1、引言
信令是與通信有關(guān)的一系列控制信號。在電信網(wǎng)中信令的基本功能是：建立呼叫； 監(jiān)控呼叫；清除呼叫。操作過程如圖1所示。
圖1 信令的操作過程
2、信令的發(fā)展
（1）隨路信令（模擬電話網(wǎng)或早期的數(shù)字電話網(wǎng)中）
信令與話音在同一鏈路內(nèi)傳送；信令傳送速度低，信息容量及處理能力有限；只適應(yīng)于基本的呼叫處理。
（2）公共信道信令（ccs）
信令與語音分離；鏈路的利用率高；實(shí)際速度低于理論速度；為了保證信令的可靠；移動通信中，完成一次接續(xù)需傳的信令消息比電話網(wǎng)中多的很多。
3、移動通信中的信令系統(tǒng)
移動通信中信令系統(tǒng)的典型協(xié)議有：no.7 公共信道信令系統(tǒng)；用戶-網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議；公共陸地移動通信網(wǎng)的接口；plmn協(xié)議模型。
圖2 移動通信中的接口信令示意圖
4、no.7 公共信道信令系統(tǒng)
（1）no.7信令網(wǎng)的概念
no.7信令網(wǎng)是獨(dú)立于通信網(wǎng)專門用于傳送信令的網(wǎng)絡(luò)。
（2）no.7信令網(wǎng)的構(gòu)成
①信令點(diǎn)sp（signaling point）
信令點(diǎn)是信令網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，它提供公共信道信令。產(chǎn)生消息的信令點(diǎn)稱為源點(diǎn)；接收消息的信令點(diǎn)稱為宿點(diǎn)；轉(zhuǎn)發(fā)消息的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)stp，stp將控制信令從一條信令鏈路轉(zhuǎn)送到另一條鏈路上。
②供傳輸信令的數(shù)據(jù)鏈路（link）
no.7信令網(wǎng)通常采用分級結(jié)構(gòu)。no.7信令網(wǎng)的分級結(jié)構(gòu)如圖3所示。
圖3 信令網(wǎng)及其分級結(jié)構(gòu)的示意圖
由sp、lstp、hstp構(gòu)成在邏輯上獨(dú)立的信令網(wǎng)
地位
結(jié)構(gòu)
為保證可靠性采取的措施
設(shè)置的地區(qū)
高級信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)hstp
高
網(wǎng)狀
一個地區(qū)設(shè)兩個。平時分擔(dān)業(yè)務(wù)，故障時由一個承擔(dān)
c1、c2級
即大區(qū)，省一級
低級信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)lstp
低
星型或網(wǎng)狀
每個lstp都要與兩個hstp相連
c3級
即地區(qū)、市級
sp
信令消息的發(fā)起點(diǎn)和目的點(diǎn)
星型
任意sp都要與兩個lstp相連
每個網(wǎng)員至少
有一個信令點(diǎn)
（3）信令網(wǎng)編碼
原則：同一個信令網(wǎng)中，每一個信令點(diǎn)有唯一的編碼
目的：把信令消息從一個sp準(zhǔn)確地傳到另一個sp
編碼位數(shù)：國際 14位 中國 24位（ no7 ）
目前的信令網(wǎng)：國際
國內(nèi)
（4）no.7信令系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)
no.7信令系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)見圖4；no.7信令系統(tǒng)被劃分為：①一個公共的消息傳遞部分（message transfer part ；mtp）用于負(fù)責(zé)消息的傳遞；②若干用戶部分（user part ；up）用于負(fù)責(zé)信令消息的生成、分析和過程控制。
圖4 7號信令系統(tǒng)功能劃分原理
ⅰ消息傳送部分(mtp)
圖5 消息傳送部分分層示意圖
功能層
層數(shù)
名稱
功能
1
物理鏈接層
定義了鏈路的物理和電氣特性
2
信令數(shù)據(jù)鏈路控制層
規(guī)定了在一條信號鏈路上的消息傳遞
以及與消息傳遞有關(guān)的功能和程序
3
網(wǎng)
絡(luò)
層
信令消息
處理
當(dāng)本節(jié)點(diǎn)為消息目的地時，將消息送往指定的用戶部分；
當(dāng)本節(jié)點(diǎn)為消息轉(zhuǎn)接點(diǎn)時，將消息轉(zhuǎn)送至預(yù)定的信令鏈路
保證網(wǎng)絡(luò)單元間信令消息的正確傳送
信令網(wǎng)
管理
信令網(wǎng)發(fā)生故障時，根據(jù)預(yù)定數(shù)據(jù)和信令網(wǎng)狀態(tài)信息調(diào)整消息路由和信令網(wǎng)設(shè)備配置，以保證消息傳遞不中斷
ⅱ信令連接控制部分(sccp)
在mtp層上建立一個新的結(jié)構(gòu)層---信令連接控制部分（sccp）；目的：實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)直接傳送控制消息，無需經(jīng)過呼叫鏈路。主要功能有：
①無論與電路有關(guān)或無關(guān)的信令，都可傳送。
②支持無連接傳送方式和虛連接（面向連接）傳送方式。因?yàn)樵趍s與msc之間就有虛連接存在。
③為了增加跨網(wǎng)尋址能力，設(shè)置了全局名（gt），一種國際統(tǒng)一的撥號號碼。
④為了為更多新用戶提供服務(wù)，設(shè)置了子系統(tǒng)號（ssn）為8bit，即28=256 個
⑤添加了一層事物處理部分（tc），采用計(jì)算機(jī)對話方式（而不是互控方式）來訪問遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，現(xiàn)在應(yīng)用的是tcap，是用戶應(yīng)用部分。
ⅲ用戶部分（up）
用戶部分是消息傳遞部分的用戶，其功能是處理信令消息。主要的用戶類型有：
①電話用戶部分tup（telephone user part）
②綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)用戶部分isup （isnd user part）
③移動應(yīng)用部分map（mobile application part）
④數(shù)據(jù)用戶部分dup（data user part）
⑤操作維護(hù)用戶部分omup（operation and maintenance user part）
5、用戶—網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議
（1）isdn的信道結(jié)構(gòu)與用戶接口協(xié)議
用戶—網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議結(jié)構(gòu)見圖6所示。
圖6 用戶—網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議結(jié)構(gòu)
①isdn的信道結(jié)構(gòu)
isdn的用戶—網(wǎng)絡(luò)接口有兩種接口信道結(jié)構(gòu)，一種是基本接口信道結(jié)構(gòu)；另一種是一次群速率接口信道結(jié)構(gòu)。
②isdn的用戶接口協(xié)議 第一層為物理層；第二層為數(shù)據(jù)鏈路層；第三層為網(wǎng)絡(luò)層。
（2）信道結(jié)構(gòu)
①基本接口信道結(jié)構(gòu)（2b+d）
兩條64kbit/s雙工的b信道，是業(yè)務(wù)信道，供傳送用戶數(shù)據(jù)用總速率144kbit/s ；一條16kbit/s雙工的d信道，是信令信道，用于傳送信令和低速率的分組業(yè)務(wù)。
②一次群速率接口信道結(jié)構(gòu)
23b+d和32b+d兩種結(jié)構(gòu)，移動通信系統(tǒng)中，為了有效地利用頻率資源多采用d信道。
（3）用戶-網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議結(jié)構(gòu)
①第一層：物理層
定義了用戶終端設(shè)備到網(wǎng)終端設(shè)備間的物理接口
② 第二層：數(shù)據(jù)鏈路層
從第二層開始b信道與d信道使用不同的協(xié)議；平衡型鏈路訪問協(xié)議lapdb，適用于點(diǎn)對點(diǎn)的鏈路；d信道的鏈路接入?yún)f(xié)議lapd ，可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對多點(diǎn)的連接
③ 第三層：網(wǎng)絡(luò)層
建立電路交換和分組交換的連接
（4）公共陸地移動通信網(wǎng)的接口
公共陸地移動通信網(wǎng)的接口見圖7。圖7中 ms 表示為移動臺，bss表示為基站，msc表示為移動交換中心，vlr表示為外來用戶位置寄存器，hlr表示為本地用戶位置寄存器，eir表示為設(shè)備識別寄存器。
接口
功 能
a
傳輸呼叫處理、移動性管理、基站管理和移動臺管理的消息
b
查詢移動臺的當(dāng)前位置和管理數(shù)據(jù)
c
管理和路由選擇的信令交換
d
兩個位置登記寄存器間交換有關(guān)移動臺的位置信息以及用戶數(shù)據(jù)信息
e
移動用戶在msc之間進(jìn)行越局切換時交換有關(guān)信道切換的信息
f
信令交換，以核對移動設(shè)備的識別碼
g
當(dāng)移動用戶在一個新的vlr登記時，新舊轄區(qū)vlr間傳遞有關(guān)數(shù)據(jù)
um
空中接口，是移動通信網(wǎng)的主要接口
sm
用戶與網(wǎng)絡(luò)間的接口，包括鍵盤、顯示器和用戶識別卡等
圖7 plmn實(shí)體結(jié)構(gòu)與接口
（5）plmn協(xié)議模型
plmn協(xié)議模型如圖8所示。協(xié)議按其功能分類
第一層（l1）為物理層。
第二層（l2）是數(shù)據(jù)鏈路層，即為lapdm層。
第三層（l3）為網(wǎng)絡(luò)的最高層，是應(yīng)用層
圖8 plmn協(xié)議模型
um接口上的信令協(xié)議模型
①物理層 ：提供點(diǎn)對點(diǎn)的電路，包括為上層信息的傳送提供基本的無線信道，
實(shí)現(xiàn)方式與多址接入方式相關(guān)，如在fdma/tdma gsm的多址接入方式網(wǎng)中，物理層提供的無線信道就是頻道內(nèi)的時隙。
②數(shù)據(jù)鏈路層（lapdm層）：在移動臺和基站間提供可靠的無線鏈路，包括數(shù)據(jù)的傳輸結(jié)構(gòu)及控制等。
③應(yīng)用層：無線資源管理（rm）；移動管理（mm）；接續(xù)管理（cm）；呼叫控制（cc）；短消息業(yè)務(wù)（sms）；補(bǔ)充業(yè)務(wù)（ss）。
a接口上的信令協(xié)議模型見圖9。
①接口協(xié)議是no.7信令分層協(xié)議
②用戶部分是移動應(yīng)用部分map
在bss基站子系統(tǒng)側(cè)map稱為基站子系統(tǒng)應(yīng)用部分bssap
bssap的構(gòu)成
作用
bss管理應(yīng)用部分
bssmap
支持msc和bsc間有關(guān)ms的規(guī)程
直接傳遞應(yīng)用部分
dtap
傳送來自或發(fā)往ms的呼叫控制和移動性管理消息、補(bǔ)充業(yè)務(wù)消息和短消息業(yè)務(wù)消息
圖9 a接口示意圖