第02章NO.7信令方式的总体结构

CC08STP技术手册第二章「No7信令方式的总体结构」第1页YX9805GFF1第二章NO.7信令方式的总体结构2.1基本目标和特点2.1.1基本目标为满足电信网的需要，NO.7信令方式的基本目标是：采用与话路分离的公共信道形式，透明地传送各种用户（交换局）所需的业务信令和其它形式的信息，满足特种业务网和多种业务网的需要。1、作用(1)能最佳地工作在由存储程序控制的交换机所组成的数字通信网中；(2)能满足现在和将来在通信网中传送呼叫控制、远距离控制、维护管理信令和传送处理机之间事务处理信息的需要；(3)能满足电信业务呼叫控制信令的要求，例如电话及电路交换的数据传输业务等多种业务的要求。能用于专用业务网和多用业务网。能用于国际网和国内网；(4)能作为可靠的传输系统，在交换局和操作维护中心之间传送网络控制管理信息。2、特点NO.7信令方式除具有公共信道号方式的共有特点外，在技术上还具有如下的特点：（1）最适合采用64kb/s的数字信道，也适合模拟信道和较低速率下的工作；（2）多功能的模块化系统。可灵活地使用其整个系统功能的一部分或几部分，组成需要的信令网络；（3）具有高可靠性。能提供可靠的方法保证信令按正确的顺序传递而又不至丢失和重复；（4）具有完善的信令网管理功能；（5）采用不定长消息信令单元的形式，以分组传送和明确标记的寻直方式传送信令消息。2.2功能结构自CCITTNO.7信令方式黄皮书建议发表以来，做了许多补充和修改。目前该信令方式仍在深入研究和完善发展中。1988年发表的蓝皮书建议中，NO.7信令方式的功能结构如图2.1所示。由图2.1可见，NO.7信令系统从功能上可以分为公用的消息传递部分（MTP）和适合CC08STP技术手册第二章「No7信令方式的总体结构」第2页YX9805GFF2不同用户的独立的用户部分（UP）。消息传递部分的功能是作为一个公共传递系统，在相对应的两个用户部分之间可靠地传递信令消息。用户部分（UP）消息传递部分（MTP）第4级第3级第2级第1级应用部分（AP）网络业务部分（NSP）图中：AP：应用部分OMAP：操作维护应用部分ISUP：综合业务网用户部分ASE：应用业务元素TCAP：事务处理能力应用部分AE：应用实体MAP：移动通信应用部分MTP：消息传递部分SCCP：信令连接控制部分NSP：网络业务部分图2.1NO.7信令方式的功能结构能力用户部分则是使用消息传递部分传送能力的功能实体。目前CCITT建议使用的用户部分主要有：电话用户部分（TUP）、数据用户部分（DUP）、综合业务数字网用户部分（ISUP）、信令连接控制部分（SCCP）、移动通信用户部分（MAP）、事务处理能力应用部分（TCAP）、TCAPISUPDUPTUPSCCP信令数据链路信令链路功能信令网管理信令消息处理其它应用元素MAPOMAP信令网功能AEASECC08STP技术手册第二章「No7信令方式的总体结构」第3页YX9805GFF3操作维护应用部分（OMAP）及信令网维护管理部分。每个用户部分都包含其特有的用户功能或与其有关的功能。在采用多个用户部分的系统中，消息传递部分为各个用户部分所公用。因此，在组织一个信令系统时，消息传递部分是必不可少的，而用户部分则可根据实际需要选择，如图2.2所示。图2.2MTP与UP间的关系1、电话用户部分（TUP）电话用户部分是CCITT最早研究提出的用户部分之一。它规定了电话通信呼叫接续处理中所需的各种信令信息格式、编码及功能程序。主要针对国际电话网的应用，但也适合于国内电话网的使用。电话用户部分将根据发端交换局呼叫接续处理要求，产生所需的消息信令并经MTP部分传人接收端局；还将接收由MTP部分过来的到达本端局的各种消息，分析处理后通知话路部分作出相应的处理。电话用户部分也是目前技术上最为成熟的用户部分。由于电话通信仍是世界是最重要、最广泛的通信手段，因此电话用户部分也首先为各国所采用。2、信令连接控制部分（SCCP）SCCP是为增强MTP的功能，提高NO.7信令方式的应用性能而设置的功能块，是用户部分之一。信令连接控制部分（SCCP）为消息传递部分（MTP）提供附加的功能，以便通过NO.7信令网，在电信网中的交换局和专用中心之间传递电路相关和非电路相关的信令信息和其它类型的信息，建立无接续和面向接续的网络业务（例如，用于管理和维护目的）。SCCP的功能和过程中由位于消息传递部分之上的功能块完成。MTP和SCCP结合构成“网络业务部分（NSP）”。3、综合业务数字网用户部分（ISUP）ISUP是在ISDN环境中，提供话音或非话音（如数据）交换所需的功能和程序，以支持其它用户TUPTUP其它用户TUPTUPCC08STP技术手册第二章「No7信令方式的总体结构」第4页YX9805GFF4基本的承载业务和补充业务。包括全部电话用户部分所实现的功能。因此采用ISDH用户部分后，TUP部分就可以不用，而由ISUP来承担。此外，ISUP还具有支持非话呼叫、先进的ISDN业务和智能网（IN）所要求的附加功能。因此，ISUP具有广阔的应用前景。4、事务处理能力应用部分（TCAP）事务处理能力（TC）是指网络中分散的一系列应用在相互通信时采用的一组规约和功能。是电信网提供智能网业务和信令网的运行管理和维护等功能的基础。消息传递部分加上SCCP是TC的网络层业务提供者。对于TCAP的每一应用业务称之为一个应用业务元素。各应用元素利用TCAP的功能完成各业务所要求的操作。把一个TCAP和一个或多个利用TCAP的应用元素组合在一起称应用实体（AE）。2.3NO.7信令方式的功能级划分NO.7信令方式按照所实现的功能，划分为四个功能级，即：第一级：信令数据链路级；第二级：信令链路控制级；第三级：信令网络功能级；第四级：用户部分。其中第一、二、三级属于MTP部分，如图2.3所示。第一级规定了信令数据链路的物理、电气和功能特性。确定与数据链路连接的方法。第二功能级规定了在一条信令链路上，消息传递和与传递有关的功能和程序。第二级和第一级的信令数据链路一起，为在两点间进行信令消息的可靠传递提供信令链路。第三功能级原则上定义了传送消息所使用的消息识别、分配、路由选择及在正常或异常情况下信令网管理调度的功能和程序。第三级进一步分为信令消息处理和信令网管理两个部分。消息处理部分的功能是在一条信令消息实际传递时，引导它到达指定的信令链路或用户部分。信令网管理功能是以信令网中已信令路由组织数据和其状态信息为基础，控制消息的路由和信令网设备的重新组合，并在状态发生变化时，提供维持或恢复正常消息传递能力。第四功能级规定了各用户部分使用的消息格式、编码及控制功能和程序。应当指出的是，NO.7信令方式的这种分层结构是从消息传递的全程来划分的。每一功能级都完成一定的消息传递功能，而又为上一级提供消息传递的条件。由于电话、数据及ISDN呼叫控制信令主要是控制电路的接续，没有进一步处理的要求，因此，NO.7信令方式采用这种分级结构去描述系统的功能结构是恰当的。第4级第3级第2级第1级CC08STP技术手册第二章「No7信令方式的总体结构」第5页YX9805GFF5A～D：功能分界线TUP：电话用户部分DUP：数据用户部分MTP：消息传递部分图2.3NO.7信令系统的分级结构2.4NO.7信令方式的OSI分层结构在NO.7信令方式研究的初期，由于主要满足电路有关的呼叫控制应用，采用了上述的分级结构。从1980年后，CCITT补充了黄皮书建议，同时将研究的重点放在与电路无关的信令信息的应用方面，同时也将OSI数据转换分层规约的设计方法，用于NO.7信令方式的规约结构。2.4.1OSI参考模型OSI参考模型是用于计算间互连和交换信息的分层协议。由于NO.7信令方式实质上也是局间处理机之间的分组数据通信系统，所以也适合采用OSI参考模型。在OSI参考模型中，把用来描述一个通信系统中几个用户间的互连和交换信息协议为七层，即：物理层、链路层、转送局、网络层、会话层、表示层、应用层。TUP其它用户DUP信令数据链路功能信令链路功能信令消息处理信令网管理测试和维护MTP信令网功能CAB控制和指示信令消息流CC08STP技术手册第二章「No7信令方式的总体结构」第6页YX9805GFF6其中1～3层的功能是建立通信网的基础，在1～3层的作用下，经过若干串接的信令链路把信息从一个节点传送到另一个节点。4～7层具有端到端的通信功能，这些层的定义与通信网的内部结构无关。另外，从七层的功能中，1～6层包括实现通信所采用的方式，第7层表示通信层的真正内容。各层的含义及功能如下：第1层（物理层）：确定与互连两个设备的实际电路相关的功能和性质；第2层（链路层）：确定由实际电路可靠地传送信息的功能；第3层（网络层）：确定使用信令链路的功能，如把信息送到若干条可行链路中的一条；第4层（转送层）：可靠地端到端传送功能。该层两个节点之间的直达逻辑通路是通过1～3层所构成的通信网建立的，它监视经由逻辑能路进行的信息传送；第5层（会话层）：确定控制通信系统中两个用户之间的对话活动。使如包括断开和接通用户对话通路，并可进行对用户的流量控制；第6层（表示层）：确定采用接收端可以识别的方法对用户信息进行编码和编排格式的功能，还具有信息的分组和组合功能；第7层（应用层）：控制和监视通信网中的各种业务的处理过程。2.4.2NO.7信令方式的OSI分层结构NO.7信令系统与OSI分层模型之间的关系见图2.4。从图2.4可以看出，相当于OSI参考模型的前三层由消息部分（MTP）和信令连接控制部分（SCCP）组成。其中MTP的第一级信令数据链路相当于OSI的物理层，MTP的第二级信令链路功能相当于OSI的数据链路层，而MTP的第三级信令网功能和SCCP合起来是OSI的消息传递部分（MTP）1.2.3NO.7用户TC用户信令连接控制部分4事务处理能力（TC）TUP4ISUP41.2.34.5.67OSIOSIOSICC08STP技术手册第二章「No7信令方式的总体结构」第7页YX9805GFF7第3层网络层。在NO.7信令方式中将上述的OSI的前三层称为网络业务部分（NSP）。对于NO.7信令方式的OSI模型的4～7层，目前有关4～6层协议仍在研究中，只形成了第7层应用层的建议（TCAP）。将OSI参考模型应用于NO.7信令方式之后，NO.7信令方式成为同时采用按功能分级和按OSI分层模式混合结构。但由于NO.7信令方式按OSI分层模式时一些分层（4～6层）的协议尚在研究之中，因此在与电路有关的应用方面仍采用按功能分级的结构。图2.4NO.7信令方式的分层结构2.5NO.7信令方式的应用NO.7信令方式主要是针对国际电信网的应用而提出的一种标准化规范化的公共信道信令方式。但在其研究发展中，充分地考虑到了国内电话网的应用。因此在CCITT提出的NO.7信令方式中，在MTP及各用户部分的建议中，在消息的编码、信令功能和程序及信令网的组织等方面都充分考虑到了国内应用可能并留有选择的余地。为NO.7信令方式在各国的应用提供了根据本国电信网的实际情况组合实用系统的保证。考虑到国际上通常都是首先发展数字电话网，然后在此基础上再向综合业务数字网过渡，因此，在发展初期，国内电话网使用CCITTNO.7信令方式时，没有限制以后ISDN的发展。即它可以在国际和国内的电话网、数据网和ISDN同时并存使用。当同ISDN过渡时，取消单个电话网和数据网的应用也应很方便。为此CCITT在NO.7信令方式的研究初期就确定CC08STP技术手册第二章「No7信令方式的总体结构」第8页YX9805GFF8了模块化结构方案，各种功能模块具有一定联系但又是相互独立的，某种功能模块的改变并不明显地影响其他功能厝块。这样各国通信主管部门可以根据本国的实际情况，选择相应的模块，组织本国的信令网。在NO.7信令方式的发展中，MTP和TUP部分首先研究并成熟起来。因此，在各国通信网的发展中MTP和TUP两部分首先被采用。我国从1983