1.2 No.7信令系统概述

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   公共信道信令技术的基本特征是将通话信令与信令信道分离，在单独的数据链路上以信令消息单元的形式集中传送作用于若干话路的信令信息，这些信令信息实质上是用于通信网中各节点控制处理机之间通信的数据分组。因此，公共信道信令系统是一种利用分组交换技术来传送信令信息的技术。
   No.7(SS7)信令系统是一种国际性的标准化的通用公共信道信令系统，其基本特点是：
  （1）最适合于由数字程控交换机和数据传输设备所组成的综合数字网。
  （2）能满足现在和将来传送呼叫控制、遥控、维护管理信令及处理机之间事物处理信息的要求。
  （3）提供了使信令按正确的顺序传送又不致丢失或重复的可靠方法/
   No.7信令系统能满足多种通信业务的要求，当前主要应用有：
  （1）传送电话网的局间信令；
  （2）传送电路交换数据网的局间信令；
  （3）传送综合业务数字网的局间信令；
  （4）在各种运行、管理和维护中心传递有关的信息；
  （5）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；
  （6）传送移动通信网中与用户移动有关的各种控制信息。

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  No.7信令系统在发展初期定义为四层结构，最低三层为消息传递部分（MTP，Message Transfer Part),最高层为用户部分（UP,User Part）。MTP由信令数据链路级（Signaling Datalink Level)、信令链路级（Signaling Link Level)和信令网功能级(Signaling Network Level)组成。它的功能是在各信令点之间正确无误地传送信令消息。用户部分UP的功能是处理信令信息。根据不同的应用，可以有不同的用户部分，例如电话用户部分（Telephone User Part）处理电话网中的呼叫控制信令消息；综合业务数字网用户部分（ISDN User Part）处理ISDN中的呼叫控制信令消息。
  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。
  

  随着通信网的发展，不仅需要传送与电路有关的信息，还需要传送各种与电路无关的消息，以支持智能网（如神州行等预付费业务）业务和移动通信业务，原来的四层结构已不能满足要求。为此CCITT(ITU)对No.7信令系统进行了补充，增加了信令连接控制部分（SCCP)来加强MTP的功能，使SCCP与MTP的第3级（MTP-3)叠加在一起完成OSI模型中网络层的功能，并增加了事务处理能力应用部分（TCAP)，以便为大量分散在电信网中的交换机和专用中心（业务控制点、网管中心等）的应用提供功能和规程，支持的应用有智能网应用、移动通信应用及维护管理应用等，使No.7信令系统的分层结构尽量向OSI的七层模型靠近，如图所示。

   MTP的功能是在用户部分之间提供可靠的信令信息传输。其中每一级所完成的功能如下：

   MTP-1第1级为信令链路数据级。该级对应于OSI模型的物理层，它规定了信令链路的物理电气特性及接入方法，它由一对传输速率相同、传输方向相反的数据通道组成，完成二进制比特流的透明传递。在采用数字传输通道时，每个方向的传输速率为64kbit/s。

   MTP-2第2级为信令链路功能级。该级对应于OSI模型的数据链路层。它的基本功能是将第一级中透明传输的比特流划分为不同长度的信令单元（Signal Unit），并通过差错检测及重发校正，保证信令单元的正确传输。

   MTP-3第3级是信令网功能级。该级对应于OSI模型的网络层的部分功能，第3级又分为信令消息处理和信令网管理两部分。信令消息处理功能是根据信令单元中的地址信息将信令单元送至用户指定的信令点的相应用户部分；信令网管理功能是对每一条信令路由及信令链路的工作情况进行监视，当信令链路和信令路由出现故障时，信令网管理在已知的信令网状态数据和信息的基础上，控制消息路由和信令网的结构，完成信令网的重新组合，从而恢复正常的消息传递能力。

   信令连接控制部分（SCCP)主要提供两个功能：一是对信令点内的应用程序进行编址，二是全局名称转换（GTT)。MTP只能将信令消息从一个节点传输到另一个节点，而无法确定发送或接收信令消息的节点中的某个应用程序，这一点非常类似于Internet的IP和传输层协议之间的关系。IP只能将IP分组从一个节点传送到另一个节点，而TCP或UDP通过端口号标识节点内发送或接收IP分组的应用程序。
     尽管网络管理信息和基本的呼叫建立消息只需传递到节点，而无需进一步指出节点内的子系统，但其他一些消息类型通常由节点内不同的子系统所使用，必须标明使用消息的子系统。这些子系统的例子有800呼叫处理、呼叫卡处理、新的智能网络、用户本地信令服务（如重复呼叫，呼叫返回等），SCCP可以对节点内不同的子系统进行编址。

   由于MTP只有在确切知道目的信令点编码（等同于IP网络的目的IP地址）后，才能正确地将信令消息传输到目的信令点，对于类似呼叫卡应用，对呼叫卡的认证和计费由发行该呼叫卡的公司进行，因此，本地交换机只有在确切知道发行呼叫卡公司的SCP(服务控制点）的信令点编码后，才能生成用于查询的信令消息，这样就要求所有本地交换机都必须保留所有有关SCP的信息（如呼叫卡编号和发行呼叫卡公司的SCP的信令点编码的映射）。如果使用了全局名称转换（GTT)，本地交换机不必存储这些映射，而将所有映射分布在信令网中的STP（信令转接点）上，这样，本地交换机制生成一个目的信令点为缺省STP的信令消息（类似IP网中的缺省路由），由该STP通过分析信令消息部分内容确定下一跳STP，以此逐跳传输，直至将信令消息送达真正的SCP。在GTT实现过程中，由于单个STP并不需要保留所有的映射，它只需保留能够将查询消息路由到沿着最终SCP的路径上的下一跳STP的信息即可，因此，全部映射信息是分布在实现GTT的所有STP中。发行呼叫卡的公司为了保证可靠性，通常成对设置SCP,如果是由STP确定最终SCP,它可以均衡地将负载分配到两个相同的SCP上。

   ISDN用户部分（ISUP)严格地讲是定义了用于在ISDN中建立、维持、释放语音和数据传输信道的消息和协议，但实际上，它已经广泛用于公共交换网络（PSN)。在No.7信令系统中，ISUP对于建立交换电路的信令消息可以直接通过MTP进行传送，对于其他应用的信令消息通过SCCP进行传送。

  事务处理能力应用部分TCAP定义了用于节点中应用程序之间（各节点子系统之间）通信的消息和协议，它主要用于数据库服务，如呼叫卡、800和AIN等。由于TCAP消息的发送和接收者均为节点内子系统（某个应用程序），因此，它必须通过SCCP进行传输。

  TC用户部分通过TCAP在一个节点调用另一个节点的程序，执行该程序并将执行结果返回调用节点。目前已有的TC用户部分包括智能网应用（INAP)、移动通信应用(MAP)等。

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