GSM信令基础

GSM即全球移动通信系统该系统是一种通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流通信系统下面将对GSM的系统结构系统接口系统编号方案系统协议及用户呼叫流程进行介绍.

1．七号信令系统概述

1.1 共路信令的概念

信令信道和业务信道完全分开，在公共的数据链路上以消息的形式传送所有中继线和所有通信业务的信令信息，这就是共路信令系统的基本特征。

CCS7信令消息实际上就是通信网上各节点（比如交换机）控制处理器之间通信的数据分组，在线路信令链路上以分组交换的原理传送信令。因此CCS7信令网本质上为数据通信网，是一种特殊的分组交换网。它形成了一个独立的七号信令网。

在2M一次群数字中继传输线路上，采用其中的一个时隙（64kbps， TS0除外）作为信令信道，我们一般称为信令链路。大部分时隙作为业务信道，比如传送话音信息时我们称为话路。

1

1.2 CCS7信令网

信令网是逻辑上独立于通信网，专门用于传送信令的网络。只有共路信令系统才有信令网的概念。

1.2.1信令网的组成

信令网由信令点信令转接点和互连的信令链路组成，在物理上和通信网是融为一体的它是一种支撑网。图2-2是我国信令网的三级结构示意图：

信令点（SP）：是信令消息的起源点和目的点。通常信令点就是通信网中的交换或处理节点。例如交换机、操作维护中心、网络数据库等。信令点以信令点编码为标识。信令点编码有两种14位和24位。源信令点编码记位OPC， 目的信令点编码记为DPC。

信令转接点（STP）： 具有转接信令的功能。它可以将一条信令链路的信令消息转发至另一条信令链路。STP用信令点编码来标识，STP在三级信令网中分为低级信令转接点（LSTP） 和高级信令转接点（HSTP）。

信令链路（Signalling Link）： 连接各个信令点、信令转接点，传送信令消息的物理链路称为信令链路。相同属性的信令链路组成一组链路集，两个相邻的信令点之间的信令链路只能属于一个。链路集

2

1.2.2信令传送方式

在七号信令系统中采用两种信令传送方式。

直联方式：两个信令点之间通过直达信令链路传递消息。此时话路和信令链路是平行的。如图2-3：

准直联方式：两个信令点之间通过预先设定的多个串接的信令链路传递消息。如图2-4。

2．七号信令系统的功能级结构

2.1 功能级结构原理

CCITT将CCS7系统划分为一个公共的消息传递部分MessageTransfer Part-MTP)和若干个用户部分User Part-UP)如图3-1所示:

3

MTP提供一个可靠的传递系统，只负责消息的传递，用户部分则是为各种不同电信业务应用设计的功能模块，负责信令消息的生成、语法检查、语义分析和信令过程控制。它们体现了CCS7信令系统对不同应用的适应性和可扩充性。这里“用户”一词指的是任何UP都是公共的MTP的用户，都要用到MTP传递功能的支持。

2.2 七号信令系统的功能级结构

CCITT在扩充七号信令系统的过程中，充分考虑了与OSI参考模型的一致性，图3-2示出CCS7较完整的功能结构与OSI七层体系结构的对应关系：

4

消息传递部分MTP

MTP的主要任务是保证信令消息的可靠传送。它可分为三级：信令数据链路（MTP-1）、信令链路功能（MTP-2）、信令网功能（MTP-3）。 信令连接控制部分SCCP

SCCP是用户部分的一个补充功能级，也为MTP提供了附加功能。SCCP提供数据的无连接和面向连接业务。无连接业务是指用户部分不需事先建立信号连接就可以通过信令网传递，信令消息这样就可将一个用户部分的数据迅速送到信令网上的另一个用户部分去。在智能网和移动网的业务中，有很多这样的数据需要在信令网中传递，如移动用户的鉴权、智能用户的帐号查询等。面向连接业务是在用户部分传递数据之前，在SCCP之间传递控制信息，实现信令网的维护和管理。

5

电话用户部分TUP

处理与电话呼叫有关的信令，如呼叫的建立、监视、释放等。

TUP消息分为前后向建立、呼叫监视、电路和电路群监视、网管等若干个消息组，每个消息组中包含若干个消息。每一个消息发送时被放在一个信令单元中。 ISDN用户部分ISUP



在ISDN环境中提供话音和非话业务所需的功能，以支持ISDN基本业务及补充业务。ISUP具有TUP的所有功能，因此可以代替TUP。

事物处理应用部分TCAP

TCAP是CCS7信令系统为各种通信网络业务提供的接口，如移动业务、智能业务等。TCAP为这些网络业务的应用提供信息请求、响应等对话能力。TCAP是一种公共的规范，与具体应用无关。具体应用部分通过TCAP提供的接口实现消息传递。如移动通信应用部分MAP通过TCAP完成漫游用户的定位等业务。智能网应用部分INAP通过TCAP实现SCP数据库登记和数据查询等功能。

·中间服务部分ISP

对应OSI的第4~6层，目前尚未定义，它和TCAP合并，称为事务能力部分（TC）。

移动应用部分MAP

MAP是公用陆地移动网在网内以及与其他网间进行互连而特有的一个重要的功能单元。

CCS7遵循严格的等级关系，下一级为上一级服务，上一级不管其下级是怎样进行信息传递的，也就是所谓的透明传输，即通信双方的对等功能级一一对应，完成这一级级别的信息传输和交换。

2.3 七号信令信号单元格式

七号信令系统是以不等长消息（message） 的形式传送信令的。这些信息一般由用户部分

6

定义，某些信令网管理和测试维护消息可由第三级定义。为保证消息的可靠传送，每个消息还附加一些必要的控制字段，形成信令链路中实际发送的信号单元（Signal Unit-SU）。所有信号单元的长度均为8比特的整数倍。通常就一8比特作为信号单元的长度单位，称为一个八位位组（octet）。

下面，让我们来看一看七号信令的信号单元格式。在七号信令中，有三种信号单元：消息信号单元（Message Signal Unit-MSU），链路状态信号单元（Link Status Signal Unit-LSSU），和填充信号单元（Fill-in Signal Unit-FISU），它们的格式如图3-3所示：





信号单元各字段含义是：

7

F Flag 信号单元的定界标志

其码型为01111110，它既表示前一个信号单元的结束，也表示后一个信号单元的开始。

CK 检错码



采用16位循环冗余码，用以检验信号单元传输过程中产生的误码。



LI 信号单元长度指示码

表示LI字段后至CK字段之前的八位位组数，显而易见。LI的单位是8比特。根据LI的值可以区分信号单元的类别：当LI=0时为FISU， 当LI=1或2时为LSSU，MSU的LI>2。



SIO 业务信息指示八位位组



只用于MSU，用以指示消息的类别。第三级根据它将消息分配给相应的功能模块，同时指示这是国际网还是国内网的消息。



· SIO又分为两个子字段。各占4比特。如图3-4所示。

· SIF 信令信息字段

该字段就是用户实际要发送的消息，字段长度为2-272个八位位组。



8