【文章內(nèi)容簡介】 　　　　　　　　　　TOP↑　　　SS7協(xié)議是非常結(jié)構(gòu)化和層次化的協(xié)議，如圖３所示。協(xié)議定義了OSI七層結(jié)構(gòu)中所有的關(guān)鍵層，從代表物理層的消息傳遞部分第一層，到幾個(gè)應(yīng)用層。每個(gè)應(yīng)用層設(shè)計(jì)用于一種指定的應(yīng)用，包括呼叫控制、無線移動(dòng)和智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。圖3 SS7協(xié)議?！　?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(wǎng)絡(luò)層等低層的全部功能。它們提供信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（STP）的功能，支持擁塞控制，消息識(shí)別、分發(fā)及路由尋找?！　?) ISUP（綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)用戶部分）：這一層是ISDN網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)側(cè)協(xié)議，用于提供ISDN話音、數(shù)據(jù)、文本和圖像業(yè)務(wù)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(shí)承載話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。　　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(wǎng)在信令點(diǎn)之間傳遞電路相關(guān)和非電路相關(guān)的消息，提供兩類無連接業(yè)務(wù)和兩類面向連接的業(yè)務(wù)?！　o連接業(yè)務(wù)是指在兩個(gè)應(yīng)用實(shí)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(wù)在數(shù)據(jù)傳遞之前應(yīng)用實(shí)體之間必須先建立連接，可以是一般性的連接，也可以是邏輯連接?！　CCP以全局碼（GT）的形式擴(kuò)展SS7協(xié)議的尋址能力和路由能力，這些擴(kuò)展基于被叫號碼的尋址信息。　　4) TCAP（事務(wù)處理應(yīng)用部分）：TCAP允許應(yīng)用調(diào)用遠(yuǎn)端信令點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)操作，并返回操作的結(jié)果。比如：數(shù)據(jù)庫訪問或遠(yuǎn)端調(diào)用處理命令等。使用SCCP無連接業(yè)務(wù)（基本的或有序的），TCAP 在兩個(gè)用戶應(yīng)用之間提供事務(wù)處理對話。使用TCAP的主要應(yīng)用有：　　800號路由尋找功能?！　∽詣?dòng)信用卡呼叫，在呼叫卡認(rèn)證時(shí)要查詢線性信息數(shù)據(jù)庫（LIDB）。　　本地號碼攜帶業(yè)務(wù)（LNP）。　　無線移動(dòng)應(yīng)用?！　?) TUP（電話用戶部分）：這一層為國內(nèi)國際電話呼叫控制提供信令功能。TUP沒有得到廣泛的應(yīng)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(nèi)國際電話時(shí)相當(dāng)重要的協(xié)議?！　?) 高層應(yīng)用部分：這一層是非常專門化的，每種協(xié)議都設(shè)計(jì)成用于特定的應(yīng)用。包括以下協(xié)議：　　GSM MAP（GSM移動(dòng)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)的一部分開發(fā)的?！　S－41：這一層類似于GSM MAP，也是用于無線系統(tǒng)間連接的，主要應(yīng)用于北美的　　　無線網(wǎng)絡(luò)。比如在美國的模擬AMPS和TDMA蜂窩系統(tǒng)間提供連接。　　IS－634：這一層為AMPS蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)交換中心（MSC）和基站間通信提供接口。　　INAP（智能網(wǎng)應(yīng)用部分）：這一層運(yùn)行于TCAP之上，提供類似于MAP的功能，但它　　　是用于固網(wǎng)的。INAP主要是歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化組織（ETSI）開發(fā)的，　　　它是CS－1，CS－2智能網(wǎng)功能集的一部分。CS－1和CS－2等同于AIN。雖然AIN和　　　CS規(guī)范相類似，并且都能通過SS7來實(shí)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(biāo)準(zhǔn)組織工作的匯合點(diǎn)。　　1129／1129＋／1129A：這些協(xié)議為SCP和IPe間提供直接連接，是Bellcore1129　　　。在某些場合，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(wǎng)絡(luò)中，允許任何的SCP利用SS7作為基礎(chǔ)協(xié)議和任何的　　　IPe直接通信。當(dāng)使用SS7協(xié)議時(shí)，1129應(yīng)用層一般運(yùn)行在TCAP之上。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TOP↑三．七號信令可靠性　　SS7提供消息傳遞以實(shí)現(xiàn)正確無誤的業(yè)務(wù)功能，如呼叫建立。因此，SS7被設(shè)計(jì)成能達(dá)到相當(dāng)高的可靠性?？煽啃詠碜枣溌返亩鄻有院腿哂鄠浞?。圖4說明了一個(gè)簡單SS7網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)例子，著重說明了一些內(nèi)建的可靠性特征，比如鏈路的網(wǎng)狀配置，這樣使得網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)信令點(diǎn)間都有冗余備份的鏈路，從而提高了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性?！　≡谶M(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，要設(shè)計(jì)2－3個(gè)方向的鏈路，兩個(gè)方向的鏈路被稱作一個(gè)訪問鏈路對。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(wǎng)絡(luò)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?！　≡趫D4 中，從STP出發(fā)，可以有3 個(gè)方向的鏈路，這些由4個(gè)對角鏈路（D鏈路）構(gòu)成的鏈路通過不同的路由連接到網(wǎng)絡(luò)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(chǔ)設(shè)施。圖4 SS7網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　SS7網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)一般都留有充足的冗余容量。在美國，SS7網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)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(fù)荷都流向剩下的完好的鏈路，這些鏈路仍未達(dá)到滿容?！　≡诿绹话阌?6kbps的鏈路來連接SS7網(wǎng)絡(luò)，但在歐洲，一般用E1中繼的一個(gè)時(shí)隙（64kbps）來承載SS7的流量。在一些歐洲國家里，剩下的29個(gè)E1時(shí)隙是不用的，這樣可以避免由于流量而出現(xiàn)的任何風(fēng)險(xiǎn)。從這種例子可以更清晰的說明可靠性對于SS7網(wǎng)絡(luò)來說是多么的重要。　　對SS7網(wǎng)絡(luò)的接入是嚴(yán)格受到運(yùn)營商的控制的，這是為了保持網(wǎng)絡(luò)的完整性。最初，只有電話公司才能夠接入到SS7網(wǎng)絡(luò)。然而，這種情況已經(jīng)開始改變，特別是在美國，由于各種類型的業(yè)務(wù)提供商在不斷增加，包括從主要LECs（本地交換運(yùn)營商）和IXCs（長途交換運(yùn)營商）到無線運(yùn)營商，甚至更小的運(yùn)營商，他們都需要接入到SS7網(wǎng)絡(luò)。另外，集團(tuán)用戶運(yùn)營的大的呼叫中心也被允許接入到SS7網(wǎng)絡(luò)，以和IXCs配合提高操作的效率和實(shí)現(xiàn)新的業(yè)務(wù)。將來有希望在全球任一個(gè)角落都可以接入到SS7網(wǎng)絡(luò)?！　?單信令點(diǎn)編碼冗余備份　　運(yùn)營級系統(tǒng)要求有非常高的可靠性，%的可用性。對大多系統(tǒng)的嚴(yán)格要求是：SS7連接中，出現(xiàn)單信令點(diǎn)故障時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)避開故障點(diǎn)，保持連接的暢通。一般設(shè)計(jì)時(shí)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(zāi)，和軟件故障，如操作系統(tǒng)故障或　　　應(yīng)用程序問題?！　≈挥蠸S7鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，SS7協(xié)議才有相應(yīng)的規(guī)則去處理故障，對其它故障的處理必須在設(shè)計(jì)SS7平臺(tái)和整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)予以考慮。還有一個(gè)普遍的要求是：軟件的升級過程中不能影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。能達(dá)到以上要求的一個(gè)解決方案是：使用兩個(gè)主機(jī)箱，在每個(gè)主機(jī)箱里插有SS7接口板，用于支持一條或多條SS7鏈路。讓兩個(gè)主機(jī)都使用一個(gè)SS7地址，也就是共用一個(gè)信令點(diǎn)編碼，這樣遠(yuǎn)端的交換機(jī)或STP就會(huì)認(rèn)為這兩個(gè)主機(jī)是一個(gè)完整的系統(tǒng)。這樣，這兩個(gè)主機(jī)組成的系統(tǒng)就能在其中一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)仍能正常工作?！　∠到y(tǒng)開發(fā)商也有用其它方法來實(shí)現(xiàn)冗余結(jié)構(gòu)的，其中包括單節(jié)點(diǎn)和多節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)方式。在圖5所示的系統(tǒng)中，SS7由兩臺(tái)同時(shí)工作的主機(jī)組成，每個(gè)主機(jī)上有兩條SS7鏈路，所有連接都使用同一個(gè)信令編碼。兩個(gè)主機(jī)中的SS7鏈路都處于連接狀態(tài)，MTP2處于運(yùn)行狀態(tài)，其中一個(gè)主機(jī)的MTP3和ISUP處于主用運(yùn)行狀態(tài)，而另一個(gè)主機(jī)的MTP3和ISUP處于備用狀態(tài)。主用機(jī)箱的MTP3和ISUP處理所有兩個(gè)主機(jī)上鏈路中的SS7消息流，并把對應(yīng)的呼叫狀態(tài)信息通知備份主機(jī)。主用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)間用快速以太網(wǎng)相連，用于兩個(gè)系統(tǒng)互相跟蹤對方的狀態(tài)。當(dāng)主用系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，備用系統(tǒng)接過控制權(quán)，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(jī)箱級的故障自動(dòng)處理機(jī)制，當(dāng)主系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，主系統(tǒng)上的鏈路就會(huì)中斷連接，遠(yuǎn)端交換機(jī)（SSP）檢測這些鏈路已中斷連接，就把所有的SS7流量都轉(zhuǎn)移到備用系統(tǒng)的鏈路上。因此會(huì)造成一些SS7傳輸能力的下降，直到故障系統(tǒng)恢復(fù)為止。如果設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)每條鏈路只利用其傳輸能力的40％或更少，則系統(tǒng)的運(yùn)行不會(huì)出現(xiàn)任何問題。　　在這個(gè)例子中，不管主機(jī)箱支不支持熱插撥都使整個(gè)系統(tǒng)具有很高的可靠性。熱插撥使得在一個(gè)正在運(yùn)行系統(tǒng)中的板卡可以增加、撥下或更換。在這個(gè)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(shí)快速地更換板卡。圖5 SS7單信令點(diǎn)冗余結(jié)構(gòu)四．七號信令新應(yīng)用　　雖然SS7技術(shù)可以應(yīng)用在廣泛的潛在領(lǐng)域，但是目前只在幾個(gè)專屬領(lǐng)域得到了應(yīng)用：電話網(wǎng)、基于運(yùn)營商的應(yīng)用及其基礎(chǔ)設(shè)施，還有基于大企業(yè)的應(yīng)用及其基礎(chǔ)設(shè)施。下表列出了一些SS7的應(yīng)用。應(yīng)用領(lǐng)域SS7適用性應(yīng)用實(shí)例增強(qiáng)業(yè)務(wù)最適用于網(wǎng)絡(luò)（基于中心交換系統(tǒng)）的應(yīng)用；企業(yè)應(yīng)用適用性較差。聲訊臺(tái)唯一號碼／電話跟隨業(yè)務(wù)無線預(yù)付費(fèi)平臺(tái)VoIP網(wǎng)關(guān)很適用于網(wǎng)絡(luò)（運(yùn)營級）應(yīng)用VoIP到PSTN的網(wǎng)間連接（呼叫控制）無線網(wǎng)絡(luò)很適用移動(dòng)性應(yīng)用（如支持GSM MAP）用于MSC的呼叫控制：建立、拆線等。業(yè)務(wù)控制點(diǎn)很適用無線網(wǎng)中的VLR／HLR服務(wù)器高級智能網(wǎng)／智能網(wǎng)絕對必要LNP（本地號碼可攜帶）800號路由尋找增強(qiáng)智能網(wǎng)業(yè)務(wù)呼叫中心中等適用大容量呼叫中心SS7交換和網(wǎng)關(guān)適用SS7微型STPSS7／MF網(wǎng)關(guān)通過數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸SS7　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TOP↑1．增強(qiáng)業(yè)務(wù)　　增強(qiáng)業(yè)務(wù)的范圍很廣，包括：聲訊、傳真消息，單一號碼／電話跟隨業(yè)務(wù)，以及運(yùn)營商為用戶提供的預(yù)付費(fèi)業(yè)務(wù)等。增強(qiáng)業(yè)務(wù)在各運(yùn)營商中得到廣泛應(yīng)用的主要原因是能為他們帶來重要的收入來源，并使得運(yùn)營商更有自己的特色。增強(qiáng)業(yè)務(wù)一般由和中心交換局相連的平臺(tái)提供。這些平臺(tái)可以是配置成業(yè)務(wù)點(diǎn)的系統(tǒng)提供，也可以作為智能外設(shè)提供，兩種情況下都是使用SS7作為在中心交換局和業(yè)務(wù)點(diǎn)或外設(shè)之間的呼叫控制協(xié)議?！　D6所示為一個(gè)運(yùn)營級的聲訊平臺(tái)，這是個(gè)面向公眾的開放結(jié)構(gòu)增強(qiáng)業(yè)務(wù)平臺(tái)。系統(tǒng)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)（或叫節(jié)點(diǎn)）組成，節(jié)點(diǎn)間通過以太網(wǎng)相連接以提供冗余功能，這是一個(gè)很規(guī)范、具有很高可靠性的系統(tǒng)。在這一例子中，兩個(gè)SS7節(jié)點(diǎn)用于為應(yīng)用提供信令，而其它幾個(gè)媒體節(jié)點(diǎn)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(gè)媒體節(jié)點(diǎn)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(gè)同時(shí)發(fā)生的混合媒體（聲音、傳真等）呼叫。利用容錯(cuò)磁盤服務(wù)器作存貯介質(zhì)，向媒體節(jié)點(diǎn)提供語音郵件消息檢索功能?！　∧莾蓚€(gè)SS7節(jié)點(diǎn)是以冗余方式配置的，共享相同的信令點(diǎn)編碼，為所有的媒體節(jié)點(diǎn)提供呼叫控制。圖中所示的所有SS7鏈路采用單信令點(diǎn)編碼冗余方式備份，即使其中一個(gè)　SS7節(jié)點(diǎn)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?！　∵@個(gè)信息系統(tǒng)的升級擴(kuò)容非常方便，只要增加媒體節(jié)點(diǎn)就可以輕易擴(kuò)大系統(tǒng)容量。由于很少會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)信令點(diǎn)同時(shí)崩潰的可能，使得這種結(jié)構(gòu)具有很高的可靠性。圖6 增強(qiáng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)營級結(jié)構(gòu)例子　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　TOP↑2．VoIP網(wǎng)關(guān)　　由于通過IP網(wǎng)傳送話音市場的迅速增長，我們有必要對許多設(shè)備供應(yīng)商都在推出的VoIP網(wǎng)關(guān)作一個(gè)介紹。VoIP網(wǎng)關(guān)用于連接電話網(wǎng)（就是基于電路的PSTN）和基于數(shù)據(jù)包的IP網(wǎng)，使得呼叫能通過IP網(wǎng)絡(luò)無縫地連接到PSTN電話。最初，網(wǎng)關(guān)只支持比較少的呼叫，一般只支持單個(gè)的T1或E1，最多只能支持幾百個(gè)話音電路。這種早期的網(wǎng)關(guān)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(yīng)用的迅速成長，并被各運(yùn)營商所采用，網(wǎng)關(guān)容量逐漸得到了擴(kuò)大，能夠支持多達(dá)數(shù)千個(gè)呼叫。網(wǎng)關(guān)規(guī)模的擴(kuò)大和運(yùn)營級網(wǎng)關(guān)的要求，使得SS7成為連接IP網(wǎng)關(guān)和PSTN必須采用的信令協(xié)議。圖7 SS7支持的VoIP網(wǎng)關(guān)　　IP網(wǎng)關(guān)一般連接到PSTN的中心局交換機(jī)，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(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，比如主叫號碼信息顯示，主叫號碼要從PSTN經(jīng)網(wǎng)關(guān)進(jìn)入IP網(wǎng)，再經(jīng)網(wǎng)關(guān)送達(dá)另一端的PSTN用戶?！　?) VoIP標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展　　VoIP團(tuán)體對SS7的興趣持續(xù)升溫，主要原因是：要讓基于包的VoIP網(wǎng)絡(luò)接入到到處存在的電話業(yè)務(wù)，就必須連接到基于電路交換的PSTN，而PSTN網(wǎng)是用SS7作為信令機(jī)制的，所以VoIP網(wǎng)關(guān)只能支持SS7，別無選擇。VoIP的標(biāo)準(zhǔn)在持續(xù)發(fā)展，有一個(gè)明顯的趨勢是網(wǎng)關(guān)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(biāo)準(zhǔn)時(shí)起到了比較重要的作用?，F(xiàn)在正急待解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題是：通過IP網(wǎng)傳送SS7，以及連接PSTN電路和包網(wǎng)絡(luò)。圖8 VoIP網(wǎng)絡(luò)中的媒體、信令網(wǎng)關(guān)分解圖　　2) 通過IP網(wǎng)傳遞SS7　　就是兩個(gè)PSTN網(wǎng)絡(luò)之間通過IP網(wǎng)絡(luò)連接起來，PSTN網(wǎng)絡(luò)間的SS7信令信息通過IP網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)，都能向用戶提供相同的隨時(shí)隨地的接入和業(yè)務(wù)功能集。另外，通過IP網(wǎng)傳遞SS7所需要的基礎(chǔ)傳輸設(shè)備成本明顯要比傳送傳統(tǒng)SS7所需要的基礎(chǔ)傳輸設(shè)備低得多。（參考圖9）　　3) 連接PSTN電路和