gm0001.02gsm信令基础(v3.2)

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1、课程说明课程说明课程说明课程说明 课程介绍 本教材适用于华为M900/M1800数字蜂窝移动通信系统NSS和BSS侧 本课程介绍CCS7信令系统主要就CCS7信令系统的功能级结构展开重点 讲解了MTP的三个功能级SCCP的提供的网络服务业务寻址编路功能业 务接口以及SCCP的消息结构TUP消息格式以及TUP在MSC中特点简单介 绍了TCAP和MAP部分 课程目标 完成本课程学习学员能够掌握 ?GSM系统接口和协议的基础知识 ?七号信令系统的基本概念和功能级结构 ?消息传递部分MTP的三级结构以及各部分功能 ?信令连接控制部分SCCP的寻址选路功能 ?TUP的消息格式 ?TUP在MSC中的特点

2、相关资料 M900/M1800数字蜂窝移动交换系统 技术手册 M900/M1800数字蜂窝移动基站系统 技术手册 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 1 第一节第一节第一节第一节 GSM信令系统信令系统信令系统信令系统简介简介简介简介 我们已经知道数字蜂窝移动通信系统由NSSBSSOSS三大子系统和 MS组成但这只是根据功能划分的物理上的组合大多数功能是分布在不同 的设备中的这样在执行任务时就需要交换信息协调动作分散的设备需 要相互配合才能完成某项任务设备或各个子系统之间必须通过各种接口按 照规定的协议实现互连 在通信系统中我们把协调不同实体所需的信息称 为信令信令系

3、统指导系统各部分相互配合协同运行共同完成某项任务 GSM系统中,信令消息具体体现在接口的协议和规范上我们先从子系统互连 和接口的分层模式来说明GSM系统中主要协议的结构和相互关系 1.1 接口和协议 接口代表两个相邻实体之间的连接点而协议是说明连接点上交换信息需要 遵守的规则两个相邻实体要通过接口传送特定的信息流这种信息流必须 按照一定的规约也就是双方应遵守某种协议这样信息流才能为双方所理 解不同的实体所传送的信息流不同但其中也可能有一些共同性因此 某些协议可以用在不同的接口上同一接口会用到多种协议图1-1表示了在 无线接口Um接口上存在的不同协议其中SS规程用于移动台对HLR设置 补充业务的

4、参数MM和CM用于移动台和MSC/VLR之间交换用户移动性管 理信息和通信接续信息RR用于移动台和BSC之间交换无线资源分配信息 ? HLR MSC/VLR BTS BSC SS MM+CM RR 图1-1 通过无线接口的各种协议 一种协议在传送过程中可以通过若干个接口例如上述MM和CM协议在移动 台传送到MSC/VLR过程中至少要通过无线接口Abis接口和A接口 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 2 图1-2表示了GSM系统的信令结构横向是根据物理的设备从最左边移动台开 始顺次接入系统的各种系统的各种地面设施纵向对应于各个功能层面从 最低的传输层开始逐步到各种高层

5、面 MSBTSBSCMSC/VLR HLR GMSC 传输层 RR MM CM 图1-2 GSM系统的信令结构 让我们先来看无线接口它们涉及到GSM系统中的许多重要协议最底层是 BTS和MS之间的传输层然后是无线接口第二层的数据链路层和第三层的应 用层其中包括协议RR无线资源管理此协议也出现在Abis接口和 A接口上从这里可以看出BTS和BSC这些设备对有些信令的交换是透 明的它们的作用只是传递信息并不做处理 对于网络一侧的内部连接各设备都具备单一的接口即用CCS7信令网支持 相互间的信令交换 1.2 GSM系统中的接口和协议 在GSM系统中,信令消息在不同的接口有不同的形式也就是有不同的信令

6、协 议为什么采用不同的协议呢比较直观的原因之一是为了得到优化这一 点表现在无线接口上另一个原因就是迁就已经存在的标准 图1-3表示GSM系统的信令模型 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 3 CC MM RR LAPDm Sign. Layer 1 L3 L2 L1 LAPDm Sign. Layer 1 LAPD Sign. Layer 1 RR?BTSM MS Um LAPD Sign. Layer 1 SCCP MTP BTSM RR A-bis BTSBSC BSSMAP SCCP MTP MSC A CC MM BSSMAP 图1-3 GSM系统信令模型 从

7、信令模型中可以看出GSM系统中不同接口上使用了不同的协议从链路 层看分别涉及MS和BTS之间的LAPDmBTS与BSC之间的LAPD以及七 号信令系统中的MTP2协议信令协议与设备结构是无关的只是用于MS与 网络之间建立的一种约定以支持RRMMCM功能的执行 RR管理涉及多个接口和实体BSC与MSC之间的接口协议称为BSSMAP BSS移动应用部分用以支持各种连接处理和切换过程其承载方式是 A接口上的CCS7信令协议BTS与BSC之间的协议称为RSM无线分系统管 理用于支持分配传输路径和测量报告处理其承载方式是Abis接口上的 LAPD信令协议BTS与MS之间的协议称为RIL3-RR无线接口第

8、三层RR协 议它只是整个第三的层实体的一部用于支持无线连接处理和测量报告 处理其载体是Um接口上的LAPDm信令协议 对于MM和CMBTS和BSC不对这类消息进行处理涉及到MM和CM的设备 主要是移动台以及HLR和MSC/VLR我们把这类消息称为DTAP消息通过 A接口能够传递两类消息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从NSS到BSS侧DTAP消息被直接传递至无线 信道从BSS到NSS侧DTAP消息被传递到相应的功能处理单元对A接口 来说DTAP消息是透明的关于A接口的协议和规范在信令

9、高级课程中会 详细描述 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 4 另外在这里需要说明的是GSM各个接口的协议和承载方式各不相同 我 们在信令初级课程中从第二节到第八节着重讨论在GSM网络子系统和A接口中 所使用的七号信令系统 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 5 小结 本节对GSM信令系统做了简单介绍 习题 请画出GSM系统的信令结构 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 6 第二节第二节第二节第二节 七号信令系统概述七号信令系统概述七号信令系统概述七号信令系统概述 2.1 共路信令的概念和特点 我们已经知道,数字蜂窝

10、移动通信系统由NSSBSSOSS三大子系统和MS组 成,但这只是根据功能划分的物理上的组合,大多数功能是分布在不同的设备中 的,这样在执行任务时就需要交换信息,协调动作 在通信系统中我们把协 调不同实体所需的信息称为信令信令系统指导系统各部分相互配合协同 运行共同完成某项任务GSM系统采用七号信令系统让我们先对七号信 令系统做一简单回顾 七号信令系统即CCS7信令系统也就是说七号信令系统首先是共路信令系统 那么您还记得什么是共路信令吗 2.1.1 共路信令的概念 信令信道和业务信道完全分开,在公共的数据链路上以消息的形式传送所有中 继线和所有通信业务的信令信息,这就是共路信令系统的基本特征也许

11、图 2-1会有助于您理解 交换网络交换网络 信令设备信令设备公共控制公共控制 交换机A 交换机B话路 数据链路 图2-1 共路信令系统 CCS7信令消息实际上就是通信网上各节点比如交换机控制处理器之间通 信的数据分组在线路信令链路上以分组交换的原理传送信令因此 CCS7信令网本质上为数据通信网是一种特殊的分组交换网它形成了一个 独立的七号信令网 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 7 在2M一次群数字中继传输线路上采用其中的一个时隙64kbpsTS0除外 作为信令信道我们一般称为信令链路大部分时隙作为业务信道比如传 送话音信息时我们称为话路 当然在模拟传输线路上也可以

12、传送七号信令它借助MODEM发送信令消息 典型速率为2400bps和4800bps 2.1.2 共路信令系统的特点 和随路信令系统相比共路信令系统具有以下优点 ?信道利用率高 ?信令传送速度快 ?信令容量大 ?应用范围广泛,可支持ISDN移动通信智能网等业务 ?信令网与通信网分离便于维护和管理 ?可方便的扩充新的信令规范适应未知业务发展 但这些优点也对共路信令系统提出一些特殊要求 ?信令链路利用率高信令链路必须有极高的可靠性 ?信令系统须具有完备的信令网功能和安全性措施 ?信令畅通并不意味着话路畅通共路信令系统应具有话路导通检验功能 2.2 CCS7信令网 信令网是逻辑上独立于通信网专门用于传

13、送信令的网络只有共路信令系 统才有信令网的概念 先让我们熟悉信令网的组成和基本概念吧 2.2.1 基本术语 信令网由信令点信令转接点和互连的信令链路组成在物理上和通信网是 融为一体的它是一种支撑网图2-2是我国信令网的三级结构示意图: 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 8 HSTP LSTP SP 图2-2 我国信令网的三级结构 下面我们就对信令网的组成三要素分别进行解释: 信令点SP是信令消息的起源点和目的点通常信令点就是通信网中的 交换或处理节点例如交换机操作维护中心网络数据库等常用符号 表示在特殊情况下一个物理节点可以定义为逻辑上分离的两个信 令点比如国际出入

14、口局即要做国内信令网的一个信令点又要做国际信 令网中的一个信令点常称为网关点 信令点以信令点编码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 具有转接信令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常用符号”表示 STP用信令点编码来标识 STP分为独立的STP和综合的STP STP在三级信令网中分为低级信令转接点LSTP和高级信令转接点 HSTP 信令链路Signalling Link连接各个信令点信令转接点传送信令消息 的物理链路称为信令链路 相同属性的信令链路组成一组链路集到同一局向的所有链路可属一个链路 集也可属

15、多个链路集但两个相邻的信令点之间的信令链路只能属于一个 链路集 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 9 对于相邻两信令点之间的所有链路需对其统一编号称为信令链路编码 SLC它们之间编号应各不相同而且两局应一一对应对于到不同局 向的信令链路可有相同的链路编码 2.2.2 信令传送方式 在七号信令系统中采用两种信令传送方式 直联方式 两个信令点之间通过直达信令链路传递消息 此时话路和信令链 路是平行的如图2-3 话路 链路 SPSP 图2-3 直联方式 准直联方式 两个信令点之间通过预先设定的多个串接的信令链路传递消息 如图2-4 STP SPSP 链路 链路 话路 预先

16、设定 图2-4 准直联方式 小 结 本节主要介绍了共路信令的基本常识以及七号信令网的基本概念为学习以 后的七号信令系统各个功能级结构打下基础 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 10 习 题 1请简述共路信令系统的基本特征 2七号信令网的组成三要素是什么 3七号信令系统采用哪两种信令传送方式 课程 GM 0001.02 Issue 3.2GSM信令基础 11 第第第第三三三三节节节节 七号信令系统的功能级结构七号信令系统的功能级结构七号信令系统的功能级结构七号信令系统的功能级结构 3.1 功能级结构原理 七号信令系统的总体目标是提供一个国际标准化的通用的信令系统 七号信 令系统的通用性决定了整个系统必然包含许多不同的应用功能 因此七号信 令采用了模块化的功能结构实现了在一个系统框架内多种应用并存的灵活 性对于一种应用来说只用到系统的一个子集根据这一思想CCITT于 1980年首次提出将CCS7系统划分