七號信令和智能網的新應用

1、七號信令和智能網的新應用一概述二技術回顧1SS7回顧2智能網回顧3SS7協(xié)議回顧三七號信令可靠性四七號信令新應用1增強業(yè)務2VoIP網關3無線網絡應用4業(yè)務控制點VLRHLR應用5本地號碼可攜帶（LNP）6呼叫中心應用7SS7交換機和網關五NMS公司七號信令有關產品縮寫及名詞解釋附錄：SS7標準一概述對大多數(shù)通信設備開發(fā)商來說，七號信令系統(tǒng)（以下又簡稱SS7）仍然是相當重要的領域，其中開發(fā)增強業(yè)務平臺、VoIP網關、中心局交換平臺和其它一些由電話公司網內運營商開發(fā)的平臺。這主要是由于七號信令協(xié)議在全球范圍內得到非常廣泛的應用，用于電話網絡的呼叫控制和支持智能網業(yè)務。隨著電信運營商間的競爭越來越

2、激烈，電話公司利用七號信令和智能網的先進性開發(fā)出不同于競爭對手的新業(yè)務，為公司帶來新的收入。開放系統(tǒng)能夠帶來巨大的硬件和軟件市場，七號信令和智能網與開放系統(tǒng)相結合，使得業(yè)務提供商能夠快速地把新業(yè)務推向市場，為其帶來巨大的收益。 本文對七號信令協(xié)議和智能網進行了回顧，并描述了七號信令和智能網在眾多領域里的應用，和NMS通信公司在這些領域提供的支持。TOP二技術回顧1.SS7回顧SS7是公共信道信令協(xié)議，主要用于電話網內的呼叫處理，同時也是智能網的基石。SS7是用于電話網的基本數(shù)據(jù)通信協(xié)議，完成包括呼叫建立、呼叫選路和提供各種業(yè)務，比如：800號電話（免費電話）重選路由，還有：無線漫游、主叫識別和

3、CLASS（自定義本地信令業(yè)務）功能。由于SS7網是獨立于話音媒體流電路網的數(shù)據(jù)網，可以做到完全的冗余備份，因此，SS7對電話網絡的管理比以前的技術（隨路信令）更快、更可靠和更先進。SS7最早設計于二十世紀七十年代中期，那時的主要功能是在PSTN（公共電話交換網）的交換機之間及其與數(shù)據(jù)庫之間傳遞呼叫控制信息。后來，SS7才得到更高層次的應用，包括象ISDN那樣的新技術的開發(fā)。SS7取代了基于SS6的最早的公共信道局間信令系統(tǒng)，SS7比那些系統(tǒng)具有多個重要的優(yōu)點，包括具有更高的速度等。SS7在AT&T被稱作CCS7，在歐洲被叫作C7，在ANSI標準中被名為SS7，雖然叫法不一樣，但是大部

4、分的七號信令元素是相同的，在具體應用中也會有一些重要的區(qū)域性變化。 呼叫接續(xù)在任一個電話系統(tǒng)中，都要規(guī)定一些固定的信令機制來實現(xiàn)呼叫的建立和釋放。最初，象POTS（普通舊電話業(yè)務）那樣的電話系統(tǒng)都是用帶內信令來傳遞信息。帶內信令是指信號的頻率在話音頻率范圍之內（0.33.4kHz），比如：DTMF信號就屬于帶內信號。帶內信號是在話音通道內傳遞的。相反，SS7使用一個完全獨立于話音網的數(shù)據(jù)網來傳遞信令，這樣可以大大提高電話網絡的利用率。比如，在呼叫發(fā)起但未建立完成之前，不需要分配話音電路，這使得傳遞的信令數(shù)據(jù)只和呼叫有關而和電路無關，為在交換機之間、交換機和其它網絡之間高效、可靠地傳遞信息提供了

5、可能。同時也支持更高級的應用，如：主叫識別、無線漫游和800號業(yè)務。如下圖1，顯示出了帶內信令和SS7在呼叫接續(xù)上的區(qū)別。圖1 帶內信令和SS7信令示例 TOP2.智能網回顧智能網是指在電話網內實現(xiàn)智能化高級功能的體系結構。在美國就是指高級智能網（AIN）。在智能網中以SS7信令作為基礎的數(shù)據(jù)通信協(xié)議。近年來，智能網越來越受到重視，這是由于用戶提出了更多更細的要求，也是規(guī)范化的需要，比如在美國，不但強行引入了競爭，同時也要求系統(tǒng)提供更多更先進的功能，象號碼可攜帶（LNP）功能，LNP功能允許用戶在更換運營商時仍然使用原來的電話號碼。智能網使得PSTN運營商在不用改造原有中心交換機的情況下，可以

6、提供一系列更加標準化的業(yè)務，同時也能提供更新更強大的業(yè)務，如：800號重選路由、LNP和唯一號碼跟隨業(yè)務。 選擇SS7作為智能網基礎協(xié)議的主要原因：一是SS7具有很高的可靠性；二是SS7可以達到很高的速度，以傳送大量的呼叫控制信息。下面以800號轉換業(yè)務這一簡單智能業(yè)務說明這個觀點。在800號轉換業(yè)務中，本地中心交換機也就是業(yè)務交換點（SSP），被設置成能檢測所有需要智能網特別處理的呼叫，當檢測到800號呼叫時，交換機就初始化智能網觸發(fā)功能，產生一個觸發(fā)事件，并通過SS7網絡向遠端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)發(fā)出一個消息。這時，這個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是作為一個業(yè)務控制點（SCP）出現(xiàn)的。這一消息用于SSP向SCP請求怎

7、樣去處理呼叫。運行在SCP內的SLP（業(yè)務邏輯程序）根據(jù)出現(xiàn)的觸發(fā)點和呼叫的特性，決定對應的操作，并把操作的命令發(fā)回到SSP，SSP根據(jù)這一命令去完成呼叫的接續(xù)。即使以上這一業(yè)務流程描述得較簡單，我們仍能從中看出：整個處理過程必須非常快，并且保證是很可靠的。如果處理太慢，使用這一業(yè)務的用戶就會感覺到明顯的延遲；如果通信不可靠，呼叫就會中繼或出現(xiàn)錯誤的接續(xù)。通過這個例子，還說明了智能網使用的是一個集中的數(shù)據(jù)庫，而不是保存在各個本地交換機中的多個數(shù)據(jù)表，這樣在業(yè)務或業(yè)務的號碼需要改變時，只要修改SCP中的業(yè)務流程或數(shù)據(jù)庫，而不用修改多個交換機中的數(shù)據(jù)表或程序，便于維護管理。 智能網的主要實體（圖2

8、所示）包括： 業(yè)務交換點（SSP）這一信令點是信令消息的源產生點或終結點，具體是本地 中心局或交換機。 業(yè)務控制點（SCP）這一信令點一般就是數(shù)據(jù)庫，比如在有線網中的線性信息 數(shù)據(jù)庫（LIDB）或無線網中的HLRVLR（歸屬位置登記器拜訪位置登記器）。 運行在SCP中的程序決定呼叫處理的流程，又叫作業(yè)務邏輯程序（SLP）。 信令轉接點（STP）這一信令點是七號信令數(shù)據(jù)包進行交換、選擇路由的地 方。整個七號信令網是由STP連接起來的。 智能外設（IPe）這些智能網元素一般提供幫助和用戶交互的媒體業(yè)務，如播 放提示操作、錄音或傳真存貯。 業(yè)務節(jié)點（SN）業(yè)務節(jié)點合并了IPe和SCP的功能，使得呼叫

9、可以在一個SN內 完全處理，無需向外部的SCP請求信息。比如，語音信箱平臺一般都是以業(yè)務節(jié)點 的形式實現(xiàn)的。 附件這些智能網元素通過中心局交換機提供用戶業(yè)務功能。（注：附件沒有得 到廣泛應用）。圖2 智能網實體例子TOP3.SS7協(xié)議回顧SS7協(xié)議是非常結構化和層次化的協(xié)議，如圖所示。協(xié)議定義了OSI七層結構中所有的關鍵層，從代表物理層的消息傳遞部分第一層，到幾個應用層。每個應用層設計用于一種指定的應用，包括呼叫控制、無線移動和智能網業(yè)務。圖3 SS7協(xié)議棧 SS7協(xié)議軟件層1) MTP（消息傳遞部分）第一至三層：這些層提供物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網絡層等低層的全部功能。它們提供信令轉接點（STP

10、）的功能，支持擁塞控制，消息識別、分發(fā)及路由尋找。2) ISUP（綜合業(yè)務數(shù)字網用戶部分）：這一層是ISDN網中網絡側協(xié)議，用于提供ISDN話音、數(shù)據(jù)、文本和圖像業(yè)務所需的信令功能。需要特別提出的是，ISUP提供用于模擬和數(shù)字電路切換的呼叫控制功能，使得ISDN能同時承載話音和數(shù)據(jù)業(yè)務。3) SCCP（信令連接控制部分）：SCCP位于MTP之上，為MTP提供附加功能，以便通過SS7信令網在信令點之間傳遞電路相關和非電路相關的消息，提供兩類無連接業(yè)務和兩類面向連接的業(yè)務。無連接業(yè)務是指在兩個應用實體間，不需要建立邏輯連接就可以傳遞信令數(shù)據(jù)。面向連接的業(yè)務在數(shù)據(jù)傳遞之前應用實體之間必須先建立連接，

11、可以是一般性的連接，也可以是邏輯連接。SCCP以全局碼（GT）的形式擴展SS7協(xié)議的尋址能力和路由能力，這些擴展基于被叫號碼的尋址信息。4) TCAP（事務處理應用部分）：TCAP允許應用調用遠端信令點的一個或多個操作，并返回操作的結果。比如：數(shù)據(jù)庫訪問或遠端調用處理命令等。使用SCCP無連接業(yè)務（基本的或有序的），TCAP 在兩個用戶應用之間提供事務處理對話。使用TCAP的主要應用有：·800號路由尋找功能。·自動信用卡呼叫，在呼叫卡認證時要查詢線性信息數(shù)據(jù)庫（LIDB）。·本地號碼攜帶業(yè)務（LNP）。·無線移動應用。5) TUP（電話用戶部分）：這一

12、層為國內國際電話呼叫控制提供信令功能。TUP沒有得到廣泛的應用，只有中國及少數(shù)的亞洲、歐洲和拉丁美洲國家在使用，并且有逐漸被ISUP取代的趨勢。然而，在使用它的地區(qū)，TUP是PSTN連接國內國際電話時相當重要的協(xié)議。6) 高層應用部分：這一層是非常專門化的，每種協(xié)議都設計成用于特定的應用。包括以下協(xié)議：·GSM MAP（GSM移動應用部分）：這一層為GSM無線系統(tǒng)之間提供系統(tǒng)間連接，它是作為GSM標準的一部分開發(fā)的。·IS41：這一層類似于GSM MAP，也是用于無線系統(tǒng)間連接的，主要應用于北美的無線網絡。比如在美國的模擬AMPS和TDMA蜂窩系統(tǒng)間提供連接。·I

13、S634：這一層為AMPS蜂窩網絡的移動交換中心（MSC）和基站間通信提供接口。·INAP（智能網應用部分）：這一層運行于TCAP之上，提供類似于MAP的功能，但它是用于固網的。INAP主要是歐洲的標準，是歐洲電信標準化組織（ETSI）開發(fā)的，它是CS1，CS2智能網功能集的一部分。CS1和CS2等同于AIN。雖然AIN和CS規(guī)范相類似，并且都能通過SS7來實現(xiàn)各種功能，如呼叫路由尋找，但還是有一些不同的地方，這正是各種標準組織工作的匯合點。·112911291129A：這些協(xié)議為SCP和IPe間提供直接連接，是Bellcore1129和AIN0.2標準的變種。在某些場合，

14、不需要用SS7直接連接SCP和IPe，但在另一些場合中卻需要。在SS7網絡中，允許任何的SCP利用SS7作為基礎協(xié)議和任何的IPe直接通信。當使用SS7協(xié)議時，1129應用層一般運行在TCAP之上。TOP 三七號信令可靠性SS7提供消息傳遞以實現(xiàn)正確無誤的業(yè)務功能，如呼叫建立。因此，SS7被設計成能達到相當高的可靠性?？煽啃詠碜枣溌返亩鄻有院腿哂鄠浞荨D4說明了一個簡單SS7網絡的標準例子，著重說明了一些內建的可靠性特征，比如鏈路的網狀配置，這樣使得網絡中的每個信令點間都有冗余備份的鏈路，從而提高了整個網絡的可靠性。在進行網絡設計時，要設計23個方向的鏈路，兩個方向的鏈路被稱作一個訪問鏈路對。

15、鏈路對中的每條鏈路使用不同的物理線路連接到不同的網絡接口，使它們之間具有相互備份的功能。多條鏈路最好不要使用相同的建筑物、載波系統(tǒng)、電纜或者支撐架。在圖4 中，從STP出發(fā)，可以有3 個方向的鏈路，這些由4個對角鏈路（D鏈路）構成的鏈路通過不同的路由連接到網絡接口相互形成備份。和A鏈路一樣，這些鏈路也不能共用一條物理線路或通信基礎設施。圖4 SS7網絡結構SS7網絡的設計一般都留有充足的冗余容量。在美國，SS7網絡的設計通常是各鏈路的流量不能超過容量的40。這種情況下，若某條鏈路出現(xiàn)故障而中斷，即使所有的負荷都流向剩下的完好的鏈路，這些鏈路仍未達到滿容。在美國，一般用56kbps的鏈路來連接S

16、S7網絡，但在歐洲，一般用E1中繼的一個時隙（64kbps）來承載SS7的流量。在一些歐洲國家里，剩下的29個E1時隙是不用的，這樣可以避免由于流量而出現(xiàn)的任何風險。從這種例子可以更清晰的說明可靠性對于SS7網絡來說是多么的重要。對SS7網絡的接入是嚴格受到運營商的控制的，這是為了保持網絡的完整性。最初，只有電話公司才能夠接入到SS7網絡。然而，這種情況已經開始改變，特別是在美國，由于各種類型的業(yè)務提供商在不斷增加，包括從主要LECs（本地交換運營商）和IXCs（長途交換運營商）到無線運營商，甚至更小的運營商，他們都需要接入到SS7網絡。另外，集團用戶運營的大的呼叫中心也被允許接入到SS7網絡

17、，以和IXCs配合提高操作的效率和實現(xiàn)新的業(yè)務。將來有希望在全球任一個角落都可以接入到SS7網絡。 單信令點編碼冗余備份運營級系統(tǒng)要求有非常高的可靠性，一般要達到99.999%的可用性。對大多系統(tǒng)的嚴格要求是：SS7連接中，出現(xiàn)單信令點故障時，系統(tǒng)能自動避開故障點，保持連接的暢通。一般設計時要考慮的故障包括：·SS7鏈路故障；·各種SS7接口板故障；·主系統(tǒng)故障，包括硬件故障，如電源中斷或火災，和軟件故障，如操作系統(tǒng)故障或應用程序問題。只有SS7鏈路出現(xiàn)故障時，SS7協(xié)議才有相應的規(guī)則去處理故障，對其它故障的處理必須在設計SS7平臺和整個系統(tǒng)結構時予以考慮。還有一

18、個普遍的要求是：軟件的升級過程中不能影響整個系統(tǒng)的運行。能達到以上要求的一個解決方案是：使用兩個主機箱，在每個主機箱里插有SS7接口板，用于支持一條或多條SS7鏈路。讓兩個主機都使用一個SS7地址，也就是共用一個信令點編碼，這樣遠端的交換機或STP就會認為這兩個主機是一個完整的系統(tǒng)。這樣，這兩個主機組成的系統(tǒng)就能在其中一個出現(xiàn)故障時仍能正常工作。系統(tǒng)開發(fā)商也有用其它方法來實現(xiàn)冗余結構的，其中包括單節(jié)點和多節(jié)點實現(xiàn)方式。在圖5所示的系統(tǒng)中，SS7由兩臺同時工作的主機組成，每個主機上有兩條SS7鏈路，所有連接都使用同一個信令編碼。兩個主機中的SS7鏈路都處于連接狀態(tài)，MTP2處于運行狀態(tài)，其中一個

19、主機的MTP3和ISUP處于主用運行狀態(tài)，而另一個主機的MTP3和ISUP處于備用狀態(tài)。主用機箱的MTP3和ISUP處理所有兩個主機上鏈路中的SS7消息流，并把對應的呼叫狀態(tài)信息通知備份主機。主用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)間用快速以太網相連，用于兩個系統(tǒng)互相跟蹤對方的狀態(tài)。當主用系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，備用系統(tǒng)接過控制權，并用備份的呼叫狀態(tài)信息數(shù)據(jù)刷新所有的呼叫狀態(tài)。SS7具有板卡級或機箱級的故障自動處理機制，當主系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，主系統(tǒng)上的鏈路就會中斷連接，遠端交換機（SSP）檢測這些鏈路已中斷連接，就把所有的SS7流量都轉移到備用系統(tǒng)的鏈路上。因此會造成一些SS7傳輸能力的下降，直到故障系統(tǒng)恢復為止。如果設計系

20、統(tǒng)時每條鏈路只利用其傳輸能力的40或更少，則系統(tǒng)的運行不會出現(xiàn)任何問題。在這個例子中，不管主機箱支不支持熱插撥都使整個系統(tǒng)具有很高的可靠性。熱插撥使得在一個正在運行系統(tǒng)中的板卡可以增加、撥下或更換。在這個例子的系統(tǒng)中，若增加熱插撥功能，可以使得在硬件出現(xiàn)故障或升級時快速地更換板卡。圖5 SS7單信令點冗余結構四七號信令新應用雖然SS7技術可以應用在廣泛的潛在領域，但是目前只在幾個專屬領域得到了應用：電話網、基于運營商的應用及其基礎設施，還有基于大企業(yè)的應用及其基礎設施。下表列出了一些SS7的應用。應用領域SS7適用性應用實例增強業(yè)務最適用于網絡（基于中心交換系統(tǒng)）的應用；企業(yè)應用適用性較差。&

21、#183;聲訊臺·唯一號碼電話跟隨業(yè)務·無線預付費平臺VoIP網關很適用于網絡（運營級）應用·VoIP到PSTN的網間連接（呼叫控制）無線網絡很適用·移動性應用（如支持GSM MAP）·用于MSC的呼叫控制：建立、拆線等。業(yè)務控制點很適用·無線網中的VLRHLR服務器高級智能網智能網絕對必要·LNP（本地號碼可攜帶）·800號路由尋找·增強智能網業(yè)務呼叫中心中等適用·大容量呼叫中心SS7交換和網關適用·SS7微型STP·SS7MF網關·通過數(shù)據(jù)網傳輸SS7TOP1增

22、強業(yè)務增強業(yè)務的范圍很廣，包括：聲訊、傳真消息，單一號碼電話跟隨業(yè)務，以及運營商為用戶提供的預付費業(yè)務等。增強業(yè)務在各運營商中得到廣泛應用的主要原因是能為他們帶來重要的收入來源，并使得運營商更有自己的特色。增強業(yè)務一般由和中心交換局相連的平臺提供。這些平臺可以是配置成業(yè)務點的系統(tǒng)提供，也可以作為智能外設提供，兩種情況下都是使用SS7作為在中心交換局和業(yè)務點或外設之間的呼叫控制協(xié)議。圖6所示為一個運營級的聲訊平臺，這是個面向公眾的開放結構增強業(yè)務平臺。系統(tǒng)由多臺計算機（或叫節(jié)點）組成，節(jié)點間通過以太網相連接以提供冗余功能，這是一個很規(guī)范、具有很高可靠性的系統(tǒng)。在這一例子中，兩個SS7節(jié)點用于為應

23、用提供信令，而其它幾個媒體節(jié)點用于提供和PSTN間的通道連接和呼叫處理功能，包括所有和用戶的音頻或聲音對話，以及信息播放。每個媒體節(jié)點一般使用有一定數(shù)量的線路和DSP資源的板卡，比如NMS AG系列4E1板，用于幾百甚至幾千個同時發(fā)生的混合媒體（聲音、傳真等）呼叫。利用容錯磁盤服務器作存貯介質，向媒體節(jié)點提供語音郵件消息檢索功能。那兩個SS7節(jié)點是以冗余方式配置的，共享相同的信令點編碼，為所有的媒體節(jié)點提供呼叫控制。圖中所示的所有SS7鏈路采用單信令點編碼冗余方式備份，即使其中一個SS7節(jié)點出現(xiàn)故障，信令系統(tǒng)仍能繼續(xù)為呼入提供不中斷的語音信箱訪問。這個信息系統(tǒng)的升級擴容非常方便，只要增加媒體節(jié)

24、點就可以輕易擴大系統(tǒng)容量。由于很少會出現(xiàn)兩個信令點同時崩潰的可能，使得這種結構具有很高的可靠性。圖6 增強業(yè)務系統(tǒng)運營級結構例子TOP2VoIP網關由于通過IP網傳送話音市場的迅速增長，我們有必要對許多設備供應商都在推出的VoIP網關作一個介紹。VoIP網關用于連接電話網（就是基于電路的PSTN）和基于數(shù)據(jù)包的IP網，使得呼叫能通過IP網絡無縫地連接到PSTN電話。最初，網關只支持比較少的呼叫，一般只支持單個的T1或E1，最多只能支持幾百個話音電路。這種早期的網關一般使用ISDN協(xié)議或隨路信令協(xié)議連接到PSTN。然而隨著基于IP話音應用的迅速成長，并被各運營商所采用，網關容量逐漸得到了擴大，能

25、夠支持多達數(shù)千個呼叫。網關規(guī)模的擴大和運營級網關的要求，使得SS7成為連接IP網關和PSTN必須采用的信令協(xié)議。圖7 SS7支持的VoIP網關IP網關一般連接到PSTN的中心局交換機，并用ISUP信令來提供呼叫控制。在很多情況下，任何PSTN的呼叫功能很明顯都要跨越網絡來實現(xiàn)，比如主叫號碼信息顯示，主叫號碼要從PSTN經網關進入IP網，再經網關送達另一端的PSTN用戶。1) VoIP標準的進展VoIP團體對SS7的興趣持續(xù)升溫，主要原因是：要讓基于包的VoIP網絡接入到到處存在的電話業(yè)務，就必須連接到基于電路交換的PSTN，而PSTN網是用SS7作為信令機制的，所以VoIP網關只能支持SS7，

26、別無選擇。VoIP的標準在持續(xù)發(fā)展，有一個明顯的趨勢是網關中的媒體（話音、傳真等）和信令分離處理（請看圖8）。另外，雖然提議了各種各樣的信令方式，但到目前為止，似乎SS7或它的變種在形成VoIP標準時起到了比較重要的作用?，F(xiàn)在正急待解決的兩個關鍵問題是：通過IP網傳送SS7，以及連接PSTN電路和包網絡。圖8 VoIP網絡中的媒體、信令網關分解圖2) 通過IP網傳遞SS7就是兩個PSTN網絡之間通過IP網絡連接起來，PSTN網絡間的SS7信令信息通過IP網透明地傳送到對方。這樣做的目的是：不管呼叫是通過基于電路的PSTN還是通過VoIP網絡，都能向用戶提供相同的隨時隨地的接入和業(yè)務功能集。另外

27、，通過IP網傳遞SS7所需要的基礎傳輸設備成本明顯要比傳送傳統(tǒng)SS7所需要的基礎傳輸設備低得多。（參考圖9）3) 連接PSTN電路和包交換網當VoIP網絡需要處理或者產生象在PSTN和VoIP間建立呼叫連接那樣的SS7信息時，決定如何去處理這些SS7信令信息就是這個問題包含的內容。這個問題的一個例子是：源自于PSTN的一個呼叫要到達VoIP網內的一個設備，這時，兩個網絡固然使用不同的信令，但不管使用哪個網絡用戶仍能訪問到同樣的功能和業(yè)務，就和以前訪問純PSTN業(yè)務一樣。在以上這兩個問題領域，NMS公司都積極參與到各標準化和工業(yè)化組織中，并在其中處于領導者的地位，包括IETF和IN Forum的

28、相關工作組。圖9 IP網上的SS7TOP3無線網絡應用除了空中接口，在無線系統(tǒng)的設計中支持無線用戶的移動性是主要的挑戰(zhàn)。無線系統(tǒng)對信令的要求明顯要比實現(xiàn)類似功能的地上有線系統(tǒng)要苛刻得多。結果使得無線網絡必須組合更先進更全面的信令控制系統(tǒng)。即使移動單元在它的歸屬網絡中，系統(tǒng)也要隨時跟蹤它的位置，因為呼入、認證和傳遞功能需要知道它當前所處的位置。系統(tǒng)運營商提供給用戶的移動等級有越來越復雜的趨勢，這就要求在系統(tǒng)間必須應用復雜的信令才足以支持漫游、登記和路由尋找等功能。這就是無線系統(tǒng)普遍選擇SS7作為信令協(xié)議的原因。圖10 SS7支持的無線漫游SS7也廣泛用作無線網和PSTN的接口信令，以及在不斷增加

29、的無線網絡子系統(tǒng)之間。在GSM系統(tǒng)中，SS7還被用作基站控制中心（BSC）和移動交換中心（MSC）之間的信令。如圖10所示，每個系統(tǒng)管理它自己的HLR（歸屬位置登記器）和VLR（拜訪位置登記器）數(shù)據(jù)庫。一個用戶的全部資料由其歸屬系統(tǒng)的單個HLR管理，外來拜訪的用戶資料由系統(tǒng)的VLR管理。當一個用戶旅行到達另外一個服務區(qū)并想發(fā)出一個呼叫時，被訪系統(tǒng)先會作一個確認登記（當移動單元第一次開機），確認該用戶為異地拜訪用戶，并用SS7和該用戶的歸屬系統(tǒng)進行對話，在它的VLR為這個拜訪移動單元作臨時登記。同時，歸屬系統(tǒng)修改它的HLR對應這個用戶的資料，使得呼叫這個用戶時把呼叫轉移到該被訪系統(tǒng)。還有別的SS

30、7在無線基礎設施應用的重要例子，如圖11所示，說明了在BSC和MSC間用T1E1傳遞的SS7 是如何支持IS634的，IS634是MSC到共用800M無線通信基站的接口協(xié)議。圖11 800M系統(tǒng)中SS7橋接BS和MSCTOP4業(yè)務控制點VLRHLR應用業(yè)務控制點是決定呼叫如何處理的智能網要素，它利用TCAP協(xié)議提供傳輸和必要的（低級）應用程序指示。對SCP的性能要求會隨著應用的不同有相當大的變化，有些SCP系統(tǒng)會有很大的規(guī)模，比如主運營商的800號轉換數(shù)據(jù)庫。有些會很小，并且使用在非常專業(yè)的應用，比如，在一個分布式無線網絡中象無線辦公環(huán)境（在一個建筑物內）那樣的VLRHLR。但是，在每一種情況

31、下，SCP都必須連接到SS7網絡，并且通過網絡提供數(shù)據(jù)庫和業(yè)務控制程序。對SCP的另一點重要要求是把業(yè)務編程或業(yè)務設計環(huán)境集中。圖12畫出了一個SCP利用TCAP連接到智能網的概念模型。圖12 業(yè)務控制點（SCP）TOP5本地號碼可攜帶（LNP）這里說的LNP是指無線網的移動號碼可攜帶（MNP），LNP是利用ISUP和TCAP實現(xiàn)的用戶在變更業(yè)務（業(yè)務攜帶）、變更業(yè)務提供商（業(yè)務提供商攜帶）、甚至變更地理位置（位置攜帶）時仍然保留原有的電話號碼。號碼可攜帶正被各種通信規(guī)范體系所接納，象美國的FCC（聯(lián)邦通信委員會）。LNP功能通常由TCAP請求實現(xiàn)，源發(fā)點交換系統(tǒng)檢測一個用戶所撥的號碼，若號碼

32、登記了攜帶轉移，交換系統(tǒng)就初始化一個和LNP數(shù)據(jù)庫（SCP）的TCAP事務，來對號碼進行翻譯。一旦翻譯完成，呼叫就和普通正常呼叫一樣由ISUP控制完成。有一點區(qū)別就是：現(xiàn)在的ISUP消息中包含有表明被叫號碼已經被翻譯的標志信息，以免在后來的呼叫處理中出現(xiàn)再次翻譯的請求。TOP 6呼叫中心應用SS7可以用來為大型呼叫中心提高效率、提供新功能、減少通信費用。呼叫中心的呼出通常都使用前置撥號器，只有把呼叫接通后才接回到座席，每個座席要管理幾條呼出線路以提高座席的利用率。在設計和實現(xiàn)這樣的系統(tǒng)時，關鍵問題是要判斷呼叫什么時候應答，因為傳統(tǒng)的電話系統(tǒng)中，沒有提供任何信令來指示應答和掛機。SS7信令能為呼

33、叫中心提供應答和掛機指示，因此，使用SS7能為呼叫中心提高使用效率和降低運營費用。在呼叫中心呼出應用中使用SS7的主要潛在好處包括：·更快速的呼叫建立，能檢測應答和呼叫拆除。·提供更多與呼叫有關的信息。 ·由于提高了中繼的利用率，等于減少了中繼的使用數(shù)目，從而節(jié)省了通信費用。·便于開發(fā)新業(yè)務。SS7能通過提供智能路由尋找和快速ANI（自動號碼認證）功能為大型呼入呼叫中心提高效率。SS7也能為大型呼入呼叫中心IVR應用減少通信費用，這種應用的呼入是通過分布式的IVR系統(tǒng)分發(fā)到呼叫中心的。在這種應用中，位于遠端的IVR只有當呼叫中心有空閑的座席接電話時才會把

34、電話接進來，而不是所有呼叫一進來就馬上接入呼叫中心，這樣會由于呼叫在排隊而產生額外的長途電話費用。和其它應用一樣，系統(tǒng)設計人員在決定是否增加一個呼叫中心的SS7容量時，既要考慮到增加SS7容量可以提高效率和降低每個呼叫中心所需的費用，從而節(jié)省了總的運營成本，以要考慮到增加SS7鏈路也是要付出不少的費用的。TOP 7SS7交換機和網關開放的、基于板卡的SS7解決方案，比如NMS公司的SS7系列產品，能夠提供高性能、低價格的方案，是方案提供商開發(fā)集中器和網關等復雜系統(tǒng)的理想平臺。典型的應用有：SS7微型STP，SS7MF轉換器和SS7IP網關。SS7微型STP圖13所示，是一個微型STP，它把一組

35、SS7 A型鏈路上的信令流集合到了一對SS7 A型鏈路上。這一應用的目的是要減少連接到運營商SS7網絡的鏈路數(shù)量。增加連接到公共運營商SS7網絡的鏈路相對比較昂貴，有時甚至是不允許的。這種方案對只有較小SS7流量的小型交換點特別實用。微型STP連接多條從SSP來的鏈路，并把它們集中到一個連接STP的鏈路集之中，這一鏈路集有兩條鏈路。微型STP到每個SSP也有兩條鏈路組成的一個鏈路集。微型STP由完全相同配置的一對構成，以實現(xiàn)高可用性和高可靠性，兩個STP之間用交叉鏈路（C鏈路）相連接。另外，微型STP上的每個端口可以設置一個唯一的信令點編碼，以便移除SS7鏈路時不影響端點SSP。微型STP 可

36、以明顯節(jié)省運行小型中心局交換機的電話公司系統(tǒng)的費用。例如，利用NMS SS7產品實現(xiàn)的微型STP每端口的價格僅是普通STP每端口價格的一小部分。圖13 微型STP和它的詳細配置SS7MF網關如圖14所示，SS7MF網關可以實現(xiàn)SS7信令到MF（多頻）信令的轉換，使現(xiàn)有MF信令交換機無須升級就能擁有SS7信令能力?；旌狭薙S7和基于音頻信令的呼叫建立環(huán)境能為各種運營商經濟實用的SS7網絡接入方案，采用這一方案的有蜂窩電話運營商、本地電話運營商、長途電話運營商和其它一些仍使用舊式交換機的電話運營商。SS7MF網關的應用包括：·提供增強業(yè)務；·延長現(xiàn)有交換設備的使用壽命，保護現(xiàn)有

37、投資。（通常是沿用前端舊交換機以避免龐大的升級費用）；·通過使用SS7信令增強系統(tǒng)性能，提高設備利用率；·提供網絡管理功能。 圖14 SS7MF網關應用五NMS公司七號信令有關產品NMS公司的SS7產品包括TX系列通信處理板的所有成員，這些板卡為實現(xiàn)SS7協(xié)議棧提供強大的處理能力。SS7軟件NMS公司的SS7產品家族提供支持SS7協(xié)議的板卡，SS7協(xié)議棧運行在帶PCI或Compact PCI接口的通信板上，而應用程序接口（API）則運行在主計算機上。這種處理方式由于把處理SS7協(xié)議棧的負荷移出到主計算機外處理，使得主計算機有充足的時間資源來處理應用程序，從而明顯提高系統(tǒng)的效

38、能。SS7產品家族提供所有低層功能（物理層、鏈路層和網絡層功能）和主要的高層功能。所有都能同時運行在多種操作系統(tǒng)，包括：Windows NT、Solaris和Unix。NMS提供對以下協(xié)議層的支持：·消息傳遞部分（MTP）層1至3；·綜合業(yè)務數(shù)字網用戶部分（ISUP）及其API接口；·信令連接控制部分（SCCP）及其API接口；·事務處理能力部分（TCAP）及其API接口；·電話用戶部分（TUP）及其API接口；每個模塊都提供運行在TX系列通信處理板上的呼叫處理應用程序和運行在主機上的C語言API函數(shù)。這種處理方法的最大優(yōu)點是：既能免除主機處理

39、SS7協(xié)議的負荷，又能使主機應用程序很容易的調用API函數(shù)。協(xié)議棧支持美國國家標準（ANSI）和國際標準（ITUT）。這種SS7技術和NMS開放平臺相結合，可以在廣闊領域的市場開發(fā)出高價值的解決方案。 SS7單信令點編碼支持ISUP和TCAP的冗余備份NMS公司的SS7協(xié)議棧也提供ISUP和TCAP的單信令點編碼冗余備份。通過適當配置一對TX系列板，讓每塊板連接一條或多條SS7鏈路，就可以讓兩塊TX板共享同一個信令點編碼。冗余備份軟件可以支持單個節(jié)點（一個機箱）和兩個節(jié)點（兩個機箱）的配置。SS7冗余備份軟件的目的是：讓應用開發(fā)商創(chuàng)建的應用程序在單個TX板或單個機箱出現(xiàn)故障時，仍能進行呼叫的正

40、常接續(xù)和狀態(tài)信息的恢復，讓維護人員按部就班地排除故障。NMS公司的SS7單信令點編碼備份方案由于在兩塊板之間采用專用的快速以太網連接，具有高度的靈活性和極高的性能。這一專用連接用于傳遞MTP消息、板卡狀態(tài)和數(shù)據(jù)備份功能。TX3220板TX3220板是TX系列板卡中性能最高的，它需要占用主機的一個PCI插槽（對TX3220C來說是Compact PCI插槽）。卡內包含工業(yè)標準CTBUS（H.100）兼容的卡間總線接口，以及可以配置的信令網接口：可以是雙T1E1，或四通道V.35串口。有一個可選的以太網接口，用于支持單信令點編碼備份。TX3220板提供類似于TX3000和TX2000的功能，但它支

41、持PCI和H.100總線，提供更高的處理能力，根據(jù)應用程序的需要，最多可以支持16條SS7鏈路。TX3220板的系統(tǒng)結構基于摩托羅拉微處理器，這種結構最多可以連接到四個通信控制器（QUICC），和QUICC的結合，使得基于精簡指令的通信引擎更加智能化，伴隨強大的CPU處理能力，使得TX3220板成為要求極為苛刻的通信應用的理想方案。TX3220板提供極高的的能力，大量節(jié)省了主機的處理時間，使它能盡量為用戶應用服務。附加應用利用NMS技術可以創(chuàng)建本文前面述及的高附加值的解決方案。NMS公司的SS7家族產品同時也為其它應用帶來額外的好處，好象：協(xié)議測試，設備仿真，呼叫跟蹤及記錄。舉個例子，TX系列

42、平臺及其SS7協(xié)議棧已經被好幾家主要電話設備制造商用于測試他們的中心局交換機SS7實現(xiàn)情況，圖16圖示了這一應用。圖16所示的應用中，配置相當簡單，這一應用顯示了NMS公司SS7產品的實力，它可以用來測試、驗證運行于中心局交換機的第三方SS7協(xié)議實現(xiàn)情況。圖16 用TX板卡搭建的中心局交換機測試平臺開發(fā)SS7和智能網應用中NMS公司提供的服務NMS業(yè)務組提供開發(fā)SS7和智能網應用的技術支持，包括從系統(tǒng)子系統(tǒng)概念開始，到詳細的開發(fā)過程，以及最后的測試和發(fā)運的整個過程。工程咨詢組可以幫助系統(tǒng)開發(fā)人員建立系統(tǒng)的總體模型和內部結構，決定應用NMS產品的最優(yōu)方案并提供專家意見。在設計系統(tǒng)內部結構時重點要

43、考慮的包括：對總體應用的理解，系統(tǒng)到其它設備的接口，接口的類型及數(shù)量，端口的數(shù)量，總體性能要求，操作系統(tǒng)的選擇等。工程咨詢組有過全球各地的實際工作經歷，在SS7和智能網技術實施方面具有豐富的經驗，包括從系統(tǒng)總體結構設計到具體開發(fā)集成用戶自定義的各種功能。 全球支持計劃為標準的NMS產品質保提供三種技術支持途徑：e-mail、fax和電話留言。這三種信息在接入到培訓技術人員后，保證在全球范圍內都能在下一個工作日之前得到響應。如果是電話支持，保證在一個小時之內響應。并提供一天24小時，一周七天的技術咨詢。提供全面的技術支持、縮短產品進入市場的時間、最低限度的投入和保護現(xiàn)有投資，這使我們的用戶永遠立

44、于不敗之地。NMS公司愿意和用戶一起緊密合作，共同進行系統(tǒng)的研發(fā)，系統(tǒng)的銷售，系統(tǒng)的部署，一直合作下去。TOP 縮寫及名詞解釋 ·A-Link（Access Link）接入鏈路 - 連接SCP 或 SSP 到 STP 的SS7 鏈路.·ACD（Automatic Call Distributor）自動呼叫分配 - 呼叫中心應用中象PBX那樣的設備，它把呼叫分發(fā)到座席。·AIN（Advanced Intelligent Network）高級智能網 - Bellcore開發(fā)的、使用單獨的數(shù)據(jù)網為電話網提供高性能呼叫控制和增強業(yè)務功能的體系結構/規(guī)范。

45、3;AMPS（Advanced Mobile Phone System）高級移動電話系統(tǒng)- 由美國AT&T開發(fā)的最早的蜂窩電話系統(tǒng)標準。·ANI（Automatic Number Identification）自動號碼識別 - 向被叫提供主叫號碼。·API（Application Programming Interface）應用程序接口 - 應用程序和底層軟件交互控制的聯(lián)系方法。·BT-IUP（British Telecom-Interconnect User Part）英國電信國際用戶部分 - 英國電信（UK）的專有SS7協(xié)議，主要在英國電信網內使用。&

46、#183;BT-NUP（British Telecom-National User Part）英國電信國內用戶部分-英國電信（UK）的專有SS7協(xié)議，主要用于網間互連。·B-Link（Bridge Link）橋接鏈路 - 用于連接不同地區(qū)的STP的SS7鏈路。·CAMEL（Customized Applications of Mobile network Enhanced Logic）移動網定制應用增強邏輯 - 提供智能增強業(yè)務的ETSI標準。·CCS7（Common Channel Signaling 7）七號信令 - SS7的歐洲叫法（也叫C7）。·

47、CLASS（Custom Local Area Signaling Services）自定義本地信令業(yè)務 - Bellcore 定義的本地呼叫業(yè)務，包括呼叫轉移，主叫識別，呼叫等待。·CLEC（Competitive Local Exchange Carrier）競爭本地交換運營商 -有實力的本地電話公司的競爭對手。·C-Link（Cross Link）交叉鏈路 - 一對冗余STP間的SS7鏈路。·CO（Central Office）中心局交換機 - 本地電話交換系統(tǒng)。·D-Link（Diagonal Link）對角鏈路 - 是指連接本地STP到其它SS

48、7網絡的鏈路。·DNIS（Dialed Number Identification Service）撥號識別業(yè)務 - 為800號線路提供的向被叫送出已撥號碼的功能。·FISU（Fill In Signal Unit）填充信號單元 - SS7鏈路上交換的空消息，用于向對方表明己方處于激活狀態(tài)。·GTT（Global Title Translation）全局碼 - 用具體的電話號碼或應用程序名而不是信令點編碼的SS7尋址方案。·H.100由ECTF定義的CT Bus規(guī)范號，它是取代現(xiàn)有MVIP和SCbus總線結構的通信總線，它支持8M的數(shù)據(jù)速率，每個流有12

49、8個通道，總共有4096個64k時隙，最多支持2048個雙向通話。·H.110H.100的CompactPCI版本，這是由PICMG提出的支持熱插撥的總線標準。目的是為用戶提供永不停機的CT系統(tǒng)。·H.323這是國際電信聯(lián)盟的建議，它描述了終端和設備如何通過本地網絡傳送混合的實時話音、數(shù)據(jù)和圖像，包括可視電話。·HLR（Home Location Register）歸屬位置登記器 - 無線運營商用于保存所有本地用戶主要信息的數(shù)據(jù)庫。·IN（Intelligent Network）智能網 - 利用單獨的數(shù)據(jù)網（SS7網）為電話網提供的高級呼叫控制和增強業(yè)務

50、功能。·INAP（Intelligent Network Application Part）智能網應用部分 - 是用于智能網控制的SS7應用層協(xié)議。·IP（Internet Protocol）因特網協(xié)議。·IPe（Intelligent Peripheral）智能外設 - 在遠端SCP的控制下，提供包括媒體在內的呼叫控制功能以實現(xiàn)智能網業(yè)務。·ISDN（Integrated Services Digital Network）綜合業(yè)務數(shù)字網 - 用戶可用的數(shù)字電話業(yè)務的標準。·ISUP（ISDN User Part）ISDN用戶部分 - 提供呼叫

51、控制功能的SS7協(xié)議層。·ITN（Independent Telephone Network）獨立電話網 - 獨立于PTT、PSTN、或 RBOC的電話網絡。·IVR（Interactive Voice Response）交互式語音應答 - 能對某些用戶呼入作出語音響應的自動系統(tǒng)。·IXC（Inter-Exchange Carrier）長途交換運營商 - 長途電話公司。·JAIN（Java Advanced Intelligent Network）Java高級智能網 - 支持AIN應用的Java API。·LEC（Local Exchange

52、Carrier）本地交換運營商 - 本地電話公司。·LNP（Local Number Portability）本地電話號碼可攜帶 -允許電話用戶在更換運營商時保留原號碼。·MFMulti-frequency (signaling)多頻（信令） - 采用音頻信號來傳送呼叫數(shù)據(jù)的帶內信令方式。·MGCP（Media Gateway Control Protocol）媒體網關控制協(xié)議 - 實現(xiàn)VoIP 網關時，在信令網關和媒體網關之間的控制協(xié)議。·MNP（Mobile Number Portability）移動號碼可攜帶 -允許移動電話用戶在更換移動運營商時保留原號碼。·MSC（Mobile Switching Center）移動交換中心·MTP（Message Transfer Part）消息傳遞部分 - SS7協(xié)議棧的低層（相當于物理層、鏈路層和網絡層）。·MVIP（Multi-Vendor Integration Protocol）多廠商集成協(xié)議 - 連接語音卡的開放標準，是H.100和H.110的前身。·PARLAY正在形成