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第5章 信令连接控制部分
孤独的牛奋
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发表于 2006-07-13 09:32:06  只看楼主 
5.1概述
在电话应用中,所有信令消息都和呼叫电路有关,消息传输路径一般都和相关的呼叫连接路径有固定的对应关系。
在GSM系统中,不单单要传送与呼叫电路有关消息,还要传送与呼叫电路无关的信令消息(如位置更新、鉴权等),用原来的MTP传送就存在局限性了。首先,我们知道,MTP是用DPC来寻址的,而DPC用信令点编码来标识,信令点编码有四种方式,国际,国际备用,国内和国内备用,只在所定义的网络内唯一和有效,因此利用MTP不能完成国际漫游用户的位置登记和鉴权等。
其次,信令点编码容量有限,根据CCITT的规定,国际网的信令点编码为14位,这样其所能标识的信令点就十分有限。
还有,SI的编码仅为四位,即只能分配给16个不同的用户部分,不能满足现代通信的需求。
另外,MTP只能实现无连接传输,随着电信网的发展,有时需要在网络节点间传送大量的非实时消息,需要预先建立连接,进行面向连接的传输。
为了解决以上问题,CCITT在1984年提出了一个新的结构分层,SCCP(信令连接控制部分)。SCCP是基于MTP基础上的,为MTP提供附加功能。SCCP和MTP合称NSP(网络业务部分)。SCCP和MTP-3共同位于OSI的网络层。
SCCP(信令连接控制部分)为MTP(消息传递部分)提供附加功能,以便通过七号信令网,在信令网的交换局和专用中心之间建立面向接续和无接续业务来传递信令信息及其他类型信息。SCCP在信令网中和其它信令功能要素间的关系如图5-1:

图5-1 SCCP在信令网中和其他功能要素关系
SCCP部分直接透过TCAP部分对OMAP、MAP、HLR、VLR等用户进行管理,而这些用户通称为SCCP的子系统。当然这些用户也可以是七号信令网的专用中心。当两个子系统(可以位于同一信令点,也可以位于不同信令点)之间发生信令关系时,所需传递的信令信息则由SCCP层进行编路然后再传递到对端子系统。信令信息传递过程中,若发生信令关系的子系统位于相同信令点,信令信息将不经过MTP部分。
5.2SCCP的特点和功能
5.2.1SCCP的应用特点
SCCP的应用特点是:
能传送各种与电路无关(Non-Circuit-Related)的信令消息.
具有增强的寻址选路功能,可以在全球互连的不同七号信令网之间实现信令的直接传输。
除了无连接服务功能以外,还能提供面向连接的服务功能
5.2.2SCCP网络服务功能
SCCP层根据用户对业务的不同需求,提供了以下4类协议以完成有不同质量要求的用户业务的传递:
0基本无连接业务类
1 顺序无连接业务类
2基本面向连接业务类
3流量控制的面向连接业务类
1. 无连接服务
无连接服务类似于分组交换中的数据报(datagram)传送,它不需要预先建立连接(即信令传送路径)。SCCP能使业务用户事先不建立信令连接通过信令网传递信令数据。因此在SCCP中提供路由功能,能将被叫地址变换成MTP业务的信令点编码。
无连接业务分为0类和1类:在0类业务中,各个消息被独立地传送,相互间没有关系,故不能保证按发送的顺序把消息送到目的地信令点;在1类中,给来自同一信息流的数据信息附上了同一个信令链路选择字段SLS,就可保证这些数据信息经由同一信令链路传送,因此,可按发送顺序到达目的地信令点。
在GSM系统中NSS内部大量用到了无连接的两类协议;在A接口的通信中也用到了无连接协议,但只用到了0类协议。
无连接业务提供四种消息类型,其编码如下表:
消息类型UDTUDTSXUDTXUDTS
消息类型码0x090x0A0x110x12
其中:UDT---unit dataUDTS----unit data sevice
XUDT----extend unit dataXUDTS----extend unit data service
在无连接业务中,UDT消息只能整体传送,不能拆卸分段传送,每发一次数据,都需重选一次路由;在华为公司的设备里,XUDT支持分段重装。
无连接型SCCP程序如图5-2所示。根据各个消息中的目的地信令点编码,传送互不相关的UDT。如果由于发生故障,使中继信令点不能传送该UDT时,就向发端返送UDTS消息。

图5-2 无连接型SCCP程序
2. 面向连接服务
面向连接业务类似于分组交换中的虚电路(Virtaul Circuit)传送,它需要在发送消息前,先通过应答的方式在始节点和终节点之间建立一条消息传送路径,即信令逻辑连接或虚连接。这种方式适用于传送大量的成批数据。
面向连接服务有两类协议,即2类和3类协议。它们的共同特点是可以保证消息传送收发顺序一致,可以对长消息分段传送,在接收端重新组装。此外,在3类协议还具有2类协议不具有的一些特点:流量控制、加速数据传送和消息丢失及错序检测等功能。
面向连接业务又分为暂时信令连接和永久信令连接。暂时信令连接指信令连接的建立需要由SCCP用户启动和控制,数据传送完成之后就拆除连接,类似于拨号电话连接;永久信令连接类似于分组交换中的永久虚电路,它的建立和释放用户无法控制,而由本端或远端操作维护功能,或者由节点的管理功能来控制,但两类连接的信令传送过程完全相同。
面向连接型SCCP程序如图5-3所示,
该程序由连接建立、数据传送和连接释放三个阶段组成。

图5-3 面向连接SCCP程序
(1) 连接建立
在连接建立阶段,除了由MTP提供的功能外,SCCP也提供编路功能。首先,由发端SP的SCCP发送含有目的地编码的CR消息。如果收到CR的SP是目的地,则回送证实信号CC。如果收到CR的SP是中继SCCP,则有两种情况:
a、若DPC和OPC在同一信令网内,就用该点的MTP转发CR。
b、若DPC和OPC位于不同的信令网(如国际出入口局),则在该点把输入部分和输出部分分成两个连接段,并建立两者的对应关系。
收到CR的节点判定不能建立逻辑连接时,就发CREF,若与发端SP顺利地交换了CR、CC则可进入数据传送阶段。
(2) 数据传送
沿着已建立的逻辑连接交换用户数据DT。
(3) 连接释放
各个SP相互交换RSLD和RLC,从而完成连接的释放。
在GSM系统中,只有在A接口的通信上大量用到了面向连接业务,而且只用到了2类协议,另外,我们前面已经讲过,A接口还用到了无连接业务的0类协议。 我们在上面描述的是多个连接段的有连接消息,在GSM系统中是不存在多个连接段的消息的,因为只有MSC和BSC之间用到的有连接业务。
5.3SCCP的寻址选路功能
SCCP地址有三种类型:信令点编码(SPC)、子系统号(SSN)和全局名(GT)。
其中,SPC就是MTP地址,它只在所定义的七号信令网内有意义,MTP根据DPC识别目的地并选路,根据SI(业务指示语)识别目的地内的用户。
SSN (Subsystem Number),称为子系统号,是SCCP使用的本地寻址信息,用于识别同一个节点中的各个SCCP用户。例如,可用不同的SSN编码表示TCAP、ISUP、MAP等,借此可以弥补MTP消息用户数少的不足,它扩充了SI的本地寻址范围,能够适应未来新业务的需要。
GT,主要在始发节点不知道目的地网络地址的情况下使用。它一般为某种编号计划中的号码。由于电信业务的编号计划已经达到国际统一,因此,全局名能标识全球任何一个信令点/子系统。但MTP无法根据GT选路,因此SCCP必须首先把被叫的GT翻译成DPC或DPC+SSN,才能交MTP发送,同时还要向下一个节点标明GT是基于什么编号计划。
SCCP消息中的主叫地址和被叫地址可以是上述三类地址中的一种或它们的组合,SCCP可根据以下两类地址进行寻址选路:
DPC+SSN
GT
如果出现如GT+DPC+SSN这样的地址,SCCP在发送消息时必须向下一个节点指明应根据GT还是DPC+SSN选择路由。
5.4SCCP消息格式简介
5.4.1SCCP消息结构
SCCP消息是封装在MTP的MSU(消息信号单元)中往外发送的,对于MSU而言,SCCP消息就是它的SIF字段。它由以下几部分组成:
—— 路由标记
—— 消息类型
—— 长度固定的必备项(F)
—— 长度可变的必备项(V)
—— 任选项(O)
SCCP消息结构如图5-4所示:


图5-4 SCCP消息结构
路由选择标记(Label):结构为DPC+OPC+SLS。
消息类型:用以识别不同的SCCP消息。它是所有消息的必备字节,决定该消息的功能和格式。表5-1是一些常见消息的消息类型编码:
表5-1 SCCP常见消息类型及编码
消息类型协议类别编码
0123
连接请求CR**00000001
连接确认CC**00000010
拒绝连接CREF**00000011
释放连接RLSD**00000100
释放完成RLC**00000101
数据DT1*00000110
数据DT2*00000111
数据证实AK*00001000
单位数据UDT**00001001
单位数据业务UDTS**00001010
长度固定的必备部分:即该消息所有固定长度的必备参数。
长度可变的必备部分:即该消息所有可变长度的必备参数。
任选部分:即该消息所有的任选参数。
5.4.2SCCP消息的重要参数介绍
SCCP消息共有17种参数,其中,对于UDT消息来说,协议类型是长度固定的必备参数,主叫地址和被叫地址是长度可变的必备参数,它标识目的地和始发端的SCCP地址。下面,我们只对协议类别、主被叫用户地址的构成做详细介绍。
协议类型
用1-4比特表示协议类别:
4 3 2 1
0 0 0 00类
0 0 0 11类
0 0 1 02类
0 0 1 13类
当1-4比特指示为面向连接协议(2、3类)时,5-8比特为备用;当104比特指示为无连接协议(0、1类)时,5-8比特指示传送失败时原消息是否需要回送:
8 7 6 5
0 0 0 0消息不回送
1 0 0 0消息回送
其余备用
用户地址
由以下单元按次序构成:地址表示语;信令码;子系统号;全局码。地址编码形式如图5-5:
地址表示语
地址八位位组2-n
图5-5 地址编码形式
其中,
地址指示语指明地址字段中包含哪几类SCCP地址,编码形式如图5-6:
76543210
备用路由表示语




全局码表示语子系统表示语信令点表示语
图5-6 地址表示语
其中:
信令点表示语(比特0):1表示包含信号点 ,0表示未包含信号点。
子系统表示语(比特1):1表示包含子系统号,0表示未包含子系统号。
子系统号用来识别SCCP用户功能,它是一个八比特编码,其意义如表5-2:
表5-2 SCCP子系统编码分配
00000000子系统号不知或没有使用
00000001SCCP管理
00000010备用
00000011ISDN用户(ISUP)
00000100操作维护管理部分(OMAP)
00000101移动应用部分(MAP)
00000110归属位置寄存器(HLR)
00000111访问位置寄存器(VLR)
00001000移动交换中心( MSC)
00001001设备识别寄存器(EIR)
00001010鉴权中心(AUC)
00001011ISDN新增业务
00001100智能应用部分(INAP)
全局码表示语(比特2~5),全局码有以下四种形式,如表5-3:
表5-3 GT码类型编码分配
0000不包括全局码
0001全局码只包括地址性质表示语
0010全局码只包括翻译类型
0011全局码只包括翻译类型、编码计划、编码设计
0100全局码只包括翻译类型、编码计划、编码设计、 地址性质指示语
0101~1110国际备用
1110~1111扩充备用
关于各类GT码的结构如下所示:
87654321
O/E 地址性质指示码
第2地址信号第1地址信号
......
填充码(若需)第N地址信号
1类GT码
翻译类型
第2地址信号第1地址信号
......
填充码(若需)第N地址信号
2类GT码
翻译类型
编号计划编码方案
第2地址信号第1地址信号
......
填充码(若需)第N地址信号
3类GT码
翻译类型
编号计划编码方案
备用地址性质指示码
第2地址信号第1地址信号
......
填充码(若需)第N地址信号
4类GT码
在上述结构中,各部分意义为:
地址性质指示码指明该GT码的属性,具体编码分配如下:
比特7 6 5 4 3 2 1
0 0 0 0 0 0 1 用户号码
0 0 0 0 0 1 1 国内有效号码
0 0 0 0 1 0 0 国际号码
编号计划的编码为:
比特8 7 6 5
0 0 0 0未知
0 0 0 1电话/ISDN编号计划(E.163/E.164)
0 0 1 0备用
0 0 1 1数据编号计划(X.121)
0 1 0 0用户电报编号计划( F.69)
0 1 0 1海事移动编号计划(E.210和E.211)
0 1 1 0陆地移动编号计划(E.212)
0 1 1 1ISDN/移动编号计划(E.214)
编码方式的编码为:
比特4 3 2 1
0 0 0 0未知
0 0 0 1BCD编码,奇数位号码
0 0 1 0BCD编码,偶数位号码
翻译类型具体编码待研究,GSM系统中使用全0码。
在GSM的NSS内部接口的通信中用的是4类GT码,在A接口SCCP消息中,地址信息里一般不包含全局码。
在地址指示语字段中还有一重要子字段:
路由表示语(比特6):是0,根据地址中的全局码选取路由,是1根据路由标记中的DPC和被叫地址中的子系统选取路由。
小结
本节主要介绍了SCCP的网络服务功能和寻址选路功能,最后简单介绍了SCCP的消息格式,重点介绍了用户地址这个消息参数。

[ 本帖最后由 孤独的牛奋 于 2006-7-14 21:42 编辑 ]
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    发表于 2006-08-13 23:23:14 
    技术问题,回答得专家指数,快速升级
    不错,又巩固了一遍。

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    好东西,一直在找这个东西,谢谢楼主

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    顶,支持………………

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