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SCCP

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信令連接控制部分（SCCP，Signaling Connection Control Part）在No.7信號方式的分層結構中，屬於MTP的用户部分之一，同時為MTP提供基於全局碼的路由和選路功能，以便通過No.7信令網在電信網中的交換局之間傳送電路相關的、非電路相關的信息和其他類型的信息，建立無連接或面向連接的服務。 [1] 
當用户要求傳送的數據超過MTP的限制時，SCCP還要提供必要的分段和重新組裝功能。SCCP屬於No.7信令網第三層，完成MTP3的補充尋址功能，即與MTP3結合,提供相當於OSI參考模型的網絡層功能。 [1] 
中文名
信令連接控制部分 [1] 
外文名
Signaling Connection Control Part [1] 
所屬學科
通信工程
功    能
路由和選擇、分段和重新組裝等 [1] 
信令網
No.7信令網 [1] 
層    級
第三層 [1] 

目錄

  1. 1 背景知識
  2. ▪ No.7信令網
  3. ▪ MTP
  4. 2 SCCP簡介
  5. ▪ SCCP的必要性
  1. ▪ SCCP的特點
  2. ▪ SCCP的模塊結構
  3. 3 SCCP的基本功能
  4. ▪ 附加的尋址地址
  5. ▪ 地址翻譯功能
  1. ▪ 提供面向連接和無連接的服務
  2. ▪ 提供分段和重裝功能
  3. 4 SCCP提供的網絡業務
  1. ▪ 基本無連接業務
  2. ▪ 有序無連接業務
  3. ▪ 基本面向連接業務
  4. ▪ 流量控制面向連接業務

SCCP背景知識

SCCP是用户部分的一個補充功能級，也為MTP提供了附加功能。SCCP提供數據的無連接和麪向連接業務。無連接業務是指用户部分不需事先建立信號連接就可以通過信令網傳遞信令消息，這樣就可將一個用户部分的數據迅速送到信令網上的另一個用户部分去。在智能網和移動網的業務中，有很多這樣的數據需要在信令網中傳遞，如移動用户的鑑權、智能用户的賬號查詢等。面向連接業務是在用户部分傳遞數據之前，在SCCP之間傳遞控制信息，實現信令網的維護和管理。 [2] 

SCCPNo.7信令網

在採用No.7信令方式的電話網中，信令消息是在與話路隔離的數據通道中傳送的。通常，我們把按照No.7信令方式傳送信令消息的網絡稱為No.7信令網。 [2] 
No.7信令網通常由三部分構成，它們分別是信令點（SP：Signaling point）、信令轉接點（STP：Signaling transfer point）和信令鏈路（SL:：Signaling link）。 [2] 
  1. 信令點（SP）：信令點是處理控制消息的節點，產生消息的信令點為該消息的起源點，消息到達的信令點為該消息的目的信令點。 [2] 
  2. 信令轉接點（STP）：具有信令轉發功能，能將信令消息從一條信令鏈路轉送到另一條信令鏈路的信令節點稱為信令轉接點。信令轉接點分為綜合型和獨立型兩種，獨立型的信令轉接點只具有轉接功能，而綜合型的信令轉接點除具有轉接功能之外，還具有用户部分。 [2] 
  3. 信令鏈路（SL）：兩個信令點之間傳送信令消息的鏈路稱為信令鏈路。直接連接兩個信令點的一組鏈路構成一個信令鏈路組。 [2] 
信令網按結構可分為無級信令網和分級信令網。它們的區別在於無級信令網沒有信令轉接點的概念，所有信令點直聯，當信令點多的時候，它就變得非常複雜，不適合實際的信令網使用。分級信令網是我國目前採用的信令網構成方式，它的網絡容量大，設計簡單，擴容方便，適合現代通信網絡的發展。 [2] 
我國No.7信令網分三級：高級信令轉接點（HSTP）、低級信令轉接點（LSTP）和信令點（SP）。具體的結構如下圖1所示。其中，HSTP對應主信號區，每個主信號區設置對HSTP，以負荷分擔方式工作，HSTP採用獨立型STP；LSTP對應分信號區，每個分信號區設置一對LSTP，同樣以負荷分擔方式工作，LSTP可採用獨立型STP，也可採用綜合型STP。 [2] 
圖1 圖1

SCCPMTP

消息傳遞部分（MTP）的主要功能是在信令網中提供可靠的信令消息傳遞，將源信令點的用户發出的信令單元正確無誤地傳遞到目的地信令點的指定用户，並在信令網發生故障時採取必要的措施以恢復信令消息的正確傳遞。 [3] 
MTP由信令數據鏈路功能（MTP1）、信令鏈路功能（MTP2）和信令網功能（MTP3）3個功能級組成。 [4] 
  1. 信令數據鏈路級：信令數據鏈路級是No.7信令系統最低層，在這一層裏規定了信令數據鏈路的物理、電氣和功能特性，並確定數據鏈路的接入方式，為信令鏈路提供了一個信息載體。信令數據鏈路提供傳送信令消息的物理通道，它由一對傳送速率相同、工作方向相反的數據通路組成，完成二進制比特流的透明傳輸。信令數據鏈路有數字和模擬兩種信令數據鏈路傳輸通道。數字信令鏈路指傳輸通道的傳輸速率為64kbit/s和2.048Mbit/s的高速信令鏈路，模擬信令數據鏈路指傳輸速率為4.8kbit/s的低速信令鏈路。 [4] 
  2. 信令鏈路功能級：信令鏈路功能級規定了在一條信令數據鏈路上，信令消息的傳遞和與傳遞有關的功能和過程，包括信令單元定界和定位、差錯校正、初始定位、信令鏈路差錯率監視、信令業務流量控制、處理機故障控制等。 [4] 
  3. 信令網功能級：信令網功能是在信令網中當信令鏈和信令轉接點發生故障的情況下，為保證可靠地傳遞各種信令消息，規定在信令點之間傳送管理消息的功能和程序。它是在信令鏈路功能基礎上實現的，信令網功能包括信令消息處理功能和信令網管理功能兩部分。 [4] 

SCCPSCCP簡介

SCCPSCCP的必要性

在電話通信網中，所有信令消息都與呼叫電路有關，消息傳輸路徑一般都和相關的呼叫連接路徑有固定的對應關係。而以MTP和TUP或者ISUP組成的四級信令網絡，能夠有效地傳遞與電路建立相關的接續控制信息，是數字電話通信網理想的信令系統。 [5] 
然而，隨着電信網絡的發展，越來越多的網絡業務需要在遠端節點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，甚至與呼叫無關。例如：在GSM系統中，不單單要傳送與呼叫電路有關的消息，還要傳送與呼叫電路無關的信令消息（如位置更新、鑑權等）。目前此類型的應用主要在以下幾個方面： [5] 
  1. 在智能網中的業務交換點（SSP）和業務控制點（SCP）之間傳送各種控制信息； [5] 
  2. 在數字移動通信網中的移動交換中心（MSC）及來訪位置登記器（VLR）、歸屬位置登記器（HLR）之間傳送與移動台漫遊有關的各種控制信息綜合業務數字網（ISDN）中傳送端到端信令； [5] 
  3. 網絡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，MTP的尋址能力已不能滿足要求了，其主要有以下的侷限性： [5] 
  1. 信令點編碼不是國際統一編碼。我們知道，MTP是用DPC來尋址的，而DPC用信令點編碼來標識，信令點編碼又有四種方式（即SIO字段中的NI網絡指示字段），國際、國際備用、國內和國內備用，並且都僅在所定義的網絡內唯一和有效，因此利用MTP不能完成國際漫遊用户的位置登記和鑑權等業務。 [5]  主要表現在：信令點編碼容量有限。根據 CCITT的規定，國際網的信令點編碼為14比特位，這樣其所能標識的信令點就十分有限。業務表示語（SI）編碼僅4位，最多隻能分配給16個不同的用户部分（UP），不能滿足現代通信多業務的需求。 [5] 
  2. MTP只能實現數據報方式的無連接傳輸。但是隨着電信網的發展，有時需要在網絡節點間傳送大量的非實時消息，這些信息的數據量大，傳送可靠性要求高，需要預先在網絡節點之間建立虛電路連接（即邏輯鏈接），採用面向連接方式來傳送數據。 [5] 
為了解決以上問題，CCITT在1984年提出了一個新的結構分層，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MTP的功能不足。SCCP在No.7信令系統的四級結構中是UP之一，屬於第四功能級，而同時SCCP又為MTP提供附加的和增強的功能，便於通過No.7信令網，在電信網的交換局之間、交換局與專用業務節點（例如：HLR、SCP等等）之間建立無連接或者面向連接的網絡業務，傳送電路相關和電路無關的信令信息和其他類型的信息。 [5] 
SCCP和MTP合稱為NSP（網絡業務部分）。且SCCP和MTP3共同位於OSI的網絡層SCCP在信令網中和其他信令功能部分之間的關係如下圖2所示： [5] 
圖2 圖2

SCCPSCCP的特點

SCCP的應用具有以下特點： [5] 
  1. 能傳送各種與電路連接建立無關（Non-Circuit-Related）的信令消息； [5] 
  2. 具有增強的尋址選路功能，可以在全球互聯的不同No.7信令網之間實現信令的直接傳輸； [5] 
  3. 除了無連接業務（數據報）功能以外，還能提供面向連接（虛電路連接）的業務功能。 [5] 

SCCPSCCP的模塊結構

SCCP的功能模塊如下圖3所示。由四個功能模塊構成：SCCP路由控制模塊；SCCP面向連接傳送控制模塊；SCCP無連接傳送控制模塊； SCCP管理控制模塊。 [1] 
SCCP路由功能完成無連接和麪向連接業務消息的選路。它接收MTP和SCCP的其他功能塊送來的消息，進行路由選擇，將消息送往MTP或SCCP的其他功能塊。 [1] 
圖3 圖3
無連接控制部分根據被叫用户地址，使用SCCP和MTP路由控制直接在信令網中傳遞數據。面向連接則根據被叫用户地址，使用路由控制功能建立到目的地的信令連接，然後利用建立的信令連接傳送數據，傳送完畢後，釋放信令連接。SCCP管理部分提供一些MTP的管理部分不能覆蓋的功能。 [1] 

SCCPSCCP的基本功能

SCCP附加的尋址地址

由於MTP最多隻能指示16個用户，對於SCCP來説，MTP只能指示用户是SCCP用户但不能具體指明是SCCP的哪個用户。通過子系統號碼（SSN）標識一個信令點內更多的SCCP用户。子系統號用八位二進制碼錶示，最多可定義256個不同的子系統。下表具體指明瞭SCCP用户。 [1] 

SCCP地址翻譯功能

SCCP可根據以下兩類地址進行尋址： [1] 
  1. DPC + SSN [1] 
  2. GT [1] 
其中DPC即MTP採用目的信令點編碼，SSN是子系統號，用來識別同一節點中的不同SCCP用户。 [1] 
GT（Global Title）是全局碼，可以是採用各種編號計劃（如電話/ISDN編號計劃等）來表示的SCCP地址。利用GT進行靈活的選路是SCCP的一個重要特點。它和DPC的不同在於DPC只在所定義的信令網中才有意義，而CT則在全局範圍內都有意義。這樣，就可以實現在全球範圍內任意兩個信令點之間直接傳送電路無關消息。GT碼一般在始發節點不知道目的地信令點編碼的情況下使用，但SCCP必須將GT翻譯為DPC+SSN和新的GT組合，才能交由MTP，用這個地址來傳遞消息。 [1] 

SCCP提供面向連接和無連接的服務

SCCP能提供四類業務：基本無連接業務、有序的無連接業務、基本的面向連接業務、流量控制面向連接業務。 [1] 

SCCP提供分段和重裝功能

分段和重裝是當指當SCCP的用户發送的數據大於255個字節時，發送端SCCP程序能夠將數據分段，用多個SCCP消息來傳送被分段的數據。在接收端採用將多個SCCP消息中傳送的數據重新組裝為完成的數據發送給SCCP用户。 [1] 

SCCPSCCP提供的網絡業務

SCCP能夠向用户提供兩類無連接業務和兩類面向連接的業務，無連接業務類似於分組網絡中的數據報業務，面向連接的業務類似於分組網絡中的虛電路業務，具體有四類協議： [1] 
0類：基本無連接業務；1類：有序無連接業務；2類：基本面向連接業務；3類：流量控制面向連接業務。 [1] 

SCCP基本無連接業務

基本無連接業務（協議類別0）即事先不建立連接就可以傳送信令消息。各個消息獨立傳送，相互間沒有關係，SCCP採用負荷分擔方式產生鏈路選擇碼，MTP按照負荷分擔的原則將多條消息分配在不同的信令路由中傳送，故不能保證按發送順序把消息送到目的地信令點。 [1] 

SCCP有序無連接業務

在有序無連接業務（協議類別1）中 ，給來自同一信息的數據消息附上同一個信令鏈路選擇碼（SLS），可以保證這些數據經由同一信令鏈路傳送，因此，可按發送順序到達目的信令點。 [1] 
無連接業務傳輸過程如下圖4所示，面向無連接的業務主要用於移動通信網各實體（MSC、VLR、HLR、SCP等）之間交互信息。 [1] 
圖4 圖4

SCCP基本面向連接業務

面向連接型業務（協議類別2）即在傳送數據之前，需要建立邏輯連接。在基本面向連接業務中，通過信令連接保證在起源點SCCP用户和目的點SCCP用户之間屬於某信令連接的消息包含有相同的SLS值，以保證消息按順序傳遞。 [1] 

SCCP流量控制面向連接業務

在流量控制面向連接的業務（協議類別3）中，除具有基本面向連接的特性外，還可以完成流量控制和傳送加速功能，此外還具有檢測消息丟失和序號錯誤的能力。 [1] 
面向連接傳輸過程如下圖5所示，主要應用於移動通信系統基站控制器（BSC）和移動交換中心（MSC）之間的A接口。 [1] 
圖5 圖5
參考資料
  • 1.    中國鐵路總公司．高速鐵路通信技術 支撐網：中國鐵道出版社，2013.11：121-130
  • 2.    楊前華．交換技術：西安電子科技大學出版社，2015.01：63-78
  • 3.    王傳雲，展愛雲．現代交換原理：電子科技大學出版社，2018.04：79
  • 4.    範興娟，韓靜，孫羣中，楊斐．交換技術：北京郵電大學出版社，2016.08：40-41
  • 5.    趙瑞玉．現代交換原理與技術：西安電子科技大學出版社，2015.07：97-106