【資料名稱(chēng)】：GSM 核心網(wǎng)信令實(shí)現(xiàn)方式

【資料作者】：張博王玉璐

【資料日期】：201201

【資料語(yǔ)言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡(jiǎn)介】：

一、信令系統(tǒng)簡(jiǎn)介
1、信令的發(fā)展歷史
通訊設(shè)備之間任何實(shí)際應(yīng)用信息的傳送總是伴隨著一些控制信息
的傳遞，它們按照既定的通訊協(xié)議工作，應(yīng)用信息安全、可靠、高效地傳
送到目的地。在電信網(wǎng)中叫做信令(Signal)。信令按其用途分為用戶(hù)信
令和局間信令兩類(lèi)。前者作用于用戶(hù)終端設(shè)備(如電話(huà)機(jī))和電話(huà)局的
交換機(jī)之間,后者作用于兩個(gè)用中繼線連接的交換機(jī)之間。
局間信令分隨路信令(CAS)和共路信令(CCS)兩大類(lèi),前者利用局間
中繼線路傳遞信令(即用戶(hù)話(huà)音和信令在相同的線路上傳遞)；后者利用
單獨(dú)的通道或線路傳遞信令。七號(hào)信令系統(tǒng)(Signaling SystemNo.7 簡(jiǎn)稱(chēng)
七號(hào)信令或SS7)是一種局間的數(shù)字共路信令。
人類(lèi)自1878 年第一次使用電話(huà)交換機(jī)向公眾提供電話(huà)業(yè)務(wù)以來(lái)
就使用了信令。隨著電話(huà)交換機(jī)從人工交換,機(jī)電交換到電子交換的發(fā)
展,所使用的信令也由一號(hào)信令發(fā)展到了當(dāng)今正在推廣的七號(hào)信令。
一號(hào)信令靠人工電話(huà)交換機(jī)的話(huà)務(wù)員用振鈴發(fā)送信令;
二號(hào)信令采用撥號(hào)脈沖,發(fā)送信令,但未付諸使用；
三號(hào)信令為單音頻的帶內(nèi)信令;
四號(hào)信令為雙音頻的帶內(nèi)信令;
五號(hào)信令利用六個(gè)語(yǔ)音頻率中的兩個(gè)頻率的組合傳送各種信令即
帶內(nèi)雙音多頻信令(DTMFual ToneMulti- Frequency)。
為了適用數(shù)字程控交換機(jī)的發(fā)展, 國(guó)際電報(bào)電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì)
(CCITT)于1968 年提出了六號(hào)信令,六號(hào)信令為共路信令,報(bào)文長(zhǎng)度固
定,為28 比特。
考慮到數(shù)字通訊向ISDN (綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)) 的發(fā)展趨勢(shì),CCITT于
1980 年提出了通用性很強(qiáng)的七號(hào)信令系統(tǒng),此后,七號(hào)信令系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多
次擴(kuò)展修改,已形成一個(gè)完整的信令體系，目前是最常用的信令標(biāo)準(zhǔn)。
2、七號(hào)信令介紹
七號(hào)信令系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)消息方式在信令點(diǎn)之間傳送信令,它和國(guó)際標(biāo)
準(zhǔn)化組織ISO的開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)模型(OSI 模型)有對(duì)應(yīng)的關(guān)系。七號(hào)信令
系統(tǒng)將信令與語(yǔ)音通路分開(kāi),采用高速數(shù)據(jù)鏈路傳送信令,因而具有傳
送速度快、呼叫建立時(shí)間短、信號(hào)容量大、擴(kuò)容靈活、信令設(shè)備投資省、
話(huà)路利用率高的特點(diǎn)。七號(hào)信令系統(tǒng)雖然來(lái)源于電話(huà)網(wǎng),然而它的應(yīng)用
不只限于話(huà)路交換,可以說(shuō),它最主要的潛在應(yīng)用是非話(huà)路業(yè)務(wù)、話(huà)路業(yè)
務(wù)智能化以及綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。在這些領(lǐng)域內(nèi), 其它信令是無(wú)能為力
的。
七號(hào)信令系統(tǒng)在電話(huà)網(wǎng)上疊加了一個(gè)共路信令網(wǎng),電話(huà)網(wǎng)實(shí)行電路
交換,而共路信令網(wǎng)實(shí)行分組交換,兩者互補(bǔ),使傳統(tǒng)電話(huà)網(wǎng)的能力得到
極大地提高。電話(huà)網(wǎng)的局間信令在共路信令網(wǎng)上傳輸除了具有速度快、
可靠性高、容量大的特點(diǎn)之外,信令網(wǎng)上還可設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)管
理監(jiān)控中心、具有語(yǔ)音識(shí)別功能的智能結(jié)點(diǎn)等,使高級(jí)智能網(wǎng)AIN 成為
現(xiàn)實(shí)。
七號(hào)信令系統(tǒng)還是蜂窩移動(dòng)通訊網(wǎng)、PCN (Personal Communication
Network)、ATM網(wǎng)以及其他數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的基礎(chǔ)。
目前, 七號(hào)信令按功能可劃分成六部分(圖1):MTP、SCCP、TCAP、
OMAP、ISUP 和MAP。隨著七號(hào)信令應(yīng)用的發(fā)展,TCAP 上還將增加其它
應(yīng)用部分。
MTP(Message Transfer Part)又分成三級(jí):SDL(Signaling Data Link),SLF
(Signaling Link Functions) 和SNF (Signaling Network Functions)。第一級(jí)
SDL的功能對(duì)應(yīng)于OSI 模型的物理鏈路層。第二級(jí)SLF 的功能對(duì)應(yīng)于
OSI 模型的數(shù)據(jù)鏈路層,其協(xié)議類(lèi)似于HDLC,它負(fù)責(zé)點(diǎn)到點(diǎn)的通訊處理,
第三級(jí)SNF 的主要功能是消息的識(shí)別和分配,消息的路由,信令網(wǎng)的業(yè)
務(wù)量管理、路由管理以及鏈路管理。
SCCP(Signaling Connection Control Part)是MTP 第三級(jí)的補(bǔ)充,它與
SNF 合在一起對(duì)應(yīng)于OSI 模型的網(wǎng)絡(luò)層。SCCP 還執(zhí)行全稱(chēng)地址的翻譯
和端—端路由。
TCAP(Transaction Capabilities Application Part)為七號(hào)信令的應(yīng)用提
供事務(wù)處理
OMAP(Operation Maintenance and Administration Part)的主要功能是
網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù),它類(lèi)似于OSI 的CMIP 協(xié)議。
ISUP(ISDN UserPart)是七號(hào)信令中最復(fù)雜的一部分,它的主要功能
是在兩個(gè)程控交換機(jī)(ISDN 交換機(jī))之間為主叫用戶(hù)和被叫用戶(hù)建立話(huà)
音通路(呼叫建立)、話(huà)音通路的釋放(呼叫釋放)、線路監(jiān)視、補(bǔ)充業(yè)務(wù)處
理等。
除 ISUP 之外、國(guó)際電報(bào)電話(huà)咨詢(xún)委員會(huì)CCITT 還定義了TUP
(Telephone UserPart) 和DUP (Data User Part)。TUP 執(zhí)行話(huà)路交換信令,
DUP 執(zhí)行非話(huà)交換信令。
MAP(Mobile Application Part)的主要功能是支持蜂窩移動(dòng)通訊,其協(xié)
議還未完善。
不同信令點(diǎn)包括七號(hào)信令的不同部分。STP 只包括MTP 和SCCP
兩部分;SCP 包括MTP、SCCP、TCAP 和基于數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)的應(yīng)用(如800
號(hào)服務(wù),他方付費(fèi)電話(huà)服務(wù)等);CCSSO一般只包括MTP 和ISUP;而SSP
包括七號(hào)信令的各個(gè)部分。
圖1 七號(hào)信令系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)
二、GSM 網(wǎng)絡(luò)尋址介紹
七號(hào)信令最主要的功能是完成兩個(gè)用戶(hù)或節(jié)點(diǎn)之間的尋址功能，
目前最主要的兩種尋址方式是：一種為DPC+SSN,另一種為GT尋址方
式。
1、DPC+SSN尋址方式介紹
大家都知道，在MTP 層，系統(tǒng)是靠信令點(diǎn)編碼（SPC）來(lái)尋址的。SPC
主要包括OPC消息源信號(hào)點(diǎn)的編碼和DPC目的地信號(hào)點(diǎn)的編碼，在同
一個(gè)網(wǎng)絡(luò)里，每個(gè)交換機(jī)的SPC都是唯一的，所以MTP 能實(shí)現(xiàn)在同一
網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部MTP 消息的尋址。
但是，隨著交換機(jī)功能的不斷強(qiáng)大，一臺(tái)交換機(jī)可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)業(yè)務(wù)
功能，如一臺(tái)MSC,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)HLR、VLR 或SSP 的功能。如果單獨(dú)依
靠DPC無(wú)法區(qū)分具體的功能實(shí)體，于是引入SSN子系統(tǒng)號(hào)碼,由不同的
SSN號(hào)對(duì)應(yīng)不同的功能實(shí)體。
DPC+SSN 尋址是指在尋址的過(guò)程中由業(yè)務(wù)發(fā)起局直接在消息中
指明本消息的目的地局,也就是在MTP 層中填寫(xiě)的DPC即為本消息的
實(shí)際目的地。由于在信令網(wǎng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中聯(lián)網(wǎng)各局往往沒(méi)有全部配置
直聯(lián)LINK，多數(shù)信令需要轉(zhuǎn)接。當(dāng)采用DPC尋址時(shí)，下一級(jí)轉(zhuǎn)接局不需
要將消息拆包，只要在MTP3 層查詢(xún)到DPC后直接信令轉(zhuǎn)接即可。這種
方式的優(yōu)點(diǎn)是信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)的信令翻譯量小，對(duì)交換機(jī)的處理器負(fù)荷影
響小。缺點(diǎn)是主叫局針對(duì)多種GT碼（E214 或E164）都需要有準(zhǔn)確的翻
譯結(jié)果，翻譯量大，且容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。
圖2 準(zhǔn)直連方式下DPC+SSN尋址方式
例：在準(zhǔn)直連的情況下，STP 的MTP 發(fā)現(xiàn)DPC不是自己的，根據(jù)
DPC直接由MTP 進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不改變信令消息中的OPC和DPC。當(dāng)兩個(gè)
信令點(diǎn)間采用DPC尋址方式傳送MAP、CAP 消息且沒(méi)有直達(dá)鏈路時(shí)，
信令點(diǎn)間采用準(zhǔn)直連方式。如圖2，準(zhǔn)直連方式下DPC+SSN尋址方式。
2、GT尋址方式介紹
（1）為什么需要GT碼
GT(Global Title)稱(chēng)為全局名，在全局范圍內(nèi)都有意義，可實(shí)現(xiàn)在全
球范圍內(nèi)任意兩個(gè)信令點(diǎn)之間直接傳送電路無(wú)關(guān)消息，利用GT進(jìn)行靈
活的選路是SCCP 的一個(gè)重要特點(diǎn)。移動(dòng)交換機(jī)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)全球漫游的