无线通信入门4

无线通信入门4

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七号信令

  1. 随路信令和共路信令
  随路信令就是和话音一起传送的, 共路信令就是单独划出一条道路专门用来传送信令.
  2. 线路信令, 路由信令和管理信令
  信令按其功能可分为线路信令, 路由信令和管理信令, 就好比交通局有三个岗位的工作人员(检查员, 调度员, 交警)一样.线路信令是具有监视功能的信令, 用来监视主, 被叫的摘挂机状态及设备忙闲. 路由信令是具有选择功能的信令, 它通常分析被叫号码来选择合适的路由. 管理信令是具有操作功能的信令, 用于电话网的维护和管理, 如检测盒传递网络拥塞信息, 提供呼叫计费信息, 提供远距离维护信令等.
  3. 用户线信令和局间信令
  信令按其工作区域不同科分为用户线信令和局间信令, 用户线信令是用户和交换机之间的信令, 比如交换机给用户发送的铃音盒忙音, 以及用户向交换机发送的主/被叫摘挂机信令都属于用户线信令. 由于每一条用户线都要配一套用户线信令设备, 所以用户线信令应尽量简单, 以减少用书设备的复杂程度, 从而降低成本.
  局间信令是交换机和交换机之间的信令, 在居间中继线上传送, 用来控制呼叫接续和拆线.

七号信令模型

  这里画出OSI七层模型的图, 中间的那三层反正七号星灵不用, TCP/IP也不用, 我们就将就看看, 不让它搅和到我们的模型里面去了.

  七号信令的基本功能结构由消息传递部分(MTP), 和用户传递部分(UP)组成. UP可以是电话用户部分(TUP), 数据用户部分(DUP), ISDN部分(ISUP)等.
  七号信令的模型与OSI基本一致, 不过和TCP/IP一样, 七号信令也只有四层, 依次称为信令数据链路级MTP-1(对应OSI七层模型的物理层), 信令链路控制级MTP-2(对应OSI七层模型的数据链路层), 信令网功能级MTP-3(对应OSI七层模型的网络层), 用户级(对应OSI七层模型的应用层), 如图

  其中各层的功能如下:
  MTP-1: 为信令传输提供一条双向数据通道, 定义了信令数据链路的物理, 电气功能特性和链路接入方法.
  MTP-2: 定义了在信令数据链路上的传送信令消息的功能和程序. 它和第一级一起共同保证信令消息在两信令点之间的链路上可靠的传送.
  MTP-3: 在消息的实际传递中, 将信令消息传至适当的信令链路或用户部分; 当遇到故障或拥塞时, 完成信令网的重新组合, 以保证信令消息扔能可靠的传递
  UP (User Part): 由各种不同的用户部分组成每个用户部分定义和某一类用户相关的信令功能和过程.
  这里的用户和通常意义上理解的用户是不一样的, 指的是消息传递部分MTP的用户, 比如TUP, ISUP之类, 由于上述功能还很初级不完善, 我们又增加了SCCP和TCAP, 形成了目前的七号信令系统.

  在MTP-2中有三种信令形式, 消息信令单元(Message Signal Unit, MSU), 链路状态信令单元(Link Status Signal Unit, LSSU), 插入信令单元(Fill-In Signal Unit, FISU), 所以对于传输在MTP-1上的比特流我们需要"定界"以区分不同的单元, 什么叫做定界? 定界就是采用码型为"01111110"的标识码作为信令单元的分界, 它既表示上一信令单元的结束, 又表示下一信令单元的开始, 这个标志码也称为"F"字段. 那么bit流就变成了如图所示

  对于信令单元里本身含有的"01111110"的码型, 在信令的发送端信令"0"比特插入, 在接收端进行"0"比特删除, 所谓的"0"比特插入, 就是在发端连续发5个1之后插入一个比特0, 不让你连搞成6个1避免和我们的标识码搞混. 到了接收端, 把这个插入的"0"去掉就是"0"比特删除.
  重发功能是一下几个参数共同完成的, 即前向序号(CForward Sequence Number,
FSN),前向指示比特(CForward Indicator Bit, FIB), 后向序号(Backward Sequence Number,
BSN), 后向指示比特(CBackward Indicator Bit, BIB), 因此这就使得我们信令单元消息变成如图所示模式

  插入信令单元(Fill-In Signal Unit, FISU), 当链路上没有MSU或者LSSU在跑的时候它就使用, 为的就是让大家知道这条链路还是好的, 没有中断, 格式如下

  对于链路状态信令单元(Link
Status Signal Unit, LSSU)的兄弟, 这个老兄有个叫SF(Status Flag)为状态标志, 可以为8bit或16bit, 规定是8bit, 目前只用了3bit, 另外5bit为备用, 编码如下

  如何让处理机很快的辨别这3中不同的信令呢? 三种不同的信令其差别就在于FIB与CK之间的字段的位数有所不同, 于是在FIB字段后面加了一个LI(Length Indicator)字段, 用于标注自LI至CK中间共有多少位8位位组, 这样就可以让处理机很统一对MSU, FISU, LSSU进行区分, 而LI的规范是这样的:
  LI: 长度指示码, 指示LI至CK间的八位位组个数, 用于区分3种信令单元. 当LI = 0, 为FISU, 当LI = 1或2时, 为LSSU, 而LI > 2时, 为MSU. 这样就形成了3种信令单元格式的最终版本.

  一条链路进入业务使用前必须经过初始定位, 初始定位是由链路状态信号单元LSSU中的SF字段来完成的.
  在MTP-3中, 把发信地址称为OPC(Original Point Code, 源点码), 收信地址称为DPC(Destination Point Code, 目的地码), 当然信令传输中sp之间可能有多条路径, 这些路用4bit的链路选择字段SLS(Signal Link Select)来标注这些不同的道路. 这其中OPC和DPC国内均为24bit, SLS是4bit编码, 因为七号信令均为八位位组, 为了和谐, 给SLS加了4个0, 凑成八位.

  sccp信令连接控制部分在MTP-3之上, sccp之上的应用层和sccp之下的MTP层都设置一个或者过个叫SAP(CService Access Point, 业务接入点)的接口, 层与层之间通过接口进行信息交互. 为了避免口说无凭和互相推诿, 层与层之间的工作交流必须采用工单, 工单也称原语.MTP层与SCCP层的通信, 采用"MTP-"原语; 应用层和sccp层的通信, 采用'N-'原语, 该工单由四部分组成格式如下
层标识|属名|专用名|参数
  1. "层标识"表示提供业务的功能块, 如MTP-表示是MTP和SCCP间的原语, N-表示SCCP和其用户间的原语
  2. "属名"说明该功能块应提供的服务, 如UNITDATA表示传递单元数据, NOTICE用于进行通知, CONNECT用于建立连接, DISCONNECT用于拆除连接. 属名地作用就是让对方知道该干什么, 相当于工单的标题
  3. "专用名"指示了原语的类型, 通俗一点讲就是发工单还是收工单, 亦或是工单反馈. OSI定义了4种原语, 请求原语, 指示原语, 响应原语, 证实原语, 这4种原语的顺序是: 请求->指示->响应->证实.
  4. "参数"为层间要发送的信息, 可以理解为'属名'的扩充说明. 比如说"属名"为N-NOTICE的通知原语就有CDA(被叫地址), CGA(原叫地址), RR(返回原因), UD(用户数据)
  SCCP将业务按照是否面向连接划为四类: 0类和1类是无连接型, 2类和3类是面向连接型, 即0类是基本无连接业务, 1类是有序无连接业务, 2类是基本的面向连接业务, 3类是流量控制面向连接业务. 面向连接业务适用于传送数据量大, 实时性要求不高的业务; 而无连接业务适用于数量不大, 有实时性要求的业务. 目前智能网业务INAP, 移动电话业务MAP和ISUP基本都采用无连接SCCP, 当需大量的网管数据信息时可采用面向连接的SCCP, sccp消息同信令网管理消息, TUP消息一样, 是采用信令单元的方式在信令链路上传递, 它们的区别在于SIO中的业务字段sccp不同. 当SI = 0011时, 信令单元传递的消息为sccp

上图是sccp消息的SIF的具体内容, 它是由整数个8位位组组成的. 发送时先发送顶部8位位组, 后发送底部的8位位组, 而在每个8位位组中, 从最低有效位开始发送.
  TCAP有两个(Transaction Capabilities Application Part, 事务处理能力应用部分)分成了两个子曾, 分别称为成分子曾CSL和事物处理子曾TSL, 两个子层之间用"TR-原语"进行通信, 而成分子层CSL又分为对话处理和成分处理两部分. TCAP层的结构如图

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