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MG003001 MTP信令原理ISSUE1.1

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MG003001 MTP信令原理ISSUE1.1 目录

课程说明 (1)

课程介绍 (1)

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相关资料

第1章七号信令基础概述

1.1 七号信令网简介

1.1.1 基本概念

?信令点（SP）：装备有七号信令系统的通信网节点。信令点由信令点编码来识别，生成信令消息的信令点称为起源信令点，信令消息发往的信

令点称为目的信令点。一般是国际14位编码，国内24位编码。

?信令链路：连接各个信令点、传送信令消息的物理链路。

?信令网：逻辑上独立于通信网、专门用于传送信令的网络，它由信令点和互连的信令链路组成。

?信令链路集：直接互连两个信令点的一束平行的信令链路。

?信令路由：信令消息从起源信令点到目的信令点所行经的路径。

?信令转接点（STP）：既非消息起源信令点、又非消息目的信令点，仅仅转发消息的信令点。具有SP功能的STP称为综合型STP，无SP功能

的STP称为独立型STP。

1.1.2 信令工作方式

直联：两个邻近信令点之间，七号信令消息通过直接相连的信令链路集传送，

这种工作方式称为直联。

GMSC

VMSC

话路

图1-1 直联方式

如图1-1中所示，三个信令点VMSC 、GMSC 、VMSC 都不具有STP 功能，VMSC 到GMSC 的信令经两者之间的直联信令链路集来传送。GMSC 有话路汇接的功能，但不具有信令转接功能。

准直联：七号信令消息经过两个或多个串接的信令链路传送，中间经过一个或几个STP ，这种工作方式称为准直联。

图1-2 准直联方式

GMSC

VMSC

话路

如图1-2中所示，VMSC 与VMSC 之间有直达话路，但没有直接相连的信令链路，这时，VMSC 与VMSC 之间的信令消息由GMSC 来转接，GMSC 具有信令转接功能，是一个综合型信令转接点。说明：

随着中国七号信令网的建设，信令连接方式逐步向准直联方式过渡，一个本地网可以划分为一个或几个区域，每个区域有一对信令转接点（STP ），信令点之间的七号信令消息经过STP 转接，当两个信令点之间比较重要时，可以采用它们之间再增设直联信令链路作为备用路由。

1.1.3 汇接局与STP 的区别

信令网是建立在七号信令第三层的基础上的，而话路网是在三层以上，因此二者是在不同网络层次上而言的，话路汇接与信令转接是完全不同的两个概念，汇接局与信令转接点不具有必然的联系，端局可以是STP 点（尽管实际不会出现），汇接局不一定是STP 点（实际网络大部分汇接局不是STP 点）。

汇接局

相当于重新发起呼叫

信令转接点（STP ）

从信令关系上看，A 与B 无任何关系。 A 传消息的目的点是汇接局，它根本不知B 的存在，只有汇接局既知道A 又知道B 。

A 与

B 处于同一信令网中，互相知道对方，STP 只是信令转接通道，A 与B 是准直联方式。

图1-3 汇接局与STP 的区别

1.2 七号信令系统总体结构

从用户部分（TUP 、ISUP 、SCCP ）看，MTP 只是一个消息传递的通道，保证可靠、准确无误的把用户部分的消息传到目的信令点的用户部分。整个七号信令系统可简单地看成是一个TCP/IP 网络。

七号信令系统

O S I 七层模型

图1-4 七号信令系统整体结构

1.3 MTP 协议及功能介绍

1.3.1 MTP 功能结构图

消息传递部分（Message Transfer Part ）简称MTP ，为MTP 的各用户部分（TUP 、ISUP 和SCCP 等）消息经由NO.7信令网传送到所需的目的地提供服务。当信令网中出现故障时，通过信令网管理功能仍可以保证消息的正确传送。其总的目标是：

● 通过NO.7信令网可靠地传递各用户部分的信令消息。

●

对NO.7信令方式的功能和信令网出现故障，通过信令网管理功能保证信令消息的可靠传送。

如下图5所示，MTP 由下列三个功能级组成：

● 信令数据链路 ●

信令链路控制功能

MTP(3)

倒换倒回TFP TFA TFC RST UPU 断开/

图1-5 MTP 部分的结构

●

信令网功能

1.3.2 信令数据链路层——MTP 一层

● 双向的透明传输通道，采用64kbit/s 标准速率。 ●

交换功能。

信令数据链路层通过半永久连接方式将七号信令终端交换到中继设备上，如下图1-6所示：

网框上某个

HW 中继板上某个时隙

图1-6 时隙交换

信令链路控制层——MTP 二层主要功能

MTP2和第一级的信令数据链路共同保证在直连的两信令点之间，提供可靠的信号消息传送的信令链路。MTP2的功能包括：

信号单元定界：标志一个信号单元的开始和结束，也就是要从信令数据链路的比特流中能识别出一个个的信号单元。

信号单元定位：用来判别开通业务的信令链路是否失去定位，如失去定位将转入信号单元差错率监视过程。

差错检测：用来发现信号单元中的比特流在传送过程中是否出错。

差错校正：出现差错后用来重新获得正确的信号单元。有两种差错校正方法，即基本差错校正方法和预防循环重发校正方法。

初始定位：用于信令链路的开始启用或故障后的恢复，包括正常初始定位和紧急初始定位。

信令链路差错率监视：用来监视信令链路的差错率，以保证良好的服务质量。流量控制：用来处理第二级检出的拥塞状况，以不使信令链路的拥塞扩散。处理机故障控制：用来标志或取消处理机故障状态。

2. 三类信号单元

●FISU插入信号单元：由第三级产生并接收。当链路上没有其他信令单

元传送时，在一定的间隔时间内向对方发送FISU，以告知对方本端第二级运行正常。FISU没有信息字段。当七号信令链路上没有其他消息要发送时，就发送FISU（长度指示LI = 0）。

●LSSU链路状态信号单元：由第二级产生并接收。其信息字段由一个8bit

组成，其中低3位为状态指示语，高5位为备用位，当取值为0，该字段又称状态字段SF。状态指示语表示本信令点的MTP第二功能级的工作状态。当链路正在正常使用时，没有LSSU（长度指示LI=1或LI=2）。

●MSU消息信号单元：由第三或第四级产生并接收。其信息字段的长度

较长。分为两段，第一段为业务信息八位位组SIO，由8位组成。第二段为信令信息字段SIF，由若干个8位组成。具体包括MTP信令网消息及MTP用户部分（如TUP、ISUP等）消息（长度指示LI >2）。

七号信令链路上传送的信号，必然属于上述三类之一。

MSU

首先发送的比特

LSSU

FISU

首先发送的比特

图1-7三类信号单元格式

3. 信令链路定位过程

初始定位过程是首次启用或发生故障后恢复信令链路时使用的控制程序，包括正常定位和紧急定位两种，采用正常定位还是紧急定位，由第三级确定。

两种定位的主要区别是定位时的验证周期不同，对于64kbit/s链路而言，协议规定的标称值为：正常定位验证周期为8.2s；紧急定位验证周期为0.5s。

在验证周期里采用定位差错率监视功能（AERM）来检查链路上的误码率是否在可接受的范围内。整个定位的交互方式如下图1-8所示：

验证状态

已定位/

好状态T2 T3 T4 T1

定位过程完成后，MTP三层发SLTM，收到SLTA后，链路才正式开通业务。

图1-8定位的交互方式

4. MTP二层定时器

T1 定时器：“已定位准备好定时器” GCPC板 45秒，允许范围40～50秒。T2定时器：“未定位定时器” GCPC板 30秒，允许范围5～150秒。

T3定时器：“已定位定时器” GCPC板 1.3秒，允许范围1～2秒。

T4n定时器：“正常验正周期定时器”GCPC板8.2秒，允许范围7.5～9.5秒。

T4e定时器：“紧急验正周期定时器” GCPC板 500毫秒，允许范围400～600毫秒。

T5 定时器：“发送SIB定时器” GCPC板 100毫秒，允许范围80～120毫秒。T6定时器：“远端拥塞定时器” GCPC板 5秒，允许范围3～6秒。

T7 定时器：“证实超长时延定时器” GCPC板 1.5秒，允许范围0.5～2秒。T1、T2、T3、T4定时器的作用参见信令链路定位过程。

已检测出拥塞状况的信令链路接收端，按T5的间隔，周期的向链路远端的发送端发“SIB”消息。在信令链路的远端，每收一个SIB消息，就重新启

动T7，而且信令链路的远端在第一次收到SIB消息时启动T6定时器，如果

T6超时时拥塞信令链路接收端的拥塞状况没有消除，则产生链路故障指示。

T7定时器的作用：假设在重发缓冲器中至少还有一个发出但还未收到证实的

MSU，如果到T7超时时仍未收到新的证实，则产生链路故障指示。

1.3.3 信令网功能——MTP三层

1. 主要的MTP3消息

?链路测试消息 SLTM/SLTA

在链路正常时，每隔一分钟信令链路会发SLTM消息，收到SLTM消息的信

令点会回送SLTA消息，SLTA消息中的测试码的值应等于SLTM消息的测

试码的值，SLTA消息的个数应等于SLTM消息的个数。

?倒换与倒回消息 COO/COA，CBD/CBA，ECO/ECA

若同一链路集内有多条链路，其中一条链路中断时，在其它链路上会有倒换、

倒换证实消息（COO、COA）；若该链路恢复后，则会有倒回、倒回证实消

息（CBD、CBA）。如果无法将信令终端消息缓冲区中的消息回收，例如将

七号信令板拨出时，应进行紧急倒换，在此过程中发送的消息为紧急倒换、

紧急倒换证实（ECO、ECA）。

?管理禁止及解除禁止 LIN/LIA，LUN/LUA

若一个链路集中有多条链路，对一条链路进行维护性的阻断，进行操作时，

有管理禁止（LIN）、管理禁止证实（LIA）及解除禁止（LUN）、接触禁止

证实（LUA）的信号过程。如果到一个目的信令点只有一条可用链路，则不

能进行管理禁止。

?传递禁止及传递允许TFP/TFA

若相邻目的信令点是STP，不允许经过它转接到另外一目的信令点的业务时，

会发来关于此目的信令点的TFP消息。反之，若允许转接时，则发TFA消息

表示传递允许。

2. 链路业务开通过程

MTP 二层定位成功后，三层发送SLTM 消息，同时启动6秒钟的定时器，若在定时器超时之前收到对端的SLTA 消息，则进入业务开通状态。如果定时器超时，则再发送一次SLTM 消息。如果6秒钟内仍收不到对方的SLTA 消息，则不能进入开通业务状态。 3. 链路倒换

倒换过程的功能是信令业务从不可用的信令链路上尽快转移到一条或多条替换链路，而且要尽量保证消息不丢失、不重复或不错序。当信令链路不可用时会启动倒换。

图1-9 倒换发生的网络示意

另外存在时控倒换，发生在以下三种情况（协议规定）：链路所连接的目的信令点不可访问，链路本地禁止或远端禁止；远端处理机故障。在上述情况下，MTP3进行故障链路的定位，同时启动定时器T1。一旦T1超时，修改编路信息，按照新的编路信息发送消息。

Label 中：DPC 是SP2 OPC 是SP1

COO

Label 中：DPC 是SP2，OPC 是SP1

图1-10 时控倒换发生的网络示意

4. 链路倒回

倒回的目的是将信令业务尽快地从替换的信令链路转移到已变成可用的信令链路上，而且不产生消息丢失、重复或顺序颠倒。

如果变成可用链路的远端信令点在启动倒回前不可访问，则会启动时控倒回：启动定时器T3开始时控倒回过程。当定时器T3超时，认为倒回过程结束。网络示意图如下：

C B A

如上图所示，当l i n k 1恢复时，S P 1和S P 2启动倒回过程。

如上图所示，当l i n k 1恢复时，S P 1启动倒回定时器，当定时器超时时，认为倒回结束。

当如图所示链路发生

故障时，SP1会启动时控倒换定时器，定时器

到时，link2传送link1的业务

图1-11时控倒回发生的网络示意

5. 信令链路管理禁止

链路的管理禁止是用于测试和维护目的的。通过管理禁止，使得或保持信令链路不可用来传送用户部分产生的信令业务。管理禁止是一个信令业务的管理行为，第二级的链路状态不会产生任何改变。过程如下：

图1-12管理禁止消息

在下面情况下不能进行管理禁止：禁止会导致目的信令点不可达；链路拥塞。由于管理禁止是三层行为，2层不知道，发送到该链路上的MSU能正常传递，因此管理禁止引起的倒换是时控倒换过程。

6. 信令链路解禁

信令链路的解禁包括两种方式：管理功能启动解禁；信令编路控制功能启动解禁。

当用户从BAM上发送管理解禁消息时，开始管理功能启动解禁过程。

如果发现一条禁止的链路属于已变成不可达目的信令点的路由中的一个链路集中的一条链路，或者一条信令链路故障恢复时，该链路被标志为禁止状态时，信令编路控制功能会启动解禁过程。过程如下图：

图1-13 管理禁止解除

7. 禁止传递过程

当一个STP 到达其他的目的信令点不可访问时，向相邻的目的信令点发送禁止传递消息TFP ，告诉它们不能再经过此信令转发点传递有关消息。网络示意图如下：

S P 1

S P S T P 1

S T P 2

l i n k 1

当l i n k 1故障导致S T P 1到S P 2路由故障时，S T P 1发T F P 到S P 1

图1-14 禁止传递发生的网络示意

8. 允许传递过程

当一个STP 到达其他的目的信令点可访问时，向相邻的目的信令点发送允许传递消息TFA ，告诉它们能够经过此信令转发点可以传递有关消息。网络示意图如下：

S P 1S P S T P 1

S T P 2

l i n k 1

A 当l i n k 1故障恢复使S T P 1到S P 2路由故障恢复时，S T P 1发T F A 到S P 1

图1-15 允许传递发生的网络示意

注意：

禁止传递过程和允许传递过程都是STP 上的过程。

9. 强制重选路由

当收到指出一个信令路由变成不可利用的禁止传递消息（TFP ），导致去某个目的地的路由变成不可用时，强制重选路由用来把该目的地信令业务尽快地转移到替换的信令路由上。

强制重选路由的基本过程：立即停止传送属于不可利用路由的链路组去某目的点的信令业务，并将这些信令业务存入强制重编路由缓冲区；按照一定的规则决定替换路由；当选定了替换路由后，立即在属于替换路由的链路组中重新开始传送有关信令业务，先发强制重编路由缓冲区中的消息；如果合适，实行禁止传递过程。

强制重选路由发生的网络示意图如下图所示：

S P 1

S P 2

S T P 1

S T P 2l i n k 1

F P 转发的业务

图1-16 强制重选路由发生的网络示意

10. 受控重选路由

当收到指示信令路由已变成可以利用的允许传递消息（TFA ），导致去某目的点的信令路由变成可用时，受控重选路由用来把到该目的地的信令业务从替换信令路由转回到正常信令路由以恢复最佳的信令编路。

受控重选路由的基本过程：立即停止在替换路由传送去某目的信令点的信令业务，将这些业务暂存在受控重选路由缓冲区中；开始避免因为受控重选路由使消息错序的定时器T6（1s ），当定时器T6超时，开始在新路由上传送信令业务，先发送受控重选路由缓冲区的业务。受控重选路由发生的网络示意图如下图所示：

S P 1

S P 2

S T P 1

S T P 2

l i n k 1

当l i n k 1故障恢复使S T P 1到S P 2路由故障恢复时，S T P 1发T F A 到S P 1

S P 1收到T F A 恢复以

前的信令编路

图1-17 受控重选路由发生的网络示意

11. MTP 三层定时器

表1-1 MTP3定时器

12. 负荷分担算法

负荷分担算法在B培中已经讲过，在这里就不再讲了，详细情况请参考B培的培训资料

MG003001 MTP信令原理ISSUE1.1 小结

小结

通过本单元的学习，应掌握以下内容：

1、掌握七号信令系统和MTP的概念及关系。

2、了解七号信令的功能。