SS7信令系统协议简介

第三课 SS7信令系统协议简介
课程目的：

确定SS7信令协议栈中各层的功能。

SS7信令协议栈，MTP1，MTP2，MTP3，SCCP，TCAP，ISUP，TUP
3.1 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：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：E－1，T－1，DS－1，V.35,DS－0，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。

MTP3

　　MTP3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：SCCP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）

　　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ITU－TS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

应用范围：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。
ISUP比TUP提供更丰富的业务，特别是非话音数字业务。
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。

ISUP呼叫建立流程示例
3.2 ISUP呼叫建立示例
　　如下图所示，当一个用户摘机并拔被叫号码，交换局（SSP1）收集并分析被叫号码，分析到被叫不是本局内用户，而是目的信令点编码为1.1.3交换局的用户，于是，SSP1在路由表中查找到达1.1.3的路由，然后用找到的链路把IAM消息发送出去，如图中箭头所示。
　　SS7协议的MTP层完成发送消息路由方面的所有工作，包括查路由表，发送DPC，源信令点（SSP1）编码，以及占用的电路号CIC。ISUP层处理IAM消息，包括主被叫号码信息。



　　当消息（IAM）到达路由中下一个交换点1.1.2时，MTP层再次分析路由。在1.1.2中，MTP查找目的信令点编码，并发现：这个消息不是发给自己的，然后就找出转发这个消息的路由及具体的链路。



　　交换局把消息1.1.2（IAM）转发出去。



　　当消息到达交换局1.1.3（SSP2）时，MTP层识别到这一消息是发给它的。



　　目的交换局(SSP2)检验IAM消息，然后向源交换局（SSP1）发回地址全消息（ACM），这一消息会沿着原来IAM发送的路由反向传回SSP1。每个经过的交换局都会查看消息的DPC，看看消息是不是发给自己的，若不是给自己的，就把它转发到相应的路由，直到消息到达它的目的（DPC）。



　　目的交换局向被用户振铃，主叫局向主叫送回铃音。这时，电路交换网的话音通道仍未建立连接。
　　现在被叫摘机，应答消息（ANM）从1.1.3发向1.1.1，电路交换网的话音通道才建立连接，主被叫进入通话。如下图所示：



800业务的TCAP消息路由示例 ,各种信令点用到的SS7协议层
3.3 800业务的TCAP消息路由示例
　　主叫用户拔叫800用户号，这就触发位于交换局（图中SSP）内的路由应用程序发出一个TCAP查询。图中的STP收到查询，用MTP层和SCCP层协议转发查询到SCP的800号码数据库。这样，SSP中的应用程序就和SCP直接建立了对话。



　　从SCP返回一个与800号码对应的本地用户号给SSP，事务处理就结束了。



3.4 各种信令点用到的SS7协议层



思考题
　　请描述各MTP层和ISUP层在呼叫建立时的作用。