信令：在網(wǎng)絡(luò)中傳輸著各種信號(hào)，其中一部分是我們需要的（例如打電話的語音，上網(wǎng)的數(shù)據(jù)包等等），而另外一部分是我們不需要的（只能說不是直接需要）它用來專門控制電路的，這一類型的信號(hào)我們就稱之為信令，信令的傳輸需要一個(gè)信令網(wǎng)。

信令網(wǎng)是指公共信道信令系統(tǒng)傳送信令的專用數(shù)據(jù)支撐網(wǎng)。信令網(wǎng)一般由信令點(diǎn)(SP)，信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)(STP)和信令鏈路組成。信令網(wǎng)可分為不合ST的無級(jí)網(wǎng)和含有STP的分級(jí)網(wǎng)。無級(jí)信令網(wǎng)不含STP，信令點(diǎn)間都采用直連方式工作，又稱直連信令網(wǎng)。分級(jí)信令網(wǎng)含有STP，信令點(diǎn)間可采用準(zhǔn)直連方式工作，又稱非直連信令網(wǎng)。

信令網(wǎng)的主要功能是：傳送數(shù)模混合電話網(wǎng)中局間信令，傳送電話交換的數(shù)據(jù)網(wǎng)的局間信令，傳送窄帶、寬帶SDN的局間信令，支持各種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)，支持移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，傳送管理、維護(hù)信息等。

SS7網(wǎng)是一個(gè)帶外數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，它疊加在運(yùn)營(yíng)者的交換網(wǎng)之上，是支撐網(wǎng)的重要組成部分。在固定電話網(wǎng)或ISDN網(wǎng)局間，完成本地、長(zhǎng)途和國(guó)際的自動(dòng)、半自動(dòng)電話接續(xù)；在移動(dòng)網(wǎng)內(nèi)的交換局間提供本地、長(zhǎng)途和國(guó)際電話呼叫業(yè)務(wù)，以及相關(guān)的移動(dòng)業(yè)務(wù)，如短信等業(yè)務(wù)；為固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)提供智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和其他增值業(yè)務(wù)；提供對(duì)運(yùn)行管理和維護(hù)信息的傳遞和采集。

由程控交換機(jī)節(jié)點(diǎn)、7號(hào)信令網(wǎng)及業(yè)務(wù)控制計(jì)算機(jī)構(gòu)成的電話網(wǎng)。智能網(wǎng)是在現(xiàn)有電話網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，是指帶有智能的電話網(wǎng)或綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。

智能業(yè)務(wù)也可以在交換中心實(shí)現(xiàn)，但由于大多交換中心原先并未提供智能業(yè)務(wù)或只提供了一小部份，而要實(shí)現(xiàn)智能業(yè)務(wù)就要升級(jí)交換中心的軟件，或甚至要升級(jí)硬件。而且智能業(yè)務(wù)主要是網(wǎng)絡(luò)范圍的業(yè)務(wù)，一般不會(huì)局限在一個(gè)交換中心或一個(gè)本地網(wǎng)范圍之內(nèi)，這樣升級(jí)就涉及到網(wǎng)內(nèi)所有的交換中心。要升級(jí)那么多交換中心肯定需要一段很長(zhǎng)的時(shí)間，更不用說這種升級(jí)要投入大量的人力和物力了。

正是以上這些原因?qū)е铝酥悄芫W(wǎng)的產(chǎn)生，智能網(wǎng)的主要特點(diǎn)就是將交換與業(yè)務(wù)控制分離，即交換中心只完成基本的接續(xù)功能，而在電信網(wǎng)中另設(shè)一些新的功能節(jié)點(diǎn)，由這些功能節(jié)點(diǎn)協(xié)同原來的交換中心共同來完成智能業(yè)務(wù)。

支撐網(wǎng)絡(luò)是指能使通信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的、起支撐作用的網(wǎng)絡(luò)。它能增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能、提高全網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量，以滿足用戶要求。在支撐網(wǎng)中傳送的是相應(yīng)的控制、監(jiān)測(cè)等信號(hào)。 支撐網(wǎng)包括No.7信令網(wǎng)、數(shù)字同步網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理信息網(wǎng)。

傳統(tǒng)的通信網(wǎng)由交換設(shè)備、傳輸設(shè)備和終端設(shè)備組成，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代通信網(wǎng)的構(gòu)成有了很大的變化，其結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，功能也越來越細(xì)化。按功能的不同現(xiàn)代通信網(wǎng)可以分為業(yè)務(wù)網(wǎng)、傳輸網(wǎng)和支撐網(wǎng)。

MTP3在SS7信令網(wǎng)中提供兩個(gè)信令點(diǎn)間消息的路由選擇功能，消息在依次通過MTP1，MTP2，MTP3層之后，可能會(huì)被發(fā)送回MTP2再傳向別的信令點(diǎn)，也可能會(huì)傳遞給某個(gè)應(yīng)用層，如：SCCP或ISUP層。MTP3還提供一些網(wǎng)管功能的支持，包括：流量控制，路由選擇和鏈路管理。MTP3對(duì)應(yīng)OSI模型中的網(wǎng)絡(luò)層。

信令連接控制部分（SCCP，Signaling Connection Control Part）在No.7信號(hào)方式的分層結(jié)構(gòu)中，屬于MTP的用戶部分之一，同時(shí)為MTP提供基于全局碼（Global Title）的路由和選路功能，以便通過No.7信令網(wǎng)在電信網(wǎng)中的交換局之間傳送電路相關(guān)的、非電路相關(guān)的信息和其他類型的信息，建立無連接或面向連接的服務(wù)。?[1]?

當(dāng)用戶要求傳送的數(shù)據(jù)超過MTP的限制時(shí)，SCCP還要提供必要的分段和重新組裝功能。SCCP屬于No.7信令網(wǎng)第三層，完成MTP3的補(bǔ)充尋址功能，即與MTP3結(jié)合,提供相當(dāng)于OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層功能。

sCCP可根據(jù)DPC+SSN（省內(nèi)）或GT（省外）進(jìn)行尋址選路。

SCCP是用戶部分的一個(gè)補(bǔ)充功能級(jí)，也為MTP提供了附加功能。SCCP提供數(shù)據(jù)的無連接和面向連接業(yè)務(wù)。無連接業(yè)務(wù)是指用戶部分不需事先建立信號(hào)連接就可以通過信令網(wǎng)傳遞信令消息，這樣就可將一個(gè)用戶部分的數(shù)據(jù)迅速送到信令網(wǎng)上的另一個(gè)用戶部分去。在智能網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的業(yè)務(wù)中，有很多這樣的數(shù)據(jù)需要在信令網(wǎng)中傳遞，如移動(dòng)用戶的鑒權(quán)、智能用戶的賬號(hào)查詢等。面向連接業(yè)務(wù)是在用戶部分傳遞數(shù)據(jù)之前，在SCCP之間傳遞控制信息，實(shí)現(xiàn)信令網(wǎng)的維護(hù)和管理。

SCCP的必要性

在電話通信網(wǎng)中，所有信令消息都與呼叫電路有關(guān)，消息傳輸路徑一般都和相關(guān)的呼叫連接路徑有固定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。而以MTP和TUP或者ISUP組成的四級(jí)信令網(wǎng)絡(luò)，能夠有效地傳遞與電路建立相關(guān)的接續(xù)控制信息，是數(shù)字電話通信網(wǎng)理想的信令系統(tǒng)。?[5]?

然而，隨著電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，越來越多的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需要在遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)之間傳送端到端的控制信息，這些控制信息往往與呼叫連接電路無關(guān)，甚至與呼叫無關(guān)。例如：在GSM系統(tǒng)中，不單單要傳送與呼叫電路有關(guān)的消息，還要傳送與呼叫電路無關(guān)的信令消息（如位置更新、鑒權(quán)等）。目前此類型的應(yīng)用主要在以下幾個(gè)方面：?[5]?

在智能網(wǎng)中的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)（SSP）和業(yè)務(wù)控制點(diǎn)（SCP）之間傳送各種控制信息；?[5]?

在數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)中的移動(dòng)交換中心（MSC）及來訪位置登記器（VLR）、歸屬位置登記器（HLR）之間傳送與移動(dòng)臺(tái)漫游有關(guān)的各種控制信息綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）中傳送端到端信令；?[5]?

網(wǎng)絡(luò)管理中心間的信息傳輸。?[5]?

在傳送以上這些端到端的消息時(shí)，MTP的尋址能力已不能滿足要求了，其主要有以下的局限性：?[5]?

信令點(diǎn)編碼不是國(guó)際統(tǒng)一編碼。我們知道，MTP是用DPC來尋址的，而DPC用信令點(diǎn)編碼來標(biāo)識(shí)，信令點(diǎn)編碼又有四種方式（即SIO字段中的NI網(wǎng)絡(luò)指示字段），國(guó)際、國(guó)際備用、國(guó)內(nèi)和國(guó)內(nèi)備用，并且都僅在所定義的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一和有效，因此利用MTP不能完成國(guó)際漫游用戶的位置登記和鑒權(quán)等業(yè)務(wù)。?[5]??主要表現(xiàn)在：信令點(diǎn)編碼容量有限。根據(jù)?CCITT的規(guī)定，國(guó)際網(wǎng)的信令點(diǎn)編碼為14比特位，這樣其所能標(biāo)識(shí)的信令點(diǎn)就十分有限。業(yè)務(wù)表示語（SI）編碼僅4位，最多只能分配給16個(gè)不同的用戶部分（UP），不能滿足現(xiàn)代通信多業(yè)務(wù)的需求。?[5]?

MTP只能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)方式的無連接傳輸。但是隨著電信網(wǎng)的發(fā)展，有時(shí)需要在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間傳送大量的非實(shí)時(shí)消息，這些信息的數(shù)據(jù)量大，傳送可靠性要求高，需要預(yù)先在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間建立虛電路連接（即邏輯鏈接），采用面向連接方式來傳送數(shù)據(jù)。?[5]?

為了解決以上問題，CCITT在1984年提出了一個(gè)新的結(jié)構(gòu)分層，在不修改MTP的前提下，增加了SCCP（信令連接控制部分）部分來彌補(bǔ)MTP的功能不足。SCCP在No.7信令系統(tǒng)的四級(jí)結(jié)構(gòu)中是UP之一，屬于第四功能級(jí)，而同時(shí)SCCP又為MTP提供附加的和增強(qiáng)的功能，便于通過No.7信令網(wǎng)，在電信網(wǎng)的交換局之間、交換局與專用業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)（例如：HLR、SCP等等）之間建立無連接或者面向連接的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，傳送電路相關(guān)和電路無關(guān)的信令信息和其他類型的信息。?[5]?

SCCP和MTP合稱為NSP（網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部分）。且SCCP和MTP3共同位于OSI的網(wǎng)絡(luò)層SCCP在信令網(wǎng)中和其他信令功能部分之間的關(guān)系如下圖2所示：

GT（Global Title）是全局碼，可以是采用各種編號(hào)計(jì)劃（如電話/ISDN編號(hào)計(jì)劃等）來表示的SCCP地址。利用GT進(jìn)行靈活的選路是SCCP的一個(gè)重要特點(diǎn)。它和DPC的不同在于DPC只在所定義的信令網(wǎng)中才有意義，而CT則在全局范圍內(nèi)都有意義。這樣，就可以實(shí)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)任意兩個(gè)信令點(diǎn)之間直接傳送電路無關(guān)消息。GT碼一般在始發(fā)節(jié)點(diǎn)不知道目的地信令點(diǎn)編碼的情況下使用，但SCCP必須將GT翻譯為DPC+SSN和新的GT組合，才能交由MTP，用這個(gè)地址來傳遞消息。

DPC尋址原理

局向（Bureau Direction）是信令所指的方向，比如到某個(gè)局（每局對(duì)應(yīng)一個(gè)DPC）的信令，可稱到某局的局向。

DPC(Destination Point Code)目的信令點(diǎn)，OPC(Originatate Point Code)源信令點(diǎn)

在我們這里DPC+SSN的尋址方式是8位十六進(jìn)制，其中前6位是DPC，后2位是SSN號(hào)（06為HLR、07位VLR、08為MSC）。

每個(gè)OPC與該DPC之間可能會(huì)有兩套信令路由組（TDM信令路由組和IP信令路由組），他們之間相互獨(dú)立，可能采用優(yōu)先級(jí)方式，或者負(fù)荷分擔(dān)方式。

七號(hào)信令：SCCP層簡(jiǎn)介

DPC尋址與GT尋址的機(jī)制原理

GT尋址原理

所謂尋址就是找到目的地地址。在7號(hào)信令里，尋址方式一般分為DPC+SSN或GT尋址。在中國(guó)目前的GSM網(wǎng)絡(luò)里，省內(nèi)采用DPC+SSN尋址，省外采用GT尋址。DPC+SSN和GT尋址的目的都是為了確定目的地信令點(diǎn)代碼。GT譯碼是SCCP的功能，SCCP地址由全局碼(GT:Global Title),信令點(diǎn)編碼(SPC)和子系統(tǒng)編碼(SSN)的組合。SCCP通過GT譯碼可以將GT翻譯為DPC+SSN和新的GT的組合。可把所有可見信令點(diǎn)的GT放在一個(gè)樹內(nèi)。?GT碼是全球唯一的編碼。GT尋址是不能直接尋址到目的信令點(diǎn)的，要經(jīng)過多個(gè)節(jié)點(diǎn)的多次GT翻譯，才能最終找到目的信令點(diǎn)。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中信令尋址方式有哪些?各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中信令尋址方式有兩種:DPC+SSN;GT+SSN。DPC是目的地信令點(diǎn)編碼，GT是全局碼(Global title), SSN是子系統(tǒng)號(hào)（用于區(qū)別MSC/VLR、HLR等)。

采用DPC+ SSN方式的優(yōu)點(diǎn)是使用DPC直接在七號(hào)信令網(wǎng)中尋址，消息傳遞時(shí)延短;缺點(diǎn)是需要定義全網(wǎng)與它有SCCP信令關(guān)系的信令點(diǎn)的點(diǎn)碼，局?jǐn)?shù)據(jù)量大，維護(hù)和管理不方便。

采用GT+SSN方式的優(yōu)點(diǎn)是只需定義SCCP轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)的信令點(diǎn)點(diǎn)碼（如LSTP的SP)，消息首先傳送給SCCP轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)，由SCCP轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)傳送到目的地;缺點(diǎn)是每經(jīng)過一次SCCP轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)就增加時(shí)延。在實(shí)際工作中，通常是兩種尋址方式都會(huì)使用。
?

通信分有線通信和無線通信，信號(hào)分模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。

通信系統(tǒng)-紙杯傳聲，多于兩個(gè)人之間的通信，就需要交換系統(tǒng)。早期交換系統(tǒng)-接線員人工交換，后來使用交換設(shè)備替換人工切換。通信系統(tǒng)如下：

A-核心網(wǎng)（交換設(shè)備）-傳輸網(wǎng)（承載網(wǎng)）-接入網(wǎng)（基站）-UE（User Equipment）

3G基站：NodeB，4G基站：eNodeB（Evolved），5G基站：gNodeB（the next generation）

5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)宏觀上來看與4G類似，分為接入網(wǎng)與核心網(wǎng)兩部分。5G接入層稱為NG-RAN（NR），由gNB（5G基站）組成；5G核心網(wǎng)由AMF（控制面）、UPF（用戶面）分離組成，如圖所示。

????????5G的網(wǎng)絡(luò)接口分為Xn和NG兩種接口，Xn接口為gNB之間的接口，支持?jǐn)?shù)據(jù)和信令傳輸；NG接口為gNB與核心網(wǎng)的接口，其中NG2連接AMF，NG3連接UPF的接口。gNB和UE之間使用NR控制面和用戶面協(xié)議，ng-eNB和UE之間使用e-UTRA控制面和用戶面協(xié)議。

5G核心網(wǎng)控制面的邏輯功能

?會(huì)話管理功能（Session Management Function，SMF）主要負(fù)責(zé)會(huì)話管理相關(guān)工作，包括建立、修改、釋放等，具體功能包括會(huì)話建立過程中的IP地址分配、選擇和控制用戶面、配置業(yè)務(wù)路由和UP流量引導(dǎo)、確定SSC模式、配置UPF的QoS策略等。

策略控制功能（Policy Control Function，PCF）和4G網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元PCRF功能一致，從UDM獲得用戶簽約策略并下發(fā)到AMF、SMF等，再由AMF、SMF模塊進(jìn)一步下發(fā)到終端、RAN和UPF。

統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理（Unified Data Management，UDM）主要功能是對(duì)各種用戶簽約數(shù)據(jù)的管理、用戶鑒權(quán)數(shù)據(jù)管理、用戶的標(biāo)識(shí)管理等。

UPF（User Plane Function，用戶平面功能）主要提供用戶平面的業(yè)務(wù)處理功能，包括業(yè)務(wù)路由、包轉(zhuǎn)發(fā)、錨定功能、QoS映射和執(zhí)行、上行鏈路的標(biāo)識(shí)識(shí)別并路由到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、下行包緩存和下行鏈路數(shù)據(jù)到達(dá)的通知觸發(fā)、與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接等。

接入和移動(dòng)性管理功能（Access and Mobility Management Function，AMF）實(shí)現(xiàn)注冊(cè)管理、連接管理、移動(dòng)性管理、用戶可及性管理、參與鑒權(quán)和授權(quán)相關(guān)的管理等。

AUSF（Authentication Server Function）為鑒權(quán)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的鑒權(quán)和認(rèn)證。UPF（User Plane Function）用戶平面功能，代替4G中執(zhí)行路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能的SGW和PGW。

總結(jié)

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