ZXSS技术培训讲义七号共路信令系统MTP部分介绍46434.pdf
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1、中国网通宽带电话工程技术培训教材系列 ZXSS10 技术培训讲义 七号共路信令系统 MTP 部分介绍 1 概述.七号信令的优点.七号信令的系统结构.七号信令的消息格式.七号信令的未来发展.2 信令数据链路(MTP 第一级).3 信令链路功能(MTP 第二级).信号单元定界.信号单元定位.差错检测.11 差错校正.初始定位.信令链路差错率监视.流量控制.错误!未定义书签。4 信令网功能(MTP 第三级).信令消息处理.1 信令网管理.七号共路信令系统 MTP 部分介绍 1 概述 1.1 七号信令的优点 和随路信令相比较,作为更适合于数字通信网的七号信令,具有以下显着优点:信道利用率高。一条七号链
2、路理论上可以为数以万计的话路提供服务,即使充分考虑冗余量之后,所服务的话路数目仍可以达到 2000 到 3000 条左右。与之形成鲜明对比的是,随路信令中,一个复帧(含 16 帧)的 15 个 TS16 时隙(首帧的 TS16用于复帧同步)仅能传送 480(16*30)条话路的信息。传递速度快。七号信令直接采用数字形式传送信息,4 个比特就能表示一位数字,大大优于随路信令。信令容量大。七号信令采用消息形式传送信令,编码十分灵活;消息最大长度为 272 个字节,内容也非常丰富,是随路信令所不能比拟的。应用范围广。七号信令不但可以传送传统的电路接续信令,还可传送各种与电路无关的管理、维护和查询等信
3、息,是 ISDN、移动通信和智能网等业务的基础。由于信令网和通信网相分离,便于运行维护管理。技术规范可以方便地扩充,可适应未来信息技术和未知业务发展的要求。1.2 七号信令的系统结构 七号信令的通用性决定了整个系统必然包含着许多不同的应用功能,而且结构上应该能够灵活扩展,因此它的一个重要特点就是采用模块化功能结构,以实现一个框架内多种应用的并存。任何一种具体应用都只用到系统的一个子集。具体地说,七号信令可分为四个功能级:消息传递部分(MTP)分为三级,各个用户部分(UP)并列于第四级,如图 1 所示。其中缩写词意义如下:MTP消息传递部分(MessageTransferPart)SCCP信令连
4、接控制部分(SignallingConnectionControlPart)TUP电话用户部分(TelephoneUserPart)ISUPISDN 用户部分(ISDNUserPart)TCAP事务能力应用部分(TransactionCapabilityApplicationPart)OMAP操作维护应用部分(OperationandMaintenanceApplicationPart)MAP移动应用部分(MobileApplicationPart)INAP智能网应用规程(IntelligentNetworkApplicationProtocol)图 1 七号信令的系统结构 七号信令的消息格式
5、 七号信令共有三种信号单元:消息信号单元(MSUMessageSignalUnit)、链路状态信号单元(LSSULinkStatusSignalUnit)和填充信号单元(FISUFill-InSignalUnit)。其中 MSU 是真正携带消息的信号单元,消息包含在 SIF 和 SIO 字段中;LSSU 是传送链路状态的信号单元,链路状态由 SF 字段指示;FISU 是不含任何信息的空信号,作用是在网络节点无信息需要传送时使链路保持通信状态并对对方发来的消息进行证实。三种信号单元的格式如图 2:图 2 七号信令的消息格式 三种信号单元可以很容易地通过单元长度加以区分:MSU 在两个 F 字段间
6、的长度不小于 8 个八位位组,LSSU 为 67 个八位位组,FISU 则为 5 个八位位组。信号单元中各个字段的含义是:1)F 信号单元定界标志。码型为 01111110,它既表示前一个单元的结束,也表示OMAPMAPINAPTCAPSCCPMTPISUPTUP后一个单元的开始。2)CK 检错码。用以检测信号单元在传输过程中可能产生的误码。3)LI 信号单元长度指示码。用以指示 LI 和 CK 之间(不包括它们自身)的八位位组数目。对 MSU,LI2,对 LSSU,LI=1 或 2,对 FISU,LI0。4)SIO 业务指示八位位组。只用于 MSU,指示消息类别和网络类型。SIO 又分为两个
7、子字段:低四比特的 SI(业务指示语,指示消息类别)和高四比特的 SSF(子业务字段,指示网络类型)。5)SIF 信令信息字段。包括用户实际发送的信息内容。它由两部分组成:标记和信号信息。后者由具体用户部分决定,前者包括 DPC(目的信令点编码)、OPC(源信令点编码)和 SLS(信令链路选择码)。6)SF 状态字段。只用于 LSSU,指示链路状态,由第二级生成。7)FSN/FIB 和 BSN/BIB 信号单元序号和重发指示位。FSN 前向序号,即本消息的顺序号,按模 128 编码。FIB 前向重发指示位,反转则指示本端开始重发消息。BSN 后向序号,向对方指示序号直至 BSN 的所有消息已正
8、确无误地收到。BIB 后向重发指示位,反转则指示对方从 BSN1 开始重发消息。七号信令的未来发展 七号信令的未来发展主要集中在两个方面:宽带综合业务数字网(B-ISDN)和智能网(IN)。这两者又是有着密切联系的,它们将对七号信令的传递部分和用户部分提出新的要求。IN 的概念是 80 年代中期美国 Bell 实验室首先提出的,目前已成为电信界的研究热点和电信网的发展方向。它的基本思想是将业务控制功能与业务交换功能相分离,前者由交换机转移到网络中去,由 SCP(业务控制点,实际上就是大容量分布式数据库)完成,后者由SSP(业务交换点,指现有电信网中的程控交换节点)完成。采用这种新型网络结构的目
9、的是快速灵活地创建新业务,满足市场需求。智能网实现的关键技术在于开发能够在 SSP 和 SCP 之间快速而可靠地传送电路无关的控制信息的信令系统。这一系统就是七号信令系统中的 TCAP。智能网应用环境对七号信令的发展提出了下列要求:智能网也应该是一个 OSI 系统,因此支撑智能网的 TCAP 协议需要进一步完善,使之不仅仅能为 MTPSCCP 支持,而且应该为任何 OSI 网络层协议所支持。目前七号信令的 TCAP 仅实现了 TC 的一部分功能(相当于 OSI 的第七层),为了适应未来新业务的可能需要,应研究制定 TC 的 ISP(IntermediateServicePart,相当于 OSI
10、 的 46 层功能)协议。SCCP 协议(包括其管理过程)尚需完善,使之能与 MTP 一起提供完备的 OSI网络层功能。随着宽带业务的不断出现,B-ISDN 已成为下个世纪通信发展的重要方向。它以信元为通信基本单位,以光纤作为传输媒介,采用 ATM 交换和传输技术。它要求信道带宽能根据业务需要动态分配,多点多媒体通信可以中途插入或分离,因此其接续控制远比 N-ISDN 复杂,需要将呼叫控制和接续控制分开,前者为端到端控制,后者为逐段控制。为了适应 B-ISDN 的要求,七号信令的进一步研究发展方向包括:由现有 ISUP 出发,从概念上将呼叫控制和接续控制分离,研制新的协议 ISCP(ISDN
11、信令控制部分),它既是 B-ISDN 的网络信令协议,又是 B-ISDN 的接入信令协议。考虑到上述协议和现有协议差距较大,作为过渡,应先制定适合于 ATM 通信网使用的宽带信令协议,这就是现在已经有的 B-ISUP(网络协议)和 DSS2(接入协议)。研究适合 B-ISDN 应用的信令传递协议,这一工作目前尚未完成。一般地说,MTP 第一级由 B-ISDN 模型中的物理层取代,第二级由 ATM 层和信令 ATM 适配层取 代,MTP第 三 级 和SCCP由 新 的MTP第 三 级 实 现。这是七号信令研究的一个重要方面。2 信令数据链路(MTP 第一级)信令数据链路是共路信令系统的第一级功能
12、。第一级功能定义了信令数据的物理、电气和功能特性,并规定与数据链路连接的方法。信令数据链路是一条信令的双向传输通路,由两条传输方向相反和数据速率相同的数据信道组成。信令系统最适合于数字通信网,信令数据链路通常是 64Kbit/s 的数字通路,但也用于具有调制解调器的模拟链路。一、信令数据链路的接入 作为第一级功能的信令数据链路要与数字程控交换机中的第二级功能相连接,可以通过数字交换网络或接口设备而接入,分别如下图 3(a)、(b)所示。通过程控交换机中的数字交换网络接入的信令数据链路只能是数字的信令数据链路。在数字交换网络可以建立半固定通路,从而可以便于实现信令数据链路或信令终端(第二级)的自
13、动分配。a)经过数字交换级的数字信号数据链路 b)经过接口设备的数字信号数据链路 图 3 信令数据链路的接入 二、信令数据链路的接口要求 1、数字的信令数据链路接口 数字的信令数据链路通过数字交换网络或接口设备(时隙接入设备)的接口连接方式下图 4(a)、(b)所示。图 4 数字信令数据链路的接口方式(1)从 2048Kbit/s 的数字通路中获得信令数据链路 从 2048Kbit/s 的数字通路中获得信令数据链路时,标准的信道时隙为第 16 时隙,当时隙 16 不能用时,可用其他任一时隙,信令比特率 64Kbit/s。图 4(a)或(b)中 C 点规定的接口要求中,电特性要符合 CCITT
14、建议,其他方面如帧结构要符合 G732 和建议。(2)从 8448Kbit/s 的数字通路中获得信令数据链路 从 8448Kbit/s 的数字通路中获得信令数据链路时,标准的信令信道时隙为第 67 时隙至70 时隙(按优先级下降的次序选用),当这些时隙不能用时,也可选用任一其他的 64Kbit/s 的信道时隙。在 C 点规定的接口要求中,电特性也要符合和建议。2、模拟的信令数据链路接口 模拟的信令数据链路只能采用如图 4(b)所示的接口连接方式,可采用 s 的速率。B 点的接口要求应符合 CCITT 建议和 s 调制解调器规定的有关要求。数 据 信 道接 口功 能接 口功 能第 二级第 二级传
15、 输 信 道传 输 信 道传 输 链 路数据信道第一级信号数据链路(数字的或模拟的)3 信令链路功能(MTP 第二级)信令链路功能作为第二级的信令链路控制,与第一级的信令数据链路共同保证在直联的两个信令点之间,提供可靠的传送信号消息的信令链路。以下详细叙述第二级的基本功能。信号单元定界 标志一个信号单元的开始和结束,也就是要从信令数据链路的比特流中识别出一个个的信号单元。采用标志码 0111110 作为信号单元的开始和结束。在接收时,要检测标志码的出现;在发送时,要产生标志码。为了信号单元能正确定界,必须保证在信号单元的其他部分不出现这种码型。为此,发送部分要执行插 0 操作,即在 5 个连
16、1 后插入“0”,接收部分要执行删 0 操作,即将 5 个连1 之后的一个 0 删除。信号单元定位 判别开通业务的信令链路是否失去定位,若失去定位即转入信号单元差错率监视过程。在正常情况下,信号单元长度有一定限制且为 8 比特的整数倍,而且在删 0 之前不应出现大于 6 个连 1。若不符合以上情况,就认为失去定位,要舍弃所收到的信号单元,并由信号单元差错率监视过程进行统计。差错检测 作用是判别信号单元中的比特流在传送过程中是否出错。由于传输信道存在噪声,瞬断等干扰会使信令信息发生差错,为保证服务质量,必须采用差错控制措施。差错控制包括差错检测与差错校正两个方面。为了要能对脉冲和瞬断干扰造成的突
17、发性差错有较高的检错能力,CCITT 采用循环码的检错方法。差错校正 作用是出现差错后重新获得正确的信号单元。信令方式采用重发纠错,即在接收端检出错误后要求发送端重发。有两种差错校正方法:基本方法和预防循环方法。3.4.1 基本差错校正 基本差错校正方法是一种非互控、肯定/否定证实,重发纠错的方法。非互控方式是指发送方可以连续地发送消息信号单元,而不必等待上一信号单元的证实后才发送下一信号单元。非互控方式可以显着提高信号传递的速度。每个信号单元(MSU)带有两个序号:前向序号 FSN 和后向序号 BSN。FSN 完成信号单元的顺序控制,BSN 完成肯定证实功能。远端将最新正确接收的消息信号单元
18、的 FSN 赋给反向发出的下一个信号单元的 BSN。也就是对方发来的 BSN 值,显示了对本方发送的消息信号单元证实到哪一个 FSN。每个 MSU 还含有后向指示比特 BIB 和前向指示比特 FIB,否定证实由 BIB 反转来实现。收到对方的 MSU 检测错误,要舍弃该 MSU。再收到对方发来的 MSU 时必然发现 FSN 错序,就向对方发否定证实:本方发出的 MSU 中 BIB 值反转。3.4.2 预防循环重发校正方法(PCR)预防循环重发校正是一种非互控、肯定证实,循环重发方法。每当没有新的MSU或LSSU要发送时,就将存储在重发缓存器中未得到肯定证实的 MSU 自动地循环重发,若有了新的
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