MF001001(教材)GSM網絡規劃和優化-GSM-BSS信令與接口分析基礎

PAGE1word文檔可自由復制編輯課程MF001001GSMBSS信令與接口分析基礎ISSUE1.0word文檔可自由復制編輯目錄課程說明 1課程介紹 1課程目標 1相關資料 1第1章七號信令系統概述 21.1七號信令的概念和特點 21.1.1基本術語 21.1.2信令傳送方式 31.2七號信令系統的功能級結構 41.2.1功能級結構原理 41.2.2七號信令系統的功能級結構 41.3GSM系統中的接口和協議 6第2章消息傳遞部分（MTP） 82.1MTP功能級結構 82.1.1信令數據鏈路級 82.1.2信令鏈路功能級 82.1.3信令網功能級 92.2MTP信令消息格式 11第3章信令連接控制部分（SCCP） 143.1SCCP概述 143.1.1為什么需要SCCP 143.1.2SCCP的應用特點 143.2SCCP業務功能 153.2.1無連接業務 153.2.2面向連接業務 163.3SCCP消息格式 173.3.1SCCP消息結構 173.3.2SCCP消息類型 183.3.3SCCP消息參數 19第4章基站子系統應用部分（BSSAP） 234.1BSSAP整體結構 234.2BSSAP的分配功能 244.3直接轉移應用部分DTAP 244.4BSS移動應用部分BSSMAP 254.5BSSAP消息舉例 254.5.1BSSMAP消息舉例 254.5.2DTAP消息舉例 26第5章A接口消息詳解 275.1概述 275.2連接建立消息 285.2.1位置更新消息(LocationupdatingRequest) 285.2.2CM業務請求消息(CMServiceRequest) 315.2.3連接確認消息(ConnectConfirm) 325.3正常有連接消息 335.3.1鑒權請求消息(AUTHENTICATIONREQUEST) 335.3.2鑒權響應消息(AUTHENTICATIONRESPONSE) 355.3.3加密命令消息(CIPHERMODECOMMAND) 355.3.4加密結束消息(CIPHERMODECOMPLETE) 365.3.5位置更新接收消息(LOCATIONUPDATINGACCEPT) 375.3.6CM業務接收消息(CMSERVICEACCEPT) 385.3.7SETUP消息(SETUP) 385.3.8呼叫進行消息(CALLPROCEEDING) 395.3.9指配請求消息(ASSIGNMENTREQUEST) 405.3.10指配結束消息(ASSIGNMENTCOMPLETE) 415.3.11振鈴消息(ALERTING) 425.3.12通話建立消息(CONNECT) 435.3.13連接確認消息(CONNECTACKNOWLEDGE) 435.3.14掛機消息（DISCONNECT） 445.3.15釋放消息（RELEASE） 455.3.16釋放結束消息(RELEASECOMPLETE) 455.3.17清除命令(CLEARCOMMANG) 465.3.18清除結束(CLEARCOMPLETE) 475.4無連接消息 475.4.1復位電路（RESETCIRCUIT） 475.4.2阻塞電路（BLOCKCIRCUIT） 495.4.3解閉電路(UNBLOCKCIRCUIT) 505.4.4復位消息(RESET) 515.4.5未安裝電路（unequippedcircuit） 51第6章A-bis接口信令分析 536.1A-bis接口主叫階段信令分析 536.2A-bis接口被叫階段信令分析 546.3A-bis接口拆線階段信令分析 55附錄一DTAP消息 58附錄二BSSMAP消息 60word文檔可自由復制編輯課程說明課程介紹本教材適用于華為M900/M1800數字蜂窩移動通信系統BSS工程師。本課程重點介紹BSS信令與接口分析。主要從七號信令系統原理開始，講述了七號信令系統的功能級結構、MTP的功能與消息結構、SCCP的功能特點與消息結構、BSSAP的功能與消息結構，最后對A接口的信令進行了重點分析，對A-bis接口的信令消息也作了較系統的介紹。課程目標完成本課程學習，學員能夠：七號信令系統的基本概念和功能級結構消息傳遞部分MTP的三級結構以及各部分功能信令連接控制部分SCCP的功能特點與消息結構基站子系統BSSAP的功能與消息結構查閱GSM相關協議進行A接口分析查閱GSM相關協議進行A-bis接口分析相關資料《M900/M1800數字蜂窩移動交換系統技術手冊》《M900/M1800數字蜂窩移動基站系統技術手冊》word文檔可自由復制編輯七號信令系統概述七號信令的概念和特點在通信系統中，存在互相之間通信的多個設備實體，為了完成一個特定的操作或通信過程，通信的雙方之間需要一定的協調和控制信息，我們把這些協調控制信息稱為信令。信令的種類很多，從信令本身的信號類型分，可以分為模擬信令和數字信令。模擬信令以模擬信號表示控制信息；數字信令以各種數字信號表示控制信息。顯然，從信令消息的控制能力、傳輸速度、效率等多方面考慮，數字信令系統的性能遠高于模擬信令系統。信令系統從傳輸信號的方式分類，又可以分為隨路信令和共路信令。隨路信令與話路（業務信道）共用同一條傳輸通道；共路信令采用專用的信令傳輸通道，以一條或幾條信令傳輸通道上傳輸的信令信息去控制大量的話路（業務信道）接續。從信令系統的效率、可靠性等多方面考慮，共用信令系統優于隨路信令系統。信令系統指導系統各部分相互配合，協同運行，共同完成某項任務。GSM系統采用七號信令系統，屬于數字信令和共路信令的范疇。基本術語下面讓我們回顧一下七號信令的幾個基本術語。信令網由信令點、信令轉接點和互連的信令鏈路組成。在物理上和通信網是融為一體的，它是一種支撐網。REF_Ref40064459\r圖1-1是我國信令網的三級結構示意圖：我國信令網的三級結構信令點（SP）：是信令消息的起源點和目的點，通常信令點就是通信網中的交換或處理節點，例如交換機、操作維護中心、網絡數據庫等。常用符號“○”表示。在特殊情況下，一個物理節點可以定義為邏輯上分離的兩個信令點。比如國際出入口局，即要做國內信令網的一個信令點，又要做國際信令網中的一個信令點，常稱為網關點。信令點以信令點編碼為標識。信令點編碼有兩種：14位和24位。源信令點編碼記位OPC，目的信令點編碼記為DPC。信令轉接點（STP）：具有轉接信令的功能，它可以將一條信令鏈路的信令消息轉發至另一條信令鏈路，常用符號“□”表示。STP用信令點編碼來標識。STP分為獨立的STP和綜合的STP。STP在三級信令網中分為低級信令轉接點（LSTP）和高級信令轉接點（HSTP）信令鏈路（SignallingLink）：連接各個信令點、信令轉接點，傳送信令消息的物理鏈路稱為信令鏈路。相同屬性的信令鏈路組成一個鏈路集。到同一局向的所有鏈路可屬一個鏈路集，也可屬多個鏈路集；但兩個相鄰的信令點之間的信令鏈路只能屬于一個鏈路集。對于相鄰兩信令點之間的所有鏈路，需對其統一編號，稱為信令鏈路編碼（SLC），它們之間編號應各不相同，而且兩局應一一對應。對于到不同局向的信令鏈路可有相同的鏈路編碼。信令傳送方式在七號信令系統中采用兩種信令傳送方式。直聯方式：兩個信令點之間通過直達信令鏈路傳遞消息。此時話路和信令鏈路是平行的。如REF_Ref40064499\r圖1-2。直聯方式準直聯方式：兩個信令點之間通過預先設定的多個串接的信令鏈路傳遞消息。如REF_Ref40064527\r圖1-3所示。準直聯方式七號信令系統的功能級結構功能級結構原理七號信令系統的總體目標是提供一個國際標準化的通用的信令系統。七號信令系統的通用性決定了整個系統必然包含許多不同的應用功能，因此七號信令采用了模塊化的功能結構，實現了在一個系統框架內多種應用并存的靈活性。對于一種應用來說，只用到系統的一個子集。根據這一思想CCITT于1980年首次提出將CCS7系統劃分為一個公共的消息傳遞部分（MessageTransferPart-MTP)和若干個用戶部分（UserPart-UP)如REF_Ref40064563\r圖1-4所示：七號信令功能劃分MTP提供一個可靠的傳遞系統，只負責消息的傳遞，用戶部分則是為各種不同電信業務應用設計的功能模塊，負責信令消息的生成、語法檢查、語義分析和信令過程控制。它們體現了CCS7信令系統對不同應用的適應性和可擴充性。這里“用戶”一詞指的是任何UP都是公共的MTP的用戶，都要用到MTP傳遞功能的支持。七號信令系統的功能級結構CCITT在擴充七號信令系統的過程中，充分考慮了與OSI參考模型的一致性，REF_Ref40064649\r圖1-5表示了CCS7較完整的功能結構與OSI七層體系結構的對應關系：七號信令系統與OSI層次結構的對應關系INAP：智能網應用部分OMAP：操作維護應用部分MAP：移動應用部分TCAP：事務處理能力應用部分BSSAP：基站子系統應用部分ISUP：ISDN用戶部分TUP：電話用戶部分SCCP：信令連接控制部分MTP：消息傳遞ISP：中間服務部分本章節先對各部分作一簡要描述，在后續章節里還要對各部分作具體介紹。消息傳遞部分MTPMTP的主要任務是保證信令消息的可靠傳送，它可分為三級：信令數據鏈路級（MTP-1）、信令鏈路功能級（MTP-2）、信令網功能級（MTP-3）。信令連接控制部分SCCPSCCP是用戶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面向連接業務。無連接業務是指用戶部分不需事先建立信令連接就可以通過信令網傳遞信令消息。這樣就可將一個用戶部分的數據迅速送到信令網上的另一個用戶部分去。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，如移動用戶的鑒權、智能用戶的帳號查詢等。面向連接業務是在用戶部分傳遞數據之前，在SCCP之間傳遞控制信息，實現信令網的維護和管理。事物處理應用部分TCAPTCAP是CCS7信令系統為各種通信網絡業務提供的接口，如移動業務、智能業務等。TCAP為這些網絡業務的應用提供信息請求、響應等對話能力。TCAP是一種公共的規范，與具體應用無關。具體應用部分通過TCAP提供的接口實現消息傳遞。如移動通信應用部分MAP通過TCAP完成漫游用戶的定位等業務。智能網應用部分INAP通過TCAP實現SCP數據庫登記和數據查詢等功能。中間服務部分ISP對應OSI的第4~6層，目前尚未定義，它和TCAP合并，稱為事務能力部分（TC）。移動應用部分MAPMAP是公用陸地移動網在網內以及與其他網間進行互連而特有的一個重要的功能單元。基站子系統應用部分BSSAPBSSAP是專用于GSM系統基站側的7號信令，包括BSSMAP和DTAP兩個部分。其具體內容將在后續章節中介紹。除了上述的幾個功能部分之外，七號信令系統還有其它的若干應用部分協議；并且隨著七號信令系統的發展，其內容將更加豐富，功能將更加強大。CCS7遵循嚴格的等級關系，下一級為上一級服務，上一級不管其下級是怎樣進行信息傳遞的，也就是所謂的透明傳輸，即通信雙方的對等功能級一一對應，完成這一級別的信息傳輸和交換。GSM系統中的接口和協議在GSM系統中，信令消息在不同的接口有不同的形式，也就是有不同的信令協議。REF_Ref40064683\r圖1-6表示GSM系統的信令模型：GSM系統信令模型從信令模型中可以看出，GSM系統中不同接口上使用了不同的協議，從鏈路層看，分別涉及MS和BTS之間的LAPDm，BTS與BSC之間的LAPD，以及七號信令系統中的MTP2協議。信令協議與設備結構是無關的，只是用于MS與網絡之間建立的一種約定，以支持RR（無限資源管理）、MM（移動性管理）、CC（通信管理）的執行。RR管理涉及多個接口和實體，BSC與MSC之間的接口協議稱為BSSMAP（BSS管理應用部分），用以支持各種連接處理和切換過程，其承載方式是A接口上的CCS7信令協議。BTS與BSC之間的協議稱為RSM（無線分系統管理），用于支持分配傳輸路徑和測量報告處理，其承載方式是Abis接口上的LAPD信令協議。BTS與MS之間的協議稱為RIL3-RR（無線接口第三層RR協議），它只是整個第三層的一部分，用于支持無線連接處理和測量報告處理，其載體是Um接口上的LAPDm信令協議。對于MM和CM，BTS和BSC不對這類消息進行處理，涉及到MM和CM的設備主要是移動臺以及HLR和MSC/VLR。我們把這類消息稱為DTAP消息，通過A接口能夠傳遞兩類消息：BSSMAP消息和DTAP消息，其中BSSMAP消息負責業務流程控制，需要相應的A接口內部功能模塊處理。對于DTAP消息，A接口僅相當于一個傳輸通道，從NSS到BSS側，DTAP消息被直接傳遞至無線信道，從BSS到NSS側，DTAP消息被傳遞到相應的功能處理單元，對A接口來說，DTAP消息是透明的。消息傳遞部分（MTP）消息傳遞部分簡稱MTP，由三個功能級組成，包括第1級信令數據鏈路級、第2級信令鏈路功能級、第3級信令網功能級。如REF_Ref40064719\r圖2-1所示：消息傳遞部分三級結構MTP功能級結構信令數據鏈路級信令數據鏈路是CCS7共路信令系統的第一功能級。它定義了信令數據的物理、電氣和功能特性，并規定與數據鏈路連接的方法。信令數據鏈路是用于傳遞信令的雙向傳輸通路。目前是利用PCM系統的一個時隙，速率為64kbps。但也可以采用具有調制解調器的模擬鏈路，典型速率為2400bps和4800bps。信令傳遞是雙向的，信令點向對方發送信令的同時，也接收對方發送過來的信令，因此模擬信道應采用4線制的傳輸鏈路全雙工工作。信令數據鏈路是七號信令的信息載體，它的一個重要特性就是信令鏈路應是透明的，即在它上面傳送的數據不能有任何的改變，因此，信令鏈路中不能接入回聲消除器、數字衰減器、A/u率變換器等設備。信令鏈路功能級信令鏈路功能作為第二級的信令鏈路控制，利用第1功能級共同實現兩個直接相連的信令點之間，信令消息的可靠傳輸。相鄰信令點之間的數據鏈路，由于長距離傳輸會造成一定的誤碼。而CCS7信令消息編碼不允許有任何差錯。第2功能級的作用就是在第1功能級有誤碼的情況下，保證消息編碼的無差錯傳遞。信令鏈路控制主要有以下功能：信號單元定界：也稱為信號單元分界，利用標志碼作為信號單元的開始和結束，結束的標志碼通常又是下一個信號單元的開始標志碼。為使信號單元能正確定界，要保證在信號單元其他部分不會出現這種碼型。為此，發送部分要執行插零操作，在5個連1后插入一個“0”，接收部分要執行刪零操作，將5個連1后的一個“0”刪掉。信令單元定位：這里的定位不是初始定位，而是在開通業務的信令鏈路上與定界密切相關的定位。在正常情況下，信號單元的長度有一定的限制且為8的整數倍，而且在刪零前不應出現大于6個連1。如果不符合以上情況，就認為失去定位，要舍棄所收到的信號單元，并由信號單元差錯率監視過程進行統計。差錯檢測和校正：誤差檢測采用16位校驗位的循環校驗方法，差錯校正采用兩種方法：基本方法和預防循環重發方法，前者適用于傳播時延小于15ms的信令鏈路，后者適用于大于15ms的情況。初始定位：用于首次啟動和鏈路發生故障后進行恢復時的定位。初始定位過程包括空閑、未定位、已定位、驗證周期、驗收完成投入使用五個階段。初始定位過程涉及的鏈路狀態為如下四種狀態：SIOS：業務中斷狀態；SIO：失去定位狀態；SIN：正常定位狀態；SIE：緊急定位狀態。信令鏈路的誤差監視：誤差監視有兩種，一種是信號單元出錯率監視過程，另一種是定位出錯率監視過程。前者在信號鏈路正常狀態下使用，后者用于信號鏈初次啟動投入使用或故障恢復進行定位中的差錯統計。流量控制：當信令鏈路的接收端檢測出擁塞條件，啟動流量控制過程，通知遠端這一事件如果擁塞持續過長，遠端發送端將指示鏈路故障。處理機故障控制：用來標志或取消處理機故障狀態。信令網功能級MTP第三級的功能是通過對信令網的路由和性能的控制保證消息能可靠地傳遞。它有兩個基本功能：信令消息處理和信令網絡管理。信令消息處理信令消息處理功能的目的是保證一個信令點的某用戶部分發出的消息能發送到適當的信令鏈路或用戶部分。消息處理功能由消息路由，消息鑒別，消息分配三部分組成。如圖2-2所示：信令消息處理的功能組成①消息鑒別部分：識別收到消息的目的地，區分目的地是本信令點還是其他信令點。屬于本信令點的消息則轉送到消息分配部分，屬于其他信令點的消息，則轉送到消息選路部分。②消息分配部分：將消息識別送來的屬于本信令點的消息分配到相關的用戶部分。③消息路由部分：將本信令點要發出的消息或從消息識別部分送來的屬于其他信令點的消息送到要去的信令點對應的鏈路上。消息路由功能如REF_Ref40064958\r圖2-3。消息路由功能信令網管理信令網管理的目的是在故障情況下，完成信令網重新組合，以及在擁塞時控制話務量。它由信令業務管理，信令鏈路管理和信令路由管理組成。①信令業務管理：其功能是在保證消息安全、準確傳遞的條件下，將信令業務從不可用的信令鏈路轉到其他可用的鏈路上去。當發生信令鏈路擁塞時，對信令業務進行疏導或減少信令業務。②信令鏈路管理：它的主要任務是控制信令鏈路，當信令鏈路發生故障時對其進行測試，并恢復鏈路。③信令路由管理：當發現某信令點或信令鏈路有故障而不能通過消息時，向相關信令點傳送故障信息和分配新路由的信息。以保證信令消息在網上的安全傳遞。MTP信令消息格式七號信令系統是以不等長消息（message）的形式傳送信令的。為保證消息的可靠傳送，每個消息還附加一些必要的控制字段，形成信令鏈路中實際發送的信號單元（SignalUnit-SU）。所有信號單元的長度均為8比特的整數倍。通常就一個8比特作為信號單元的長度單位，稱為一個八位位組（octet）。在七號信令中，有三種信號單元：消息信號單元（MessageSignalUnit-MSU）、鏈路狀態信號單元（LinkStatusSignalUnit-LSSU）和填充信號單元（Fill-inSignalUnit-FISU），它們的格式如REF_Ref40065104\r圖2-4所示：三種信號單元格式信號單元各字段含義是：F（Flag）：信號單元的定界標志其碼型為01111110。它既表示前一個信號單元的結束，也表示后一個信號單元的開始。圖中，右邊是信號單元的頭，左邊是信號單元的尾。兩個信號單元之間允許插入任意多個標志。其另一重要作用是在過負荷的情況下降低信令系統的處理工作量。CK：檢錯碼采用16位循環冗余碼，用以檢驗信號單元傳輸過程中產生的誤碼。LI：信號單元長度指示碼表示LI字段后至CK字段之前的八位位組數，顯而易見，LI的單位是8比特。根據LI的值可以區分信號單元的類別：當LI=0時為FISU，當LI=1或2時為LSSU，MSU的LI>2。SIO：業務信息指示八位位組只用于MSU，用以指示消息的類別。第三級根據它將消息分配給相應的功能模塊，同時指示這是國際網還是國內網的消息。SIO又分為兩個子字段，各占4比特。如REF_Ref40065131\r圖2-5所示。SIO字段結構其中SI為業務指示語，SSF為子業務字段，其編碼方式和含義為：SI：DCBA0000信號網管理消息0001信號網測試和維護消息0010備用0011SCCP0100TUP0101ISUP0110DUP（與呼叫和電路有關的消息）0111DUP（性能登記和撤消消息）1000至1111備用SSF：DC網絡指示語00國際網01國際備用10國內網11國內備用BA為備用比特。由上可見，通過識別SIO我們可以判斷此信令消息所屬的信令網網絡層次與信令用戶部分。SIF：信令信息字段該字段就是用戶實際要發送的消息，字段長度為2-272個八位位組。需要注意，由于原來考慮到減小信令傳送延遲時間，SIF的最大長度為62個八位位組，連同SIO字段，最大長度為63個八位位組。因此LI字段長度設定為6個比特，取值為0-63。后來由于ISDN業務要求信令信息有更大的容量，同時處理器性能提高，因此藍皮書中規定，SIF的最大長度可為272個八位位組，為了不改變原有的信號單元格式，LI編碼保持不變，規定凡是SIF長度等于或大于63個八位位組，LI均置為63。SIF的字段結構我們在后面的TUP章節中介紹。信號單元序號和重發指示位，包括：FSN：前向序號，表示本單元的發送序號。BSN：后向序號，表示收到對方發來的最后一個信號單元的序號，向對方指示序號直至BSN的所有消息均已經正確無誤的收到。FIB：前向（重發）指示位，表示當前發送信號單元的標識，取值0或1，FIB位反轉指示本端開始重發消息。BIB：后向（重發）指示位，表示是否正確收到對方發來的信號單元，BIB反轉指示對方從BSN+1號消息開始重發。由FSN、BSN、FIB、BIB四個消息元素可以確認和保證七號信令消息的正確傳送。以上介紹了MTP的消息格式，那么，SCCP、BSSAP等消息的格式是怎么樣的呢？其實，SCCP、BSSAP等信令都是MTP的用戶部分，其消息格式與MTP消息的不同僅在于SIO與SIF部分；首先不同的信令用戶部分對應不同的SIO，然后在SIF中定義SCCP、BSSAP等信令的具體消息。信令連接控制部分（SCCP）SCCP概述為什么需要SCCP在電話應用中，MTP所有信令消息都和呼叫電路有關，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系。其次，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位；SI的編碼僅為四位，即只能分配給16個不同的用戶部分。這樣MTP其所能標識的信令點就十分有限，不能滿足現代通信的需求。在GSM系統中，不單單要傳送與呼叫電路有關消息，還要傳送與呼叫電路無關的信令消息（如位置更新、鑒權等），用原來的MTP傳送就存在局限性了。首先，我們知道，MTP是用DPC來尋址的，而DPC用信令點編碼來標識，信令點編碼有四種方式，國際，國際備用，國內和國內備用，只在所定義的網絡層次內唯一和有效，因此利用MTP不能完成國際漫游用戶的位置登記和鑒權等。另外，MTP只能實現無連接傳輸，隨著電信網的發展，有時需要在網絡節點間傳送大量的非實時消息，需要預先建立連接，進行面向連接的傳輸。為了解決以上問題，CCITT在1984年提出了一個新的結構分層，SCCP（信令連接控制部分）。SCCP是基于MTP基礎上的，為MTP提供附加功能。SCCP和MTP合稱NSP（網絡業務部分）。SCCP和MTP-3共同位于OSI的網絡層。SCCP在信令網中和其它信令功能要素間的關系可以參見第一節中的REF_Ref40064649\r圖1-5。SCCP部分直接透過TCAP部分對OMAP、MAP、HLR、VLR等用戶進行管理，而這些用戶通稱為SCCP的子系統。當然這些用戶也可以是七號信令網的專用中心。當兩個子系統（可以位于同一信令點，也可以位于不同信令點）之間發生信令關系時，所需傳遞的信令信息則由SCCP層進行編路然后再傳遞到對端子系統。信令信息傳遞過程中，若發生信令關系的子系統位于相同信令點，信令信息將不經過MTP部分。SCCP的應用特點能傳送各種與電路無關(Non-Circuit-Related)的信令消息。具有增強的尋址選路功能，可以在全球互連的不同七號信令網之間實現信令的直接傳輸。除了無連接服務功能以外，還能提供面向連接的服務功能。SCCP業務功能SCCP層根據用戶對業務的不同需求，提供了以下4類協議以完成有不同質量要求的用戶業務的傳遞：0 基本無連接業務類1 順序無連接業務類2 基本面向連接業務類3 流量控制的面向連接業務類無連接業務無連接業務類似于分組交換中的數據報（datagram）傳送，它不需要預先建立連接（即信令傳送路徑）。SCCP能使業務用戶事先不建立信令連接通過信令網傳遞信令數據。因此在SCCP中提供路由功能，能將被叫地址變換成MTP業務的信令點編碼。無連接業務分為0類和1類：在0類業務中，各個消息被獨立地傳送，相互間沒有關系，故不能保證按發送的順序把消息送到目的地信令點；在1類中，給來自同一信息流的數據信息附上了同一個信令鏈路選擇字段SLS，就可保證這些數據信息經由同一信令鏈路傳送，因此，可按發送順序到達目的地信令點。在GSM系統中NSS內部大量用到了無連接的兩類協議；在A接口的通信中也用到了無連接協議，但只用到了0類協議。無連接業務提供四種消息類型，其編碼如下表：消息類型UDTUDTSXUDTXUDTS消息類型碼0x090x0A0x110x12其中：UDTunitdataUDTSunitdataseviceXUDTextendunitdataXUDTSextendunitdataservice在無連接業務中，UDT消息只能整體傳送，不能拆卸分段傳送，每發一次數據，都需重選一次路由；在華為公司的設備里，XUDT支持分段重裝。無連接型SCCP程序如REF_Ref40087308\r圖3-1所示。根據各個消息中的目的地信令點編碼，傳送互不相關的UDT。如果由于發生故障，使中繼信令點不能傳送該UDT時，就向發端返送UDTS消息。無連接型SCCP程序面向連接業務面向連接業務類似于分組交換中的虛電路（VirtaulCircuit）傳送，它需要在發送消息前，先通過應答的方式在始節點和終節點之間建立一條消息傳送路徑，即信令邏輯連接或虛連接。這種方式適用于傳送大量的成批數據。面向連接服務有兩類協議，即2類和3類協議。它們的共同特點是可以保證消息傳送收發順序一致，可以對長消息分段傳送，在接收端重新組裝。此外，在3類協議還具有2類協議不具有的一些特點：流量控制、加速數據傳送和消息丟失及錯序檢測等功能。面向連接業務又分為暫時信令連接和永久信令連接。暫時信令連接指信令連接的建立需要由SCCP用戶啟動和控制，數據傳送完成之后就拆除連接，類似于撥號電話連接；永久信令連接類似于分組交換中的永久虛電路，它的建立和釋放用戶無法控制，而由本端或遠端操作維護功能，或者由節點的管理功能來控制，但兩類連接的信令傳送過程完全相同。面向連接型SCCP程序如REF_Ref40087341\r圖3-2所示，該程序由連接建立、數據傳送和連接釋放三個階段組成。面向連接SCCP程序①連接建立在連接建立階段，除了由MTP提供的功能外，SCCP也提供編路功能。首先，由發端SP的SCCP發送含有目的地編碼的CR消息。如果收到CR的SP是目的地，則回送證實信號CC。如果收到CR的SP是中繼SCCP，則有兩種情況：a、若DPC和OPC在同一信令網內，就用該點的MTP轉發CR。b、若DPC和OPC位于不同的信令網（如國際出入口局），則在該點把輸入部分和輸出部分分成兩個連接段，并建立兩者的對應關系。收到CR的節點判定不能建立邏輯連接時，就發CREF，若與發端SP順利地交換了CR、CC則可進入數據傳送階段。②數據傳送沿著已建立的邏輯連接交換用戶數據DT。③連接釋放各個SP相互交換RSLD和RLC，從而完成連接的釋放。在GSM系統中，只有在A接口的通信上大量用到了面向連接業務，而且只用到了2類協議，另外，我們前面已經講過，A接口還用到了無連接業務的0類協議。我們在上面描述的是多個連接段的有連接消息，在GSM系統中是不存在多個連接段的消息的，因為只有MSC和BSC之間用到的有連接業務。SCCP消息格式SCCP消息結構SCCP消息是封裝在MTP的MSU(消息信號單元)中往外發送的，對于MSU而言，SCCP消息就是它的SIF字段。它由以下幾部分組成：路由標記消息類型長度固定的必備項（F）長度可變的必備項（V）任選項（O）SCCP消息結構如REF_Ref40087393\r圖3-3所示：SCCP消息結構路由選擇標記（Label）：結構為OPC+DPC+SLS。消息類型：用以識別不同的SCCP消息。它是所有消息的必備字節，決定該消息的功能和格式。長度固定的必備部分：即該消息所有固定長度的必備參數。長度可變的必備部分：即該消息所有可變長度的必備參數。任選部分：即該消息所有的任選參數。SCCP消息類型REF_Ref40087548\r表3-1是一些常見消息的消息類型與類型編碼：SCCP常見消息類型及編碼消息類型協議類別編碼0123連接請求CR**00000001連接確認CC**00000010拒絕連接CREF**00000011釋放連接RLSD**00000100釋放完成RLC**00000101數據DT1*00000110數據DT2*00000111數據證實AK*00001000單位數據UDT**00001001單位數據業務UDTS**00001010消息解釋：CR、CC完成信號連接的建立。CREF在信號連接建立的過程中，SCCP中間節點或目的節點沒有足夠的資源時向源節點發出的信號。DT1、DT2、ED信號連接成功后用來傳遞數據的幾種消息。RLSD、RLC數據傳遞后釋放信號連接。檢測出任何協議錯誤是發送ERR；IT用于檢測信號連接兩端是否工作。UDT、UDTS是無連接業務消息。UDT用來傳遞無連接業務數據。UDTS是向起源點發送，指明UDT不能到達目的地原因。SCCP消息參數SCCP消息共有17種參數，REF_Ref40087588\r表3-2給出所有參數名、編碼及其在各種消息類型種的包含關系。表中，M表示必備參數，O表示任選參數。SCCP消息參數參數字段消息類型消息參數名編碼UDTUDTSCRCCCREFRLSDRLCDT1DT2AKEDEARSRRSCERRIT目的地局部引用號MMMMMMMMMMMMM00000001源端局部引用號MMMMMMM00000010被叫地址MMMOO00000011主叫地址MMO00000100協議類別MMMM00000101分段/重裝M00000110接收消息序號M00000111順序/分段MM00001000信用量OOMM00001001釋放原因M00001010診斷MOOO00001011復位原因M00001100錯誤原因M00001101用戶數據MMOOOOMMM00001111拒絕原因M00001110任選參數結束OOOOOO00000000參數解釋：目的地局部引用號和源端局部引用號只用于面向連接服務，是信令連接段的目的地和源端SCCP用來標識該連接段的內部號碼，在連接建立時由兩端的SCCP獨立分配。以后的數據傳送消息就以此引用號指示傳送路徑。參數長度是3個八位位組。全1碼保留。被叫地址和主叫地址用于識別目的地和起始信令點和用戶部分。對于無連接消息來說，它們表示SCCP消息的目的地和始發點；在面向連接服務中，它們只用于連接建立和連接確認消息，表示信令連接（不是信令連接段）的終點和源點。它們是可變長參數。協議類型SCCP協議有四種協議類型，0類與1類面向無連接，2類與3類面向連接；在SCCP消息中用一個字節表示協議類型。其中，用1-4比特含義如下：432100000類00011類00102類00113類當1-4比特指示為面向連接協議（2、3類）時，5-8比特為備用；當104比特指示為無連接協議（0、1類）時，5-8比特指示傳送失敗時原消息是否需要回送：87650000消息不回送1000消息回送其余備用分段/重裝用于DT1中需要把網絡業務數據分成幾段分別傳送，到達目的地再重新組裝起來。分段/重裝參數用一個字節表示，比特2-8備用，比特1為分段/重裝指示位，稱為M比特；M=0沒有更多的數據；M=1有更多的數據。接收消息序號和信用量主要用于數據證實消息，分別表示下一個期望接收消息的序號以及窗口尺寸，用于流量控制，這兩個參數只用于3類協議。順序/分段用于DT2消息，長度為2個八位位組，有兩個作用：一是指示發出消息的序號和下一個期望收到消息的序號，用于流量控制；二是指示本消息是否分段，用于消息分段/重裝。釋放原因用來指示連接釋放的原因。長度為一個八位位組，編碼為：8765432100000000端點用戶發起釋放00000001端點用戶忙00000010故障00000011遠端控制過程出錯00000100目的地不相容00000101不合法功能請求00000110接入禁止00000111網絡擁塞00001000不可獲取00001001無權其余備用診斷參數用于無連接協議的UDTS消息，告之消息回送的理由。參數長度為1個八位位組，編碼為：8765432100000000該類地址無法翻譯00000001該地址無法翻譯00000010擁塞00000011失敗00000100用戶未安裝其余備用復位原因、拒絕原因和錯誤原因用于連接復位、連接拒絕和協議錯誤的原因用戶數據該字段的內容即發送消息的SCCP用戶在原語中送來的用戶數據，將透明地送往目的地SCCP用戶。基站子系統應用部分（BSSAP）BSSAP整體結構BSSAP是應用于A接口的一種協議，在講解這種協議之前先讓我們來看一下。A接口協議結構A接口的信令分層結構：BSSAP：BSS應用部分 SCCP：信令連接控制部分DTAP：直接轉移應用部分 MTP：消息傳遞部分BSSMAP：BSS移動應用部分其中基站子系統應用部分(BSSAP)位于SCCP上層，GSM的BSSAP包括DTAP和BSSMAP兩個部分（具體的兩種消息的種類見附錄一至附錄四），并加上分配功能。結構示意圖如下：BSSAP協議層次BSSAP的分配功能SCCP層和L3間的分配子層完成以下功能：(a)DTAP和BSSMAP消息的區分；(b)將MSC發來的DTAP消息分配到各無線鏈路L2接入點(C)將從各無線鏈路L2接入點收到的DTAP消息匯合到A接口的信令鏈路上此子層的協議只簡單地包含一個或兩個八位位組數據單元，每個SCCP用戶數據字段必須包含一個分配數據單元作為首標，隨后是長度指示和L3的BSSMAP消息和DTAP消息。DTAP和BSSMAP的區別如下圖：DTAP與BSSAP的區別直接轉移應用部分DTAPDTAP負責從MS到MSC或MSC到MS傳送透明的L3消息，BSS對其中內容不做任何分析，BSS與MSC之間使用SCCP的2類業務（即基本面向連接類）傳送。用戶數據字段包括i）分配數據單元ii）長度指示iii）實際的L3消息。其中的分配數據單元包括兩個參數：鑒別參數和數據鏈路識別（DLCI）參數。鑒別參數此時置為透明傳輸編碼如下所示：DLCI參數在從MSC發往BSS的消息中用來指示在無線接口上應用的數據鏈路類型；在從BSS發往MSC的消息中用來指示在無線接口上產生數據的數據鏈路類型。BSS移動應用部分BSSMAPSCCP上的BSSMAP消息的傳輸是為了在MSC和BSS的BSSMAP功能實體之間交換信息，BSSMAP消息的分配數據單元僅包含鑒別參數，其中的鑒別參數D配置為0，指示非透明傳輸。BSSAP消息舉例在實際操作中，在MSC與BSC之間的鏈路跟蹤中可以看很多SCCP消息，其中就帶有BSSMAP消息或DTAP消息作為用戶數。以下取一個BSSMAP消息及DTAP消息作簡單介紹。BSSMAP消息舉例以下是從BSS到MSC的完整的一個SCCP的CR消息：0103004102020604430213FE040443BA13FE0F1E001C5705080064F01313090001170F05087164F01313092305F432D3070000第二行到最后一個00之間為BSSMAP消息（最后一個00為用戶數據終了），各個8位二進制數含義為：00：鑒別參數，此表示為BSSMAP消息1C：BSSMAP消息長度57：消息類型05：消息單元識別，此為小區識別消息單元08：消息單元長度00：小區識別鑒別器，此表示GCI碼64F01313090001：小區和GCI碼，小區識別消息單元滿8字節，結束，17：消息單元識別，此為完全層三消息消息單元，查GSM0408規范0F：消息單元長度05：前4BITS為處理識別，后4BITS為協議辨別語，此為移動性管理消息08：MM消息的位置更新請求消息類型71：前4BITS位置更新類型，后4BITS密鑰序列號64F0131309：位置區識別共5BYTES23：移動臺類型，提供MS設備高優先權方面的信息05：移動臺識別單元長度F432D30700：移動臺識別，F4后3BITS指明為TMSI；DTAP消息舉例以下用SCCP的DT1消息傳送BSS到MSC的TMSI重分配完成消息：06000040000105010002055B第二行為DTAP消息01：鑒別參數，此表示為DTAP消息00：DLCI02：消息長度05：前4BITS為處理識別，后￥BITS為協議辨別語，此為移動性管理消息5B：消息類型，此為TMSI重分配完成A接口消息詳解概述本節將講述A接口常見的各種消息分析方法，主要包括以下消息：建立連接消息：位置更新消息(LocationupdatingRequest)CM業務請求消息(CMServiceRequest)連接確認消息(ConnectConfirm)正常有連接消息：鑒權請求消息(AUTHENTICATIONREQUEST)鑒權響應消息(AUTHENTICATIONRESPONSE)加密命令消息(CIPHERMODECOMMAND)加密結束消息(CIPHERMODECOMPLETE)位置更新接收消息(LOCATIONUPDATINGACCEPT)CM業務接收消息(CMSERVICEACCEPT)SETUP消息(SETUP)呼叫進行消息(CALLPROCEEDING)指配請求消息(ASSIGNMENTREQUEST)指配結束消息(ASSIGNMENTCOMPLETE)振鈴消息(ALERTING)通話建立消息(CONNECT)連接確認消息(CONNECTACKNOWLEDGE)掛機消息(DISCONNECT)釋放消息(RELEASE)釋放結束消息(RELEASECOMPLETE)清除命令(CLEARCOMMANG)清除結束(CLEARCOMPLETE)無連接消息：復位電路(RESETCIRCUIT)阻塞電路(BLOCKCIRCUIT)解閉電路(UNBLOCKCIRCUIT)復位消息(RESET)未安裝電路(unequippedcircuit)本節所分析的消息都是由MA10在A接口處截取的NO.7信令。A接口的主要協議描述可以查閱GSM相關標準，主要包括GSM04.08和GSM08.08。連接建立消息位置更新消息(LocationupdatingRequest)MA10接口跟蹤的消息Contents(hex)：000：FB0B3BC3B24030E0010100410202060443B200FE020：040443C100FE0F21001F5705080064F000250000040：01171205082064F0002500010849062072900000060：6000MTP與SCCP消息分解注：下表中“X”為待分析的BIT，“?”為此時暫不分析的BIT。位置更新消息MTP與SCCP消息分解標準消息格式對應消息內容對應字節?XXXXXXXBSN?1111010后向序號0xFBX???????BIB1???????后向指示位?XXXXXXXFSN?0001011前向序號0x0BX???????FIB1???????前向指示位??XXXXXXLI??111011信號單元長度指示碼0x3BXX??????00??????無效段????XXXXSI????0011業務指示語0xC3??XX??????00????無效段??XXXXXXNI11??????網絡指示語XXXXXXXX??XXXXXXDPC10100010??000000目的信令點00B20xB20x400x300xE0XX??????XXXXXXXX????XXXXOPC01??????00110000????0000源信令點00C1XXXX????SLS1110????信令鏈路選擇碼0EXXXXXXXX消息類型00000001CR消息0x013個字節SourceLocalReference010041h源端本地編碼0x010x000x41????XXXX協議類別????00102類業務0x02XXXX????0000????無效段1個字節長度可變必備指針00000010被叫地址指針0x021個字節任選部分開始指針00000110指向主叫地址0x061個字節長度指示語04h被叫地址長度0x04???????X信令點表示語???????1包括信令點碼0x43??????X?子系統表示語??????1?包括子系統號??XXXX??全局碼表示語??0000??不包括全局碼?X??????路由表示語?1??????DPC和SSN選路X???????0???????國內備用2個字節信令點編碼00B2h源信令點編碼0xB2001個字節子系統號0xfeA接口子系統0xFE1個字節任選參數名0x04主叫地址名0x045個字節任選參數內容0443C100FEh格式同被叫地址0443C100FEh1個字節任選參數名0x0FSCCP用戶數據0x0F1個字節任選參數長度0x21SCCP用戶數據長度(后面即為BSSAP消息)0x21BSSMAP消息分解0x00；BSSMAPindicator0x1f；BSSMAPmessagelength=310x57；CompleteL3information0x05；CellIDIEI0x08；CellIDlength0x00；CellIDdiscriminator0x640xf0；MCCdig.0x20；MNCdig.0x250x00；LAC0x000x01；CI0x17；L3informationIEI0x12；0L3informationlength=180x05；TI=0(4bit)，PD=B_0101(MobileManager)0x08；messagetype：LocateUpdaterequest0x20；LocUpdatetype=0/1(4bit)： ；NormalLocationUpdation/PeriodicUpdating ；Cipheringkeysequence=2(4bit)0x640xf0；MCCdig.0x20；MNCdig.0x250x00；LAC0x01；Classmark10x08；Mobile0x49；MobileIDtype=4(3bit)：IMSI0x060x200x720x900x000x000x40；IMSInumber0x08；Mobile0x49；MobileIDtype=4(3bit)：IMSI0x060x200x720x900x000x000x60；IMSInumber小結在上面，我們對一條帶有位置更新消息的MTP消息進行了詳細注解，由此我們可以看出該消息的一般格式，依此類推，就可以知道帶不同信息字段與信息內容的位置更新消息的具體含義。CM業務請求消息(CMServiceRequest)MA10接口跟蹤的消息Contents(hex)：000：919C3BC3B24030C0013D00410202060443B200FE020：040443C100FE0F21001D5705080064F020250000040：0117120524210202040849062072900000600000060：0000MTP與SCCP消息分解此消息的MTP與SCCP消息頭的分解與位置更新消息基本一致，具體內容可以參見5.2.1.2中的分析。BSSMAP消息分解0x00；BSSMAPindicator0x1D；BSSMAPmessagelength=290x57；CompleteL3information0x05；CellIDIEI0x08；CellIDlength0x00；CellIDdiscriminator0x640xf0；MCCdig.0x20；MNCdig.0x250x00；LAC0x000x01；CI0x17；L3informationIEI0x10；L3informationlength=160x05；TI=0(4bit)，PD=B_0101(MobileManager)0x24；messagetype：CMservicerequest0x21；CMtype=1(4bit)：MobileOriginatingCall ；Cipheringkeysequence=2(4bit)0x02；Classmark2informationlength0x020x00；Classmark2information0x08；Mobile0x49；MobileIDtype=4(3bit)：IMSI0x060x200x720x900x000x000x60；IMSInumber小結在上面，我們對一條帶有CM業務請求的MTP消息進行了詳細注解，由此我們可以看出該消息的一般格式，依此類推，就可以知道帶不同信息字段與信息內容的CM業務請求消息的具體含義。連接確認消息(ConnectConfirm)MA10接口跟蹤的消息Contents(hex)：000：0CFF22C3C1802C30060300410200MTP與SCCP消息分解注：下表中“X”為待分析的BIT，“?”為此時暫不分析的BIT。連接確認消息MTP與SCCP消息分解標準消息格式對應消息內容對應字節?XXXXXXXBSN?0001100后向序號0x0CX???????BIB0???????后向指示位?XXXXXXXFSN?1111111前向序號0xFFX???????FIB1???????前向指示位??XXXXXXLI??100010信號單元長度指示碼0x22XX??????00??????無效段????XXXXSI????0011業務指示語0xC3??XX??????00????無效段??XXXXXXNI11??????網絡指示語XXXXXXXX??XXXXXXDPC11000001??000000目的信令點00C10xC10x800x2C0x30XX??????XXXXXXXX????XXXXOPC10??????00101100????0000源信令點00B2XXXX????SLS0011????信令鏈路選擇碼03XXXXXXXX消息類型00000010CC消息0x023個字節SourceLocalReference030041h源端本地編碼0x030x000x41????XXXX協議類別????00102類業務0x02XXXX????0000????無效段1個字節參數指針00000000無任選參數0x00小結在上面，我們對一條帶有連接確認消息的MTP消息進行了詳細注解，在這里CC消息并未帶任何參數，但依此類推，我們也可知道帶不同信息字段與信息內容的CC消息的具體含義。正常有連接消息鑒權請求消息(AUTHENTICATIONREQUEST)MA10接口跟蹤的消息Contents(hex)：000：0CFF22C3C1802C30060300410001160100130512020：0311111111111111111111111111111111MTP與SCCP消息分解：注：下表中“X”為待分析的BIT，“?”為此時暫不分析的BIT。鑒權請求消息MTP與SCCP消息分解標準消息格式對應消息內容對應字節?XXXXXXXBSN?0001100后向序號0x0CX???????BIB0???????后向指示位?XXXXXXXFSN?1111111前向序號0xFFX???????FIB1???????前向指示位??XXXXXXLI??100010信號單元長度指示碼0x22XX??????00??????無效段????XXXXSI????0011業務指示語0xC3??XX??????00????無效段??XXXXXXNI11??????網絡指示語XXXXXXXX??XXXXXXDPC11000001??000000目的信令點00C10xC10x800x2C0x30XX??????XXXXXXXX????XXXXOPC10??????00101100????0000源信令點00B2XXXX????SLS0011????信令鏈路選擇碼03XXXXXXXX消息類型00000110DATAFORM1消息0x063個字節SourceLocalReference030041h源端本地編碼0x030x000x411個字節分段/重裝00000000無更多數據0x001個字節長度可變必備指針00000001用戶數據指針0x011個字節參數長度00010110用戶數據長度(后面即為BSSAP消息)0x16DTAP消息分解0x01；DTAPmessagetype0x00；Spare，DLCI0x13；DTAPmessagelength0x05；PD=5TI=00x12；AuthenticationRequest0x03；CSKN ；AuthenticationparameterrandIEI0x010x010x010x010x010x010x010x010x010x010x010x010x010x010x010x01小結在上面，我們對一條帶有鑒權請求的MTP消息進行了詳細注解，由此我們可以看出該消息的一般格式，依此類推，就可以知道帶不同信息字段與信息內容的鑒權請求消息的具體含義。鑒權響應消息(AUTHENTICATIONRESPONSE)MA10接口跟蹤的消息Contents(hex)：000：FE0D15C3B24030E0060000410001090100060514020：02020202MTP與SCCP消息分解此消息的MTP與SCCP消息頭的分解與鑒權請求消息基本一致(除了方向不同)，具體內容可以參見5.3.1分析。DTAP消息分解0x01；DTAPmessageflag0x00；Spare0x06；LengthofDTAPmessage0x05；Protocaldiscriminator=5(L4bit) ；TransactionIdentifier=0(H4bit)0x14；Messagetype0x020x020x020x02 ；AuthenticationparameterSRES小結在上面，我們對一條帶有鑒權響應消息的MTP消息進行了詳細注解，由此我們可以看出該消息的一般格式，依此類推，就可以知道帶不同信息字段與信息內容的鑒權響應消息的具體含義。加密命令消息(CIPHERMODECOMMAND)MA10接口跟蹤的消息Contents(hex)：000：148716C3C1802C500607004100010A0010530702020：06000A09000303030303030303MTP與SCCP消息分解此消息的MTP與SCCP消息頭的分解與鑒權請求消息基本一致，具體內容可以參見5.3.1分析。BSSMAP消息分解0x00；BSSMAPindicator0x10；BSSMAPmessagelength=110x53；ciphermodecommandinformation0x07；L3headerinformationIEI0x02；L3headerlength0x06；PD=B_0110(Radi