WCDMA信令基礎知識.ppt

WCDMA專題培訓 信令基礎知識 信令網(wǎng)基礎窄帶7號信令系統(tǒng)寬帶7號信令系統(tǒng) 提綱 信令的基本概念信令網(wǎng)的基本概念 信令網(wǎng)基礎 信令的定義信令的分類 信令的基本概念 建立通信網(wǎng)的目的是為用戶傳遞包括話音信息和非話音信息在內(nèi)的各種信息 因此在各設備之間就會交互各種各樣的 信息 使網(wǎng)中的設備能夠協(xié)調(diào)動作 設備之間傳遞的這些信息稱為信令 通俗一點說 信令就是設備之間的 語言 用來交流各自的狀態(tài)和目的信令協(xié)議 信令方式 每一種語言都有自己約定俗成的守則和規(guī)約 信令也必須遵守相關(guān)組織規(guī)定的規(guī)則 信令的定義 結(jié)構(gòu)形式未經(jīng)編碼的信令 其代表是中國一號信令 它采用六中取二或四中取二的方式組成不同的信號 不對信號做編碼處理 已經(jīng)編碼的信令 如七號信令 傳遞方式混合方式 是將上述兩種方法全采用的方式 端到端的方式 Endtoend 七號信令中的SCCP層就采用此種方式 逐段轉(zhuǎn)發(fā)的方式 Linkbylink 七號信令系統(tǒng)的MTP層按這種方式傳遞信息 信令方式 控制方式非互控 類似全雙工的概念 也就是甲方向乙方發(fā)送信令不受乙方的控制 乙方同樣如此 雙方不必等對方的響應就可以采取下一步舉措 七號信令采用非互控方式 半互控 類似汽車調(diào)度的半雙工方式 一方接受另一方的信息后才能決定下一步的動作 而另一方并不受控制 全互控 雙方互相控制 協(xié)調(diào)完成工作 如中國一號 信令方式 續(xù) 按照信令的傳遞區(qū)域區(qū)分 用戶線信令用戶話機和交換機之間傳送的信令 如摘掛機信令 撥號音 忙音信令等 這類信令的最大特點是少而且簡單 局間信令交換機與交換機間 或交換機與網(wǎng)管中心 數(shù)據(jù)庫之間傳送的信令 這類信令比用戶線信令數(shù)量要多的多 而且復雜的多 信令的分類 按照信令傳遞通道與話路之間的關(guān)系區(qū)分 隨路信令用于傳遞話音信息的通道用來傳送該話路有關(guān)的各種信令 或某一信令通路唯一地對應于一條話路 信道 中國一號就是典型的隨路信令 共路信令 公共信道信令 將傳送信令的通路與傳送話音的通路分開 將信令集中在一條雙向的信令鏈路上傳遞 NO 7信令屬于公共信道信令 信令的分類 續(xù) 按功能區(qū)分 線路信令具有監(jiān)視功能 用來監(jiān)視主 被叫的摘掛機狀態(tài)及設備的忙閑 因此又叫監(jiān)視信令 路由信令具有選擇路由的功能 如主叫所撥的被叫號碼 又稱選擇信令 管理信令具有可操作性 用于電話網(wǎng)的管理與維護 又稱維護信令 信令的分類 續(xù) 信令網(wǎng)的組成工作方式信令點編碼信令路由 信令網(wǎng)的基本概念 信令網(wǎng)通常由三部分構(gòu)成 信令點 SP 信令點是處理控制消息的節(jié)點 產(chǎn)生消息的信令點為該消息的起源點 消息到達的信令點為該消息的目的信令點 信令轉(zhuǎn)接點 STP 具有信令轉(zhuǎn)發(fā)功能 能將信令消息從一條信令鏈路轉(zhuǎn)送到另一條信令鏈路的信令節(jié)點稱為信令轉(zhuǎn)接點 信令鏈路 SL 兩個信令點之間傳送信令消息的鏈路稱為信令鏈路 直接連接兩個信令點的一組鏈路構(gòu)成一個信令鏈路組 信令網(wǎng)的組成 信令消息所取的通路與消息所屬的信令關(guān)系之間的對應關(guān)系直聯(lián)工作方式 信令鏈路和話路群都終結(jié)于兩為了便于信令網(wǎng)的管理 各國的信令網(wǎng)是獨立的 每個信令網(wǎng)具有自己的信令編碼規(guī)則 準直聯(lián)工作方式 通過STP轉(zhuǎn)接完全分離工作方式 信令傳送和話路網(wǎng)完全無關(guān)我國采用直聯(lián)和準直聯(lián)相結(jié)合的工作方式 信令網(wǎng)的工作方式 為了便于信令網(wǎng)的管理 各國的信令網(wǎng)是獨立的 每個信令網(wǎng)具有自己的信令編碼規(guī)則 國際采用14位 分為大區(qū)識別 我國4 區(qū)域網(wǎng)識別 我國120 信令點識別國內(nèi)采用24位 分為主信令區(qū) 分信令區(qū) 分信令區(qū)信令點 信令點編碼 信令消息從源信令點到目的地信令點所走的路徑正常路由未發(fā)生故障的正常情況下的信令業(yè)務流的路由迂回路由因信令鏈路或路由故障造成正常路由不能傳送信令業(yè)務流而選擇的路由稱為迂回路由 信令路由 信令路由圖 信令路由 續(xù) 信令網(wǎng)按結(jié)構(gòu)可分為無級信令網(wǎng)分級信令網(wǎng)區(qū)別 有沒有信令轉(zhuǎn)接點 沒有信令轉(zhuǎn)接點為舞技信令網(wǎng) 有信令轉(zhuǎn)接點為分級信令網(wǎng)我國的信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)我國信令網(wǎng)為分級信令網(wǎng) 共分三級 高級信令轉(zhuǎn)接點 HSTP 低級信令轉(zhuǎn)接點 LSTP 和信令點 SP 信令網(wǎng)結(jié)構(gòu) 信令網(wǎng)結(jié)構(gòu) 續(xù) 信令網(wǎng)組成 HSTP HSTP LSTP LSTP LSTP LSTP SP SP SP SP 現(xiàn)網(wǎng)三級結(jié)構(gòu)的信令網(wǎng) A B SP SP 我國信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點第一級HSTP通常成對出現(xiàn) 分別位于A B兩個平面并相連 處于同一平面內(nèi)各個HSTP網(wǎng)狀相連 非同平面的非成對出現(xiàn)的HSTP不連 如上圖所示 第二級LSTP通常也成對出現(xiàn) 每個LSTP至少要分別連至A B平面內(nèi)成對出現(xiàn)的HSTP 每個SP至少連至兩個STP HSTP或LSTP 信令網(wǎng)結(jié)構(gòu) 續(xù) 信令網(wǎng)基礎窄帶7號信令系統(tǒng)寬帶7號信令系統(tǒng) 提綱 窄帶7號系統(tǒng)簡介各層協(xié)議介紹 窄帶7號信令系統(tǒng) 一種公共信道信令方式的局間信令特點 信道利用率高信令容量大傳遞速度快模塊化結(jié)構(gòu) 一個系統(tǒng)內(nèi)多種應用并存信令網(wǎng)與通訊網(wǎng)分離 便于運行維護可以方便的擴充新的信令規(guī)范N0 7信令的功能級結(jié)構(gòu) 窄帶7號系統(tǒng)簡介 窄帶7號系統(tǒng)簡介 續(xù) MTP1 SCCP MTP3 MTP2 INAP ISUP TUP OMAP MAP TCAP OSI1 OSI2 OSI3 OSI4 6 OSI7 第四級 第三級 第二級 第一級 七號信令各功能級 第一級 信令數(shù)據(jù)鏈路功能級第二級 信令鏈路功能級第三級 信令網(wǎng)功能第四級 用戶級 MTP 消息傳遞部分 用戶之間可靠的信令傳遞 各種不同用戶部分組成 每個用戶部分有相關(guān)的信令功能和過程 信令數(shù)據(jù)鏈路功能級MTP1提供信令點間雙向的數(shù)據(jù)傳輸物理通道 2048kbps的物理傳輸通道 E1 64kbps 32個時隙 第二級 傳輸通道路 傳輸通道路 信令終端1 信令終端2 信令終端3 信令終端n 長見的MTP1定義 信令鏈路功能級MTP2提供可靠的傳送信號消息的信令鏈路 信令單元定界信令單位定位差錯檢測差錯校正初始定位信令鏈路差錯率監(jiān)視流量控制處理故障控制 a 消息信令單元MSU 8 6 1 7 1 7 8 2 16 8或16 b 鏈路狀態(tài)信令單元LSSU c 插入信令單元FISU 信令網(wǎng)MTP3 用戶信息 路由字段 識別 路由 分配 信令網(wǎng)MTP3功能 信令鏈路的負荷分擔 A B SLS 0 SLS 1 F SLS 0 SLS 00 SLS 1 SLS 01 SLS 10 SLS 11 A C E D B 直聯(lián) 準直聯(lián) ISUP 承載業(yè)務不受限64Kbps電路交換3 1KHz音頻不受限2 64Kbps不受限384Kbps不受限3192Kbps 補充業(yè)務主叫識別主叫限制呼叫保持呼叫限制三方呼叫無應答前轉(zhuǎn)遇忙前轉(zhuǎn)閉合用戶群 話音業(yè)務 ISUP消息格式 1010 路由標記 消息類型編碼 必備固定部分 必備可變部分 任選擇部分 87654321 ISUP基本呼叫 用戶 交換局 交換局 交換局 用戶 SETUP CALLPROC IAM IAM SETUP CALLPROC ALERT CONN ALERT CONN ACM ACM ANM ANM CONNACK CONNACK SCCP支持電路相關(guān)的信令電路無關(guān)的信令提供面向連接的服務非面向連接的服務擴展了MTP3的地址能力子系統(tǒng)號碼SSN標識一個信令點內(nèi)多個SCCP用戶SCCP的地址是全局碼GT SPC和SSN的組合 電路相關(guān)和電路無關(guān)信令 MTP ISUP MTP ISUP Trafficcontrol MTP ISUP Trafficcontrol Trafficcontrol MTP SCCP MTP SCCP MTP SCCP MAP MAP 電路相關(guān) 電路無關(guān) 面向連接和非面向連接服務 節(jié)點1 SCCP1 UDT 節(jié)點2 SCCP2 數(shù)據(jù)傳送 節(jié)點1 SCCP1 連接請求 節(jié)點2 SCCP2 數(shù)據(jù)傳送 連接證實 UDT 連接釋放 釋放完成 建立連接 釋放連接 非面向連接服務 面向連接服務 SCCP消息類型 SCCP 無連接業(yè)務 4種 面向連接業(yè)務 14種 SCCP管理 5種 UDTUDTSXUDTXUDTS CR CC CREFRLSD RLCDT1 DT2AKEDEARSR RSCERRIT SCCP消息結(jié)構(gòu) 路由標記 消息類型編碼 必備固定部分 必備可變部分 任選擇部分 87654321 0011 SCCP參數(shù) SCCP消息 MTP消息 SCCP消息結(jié)構(gòu) 路由標記 消息類型編碼 必備固定部分 必備可變部分 任選擇部分 DPC OPC SLS 參數(shù)1 參數(shù)2 參數(shù)n 指針 參數(shù)1 參數(shù)n 參數(shù)1 參數(shù)2 參數(shù)n SCCP地址參數(shù)結(jié)構(gòu) 必備可變部分 指針 被叫用戶地址 主叫用戶地址 地址長度 地址指示語 GT SPC SSN SCCP地址參數(shù)結(jié)構(gòu) 地址指示語 備用 選路指示 GT指示 SSN指示 SP指示 0000地址字段不包含全局名0001全局名僅含地址屬性表示語0010全局名僅含翻譯類型0011全局名包含翻譯類型 編號計劃 地址信息編碼方式0100全局名包含翻譯類型 編號計劃 編碼方式 地址屬性表示語 GT編碼 GT40100 地址信息 地址性質(zhì)表示語 奇 偶 編號方案 編號計劃 翻譯類型 0 0001ISDN 電話編號計劃 E 164 0111ISDN 移動編號計劃 E 214 0001BCD奇0010BCD偶 0000001用戶號碼0000010國內(nèi)備用0000100國際號碼 SCCP尋址和選路三種選路方式DPC SSNGTGT SSN如果GT選路 要GT翻譯GT翻譯 GT SPC SSN GT翻譯過程 節(jié)點的資源有限 一個節(jié)點的SCCP無法翻譯所有的GT 因此可以在始發(fā)端GT翻譯成某個中間點的DPC 該中間點的SCCP再將GT翻譯成最終目的地的DPC 一個消息可以有若干個轉(zhuǎn)接點 MTP SCCP MAP 定義 電話用戶部分 TUP ISDN用戶部分 ISUP TUP和ISUP的消息格式 SIO 業(yè)務信息字段 0100表示TUP用戶 TUP和ISUP OPC SIF 信令信息字段 標題碼 CIC DPC TUP消息 IAM 初始地址消息IAI 帶附加信息的初始地址消息ACM 地址全消息ANC ANN 應答計費 不計費消息CLF 前向拆線消息RLG 釋放監(jiān)護消息CBK 后向掛機消息 ISUP消息 IAM 初始地址消息ACM 地址全消息ANM 應答消息REL 釋放消息RLC 釋放完成消息 TUP和ISUP消息 TUP呼叫流程 事務處理應用部分目的 消息傳遞與呼叫控制分離 與具體應用無關(guān)消息結(jié)構(gòu) TCAP 信息單元 標簽 長度 內(nèi)容 區(qū)分類型和負責內(nèi)容的解釋 規(guī)定內(nèi)容長度 單元實體 要傳送的主要信息還可以嵌套信息單元 信息單元 信息單元 為了向所有業(yè)務提供統(tǒng)一支持 TCAP分為兩層 CSL 成分子層TSL 事務處理子層 TCAP 分層結(jié)構(gòu) 成分子層CSL 事務處理子層TSL SCCP N原語 TR原語 TC原語 TC用戶 移動應用部分信令作用在各個實體之間交換與電路無關(guān)的數(shù)據(jù)和指令 從而支持移動用戶漫游 切換和用戶鑒權(quán)等網(wǎng)絡功能 同時MAP還和數(shù)據(jù)庫等部分配合負責對業(yè)務進行判斷處理分為MSC MAP VLR MAP HLR MAP EIR MAP MAP 業(yè)務處理位置更新和IMSI分離鑒權(quán)呼叫的處理短消息呼叫無關(guān)補充業(yè)務 MAP 業(yè)務處理 MAP 位置更新 MAP 鑒權(quán) MAP呼叫處理 出呼叫 MAP呼叫處理 提供漫游號碼 MAP呼叫處理 入呼叫 MAP短消息 起呼 MAP短消息 終呼 呼叫無關(guān)補充業(yè)務 信令網(wǎng)基礎窄帶7號信令系統(tǒng)寬帶7號信令系統(tǒng) 提綱 寬帶7號信令系統(tǒng)簡介各層協(xié)議介紹 寬帶7號信令系統(tǒng) 整個寬帶系統(tǒng)劃分為物理層 ATM 業(yè)務特定面向連接協(xié)議 SSCOP 業(yè)務特定協(xié)調(diào)功能 SSCF 寬帶消息傳遞部分第三級 MTP3b 寬帶信令連接控制部分 B SCCP 寬帶7號信令系統(tǒng)簡介 B SCCP協(xié)議層次結(jié)構(gòu) 寬帶7號信令系統(tǒng)簡介 續(xù) SSCOPSSCF NNILMMTP3bB SCCPRANAP 各層協(xié)議介紹 SSCOP利用ATM CPCS和SAR提供的無證實的數(shù)據(jù)傳輸服務 同時它為用戶提供可靠的可變長業(yè)務數(shù)據(jù)單元 SDUs 的傳輸服務主要功能 SDPDU的順序控制 保證SDPDU序列的連續(xù)性與完整性可糾錯并有重發(fā)功能 首先依靠SDPDU序列號來判斷信息是否丟失 然后重新發(fā)送丟失了的數(shù)據(jù)流量控制 通過滑窗機制 接收方可對發(fā)送方的數(shù)據(jù)傳輸速率進行控制 向?qū)庸芾磉M行差錯報告鏈路保持功能 當兩個SSCOP用戶端之間在較長時間內(nèi)無數(shù)據(jù)傳輸時 可定時地發(fā)送POLLPDU來確認該鏈路還保持在連接狀態(tài) SSCOP SSCOP主要功能 續(xù) 本地數(shù)據(jù)檢索 SSCOP的用戶SSCF可利用這個功能來將發(fā)送隊列或發(fā)送緩存中的數(shù)據(jù)取回連接控制功能 用于實現(xiàn)連接的建立和釋放 并在連接出現(xiàn)問題時進行再同步的操作傳遞用戶信息 該功能允許SSCOP端的用戶數(shù)據(jù)通過SSCOP協(xié)議來傳輸 這可有兩種選擇 即有證實的數(shù)據(jù)傳輸 無證實數(shù)據(jù)傳輸與管理數(shù)據(jù)傳輸檢測SSCOP協(xié)議實現(xiàn)中產(chǎn)生的差錯并進行恢復在收 發(fā)雙方間互通狀態(tài)信息 SSCOP 續(xù) SSCF NNI協(xié)助SSCOP共同完成鏈路級功能主要功能 鏈路的建立過程包括定位過程 證明過程 可以沒有 數(shù)據(jù)傳輸過程 為MTP3b提供信令傳遞的通道鏈路的釋放過程 釋放連接 不能再為MTP3b提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸SDU的獲取 在鏈路不可用后 MTP3b進行鏈路的倒換 取回已發(fā)出去而對端沒有收到的消息非確認傳輸 消息可以在任何狀態(tài)下傳輸 但不進行確認信令鏈路錯誤監(jiān)視 配合LM 實現(xiàn)對鏈路的監(jiān)控 分散在各個處理中 SSCF NNI LM是ATM信令適配 SAAL 的管理層 SAAL包括SSCOP SSCF 對應于OSI七層模型的邏輯鏈路層 提供點到點的鏈路連接功能 所以LM的主要功能也就是監(jiān)測管理連接的鏈路性能 狀態(tài) 處理鏈路故障主要功能 鏈路狀態(tài)管理 LM與SSCF SSCOP交互 跟蹤鏈路狀態(tài) 同時對來自SSCF和SSCOP的錯誤報告進行處理 記錄管理信令鏈路的Proving 當鏈路兩端SSCOP連接完成進入數(shù)據(jù)傳送階段通知SSCF SSCF將發(fā)送測試消息到對端時以測試鏈路錯誤率是否合乎要求 LM根據(jù)SSCOP的MAA ERROR IND和SSCF的MAAL REPORT IND確定鏈路是否滿足質(zhì)量要求 LM 主要功能 續(xù) 處于服務 InSerivce 狀態(tài)鏈路的錯誤監(jiān)測 監(jiān)測當鏈路處于服務狀態(tài)時鏈路的出錯率 必要時釋放該鏈路監(jiān)測NOCREDIT的超時 SSCOP中的流量控制功能在流量過大的情況下會關(guān)閉接收 LM必須能監(jiān)測這種情況持續(xù)的時間 當持續(xù)時間過長LM應能夠及時釋放此條鏈路監(jiān)測最近兩次發(fā)生的SSCOP協(xié)議恢復間隔 監(jiān)測SSCOP發(fā)生協(xié)議恢復事件的頻率 兩次恢復間隔小于值時釋放該鏈路 LM 續(xù) MTP3b具有窄帶MTP3的全部功能和窄帶MTP3的主要區(qū)別 最大可傳輸?shù)南㈤L度倒換時 倒換消息變?yōu)閿U展的倒換消息 XCO和XCA 消息序列號長度不同 是3個字節(jié)在ZXWNSGSN系統(tǒng)中 窄帶MTP3和寬帶MTP3b是合一的 屏蔽了底層的細節(jié) 同時對上下層提供統(tǒng)一接口 簡化了處理且便于維護 ZXWNSGSN系統(tǒng)的MTP3b同時管理64kbps 2048kbps和寬帶三種鏈路 通過區(qū)分鏈路屬性進行不同處理 同時支持SCCP 寬窄帶合一 用戶 MTP3b 寬帶信令連接控制部分 B SCCP 新增部分 長單位數(shù)據(jù)消息 LUDT LUDT用于SCCP節(jié)點無連接模式下發(fā)送數(shù)據(jù) 在沒有分段的情況下與傳遞高達3949個八位位組的網(wǎng)絡業(yè)務數(shù)據(jù)單元 NSDU LUDT用于無連接協(xié)議的類別0和類別1長單位數(shù)據(jù)業(yè)務消息 LUDTS LUDTS用于向起源SCCP指出 LUDT不能被傳遞到目的地 只有LUDT中設置了發(fā)生錯誤時返回消息 才發(fā)送LUDTS B SCCP RANAP概述RANAP功能 RANAP RANAP位于網(wǎng)絡層的最下面 是傳輸層SCCP的用戶 同時 RANAP為上層的MM GMM和HO等模塊實體提供服務 以便完成呼叫 切換等功能 RANAP還接受RANAP編解碼模塊提供的編解碼服務 將從SCCP傳來 傳出的消息進行解碼 編碼的工作 RANAP概述 管理模塊功能業(yè)務處理模塊功能網(wǎng)管業(yè)務功能多模塊管理功能 RANAP功能 交換局維護功能 負責信令點可達 不可達 閃斷等狀態(tài)的處理 各RANAP模塊間實時同步交換局間過載處理功能 偵測到本交換局過載 向鄰接局報告 收到鄰接局的過載信號 進行相應的業(yè)務限制處理交換局間全局復位功能 由于信令點斷開時間太長或初次啟動及雙方資源不同步等原因 發(fā)起全局復位功能 交換局兩端RANAP資源進行復位復位資源 交換局本地或?qū)Ψ叫枰獙Σ糠諭u口資源進行復位而進行的操作錯誤指示 當RANAP信號在解碼中出現(xiàn)問題時 可以根據(jù)需要選擇向?qū)Χ司职l(fā)送錯誤指示信號 通知對端局 管理模塊功能 RAB指配功能 在呼叫過程中需要對業(yè)務數(shù)據(jù)承載進行指配的功能重定位過程 當RNC或UE偵測到業(yè)務質(zhì)量下降 且與臨近RNC進行測量后決定重定位 由RNC發(fā)起該過程 CN側(cè)控制重定位過程 將話路切換到業(yè)務質(zhì)量高的上去 重定位過程有多種 有系統(tǒng)內(nèi)切換和跨系統(tǒng)切換Iu口釋放過程 當RNC側(cè)檢測到一些錯誤導致需要釋放Iu口信令關(guān)聯(lián)時 或CN不再需要Iu信令關(guān)聯(lián)存在時 RNC CN都可以發(fā)起Iu口的釋放過程 釋放Iu口信令關(guān)聯(lián)和相關(guān)的資源SRNS上下文轉(zhuǎn)移過程 SRNS數(shù)據(jù)前轉(zhuǎn)指示過程 僅為CN查詢所用 如在從UMTS到GSM的路由區(qū)更新中 SGSN向RNC查詢相關(guān)Rab的上下文信息 在對GSM的鑒權(quán) 加密等GMM操作通過后 SGSN向RNC發(fā)送SGSNDATAFORWARDCOMMAND消息 要求RNC向新的SGSN前轉(zhuǎn)數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)傳完后 發(fā)起IuRelease過程