信令：在網絡中傳輸著各種信號，其中一部分是我們需要的（例如打電話的語音，上網的數據包等等），而另外一部分是我們不需要的（只能說不是直接需要）它用來專門控制電路的，這一類型的信號我們就稱之為信令，信令的傳輸需要一個信令網。

信令網是指公共信道信令系統傳送信令的專用數據支撐網。信令網一般由信令點(SP)，信令轉接點(STP)和信令鏈路組成。信令網可分為不合ST的無級網和含有STP的分級網。無級信令網不含STP，信令點間都采用直連方式工作，又稱直連信令網。分級信令網含有STP，信令點間可采用準直連方式工作，又稱非直連信令網。

信令網的主要功能是：傳送數模混合電話網中局間信令，傳送電話交換的數據網的局間信令，傳送窄帶、寬帶SDN的局間信令，支持各種智能網業務，支持移動通信業務，傳送管理、維護信息等。

SS7網是一個帶外數據通信網，它疊加在運營者的交換網之上，是支撐網的重要組成部分。在固定電話網或ISDN網局間，完成本地、長途和國際的自動、半自動電話接續；在移動網內的交換局間提供本地、長途和國際電話呼叫業務，以及相關的移動業務，如短信等業務；為固定網和移動網提供智能網業務和其他增值業務；提供對運行管理和維護信息的傳遞和采集。

由程控交換機節點、7號信令網及業務控制計算機構成的電話網。智能網是在現有電話網的基礎上發展而來的，是指帶有智能的電話網或綜合業務數字網。

智能業務也可以在交換中心實現，但由于大多交換中心原先并未提供智能業務或只提供了一小部份，而要實現智能業務就要升級交換中心的軟件，或甚至要升級硬件。而且智能業務主要是網絡范圍的業務，一般不會局限在一個交換中心或一個本地網范圍之內，這樣升級就涉及到網內所有的交換中心。要升級那么多交換中心肯定需要一段很長的時間，更不用說這種升級要投入大量的人力和物力了。

正是以上這些原因導致了智能網的產生，智能網的主要特點就是將交換與業務控制分離，即交換中心只完成基本的接續功能，而在電信網中另設一些新的功能節點，由這些功能節點協同原來的交換中心共同來完成智能業務。

支撐網絡是指能使通信業務網絡正常運行的、起支撐作用的網絡。它能增強網絡功能、提高全網服務質量，以滿足用戶要求。在支撐網中傳送的是相應的控制、監測等信號。 支撐網包括No.7信令網、數字同步網、網絡管理信息網。

傳統的通信網由交換設備、傳輸設備和終端設備組成，隨著通信技術的發展，現代通信網的構成有了很大的變化，其結構越來越復雜，功能也越來越細化。按功能的不同現代通信網可以分為業務網、傳輸網和支撐網。

MTP3在SS7信令網中提供兩個信令點間消息的路由選擇功能，消息在依次通過MTP1，MTP2，MTP3層之后，可能會被發送回MTP2再傳向別的信令點，也可能會傳遞給某個應用層，如：SCCP或ISUP層。MTP3還提供一些網管功能的支持，包括：流量控制，路由選擇和鏈路管理。MTP3對應OSI模型中的網絡層。

信令連接控制部分（SCCP，Signaling Connection Control Part）在No.7信號方式的分層結構中，屬于MTP的用戶部分之一，同時為MTP提供基于全局碼（Global Title）的路由和選路功能，以便通過No.7信令網在電信網中的交換局之間傳送電路相關的、非電路相關的信息和其他類型的信息，建立無連接或面向連接的服務。?[1]?

當用戶要求傳送的數據超過MTP的限制時，SCCP還要提供必要的分段和重新組裝功能。SCCP屬于No.7信令網第三層，完成MTP3的補充尋址功能，即與MTP3結合,提供相當于OSI參考模型的網絡層功能。

sCCP可根據DPC+SSN（省內）或GT（省外）進行尋址選路。

SCCP是用戶部分的一個補充功能級，也為MTP提供了附加功能。SCCP提供數據的無連接和面向連接業務。無連接業務是指用戶部分不需事先建立信號連接就可以通過信令網傳遞信令消息，這樣就可將一個用戶部分的數據迅速送到信令網上的另一個用戶部分去。在智能網和移動網的業務中，有很多這樣的數據需要在信令網中傳遞，如移動用戶的鑒權、智能用戶的賬號查詢等。面向連接業務是在用戶部分傳遞數據之前，在SCCP之間傳遞控制信息，實現信令網的維護和管理。

SCCP的必要性

在電話通信網中，所有信令消息都與呼叫電路有關，消息傳輸路徑一般都和相關的呼叫連接路徑有固定的對應關系。而以MTP和TUP或者ISUP組成的四級信令網絡，能夠有效地傳遞與電路建立相關的接續控制信息，是數字電話通信網理想的信令系統。?[5]?

然而，隨著電信網絡的發展，越來越多的網絡業務需要在遠端節點之間傳送端到端的控制信息，這些控制信息往往與呼叫連接電路無關，甚至與呼叫無關。例如：在GSM系統中，不單單要傳送與呼叫電路有關的消息，還要傳送與呼叫電路無關的信令消息（如位置更新、鑒權等）。目前此類型的應用主要在以下幾個方面：?[5]?

在智能網中的業務交換點（SSP）和業務控制點（SCP）之間傳送各種控制信息；?[5]?

在數字移動通信網中的移動交換中心（MSC）及來訪位置登記器（VLR）、歸屬位置登記器（HLR）之間傳送與移動臺漫游有關的各種控制信息綜合業務數字網（ISDN）中傳送端到端信令；?[5]?

網絡管理中心間的信息傳輸。?[5]?

在傳送以上這些端到端的消息時，MTP的尋址能力已不能滿足要求了，其主要有以下的局限性：?[5]?

信令點編碼不是國際統一編碼。我們知道，MTP是用DPC來尋址的，而DPC用信令點編碼來標識，信令點編碼又有四種方式（即SIO字段中的NI網絡指示字段），國際、國際備用、國內和國內備用，并且都僅在所定義的網絡內唯一和有效，因此利用MTP不能完成國際漫游用戶的位置登記和鑒權等業務。?[5]??主要表現在：信令點編碼容量有限。根據?CCITT的規定，國際網的信令點編碼為14比特位，這樣其所能標識的信令點就十分有限。業務表示語（SI）編碼僅4位，最多只能分配給16個不同的用戶部分（UP），不能滿足現代通信多業務的需求。?[5]?

MTP只能實現數據報方式的無連接傳輸。但是隨著電信網的發展，有時需要在網絡節點間傳送大量的非實時消息，這些信息的數據量大，傳送可靠性要求高，需要預先在網絡節點之間建立虛電路連接（即邏輯鏈接），采用面向連接方式來傳送數據。?[5]?

為了解決以上問題，CCITT在1984年提出了一個新的結構分層，在不修改MTP的前提下，增加了SCCP（信令連接控制部分）部分來彌補MTP的功能不足。SCCP在No.7信令系統的四級結構中是UP之一，屬于第四功能級，而同時SCCP又為MTP提供附加的和增強的功能，便于通過No.7信令網，在電信網的交換局之間、交換局與專用業務節點（例如：HLR、SCP等等）之間建立無連接或者面向連接的網絡業務，傳送電路相關和電路無關的信令信息和其他類型的信息。?[5]?

SCCP和MTP合稱為NSP（網絡業務部分）。且SCCP和MTP3共同位于OSI的網絡層SCCP在信令網中和其他信令功能部分之間的關系如下圖2所示：

GT（Global Title）是全局碼，可以是采用各種編號計劃（如電話/ISDN編號計劃等）來表示的SCCP地址。利用GT進行靈活的選路是SCCP的一個重要特點。它和DPC的不同在于DPC只在所定義的信令網中才有意義，而CT則在全局范圍內都有意義。這樣，就可以實現在全球范圍內任意兩個信令點之間直接傳送電路無關消息。GT碼一般在始發節點不知道目的地信令點編碼的情況下使用，但SCCP必須將GT翻譯為DPC+SSN和新的GT組合，才能交由MTP，用這個地址來傳遞消息。

DPC尋址原理

局向（Bureau Direction）是信令所指的方向，比如到某個局（每局對應一個DPC）的信令，可稱到某局的局向。

DPC(Destination Point Code)目的信令點，OPC(Originatate Point Code)源信令點

在我們這里DPC+SSN的尋址方式是8位十六進制，其中前6位是DPC，后2位是SSN號（06為HLR、07位VLR、08為MSC）。

每個OPC與該DPC之間可能會有兩套信令路由組（TDM信令路由組和IP信令路由組），他們之間相互獨立，可能采用優先級方式，或者負荷分擔方式。

七號信令：SCCP層簡介

DPC尋址與GT尋址的機制原理

GT尋址原理

所謂尋址就是找到目的地地址。在7號信令里，尋址方式一般分為DPC+SSN或GT尋址。在中國目前的GSM網絡里，省內采用DPC+SSN尋址，省外采用GT尋址。DPC+SSN和GT尋址的目的都是為了確定目的地信令點代碼。GT譯碼是SCCP的功能，SCCP地址由全局碼(GT:Global Title),信令點編碼(SPC)和子系統編碼(SSN)的組合。SCCP通過GT譯碼可以將GT翻譯為DPC+SSN和新的GT的組合。可把所有可見信令點的GT放在一個樹內。?GT碼是全球唯一的編碼。GT尋址是不能直接尋址到目的信令點的，要經過多個節點的多次GT翻譯，才能最終找到目的信令點。

移動網絡中信令尋址方式有哪些?各有什么優缺點?移動網絡中信令尋址方式有兩種:DPC+SSN;GT+SSN。DPC是目的地信令點編碼，GT是全局碼(Global title), SSN是子系統號（用于區別MSC/VLR、HLR等)。

采用DPC+ SSN方式的優點是使用DPC直接在七號信令網中尋址，消息傳遞時延短;缺點是需要定義全網與它有SCCP信令關系的信令點的點碼，局數據量大，維護和管理不方便。

采用GT+SSN方式的優點是只需定義SCCP轉接節點的信令點點碼（如LSTP的SP)，消息首先傳送給SCCP轉接節點，由SCCP轉接節點傳送到目的地;缺點是每經過一次SCCP轉接節點就增加時延。在實際工作中，通常是兩種尋址方式都會使用。
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通信分有線通信和無線通信，信號分模擬信號和數字信號。

通信系統-紙杯傳聲，多于兩個人之間的通信，就需要交換系統。早期交換系統-接線員人工交換，后來使用交換設備替換人工切換。通信系統如下：

A-核心網（交換設備）-傳輸網（承載網）-接入網（基站）-UE（User Equipment）

3G基站：NodeB，4G基站：eNodeB（Evolved），5G基站：gNodeB（the next generation）

5G網絡架構

5G網絡架構宏觀上來看與4G類似，分為接入網與核心網兩部分。5G接入層稱為NG-RAN（NR），由gNB（5G基站）組成；5G核心網由AMF（控制面）、UPF（用戶面）分離組成，如圖所示。

????????5G的網絡接口分為Xn和NG兩種接口，Xn接口為gNB之間的接口，支持數據和信令傳輸；NG接口為gNB與核心網的接口，其中NG2連接AMF，NG3連接UPF的接口。gNB和UE之間使用NR控制面和用戶面協議，ng-eNB和UE之間使用e-UTRA控制面和用戶面協議。

5G核心網控制面的邏輯功能

?會話管理功能（Session Management Function，SMF）主要負責會話管理相關工作，包括建立、修改、釋放等，具體功能包括會話建立過程中的IP地址分配、選擇和控制用戶面、配置業務路由和UP流量引導、確定SSC模式、配置UPF的QoS策略等。

策略控制功能（Policy Control Function，PCF）和4G網絡中的網元PCRF功能一致，從UDM獲得用戶簽約策略并下發到AMF、SMF等，再由AMF、SMF模塊進一步下發到終端、RAN和UPF。

統一數據管理（Unified Data Management，UDM）主要功能是對各種用戶簽約數據的管理、用戶鑒權數據管理、用戶的標識管理等。

UPF（User Plane Function，用戶平面功能）主要提供用戶平面的業務處理功能，包括業務路由、包轉發、錨定功能、QoS映射和執行、上行鏈路的標識識別并路由到數據網絡、下行包緩存和下行鏈路數據到達的通知觸發、與外部數據網絡連接等。

接入和移動性管理功能（Access and Mobility Management Function，AMF）實現注冊管理、連接管理、移動性管理、用戶可及性管理、參與鑒權和授權相關的管理等。

AUSF（Authentication Server Function）為鑒權服務器，實現對用戶的鑒權和認證。UPF（User Plane Function）用戶平面功能，代替4G中執行路由和轉發功能的SGW和PGW。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的通信原理随笔的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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