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第四章7号共路信令南京邮电大学通信与信息工程学院网络工程与技术系2020年2月10日星期一NUPT-PYF2目录•4.17号信令基本概念•4.2消息传递部分•4.3电话用户部分•4.4信令连接控制部分•4.5事务处理能力部分2020年2月10日星期一NUPT-PYF34.17号信令基本概念•4.1.1分层协议结构•4.1.2信令传送方式•4.1.37号信令网•4.1.47号信令消息格式2020年2月10日星期一NUPT-PYF44.1.1分层协议结构1.分层协议的概念•分层协议结构中每个网络节点都具有层次完全相同的协议，每一层有明确的功能分工。•每一层经处理和过滤后，将有效信息传递给上一层，称之为“提供服务”，同时向下一层“请求服务”，相邻层之间通过所谓的“层间原语”交换信息，实现服务的请求和提供。•通常称上一层为下一层的服务用户，下一层为上一层的服务提供者。2020年2月10日星期一NUPT-PYF5请求服务应用层n+1层SAPn层n-1层物理层应用进程SAP应用层n+1层SAPn层n-1层物理层应用进程SAPn层协议节点A节点B请求服务提供服务2020年2月10日星期一NUPT-PYF6•对等层两个节点中编号相同的分层•节点间通信由各对等层通信组成的。各层消息在物理上是通过其下层提供的连接传送的，描述第n层之间水平通信的规则称之为n层协议。•各层协议完成各自的功能分工，并互相协同最终实现应用业务信息在两个节点之间的无差错传送。2020年2月10日星期一NUPT-PYF7•协议主要包含：消息类型和格式、编码，各种操作对应的消息收发顺序，收到消息后节点应采取的动作，相邻层之间的层间原语类型和参数。•协议栈由各个分层的协议组成，称之为协议栈。各层协议消息的格式必须统一，层间原语格式可由开发厂商自行规定。2020年2月10日星期一NUPT-PYF82、7号信令的分层结构（1）早期的4级结构•MTP—1定义了数据链路的物理，电气和功能特征，确定了与数据链路连接的方法；•MTP—2定义了在以信号链路上信号消息的传递和与传递有关的功能和过程。叠加在第一级上，提供了一条可靠的信令链路；•MTP—3定义了信令网上信令传送的功能和过程，是公共的，与链路的工作无关，主要是信令消息的路由选择和寻址，以及信令网络的管理：•各种用户部分（UP）用来适配不同的电信业务。2020年2月10日星期一NUPT-PYF9MTP–1（信令数据链路功能）MTP–2（信令链路功能）SCCPISPTCAPINAPOMAPMAPTUPISUPDUP7层结构4层结构MTP–3（信令网功能）2020年2月10日星期一NUPT-PYF10（2）7层结构在4级结构的基础上增加了以下几层协议•信令连接控制部分（SignallingConnectionControlPart-SCCP）：主要功能是通过全局名翻译支持电路无关消息的端到端传送，同时还支持面向连接，即虚电路方式的消息传送服务。SCCP和原来的第三级相结合，提供了7层结构中较完备的网络层功能。2020年2月10日星期一NUPT-PYF11•事务处理能力应用部分（TransactionCapabilityApplicationPart-TCAP）：它的主要功能是对网络节点间的对话和操作请求进行管理，为各种应用业务信令过程提供基础服务。它本身属于应用层协议，但和具体应用无关。•和具体业务有关的各种应用部分（AP）：已定义或部分定义的包括7号信令网的操作维护应用部分（OMAP）、智能网应用部分（INAP）和移动应用部分（MAP）。它们均为应用层协议。2020年2月10日星期一NUPT-PYF12•中间业务部分（IntermediateServicePart-ISP）：这部分相当于7层结构中的第4～6层。由于7号信令网是一个专用的通信子网，消息通信采用全双工方式，为了提高信令传送的实时性，尽可能减少不必要的开销，目前ISP协议并未定义，只是形式上保留，待以后需要时再扩充。2020年2月10日星期一NUPT-PYF134.1.2信令传送方式•直联方式•非直联方式•准直联方式SEP1SEP2信令链路信令关系SEP1SEP2STP1STP1信令关系路由1路由22020年2月10日星期一NUPT-PYF14•7号信令规定只采用直联和准直联二种传送方式。STP（SignallingTransferPoint-STP）在准直联中，消息需经中间信令点转送，在图中用符号□表示。SP（SignallingEndPoint-SEP）的源点和目的地点称为,用符号○表示。STEP既可收、发消息，又可转发消息2020年2月10日星期一NUPT-PYF154.1.37号信令网•7号信令网是逻辑上独立于它所服务的信息网，专门用于传送7号信令消息的专用数据网。它由信令点和信令链路组成。•信令链路可以是任意形式透明的传输线路，一般为数字链路。•信令点主要是信息网中的交换或控制节点，如各类交换局、操作维护中心、网络数据库等，也包括只具有信令功能而不具备通信业务功能的独立式STP点。2020年2月10日星期一NUPT-PYF161、信令网络拓扑结构我国NO.7信令网结构由HSTP,LSTP,SP三级组成。•第一级HSTP采用A,B两个平面，在各个平面内，各HSTP网状相连，A,B平面间，成对的HSTP相连。•每个LSTP分别连接到A,B平面内成对的HSTP•每个SP至少连至两个STP(HSTP或LSTP)，若连HSTP时，应分别连至A,B平面内成对的HSTP。2020年2月10日星期一NUPT-PYF173级信令网原理结构HSTPLSTPSP2020年2月10日星期一NUPT-PYF18我国3级信令网结构AB地区分信令区大中城市2级信令网INTS2020年2月10日星期一NUPT-PYF19信令区的划分（1）各直辖市，省，自治区分设主信令区，一个主信令区一般设置一对HSTP（2）原则上一个地区或者一个地级市分为一个分信令区，信令业务较大的县级市或县，也可单独设定为一个分信令区，一个分信令区通常只设置一对LSTP。2020年2月10日星期一NUPT-PYF202、信令网和电话网的对应关系INTSHSTPLSTPINTSHSTPLSTP话路信令通路2020年2月10日星期一NUPT-PYF213、信令点编码主信令区分信令区信令点888大区或洲(zone)国家或地区(area)信令点(point)383我国信令点编码由24位组成，如图所示。国际网中的信令点编码由ITU-T（国际电联电信标准部）统一规定，由14位组成，如图4.1.7(b)所示。我国在国际网上目前分配有8个信令点，其编码为4-120-xxx。一个国内网和国际网之间的信关点（gateway）具有双重身份，分配有一个国内信令点编码和一个国际信令点编码。2020年2月10日星期一NUPT-PYF224、信令网路由选择7号信令网传送消息有其自己独立的路由规划和路由选择规则。路由规划的基本原则是按照“最短路径”准则确定至各个目的地点的路由等级。路由选择的基本原则是“负荷分担”。50%50%50%50%100%R2R1R0L11L12L21L22××××××2020年2月10日星期一NUPT-PYF234.1.47号信令消息格式•MSU用来传送第三级以上的各层发送的信息•LSSU用来发送信令链路状态；•FISU是在信令链路上没有消息要传送时，向对端发送的空信号，用来维持信令链路的通信状态，同时可证实对端发来的信令单元。2020年2月10日星期一NUPT-PYF24层间原语FCKSIFSIOLIFFIBFSNBIBBSN816n×882611778MSU最先发送比特FCKSFLIFFIBFSNBIBBSN8168-162611778LSSU最先发送比特FCKLIFFIBFSNBIBBSN8162611778FISU最先发送比特SSFDC(NI)BA(备用)SIDCBA2020年2月10日星期一NUPT-PYF25SIOSSFDC(NI)BA(备用)SIDCBASI：DCBA0001信令网测试和维护消息0010备用0011SCCP0100TUP0101ISUP0110DUP（与呼叫和电路有关的消息）0111DUP（性能登记和撤销消息）其余备用SSF：DC00国际网01国际备用10国内网11国内备用BA备用2020年2月10日星期一NUPT-PYF264.2消息传递部分4.2.1信令链路功能•信令单元定界•信令单元定位•差错检测•差错校正•初始定位•信令链路差错率监视•第二级流量控制•处理机故障2020年2月10日星期一NUPT-PYF27差错校正•基本法一般情况采用•预防性循环重发法用于单向传播时延大于15ms的长时延信令链路，如卫星电路。基本法采用消息起始的4个字段完成差错校验FSN：前向序号，是本消息的流水号BSN：后向序号，用于肯定证实，向对方表示已正确收到序号直至BSN的所有消息。BIB：后向指示位，用于重发请求，也就是否定证实。FIB：前向指示位，用于重发指示。2020年2月10日星期一NUPT-PYF28A发送端B发送端FIB=0FSN=0BIB=0BSN=127FIB=0FSN=1BIB=0BSN=0FIB=0FSN=2FIB=0FSN=3FIB=0FSN=4FIB=0FSN=5FIB=1FSN=1FIB=1FSN=2FIB=1FSN=3FIB=1FSN=4FIB=1FSN=5FIB=0FSN=2FIB=0FSN=3×BIB=0BSN=0BIB=0BSN=0BIB=1BSN=0BIB=1BSN=0BIB=1BSN=0BIB=1BSN=1BIB=1BSN=1BIB=0BSN=1BIB=0BSN=1BIB=0BSN=1BIB=0BSN=2OKNKNKOKOKOKOKNKOKOKOKOKOK：消息正确NK：消息出错X：消息丢失2020年2月10日星期一NUPT-PYF29初始定位信令链路从不工作状态（包括空闲状态和故障后退出服务状态）进入工作状态时必须执行的信令过程。作用：•一是和信令链路的对端节点交换握手信号，协调一致地将此链路投入运行；•二是检验该链路的质量，只有在确认该链路的消息差错率低于一定门限值时才认为定位成功，可以投入运用。2020年2月10日星期一NUPT-PYF30过程由4个阶段组成①未定位阶段②已定位阶段③验证阶段④定位就绪阶段SIOSIOSIN/SIE空闲SIN/SIESIN/SIEFISUFISUMSUMSU未定位已定位验证定位就绪正常运行2020年2月10日星期一NUPT-PYF314.2.2信令消息处理功能1、功能概述信号消息处理功能是将实际需要传送的消息送至相应的信号链路或用户部分（例如TUP……）。信号消息处理功能由消息鉴别、消息分配和消息选路三部分功能组成。消息分配消息鉴别消息路由第4级第2级信令网管理消息控制2020年2月10日星期一NUPT-PYF322、消息选路电路相关消息的地址信息包含在“选路标记”label中，由DPC,OPC,CIC3个子字段组成。CIC表示这是关于OPC-DPC之间的哪一条中继电路的消息，有12位。CIC的最低4位又称作信令链路选择码SLS。消息选路时首先根据DPC选定路由，然后再根据SLS选定该路由中的具体信令链路。lableDPCOPCCIC124SLS2020年2月10日星期一NUPT-PYF33SLS选路实例图(a)中，选择偶数编号中继电路的呼叫的信令消息由信令链路L1发送，选择奇数电路的呼叫的信令消息由信令链路L2发送。图(b)中，和编号为4n、4n+1、4n+2、4n+3的中继电路相关的信令消息分别经路由L1-L3-L7、L1-L4-L8、L2-L5-L7和L2-L6-L8发送，实现负荷分组。AL1BL2SLS=XXX0SLS=XXX1ABL3XX00L1SLS=XX0XL6XX11L2XX1XL4XX01L5XX10L7L82020年2月10日星期一NUPT-PYF34注：•电路无关消息的Label不含CIC。•如果是SCCP