的證實信號。（參見下面對FIB的描述）
FSN：前向序號，7bit。是信令單元的序列號。（參見下面對FIB的描述）
FIB：前向指示語比特，1bit。 FIB和BIB一樣用于出錯時恢復之用。當一個信令單元準備傳送時，信令點將其FSN（forward sequence number) 加1 (FSN = 0..127)，同時CRC (cyclic redundancy check)也重新計算并加在前向消息之后。當接受到消息后，接受端首先校驗CRC碼，然后將其FSN號復制入準備向源端發送的下個后向消息的BSN字段。如果CRC校驗正確，后向消息即被發送；如果校驗出錯，在發后向消息之前，信令點會將BIB置位以表示一個負（錯誤）指示。源點接受到這個負指示標志后，它會將從出錯的消息序列號開始的所有消息重新傳送，并且這些消息的FIB為1。
LI：長度指示語，指示LI和CK之間的八位位組的數目，6bit。如果在LI之后、CRC之前的字節數少于63，LI就是這個字節數；反之LI的值就是63。LI為63代表的意義是消息的長度等于或大于63（最多273 字節)。信令單元長度最大為279字節： 273 字節 (數據) + 1 字節 (flag) + 1 字節(BSN + BIB) + 1字節 (FSN + FIB) + 1字節 (LI + 2 bits spare) + 2 字節 (CRC)。
（2）MSU獨有部分字段含義：
SIO：業務信息段，8bit。其中高四比特為子業務字段，低四比特為業務表示語。
業務表示語SI
D C B A 含 義
0 0 0 0 信令網管理消息 SNM
0 0 0 1 信令網測試和維護消SNT
0 0 1 0 備用
0 0 1 1 信令連接控制部分 SCCP
0 1 0 0 電話用戶部分 TUP
0 1 0 1 ISDN用戶部分 ISUP
0 1 1 0 與呼叫和電路有關的數據用戶部分DUP
0 1 1 1 數據用戶部分性能登記與撤消DUP
1 0 0 0
…… 備用
1 1 1 1
子業務字段SSF
D C B A 含義
0 0 0 0 國際網
0 1 0 0 國際備用網
1 0 0 0 國內網
1 1 0 0 國內備用網
SIF：信令信息字段。共分為四種類型，如下圖所示：
DPC：目的信令點編碼
OPC：源信令點編碼
SLC：信令鏈路編碼，4bit
CIC：電路識別碼，12bit
SLS：信令鏈路選擇碼，4bit。
出局鏈路的選擇是根據DPC和SLS，SLS 有以下功能：
（1）保證信令消息的先后順序。以同樣的SLS發送的兩個消息總是先發先到，后發后到，先后順序不變。
（2）在所有可用的鏈路上平均分擔流量。從理論上將，如果應用層以正常的時間間隔發送消息，并且循環的使用SLS值，這些流量在鏈路組中的所有鏈路上是平均分配的。
在ANSI信令網上，SLS字段最初為5比特（32種可能值）。當一成對的鏈路組且各有兩條鏈路時（總共有四條鏈路），就需要8個SLS的值以使流量在這些鏈路上平均分配。
但隨著網絡的發展，鏈路超過了4條時，就會出現一些問題。在使用5 比特SLS情況下，對于一成對的鏈路組且各有五條鏈路（總共有十條鏈路），3個SLS值對應了8條鏈路，還有4個SLS值對應了余下的2條鏈路，導致了分配的不平均。為了避免這樣的情況發生，ANSI及BELL實驗室都采用了8比特的SLS（256個值）以使鏈路上的分擔更為平均。
在ITU-T 實際實現方法中，把SLS作為MTP消息中的信令鏈路碼（signaling link code）。在ITU-T電話用戶部分消息中，一部分的電路識別碼（CIC）就存儲在了SLS字段中，換句話說，也就是SLS使用了部分的電路識別碼。
（3）LSSU獨有部分字段含義：
SF：狀態標志字段。是LSSU的主要組成部分，標志本端鏈路的狀態，8或16bit。SF只用到了低三位，其它為備用位。
0 0 0 “O” 失去定位
0 0 1 “N” 正常定位
0 1 0 “E” 緊急定位
0 1 1 “OS”業務中斷
1 1 0 “PO”處理機故障
1 0 1 “B” 鏈路擁塞
3.3 MTP-2的初始定位
初始定位是鏈路投入使用前必須經過的階段，用于初始啟用或鏈路發生故障后進行恢復時鏈路的定位過程，由LSSU中的SF來完成。整個過程分成五個階段，未定位->已定位->驗收周期->驗收完成->投入業務使用。
定位過程完成后，MTP三層發SLTM，收到SLTA后，鏈路才正式開通業務。
3.4 MTP-3的協議及功能
網絡層規定了傳送消息所使用的消息識別、分配、路由選擇及在正常或異常情況下信令網管理調度的功能和程序，分為信令消息處理功能和信令網管理功能。
主要的MTP-3層消息有：鏈路測試消息SLTM/SLTA，傳遞禁止及傳遞允許TFP/TFA，倒換與倒回消息 COO/COA，CBD/CBA，ECO/ECA，管理禁止及解除禁止 LIN/LIA、LUN/LUA。
（1）鏈路業務開通過程：
（2）鏈路測試消息
1、在鏈路正常時，每隔一分鐘信令鏈路會發SLTM消息，收到SLTM消息的信令點會回送SLTA消息，SLTA消息中的測試碼的值與個數應等于SLTM消息。
2、如果6秒鐘內仍收不到對方的SLTA消息，則不能進入開通業務狀態。
3、SLTM和SLTA消息中的CIC代表相應的信令鏈路的編碼（SLC），必須相等。
4、七號信令呼叫流程
4.1 TUP呼叫信令流程
共有四種情況，如圖（4.1-a）、（4.1-b）所示。
（圖4.1-a）
（圖4.1-b）
TUP基本術語注釋：
IAM（Initial Address Message）：初始地址消息（不帶主叫）
IAI（Initial Address Message with Additional Information）：初始地址消息（一般帶主叫）
SAM（Subsequent Address Message）：后續地址消息（兩位以上）
SAO（Subsequent Address Message with One Signal）：后續地址消息（只有一位）
GRQ（General Request Message）：一般請求消息
GSM（General forward Set-up Information Message）：一般前向建立消息
ACM（Address Complete Message）：地址全消息
ANN（Answer Signal, No Charge）：應答消息，免費
ANC（Answer Signal, Charge）：應答消息，計費
CBK（Clear-Back Signal）：后向掛機消息
CLF（Clear-Forwad Signal）：前向拆線消息
CCL（Calling Party Clear Signal）：主叫掛機信號
RLG（Release Guard Signal）：釋放監護消息
SLB（Subscriber Local Busy Signal）：用戶市話忙
STB（Subscriber Toll Busy Signal）：用戶長話忙
LOS（Line Out-of-Service Signal）：線路不工作消息
UNN（Unallocated Number Signal）：空號消息
SST（Send Special Information Tone Signal）：發送專用消息音消息
4.2 ISUP呼叫信令流程
共有四種情況，如圖（4.2-a）、（4.2-b）所示
（圖4.2-a）
（圖4.2-b）
ISUP基本術語注釋：
IAM（Initial Address Message）：初始地址消息
SAM（Subsequent Address Message）：后續地址消息
INR：信息請求
INF：信息
ACM（Address Complete Message）：地址全消息
CPG：呼叫進展
ANM（Answer Message）：應答消息
SUS：暫停
REL（Release）：釋放
RLC（Release Complete）：釋放完成
CCL（Calling Party Clear Signal）：主叫掛機信號
總結
- 上一篇： 剑指offer：二叉树中和为某一值的路径
- 下一篇： C语言综合期末作业,内蒙古农业大学201