UMTS無線接入網(wǎng)協(xié)議與信令分析第2章 傳輸網(wǎng)絡(luò)層流程分析

1、HUAWEI UMTS 無線接入網(wǎng) 協(xié)議與信令分析第2章 傳輸網(wǎng)絡(luò)層流程分析第2章 傳輸網(wǎng)絡(luò)層流程分析2.1 概述UTRAN中傳輸網(wǎng)絡(luò)層就是采用一定的適配和消息傳遞機(jī)制為無線網(wǎng)絡(luò)層消息提供傳輸服務(wù)，從而為無線網(wǎng)絡(luò)層屏蔽具體的傳輸方式。UTRAN中涉及的傳輸網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體包括SAAL、MTP3-B、ALCAP 和SCCP等，本章介紹各個實(shí)體的結(jié)構(gòu)和功能。2.2 SAAL流程2.2.1 概述為了能夠在ATM網(wǎng)中傳送信令信息，需要在信令和ATM傳輸之間進(jìn)行信令的適配，即將各種消息形式的信令信息轉(zhuǎn)換成在ATM網(wǎng)中傳送信元，并為信令建立AAL連接。完成這一功能的是SAAL層。圖2-1 SAAL結(jié)構(gòu)框架BS

2、C6800 中SAAL結(jié)構(gòu)框架如圖2-1所示，SAAL主要部件組成：l SSCS（Service Specification Coverage Sublayer），SSCS包括SSCF（Service Specific Coordination Function）、SSCOP（Service Specific Connection Oriented Protocol）。l CP（Common Part），采用AAL5 適配規(guī)范，由公共部分會聚子層（CPCS）和拆裝子層（SAR）兩部分組成。l LM（Layer Management）。& 說明：SSCF具體說明請參見ITU-T Q.21

3、40。SSCOP具體說明請參見ITU-T Q.2110。LM具體說明請參見ITU-T Q.2144。2.2.2 SSCOP1. 概述SSCOP協(xié)議用于在兩個點(diǎn)對點(diǎn)實(shí)體間進(jìn)行信息和控制信息的傳輸。2. 功能SSCOP的主要功能如下：l 順序完整性：它能保證在傳送SSCOP的數(shù)據(jù)包（SD PDU）時保證數(shù)據(jù)包順序的一致性；l 差錯重傳：接收端的SSCOP實(shí)體在檢測丟失的SSCOP-SDU時，采用重發(fā)進(jìn)行糾錯；l 流量控制：通過調(diào)整發(fā)送窗口的大小來調(diào)整發(fā)送速率進(jìn)行流量控制；l 向LM報告錯誤：向LM報告已發(fā)生差錯；l 保持鏈路激活：兩個對等SSCOP實(shí)體之間能夠在一段時間沒有數(shù)據(jù)傳輸時仍保持連接狀態(tài)

4、。l 本地數(shù)據(jù)回?。寒?dāng)高層發(fā)生鏈路倒換時，本地SSCOP用戶能夠回取未被SSCOP釋放的SDU。l 連接控制：該功能包括SSCOP連接的建立、釋放、同步，以及對不同長度的用戶對（user-to-user）消息的不確定傳送。l 數(shù)據(jù)傳送：在SSCOP用戶之間傳送用戶數(shù)據(jù)User-Data，并同時支持確定和非確定數(shù)據(jù)傳輸。l 協(xié)議差錯恢復(fù)：對協(xié)議運(yùn)行錯誤的檢測和恢復(fù)。l 狀態(tài)報告：在發(fā)送/接收對等實(shí)體之間交換狀態(tài)信息。SSCOP的PDU（Protocol Data Unit）就是在SSCOP對等層之間傳送用來建立、釋放連接及保證消息可靠傳輸?shù)南卧?。有如下基本PDU：l BGN PDU (Beg

5、in)：用來在兩個SSCOP對等實(shí)體之間建立連接。它要求對端清除發(fā)送/接收緩存，進(jìn)行狀態(tài)變量和發(fā)送/接收計(jì)數(shù)器的初始化。l BGAK PDU (Begin Acknowledge)：用來確認(rèn)對端的SSCOP實(shí)體的連接請求。l BGREJ PDU (Begin Reject)：用來拒絕對端SSCOP實(shí)體的連接請求。l END PDU (End)：用來釋放通信雙方之間的連接。l ENDAK PDU (End Acknowledge)：用來證實(shí)釋放連接。l RS PDU (Resynchronization)：用來重新同步緩沖區(qū)以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)變量。l RSAK PDU (Resynchroniz

6、ation Acknowledge)：用來確認(rèn)對等實(shí)體發(fā)出的再同步請求的響應(yīng)。l ER PDU (Error Recovery)：用來對連接操作中發(fā)生的差錯進(jìn)行恢復(fù)。l ERAK PDU (Error Recovery Acknowledge)：用來確認(rèn)恢復(fù)請求。l SD PDU (Sequenced Data)：SSCOP連接建立后，將用戶數(shù)據(jù)（按順序標(biāo)號）發(fā)送到對等實(shí)體。l POLL PDU (Status Request)： SSCOP連接建立后，請求獲得對端SSCOP的狀態(tài)信息。l STAT PDU (Solicited Status Response)：用來響應(yīng)POLL PDU，以通

7、知對端SSCOP有關(guān)數(shù)據(jù)包(SD PDU)的正確接收，證實(shí)哪些SD PDU已經(jīng)被收到，哪些沒有被收到。它還用于更新發(fā)送窗口的位置。這樣就控制了當(dāng)前所能發(fā)送的最大 SD PDU的發(fā)送序號。該P(yáng)DU還包含POLL PDU(N(PS)傳送的順序號，以作為對該P(yáng)OLL PDU的應(yīng)答。l USTAT PDU (Unsolicited Status Response)：當(dāng)接收端通過比較接收SD PDU順序號發(fā)現(xiàn)丟失SD PDU后，它就主動向?qū)Χ税l(fā)出該消息，通知對端重發(fā)丟失的SD PDU。該P(yáng)DU也含用于更新對端發(fā)送窗口的數(shù)據(jù)，但沒有N(PS)字段。l UD PDU：未編號數(shù)據(jù)，用于在對等的SSCOP用戶之

8、間傳送無序的數(shù)據(jù)，它既不影響進(jìn)行中的面向連接的排序，也不改變兩個實(shí)體之間的任何計(jì)數(shù)器或狀態(tài)，數(shù)據(jù)丟失也不重傳。l MD PDU：管理數(shù)據(jù)，用于在兩個SSCOP管理實(shí)體之間傳送未排序的管理信息。與UD PDU一樣，它不保證對端可靠接收。3. SSCOP工作狀態(tài)SSCOP協(xié)議實(shí)體的工作狀態(tài)反映了SSCOP同其用戶交換信息和對等實(shí)體之間發(fā)送PDU分別所處的情況。它有如下基本狀態(tài)：l State 1-Idle空閑狀態(tài)：SSCOP的初始狀態(tài)，每個SSCOP實(shí)體在初始化和釋放連接后，都會轉(zhuǎn)到此狀態(tài)。l State 2-Outgoing Connection Pending等待發(fā)送連接確認(rèn)狀態(tài)：當(dāng)本端SSC

9、OP實(shí)體發(fā)出了建立連接請求而又未得到對端確認(rèn)時，則處于此狀態(tài)。l State 3-Incoming Connection Pending等待接收連接確認(rèn)狀態(tài)：當(dāng)SSCOP實(shí)體收到對端的一個建立連接請求，正在等待本端用戶響應(yīng)時處于此狀態(tài)。l State 4-Outgoing Disconnection Pending等待釋放連接確認(rèn)狀態(tài)：當(dāng)本端SSCOP實(shí)體請求釋放與對端的連接時處于此狀態(tài)，直到接收到對端在釋放連接確認(rèn)消息。l State 5-Outgoing Resynchronization Pending等待發(fā)送再同步確認(rèn)狀態(tài)：請求與對端連接的同步時所處狀態(tài)。l State 6-Incom

10、ing Resynchronization Pending等待接收再同步確認(rèn)狀態(tài)：接收到對端的同步請求后等待用戶響應(yīng)時所處的狀態(tài)。l State 7-Outgoing Recovery Pending等待發(fā)送恢復(fù)確認(rèn)狀態(tài)：請求恢復(fù)與對端已存在的連接時所處的狀態(tài)。l State 8-Recovery Response Pending等待恢復(fù)響應(yīng)確認(rèn)狀態(tài)：當(dāng)SSCOP實(shí)體完成恢復(fù)并通知了用戶，正在等待回答時所處的狀態(tài)。l State 9-Incoming Recovery Pending等待接收恢復(fù)確認(rèn)狀態(tài)：SSCOP實(shí)體接收了對端的恢復(fù)請求正在等待它的用戶的回答時所處的狀態(tài)。l State 10

11、-Data Transfer Ready準(zhǔn)備傳送數(shù)據(jù)狀態(tài)：已成功完成連接建立，再同步或錯誤恢復(fù)程序，兩個SSCOP實(shí)體進(jìn)入準(zhǔn)備傳送數(shù)據(jù)狀態(tài)，將進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳輸。4. SSCOP連接建立如圖2-2所示，為了在兩個對等SSCOP實(shí)體之間建立連接，SSCF向SSCOP發(fā)出一個AA-ESTABLISH.req原語。這個原語包含被SSCOP用來產(chǎn)生BGN消息的SSCOP-UU和BR參數(shù)。BGN消息被送到接收SSCOP處，在那里它被解碼、處理并映射成AA-ESTABLISH.ind信號，這個信號被送到接收端的SSCF處。SSCF以AA-ESTABLISH.res響應(yīng)SSCOP，這個原語也包含SSCOP-

12、UU和BR參數(shù)。SSCOP將BGAK消息發(fā)回始發(fā)SSCOP，始發(fā)SSCOP對其解碼、處理，并把它送到SSCF。這些動作在兩個SAAL實(shí)體之間建立了連接。圖2-2 SSCOP連接建立5. SSCOP連接釋放如圖2-3所示，當(dāng)SSCOP接收到釋放請求消息AA-RELEASE.request后，向?qū)Χ薙SCOP發(fā)送END PDU。對端接收到后，發(fā)送AA-RELEASE.indication，釋放連接后發(fā)送ENDAK PDU。接收端接收后向SSCF發(fā)送AA-RELEASE.confirm消息，并釋放連接。圖2-3 SSCOP連接釋放6. SSCOP數(shù)據(jù)傳輸及差錯恢復(fù) 本小節(jié)通過舉例說明SSCOP的數(shù)據(jù)

13、傳輸和差錯恢復(fù)機(jī)制，如圖2-4所示。(1) SSCOP A發(fā)送4個SD PDU到SSCOP B，它們的N(S)從0到3。只有PDU1，PDU2正確到達(dá)了SSCOP B。SSCOP B把PDU1，PDU2交付給用戶。(2) SSCOP A發(fā)送一個POLL PDU，該消息包含N(S)=5，它代表下一個新的SD PDU（即下次被傳送的SD PDU）的N(S)值；POLL PDU還包含N(PS)=1，這是一個POLL PDU順序號。(3) SSCOP B用STAT PDU響應(yīng)POLL PDU，STAT PDU被編碼為N(R)=3以確認(rèn)PDU1，PDU2，并指出它正期待下一個PDU即PDU3，STAT

14、PDU中的N(PS)1表明是對N（PS）1的POLL PDU的相應(yīng)。STAT PDU還包含列表元素置：3, 5。這個消息告訴SSCOP A：它必須重發(fā)PDU3，PDU4；它可以從緩沖區(qū)釋放PDU1，PDU2；它必須保留PDU3，PDU4，因?yàn)檫€沒有足夠的關(guān)于PDU3，PDU4的最終結(jié)果的信息。& 說明：消息列表元素中奇元素指明某個丟失間隔的第一個PDU（本例為3），偶元素指明一個正確接收到的序列中的第一個PDU。圖2-4 SSCOP的數(shù)據(jù)傳輸2.2.3 SSCF1. 概述如圖2-1所示，SSCF的功能是SSCOP和SAAL上層用戶的適配層。上層用戶主要指NBAP、MTP3-B以及STC

15、（Signalling Transport Converter）。因?yàn)镾AAL上層不同，如MTP3-B位于NNI，NNI的鏈路質(zhì)量一般較高，同時需要SAAL支持鏈路質(zhì)量驗(yàn)證和配合MTP3-B進(jìn)行鏈路倒換功能；而NBAP位于UNI，鏈路的質(zhì)量一般較差，時延較大。因此SSCF分為SSCF-NNI和SSCF-UNI以適配不同的上層用戶。l SSCF-NNI用于適配SSCOP和上層MTP3-B，它將原語從MTP3-B映射為要求的SSCOP信號，反之亦然。從本質(zhì)上說，它只是將信號在SSCOP和MTP3之間來回傳遞，起一個中介的作用。SSCF并不向接收機(jī)中的對等實(shí)體發(fā)送信息（PDU），而是依靠SSCOP在

16、SSCOP PDU中傳遞它的信息。SSCF-NNI除了原語映射，還可以實(shí)現(xiàn)本地數(shù)據(jù)回取，鏈路狀態(tài)維護(hù)，鏈路質(zhì)量校驗(yàn)等功能，并可以向LM報告鏈路信息。l SSCF-UNI用于適配SSCOP和上層NBAP或STC，利用SSCOP進(jìn)行無差錯的順序的數(shù)據(jù)傳輸。它將原語從NBAP/STC映射為要求的SSCOP信號，這和SSCF-NNI功能相近。與SSCF-NNI不同的是，SSCF-UNI沒有鏈路校準(zhǔn)，回取等功能。它主要完成原語映射和SAAL鏈路的建立，釋放和確認(rèn)數(shù)據(jù)的傳輸。2. 功能SSCF的主要功能如下：l 原語映射：它將原語從MTP3-B映射為要求的SSCOP信號，反之亦然。l 本地回取：在鏈路出現(xiàn)

17、故障發(fā)生鏈路倒換時，重新取回舊鏈路中未發(fā)送的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)由正常鏈路發(fā)送。l 流量控制：SSCF向用戶報告擁塞級（或沒有擁塞）以防止信元丟失。它還將自己的PDU流量調(diào)節(jié)到下層中以防止另一端出現(xiàn)擁塞。l 鏈路狀態(tài)維護(hù)：根據(jù)從MTP3和SSCOP收到的原語，SSCF維護(hù)有關(guān)鏈路狀態(tài)的信息，如“進(jìn)入服務(wù)”、“退出服務(wù)”等。利用這些信息，它可以向MTP3和SSCOP提供原語/信號來幫助管理鏈路。l LM報告：向LM發(fā)出MAAL原語，例如當(dāng)一條鏈路被釋放時，SSCF會向LM報告。它依靠LM的幫助來實(shí)現(xiàn)差錯監(jiān)視功能。l 執(zhí)行鏈路校準(zhǔn)。2.2.4 CPCS圖2-5 CPCS-PDU格式CPCS-PDU格式如圖2-

18、5所示，包括CPCS-PDU凈荷、PAD和CPCS-PDU尾三個部分。CPCS-PDU凈荷，其長度是可變的，范圍為165535字節(jié)。PAD填充位，使整個CPCS-PDU長度為48字節(jié)的整數(shù)倍。CPCS-PDU尾長度為8個字節(jié)，包括以下部分：l UUI（User-to-User Indication）：用于CPCS用戶信息的透明傳輸。l CPI（CPCS Part Indication）：用于使CPCS-PDU尾部長為8個字節(jié)。l LI（Length Indication，長度指示）：用于指示CPCS-PDU凈荷長度。l CRC（Cyclic Redundancy Check）：用于對整個CPC

19、S-PDU內(nèi)容（包括CPCS-PDU凈荷區(qū)，PAD、UU、CP、LI等）進(jìn)行校驗(yàn)。2.2.5 SARAAL5的SAR子層非常簡單，只是將CPCS-PDU劃分成48字節(jié)長的SAR-PDU，不需要任何開銷，在接收時實(shí)現(xiàn)逆向功能。2.2.6 LM1. 概述LM與SAAL各個子層交互以完成運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）功能。因?yàn)镃PCS和SAR由硬件完成，在這兩層沒有定義交互。SSCS LM負(fù)責(zé)下列任務(wù)：l 確定一條鏈路是否應(yīng)退出服務(wù)或進(jìn)入服務(wù)。l 定時進(jìn)行很多測量。比如用計(jì)數(shù)器記錄每條鏈路服務(wù)了多長時間、出故障的頻繁程度、發(fā)生擁塞的頻繁程度、次數(shù)以及其他信息。LM有以下幾個工作狀態(tài)：l 退出服務(wù)(Out

20、 Of Service)l 校準(zhǔn)(Alignment)l 檢驗(yàn)(Proving)l 校準(zhǔn)就緒(Aligned Ready)l 進(jìn)入服務(wù)(In Service)2. 功能LM共提供了三種算法用于錯誤監(jiān)控，這些算法保證能檢測出持續(xù)時間長于400ms的突發(fā)錯誤。l 算法一主要用于大負(fù)載的情況下，如果發(fā)送的數(shù)據(jù)量太大，接收方來不及處理數(shù)據(jù)，造成發(fā)送緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)長時間不能釋放，以至于發(fā)送隊(duì)列不斷增加到一定的值，就釋放鏈路。l 算法二主要用于中等負(fù)載的情況，該算法主要監(jiān)控數(shù)據(jù)的重發(fā)次數(shù)，當(dāng)在一定的時間內(nèi)，數(shù)據(jù)重發(fā)次數(shù)超過門限值，說明鏈路質(zhì)量太差，延遲超過了容忍的程度，就釋放該鏈路。l 算法三主要用于低負(fù)載

21、的情況，這時如果一定時間內(nèi)發(fā)送POLL PDU數(shù)與接收到的STAT PDU數(shù)之差(即丟失的STAT PDU數(shù))大于某個值，這時也說明鏈路質(zhì)量太差，就釋放鏈路。2.2.7 SSCOP消息1. 消息結(jié)構(gòu)參數(shù)說明N(S)當(dāng)新的SD或者POLL PDU產(chǎn)生時，VT(S)映射到 N(S)。VT(S)是下一個首次被發(fā)送的SD PDU的序列號，發(fā)送后自動加1。Information field這個域是從上層請求信號中的”Message unit”參數(shù)映射而來的。N(PS)當(dāng)一個POLL PDU產(chǎn)生時，VT(PS)（加1后）映射到N(PS)。POLL PDU接收端將接收到的POLL N(PS)映射到 STAT

22、的N(PS)中。VT(PS)目前POLL的序列號。在下次POLL PDU發(fā)送前加1。N(R)當(dāng)一個STAT或者USTAT PDU產(chǎn)生時，VR(R)映射到N(R)。VR(R)是下一個期望接收到的SD PDU的序列號，當(dāng)這個SD PDU被解手到時加1。N(MR)當(dāng)STAT, USTAT, RS, RSAK, ER, ERAK, BGN, 或者 BGAK PDU產(chǎn)生時，VR(MR)映射到N(MR)。VR(MR)用于限定接收端所不能允許的首個SD PDU的序列號，也就是說接收端允許的是VR(MR)-1。SSCOP-UUBGN, BGAK, BGREJ, END或者 RS PDU中的SSCOP-UU就是

23、相應(yīng)的上層SSCOP信號中的SSCOP-UU參數(shù)。Source (S) bit在END PDU中這個比特用于說明發(fā)起鏈接釋放的是SSCOP還是SSCOP用戶。如果是SSCOP用戶發(fā)起釋放，這個比特設(shè)置為0，如果SSCOP自己發(fā)起釋放，這個比特設(shè)置為1。N(SQ)這個域攜帶鏈接序列號值。當(dāng)一個新的BGN, RS或者 ER PDU 產(chǎn)生時，VT(SQ)映射到N(SQ)。VT(SQ)用于接收端識別重傳的BGN, RS或者 ER PDU。PDU Type fieldPDU類型2. 消息實(shí)例2.3 MTP3-B流程2.3.1 概述MTP3-B是在MTP3的基礎(chǔ)上針對ATM的特性設(shè)計(jì)的協(xié)議規(guī)范。MTP3-

24、B采用SAAL提供的服務(wù)來進(jìn)行消息交換。MTP3-B模塊主要完成MTP3-B協(xié)議功能，包括信令消息處理和信令網(wǎng)管理兩大部分，如圖2-6所示。l 信令消息處理部分的主要功能是：保證在一個信令點(diǎn)的用戶部分產(chǎn)生的信令消息，被傳遞到消息信令單元MSU（Message Signaling Unit）相關(guān)域所指明的目的地的對應(yīng)用戶部分。在Iu/Iur接口只有SCCP和STC（Signalling Transport Converter）兩個用戶部分。信令消息處理部分從功能上可進(jìn)一步分為消息識別、消息路由和消息分配三種功能。l 信令網(wǎng)管理部分的主要功能是：在信令網(wǎng)的運(yùn)行中，當(dāng)信令網(wǎng)發(fā)生故障時，提供的信令網(wǎng)重

25、組結(jié)構(gòu)能力，其中也包括啟用和定位新的信令鏈路。隨著信令網(wǎng)的擴(kuò)大及信令鏈路負(fù)荷的增加，信令網(wǎng)可能出現(xiàn)擁塞，因此，信令網(wǎng)管理功能中也包括控制擁塞的功能。信令網(wǎng)管理功能可分為信令業(yè)務(wù)管理、信令鏈路管理和信令路由管理三部分。圖2-6 MTP3-B的協(xié)議結(jié)構(gòu)圖2.3.2 功能1. 消息識別消息識別（Message discrimination）的功能是利用消息頭部的標(biāo)準(zhǔn)字段，識別從下層（SAAL）發(fā)上來的消息是否合法并決定去向，即識別信令消息的目的地以決定信令消息的去向。消息識別是通過分析信令消息中的路由標(biāo)記中DPC（Destination Point Code）來實(shí)現(xiàn)的。從SAAL傳送來的信令消息進(jìn)入

26、MTP3-B，首先經(jīng)過消息識別功能，確定消息的下一步去向。如果本信令點(diǎn)是消息的目的地點(diǎn)，則把消息交給消息分配功能處理；如果本信令點(diǎn)不是消息的目的地點(diǎn)，且具有轉(zhuǎn)接功能的話，則接通消息路由功能，經(jīng)編路處理轉(zhuǎn)發(fā)出去；如果本信令點(diǎn)無轉(zhuǎn)接能力，則要通知信令網(wǎng)管理功能作為非法消息處理。2. 消息分配消息分配（Message distribution）的主要功能是將要處理的消息傳遞到最終處理該消息的上層模塊，即把信令消息分配給本信令點(diǎn)的相應(yīng)用戶部分。如果消息在特定的表示處理該消息的第四層模塊不存在或該字段不合法，消息將被丟棄。由于信令點(diǎn)的MTP部分可能要為多個用戶服務(wù)，因此，決定信令消息分配給哪一個用戶部分

27、，主要依靠分析信令消息的八位位組SIO（Service Information Octet）中的SI（Service Indication）來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)SI字段等于0000或0001時（即待分配的消息為信令網(wǎng)管理消息或信令網(wǎng)維護(hù)和測試消息）還要分析標(biāo)題碼H0、H1的編碼，以確定將消息交由哪個信令網(wǎng)管理功能部分處理。3. 消息路由消息路由（Message routing），也叫消息編路，其主要功能是：根據(jù)系統(tǒng)交給本模塊處理的消息的頭部信息，為消息選擇適當(dāng)?shù)穆酚?。被處理的消息有如下可能：l 上層傳下來的消息，消息路由模塊要找一條可用的路由將消息發(fā)送出去。除非此路由不存在。l 如果本信令點(diǎn)接收到的其

28、他信令點(diǎn)發(fā)過來的消息而本信令點(diǎn)具有信令轉(zhuǎn)接功能，而且消息的目標(biāo)信令點(diǎn)存在于本信令點(diǎn)的目標(biāo)信令點(diǎn)表中，則消息將被發(fā)送出去；l 如果不是本信令點(diǎn)消息而本信令點(diǎn)具有信令轉(zhuǎn)接功能，消息的目標(biāo)信令點(diǎn)不存在于本信令點(diǎn)的目標(biāo)信令點(diǎn)表中，消息將被丟棄；4. 信令業(yè)務(wù)管理信令業(yè)務(wù)管理（Signaling traffic management）的主要功能用來轉(zhuǎn)移信令鏈路或路由的信令業(yè)務(wù)，或在擁塞的情況下暫時減少信令業(yè)務(wù)。信令業(yè)務(wù)的管理一般包括如下過程：l 當(dāng)信令鏈路不可利用時（故障、斷開、禁止等），利用倒換過程將信令業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到一條或多條信令鏈路；l 當(dāng)信令鏈路變?yōu)榭衫脮r（恢復(fù)接通或禁止消除），用倒回過程將信令業(yè)

29、務(wù)倒回到可利用的信令鏈路；l 當(dāng)信令路由不可利用時，用強(qiáng)制重選路由過程，將信令業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到替換路由；l 當(dāng)信令路由變?yōu)榭衫脮r，利用受控重選路由程序?qū)⑿帕顦I(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到正常的路由；l 當(dāng)信令路由受限時，用受控重選路由程序?qū)⑿帕顦I(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到替換路由。為了在擁塞情況下限制信令源的信令業(yè)務(wù)，將使用信令業(yè)務(wù)流量控制程序，控制信令源的信令業(yè)務(wù)。5. 信令路由管理消息路由管理（Signaling route management）的主要功能是提供消息選路的依據(jù)，并且在當(dāng)前的路由不可用或不可靠時盡可能提供重新選路功能，重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，為信令傳輸提供可靠路由。6. 信令鏈路管理信令鏈路管理（Signaling link m

30、anagement）的主要功能是在信令鏈路出現(xiàn)不可用或不可靠現(xiàn)象時，進(jìn)行相應(yīng)的處理措施，將不可靠的鏈路停止使用，并且反復(fù)重啟該鏈路來希望通過重啟使鏈路變?yōu)榭捎?。鏈路管理功能同時還要提供鏈路測試功能，定時對鏈路進(jìn)行測試，確認(rèn)鏈路的可用性。2.3.3 消息結(jié)構(gòu)MTP3-B結(jié)構(gòu)和MTP3結(jié)構(gòu)類似，其MSU包含了SIO和和SIF特有字段。1. 業(yè)務(wù)信息八位位組（SIO）業(yè)務(wù)信息八位位組字段由業(yè)務(wù)指示語（SI）和子業(yè)務(wù)字段（SSF）兩部分組成，如圖2-7所示。SIO字段長8比特，SI和SSF各占4比特。圖2-7 SIO格式及編碼l 業(yè)務(wù)指示語（SI）用來指示所傳送的消息屬于哪一個指定的用戶部分。在信令網(wǎng)

31、的消息傳遞部分，消息處理功能將根據(jù)SI指示，把消息分配給某一指定的用戶部分。業(yè)務(wù)指示語（SI）的編碼分配如圖2-7所示，SI的容量可用來指示16種不同的用戶部分消息，圖中列出的只是常用的幾種。l 子業(yè)務(wù)字段（SSF）由4個比特構(gòu)成。其中高二位為網(wǎng)絡(luò)指示語，低二位目前備用，編碼為00。網(wǎng)絡(luò)指示語用來區(qū)分所傳遞的消息的網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)，即屬于國際信令網(wǎng)消息還是國內(nèi)信令網(wǎng)消息。SSF字段的編碼及網(wǎng)絡(luò)分配如圖2-7所示。2. 信令消息字段(SIF)信令信息字段SIF由標(biāo)記和信令信息兩部分組成，如圖2-8所示。(1) 標(biāo)記（Label）標(biāo)記包含消息發(fā)送到目的地需要的信息。標(biāo)準(zhǔn)選路標(biāo)記長32比特，位于信令信息字段

32、的開始。標(biāo)記包括目的信令點(diǎn)編碼（DPC）、源信令點(diǎn)編碼（OPC）和信令鏈路選擇碼（SLS）字段。信令點(diǎn)編碼是數(shù)字地址，是SS7網(wǎng)唯一識別每一個信令點(diǎn)的代碼。當(dāng)消息中目的信令點(diǎn)編碼表示接收信令點(diǎn)時，消息分發(fā)到SIO中業(yè)務(wù)指示碼指明的相應(yīng)的用戶部分（如SCCP）。SLS用于：l 保證消息排序，帶同一SLS發(fā)送的任何兩條消息總是以它們最初發(fā)送的順序到達(dá)目的地。l 在所有可用鏈路之間允許相等的流量負(fù)荷分擔(dān)。如果一個用戶部分定期發(fā)送消息，并且以循環(huán)方式分配SLS值，那么所有到目的地點(diǎn)的業(yè)務(wù)級別應(yīng)該相等。圖2-8 SIF格式(2) 信令消息信令信息部分也稱業(yè)務(wù)信息部分。該部分又可分為幾個子字段。這些子字段

33、可以是必備的或是任選的；同時它們也可以是固定長或是可變長的；以便滿足各種功能及擴(kuò)充的需要，這也使得消息信令單元具有適用于不同用戶消息的特點(diǎn)，并使多種用戶消息可在公共的信道傳送成為可能。MTP層最主要的信令消息是信令網(wǎng)管理消息，在此重點(diǎn)介紹。3. 信令網(wǎng)管理消息結(jié)構(gòu)信令網(wǎng)管理功能在執(zhí)行管理程序中要傳遞一些消息。這些消息起源自第三級（對端或本端），主要用于信令業(yè)務(wù)管理、信令鏈路管理和信令路由管理，稱為信令網(wǎng)管理消息。在信令網(wǎng)中，信令網(wǎng)管理消息由信令單元中的業(yè)務(wù)信息八位位組（SIO）的業(yè)務(wù)指示語比特SI0000識別。該字段由n×8（n0）個比特組成。可包括一個或多個信令或指示碼，但其總長度

34、必須是整數(shù)個八位位組。作為消息信令單元的一種，信令網(wǎng)管理消息的信令信息由SIF字段（Signaling Information Field）傳遞，其結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。圖2-9 信令網(wǎng)管理消息的一般格式（單位：比特）(1) 標(biāo)記標(biāo)記由三部分組成，如前所述。(2) 標(biāo)題碼標(biāo)題碼由H0、H1兩個4比特組成。其中，H0用以識別管理消息群。H1用來確定消息群中的消息。由于H0和H1各位4比特，其總的消息容量可達(dá)256種，即可有16個消息群，每群中有16種消息，目前只使用了一部分。標(biāo)題碼H0的分配如表2-1所示。表2-1 標(biāo)題碼H0說明H0比特說明0000備用0001倒換和倒回消息（CHM）0010緊急

35、倒換消息（ECM）0011受控傳遞消息和信令路由組擁塞消息（FCM）0100禁止、允許和受限傳遞消息（TFM）0101信令路由組測試消息（RSM）0110管理禁止消息（MIM）0111業(yè)務(wù)重啟動允許消息（TRM）1001備用1010用戶部分流量控制消息（UFC）10111111備用信令網(wǎng)管理消息及其標(biāo)題碼分配如表2-2所示。表2-2 No.7信令第三功能級網(wǎng)絡(luò)管理消息消息組H1H000000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110000CHM0001XCOXCACBDCBAECM0010ECOECAFCM0011R

36、CTTFCTFM0100TFPTFRTFARSM0101RSTRSRMIM0110LINLUNLIALUALIDLFULLT(LRT)TRM0111(TRA)DLM10001001UFC1010(UPU)10111100110111101111表中的消息含義為：CBA：Changeback-acknowledgement signal，倒回證實(shí)信令CBD：Changeback-declaration signal，倒回說明信令XCA：Extended Changeover Acknowledgement，擴(kuò)展倒換證實(shí)信令XCO：Extended Changeover Order，擴(kuò)展倒換命令信

37、令ECA：Emergency-changeover-acknowledgement signal，緊急倒換證實(shí)信令ECO：Emergency-changeover-order signal，緊急倒換命令信令RCT：Signalling-route-set-congestion-test signal，信令路由組擁塞測試信令RSR：Signalling-route-set-test signal for restricted destination (national option)，受限目的地信令路由組測試信令RST：Signalling-route-set-test signal for p

38、rohibited destination，禁止目的地的信令路由組測試信令TFR：Transfer-restricted signal (national option)，受限傳遞信令TFA：Transfer-allowed signal，允許傳遞信令TFC：Transfer-controlled signal，受控傳遞信令TRA：Traffic-restart-allowed signal，業(yè)務(wù)重啟動允許信令TFP：Transfer-prohibited signal，禁止傳遞信令LID：Link inhibit denied signal，禁止鏈路否認(rèn)信令LFU：Link forced u

39、ninhibit signal，強(qiáng)制解除禁止鏈路信令LIN：Link inhibit signal，禁止鏈路信令LIA：Link inhibit acknowledgement signal，禁止鏈路證實(shí)信令LUA：Link uninhibit acknowledgement signal，解除禁止鏈路證實(shí)信令LUN：Link uninhibit signal，解除禁止鏈路信令LLT：Link local inhibit test signal，本地禁止鏈路測試信令LRT：Link remote inhibit test signal，遠(yuǎn)端禁止鏈路測試信令UPU：User Part Unava

40、ilable signal，用戶部分不可用信令2.3.4 倒換/倒回/管理禁止1. 倒換倒換是當(dāng)正常工作的信令鏈路變?yōu)椴豢衫茫ɡ缧帕铈溌饭收?、禁止和退出服?wù)）時，信令業(yè)務(wù)由不可利用的信令鏈路倒換到替換的一條或多條信令鏈路所采用的信令業(yè)務(wù)管理過程。2. 倒回在信令網(wǎng)的工作中，一般情況下由正常的信令鏈路擔(dān)負(fù)信令業(yè)務(wù)，而替換信令鏈路只是在正常信令鏈路故障時，“臨時”替換故障信令鏈路、并承擔(dān)其信令業(yè)務(wù)。因此，一旦正常的不可利用的信令鏈路變?yōu)榭衫脮r，就必須將信令業(yè)務(wù)倒回到正常信令鏈路上去。3. 管理禁止管理禁止過程是一種信令業(yè)務(wù)管理功能，用于信令網(wǎng)的維護(hù)和測試目的。信令鏈路的禁止可由信令鏈路終端的

41、管理功能啟動。在禁止期間，并不引起第二功能級的任何鏈路狀態(tài)的改變，但信令鏈路標(biāo)志為“已禁止”，暫時停止被禁止鏈路上的信令業(yè)務(wù)，可進(jìn)行周期性的測試。必要時，可由管理功能用MML命令的方式解除信令鏈路的禁止，或由信令路由控制功能啟動解除管理禁止程序，來解除禁止。2.3.5 信令網(wǎng)管理與信令鏈路狀態(tài)MTP3-B第三級通常認(rèn)為信令鏈路處于可利用的和不可利用的兩種可能的狀態(tài)之一。信令鏈路只有在可利用時才能傳送信令業(yè)務(wù)。導(dǎo)致信令鏈路不可利用狀態(tài)的原因，有下述三種：l 由于鏈路故障或不工作而不可利用；l 由于禁止而不可利用；l 由于故障或不工作而不可利用。在信令網(wǎng)的運(yùn)行中，一條信令鏈路的狀態(tài)可能由于下述原因

42、而引起改變：l 信令鏈路故障l 信令鏈路恢復(fù)l 信令鏈路斷開l 信令鏈路接通l 信令鏈路禁止或禁止解除如果一條信令鏈路被識別為是“故障的”、“斷開的”、“禁止的”，信令鏈路將是不可利用的。如果它被識別為“恢復(fù)了的”、“接通的”或“禁止消除的”，則信令鏈路將再次變?yōu)槭强衫玫摹?1) 信令鏈路故障當(dāng)出現(xiàn)下面的情況之一時，就認(rèn)為信令鏈路出現(xiàn)了故障并變?yōu)椴豢衫谩 SAAL給出了Out Of Service故障指示；l 從管理系統(tǒng)獲得請求，指示該鏈路處于故障狀態(tài)；l 收到對方發(fā)送的倒換命令，要求將該條信令鏈路上的信令業(yè)務(wù)倒換到另外的信令鏈路。(2) 信令鏈路的恢復(fù)將排除信令鏈路故障，使信令鏈路為傳

43、送信令業(yè)務(wù)做好準(zhǔn)備的過程，定義為信令鏈路的恢復(fù)。當(dāng)故障排除，信令鏈路兩端都成功地完成了起始定位過程，那么故障的信令鏈路就恢復(fù)了可利用狀態(tài)。(3) 信令鏈路的斷開將信令鏈路組或一條信令鏈路停止業(yè)務(wù)的過程定義為信令鏈路的斷開。信令鏈路斷開可能由維護(hù)管理系統(tǒng)請求進(jìn)行，也可能由信令鏈路管理功能進(jìn)行。(4) 信令鏈路的接通使信令鏈路為傳送信令業(yè)務(wù)做好準(zhǔn)備的過程，定義為信令鏈路的接通。斷開的信令鏈路，重新連接信令數(shù)據(jù)鏈路或信令終端并成功地完成了起始定位過程，就認(rèn)為信令鏈路已接通。信令鏈路狀態(tài)改變時的一般的信令網(wǎng)管理過程，如表2-3所示。表2-3 信令鏈路狀態(tài)改變時的一般的信令網(wǎng)管理過程信令鏈路狀態(tài)信令網(wǎng)管

44、理信令業(yè)務(wù)管理信令鏈路管理信令路由管理信令鏈路故障之后（變?yōu)椴豢衫茫﹩拥箵Q程序（必要時啟動緊急倒換程序）將信令業(yè)務(wù)從不可利用的信令鏈路轉(zhuǎn)移到一條或多條替換信令鏈路。其中，包括確定替換信令鏈路、恢復(fù)已發(fā)出但未得到證實(shí)的消息的過程當(dāng)信令鏈路故障之后，信令鏈路管理首先根據(jù)鏈路組的狀態(tài)，接通不可利用信令鏈路組中的另一條信令鏈路，并使它做好準(zhǔn)備，其次做好恢復(fù)故障信令鏈路及其傳送信令的準(zhǔn)備。如果信令鏈路的故障沒有引起信令路由組狀態(tài)變化時，不啟動信令路由功能。否則要啟動禁止傳遞過程。信令鏈路恢復(fù)后如果需要就應(yīng)用倒回過程，將信令業(yè)務(wù)從一條或多條信令鏈路轉(zhuǎn)到恢復(fù)后變成可利用的鏈路。其中包括能確定被轉(zhuǎn)換的信令

45、業(yè)務(wù)和能保持消息正確順序的過程。如果在信令鏈路故障期間接通了同一鏈路組中的另一信令鏈路，則利用停止過程，用以將信令鏈路組狀態(tài)轉(zhuǎn)回到故障前的狀態(tài)，并斷開在鏈路故障期間接通的工作鏈路，不再認(rèn)為其可用于傳遞信令。如果信令鏈路的故障沒有引起信令路由組狀態(tài)變化，不啟動信令路由功能。否則要啟動允許傳遞過程。信令鏈路斷開之后一般情況下決定將信令鏈路斷開時，信令業(yè)務(wù)已轉(zhuǎn)移。如果尚未轉(zhuǎn)移，應(yīng)執(zhí)行信令業(yè)務(wù)的倒換過程。如果斷開信令鏈路后，所屬的鏈路組中工作的信令鏈路數(shù)小于那個鏈路中正常的工作信令鏈路數(shù)時，將接通鏈路組中的另一信令鏈路。執(zhí)行信令鏈路故障之后的信令路由管理的相同過程。信令鏈路接通之后同信令鏈路的恢復(fù)。信

46、令鏈路接通后，當(dāng)所屬鏈路組中被接通的信令鏈路數(shù)目大于那個鏈路組中正常的工作信令鏈路數(shù)目時，將斷開鏈路組中的另一信令鏈路。同信令鏈路的恢復(fù)。信令鏈路禁止之后同信令鏈路故障。無。如果由于禁止，信令路由組變成不可利用或受限時，再不能為有關(guān)消息選擇路由的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)應(yīng)用禁止傳遞過程。信令鏈路禁止消除之后同信令鏈路的恢復(fù)。無。當(dāng)由于鏈路禁止消除，使得信令路由組變?yōu)榭衫脮r，應(yīng)用允許傳遞過程。2.3.6 信令網(wǎng)管理與信令路由狀態(tài)對某目的地的信令業(yè)務(wù)來說，信令路由可能有信令路由可利用、信令路由不可利用兩種狀態(tài)。當(dāng)收到禁止傳遞消息，指出去某目的地信令點(diǎn)的信令業(yè)務(wù)不能經(jīng)由發(fā)送有關(guān)消息的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)繼續(xù)傳遞時，信令路

47、由變?yōu)椴豢衫?。?dāng)收到允許傳遞消息，指出去某目的地信令點(diǎn)的信令業(yè)務(wù)能夠經(jīng)由發(fā)送允許傳遞消息的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)傳遞時，信令路由變?yōu)榭衫?。信令路由狀態(tài)改變時的一般的信令網(wǎng)管理過程，如表2-4所示。表2-4 信令網(wǎng)管理與信令路由狀態(tài)信令路由狀態(tài)信令網(wǎng)管理信令業(yè)務(wù)管理信令路由管理信令路由由可利用變?yōu)椴豢衫脮r使用強(qiáng)制重選路由過程，使去某目的地的信令業(yè)務(wù)，從不可利用的路由所屬的鏈路組轉(zhuǎn)移到連接另一信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)的替換路由上去。當(dāng)信令路由變?yōu)椴豢衫脮r，將啟動禁止傳遞程序，通知一個或多個鄰近的信令點(diǎn)，告訴他們不能再經(jīng)由此信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)傳遞有關(guān)消息。同時根據(jù)情況啟動路由組測試過程或路由組擁塞測試過程。信令路由變?yōu)榭衫?/p>

48、時使用受控重選路由過程，將去某目的地點(diǎn)的信令業(yè)務(wù)，從替換信令路由所屬的信令鏈路組轉(zhuǎn)移到正常路由所屬信令鏈路組上來。啟動允許傳遞過程，通知一個或多個鄰近的信令點(diǎn)，告訴它們已經(jīng)能夠經(jīng)由此信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)傳遞有關(guān)消息。同時停止有關(guān)的路由組測試過程和路由組擁塞測試過程。2.3.7 MTP3-B Upper User Message消息1. 消息結(jié)構(gòu)請參見 “2.3.3 消息結(jié)構(gòu)”。2. 消息實(shí)例2.3.8 MTP3-B Test Message1. 消息結(jié)構(gòu)請參見“2.3.3 消息結(jié)構(gòu)”。2. 消息實(shí)例2.3.9 MTP3-B Management Message1. 消息結(jié)構(gòu)請參見“2.3.3 消息結(jié)構(gòu)”

49、。2. 消息實(shí)例2.4 ALCAP流程2.4.1 概述圖2-13 BSC6800 的ALCAP結(jié)構(gòu)框圖ALCAP（Access Link Control Application Part），又稱為Q.AAL2協(xié)議，遵循ITU-T Q.2630.1規(guī)范，處于Iub/Iur/Iu-CS傳輸網(wǎng)絡(luò)層的控制面，信令承載類型為SAAL UNI和MTP3-B。BSC6800 中ALCAP結(jié)構(gòu)框架如圖2-13所示，ALCAP內(nèi)部由兩個層面組成，Q.AAL2協(xié)議處理層以及兩個STC適配層。Q.AAL2協(xié)議處理層完成所有的協(xié)議功能，STC完成原語適配以屏蔽底層差異（SAAL、MTP3-B）。ALCAP的基本功能是

50、在兩個信令點(diǎn)之間建立、釋放AAL2連接。同時，對該信令系統(tǒng)內(nèi)微信元的通道、通路等資源進(jìn)行必要的維護(hù)和管理。2.4.2 功能1. AAL2微信元通路的建立和釋放AAL2微信元通路的建立和釋放過程由RNC側(cè)的ALCAP發(fā)起。微通路建立和釋放的消息流程如圖2-14所示。圖2-14 微通路建立和釋放流程微通道建立過程如下：(1) RNC ALCAP發(fā)送ESTABLISH REQUEST消息到對端ALCAP。(2) 對端ALCAP收到的連接建立請求后，ALCAP經(jīng)過資源分配后，向業(yè)務(wù)層發(fā)送建立指示原語ESTABLISH INDICATION，并啟動等待定時器。(3) 在定時器超時前，收到業(yè)務(wù)層建立響應(yīng)E

51、STABLISH RESPONSE后，向RNC ALCAP發(fā)送建立證實(shí)消息ESTABLISH CONFIRM。微通道釋放和建立過程類似，不再贅述。2. AAL2通道的阻塞和解阻為防止AAL2通道上承載新的AAL2連接，可以在操作維護(hù)臺發(fā)起對通道的阻塞過程。阻塞過程可以由本端或者對端發(fā)起。通道被阻塞后，源端變?yōu)楸径俗枞麪顟B(tài)，對端變?yōu)檫h(yuǎn)端阻塞狀態(tài)。如果對端也啟動了阻塞過程，通道兩端都變成本端/遠(yuǎn)端阻塞狀態(tài)。在阻塞狀態(tài)時，可以承載測試連接。AAL2通道被阻塞后，通過解阻過程，可以完成阻塞狀態(tài)的解除。解阻塞過程也可以由本端或者對端發(fā)起。通道阻塞和解阻的消息流程如圖2-15所示。圖2-15 通道阻塞和解

52、阻塞流程阻塞過程如下：(1) RNC操作維護(hù)臺發(fā)起B(yǎng)LOCK REQUEST阻塞請求消息給RNC ALCAP。(2) RNC ALCAP向?qū)Χ薃LCAP發(fā)送BLOCK REQUEST消息。(3) 對端ALCAP經(jīng)過消息分析將通道置為阻塞狀態(tài)，構(gòu)造阻塞證實(shí)消息BLOCK CONFIRM。(4) RNCALCAP收到BLOCK CONFIRM消息，并向操作維護(hù)臺反饋該消息。解阻塞過程和阻塞過程類似，不再贅述。3. 復(fù)位功能復(fù)位可以釋放處于混亂狀態(tài)的微通路和通道。復(fù)位有三種類型：復(fù)位一條AAL2微通路，復(fù)位一條通道，復(fù)位兩個信令點(diǎn)之間所有通道。復(fù)位的消息流程如圖2-16所示。 圖2-16 復(fù)位流程具

53、體解釋如下：(1) RNC操作維護(hù)臺發(fā)起RESET REQUEST阻塞請求消息給RNC ALCAP。(2) RNC ALCAP向?qū)Χ薃LCAP發(fā)送BLOCK REQUEST消息。(3) 對端ALCAP經(jīng)過消息分析，并發(fā)送RESET CONFIRM給RNC ALCAP。如果微通路或通道上存在連接，連接被釋放并且發(fā)送RELEASE INDICATION通知業(yè)務(wù)層。(4) RNCALCAP收到RESET CONFIRM消息，并向操作維護(hù)臺反饋該消息。2.4.3 消息結(jié)構(gòu)ALCAP消息為可變長度，消息頭長度固定為6個字節(jié)。消息中參數(shù)包含必備參數(shù)和可選參數(shù)，參數(shù)又可以分為固定長度參數(shù)和可變長度參數(shù)?？勺儏?shù)中可變長度域第一個字節(jié)要標(biāo)明域的長度。其結(jié)構(gòu)如圖2-17所示。圖2-17 ALCAP消息結(jié)