SCCP与TCAP协议详情.docx

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SCCP与TCAP协议详情

第6章SCCP与TCAP协议

6.1概述

信令连接控制部分（SignalingConnectionControlPart）简称为SCCP，在SS7信令方式的分层结构中，它是用户部分之一，属第四功能组，同时为MTP提供附加功能，以便通过SS7信令网在电信网的交换局和专用中心之间传递电路相关和非电路相关的信息和其它类型的信息，建立无连接或面向连接的业务，构成OSI分层模型中的第三层（网络层）。

6.1.1SCCP功能

SCCP的目标是为下述情况提供传递数据信息的手段：

●在公共信道信令网中的逻辑信令连接；

●在建立或不建立逻辑信令连接的情况下，均能传递信令数据单元。

应用SCCP功能可在建立或不建立端到端信令连接的情况下，传递ISDN用户部分的电路相关和非电路相关的信令信息。

6.1.2SCCP的基本业务

SCCP的业务可分为如下4类：

●0类：

基本无连接类

●1类：

有序的无连接类

●2类：

基本面向连接类

●3类：

流量控制面向连接类

0、1两类为无连接的业务，2和3类为面向连接的业务。

无连接业务是用户事先不建立信令连接就可通过信令网传递信令信息。

SCCP的无连接业务相当于数据网数据业务，0类业务不保证消息的顺序传递，1类业务依靠SLS可以保证消息按顺序传送到目的地。

面向连接业务是用户在传递数据之前，在SCCP之间交换控制信息，达成一种协议，这个协议包括传递数据的路由、传送业务的类别（是基本面向连接类，还是流量控制面向连接类），还有可能包括传送数据的数量等。

信令的面向连接又可分为暂时信令连接和永久信令连接两种。

业务用户控制暂时信令连接的建立，暂时信令连接类似拨号电话连接。

永久信令连接由本端（或远端）O&M功能，或者由节点的管理功能建立和控制，它们为用户提供半永久连接，类似租用电话线路。

这里所谈的面向连接指暂时信令连接。

6.1.3SCCP的应用

SCCP为多种应用协议提供传输服务，如图6-1所示。

图6-1SCCP的应用

SCCP做为消息传递的中间层，其上层用户包括ISUP、BSSAP、BSSAP+、RANAP和TCAP；根据传输介质的不同，其下层协议包括MTP3、M3UA和MTP3b。

6.2消息结构

SCCP消息是No.7信令方式的一种消息信令单元（MSU），它的消息内容位于MSU的信令信息字段（SIF）中。

它通过MSU的业务信息八位位组（SIO）中的业务表示语SI＝0011来标识是SCCP的消息，如图6-2所示。

图6-2中的路由标记已在MTP中做了介绍。

消息类型采用8比特编码。

每一编码确定一个SCCP的消息。

某类特定消息中规定必备的并且具有固定长度的参数放在必备固定部分，规定必备的而长度中可变的参数放在必备可变部分，在任一特定消息中还可以包括任选的参数。

任选参数可以是固定长度的，也可以是可变长度的。

如果是长度可变的必备参数，则需要指针指出它们的位置。

对任选参数不仅需要指出任选参数的起始位置，还需要给出它们各自的编码和长度。

图6-1SCCP消息格式

6.2.2SCCP消息类型

SCCP的功能和程序的实现，例如在建立或不建立逻辑信令连接的情况下传递数据信令单元，都必须传递SCCP的各种消息来完成。

SCCP的消息分为无连接业务的消息和面向连接业务的消息。

表6-1给出了SCCP的消息和它们所对应的协议类别和编码。

表6-1SCCP的消息

消息类型

协议类别

编码

0

1

2

3

CR连接请求

×

×

00000001

CC连接确认

×

×

00000010

CREF拒绝连接

×

×

00000011

RLSD释放连接

×

×

00000100

RLC释放完成

×

×

00000101

DT1数据形式1

×

00000110

DT2数据形式2

×

00000111

AK数据证实

×

00001000

UDT单位数据

×

×

00001001

UDTS单位数据业务

×

×

00001010

ED加速数据

×

00001011

EA加速数据证实

×

00001100

RSR复原请求

×

00001101

RSC复原确认

×

00001110

ERR协议数据单元错误

×

×

00001111

IT不活性测试

×

×

00010000

×：

此消息可在对应的协议类别中使用。

主要的消息类型含义如下：

CR和CC用来完成信令连接的建立；

（2）在信令连接的建立过程中，由于中间节点的SCCP或目的地节点的SCCP没有足够的资源来建立信令连接时，就要向源节点发出CREF消息；

（3）DT1、DT2和ED是信令连接建立成功之后，传递数据的三种消息。

其中DT1用于协议类别2，DT2和ED用于协议类别3。

DT2和ED还必须分别由AK和EA来证实；

（4）RLSD和RLC用来在数据传递结束后释放信令连接；

（5）RSR和RSC用于协议类别3数据传递阶段对数据发送序号重新初始化；

（6）在检测出任何协议错误时发送ERR，IT用于检验信令连接的两端是否工作；

（7）UDT、XUDT和UDTS、XUDTS是无连接业务的消息。

UDT和XUDT用于传送无连接业务的数据。

当UDT和XUDT由于种种原因不能到达目的地时，如果UDT和XUDT中要求返送回不能到达目的地的原因，就要向起源点发送UDTS和XUDTS以指明原因。

6.2.3SCCP消息的参数

SCCP消息要完成各种功能，必须有参数来提供各种信息。

例如：

CR“连接请求”消息，必须有参数“被叫用户地址”，这样CR才能访问到被叫用户以完成信令连接，另外ERR是“协议数据单元错误”消息，在ERR中必须有参数“错误原因”以表示差错的原因。

若参数在某个消息中是必须具备的，称作此消息的必备参数（M），它包括固定长度的必备参数（F）和可变长度的必备参数（V）两部分。

如果某个参数在某个消息中可有可无，称作消息的任选参数（O）。

另外某种参数可能对于某个消息中是必备参数，但在另一消息中可能是任选参数。

因此，对于某一个参数，它是必备参数还是任选参数，不是固定的，而是根据具体消息确定。

表6-2给出了SCCP消息的参数。

表6-1SCCP消息的参数

参数名

编码

任选参数终了

00000000

目的地本地参考

00000001

起始地本地参考

00000010

被叫用户地址

00000011

主叫用户地址

00000100

协议类别

00000101

分段/重装

00000110

接收序号P（R）

00000111

排序/分段

00001000

信用量（credit）

00001001

释放原因

00001010

返回原因

00001011

复原原因

00001100

错误原因

00001101

拒绝原因

00001110

数据

00001111

表6-2中的参数的基本含义如下：

“目的地本地参考”和“起始地本地参考”唯一地确定信令连接；

（2）“被叫用户地址”和“主叫用户地址”用来识别起始/目的地信令点和（或）SCCP业务访问点；

（3）“协议类别”定义无连接业务和面向连接业务的四种协议；

（4）如果网络业务数据单元（NSDU）的长度超过传送为数据的消息允许的最大长度时，需要把网络业务数据分成几段来分别传送，到达目的地时再重新组装起来。

参数“分段/重装”的目的就是要实现这种功能。

此参数只用于DT1；

（5）“接收序号”P（R）指出期望的下一个序号，用于协议类别3的DT2和AK消息中，来证实远端节点已经接收到P（R）－1之前的全部消息；

（6）“排序/分段”是一个综合参数，它包括“分段/重装”、“发送序号”P（S）和“接收序号”P（R）。

其中“发送序号”应该在协议规定的窗口值内，以完成协议类别3的流量控制；

（7）“信用量”（credit）在消息CR和CC中使用，来确定信令连接发送部分可发多少消息，也即信令连接的窗口，实现协议类别3的流量控制。

在数据传递阶段，AK消息中的“信用量”可以修改窗口；

（8）“释放原因”、“复原原因”、“拒绝原用”分别用于释放、复原、拒绝信令连接时给出的原因。

“错误原因”用于ERR消息中指出错误的原因。

“返回原因”用于无连接业务的UDTS或XUDTS消息中，指出消息UDT或XUDT为什么不能到达目的地；

（9）“数据”是用户要发送到目的地的网络业务数据（NSD）。

6.2.4参数格式编码举例

地址：

被叫用户地址/主叫用户地址，是可变长度参数，它的结构如图6-3所示。

图6-1地址结构

2.地址指示

地址指示指出地址所包含的地址类型，如图6-4所示。

图6-1地址指示

比特0：

“1”指示地址包含信令点编码

“0”指示地址未包含信令点编码

比特1：

“1”指示地址包含子系统号

“0”指示地址未包含子系统号

比特5-2包括全局码的指示，编码如下：

0000不包括全局码

0001全局码只包括地址性质指示语

0010全局码只包括翻译类型

0011全局码包括翻译类型、编码计划、编码设计

0100全局码包括翻译类型、编号设计、编码设计、地址指示的性质

3.扩充备用

比特6：

“0”指示选取路由应根据地址中的全局码“1”指示选取路由应根据MTP路由标记中的DPC和被叫地址中的子系统号（DPC＋SSN）。

比特7国内备用

4.地址

地址中各种单元出现的次序为DPC、SSN、GT，如图6-5所示。

图6-1地址单元的次序

●信令点编码（DPC）

信令点编码参见MTP中的DPC

●子系统号（SSN）

子系统号用来识别SCCP用户功能，它是一个8比特编码，其编码如下：

比特：

76543210

00000000子系统不知道

00000001SCCP管理

00000010备用

00000011ISDN用户部分

00000100操作维护管理部分（OMAP）

00000101移动应用部分（MAP）

00000110归属位置寄存器（HLR）

00000111拜访位置寄存器（VLR）

00001000移动交换中心（MSC）

11111111扩充备用

●全局码（GT）

全局码的格式是可变长度，下面是它的四种可能情况之一：

GT指示语＝0001

GT指示语＝0001时，全局码的格式如图6-6所示。

图6-2GT指示＝0001时全局码格式

GT指示＝0001时，全局码的第一个八位位组的比特6－0是地址性质指示，编码如下：

比特6－0；

0000000空闲

0000001用户号码

0000010国内备用

0000011国内有效号码

0000100国际号码

比特7是奇/偶指示，编码如下：

0：

偶数个地址号码

1：

奇数个地址号码

GT指示＝0001时全局码7…43…0比特的第二个八位位组以后的信息是地址信令，如图6-7所示。

图6-3地址信息

地址信令编码如下：

0000数字0

0001数字1

0010数字2

0011数字3

0100数字4

0101数字5

0110数字6

0111数字7

1000数字8

1001数字9

1010空闲

1011代码11

1100代码12

1101空闲

1110空闲

1111ST

地址是奇数个地址信令，地址信令结束后填充码0000插入。

●协议类别和返回选择

协议类别用来定义SCCP的业务类别，在信令连接建立阶段，要使用“协议类别”字段，协议类别由两端SCCP协商。

协议类别是4比特编码

比特3210

0000协议类别0

0001协议类别1

0010协议类别2

0011协议类别3

当比特0－3编码指出是面向连接的协议类别（协议类别2、3）时，比特4－7空闲。

当比特0－3编码指出是无连接的协议类别（协议类别0、1）时，比特4－7编码如下：

比特7654

0000没有特别选择

0001

至空闲

0111

1000错误返回

1001

至空闲

1111

6.2.5SCCP消息的格式组成

前几节已经对SCCP消息的格式和参数作了基本介绍。

每个SCCP消息是由不同的参数组成的，包括必备的和可能有的任选部分组成，表6-3给出了每个消息组成的对应参数。

表6-1SCCP消息和参数对应表

消息参数

CR

CC

CREF

RLSD

RLC

DT1

DT2

AK

ED

EA

RSR

RSC

ERR

IT

UDT

UDTS

目的地本地参考

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

M

起始地本地参考

M

M

M

M

M

M

M

被叫用户地址

M

0

0

M

M

主叫用户地址

0

M

M

协议类别

M

M

M

分段/重装

M

接收序号

M

排序/分段

M

M

信用量（credit）

M

M

释放原因

M

返回原因

复原原因

M

错误原因

M

用户数据

0

0

0

0

M

M

M

拒绝原因

M

任选参数终了

0

0

0

0

M：

是必备参数（包括长度固定的和可变的）

0：

是任选参数

下面举例说明消息的组成

CR消息

连接请求CR消息包括：

●路由标记

●消息类型码

●2个指针

参见表6-4所示消息的参数。

表6-2CR消息的参数

参数

类型（F、V、O）

长度（八位位组）

起源本地参考

F

3

协议类别

F

1

被叫用户地址

V

3（最小）

信用量（credit）

0

3

主叫用户地址

0

4（最小）

数据

0

3－130

任选参数终了

0

1

（2）UDT消息

单位数据UDT消息包括

●路由标记

●消息类型码

●3个指针

参见表6-5所示消息的参数。

表6-1UDT消息的参数

参数

类型（F、V、O）

长度（八位位组）

协议类别

F

1

被叫用户地址

V

3（最小）

主叫用户地址

V

2（最小）

数据

V

2－X

X：

待定

（3）UDTS消息

单位数据业务UDTS消息包括：

●路由标记

●消息类型码

●3个指针

参见表6-6所示消息的参数。

表6-1UDTS消息的参数

参数

类型（F、V、O）

长度（八位位组）

返回原因

F

1

被叫用户地址

V

3（最小）

主叫用户地址

V

2（最小）

数据

V

2－X

X：

待定

其它消息见建议Q.713。

（4）XUDT消息

增强型单位数据消息XUDT包括：

●路由标记

●消息类型码

●4个指针

参见表6-7所示消息的参数。

表6-1XUDT消息的参数

参数

类型（F、V、O）

长度（八位位组）

协议类别

F

1

被叫用户地址

V

3（最小）

主叫用户地址

V

2（最小）

数据

V

2－X

任选

O

6

X：

待定

（5）XUDTS消息

增强型单位数据业务消息XUDTS包括：

●路由标记

●消息类型码

●4个指针

参见表6-8所示消息的参数。

表6-1XUDTS消息的参数

参数

类型（F、V、O）

长度（八位位组）

返回原因

F

1

被叫用户地址

V

3（最小）

主叫用户地址

V

2（最小）

数据

V

2－X

任选

O

6

X：

待定

6.3TCAP协议

6.3.1概述

事务处理能力是指为各种应用和网络业务之间提供一系列的通信能力。

它为大量分散在电信网中的交换机和特种服务中心的应用提供与具体应用无关的功能和规程。

TCAP采用SCCP支持的编址方式，基于SCCP面向连接和无连接业务。

TCAP过程分为成分子层过程和事务处理子层过程，如图6-8所示。

图6-1TC的结构

2.成份子层

成份子层包括成份和对话两部分。

所谓成份就是用来传送执行一个操作的请求或应答的方式。

操作是指TC用户的某个特定应用需要远端同层实体执行的一个动作。

一个操作由调用ID识别。

操作（INVOKE）共分四类：

●类别1：

成功和失败都报告

●类别2：

仅报告失败

●类别3：

仅报告成功

●类别4：

成功和失败都不报告

操作的类别是由TC用户决定，TCAP部分可识别这些类别。

每一个操作至多有一个应答，应答可以是：

●成功的返回结果（RESULT）

●操作失败的返回差错（ERROR）

●指明不能执行操作的拒绝（REJECT）

●操作调用时限到（CANCEL）,仅具有本地意义

成份部分完成TC用户间成份的处理包括暂留成份，根据成份携带的不同类型操作对成份的状态机进行管理。

TC用户之间连续地交换成份就构成了一个对话。

成份是靠对话运载到远端相应的TC用户部分。

成份子层提供对话功能，允许几个对话在两个给定的TC用户之间同时进行。

对话分结构化对话和非结构化对话。

非结构对话（TC_UNI）发送不期待回答的成份。

结构化对话由开始、继续、结束几个过程组成，每一个对话由一个对话ID唯一识别。

对话的基本过程如下：

对话开始（TC_BEGIN）。

（1）对话证实（TC_CONTINUE）：

第一个后向继续表明对话已建立并可继续。

（2）对话继续（TC_CONTINUE）：

TC用户继续一个已建立的对话，运载的成份可全双工交换。

（3）对话结束：

发送端不再发送成份也不再接收成份。

对话结束有以下几种情况：

a）预先安排结束（TC_END）：

两端TC用户预先知道何时结束，结束只有本地意义，不再发向远端。

b）基本结束（TC_END）：

结束本地对话，传送未决成份到远端，并通知远端TC用户结束对话。

c）对话终止（TC_ABORT、TC_NOTICE）：

立即结束对话，终止所有未决操作，并指明终止原因。

3.事务处理子层

事务处理子层作为事务处理控制，通过TC－用户间端到端的连接在事务处理子层消息中传递成份，事务处理与成份子层的对话处理一一对应。

6.3.2消息结构

TCAP消息为SCCP用户数据，消息由信息元素构成，每一个元素具有相同的结构，由三个字段组成，如图6-9所示。

图6-1TCAP消息结构

2.标记

用来区分类型并负责解释内容。

标记由类别，格式及标记码组成，它的长度为一个或多个八位位组，如图6-10所示。

图6-1标记的构成

●类别编码，如表6-9所示。

表6-1类别编码含义

00

通用类（universal）

01

全用于类（application-wind）

10

上下文专用类（context-specific）

11

专用类（privateuse）

●单元格式：

0代表原语；1代表构成语。

●标记码：

标记码的范围是00000~11110，如果编码是11111，表示扩充，接下来的八位位组若最高位是1表示继续扩充，若为0表示标记到此为止。

合成的标记由每个扩充八位位组的0到6比特组成，第一个扩充八位位组的比特6为最高有效位（MSB），最后的扩充八位位组比特0为最低有效位（LSB）。

3.长度

是指内容的长度。

长度分短、长、不定格式三种。

在不定格式中用一个特定的原语（标记是EOC=0；长度=0;内容缺省）表示内容结束，如图6-11所示。

图6-1三种长度格式

4.内容

内容可以是一个值，与标记和长度组成原语，也可以是一个或多个信息元与标记和长度组成构成语。

内容是按标记来解释的。

5.TCAP消息结构

TCAP消息结构如图6-12所示。

图6-1TCAP消息结构

6.事务处理部分的构成

事务处理部分的构成如表6-10所示。

表6-1事务处理部分的构成

消息

参数

单向

开始

继续

结束

终止

起源事务处理ID

M

M

目的事务处理ID

M

M

M

终止原因

O

对话部分

O

O

O

O

O

成份部分

M

O

O

O

M为必备项O为任选项

7.对话部分构成

非结构对话：

目标识别标签（M），协议版本（M），应用上下文名称（M），用户信息（O）。

结构对话：

①对话请求：

协议版本（O），应用上下文名称（M），用户信息（O）。

②对话响应：

协议版本（O），应用上下文名称（M），结果（M），结果来源诊断（M），用户信息（O）。

③对话终止：

终止来源（M），用户信息（O）。

●成份部分构成

a）调用：

调用ID（M），链接ID（O），操作码（M），参数（O）。

b）返回结果（最终和非最终）：

调用ID（M），序列标签（O），操作码（O），参数（O）。

c）返回差错：

调用ID（M），差错码（M），参数（O）。

d）拒绝：

调用ID（M），问题码（M）。