《SS7信令协议栈.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SS7信令协议栈.doc（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、SS7信令协议栈2007-08-29 10:483.1 SS7信令协议栈协议是通过网络传送数据的规则集合。 协议栈也就是协议的分层结构，协议分层的目的是为了使各层相对独立，或使各层具有不同的职能。SS7协议一开始就是按分层结构的思想设计的，但SS7协议在开始发展时，主要是考虑在数字电话网和采用电路交换方式的数据通信网中传送各种与电路有关的信息，所以CCITT在80年代提出的SS7技术规范黄皮书中对SS7协议的分层方法没有和OSI七层模型取得一致，对SS7协议只提出了4个功能层的要求。这4个功能层如下： 物理层：就是底层，具体是DS0或V.35。 数据链路层：在两节点间提供可靠的通信。 网络层：
2、提供消息发送的路由选择.。 用户部份应用部份：就是数据库事务处理，呼叫建立和释放。 但随着综合业务数字网（ISDN）和智能网的发展，不仅需要传送与电路有关的消息，而且需要传送与电路无关的端到端的消息，原来的四层结构已不能满足要求。在1984年和1988年的红皮书和蓝皮书建议中，CCITT作了大量的努力，使SS7协议的分层结构尽量向OSI的七层模型靠近。 下图图示了SS7信令协议栈： MTP1(消息传递部分第一层)：即物理层。MTP1(消息传递部分第二层)：即数据链路层。MTP1(消息传递部分第三层)：即网络层。 SCCP（信令连接控制部分） TCAP（事务处理应用部分）ISUP（ISDN用户部
3、分）TUP（电话用户部分） MTP1 MTP1是SS7协议栈中的最底层，对应于OSI模型中的物理层，这一层定义了数字链路在物理上，电气上及功能上的特性。物理接口的定义包括：E1，T1，DS1，V.35,DS0，DS 0A（56K）。 MTP2 MTP2确保消息在链路上实现精确的端到端传送。MTP2提供流控制，消息序号，差错检查等功能。当传送出错时，出错的消息会被重发。MTP2对应OSI模型中的数据链路层。 MTP3MTP3在SS7信令网中提供两个信令点间消息的路由选择功能，消息在依次通过MTP1，MTP2，MTP3层之后，可能会被发送回MTP2再传向别的信令点，也可能会传递给某个应用层，如：S
4、CCP或ISUP层。MTP3还提供一些网管功能的支持，包括：流量控制，路由选择和链路管理。MTP3对应OSI模型中的网络层。 SCCP（信令连接控制部分）SCCP位于MTP之上，为MTP提供附加功能，以便通过SS7信令网在信令点之间传递电路相关和非电路相关的消息，提供两类无连接业务和两类面向连接的业务。 无连接业务是指在两个应用实体间，不需要建立逻辑连接就可以传递信令数据。面向连接的业务在数据传递之前应用实体之间必须先建立连接，可以是一般性的连接，也可以是逻辑连接。 SCCP以全局码（GT）的形式扩展SS7协议的寻址能力和路由能力，这些扩展基于被叫号码的寻址信息。 TCAP（事务处理应用部分）
5、TCAP允许应用调用远端信令点的一个或多个操作，并返回操作的结果。比如：数据库访问或远端调用处理命令等。使用SCCP无连接业务（基本的或有序的），TCAP 在两个用户应用之间提供事务处理对话。 ISUP（ISDN用户部分）ISUP在交换局提供基于电路的连接，它直接和MTP3层通信。 ISUP提供基础电信业务，包括连接建立，监示和释放。 TUP（电话用户部分）在ITUTS标准里，TUP和ISUP功能相似，提供相似的业务（如：呼叫建立和拆除）。TUP提供的业务比ISUP少，不支持ISUP中某些业务类别，比如：非话音业务和补充业务，还有，TUP不传递与电路无关的消息包。 TUP与ISUP比较 o 应
6、用范围：TUP主要用于南美洲，墨西哥，亚洲和东欧国家。而ISUP用于其他地方的国家。 o ISUP比TUP提供更丰富的业务，特别是非话音数字业务。 o TUP和ISUP都提供快速的呼叫建立和拆除；都在呼叫请求消息里包含主叫号码。 总的来说，TUP和ISUP的基本功能相同，ISUP能提供更多的业务，它们分别在不同的国家得到了应用第二课 SS7信令系统网络简介2008-09-24 12:03课程目的： 描述SS7信令网络的基本元素： o 信令点（SSP，SCP，STP） o 链路和链路集 o 路由和路由集 计算一条信令链路的信息传输容量 论述SS7信令拓普结构的可靠性 认识ANSI和ITUT的信令
7、点编码标准 概述, 信令点，信令转接点，链路和链路集 2.1 SS7信令系统筒介由于随路信令系统传送速度慢，信息容量小，在通话期间不能传送信令，无法扩展新的通信业务，不能满足现代通信网对信令系统的要求。随着信通技术的发展，出现了公共信道信令技术。公共信道信令技术的基本特征是将通话信道和信令信道分离，在单独的数据链路上以信令消息单元的形式集中传送信令信息。SS7信令就是公共信道信令。在中国国内SS7信令被叫作No.7(读作七号)信令。SS7信令系统是国际电信联盟（ITU）的标准，在国际上大部份国家得到了应用，是目前通信领域应用最广的信令系统。SS7信令系统能满足多种通信业务的要求，当前的主要应用
8、有： 传送电话网的局间信令。 传送电路交换数据网的局间信令。 传送综合业务数字网的局间信令。 在各种运行，管理和维护中心传递有关的信息。 在业务交换点和业务控制点之间传送各种控制信息，支持各种类型的智能业务。 传送移动通信网中与用户移动有关的各种控制登记信息。 2.2 SS7信令网概述 SS7信令网是用于传递通信消息的数据网络，它由许多各种信令点和连接信令点的链路构成。信令网的节点叫信令点（SP）。所有信令点都能接收消息并判断这一消息是发给本节点还是汇接到别的信令点。这种决定可以由交换设备完成，也可由一台附属计算机完成。信令点间传送信令的通道叫链路，链路是双向的，同时具有发送和接收消息的能力。
9、SS7信令网通过数据包发送消息，这些消息可以是：呼叫建立消息，电路管理消息，网络管理消息，也可以是数据库访问消息或远端功能调用消息。在本课程的开头，我们用图解来说明SS7信令网呼叫建立和拆除的消息流程。呼叫建立也包括数据库的访问，比如由被叫号码查找路由信息。SS7信令网提供消息汇接功能，能根据数据库中地址把消息发往相应的地方。有些消息用于维持SS7信令网的连接和运行，比如：网络某部分链接中断时的路由重选消息。2.3 信令点（SP）信令点是SS7信令网中处理控制消息的节点，产生消息的信令点为该消息的源信令点，接收消息的信令点为该消息的目的信令点。有以下三类信令点：业务交换点是信令消息的产生或终结
10、点，实质上就是本地交换系统（或交换中心CO），它发起呼叫或接收呼入。以另一种方式说，当一个交换中心具有SS7信令接入能力时，它就是一个业务交换点。业务交换点把语音交换系统信号转换成SS7消息。业务交换点利用数据库调用远端功能（通过SS7网络发送数据库查询命令）。业务控制点（SCP）是典型的访问数据库服务器，一个SCP总是要连接到一个STP（信令转接点；以下讨论）。用于线路信息，800号码路由，归属定位寄存器（无线网络）等的数据库都是以子系统号作为参照的。 每个SCP都有一个应用，用于根据子系统号码查找需要的数据库。信令转接点完成路由器的功能，它们一般不产生消息，它们查看每一个由SSP发来的消息
11、，然后通过网络把每一个消息交换到它们要去的地方。STP把其它信令点和网络连接在一起组成更大的网络。2.4 信令转接点（STP）如果没有信令转接点（STP），那么： 每个信令点间都要有链路直接相连，当一个网络很大时，就需要数量非常庞大的链路数，无法实现。 每个交换局都要维护包含网络中所有节点信息的路由表， 当一个网络很大时，维护的工作量就会变得难以想象。 所以STP在国内信令网中很重要，它不但能把不同的网络连接起来，还能把国际间的网络连接起来。国内网间STP信令点没有把消息转换成其他协议或协议变化的能力。网关STP信令点才有这样的转换功能。网关STP信令点主要用作： 国内协议和国际协议的标准转换
12、。 为小型网络连接转换协议。 网络安全的消息监示。 下图图示了STP和SSP的连接结构，其中1.1.3为STP，其它为SSP。 2.5 链路和链路集两个信令点（包括SSP，SCP和STP）之间由链路连接起来，两个信令点之间可以有一条或多条链路，一条或多条链路组成链路集，两个信令点之间可以有一个或多个链路集。下面以图示说明链路和链路集：图中红色框内的网络包括SCPx,STP1和STP2三个信令点。链路1和2构成SCPx和STP1之间的链路集。链路3构成SCPx和STP2之间的链路集。2.6 组合链路集仍参照上面链路集中图示，图中： STP1和STP2是一对冗余信令点，它们之间有一条链路相连，用绿
13、色线标示。 SCPx有链路同时连接到STP1和STP2这对冗余信令点。 STP1和STP2不仅组成一对信令点，而且都和SCPx邻接。 当一个信令点同时链接到一对冗余信令点，这些链路就构成了组合链路集。在上图中，SCPx由链路1，2，3连接到一对冗余信令点STP1和STP2，所以链路1，2，3构成一个组合链路集。信令点间的数据流量不但由它们的链路集分担，它们之间的组合链路集也分担数据流量。第二课 SS7信令系统网络简介 链路的类型，链路的容量，可靠性，信令点编码，路由和路由集 2.7 链路的类型下图显示了各种类型的链路，各种类型的链路在物理上都是DS1或T1或E1中的一个时隙。这些链路类型 的定
14、义和具体连接两节点的链路配置有关，定义这些链路类型的目的，是为了更好地管理网络，特别是为了减少网络中断的可能。为了提高网络的可靠性，必需要有多个通道可以传送消息。在ANSI和ITUT的标准里，都有相应的规则说明如何通过各种类型的链路传递消息，（如下图所示的网络中，当从SSP1往SSP2发消息时，首先试图从A链路发送消息，如果消息发送不出去，再试从F链路发送）。以及如何避开网络瓶颈传递消息。上图中所示的链路类型，分别是：A链路是访问链路，是指连接SSP或SCP到STP的链路。图中红色线条所示。B链路是桥接链路，是指连接不同地域的两个STP的链路。图中蓝色线条所示。C链路是交叉链路，是指连接两个冗
15、余STP的链路。图中绿色线条所示。D链路是对角链路，是指通过STP连接到其它SS7网络的链路。图中棕色线条所示。E链路是扩展链路，是指连接不同地域的SSP和STP的链路。图中黄色线条所示。F链路是直连链路，是指直接连接两个SSP的链路。图中黑色线条所示。2.8 链路的容量 在通常情况下，SS7信令系统在设计时条链路的数据传输容量以其实际容量的40计算。要计算在给定数据流量下需要多少链路，必须知道： 链路的传输速率。 链路中传送消息的平均长度。 然后就能计算出每条链路的消息传输容量，再求出需要多少链路。下面给出一个计算实例：- 假定一条64kbps的DS0链路，通常以速率的40计算容量。- 64000 bits/1 byte (8 bits) = 8000 bytes/秒; 乖以 40% = 3200 bytes/秒 就是DS0的数据传输速度为 3200字节秒。- 消息的平均长度（ISUP）为 40字节。- 每条链路每秒能传送的消息条数32
