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1、第三章GSM交换优化基础对于一个现代通信网,信令是它的神经系统。七号信令规范是现代通信网的关键技术之一，是通信网的神经中枢，在电话网、移动网、智能网等通信网中已成为不可缺少的一部分.七号信令网在移动通信中发挥的作用也越来越大，对七号信令网管理和维护的要求也越来越高.随着通信的发展，信令系统的功能会变得越来越强，其本身也会越来越重要。3.1 No.7信令系统概述3.1。1 概述为使GSM系统实现国际漫游功能,必须建立规范和统一的信令网络以传递与移动业务有关的数据和各种信令信息。因此GSM系统引入7号信令系统和信令网络，也就是说，GSM系统的公用陆地移动通信网的信令系统是以7号信令网路为基础。故在
2、讨论GSM的7号信令系统时先对7号信令系统进行一下简单的介绍. No。7信令系统的功能级是参照OSI参考模型而划分的，是OSI参考模型的具体应用，首先应明确OSI参考模型。OSI开放系统互连基本参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的标准化开放式计算机网络层次结构模型.“开放”一词表示能使任何两遵守参考模型和有关标准的系统进行互连。整个开系统环境由作为信息源和宿的端开放系统及若干中继开放系统通过物理媒体连接构成。OSI参考模型的主要特性是：它是一种将异构系统互连的分层结构,提供了控制互连系统交互规则的标准框架,定义抽象结构，并非具体实现的描述.对等层之间的通信，必须遵循相应层的协议.相邻层间的
3、接口定义了原渠操作和低层向上层提供服务。所提供的公共服务是面向连接的或无线连接的数据通信服务.3。1。2 No.7信令系统的定义、组成、分层模式1、定义：CCITTNo.7信令系统是一种国际标准化公共信道信令系统。7号信令的主要特点是将信令通路与话音通路分开,而将若干条电路的信令集中在各专用于传送信令的通道上传送。CCITTNo.7信令系统的主要特点是：最适用于由存储程序控制交换局组成的数字通信网可以满足目前和未来通信网交换信令信息和其他信息的要求保证正确的信息传递顺序,无丢失和顺序颠倒可用于国际网和国内网2、基本结构7号信令系统基本上由消息传递部分和用户(使用者）部分组成.其中：MTP是一个
4、消息（信令）传递系统，为通信的用户之间提供可靠的消息传递.用户部分用以产生和接收消化各类信令消息。按业务类别,它们可分为以下几种：TUP:电话用户部分（用于PSTN网电话通信）DUP：数据用户部分（用于数据通信)ISUP：综合业务用户部分（用于ISDN网）MAP:移动电话用户部分（用于移动通信）每一部分均对应有各自的协议.所谓协议,它主要包含如下几个方面的内容：消息类型和格式、编码在各种情况下消息的收发顺序,即信令过程收到消息后节点应采取的动作与相邻层之间的层间原语参数一个采用分层结构的协议体系,由各个分层的协议组成协议消息格式必须统一，层间原语格式由开发厂商自行规定.3、分层模式7号信令的第
5、一个版本早于1980年推出，主要用于电话网，只包含四层。随着通信新业务的出现，通信网结构的变革,以及计算机技术的互相渗透和融合,越来越多的应用要求在网络节点处理机之间传送大量的与电路无磁的数据和控制信息.这促使CCITT对7号信令体系结构和协议作出重要的增补和更新.CCITT于1988年提出了新的7号信令分层结构。它从不同的角度出发，最终和ISO达成共识,采用了七层结构.OMAPINAPMAPISUPTUPDUPTCAPISPSCCPMTP3MTP2MTP1图 7号信令系统的七层结构图3。1。3 No。7信令的信令单元格式No.7信令采用数字编码的形式传递各种信令时,是通过信令消息的最小单元信
6、令单元传送的。按照信令单元的来源不同,可分为三种信令单元1、由用户产生的可变长的消息信令单元(MSU）,用于传递来自第四用户的信令消息或信令网管理消息。FCKSIFSIOLIFIBFSNBIBBSNF8 16 8n,n2 8 2 6 1 7 1 7 8发送方向13组是指MTP中的三级2、来自第三级的链路状态信令单元（LSSU）用于链路启用或链路故障时，表示链路的状态。FCKSFLIFIBFSNBIBBSNF8 16 8或2 2 6 1 7 1 7 8发送方向3、来自第二级的插入信令单元（FISU）变称填充信令单元,用于链路空或链路拥塞时来填补位置。FCKLIFIBFSNBIBBSNF8 16
7、2 6 1 1 1 7 8发送方向组成信令单元的各部分含义如下:F:标志码,采用固定码型01111110，用于每个信令单元的开始或结尾,以识别起点。BSN:后向序号BIB：后向指示比特FSN：前向序号FIB:前向指示比特BSN、BIB、FSN、FIB用在基本差错校正法中,完成信令单元的顺序控制,证实重发功能.LI：长度指示码，指示LI和CK间的字节数，用于区分三种信令单元。MSU的LI2、LSSU的LI1或2,FISU的LI0CK：校验码SF：状态标志,标志本端链路的工作状态SIO：业务信息字段SIF：信令信息字段3。2 GSM的七号信令系统3.2。1 GSM信令系统的特点完备的信令系统是GS
8、M标准的重要特色,其特点是:统一接口定义，可适应多厂商环境。特别是统一的A接口,可以使运营公司选用不同厂商生产的移动交换机和基站设备组成系统。信令系统严格分层,支持业务开放和系统互连。在网络侧,即MSC、HLR、VLR之间均采用和OSI7层结构一致的7号信令系统。在用户接入侧,即MSC和BS间及空中接口均采用和ISDN的用户网络接口一致的三层结构.网络侧信令着眼于系统互连。由七号信令支持的统一的MAP信令使GSM系统可以容易地实现广域联网和国际漫游，灵活的智能网结构便于系统引入智能精力,实现快速增值.用户侧信令着眼于业务综合接入,便于未来各类ISDN业务的引入向个人通信发展奠定基础。3.2.2
9、 应用于GSM系统的7号信令协议层结构主要讨论支持GSM的7号信令系统协议,下图为应用于GSM系统的7号信令协议层TUPISUPMAPBSSAPTCAPSCCPMTPTUP:电话用户部分 BSSAP：BSS应用部分 MAP:移动应用部分ISUP:ISDN用户部分 SCCP：信令连接控制部分 MTP：消息传递部分TCAP：事务处理应用部分图GSM信令系统结构3.2。3 GSM的7号信令系统各部分具体阐述1、MTP（message Transfer Part）消息传递部分No.7的消息传递部分是各种用户部分消息的公共运载系统,它的作用是提供一个可靠的消息传递系统,保证两个信令点对用户部分（UP）之
10、间的信令消息的可靠传递，即不应发生丢失、错序和重复。MTP只负责消息的传递，不负责消息内容的检查和解释。MTP其实包括三级与DSI的13层基本对应层1、第一级：信令数据链路功能它定义了信令数据链路即传输媒体的物理,电气和功能我以及链路至节点的接入方法。2、第二级:信令链路功能，它定义了信令消息沿信令数据链路发送和接收的过程,其作腹保证信令消息比特流在相邻两个信令点之间点到点的可靠传送,确保信令链路是无差错的信道组成的双向通路包括以下8个子功能：定界：根据定界标志识别消息的首尾定位:判别信令链路是否出现位同步失步差错检测:利用CK字段检测信号单元比特流传送是否有错差错校正：通过重发机制获得正确的
11、信号单元,借此实现差错校正初始定位：定义信令链路启用(故障后恢复使用）的控制过程信令链路差错率监视：监视信令链路质量一是初始定位差错率监视，计数绝对差错个数,二个信号单元差错率监视，计数差错的相对比率。流量控制：即拥塞控制,指的是当接收的消息过多不能及时处理时，应执行的信令过程处理机故障:定义出现这种情况时应执行的信令过程，状态指示“PO”3、第三级：信令网功能它定义关于信令网操作和管理的功能和信令过程，具体说来，包括两个部分：信令消息处理（SMHsignalling message Handling）功能其作用是根据消息中的目的地地址和其他有关字段对消息进行分配或转发，分配是将消息送往本节点
12、相关的用户部分，转发指的是STP转接功能。信令网管理（SNMsignalling Network Maixgement)功能其作用是在信令网发生异常的情况下，根据予定数据和网络状态信息调整消息路由和信令网设备配置，以保证消息的正常传送。它们的作用是保证在任何情况下都能将消息可靠地、无差错地电源端送到目的端,它们只关心消息的传递，并不关心消息本身的内容。2、TUP电话用户部分TUP主要规定控制电话呼叫建立和释放的功能和过程,或者说TUP规定电话交换局间传送的信令消息内容，以决定各种将要送出的信令所处的状态,TUP除了可以提供用户的基本业务，还可提供一部分用户的补充业务。它定义了用于电话接续所需的
13、各类局间信令。电话用户消息的内容是在消息信令单元（MSU）中的信令信息字段（SIF）传送。常用的电话信令消息有初始地址消息(IAM/IAI）、后续地址消息（SAM/SAO)、一般后向请求消息（GRO）和一般前向建立消息（GSM）、地址全消息(ACM）、后向建立不成功消息组（UBM,其中包括呼叫故障信号CFL等）、应答信号(应答计费ANC和应答免费ANN）、后向拆线信号（CBK）、前向拆线信号（CLF)、主叫挂机信号（CCL）、释放监护信号（RLG）、电路复原信号（RSC）、自动拥塞控制消息（ACC）。3、ISUP综合业务数字网用户部分它是在No.7信令方式的TUP基础上提出来的,它在ISDN中
14、提供支持话音和非话音的基本承载业务以及各种补充业务所需的信令功能,ISUP也适用于电话网和电路数据网,模拟网和数模混合网使用。尤其它可以满足全球范围的国际全自动和半自动电话业务及电路交换数据业务的需要。ISUP不仅包括了TUP的全部信令功能，还具有满足ISDN基本业务和补充业务所需的信令功能。具体的特有功能有：对不同承载业务选择电路提供信令支持;对于基本的承载业务，ISUP的主要功能是为建立、监视和拆除发端交换机和终端交换机之间64KBIT/S的电路提供信令支持.由于ISDN的承载业务包括多种类型的信息传递（话音、不受限的数字信息等),而不同的信息传送对传输电路的要求是不同的.必须根据终端用户对承载业务的要求来选择电路，在业务类型转换时还必须控制电路的转换.ISUP必须用信令来支持这些功能的实现。与用户网络接口的D信道信令配合工作;由于ISDN用户对承载业务的要求是通过用户网络接口的D信道信令(Q。931建议）送到网络的,因此ISUP必须和D信道信令配合工作。ISUP必须根据接收到的D信道信令消息，组装和发送ISUP消息,控制网络中的电路连接.同时将D信道信令中的部分内容透明地穿过网络，送到另一端的用户-网络接口，以完成用户到用户的信令传送.支持端到端信令；ISUP的一部分信令需要在
