【资料名称】：GSM 核心网信令实现方式

【资料作者】：张博王玉璐

【资料日期】：201201

【资料语言】：中文

【资料格式】：PDF

【资料目录和简介】：

一、信令系统简介
1、信令的发展历史
通讯设备之间任何实际应用信息的传送总是伴随着一些控制信息
的传递，它们按照既定的通讯协议工作，应用信息安全、可靠、高效地传
送到目的地。在电信网中叫做信令(Signal)。信令按其用途分为用户信
令和局间信令两类。前者作用于用户终端设备(如电话机)和电话局的
交换机之间,后者作用于两个用中继线连接的交换机之间。
局间信令分随路信令(CAS)和共路信令(CCS)两大类,前者利用局间
中继线路传递信令(即用户话音和信令在相同的线路上传递)；后者利用
单独的通道或线路传递信令。七号信令系统(Signaling SystemNo.7 简称
七号信令或SS7)是一种局间的数字共路信令。
人类自1878 年第一次使用电话交换机向公众提供电话业务以来
就使用了信令。随着电话交换机从人工交换,机电交换到电子交换的发
展,所使用的信令也由一号信令发展到了当今正在推广的七号信令。
一号信令靠人工电话交换机的话务员用振铃发送信令;
二号信令采用拨号脉冲,发送信令,但未付诸使用；
三号信令为单音频的带内信令;
四号信令为双音频的带内信令;
五号信令利用六个语音频率中的两个频率的组合传送各种信令即
带内双音多频信令(DTMFual ToneMulti- Frequency)。
为了适用数字程控交换机的发展, 国际电报电话咨询委员会
(CCITT)于1968 年提出了六号信令,六号信令为共路信令,报文长度固
定,为28 比特。
考虑到数字通讯向ISDN (综合业务数字网) 的发展趋势,CCITT于
1980 年提出了通用性很强的七号信令系统,此后,七号信令系统经过多
次扩展修改,已形成一个完整的信令体系，目前是最常用的信令标准。
2、七号信令介绍
七号信令系统以网络消息方式在信令点之间传送信令,它和国际标
准化组织ISO的开放系统互联模型(OSI 模型)有对应的关系。七号信令
系统将信令与语音通路分开,采用高速数据链路传送信令,因而具有传
送速度快、呼叫建立时间短、信号容量大、扩容灵活、信令设备投资省、
话路利用率高的特点。七号信令系统虽然来源于电话网,然而它的应用
不只限于话路交换,可以说,它最主要的潜在应用是非话路业务、话路业
务智能化以及综合业务数字网。在这些领域内, 其它信令是无能为力
的。
七号信令系统在电话网上叠加了一个共路信令网,电话网实行电路
交换,而共路信令网实行分组交换,两者互补,使传统电话网的能力得到
极大地提高。电话网的局间信令在共路信令网上传输除了具有速度快、
可靠性高、容量大的特点之外,信令网上还可设置数据库服务器、网络管
理监控中心、具有语音识别功能的智能结点等,使高级智能网AIN 成为
现实。
七号信令系统还是蜂窝移动通讯网、PCN (Personal Communication
Network)、ATM网以及其他数据通信网的基础。
目前, 七号信令按功能可划分成六部分(图1):MTP、SCCP、TCAP、
OMAP、ISUP 和MAP。随着七号信令应用的发展,TCAP 上还将增加其它
应用部分。
MTP(Message Transfer Part)又分成三级:SDL(Signaling Data Link),SLF
(Signaling Link Functions) 和SNF (Signaling Network Functions)。第一级
SDL的功能对应于OSI 模型的物理链路层。第二级SLF 的功能对应于
OSI 模型的数据链路层,其协议类似于HDLC,它负责点到点的通讯处理,
第三级SNF 的主要功能是消息的识别和分配,消息的路由,信令网的业
务量管理、路由管理以及链路管理。
SCCP(Signaling Connection Control Part)是MTP 第三级的补充,它与
SNF 合在一起对应于OSI 模型的网络层。SCCP 还执行全称地址的翻译
和端—端路由。
TCAP(Transaction Capabilities Application Part)为七号信令的应用提
供事务处理
OMAP(Operation Maintenance and Administration Part)的主要功能是
网络管理和维护,它类似于OSI 的CMIP 协议。
ISUP(ISDN UserPart)是七号信令中最复杂的一部分,它的主要功能
是在两个程控交换机(ISDN 交换机)之间为主叫用户和被叫用户建立话
音通路(呼叫建立)、话音通路的释放(呼叫释放)、线路监视、补充业务处
理等。
除 ISUP 之外、国际电报电话咨询委员会CCITT 还定义了TUP
(Telephone UserPart) 和DUP (Data User Part)。TUP 执行话路交换信令,
DUP 执行非话交换信令。
MAP(Mobile Application Part)的主要功能是支持蜂窝移动通讯,其协
议还未完善。
不同信令点包括七号信令的不同部分。STP 只包括MTP 和SCCP
两部分;SCP 包括MTP、SCCP、TCAP 和基于数据库查询的应用(如800
号服务,他方付费电话服务等);CCSSO一般只包括MTP 和ISUP;而SSP
包括七号信令的各个部分。
图1 七号信令系统的分层结构
二、GSM 网络寻址介绍
七号信令最主要的功能是完成两个用户或节点之间的寻址功能，
目前最主要的两种寻址方式是：一种为DPC+SSN,另一种为GT寻址方
式。
1、DPC+SSN寻址方式介绍
大家都知道，在MTP 层，系统是靠信令点编码（SPC）来寻址的。SPC
主要包括OPC消息源信号点的编码和DPC目的地信号点的编码，在同
一个网络里，每个交换机的SPC都是唯一的，所以MTP 能实现在同一
网络内部MTP 消息的寻址。
但是，随着交换机功能的不断强大，一台交换机可以实现多个业务
功能，如一台MSC,同时可以实现HLR、VLR 或SSP 的功能。如果单独依
靠DPC无法区分具体的功能实体，于是引入SSN子系统号码,由不同的
SSN号对应不同的功能实体。
DPC+SSN 寻址是指在寻址的过程中由业务发起局直接在消息中
指明本消息的目的地局,也就是在MTP 层中填写的DPC即为本消息的
实际目的地。由于在信令网的组网结构中联网各局往往没有全部配置
直联LINK，多数信令需要转接。当采用DPC寻址时，下一级转接局不需
要将消息拆包，只要在MTP3 层查询到DPC后直接信令转接即可。这种
方式的优点是信令转接点的信令翻译量小，对交换机的处理器负荷影
响小。缺点是主叫局针对多种GT码（E214 或E164）都需要有准确的翻
译结果，翻译量大，且容易出现错误。
图2 准直连方式下DPC+SSN寻址方式
例：在准直连的情况下，STP 的MTP 发现DPC不是自己的，根据
DPC直接由MTP 进行转发，不改变信令消息中的OPC和DPC。当两个
信令点间采用DPC寻址方式传送MAP、CAP 消息且没有直达链路时，
信令点间采用准直连方式。如图2，准直连方式下DPC+SSN寻址方式。
2、GT寻址方式介绍
（1）为什么需要GT码
GT(Global Title)称为全局名，在全局范围内都有意义，可实现在全
球范围内任意两个信令点之间直接传送电路无关消息，利用GT进行灵
活的选路是SCCP 的一个重要特点。移动交换机系统要实现全球漫游的