01-信令基础
一号信令
一、中国1号信令基础知识1 随路信令中国1号信令使用随路信令。
在一个复帧中,共含有16个帧,其中帧0的第16时隙用做复帧的同步,其他15个帧的16时隙代表30个语音话路的信令信息。
每个帧的16时隙的一个字节分为高4位和低4位,分别代表2个语音话路的信令信息。
参见下表:高位低位7 6 5 4 3 2 1 0D C B A D C B A帧0 0 0 0 0 X Y X X帧1 语音话路1语音话路16帧2 语音话路2语音话路17帧N 语音话路N 语音话路N+15帧15 语音话路15 语音话路302 数字型线路信令2.1 30/32路PCM系统传输信号的编码格式30/32路PCM系统中30个话路数字型线路信号是由第16时隙按复帧抽样集中传送(每一复帧由16个子帧组成)。
其中,每一话路的两个传送方向有各有a、b、c、d四位码可供线路编码,第16时隙的信号结构格式如表1所示。
表1 第16时隙比特分配其中:X 为备用比特,未用时置1。
Y 为复帧失步对告比特。
Y=0,表示正常;Y=1,表示复帧失步对告。
当c、d比特未用时,应置C=1,d=1。
2.2 编码含义我国国家标准GB3971.2-83《电话自动交换网局间中继数字型线路信号方式》规定了具体的技术指标,每个话路双向各占用4位码(a、b、c、d)传送其线路信号。
考虑到目前我国的实际需要,前向采用af、bf、cf三位码,后向采用ab、bb、cb三位码来表示(df、db置为1)。
其含义见表2。
表2 编码含义2.3 信号标志编码表3给出了市话局至市话局呼叫局间中继的信号标志编码。
表4给出了市话及长话全自动局至PABX间PCM信号标志编码的部分规定。
其它应用环境的编码要求可参看国标或有关规范。
表4 市话及长话全自动局至PABX间PCM信号标志编码3 局间多频记发器信号方式的介绍3.1记发器信号的功能、特点与要求局间记发器信号是主要用作电话自动接续的控制信号,用以选择路由、选择被叫用户,管理电话网等。
LTE信令基础知识
接口概述
信令接口是LTE网络中用于传输控制信息和数据信息的接口,是实现网络 功能的重要组成部分。
信令接口的主要作用是建立、维护和释放LTE网络中的通信链路,以及实 现网络资源的动态分配和管理。
信令接口的性能直接影响到LTE网络的性能和稳定性,因此需要保证信令 接口的高效、可靠和安全。
LTE信令的分类
总结词
LTE信令可以分为用户平面信令和传输平面信令两类。
详细描述
根据作用层次,LTE信令可以分为用户平面信令和传输 平面信令两类。用户平面信令是指直接面向用户数据的 信令,主要包括数据链路层的逻辑链路控制和媒体接入 控制层的调度信息。传输平面信令则是负责建立、维护 和释放传输链路的信令,包括无线链路控制、分组交换 控制和传输会话控制等。这些信令在网络中发挥着各自 的作用,共同协调各网络元素之间的通信,实现LTE网 络的各项功能。
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03
LTE信令协议栈
协议栈概述
01
协议栈是LTE信令系统的核心组成部分,它定义了信令的传输和 处理方式。
02
协议栈由多个协议层组成,各层之间通过协议接口进行通信。
协议栈的主要功能是确保信令消息的可靠传输和正确解析。
03
协议栈层次结构
LTE信令协议栈分为三层: 应用层、传输层和网络层。
传输层负责信令消息的传 输,包括数据分段、复用、 流量控制等。
信令监测与分析
通过信令监测和分析工具,实时监测 和分析信令数据,发现和解决信令性 能问题。
信令与业务协同优化
结合业务特性和需求,对信令流程和 资源配置进行协同优化,提升整体网 络性能和用户体验。
性能优化实例
减少信令开销
负载均衡优化
1号信令的数据库配置讲解
看了你下面提的问题,主要觉得你对1号信令的实际信令交换过程还不是很理解,我大概给你讲一下吧,其实上次给你发过的1号信令基础知识里都有,可能是写的比较抽象。
1号信令用的是记发器信号,它的作用是用来作为电话自动接续的控制,其实就是在电话接通之前的交换机所做的工作。
而现在用的最多的及时多频互控记发器信号(MFC),而根据信号的发送方向分为前向信号和后向信号,多频互控(MFC)方式的传送过程分4拍进行:第一拍:发端局发送第一位前向信号;第二拍:收端局接收和识别此前向信号,即回送第一位后向证实信号,它不仅证实已收到了前向信号,并向发端局提供信息,以决定下一次发送什么前向信号;第三拍:发端接收和识别到该后向信号后,立即停发前向信号。
第四拍:收端局识别出前向信号已停发后,立即停发后向信号。
当发端局识别后向信号已停发后,即可根据所收后向信号的要求,发送下一位前向信号,上面你可以看到一些在交换机数据库里也有的,比如KD,KA还有更详细的各个信号的内容,交换机中用到的我都用红色标出来了,比如A1-A6 就是在数据库SYSR2里设置的--- SND=A1 RESTART=A2 CONGESTIOIN=A4 EOS=A3 SND-CAT=A6 UNALLOCATE=A5所以看到这你就知道COL表里出现的SND和EOS是什么意思了,就是请求发送下一位和转到B信号。
SND-CAT就是发KA和主叫号码,下面这个表是不发主叫号码的情况,比如你要拨的号码是ABCD,发端分局就是你自己,电信局可以看成是终端分局,MFC过程就是这样的下面这个表是发主叫号码的情况,比如你要拨的号码是ABCD,而你自己的分机号是A’B’C’D’,MFC过程就是这样的而整个呼叫的过程可以由下面的图来表示,而COL表主要是处理传送记发器信号的这个过程的发端局收端局如果你看懂了上面的MFC信号发送顺序,那么现在我讲COL的问题你就很好理解了,注意看下面蓝色的字。
信令基础
信令其实就是通信上面用的礼仪。
就跟我们见面的时候要握手,再见的时候要说good-bye一样,这是我们人类沟通的礼仪,通信网也不例外。
每个国家的人际沟通礼仪都有自己的特色,每个历史时期的礼仪也有不同,因此,每个国家的通信网的信令也是不完全相同的。
中国的信令也有自己的特色。
在不同的历史时期信令也不同,信令的发展也经过1号到7号的漫长演进过程。
因此,中国7号信令是经过多年发展的具有中国特色的高级信令方式,目前已经得到广泛普及应用。
ISDN-PRI信令和7号信令一样的,都是共路信令。
为什么呢?目前可能会用到的信令确实有ISDN-PRI和7号信令,都属于共路信令。
但是ISDN-PRI信令无法实现7号信令的很多高级功能。
某些交换机厂商,特别是国外的厂商,由于技术无法达到中国7号信令的要求,因此频频推荐ISDN-PRI的信令。
完全是商业上的妖魔化操作。
信令转换设备可以支持ISDN-PRI(PRA)与7号信令、1号信令与7号信令、7号信令与NGN(SIP,H323)等信令的转换。
7号信令其实并不神秘。
7号信令只是一种协议。
您所看到的7号信令卡,与普通的E1接口卡/T1接口卡并无区别,只是协议的不同(软件而已),而且这些软件并不在接口卡上运行,而是在CPU上面运行的。
因此,7号信令卡仅仅是E1接口卡+软件。
什么是信令在日常生活中,我们经常打电话。
当拿起送受话器,话机便向交换机发出了摘机信息,紧接着我们就会听到一种连续的“嗡嗡”声,这是交换机发出的,告诉我们可以拨号的信息。
当拨通对方后,又会听到“哒-哒-”的呼叫对方的声音,这是交换局发出的,告诉我们正在呼叫对方接电话的信息……。
这里所说的摘机信息、允许拨号的信息、呼叫对方的回铃信息等等,主要用于建立双方的通信关系,我们把用以建立、维持、解除通信关系的这类信息称为信令。
任何通信网都离不开信令系统. 它可以知道终端、交换系统及传输系统协同运行,在指定的终端之间建立临时通信信道,并维护网路本身正常运行。
信令基础知识培训
6
7号信令协议栈功能
MTP为所有上层提供服务,利用链路传输消息 TUP和ISUP利用MTP来传输与电路和呼叫有关的信令消息 SCCP利用MTP来传送电路和呼叫无关的信令消息 SCCP为它的上层提供与电路和呼叫无关的服务 SCCP的寻址能力
7
交换局介绍
▪ 端局 LS ▪ 汇接局MS ▪ 网间关口局GW ▪ 低级信令转接点LSTP ▪ 高级信令转接点HSTP ▪ 长途国际长途局ISC
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固网软交换组网示意
13
软交换网络分层
14
固网软交换协议
SHLR
AS
Map+ Sip
SS2
Sip-I
SS1
Sip
ISUP/TUP H248 H248
SG
AG/IAD
TG(本地网)
TUP/ISUP
TDM LS
sip终端
PSTN
SS7
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固网软交换协议
▪ ISUP (ISDN User Part)
1、IAM消息
8、建立媒体通道
7、下发IAM到被叫 9、建立媒体通道
信令网关
信令网关
媒体网关
媒体网关
LS端局
LS端局
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呼叫基本消息 ▪ ISUP呼叫的基本信令消息
➢ IAM (初始化地址消息) ➢ ACM (地址全消息) ➢ ANM (应答消息) ➢ REL (释放消息) ➢ RLC (释放完成消息)
8
7号信令网组网结构
ISC
HSTP
湖南省
HSTP
广东省
LSTP
SP
SP
LSTP
SP
SP
LSTP SP
信令基础
信令网是独立于电话网的一个支撑网,我国 信令网是独立于电话网的一个支撑网, No7信令网由三级结构组成 No7信令网由三级结构组成。 信令网由三级结构组成。
高级信令转接点HSTP 高级信令转接点HSTP 低级信令转接点LSTP 低级信令转接点LSTP 信令点SP 信令点SP
基本信令流程
主 叫 用 户 线 交 换 机 A 中 继 线 交 换 机 B (终 端 局 ) 用 户 线 被 叫
(发 端 局 ) 启 呼 (摘 机 ) 拨 号 音 拨 号 信 令 回 铃 音 信 令
占 用 信 令 选 择 信 令 (路 由 信 令 ) 应 答 信 令 (通 话 )
振 铃 信 令 应 答 (摘 机 ) 复 原 (挂 机 )
交换局 交换局
用户线信令
局间信令
用户线信令
CAS CCS
CAS CCS
信令的分类
随路信令的传输通道
交交交 A 交交交交 通话 交交交B 交交交交
公公公公
主主信备
主主信备
公公公公
பைடு நூலகம்令的分类
共路信令的传输通道
交交交A 交交交交 通话 交交交B 交交交交
公公公公
主主信备
数数数话
主主信备
公公公公
共路信令的特点
复 原 (挂 机 )
后 向 挂 机 信 令 前 向 拆 线 信 令 拆 线 证 实 信 令
用 户 线 信 令
局 间 信 令
用 户 线 信 令
电 话 接 续 基 本 信 令 流 程
信令的分类
按工作区域分类
一号信令基本概念
中国一号信令系统一、简介中国一号信令系统是国际R2信令系统的一个子集,是一种双向信令系统,可通过2线或4线传输。
按信令传输方向,分为前向信令和后向信令;按信令功能,分为线路信令和记发器信令。
二、信令定义1.线路信令(line signal)线路信令主要用来监视中继线的占用、释放和闭塞状态,有前向和后向之分,主要有以下几种类型:占用前向信令,请求被叫端接收后续信令。
通常会使被叫端由空闲状态变为忙状态。
占用确认后向信令,是对占用信令的响应,表示被叫端已由空闲态变为忙态。
应答后向信令,表示被叫话机或终端已经应答。
前向释放前向信令,用于结束呼叫占用的所有交换和传输设备。
后向释放后向信令,表示被叫终端已经终止通信,释放了通信网络链路。
释放保护后向信令,是对前向释放信令的响应,表示被叫端的线路及交换设备已经完全恢复到空闲态。
在被叫端尚未结束释放保护过程之前,系统将保护该线路不被再次占用。
闭塞后向信令,通知主叫端将该线路置于闭塞状态,禁止此后主叫端出局呼叫占用该线路。
示闲前向(后向)信令,表示主叫端(被叫端)已处于空闲状态,可供新生的呼叫使用。
2.记发器信令(register signal)记发器信号主要完成主、被叫号码的发送和请求,主叫用户类别、被叫用户状态及呼叫业务类别的传送。
分前向信号和后向信号,前向信号又分Ⅰ、Ⅱ两组,后向信号分A、B两组。
它们的定义如下表所示:表2.1 前向Ⅰ组信号:前向Ⅰ组信号由接续控制信号和数字信号组成。
A、KA信号KA信号是发端市话局向发端长途局或发端国际局前向发送的主叫用户类别信号,KA信号提供本次接续的计费种类(定期、立即、免费)和用户等级(普通、优先)。
这两种信号的相关组合用一位KA编码表示,因此,KA信号为组合类别信号。
KA信号中有关用户等级和通信业务类别信息由发端长途局译成相应的KC信号。
含义如下表所示:B、KC信号:KC信号是长话局间前向发送的接续控制信号,具有保证优先用户通话,控制卫星电路段数等功能。
信令基础知识
综合STP和独立STP
SP、综合STP 用户级 信令网功能级 信令链路功能级 信令数据链路级 信令网功能级 信令链路功能级 信令数据链路级 独立STP
独立型STP:GSM NO.7信令网中应满足MTP、SCCP、TCAP、OMAP规定的功能。
3. 有关信令网的其它术语
• 信令链路组:直接连接2个信令点的一束信令链路。 • 信令路由:一个信令点到达消息目的地所经过的各个信 令点的预先确定的信令消息路径。 • 信令路由组:载送业务到某指定目的地的全部信令路由。
BSSAP
OSI-7
OMAP
INAP
CAP
MAP
ISUP TUP
: INAP 智能网应用部分 BSSAP: 基站子系统应用部分 MAP OMAP: : 操作维护应用部分 OMAP : INAP: 智能网应用部分
TCAP
OSI-4~6
CAP:
SCCP
CAMEL 应用部分 : 移动通信应用部分 :
MAP:
6. 信令链路的分类
HSTP
HSTP
A:Access B:Bridge C:Cross D:Diagonal F:Fully Associated A-Link B-Link C-Link D-Link F-Link
LSTP
LSTP
LSTP
LSTP
SP
SP
• A链路(Access Link):为SP至所属STP(HSTP或LSTP) 间的信令链路; • B链路(Bridge Link):为非成对STP(HSTP或LSTP)间 的信令链路; • C链路(Cross Link):为成对STP(HSTP或LSTP)间的信 令链路; • D链路(Diagonal Link):为LSTP至所属HSTP间的信令链 路; • F链路(Fully associated Link):为SP间的直连信令链 路;
信令网技术培训—基础知识篇
信令基础知识回顾-ISUP
路由标记 ISUP消息格式
路由标记 CIC(占16 bit,高4bit备用)电路识别码 电路识别码 消息类型编码 必备固定部分 必备可变部分 任选部分
用亍识别该MSU传送的是哪个话路的信令
属亍哪个PCM系统的哪个时隙,低5bit表示PCM时隙 号,高7bit表示系统号。
信令点以信令点编码(Point Code)为标识。信令点编码有两种:14位和
24位。源信令点编码记位OPC,目的信令点编码记为DPC 信令转接点(STP, Signal Transfer Point )
具有转接信令消息的功能,它可以将一条信令链路的信令消息转 发至另
一条信令链路 分为低级信令转接点(LSTP)和高级信令转接点(HSTP)
中国电信安徽公司网络监控维护中心
信令基础知识回顾-信令消息基础
MTP-3
信令网功能级,有两个基本功能:信令消息处理和信令网络管理 信令消息处理(如图所示)
信令网管理的目的是在故障情况下,完成信令网重新组合,以及在拥塞时
控制话务量。它由信令业务管理,信令链路管理和信令路由管理组成。
消息分配 至/从L4
交换机A 交换网络 话路 交换机B 交换网络
公共控制
信令设备
数据链路
信令设备
公共控制
2013年8月16日星期五
中国电信安徽公司网络监控维护中心
信令基础知识回顾-基本概念
信令网由信令点、信令转接点和信令链路组成(三要素)
信令点(SP, Signaling points) 信令消息的起源点和目的点
2013年8月16日星期五
中国电信安徽公司网络监控维护中心
信令基础知识回顾-功能结构
功能结构
一号信令原理
MG003002 一号信令原理ISSUE1.1华为技术有限公司目录课程说明 (1)课程介绍 (1)课程目标 (1)相关资料 (1)第1章一号信令介绍 (2)1.1 信令概述.................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1.1 信令的概念 ................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1.2 信令的分类 ................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1.3 信令方式....................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2 一号信令消息类型................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2.1 线路信令....................................................................................... 错误!未定义书签。
1.2.2 记发器信令 ................................................................................... 错误!未定义书签。
信令基础知识
我们的手机也被叫做MS移动台,基站叫做BS信道分为2种,一种是物理信道,一种是逻辑信道。
逻辑信道分为控制信道和业务信道两大类。
BCH:广播信道,主要用来寻找MS(移动台),与MS同步,识别SIM卡的TCH:业务信道,主要是进行语音和数据的传输。
手机协议栈可以分为接入层(AS)和非接入层(NAS)。
在协议栈中,RRC和RANAP层及其以下的协议层称为接入层,它们之上的MM,SM,CC,SMS等称为非接入层。
简单地说,接入层的流程就是指无线接入层的设备RNC、NodeB需要参与处理的流程。
非接入层的流程就是指只有UE和CN需要处理的信令流程,无线接入网络RNC、NodeB是不需要处理的。
举个形象的比喻,接入层的信令是为非接入层的信令交互铺路搭桥的。
通过接入层的信令交互在UE和CN之间建立起了信令通路,从而便能进行非接入层信令流程了。
接入层的流程主要包括PLMN 选择、小区选择和无线资源管理流程。
无线资源管理流程就是RRC层面的流程包括RRC连接建立流程、UE和CN之间的信令建立流程、RAB建立流程、呼叫释放流程、切换流程和SRNS重定位流程。
其中切换和SRNS重定位含有跨RNC、跨SGSN/ MSC的情况?此时还需要SGSN/MSC协助完成。
所以从协议栈的层面上来说,接入层的流程都是一些底层的流程,通过它们为上层的信令流程搭建底层的承载。
非接入层的流程主要包括电路域的移动性管理、电路域的呼叫控制、分组域的移动性管理、分组域的会话管理。
UMTS的协议栈分为NAS和AS。
NAS协议处理UE和CN之间信息的传输,传输的内容可以是用户信息或控制信息,如业务的建立、释放或者移动性管理信息。
NAS消息一定程度上独立于下面的AS协议结构,与采取什么样的无线接入网无关,可以是GSM、GPRS、WCDMA。
控制平面的NAS消息有CM、MM、SM以及GMM等。
用户平面的网络层NAS协议是IP分组交换,电路交换业务不需要。
信令基础知识
•
扩展了MTP3的地址能力 • 子系统号码SSN标识一个信令点内多个SCCP用户
•
SCCP的地址是全局码GT、SPC和SSN的组合
• 电路相关和电路无关信令
Traffic control ISUP MTP Traffic control ISUP MTP Traffic control ISUP MTP MAP SCCP MTP SCCP MTP MAP SCCP MTP
• ISUP基本呼叫
用户
SETUP CALL PROC
交换局
IAM
交换局
IAM
交换局
用户
SETUP CALL PROC
ACM ALERT CONN CONN ACK ACM ANM ANM
ALERT CONN
CONN ACK
• SCCP
• 支持 • • 电路相关的信令 电路无关的信令
•
提供
• • 面向连接的服务 非面向连接的服务
码型 AMI HDB3 AMI HDB3 AMI HDB3 CMI CMI CMI CMI
• 信令链路功能级MTP2
• 提供可靠的传送信号消息的信令链路 LI FIB FSN BIB BSN F
1 7 8 • • • • • • • • 信令单元定界 信令单位定位 差错检测 差错校正 初始定位 信令链路差错率监视 流量控制 处理故障控制
信令网的组成
信令网通常由三部分构成: • 信令点(SP) 信令点是处理控制消息的节点,产生消息的信令点 为该消息的起源点,消息到达的信令点为该消息的 目的信令点。 • 信令转接点(STP) 具有信令转发功能,能将信令消息从一条信令链路 转送到另一条信令链路的信令节点称为信令转接点。 • 信令链路(SL) 两个信令点之间传送信令消息的链路称为信令链路。 直接连接两个信令点的一组链路构成一个信令链路 组。
NO.1号信令(整理)
第1章信令基本概念1.1信令的概念在通信网中,除了传递业务信息外,还有相当一部分信息在网上流动,这部分信息不是传递给用户的声音、图像或文字等与具体业务有关的信号,而是在通信设备之间传递的控制信号,如占用、释放、设备忙闲状态,被叫用户号码等,这些都属于控制信号。
因此我们说:信令是通信设备(包括用户终端、交换设备等)之间传递的除用户信息以外的控制信号。
1.2信令的分类1.2.1按工作区域分类(1)用户线信令:用户终端与交换机之间传递的信令。
(2)局间信令:交换设备之间传递的信令。
中国一号信令和No.7信令是交换设备之间传递的控制信号,属于局间信令。
局间信令就如同交换设备之间的对话语言,双方遵守同一个语法规则。
1.2.2按功能分类(1) 线路信令:反映线路工作状态的信令,如空闲、占用、释放等。
(2) 路由信令:提供接续信息的信令,如被叫号码、主叫类别等。
(3) 管理信令:传递网络管理信息,如测试、维护等。
中国一号信令没有管理信令,路由信令的种类也比较少,因此功能很弱;但No.7信令包含了以上三部分的功能。
而且信息内容非常丰富,因此功能强大。
1.2.3按信道分类随路信令(CAS):信令信息在对应的话音通道上传送,或者在与话音通道对应的固定通道上传送(如数字线路信号)。
图1-2是交换机使用随路信令的情况。
共路信令(CCS):信令信息在专门的高速数据通道上传送,如64kbps数字通道。
图1-3是交换机使用共路信令的情况。
中国一号信令属随路信令,No.7信令属共路信令。
1.3随路信令和共路信令的特点1.3.1中国一号信令特点信号在话音通道上传送。
信号频率范围在780HZ~1140HZ及1380HZ~1980HZ之间。
收发互控、传送速度慢。
信息容量小。
中国一号信令的前向信号只有15种不同的组合,后向信号只有6种不同的组合。
要为用户提供多种复杂的业务,就需要大量的信令信息,中国一号显然不能满足要求。
通信期间无信令通道。
01-信令基础
目录第1章信令基础.....................................................................................................................1-11.1 接口概述............................................................................................................................1-11.2 A接口.................................................................................................................................1-21.2.1 概述........................................................................................................................1-21.2.2 A接口各层简介.......................................................................................................1-31.3 Abis接口............................................................................................................................1-91.3.1 概述........................................................................................................................1-91.3.2 Abis接口各层协议介绍..........................................................................................1-121.4 Um接口...........................................................................................................................1-181.4.1 概述......................................................................................................................1-181.4.2 层一(物理层)....................................................................................................1-191.4.3 层二(数据链路层).............................................................................................1-191.4.4 层三......................................................................................................................1-21第1章信令基础1.1 接口概述BSS对外的接口都是标准接口,包括MS与BSS之间的Um接口、BSS与MSC之间的A接口,这些接口协议和规程都在ETSI协议中有严格和完备的规定。
信令的基础知识及实际应用
以下对信令的介绍将分两部分进行,第一部分将介绍信令的基础性知识如:SCCP,TCAP,MAP,BSSAP等;第二部分将重点介绍这些基础性知识在实际中的应用;对第一部分的很好理解是顺利掌握第二部分的有利条件,反过来对第二部分的学习也将加深我们对第一部分的了解。
第一部分:信令的原理性知识关键词:接口,信令,SCCP,TCAP,MAP,SCCP说明:由于信令部分原理性的知识很多,因此在介绍中将分重点掌握与一般了解两种图标予以标注。
没有标注部分的重要性介于两者之间。
重点掌握:Array是学习第二部分的必要条件一般了解:有助于您更深层次的掌握信令应已经掌握的知识:MTP,TUP学习后应达到的目标:能通过分析信令迅速定位故障。
第一部分第一章:SCCP在这一章中我们将讨论A:SCCP在七号信令中的位置B:MTP寻路的局限性C:SCCP的特点和功能D:SCCP的消息和原语E:SCCP的寻址与选路其中A,B是为了引出SCCP做铺垫,C,D是SCCP的具体内容,E是SCCP的实际应用。
第一节,SCCP(信令连接控制部分)在OSI中的位置以OSI七层模型的概念来看一下SCCP的位置:性是显而易见的,但是我们为什么要引入SCCP,是否是因为MTP寻路功能的局限性致使我们要引入SCCP呢?第二节,MTP 寻路的局限性在这一节中我们将讨论MTP的局限性,为引出SCCP做好准备。
MTP是电话通信网理想的信令系统,在电话应用中所有信令消息都和呼叫电路有关,消息的传输路径一般和相关的呼叫连接路径有固定的对应关系。
但是,随着通信新业务的不断发展,越来越多的网络业务需要和远端网络节点直接传送控制消息,这些消息和连接电路无关,有些甚至与呼叫无关,如GSM中移动台和HLR,VLR之间的消息传输;有些虽然与呼叫直接相关,但是消息传输路径不一定要和呼叫连接路径相同也不要求有某种确定的对应关系。
若仍然用MTP和TUP的四级结构传送上述的消息,会带来以下问题:一,MTP是根据DPC和SIO(Service Indicator--业务指示语)来选择路由并确定终端用户的,这一寻址功能具有以下的局限性:a:SPC(信令点编码)不是国际统一编码,它由信令点所在网定义。
LTE信令基础知识
网络发起的paging流程(S_TMSI寻呼)
UE在IDLE模式下,当网络需要给该UE发送数据 (业务或者信令)时,发起寻呼过程。
S-TMSI:SAE临时移动用户标识
相互转化:
➢ UE完成RRC连接建立后,从空闲模式转到连接模式
➢ 当RRC连接释放后,UE从连接模式到空闲模式
空中接口协议架构
协议分层: ➢ 物理层:数据纠错和重传,提供物理信道 ➢ MAC(物理接入控制)层:物理信道和逻辑信道的映射,信息的交互 ➢ RLC(无线链路控制)层:RLC负责可靠性和正确性数据传输 ➢ PDCP(分组数据汇聚协议)层:可靠性和正确性数据传输 ➢ RRC(无线资源控制)层:负责UE与eNode B间的信令交互
空中接口协议架构
空中接口协议栈根据用途分为:
用户平面协议栈 控制平面协议栈
用户平面协议栈
组成:由用户面由UE与 eNode B的对等协议层组成
功能: UE与eNode B之间数 据传输、数据完整性保护、头 压缩、加密、调度、ARQ和 HARQ数据重传
控制平面协议栈
组成:NAS层在UE和MME间 形成对等层;其它层在UE和 eNode B间形成对等层
消息1-5:建立RRC的连接 消息6,9:建立S1的连接 消息9:该消息为MME向
eNB发起的初始上下文建 立请求,请求eNB建立承 载资源,同时带安全上下 文,可能带用户无线能力、 切换限制列表等参数
开机附着流程(正常)
消息13-15:eNB发送完消息 13,不需要等到接收消息14,直 接发送消息15 消息15、16:配置完数据/信 令无线承载后,再进行的RRC连 接重新设置,这样控制面才通知 用户面的资源可用 消息21-25:发生有一定条件, 这里是因为检测到User Inactivity ,UE才进行上下文释 放
信令
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图1信令
定义
严格地讲,信令是这样一个系统,它允许程控交换、络数据库、络中其它“智能”节点交换下列有关信息: 呼叫建立、监控(Supervision)、拆除(Teardown)、分布式应用进程所需的信息(进程之间的询问/响应或 用户到用户的数据)、络管理信息。信令是在无线通信系统中,除了传输用户信息之外,为使全有轶序地工作, 用来保证正常通信所需要的控制信号。
按其用途分为用户信令和局间信令两类。用户信令作用于用户终端设备(如机)和局的交换机之间,后者作用 于两个用中继线连接的交换机之间。
局间信令分类主要有随路信令和共路信令,随路信令就是说信令就附在计算机络或是络上,不需要重新建一 个络,而共路信令则是需要重新建设一个信令(主要是在局端之间),例如打:当我们开始打的时候,拿起机时 就有信号传到当地的电信局端,一系列交换后,本局端就先在络上发送信令,等对端收到信回应一个信令同意通 话,此时络上传输信令功能就算完成了,开始传输语音信号,就可以通话了。等结束的时候,同样需要通过信令 来控制电路拆除。
分类
在通信中,信令可以采用共路信令,也可以采用随路信令。所谓共路信令是指信令在传输时,设有专用的信 令传输的传输信道;而随路信令则是信令与信号在同一个信道上传输的方式。
按信令信号的形式来分,信令也可以分为数字信令和音频信令两种。由于数字信令具有速度快、容量大、可 靠性高等一系列明显的优点,它已成为目前公用移动通信中采用的主要形式。
作用
信令不同于用户信息,用户信息是直接通过通信络由发信者传输到收信者,而信令通常需要在通信络的不同 环节(基站、移动台和移动控制交换中心等)之间传输,各环节进行分析处理并通过交互作用而形成一系列的操作 和控制,其作用是保证用户信息的有效且可靠的传输,因此,信令可看作是整个通信络的控制系统,其性能在很 大程度上决定了一个通信络为用户提供服务的能力和质量。
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第1章信令基础1.1 接口概述BSS对外的接口都是标准接口,包括MS与BSS之间的Um接口、BSS与MSC之间的A接口,这些接口协议和规程都在ETSI协议中有严格和完备的规定。
BSS的各个网元(BTS、BSC)之间的接口以及BSS与OMC的接口都是内部接口,与设备供应商的实现有关。
其中ETSI对BTS与BSC之间的Abis接口也做了许多规定,但不够完备。
图1-1是GSM系统信令模型,每个接口总体介绍如下:MS:移动台BTS:基站收发信台BSC:基站控制器MSC:移动交换中心CM:接续管理MM:移动性管理RR:无线资源管理MTP:消息传递部分SCCP:信令连接控制部分LAPD:D信道上链路接入规程LAPDm:Dm信道上链路接入规程BSSMAP:基站子系统应用管理部分BTSM:BTS管理图1-1GSM系统信令模型1. A接口A接口定义为网路子系统(NSS)与基站子系统(BSS)间的通信接口,就是移动业务交换中心(MSC)与基站控制器(BSC)之间的接口,物理链路采用标准的2.048Mb/s的数字传输链路实现。
此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。
2. Abis 接口 Abis 接口定义了基站子系统(BSS)中基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)之间的通信标准,用于远端互连方式。
它们之间采用标准的2.048Mb/sPCM 数字链路来实现。
此接口支持所有向用户提供的服务,并支持对BTS 无线设备的控制和无线频率的分配。
3. Um 接口 Um 接口(空中接口)定义为移动台与基站收发信台(BTS)之间的通信接口,用于移动台与GSM 系统的固定部分之间的互通,物理链路是无线链路。
此接口传递的信息主要包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。
1.2 A 接口1.2.1 概述 A 接口是BSC 与MSC 之间的接口,由于该接口可能涉及到多个厂家的产品的互联,所以它是GSM 规范中一个标准的接口。
GSM 系统在A 接口采用七号信令系统。
A 接口从物理上而言是BSC 与MSC 之间的中继电路与中继接口,A 接口信令协议参考模型如图1-2所示。
AB S S M S CDTAP :直接传输应用部分 MTP :消息传递部分 SCCP :信令连接控制部分BSSAP :基站子系统应用部分 BSSMAP :基站子系统应用管理部分图1-2 A 接口信令协议参考模型图1.2.2 A接口各层简介1. 物理层A接口的物理层为75Ω(同轴电缆)或者120Ω(双绞线)的电缆,速率为2Mbit/s。
其特征包括:●2Mbit/s的传输速率符合G. 703;●帧结构、同步和定时符合G. 705;●故障管理符合G. 732;●CRC4 校验符合G. 704。
2. 消息传递部分(MTP)MTP的主要功能是在信令网中提供可靠的信令消息传递,并在系统和信令网故障情况下,为保证可靠的信息传递而作出响应,采取措施避免或减少消息丢失、重复及失序。
MTP需要遵循ITU-T建议Q.701~710的标准。
MTP由信令数据链路功能、信令链路功能和信令网功能三个功能级组成。
(1) 信令数据链路功能级信令数据链路功能级(第一级)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。
信令数据链路是用于传递信令的双向传输通路,由同一数据速率在相反方向工作的两个数据通路组成,其速率为64kbit/s,一般占用一条中继的16号时隙,具体时隙由BSC与MSC双方协商而定。
该时隙可通过数据配置建立一条半永久连接通路。
信令数据链路是七号信令的信息载体,它的一个重要特性就是信令链路应是透明的,即在它上面传送的数据不能有任何的改变,因此,信令链路中不能接入回声消除器、数字衰减器、A/u率变换器等设备。
(2) 信令链路功能级信令链路功能级(第二级)规定了把信令传送到数据链路的功能和程序,是与第一功能级共同实现两个直接相连的信令点之间,信令消息的可靠传输。
相邻信令点之间的数据链路,由于长距离传输会造成一定的误码。
而CCS7信令消息编码不允许有任何差错。
第2功能级的作用就是在第1功能级有误码的情况下,保证消息编码的无差错传递。
第二级功能包括信令单元分界、信令单元定位、差错检出、差错校正、初始定位、处理机故障、第二级流量控制和信令链路差错率监视等八大功能。
(3) 信令网功能级信令网功能级(第三级)是在信令网无论处于正常还是异常情况下,通过对信令网的路由和性能的控制保证消息能可靠地传递相应的用户部分。
信令网功能划分为信令消息处理和信令网管理两部分。
①信令消息处理信令消息处理功能保证一个信令点的某用户部分发出的消息能发送到适当的信令链路或用户部分。
在BSS系统中,其用户部分只有SCCP。
信令消息处理功能由消息路由、消息鉴别和消息分配三部分组成,如图1-3所示。
图1-3信令消息处理流程图●消息路由消息路由(MRT,Message Routing)部分完成消息路由的选择,也就是利用路由标记中的信息(目的信令点DPC和信令链路选择码SLS),为信令消息选择一条信令链路,以使信令消息能传送到目的信令点。
●消息鉴别消息鉴别(MDC,Message Discrimination)部分的功能是接收来自第二级的消息,以确定消息的目的地是否是本信令点。
如果目的地是本信令点,消息鉴别部分将消息传送给消息分配(MDT)部分,如果目的地不是本信令点,消息鉴别部分将消息发送给消息路由(MRT)部分。
●消息分配消息分配(MDT,Message Distribution)部分的功能是将消息鉴别部分发来的消息,分配给相应的用户部分以及信令网管和测试维护部分。
②信令网管理信令网管理功能在信令网故障时重组信令网结构,维持和恢复消息信令单元的正常传递。
信令网管理由信令业务量管理、信令链路管理和信令路由管理三部分组成。
●信令业务管理信令业务管理(STM,Signaling Traffic Management)的目的是在信令网发生故障时用于将信令数据从一条链路或路由转移到另一条或多条可用的链路或路由,或在信令点发生拥塞的情况下临时减少信令业务。
●信令链路管理信令链路管理(SLM,Signaling Link Management)的目的是在信令网中恢复、启用和退出信令链路,并保证能够提供一定的预先确定的链路群的能力,一般由人机命令创建信令数据链路和信令终端的连接关系。
信令系统的操作不能自动变更上述连接关系。
●信令路由管理信令路由管理(SRM,Signaling Route Management)的目的是保证可靠地在信令点间交换有关信令路由可用性的信息,以便对信令路由进行闭塞或解除闭塞,主要由禁止传递、允许传递、受控传递和受限传递、信令路由组测试、信令路由组拥塞测试等程序组成。
3. 信令连接控制部分(SCCP)SCCP的设计宗旨是和MTP的第三级相结合,提供比较完善的网络层功能,为任何形式的信息交换提供可靠服务。
SCCP提供的网络层业务分为两大类,即无连接业务与面向连接业务。
无连接业务指用户事先不建立信令连接,利用SCCP和MTP的路由功能直接在信令网中传递数据信息,适于传送少量数据。
面向连接业务指预先建立信令连接,不需要SCCP的路由选择而直接在信令连接上传送数据,其适于传送大批量数据,且有效缩短批量数据的传输时延。
SCCP还具有一定的路由功能与网络管理功能。
SCCP的路由功能主要是根据DPC(目的信令点编码)、SSN(子系统号)和GT(全局码)等地址信息进行寻址。
其中DPC是MTP采用的目的地信令点编码,SSN为子系统号,用来识别同一节点中的不同SCCP用户,例如ISUP、MAP、TCAP、BSSAP 等,借此可以弥补MTP部分用户少的不足,扩大寻址范围。
BSS不采用GT 寻址方式,此处不作介绍。
SCCP的网络管理功能主要实现信令点状态和子系统状态管理、主备用子系统切换、状态信息的广播及子系统状态测试。
SCCP管理(SCMG)是在网络故障或拥塞的情况下,通过重新选取路由或调节业务量来维持网络的功能。
SCCP遵循ITU-T建议Q.711~716的标准。
4. BSSAP(1) 协议概述BSSAP协议被用做A接口规范,其描述了两类消息:BSSMAP消息和DTAP 消息,其中BSSMAP消息负责业务流程控制,需要相应的A接口内部功能模块处理。
对于DTAP消息,A接口仅相当于一个传输通道,在基站子系统侧,DTAP消息被直接传递至无线信道;在移动交换子系统侧,DTAP消息被传递到相应的功能处理单元。
BSSAP协议所遵从的规范有:ETSI GSM 08.08规范以及ETSI GSM 04.08规范。
(2)典型消息内容①DTAP消息根据移动交换子系统处理DTAP消息的功能单元,可以将DTAP消息分为移动管理(MM)消息和呼叫控制(CC)消息。
移动管理(MM)消息包括有关鉴权、CM业务请求、识别请求、IMSI分离、位置更新、MM状态、TMSI再分配等的消息。
呼叫控制(CC)消息包括有关提醒、呼叫进行、连接、建立、修改、释放、断连、通知、状态查询、启动DTMF等的消息。
②BSSMAP消息BSSMAP消息可以分为无连接消息和面向连接消息。
●无连接消息包括有关闭塞/解闭、切换、资源、复位、寻呼等的消息。
闭塞/解闭类消息包括闭塞、闭塞证实、解闭以及解闭证实消息;群闭塞/解闭类消息包括群闭塞、群闭塞证实、群解闭以及群解闭证实消息。
切换类消息包括切换侯选者询问和切换侯选者询问响应消息。
资源类消息包括资源请求和资源指示消息。
复位类消息包括复位和复位证实消息。
●面向连接消息包括有关指配、切换、清除以及加密等的消息。
指配类消息包括指配请求、指配完成以及指配故障消息。
切换类消息包括切换请求、切换请求证实、切换命令、切换完成以及切换故障消息。
清除类消息包括清除请求、清除命令以及清除完成消息。
加密类消息包括加密模式命令和加密模式命令完成。
(2) BSSAP协议功能流程BSSAP协议可以使用SCCP面向连接和无连接两种形式来实现自己的功能,当MS和网络侧需要在无线资源上交换与业务有关的信息,而在MSC与BSS 间又不存在与此MS相关的SCCP连接时,就必须建立一个新的连接。
进行外部切换时也需要建立一个新的连接。
有两种连接建立情况:●在无线信道上建立一个新的连接:随着MS在RACH上发送“接入请求”消息,BSS为MS分配一个专用无线资源(DCCH或TCH),在被分配的资源的SDCCH(或FACCH)建立起第2层连接后,BSS就启动连接建立。
●MSC决定执行一个外部切换(目标BSS可能是原BSS),则必须向目标BSS预定新的DCCH或TCH,此时MSC启动连接建立。
利用连接或无连接消息,BSSAP协议主要完成表1-1中所示的功能流程:表1-1BSSAP主要功能1.3 Abis接口1.3.1 概述Abis接口是BTS与BSC之间的接口,遵循GSM规范08.5X系列的要求。