第二章 七号信令系统消息传递部分MTP.ppt

第二章七号信令系统消息传递部分MTP,韦世红,消息传递部分(MTP),MTP是No.7信号系统中各种用户部分(如TUP、DUP、ISUP等)信号消息的公共传递系统，由三个功能级组成：信令数据链路功能级(MTP1)、信令链路功能级(MTP2)、信令网功能级(MTP3)。,信令数据链路功能级(MTP1),信令数据链路是用于信号的双向传递的通路，它由采用同一数据数率的相反方向工作的两个数据通路组成，符合OSI第一层(物理层)要求。信令数据链路有模拟和数字两种链路，在模拟信令链路中，一般采用高于或等于4.8kbit/s速率，在数字信令链路中，采用64kbit/s的PCM通路。,信令过程：将信令终端送出的信号单元按8bit一组插入PCM的规定时隙；将PCM帧中规定的信令信息检出，由信令终端接收并重组成No.7消息单元。,信令链路控制功能(MTP2),符合OSI第二层(数据链路层)要求，保证信令两端的信号可靠传送。在这一功能级中将信号划分为信号单元，它将第3级送来的信号消息转变成不同长度的信号单元(可以不等长，但总是8位位组的整数倍)，然后送至信令链路。信号单元除包括信令消息之外，还包括使信令链路正常工作的控制信息。信令链路的功能及其实现方法如下。,信令链路控制功能(MTP2),信令链路控制功能(MTP2)的功能：信号单元定界信号单元定位差错检测差错校正初始定位信令链路差错率监视处理机故障第二级流量控制,信令链路控制功能(MTP2),信令链路控制功能(MTP2)的实现：信号单元定界与定位(F功能)依靠标志码(F)来实现。每个信号单元的开始和结束都有标志码，它是两个信号单元的分界，标志码的码为8bit，码型为01111110，来指明一个信号单元的开始和结束。为保证标志码的唯一性，防止将虚假的信号误作为标志码，发送端在要发送的消息中，每遇到连续5个1就插入1个“0”，在接收端则应删去这个“0”。,信令链路控制功能(MTP2),不合理信号单元检测和处理失步定位：收到不允许出现的码型。（6个以上连1）信令单元内容太长。（少于5个八位位组）信令单元内容太长。（大于273+5个八位位组）两个F之间的比特数不是8的整数倍。,信令链路控制功能(MTP2),信令链路控制功能(MTP2)的实现：差错检测(CK功能)差错检测功能是通过信号单元末端的校验位（CK）实现的。CK为16bit循环冗余检验码（CRC），由发送端根据所需发送的信令内容，按照一定的算法计算产生。CK和需要发送的数据一起送往接收端，接收端根据收到的信令单元内容和CK值按照同样的算法进行计算来判别信令单元传送的正确与错误。,差错检测差错率要求:检测方式CRC检测F CK 被检测内容 F发送侧：信息多项式/生成多项式=商式+余式CK=余数的反码生成多项式=X16+X12+X5+1接收侧：信息多项式/生成多项式=商式+余式余式=0001110100001111,信令链路控制功能(MTP2),信令链路控制功能(MTP2)的实现：差错校正(FSN、FIB、BSN和BIB功能)如果通过循环校验码(CRC)的校验发现有差错，则由前向序号(FSN)、前向指示位(FIB)、后向序号(BSN)和后向指示位(BIB)四个字段(16bit)来进行差错校正，差错校正采用重发信号单元方法。有两种重发方法：基本差错校正法和预防性循环重发方法。,MTP2差错校正之基本差错校正方法,适用于信令传输时延较小的陆上信令链路。这是一种非互控重发校正方法，即有正(肯定)证实又有负(否定)证实。非互控指信令点可以连续发送MSU，而不必等待收到上一个MSU的正证实后才发下一个。肯定证实表示信令单元已正确接收，否定证实表示收到的信令单元有误而要求重发。纠错程序在两个传输方向独立工作，即一个方向的FSN和FIB和另一个方向的BSN和BIB一起负责控制这个方向上的消息信令单元的差错校正。,MTP2差错校正之基本差错校正方法,基本差错校正方法工作过程示意图,MTP2差错校正之预防性循环重发方法,适用于像卫星电路那样传输时延较长的链路中，它是一种非互控、只有正证实，没有负证实的系统，它不使用FIB和BIB，只使用FSN和后BSN。发送端在无新的MSU发送要求时，自动循环重发未得到证实的MSU。但新的MSU有发送优先权，当有新的MSU要发送时，中断循环重发，优先发送新的MSU。当发送端收到肯定证实信号时，就将已证实的MSU从重发缓冲器中抹去。,MTP2差错校正之预防性循环重发方法,预防性循环重发工作过程示意图,信令链路控制功能(MTP2),信令链路控制功能(MTP2)的实现：初始定位(LSSU中SF字段功能)初始定位在信令链路首次启动或发生故障恢复时使用。NO.7信令系统提供了正常初始定位和紧急定位两种程序。正常初始定位的验收周期时间较长(64kbit/s信号速率时，为8.2s)，而紧急初始定位的验收周期时间较短(0.5s)。使用哪种初始定位程序，由信令网的MTP3(信令网功能级)决定。初始定位是通过在信令链路两端交换LSSU实现的。LSSU中的状态字段SF为8bit，现只使用了最低3个比特，即A，B和C比特，其编码和含义见下页。初始定位程序发送的LSSU状态有六种。,LSSU中SF字段的内容(SF为一个字节的情况),LSSU状态,SIO（Status Indication Out of alignment）或“O”：失去定位状态，用于启动信令链路，并通知对端本端已准备接收信令单元；SIN（Status Indication Normal）或“N”：正常定位状态，表示已收到对端来的SIO，启动正常定位过程；SIE（Status Indication Emergency）或“E”：紧急定位状态，表示收到对端来的SIO，启动紧急定位过程；SIOS（Status Indication Out of Service）或“OS”：业务中断状态，表示链路由于故障而不能发送和接收信令单元；SIPO（Status Indication Processor Outage）或“PO”：处理机故障状态，表示第2级以上的功能级发生错误，通知对端；SIB（Status Indication Busy）或“B”：链路拥塞状态，表示链路在拥塞状态下，向对端周期的发送链路忙信号。,初始定位程序,空闲阶段(Idle)：链路空闲，程序暂停；未定位阶段(not aligned)：信令链路未定位，信令链路终端发送(SIO)；已定位阶段(aligned)：信令链路定位，信令链路终端发送SIN/SIE；验收阶段(proving)：信令链路终端继续发送SIN/SIE，程序开始进行验收；定位完成准备阶段(Aligned Ready)：验收成功，进入定位完成准备阶段，信令链路终端可发送FISU；投入业务使用阶段(In-service)：初始定位结束，可以投入业务使用，信令链路终端发送消息信号单元(MSU)。,初始定位过程,初始定位时，处于空闲状态的信令链路在启动或者恢复时，信令链路的两端发送SIO，进入未定位状态，一旦信号终端收到SIO，就表示未定位状态结束，开始发送SIN。当信号终端收到对端发送的SIN定位进入验证阶段。在此期间仍发送SIN。用定位差错监视器对信号单元的差错进行线性累加计算，每检出一个出错单元，就增值1。若计数器值在8.2s内到达门限值(Ti=4)，表示这次验证不合格，否则表示验证通过，允许链路投入使用。,初始定位过程,初始定位过程示意图,信令链路控制功能(MTP2),信令链路控制功能(MTP2)的实现：信令链路差错率监视为保证信令链路良好工作，需要对信令链路的差错进行监视，当差错达到某一临界值时，就应定为信令链路故障。这个监视任务由差错率监视器来完成。有两个链路差错率监视过程：一个用于担任业务的信令链路，称作信号单元差错率监视过程；另一个用于处在初始定位过程验收状态的链路，称作定位差错率监视过程。信号单元差错率监视在信令链路处于正常业务状态下使用，它利用统计差错的信号单元来判断信令链路的工作是否正常。定位差错率在初始定位程序的验收周期中使用，即在信令链路首次启动或信令链路发生故障后恢复时进行定位程序中使用。,信令链路控制功能(MTP2),信令链路控制功能(MTP2)的实现：处理机故障 处理机故障是指第2级以上的功能级发生错误而造成信令链路不能使用，这可能是中央处理机故障，也可能是人为阻断某一信令链路。当第2级收到了第3级发来的指示或识别到第3级故障时，则判定为本地处理机故障，并向对端发具有处理机故障状态指示(SIPO)的LSSU，并将其后所收到的MSU舍弃。如果对端的第2级处于正常工作状态，收到SIPO后将通知第3级停发MSU，并连续发送FISU。当处理机故障恢复后将停发SIPO，改发FISU或MSU，信令链路进入正常状态。,信令链路控制功能(MTP2),信令链路控制功能(MTP2)的实现第二级流量控制当在第2级接收端检测到拥塞情况以后，就停止对消息信号单元进行肯定和否定的证实，并且向对端发出链路状态指示“B”（忙）。以便对端区分是拥塞还是故障情况。在对端，收到指示“B”的链路状态信号单元后就启动一个计时器。如计时到仍处于拥塞状态，就认为是链路故障。当接收端消除拥塞情况时，停止发送指示“B”的链路状态信号单元，并且恢复正常过程。,消息传递部分(MTP3),信令网功能级(MTP3)是MTP的第3级，它规定了在信令点（SP）之间传递信令网管理消息的功能和程序，该功能在信令链路（SL）和信令转接点（STP）有故障时，进行信令网的重新组合，以保证可靠地传送信号消息。,消息传递部分(MTP3),信令网功能包括信令消息处理和信令网管理两部分。信令消息处理功能保证一个信令点的某个用户部分产生的信令消息能传递到指定目的地点的同类用户部分。包括消息识别、消息分配和消息路由三种基本功能。信令网管理功能是在遇到信令网发生故障时提供信令网的重新组合的能力。包括信令业务管理、信令链路管理和信令路由管理三种功能。,消息传递部分(MTP3),信令消息处理包括消息识别、消息分配和消息路由三部分。,消息识别,消息识别功能是识别来自第二级的消息。它是通过分析信号消息路由标记中目的地编码（DPC）实现的。从第二级功能级传送来的信号消息进入第三级。首先经过消息识别功能，确定消息的下一步去向。如果本信令点是消息的目的地，则把消息交由消息分配功能处理；如果本信令点不是消息的目的地，且具有转接功能，则把消息交给消息路由功能去处理。如果本信令点无转接能力，则要通知信令网管理功能作为非法消息处理。,消息分配,消息分配功能是根据信令消息中业务信息八位码组（SIO）中的业务表示语（SI）将信令送往相应的用户部分。因此这里只使用SI中的TUP、信令网管理、信令网测试和维护消息三部分。,消息路由,消息路由也叫消息编路，它利用路由标记中的DPC和SLC及SIO中的业务指示语SI和子业务字段SSF来实现消息路由功能。最终目的是确定目的地路由中的一条信令链路。此外，在某些情况下，业务表示语也能用于路由功能。信令链路和消息信号单元中信号信息字段（SIF）的路由标记有关。,消息路由,消息识别,消息分配,消息路由,信号业务管理,信号路由管理,信号链路管理,信号网管理,信号消息处理,测试和维护,信令消息流,指示和控制,选择下一路由,通过SIO识别用户,消息传递部分(MTP3),信令网管理信令网管理功能是在信令网故障时，保证维持信令业务和恢复正常信令条件。其故障形式包括信令链路和信令点不能工作，或由于拥塞使可达性降低。信令网管理功能划分为信令业务管理，信令路由管理和信令链路管理三部分。,信令网管理,信令业务管理：用来将信令业务从一条链路或路由转到一条或多条不同链路或路由，或者在信令点拥塞情况下暂时减慢信令业务量。实现信令业务管理要执行的程序有：倒换（传送COO和COA）：当正常工作的信令链路不可用（如信令链路故障、闭塞和退出服务）时，将信号业务倒换到替换的可用链路。倒回（传送CBD和CBA）：当正常的不可用信令链路变为可用（如信令链路接通、解除闭塞和恢复服务）时，将信号业务倒回到原来的正常链路。倒回是倒换的逆行动。,信令网管理,信令业务管理强制重选路由(传送TFP)：当目的地的信令路由变为不可用（远端信令网发生故障）时，将信号业务由正常信令路由转回到迂回信令路由。受控重选路由(传送TFA)：当目的地的信令路由变为可用（远端信令网恢复正常）时，应当使用信号业务流量控制程序，限制信号业务源点的信号业务。,信令网管理,信令业务管理信号流量控制(传送TFC)：当信令网因故障或拥塞不能传送用户部分产生的全部信号业务时，应当使用信号业务流量控制程序，限制信号业务源点的信号业务。管理阻断(传送MIM)：用于信令网的维护和测试，当需要阻断信令链路时（例如在信令链路上频繁的进行倒换和倒回），管理系统可用人机命令的形式请求对该信令链路实行阻断。信令点再启动(传送TRA)：当一个信令点由于出现故障或者管理方面的原因，使它与信令网路隔绝一段时间后，重新启动该信令点。,信令网管理,信令路由管理：目的是保证信令点之间可靠地传递有关信令网状态的信息。实现信令路由管理要执行的程序有：禁止传递(传送TFP)：当目的地的信令路由变为不可用时，由STP向相关的SP发送禁止传递（TFP）消息。收到TFP消息的SP应执行信令业务管理程序中的强制重选路由程序。允许传递(传送TFA)：当目的地的信令路由变为可用时，由STP向相关的SP发送允许传递(TFA)消息。收到TFA消息的SP应执行信令业务管理程序中的受控重选路由程序。,信令网管理,信令路由管理受限传递(传送TFR)：当某个STP希望某个SP尽可能停止通过它传递有关业务时，就向这个SP发送受限传递(TFR)消息。收到TFR消息的SP应执行信令业务管理程序中的受控重选路由程序。受控传递(传送TFC)：当信令网中信令路由组发生拥塞时，由STP向相邻SP发送受控传递消息(TFC)，表示信令路由组发生拥塞。收到TFC消息的SP应执行信令业务管理程序中的信号流量控制程序。,信令网管理,信令路由管理信令路由组测试(传送RSM)：当信令网发生远端故障时，与禁止传递程序和允许传递程序配合使用，用来测试去往某目的地的信号业务是否能够经由邻近的STP发送的禁止传递(TFP)消息后，周期地向该STP发送信令路由组测试消息(RSM)，直到收到允许传递(TFA)消息为止。信令路由组拥塞测试(传送RTC)：与受控传递程序配合使用。该程序只在具有拥塞优先级的国内信令网中使用。,信令网管理,信令链路管理目的是控制本地连接的信令链路，为建立和维持某一预定的链路组能力提供保证。该功能主要在信令点开通业务及信令网发生故障时，配合信令业务管理和信令路由管理使用。,信令网管理,信令链路管理 实现信令链路管理要执行的程序有：基本信令链路管理：程序特点是，两个SP之间分配的信令链路须按预定的分配方案以人工介入的方式，将信令终端连到信令数据链路。这种管理程序对于信令链路的启用、恢复和退出均需人工操作，效率较低。自动分配信号终端：程序特点是，在两个SP之间的信令链路中，如果正在使用的信令链路发生故障，则未定位使用的信令链路自动接通。在接通中信令数据链路是指定的，但信令终端可以自动分配。如果未接通使用的信令链路定位失败，则可以再更换信令终端。因此，该方法必须在每端配备一定数量的信令终端。,信令网管理,信令链路管理自动分配信号终端和信令数据链路(传送DLM)：该程序的特点是：在两个信令点之间的信令链路中，如果正在使用的信令链路发生故障，则未定位使用的信令链路自动接通。自动分配信号终端和信令数据链路程序的信号设备利用率高，但程序复杂，因此目前并未得到广泛应用。,信令网管理,信令业务管理的功能和程序必须在信令链路管理、信令路由管理功能和程序的配合下完成，而信令链路管理和信令路由管理程序又要为信令业务管理提供必要的条件和支持，共同保证信号消息的传递。,同一链路组内倒换、倒回过程,不同链路组间倒换、倒回过程,强制重选路由,消息传递部分(MTP3),信令网管理消息格式信令网管理消息属于MSU类，其业务信息字段(SIO)的业务指示语(SI)为0000，信令信息字段(SIF)是可变的，但须是8bit的整数倍，最长为272字节。其SIF包括路由标记、标题码和管理信息三部分。,消息传递部分(MTP3),信令网管理消息格式,标题码,H0 Heading code 0 标题码(消息组)H1 Heading code 1 标题码(消息类型)DPC Destination Point Code 目的信令点编码 OPC Originating Point Code 源信令点编码SLC Signalling Link Code 信令链路编码,消息传递部分(MTP3),信令网管理消息的标题码分配,CHM 倒换、倒回消息ECM 紧急倒换消息FCM 信令流量控制消息TFM 禁止传递、允许传递、限制传递消息RSM 信令路由组测试消息MIN 管理阻断消息TRM 业务再启动允许消息DLM 信令数据链路连接命令消息UFC 用户部分流量控制消息,消息传递部分(MTP3),消息传递部分(MTP3),消息解码举例7e 45 54 00 17 23 7e 46 55 80 0a 0a 41 51 0b 1b 81 14 11 22 33 18 11 7e关键字F(标志位，定界和定位)：7e关键字LI(消息长度),谢谢,2009.10,我国主信令区编码表,