以下對信令的介紹將分兩部分進行,第一部分將介紹信令的基礎性知識如:SCCP,TCAP,MAP,BSSAP等;第二部分將重點介紹這些基礎性知識在實際中的應用;對第一部分的很好理解是順利掌握第二部分的有利條件,反過來對第二部分的學習也將加深我們對第一部分的了解。
第一部分:信令的原理性知識
關鍵詞:接口,信令,SCCP,TCAP,MAP,SCCP
說明:由于信令部分原理性的知識很多,因此在介紹中將分重點掌握與一般了解兩種圖標予以標注。沒有標注部分的重要性介于兩者之間。
重點掌握:
是學習第二部分的必要條件
一般了解:
有助于您更深層次的掌握信令
應已經(jīng)掌握的知識:MTP,TUP
學習后應達到的目標:能通過分析信令迅速定位故障。
第一部分第一章:SCCP
在這一章中我們將討論
A:SCCP在七號信令中的位置
B:MTP尋路的局限性
C:SCCP的特點和功能
D:SCCP的消息和原語
E:SCCP的尋址與選路
其中A,B是為了引出SCCP做鋪墊,C,D是SCCP的具體內(nèi)容,E是SCCP的實際應用。
第一節(jié),SCCP(信令連接控制部分)在OSI中的位置
以OSI七層模型的概念來看一下SCCP的位置:
由此可見SCCP是我們后面將要學習的TCAP,MAP,BSSAP的承載,因此他的重要性是顯而易見的,但是我們?yōu)槭裁匆隨CCP,是否是因為MTP尋路功能的局限性致使我們要引入SCCP呢?
第二節(jié),MTP 尋路的局限性
在這一節(jié)中我們將討論MTP的局限性,為引出SCCP做好準備。
MTP是電話通信網(wǎng)理想的信令系統(tǒng),在電話應用中所有信令消息都和呼叫電路有關,消息的傳輸路徑一般和相關的呼叫連接路徑有固定的對應關系。但是,隨著通信新業(yè)務的不斷發(fā)展,越來越多的網(wǎng)絡業(yè)務需要和遠端網(wǎng)絡節(jié)點直接傳送控制消息,這些消息和連接電路無關,有些甚至與呼叫無關,如GSM中移動臺和HLR,VLR之間的消息傳輸;有些雖然與呼叫直接相關,但是消息傳輸路徑不一定要和呼叫連接路徑相同也不要求有某種確定的對應關系。
若仍然用MTP和TUP的四級結(jié)構(gòu)傳送上述的消息,會帶來以下問題:
一,MTP是根據(jù)DPC和SIO(Service Indicator--業(yè)務指示語)來選擇路由并確定終端用戶的,這一尋址功能具有以下的局限性:
a:SPC(信令點編碼)不是國際統(tǒng)一編碼,它由信令點所在網(wǎng)定義。當GSM中的國際漫游用戶向他的HLR進行位置更新時,信令始發(fā)點無法知道該國外HLR的DPC,因此不可能通過MTP實現(xiàn)節(jié)點至節(jié)點的信令直接傳輸。
b:SIO編碼僅為4位,即MTP至多可將消息分配給16個不同的用戶部分,這不能適應未來電信業(yè)務的發(fā)展。
二,目前的電信業(yè)務大多只需要傳送實時的短消息,以后有可能要在網(wǎng)絡節(jié)點間傳送大量的非實時消息,這就要用到分組交換中的虛電路概念,預先建立連接,進行面向連接的傳輸。而MTP只能實現(xiàn)無連接傳輸。
因此CCITT提出了新的結(jié)構(gòu)分層--SCCP,目的是使它和MTP相結(jié)合,提供相當于OSI結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡層功能,實現(xiàn)信令消息在任意兩個信令點之間透明的直接傳輸。常將SCCP和MTP合稱為NSP(Network Service Part--網(wǎng)絡業(yè)務部分),將它們傳送的用戶數(shù)據(jù)稱為NSDU(Network Service Data Unit--網(wǎng)絡業(yè)務數(shù)據(jù)單元)
在了解了MTP的局限性,也即SCCP的重要性后我們將正式開始SCCP的介紹。
第三節(jié),SCCP的特點和功能
在這一節(jié)中我們將討論SCCP的特點和功能,其中特點將從應用方面予以闡述,功能將從網(wǎng)絡服務方面予以說明,請注意與MTP的對比。
一,SCCP的應用特點:
a,能傳送各種與電路無關的信令消息
b,具有增強的尋路選址
c,除了無連接的服務功能之外,還能提供面向連接的服務功能。
SCCP的用戶之一TCAP就是利用它提供的完善的網(wǎng)絡層功能實現(xiàn)各種現(xiàn)有的和未來的電路無關消息的遠程傳送,支持移動通信,智能網(wǎng),電信管理網(wǎng)絡等各項新業(yè)務,新功能。
二,網(wǎng)絡服務功能
對應于SCCP的網(wǎng)絡服務,具體有四類協(xié)議:
0類(class 0):基本無連接服務;
1類(class 1):有序無連接服務;
2類(class 2):基本面向連接服務;
3類(class 3):流量控制面向連接服務;
按是否連接可以歸為以下兩大類:
1,無連接服務
類似于分組交換中的數(shù)據(jù)報傳送,它不需要預先建立連接。以這種方式傳送的消息稱為單元數(shù)據(jù)(UDT),之所以稱為UDT是因為在無連接方式中,消息只能整體傳送,不能拆卸分段傳送。其中0類協(xié)議不能保證消息收發(fā)順序一致,1類可以。
2,面向連接服務
類似于分組交換中的虛電路傳送,它在發(fā)送消息前先通過應答的方式在始節(jié)點和終節(jié)點之間建立一條消息傳輸路徑,這種方式適用于傳送大量的成批數(shù)據(jù)。這樣可以避免大批數(shù)據(jù)盲目的送入信令網(wǎng)卻達不到終節(jié)點的無效傳輸情況。
第四節(jié),SCCP的消息和原語
在這一節(jié)中我們將討論SCCP的消息和原語。首先將從OSI的原語引出SCCP的原語,接著從原語引出消息;在討論消息時我們將從SCCP消息的類型與消息中的參數(shù)兩方面予以說明
一,原語:
在理解SCCP的原語之前我們先來看OSI模型中的原語的概念:
在OSI七層模型中(N+1)層稱為(N)的用戶,由(N)層向其提供服務,(N-1)層稱為(N)層的服務提供者,向(N)層提供通信連接。服務與服務提供者之間要進行一些交互,即在相鄰層之間均存在層間接口,而這些層間接口是由服務原語(Service Primitive)來定義的。OSI規(guī)定了四種原語類型:
請求(REQUEST)
指示(INDICATION)
響應(RESPONSE)
證實(CONFIRMATION)
它們完整的描述了兩個對等(N+1)層獲得一次服務的全過程,如下圖所示:
以上過程通過以下5步解釋之:
i),節(jié)點A的用戶要和節(jié)點B的對等用戶B進行通信,首先用戶A向它的下面的N層發(fā)出“請求”原語,
ii),N層協(xié)議分析該請求后形成N層協(xié)議消息,通過N-1層連接向節(jié)點B的N層發(fā)送。
iii),節(jié)點B的N層收到此消息并分析后,向其用戶B發(fā)出“指示”原語,告之用戶A請求某種操作或數(shù)據(jù)。
iv),用戶B執(zhí)行該請求后返回結(jié)果,向它下面的N層發(fā)出“響應”原語,經(jīng)N層向節(jié)點A發(fā)送相應消息。
v),節(jié)點A的N層收到此消息后即向其用戶A發(fā)送“證實”原語。
至此完成一個服務,原語發(fā)送的時間順序為:請求--》指示--》響應--》證實。(您在觀察A,D接口的跟蹤消息時就會看到類似于上面的過程)
以上闡述的只是原語的四種類型,一個完整的原語應包括
原語名--表示提供何種服務
原語類型--表示是什么類型的原語
原語參數(shù)--是協(xié)議規(guī)定的完成該服務所必需的數(shù)據(jù)
例如:信令消息以單元數(shù)據(jù)(UDT)的形式通過無連接服務協(xié)議傳送至目的地,目的地SCCP再將此數(shù)據(jù)傳給其用戶時,它的單元數(shù)據(jù)指示原語就是N-UNITDATA.指示(CDA,CGA,UD)其中N表示網(wǎng)絡層即SCCP原語,CDA,CGA,UD為原語參數(shù),分別表示被叫地址,主叫地址和用戶數(shù)據(jù)。
二,SCCP的原語
在理解了原語的含義后我們來看SCCP的原語,SCCP至高層和至MTP的業(yè)務接口通過原語來描述。下表列出了SCCP各類業(yè)務和管理用到的用戶原語及其參數(shù)。
原語名釋意原語參數(shù)
N_UNITDATA:單位數(shù)據(jù)原語,用于無連接服務時傳送數(shù)據(jù)消息。CDACGASEQRDUD
N_NOTICE:通知原語,用于無連接服務時通知消息起源點消息無法送達目的地點。CDACGAUD
N_CONNECT:連接建立原語,用于面向連接服務中的接續(xù)建立過程。CDACGARRUDQOS UDCIEDSRCSRR
N_DISCONNECT:連接拆除原語,用于面向連接服務中的接續(xù)拆除過程RAREAUDCIREAOR
N_DATA:數(shù)據(jù)原語,用于面向連接服務時傳送數(shù)據(jù)消息。CRUDCI
N_EXPEDITED_DATA:加速數(shù)據(jù)原語,用于3類協(xié)議中傳遞緊急數(shù)據(jù)。UDCI
N_DATA _ACK數(shù)據(jù)證實原語,用于證實已收到遠端請求證實的消息CI
N_RESET:復位原語,用于3類協(xié)議中傳遞連接復位消息。REACIORREA
N_INFORM:報告原語,用于面向連接服務中在數(shù)據(jù)傳送階段傳送相關的網(wǎng)絡或用戶信息。REAQOSCI
其中原語參數(shù)的含義如下:
原語參數(shù)含義原語參數(shù)含義
CDA被叫地址CGA主叫地址
CI連接識別號CR證實請求
EDS加速數(shù)據(jù)選擇QOS服務質(zhì)量參數(shù)集
OR發(fā)信者RA響應地址
RCS接收證實選擇REA理由
RO回送選擇RR回送理由
SEQ順序控制DD用戶數(shù)據(jù)
SCCP和MTP之間的原語,有用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腗TP_TRANSFER請求和MTP_TRANSFER指示,及用于子系統(tǒng)與信令點狀態(tài)管理的MTP_PAUSE指示、MTP_RESUME指示、MTP_STATUS指示。
三,SCCP消息
1,原語與消息的關系
讓我們來看一下原語與消息的關系:SCCP在收到用戶發(fā)來的原語請求或響應后,就根據(jù)原語參數(shù)將用戶數(shù)據(jù)連同必要的控制和選路信息封裝成SCCP消息,發(fā)往遠端對等SCCP實體。由此可見,所謂的SCCP協(xié)議就是規(guī)定SCCP消息的類型,格式及其在各種不同情況下的收發(fā)程序。
為了便于對SCCP消息的理解,下面我們將從消息類型與消息結(jié)構(gòu)兩方面予以介紹:
2,SCCP消息類型
在理解了原語與消息的關系后,讓我們來看一下SCCP究竟有那幾種消息類型:
消息名縮寫消息編碼
單元數(shù)據(jù)UDT00001001
單元數(shù)據(jù)服務UDTS00001010
連接請求CR00000001
連接證實CC00000010
連接拒絕CREF00000011
連接釋放RLSD00000100
連接完成RLC00000101
1型數(shù)據(jù)DT100000110
2型數(shù)據(jù)DT200000111
數(shù)據(jù)證實AK00001000
加速數(shù)據(jù)ED00001011
加速數(shù)據(jù)證實EA00001100
復位請求RSR00001101
復位確認RSC00001110
協(xié)議數(shù)據(jù)單元出錯ERR00001111
不活動性測試IT00010000
由于我們已經(jīng)明白了原語與消息之間的關系,因此我們按照上面16種消息與N--原語的關系并按應用關系將其分為如下四類:
i)無連接服務消息
包括UDT和UDTS,它們和N--UNITDATA原語配合,完成無連接方式下的數(shù)據(jù)傳送。
ii)連接建立和釋放消息
包括CR,CC,CREF,RLSD,RLC,它們和N--CONNECT,N--DISCONNECT原語配合,完成邏輯信令的連接建立和釋放。
iii)面向連接數(shù)據(jù)傳送消息
包括DT1,DT2,AK,ED,EA,RSR,RSC;
其中DT1和DT2與N--DATA 原語配合,完成面向連接方式下的數(shù)據(jù)傳送,DT1消息用于2類協(xié)議;DT2消息用于3類協(xié)議。
AK,ED,EA,RSR,RSC消息與N--DATA-- ACK,N--EXPEDITED--DATA,N--RESET原語配合,完成3類協(xié)議中的數(shù)據(jù)接收證實及流量控制功能。
iv)異常處理消息
包括ERR,IT;
ERR--用于報告檢測到的協(xié)議協(xié)議錯誤。
IT--在長時間無消息傳送時,發(fā)出測試信號以恢復或者確認異常,從而做出相應的處理。
3,SCCP消息結(jié)構(gòu)
1,SCCP在MSU(消息信令單元)中的位置
在介紹SCCP的消息結(jié)構(gòu)和其中的參數(shù)前,讓我們先來看一下SCCP在MSU中的位置,如下圖所示:
MSU:
FCKSIFSIOLIFIBFSNBIBBSNF
第三級:
信令網(wǎng)管信息H1H0SLSOPCDPC
SCCP:
EOP用戶數(shù)據(jù)SCCP消息頭消息類型SLSOPCDPC
若某消息信令單元(MSU)的業(yè)務指示語SI=0011,則表明此消息為SCCP消息。SCCP的消息內(nèi)容位于消息信令單元MSU的信令信息字段(SIF)中,格式如圖所示。路由標記包括目的地信令點編碼DPC、起源點信令點編碼OPC、信令鏈路選擇碼SLS。
圖3.2SCCP的消息格式
從以上的SCCP的消息結(jié)構(gòu)中我們看到了很多的參數(shù)(消息中參數(shù)),但并不是每條每種類型的消息都必需具備全部的參數(shù),下面我們列表說明哪些參數(shù)對哪些消息類型是必需的(M)而對于其他消息類型則是可選的(O)或根本就是不需要的:
SCCP消息中的參數(shù):
參數(shù)字段UDTUDT
SCRCCCR
E
FR
L
SDR
LCDT
1DT
2A
KEDEAR
S
RR
SCE
R
RI
T參數(shù)名編碼
消息類型MMMMMMMMMMMMMMMM
目的地局部引用號MMMMMMMMMMMMM0000 0001
源端局部引用號MMMMMMM0000 0010
被叫地址MMMOO0000 0011
主叫地址MMO0000 0100
協(xié)議類別MMMM0000 0101
分段/重裝M0000 0110
接收消息序號M 0000 0111
順序/分段MM0000 1000
信用量OOMM0000 1001
釋放原因M0000 1010
診斷MOOO0000 1011
復位原因M0000 1100
錯誤原因M0000 1101
用戶數(shù)據(jù)MMOOOOMMM0000 1111
拒絕原因M0000 1110
任選參數(shù)結(jié)束OOOOOO0000 0000
以下將對常用的幾個參數(shù)(即UDT/UDTS/CR/CC/DT1五種消息類型所帶的必選參數(shù))的意義予以說明:
i)目的地局部引用號和源端局部引用號
是用來標識某一個連接段的內(nèi)部號碼,只用于面向連接服務,其值在連接建立的時候由兩端的SCCP獨立分配,以后的數(shù)據(jù)傳送時就以此引用號指示傳送路徑。參數(shù)長度為3個八位位組,全1碼保留。
ii)被叫地址和主叫地址
標識目的地和始發(fā)端的SCCP地址,是可變長參數(shù)。
iii)協(xié)議類型
其1--4比特指示協(xié)議類型:
4 3 2 1
0 0 0 00類
0 0 0 11類
0 0 1 02類
0 0 1 13類
當為2,3類時,5--8比特為備用。當為0,1類時,5--8比特指示傳送失敗時是否需要回送:
8 7 6 5
0 0 0 0消息不回送
1 0 0 0消息回送
其余備用
iv)分段/重裝參數(shù)只用于DT1消息。
由發(fā)送端的SCCP設定,告知目的地的SCCP本消息是否還有更多的數(shù)據(jù)放在后續(xù)消息中傳送,即目的地SCCP是否需要對消息進行重裝。長度為一個八位位組,2--8比特備用,1比特置1表示有更多的數(shù)據(jù),置0表示沒有更多的數(shù)據(jù)。
v)用戶數(shù)據(jù)
該字段的內(nèi)容就是發(fā)送消息的SCCP用戶在原語中送來的用戶數(shù)據(jù),它將被透明地送往目的地的SCCP用戶。
4,SCCP消息的生成
在理解了SCCP的原語,消息類型,以及消息中的參數(shù)后,我們將從一個實際的例子中來看一下一條具體的SCCP消息是如何生成的。
i)SCCP收到其用戶發(fā)來的N--DATA .REQUEST原語
ii) 根據(jù)原語名和原語類型生成“消息類型”參數(shù)為--UDT
iii)根據(jù)原語參數(shù)中的回送選擇參數(shù)(RO)確定是否要求后續(xù)節(jié)點SCCP在無法傳送本消息時將原消息送回,據(jù)此確定“協(xié)議類別”參數(shù)的5--8比特。
iv)根據(jù)原語參數(shù)中的順序控制參數(shù)(SC),確定協(xié)議類型。如要求有序發(fā)送則取1類協(xié)議,否則為0類協(xié)議,據(jù)此確定“協(xié)議類別”參數(shù)的1--4比特。
v)若為1類協(xié)議,則根據(jù)SC參數(shù)值確定SLS的值,否則隨機選擇一個SLS值。
vi)根據(jù)原語參數(shù)中的主叫地址參數(shù)(CGA)和被叫地址參數(shù)(CDA),經(jīng)過SCRC功能模塊的翻譯和處理,轉(zhuǎn)換成UDT消息中的主叫地址和被叫地址,并得到MTP尋址的DPC,同時填入本節(jié)點的OPC碼。
vii)將原語參數(shù)中的用戶數(shù)據(jù)原封不動的裝入UDT消息的“用戶數(shù)據(jù)字段”。
viii)置業(yè)務指示語SI=0011,指示MTP其用戶為SCCP。
至此,形成一個完整的UDT消息,然后SCCP形成MTP_TRANSFER請求原語發(fā)送給MTP。最后整個UDT消息作為SIF字段嵌入MTP消息,經(jīng)由信令網(wǎng)絡傳送至遠端。
第五節(jié),SCCP的尋址與選路
前面四節(jié)所討論的都是SCCP的內(nèi)容,主要偏重于原理性的介紹。從這一節(jié)開始我們將討論SCCP的實際應用方面的知識,這一節(jié)的內(nèi)容非常重要,因為它涉及到我們數(shù)據(jù)的配置。
一,SCCP地址和編碼
SCCP地址有三種類型:
1,信令點編碼(SPC)
2,子系統(tǒng)號(SSN)--Sub-System Number
用于識別一個節(jié)點中的各個SCCP用戶,它擴充了SI(4比特)的本地尋址范圍。
3,全局名(GT)--Globel Title
對于GT我們需要明確一下幾點:
i)它主要在始發(fā)節(jié)點不知道目的地節(jié)點網(wǎng)絡地址的情況下使用
ii)它一般為某種編號計劃中的號碼,由于電信業(yè)務的編碼計劃已考慮到國際統(tǒng)一,因此GT能標識全球任何一個信令點和子系統(tǒng)號。
iii)由于MTP無法根據(jù)GT選路,因此SCCP必需首先把被叫的GT翻譯成DPC或DPC+SSN,才能轉(zhuǎn)交MTP發(fā)送,同時還需向下一節(jié)點標明GT基于的是什么編號計劃。
iv)由于節(jié)點資源有限,不能期望一個節(jié)點的SCCP能翻譯所有的GT,因此有可能始發(fā)端先將GT翻譯成某個中間點的DPC,該中間點的SCCP再將GT翻譯成最終目的地的DPC。
二, GT編碼格式說明
1,SCCP定義的地址標準格式(僅介紹用于MAP的一種).
AddressIndicator(Octet 1)
Address(Octet 2-N)
以下將對AddressIndicator和Address予以說明:
a)Address Indicator(一個字節(jié))說明
位8:Unused
位7:RoutingIndicator
為0時表示用GT+SSN尋址
為1時表示用DPC+SSN尋址
位6-3:Global Title(GT) Indicator
僅僅0100用于MAP,表示GT包含TranslationType,NumberingPlan,
EncodingScheme及Nature of address indicator.
位2:SSN Indicator
為0時表示不包含SSN
為1時表示包含SSN
位1
oint Code Indicator
為0時表示不包含Signalling Point Code
為1時表示包含Signalling Point Code
b)Address說明:
Address= SPC+SSN+GT.
2,當GT indicator = 4時,GT的編碼格式為:
87654321
Translation type
Numbering PlanEncoding scheme
備用Nature Of Address Indicator
地址信息
以下對各種編碼格式做出說明:
i)Translation type在MAP中為00000000.
ii)The numbering plan 編碼規(guī)則如下:
Bits8765
0000Unknown
0001 ISDN/Telephony Numbering Plan (see Recommendations E.163 and E.164)
0010Spare
0011Data Numbering Plan (Recommendation X.121)
0100Telex Numbering Plan (Recommendation F.69)
0101Maritime Mobile Numbering Plan (Recommendations E.210 and E.211)
0110Land Mobile Numbering Plan (Recommendation E.212)
0111ISDN/Mobile Numbering Plan (Recommendation E.214)
1000 to 1110Spare
1111Reserved
其中最常用的為E.164與E.214兩種.
iii)Encoding scheme 編碼規(guī)則如下:
Bits4321
0000Unknown
0001BCD, odd number of digits
0010BCD, even number of digits
iv)Nature Of Address Indicator編碼規(guī)則如下:
0000001Subscriber number
0000010Reserved for national use
0000011National significant number
0000100International number
其中最常用的是International number
3,SCCP地址舉例:
以下將分標準格式與華為內(nèi)部格式兩種情況予以說明:
i)標準格式:0D=13(長度) 52 06 00 71 04 68 31 29 63 06 20 20 00
說明:
Called Party Address
reserved for national use : 0
routing indicator : routing based on DPC and SSN
global title indicator : 4 = global title includes translation type,numbering plan,encoding
scheme and nature of address indicator
SSN indicator : address contains a subsystem number
point code indicator : address contains no signalling point code
subsystem number : 6 = HLR (Home Location Register)
translation type : 0
numbering plan : 7 = ISDN/mobile numbering plan (recommendation E.214)
encoding scheme : 1 = BCD, odd number of digits
nature of address indicator : 4 = international number
address information : 8613923660020200
ii)內(nèi)部格式:GT轉(zhuǎn)換表中的GT格式(華為內(nèi)部格式)
構(gòu)成如下圖所示:
Global Title(GT) Indicator
Translation type
Encoding scheme
Numbering plan
Nature of address
indicator
Address Infomation
舉例:40001140861390477
請注意:其實“52”與“40”是一回事!52”是在鏈路跟蹤時實際觀察到的在鏈路上發(fā)送的Octet,“40”是在數(shù)據(jù)配置時設定的!52”即“01010010”,我們在數(shù)據(jù)設定時只是取了其中的3--6位“0100”,至于位7,在數(shù)配中另有字段予以設定。
【資料成文時間】:2005年
【語言】:漢語
【頁數(shù)】:總共95頁
【何人(公司)所著】:華為
【文件格式】:word
【文件原名】:華為7號信令教材
【摘要或目錄】:7號信令
[/free]