HUAWEIread.pudn.com/downloads113/doc/comm/475205/某公司3G软交换... · huawei optix ®、c&c08 inet ® ... huawei msoftx3000 移动软交换中心技术手册 . huawei msoftx3000

HUAWEI

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心

技术手册信令与协议分册

V100R005

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心

技术手册

分册：信令与协议分册

资料版本： T1-030235-20060425-C-5.00

产品版本： V100R005

BOM 编码： 31027335

华为技术有限公司为客户提供全方位的技术支持，用户可与就近的华为办事处联

系，也可直接与公司总部联系。

华为技术有限公司

地址：深圳市龙岗区坂田华为总部办公楼邮编：518129

网址：http://www.huawei.com

客户服务电话：0755-28560000 8008302118

客户服务传真：0755-28560111

客户服务邮箱：[email protected]

声明

Copyright ©2006

华为技术有限公司

版权所有，保留一切权利。

非经本公司书面许可，任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本书内容的部分或

全部，并不得以任何形式传播。

®、HUAWEI®、华为®、C&C08®、EAST8000®、HONET®、 ®、视点®、

ViewPoint®、INtess®、ETS®、DMC®、TELLIN®、InfoLink®、Netkey®、Quidway®、

SYNLOCK®、Radium®、雷霆®、 M900/M1800®、TELESIGHT®、Quidview®、

Musa®、视点通®、Airbridge®、Tellwin®、Inmedia®、VRP®、DOPRA®、iTELLIN®、

HUAWEI OptiX®、C&C08 iNET®、NETENGINE™、OptiX™、iSite™、U-SYS™、

iMUSE™、OpenEye™、Lansway™、SmartAX™、边际网™、 infoX™、

TopEng™均为华为技术有限公司的商标。

对于本手册中出现的其它商标，由各自的所有人拥有。

由于产品版本升级或其它原因，本手册内容会不定期进行更新。除非另有约定，

本手册仅作为使用指导，本手册中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或

暗示的担保。

前言

版本说明

本手册对应产品版本为： MSOFTX3000 移动软交换中心 V100R005。

本书简介

本手册主要描述 UMTS 电路交换核心网的信令与协议，包括各种协议的功能、分层

结构、消息结构以及信令流程等。

全书共分为 15 章和 2 个附录：

第 1 章 H.248 协议主要介绍 H.248 协议的相关术语与协议栈结构。

第 2 章 RTP 与 RTCP 协议主要介绍 RTP 与 RTCP 协议的相关术语与协议栈

结构。

第 3 章 MTP 与 MTP3B 协议主要介绍 MTP 与 MTP3B 协议的相关术语与协议

栈结构。

第 4 章 SCTP 协议主要介绍 SCTP 协议的相关术语与协议栈结构。

第 5 章 SIGTRAN 协议主要介绍 SIGTRAN 协议中的 M2UA、M3UA、IUA 等

协议的相关术语与协议栈结构。

第 6 章 SCCP 与 TCAP 协议主要介绍 SCCP 与 TCAP 协议的相关术语与协议

栈结构。

第 7 章 BSSAP 与 BSSAP+协议主要介绍 BSSAP 与 BSSAP+协议的相关术

语与协议栈结构。

第 8 章 RANAP 与 IuUP 协议主要介绍 RANAP 与 IuUP 协议的相关术语与协

议栈结构。

第 9 章 NbUP 与 IPBCP 协议主要介绍 NbUP 与 IPBCP 协议的相关术语与协

议栈结构。

第 10 章 MAP 协议主要介绍 MAP 协议的相关术语与协议栈结构。

第 11 章 CAP 协议主要介绍 CAP 协议的相关术语与协议栈结构。

第 12 章 ISUP 协议主要介绍 ISUP 协议的相关术语与协议栈结构。

第 13 章 BICC 协议主要介绍 BICC 协议的相关术语与协议栈结构。

第 14 章 DSS1 与 R2 信令主要介绍 DSS1 信令与 R2 的相关术语与协议栈结

构。

第 15 章典型信令流程主要介绍无线业务的典型信令流程。

附录 A 遵循的标准介绍 MSOFTX3000 所支持信令、协议符合的国内和国际

标准。

附录 B 缩略语表列出所文中出现的各主要缩略语的英文拼写及中文含义。

读者对象

本书适合下列人员阅读：

软件安装工程师

工程技术人员

本书约定

1. 通用格式约定

格式意义

宋体正文采用宋体表示。

黑体除一级标题采用宋体加粗以外，其余各级标题均采用黑体。

楷体警告、提示等内容一律用楷体，并且在内容前后增加线条与正文隔

离。

“Terminal

Display”格式

自定义的“Terminal Display”格式（英文 Courier New；中文宋体；文字大小 8.5）表示屏幕输出信息。此外，屏幕输出信息中

夹杂的用户从终端输入的信息采用加粗字体表示。

2. 图形界面格式约定

格式意义

< > 带尖括号“< >”表示按钮名，如“单击<确定>按钮”。

[ ] 带方括号“[ ]”表示窗口名、菜单名和数据表，如“弹出[新建用户]窗口”。

/ 多级菜单用“/”隔开。如[文件/新建/文件夹]多级菜单表示[文件]菜单下的[新建]子菜单下的[文件夹]菜单项。

3. 键盘操作约定

格式意义

加尖括号的字符表示键名。如<Enter>、<Tab>、<Backspace>、<a>等分别表示回

车、制表、退格、小写字母 a。

格式意义

<键 1 + 键 2> 表示在键盘上同时按下几个键。如<Ctrl+Alt+A>表示同时按下

“Ctrl”、“Alt”、“A”这三个键。

<键 1，键 2> 表示先按第一键，释放，再按第二键。如<Alt，F>表示先按<Alt>键，释放后再按<F>键。

4. 鼠标操作约定

格式意义

单击快速按下并释放鼠标的一个按钮。

双击连续两次快速按下并释放鼠标的一个按钮。

拖动按住鼠标的一个按钮不放，移动鼠标。

5. 各类标志

本书还采用各种醒目标志来表示在操作过程中应该特别注意的地方，这些标志的意

义如下：

小心、注意、警告、危险：提醒操作中应注意的事项。

说明、提示、窍门、思考：对操作内容的描述进行必要的补充和说明。

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册目录

i

目录

第 1 章 H.248 协议 ..................................................................................................................1-1

1.1 概述 .................................................................................................................................... 1-1

1.1.1 Mc 接口定义及功能.................................................................................................. 1-1 1.1.2 H.248 协议的应用 .................................................................................................... 1-1 1.1.3 协议栈结构 .............................................................................................................. 1-2

1.2 H.248 协议介绍 .................................................................................................................. 1-2

1.2.1 概述 ......................................................................................................................... 1-2 1.2.2 消息结构 .................................................................................................................. 1-5

1.3 信令流程........................................................................................................................... 1-11

第 2 章 RTP 与 RTCP 协议......................................................................................................2-1

2.1 概述 .................................................................................................................................... 2-1

2.2 RTP/RTCP 协议应用.......................................................................................................... 2-1

2.3 报文格式和含义.................................................................................................................. 2-2

2.3.1 RTP 报头的格式 ...................................................................................................... 2-2 2.3.2 RTCP 包格式 ........................................................................................................... 2-3 2.3.3 RTCP 的主要功能.................................................................................................... 2-3 2.3.4 RTCP 发送间隔 ....................................................................................................... 2-4

第 3 章 MTP 与 MTP3B 协议 ...................................................................................................3-1

3.1 MTP 协议 ........................................................................................................................... 3-1

3.1.1 MTP 协议概述.......................................................................................................... 3-1 3.1.2 MTP3 功能............................................................................................................... 3-2 3.1.3 MTP3 消息格式........................................................................................................ 3-3 3.1.4 MTP3 信令规程...................................................................................................... 3-13

3.2 MTP3B 协议 ..................................................................................................................... 3-15

3.2.1 MTP3B 协议概述 ................................................................................................... 3-15 3.2.2 MTP3B 概述 .......................................................................................................... 3-16 3.2.3 MTP3B 消息结构 ................................................................................................... 3-18

3.3 SAAL 协议........................................................................................................................ 3-19

3.3.1 SAAL 功能结构 ...................................................................................................... 3-19 3.3.2 SSCOP.................................................................................................................. 3-20 3.3.3 SSCF..................................................................................................................... 3-24 3.3.4 LM ......................................................................................................................... 3-26

第 4 章 SCTP 协议 ..................................................................................................................4-1

4.1 概述 .................................................................................................................................... 4-1


ii

4.2 SCTP 相关术语 .................................................................................................................. 4-1

4.3 SCTP 功能 ......................................................................................................................... 4-5

4.3.1 偶联的建立和关闭.................................................................................................... 4-6 4.3.2 流内消息顺序递交.................................................................................................... 4-6 4.3.3 用户数据分段........................................................................................................... 4-7 4.3.4 证实和避免拥塞 ....................................................................................................... 4-7 4.3.5 消息块绑定 .............................................................................................................. 4-7 4.3.6 分组的有效性........................................................................................................... 4-8 4.3.7 通路管理 .................................................................................................................. 4-8

4.4 SCTP 原语 ......................................................................................................................... 4-8

4.4.1 SCTP 用户向 SCTP 发送的请求原语 ...................................................................... 4-8 4.4.2 SCTP 向 SCTP 用户发送的通知原语 .................................................................... 4-10

4.5 SCTP 协议消息 ................................................................................................................ 4-13

4.5.1 消息结构 ................................................................................................................ 4-13 4.5.2 SCTP 数据块的格式 .............................................................................................. 4-17 4.5.3 SCTP 端点维护的参数和建议值 ............................................................................ 4-32

4.6 SCTP 基本信令流程 ......................................................................................................... 4-35

4.6.1 偶联的建立和发送流程 .......................................................................................... 4-35 4.6.2 偶联关闭流程......................................................................................................... 4-39

第 5 章 SIGTRAN 协议 ............................................................................................................5-1

5.1 概述 .................................................................................................................................... 5-1

5.1.1 SIGTRAN 功能 ........................................................................................................ 5-1 5.1.2 相关术语 .................................................................................................................. 5-1 5.1.3 协议栈结构 .............................................................................................................. 5-2 5.1.4 在 CS 中的应用........................................................................................................ 5-2

5.2 M2UA 协议 ......................................................................................................................... 5-3

5.2.1 概述 ......................................................................................................................... 5-3 5.2.2 M2UA 相关术语 ....................................................................................................... 5-4 5.2.3 M2UA 业务 .............................................................................................................. 5-6 5.2.4 M2UA 功能 .............................................................................................................. 5-7 5.2.5 M2UA 协议栈结构.................................................................................................... 5-9 5.2.6 M2UA 边界原语 ..................................................................................................... 5-10 5.2.7 M2UA 协议的应用.................................................................................................. 5-12 5.2.8 M2UA 协议消息 ..................................................................................................... 5-13 5.2.9 M2UA 基本信令流程 .............................................................................................. 5-35

5.3 M3UA 协议 ....................................................................................................................... 5-36

5.3.1 概述 ....................................................................................................................... 5-36 5.3.2 M3UA 相关术语 ..................................................................................................... 5-37 5.3.3 M3UA 业务 ............................................................................................................ 5-46 5.3.4 M3UA 功能 ............................................................................................................ 5-48


iii

5.3.5 M3UA 协议栈结构.................................................................................................. 5-54 5.3.6 M3UA 边界原语 ..................................................................................................... 5-54 5.3.7 M3UA 协议的应用.................................................................................................. 5-57 5.3.8 M3UA 协议消息 ..................................................................................................... 5-60 5.3.9 M3UA 基本信令流程 .............................................................................................. 5-93

5.4 IUA 协议 ........................................................................................................................... 5-95

5.4.1 概述 ....................................................................................................................... 5-95 5.4.2 IUA 相关术语 ......................................................................................................... 5-96 5.4.3 IUA 业务 ................................................................................................................ 5-96 5.4.4 IUA 功能 ................................................................................................................ 5-97 5.4.5 IUA 协议栈结构...................................................................................................... 5-98 5.4.6 IUA 边界原语 ......................................................................................................... 5-98 5.4.7 IUA 协议的应用.................................................................................................... 5-100 5.4.8 IUA 协议消息 ....................................................................................................... 5-100 5.4.9 IUA 基本信令流程 ................................................................................................ 5-115

第 6 章 SCCP 与 TCAP 协议 ...................................................................................................6-1

6.1 概述 .................................................................................................................................... 6-1

6.1.1 SCCP 功能 .............................................................................................................. 6-1 6.1.2 SCCP 的基本业务.................................................................................................... 6-1 6.1.3 SCCP 的应用........................................................................................................... 6-2

6.2 消息结构............................................................................................................................. 6-2

6.2.1 SCCP 消息类型 ....................................................................................................... 6-3 6.2.2 SCCP 消息的参数.................................................................................................... 6-5 6.2.3 参数格式编码举例.................................................................................................... 6-6 6.2.4 SCCP 消息的格式组成 .......................................................................................... 6-11

6.3 TCAP 协议 ....................................................................................................................... 6-15

6.3.1 概述 ....................................................................................................................... 6-15 6.3.2 消息结构 ................................................................................................................ 6-17

第 7 章 BSSAP 与 BSSAP+协议 .............................................................................................7-1

7.1 概述 .................................................................................................................................... 7-1

7.1.1 A 接口定义及功能 .................................................................................................... 7-1 7.1.2 BSSAP 协议的应用 ................................................................................................. 7-1 7.1.3 协议栈结构 .............................................................................................................. 7-2

7.2 BSSAP 协议介绍................................................................................................................ 7-2

7.2.1 BSSAP 消息 ............................................................................................................ 7-2 7.2.2 消息结构 .................................................................................................................. 7-3 7.2.3 BSSMAP 规程 ......................................................................................................... 7-3

7.3 BSSAP+概述...................................................................................................................... 7-6

7.3.1 接口定义及功能 ....................................................................................................... 7-6 7.3.2 BSSAP+协议的应用 ................................................................................................ 7-7


iv

7.3.3 协议栈结构 .............................................................................................................. 7-7 7.3.4 消息结构 .................................................................................................................. 7-7 7.3.5 信令流程 .................................................................................................................. 7-8

第 8 章 RANAP 与 IuUP 协议 ..................................................................................................8-1

8.1 概述 .................................................................................................................................... 8-1

8.1.1 Iu 接口定义及功能 ................................................................................................... 8-1 8.1.2 Iu-CS 接口协议结构................................................................................................. 8-2 8.1.3 Iu-CS 接口协议的应用 ............................................................................................. 8-3

8.2 RANAP 协议介绍 ............................................................................................................... 8-3

8.2.1 RANAP 协议栈结构 ................................................................................................. 8-3 8.2.2 RANAP 基本过程分类 ............................................................................................. 8-4 8.2.3 RANAP 基本过程描述 ............................................................................................. 8-6 8.2.4 RANAP 典型流程................................................................................................... 8-19

8.3 Iu UP 协议介绍................................................................................................................. 8-25

8.3.1 概念说明 ................................................................................................................ 8-25 8.3.2 操作模式 ................................................................................................................ 8-26 8.3.3 透明模式 ................................................................................................................ 8-26 8.3.4 预定义长度支持模式 .............................................................................................. 8-27 8.3.5 基本操作过程......................................................................................................... 8-31

第 9 章 NbUP 和 IPBCP 协议 ..................................................................................................9-1

9.1 概述 .................................................................................................................................... 9-1

9.1.1 Nb 接口简介............................................................................................................. 9-1 9.1.2 Nb 接口定义和功能.................................................................................................. 9-1 9.1.3 协议结构 .................................................................................................................. 9-2

9.2 Nb UP 协议介绍 ................................................................................................................. 9-4

9.2.1 功能介绍 .................................................................................................................. 9-4 9.2.2 操作模式 .................................................................................................................. 9-5 9.2.3 基本操作过程........................................................................................................... 9-5

9.3 IPBCP 协议介绍 ................................................................................................................. 9-5

9.3.1 功能介绍 .................................................................................................................. 9-6 9.3.2 原语与消息结构 ....................................................................................................... 9-6 9.3.3 基本操作过程........................................................................................................... 9-7

第 10 章 MAP 协议 ................................................................................................................10-1

10.1 概述 ................................................................................................................................ 10-1

10.1.1 MAP 接口定义 ..................................................................................................... 10-1 10.1.2 MAP 接口功能 ..................................................................................................... 10-3 10.1.3 MAP 协议的应用.................................................................................................. 10-3 10.1.4 协议栈结构 .......................................................................................................... 10-4

10.2 MAP 协议介绍 ................................................................................................................ 10-5


v

10.2.1 消息结构 .............................................................................................................. 10-5 10.2.2 MAP 操作类型 ..................................................................................................... 10-5

10.3 信令流程......................................................................................................................... 10-8

第 11 章 CAP 协议 ................................................................................................................11-1

11.1 概述 ................................................................................................................................ 11-1

11.1.1 接口定义及功能 ................................................................................................... 11-1 11.1.2 CAP 协议的应用 .................................................................................................. 11-1 11.1.3 协议栈结构 .......................................................................................................... 11-2 11.1.4 消息结构 .............................................................................................................. 11-2

11.2 CAP 操作........................................................................................................................ 11-3

11.2.1 与呼叫相关的 CAP 操作 ...................................................................................... 11-3 11.2.2 与短消息相关的 CAP 操作................................................................................... 11-7

11.3 CAP 基本信令流程 ......................................................................................................... 11-8

第 12 章 ISUP 协议 ...............................................................................................................12-1

12.1 概述 ................................................................................................................................ 12-1

12.1.1 接口定义及功能 ................................................................................................... 12-1 12.1.2 ISUP 协议的应用 ................................................................................................. 12-1 12.1.3 协议栈结构 .......................................................................................................... 12-2

12.2 消息结构......................................................................................................................... 12-3

12.3 信令流程......................................................................................................................... 12-7

第 13 章 BICC 协议 ...............................................................................................................13-1

13.1 概述 ................................................................................................................................ 13-1

13.1.1 Nc 接口定义及功能 .............................................................................................. 13-1 13.1.2 BICC 协议的应用 ................................................................................................. 13-1 13.1.3 协议栈结构 .......................................................................................................... 13-2

13.2 BICC 协议介绍 ............................................................................................................... 13-3

13.2.1 基本概念 .............................................................................................................. 13-3 13.2.2 消息结构 ............................................................................................................ 13-11

13.3 信令流程....................................................................................................................... 13-15

第 14 章 DSS1 与 R2 信令.....................................................................................................14-1

14.1 DSS1 信令...................................................................................................................... 14-1

14.1.1 基本概念 .............................................................................................................. 14-1 14.1.2 DSS1 的应用 ....................................................................................................... 14-6 14.1.3 DSS1 的协议结构 ................................................................................................ 14-7 14.1.4 呼叫控制消息..................................................................................................... 14-10 14.1.5 基本信令流程..................................................................................................... 14-12

14.2 R2 信令 ........................................................................................................................ 14-15

14.2.1 基本概念 ............................................................................................................ 14-15


vi

14.2.2 R2 信令的应用 ................................................................................................... 14-25 14.2.3 基本信令流程..................................................................................................... 14-25

第 15 章典型信令流程 ..........................................................................................................15-1

15.1 网关注册流程 ................................................................................................................. 15-1

15.1.1 网关注册 .............................................................................................................. 15-1 15.1.2 网关注销 .............................................................................................................. 15-2

15.2 呼叫流程......................................................................................................................... 15-2

15.2.1 移动用户呼叫移动用户 ........................................................................................ 15-3 15.2.2 移动用户呼叫固定用户 ........................................................................................ 15-7 15.2.3 固定用户呼叫移动用户 ...................................................................................... 15-12 15.2.4 预寻呼................................................................................................................ 15-13 15.2.5 呼叫前转 ............................................................................................................ 15-14

15.3 短消息业务流程............................................................................................................ 15-23

15.3.1 移动始发短消息 ................................................................................................. 15-24 15.3.2 移动终止短消息 ................................................................................................. 15-24 15.3.3 短消息提醒流程 ................................................................................................. 15-26

15.4 定位业务（LCS）流程 ................................................................................................. 15-28

15.4.1 移动终结定位业务 MT-LR.................................................................................. 15-28 15.4.2 移动始发定位业务 MO-LR................................................................................. 15-31 15.4.3 网络发起的定位业务 NI-LR................................................................................ 15-33

15.5 智能业务处理流程 ........................................................................................................ 15-34

15.5.1 预付费业务处理流程 .......................................................................................... 15-34 15.5.2 移动始发短消息处理流程................................................................................... 15-40 15.5.3 移动性管理事件通知处理流程 ........................................................................... 15-41 15.5.4 Callgap 流程 ...................................................................................................... 15-42

15.6 移动性管理 ................................................................................................................... 15-44

15.6.1 概述 ................................................................................................................... 15-44 15.6.2 位置管理的几个基本流程................................................................................... 15-45 15.6.3 位置管理的主要流程 .......................................................................................... 15-48 15.6.4 切换 ................................................................................................................... 15-55 15.6.5 UMTS 系统内的切换.......................................................................................... 15-56 15.6.6 GSM 和 UMTS 系统间的切换 ............................................................................ 15-67 15.6.7 漫游限制 ............................................................................................................ 15-76

15.7 安全性管理 ................................................................................................................... 15-77

15.7.1 GSM 鉴权 .......................................................................................................... 15-77 15.7.2 UMTS 鉴权 ........................................................................................................ 15-80 15.7.3 双模手机鉴权的配合和转换 ............................................................................... 15-83 15.7.4 加密 ................................................................................................................... 15-86 15.7.5 完整性保护 ........................................................................................................ 15-87 15.7.6 TMSI 重分配 ...................................................................................................... 15-88


vii

附录 A 遵循的标准 ................................................................................................................. A-1

A.1 中国标准 ............................................................................................................................A-1

A.2 国际标准 ............................................................................................................................A-2

附录 B 缩略语表..................................................................................................................... B-1


i

目录

第 1 章 H.248 协议 .................................................................................................................1-1

1.1 概述 ................................................................................................................................... 1-1

1.1.1 Mc 接口定义及功能 ................................................................................................. 1-1 1.1.2 H.248 协议的应用.................................................................................................... 1-1 1.1.3 协议栈结构.............................................................................................................. 1-2

1.2 H.248 协议介绍 .................................................................................................................. 1-2

1.2.1 概述 ........................................................................................................................ 1-2 1.2.2 消息结构 ................................................................................................................. 1-5

1.3 信令流程.......................................................................................................................... 1-11

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 1 章 H.248 协议

1-1

第1章 H.248 协议

1.1 概述

H.248和MEGACO是 ITU-T与 IETF共同努力的结果，ITU-T称之为H.248，而 IETF称为 MEGACO，以下通称为 H.248。

H.248 是一种媒体网关控制协议，在分离网关体系中，H.248 协议用作媒体网关控

制器（Media Gateway Controller，即 MGC）与媒体网关（Media Gateway，即

MG）之间的通信，实现 MGC 对 MG 的控制功能。在 UMTS 系统，H.248 协议应

用于 Mc 接口上。

1.1.1 Mc 接口定义及功能

1. Mc 接口定义

Mc 接口是 MSC Server（或 GMSC Server）与媒体网关 MGW 间的标准接口，其

协议遵从 H.248 协议，并针对 3GPP 特殊需求，定义了 H.248 扩展事务交互

（Transaction）及包（Package）。Mc 接口为 3GPP R4 新增接口，物理接口方式

可选择 ATM 或 IP。

Mc 接口的协议消息编码采用二进制或文本方式，底层传输机制将采用 MTP3b（基

于 ATM 的信令传输）或 SCTP（基于 IP 的信令传输）为其提供协议承载。

2. Mc 接口功能

Mc 接口提供了 MSC Server（或 GMSC Server）在呼叫处理过程中控制 MGW 中

各类传输方式（IP/ATM/TDM）的静态及动态资源的能力（包括终端属性、终端连

接交换关系及其承载的媒体流）；该接口还提供了独立于呼叫的 MGW 状态维护与

管理能力。

1.1.2 H.248 协议的应用

MSOFTX3000 在 UMTS 系统中用作 MSC Server（或 GMSC Server），是核心网

控制面设备，处于分离网关体系的控制地位（即作 MGC）。H.248 协议应用于

MSOFTX3000 与媒体网关（UMG8900）之间的接口上，该接口在 UMTS 定义为

Mc 接口，如图 1-1所示。


1-2

Nc

MSC Server(MSOFTX3000)

Mc Mc

UMG8900

GMSC Server(MSOFTX3000)

Nb

H.248H.248

UMG8900

图1-1 H.248 协议的应用

1.1.3 协议栈结构

如图 1-2所示，H.248 协议应用于 Mc 接口，该协议传输可以基于 IP（图中 a），也

可基于 ATM（图中 b）。目前的组网结构一般采用基于 IP 的传输方式。

H.248

SCTP

IP

MAC

L1

(G)MSC ServerMc

MGW

(a)基于IP

McMGW

(b)基于ATM

(G)MSC Server

H.248H.248

SCTP

IP

MAC

L1

STC

SAAL

AAL5

MTP3B

ATM

PL

H.248

STC

SAAL

AAL5

MTP3B

ATM

PL

H.248

SCTP

IP

MAC

L1

(G)MSC ServerMc

MGW

(a)基于IP

McMGW

(b)基于ATM

(G)MSC Server

H.248H.248

SCTP

IP

MAC

L1

STC

SAAL

AAL5

MTP3B

ATM

PL

H.248

STC

SAAL

AAL5

MTP3B

ATM

PL

图1-2 H.248 协议结构

1.2 H.248 协议介绍

1.2.1 概述

1. 基本概念

媒体网关（MG）：媒体网关将一种类型网络的媒体转换成另一网络所要求的

格式，例如，媒体网关可能终结交换电路网的承载信道（如 PCM）和分组网


1-3

络的媒体流（如 IP 网络中的媒体流）。可以有能力分别对音频、视频和数据

进行处理，并且能够进行全双工的媒体转换。也可以播放一些音频/视频信号，

执行一些 IVR 功能，甚至具有提供媒体会议的能力。

媒体网关控制器（MGC）：负责对相关于 MG 内媒体信道连接控制的呼叫状

态进行维护。

多点控制单元（MCU）：控制多方会议（通常会包含对音频、视频和数据的

处理）的建立和协调的实体。

流（Stream）：作为呼叫或者会议的一部分，而被媒体网关发送/接收的双向

媒体或控制流。

2. 连接模型

协议的连接模型描述了能够被 MGC 所控制，位于 MG 内的逻辑实体或对象。连接

模型的主要抽象是终端（Termination）和关联（Context）。图 1-3是对连接模型的

一个图形化抽象表示：

TerminationSCN Bearer Channel


TerminationRTP Stream

Context

Context

Context

Media Gateway

Null Context

*



TerminationRTP Stream *

TerminationRTP Stream *

Context

图1-3 H.248/MEGACO 协议连接模型示意图

在 H.248/Megaco 定义的连接模型中，包括关联和终端两个实体。一个关联中至少

要包含一个终端，否则此关联将被删除。同时一个终端在任一时刻也只能属于一个

关联。

(1) 关联（Context）

关联描述一个终端集内部的关联关系，当一个关联涉及多个终端时，关联将描述这

些终端所组成的拓扑结构以及媒体混合交换的参数。


1-4

NULL 关联为特殊关联，用于容纳当前不与任何其它终端处于关联状态的终端。当

终端处于 NULL 关联中时，允许对其进行参数查询、修改，请求事件检测等操作。

关联所允许包含的最大终端数目是个依赖于媒体网关实现的属性。

关联的属性主要包括：

ContextID，32bits，在网关范围内唯一标识一个关联。

特殊关联 ID 表示如表 1-1：

表1-1 特殊关联编码对照图

关联二进制编码表示文本编码表示

NULL 关联 0 ‘-’

CHOOSE 关联 0xFFFFFFFE ‘$’

ALL 关联 0xFFFFFFFF ‘*’

拓扑，用于描述一个关联内部终端之间的媒体流向。终端也存在一个称之为

MODE 的属性，用于描述媒体的流向，但它描述的是相对于关联外部的流向。

优先级，标识媒体网关对关联处理的优先级。取值范围为 0 到 15，取值越小

优先级越大。

紧急指示，用于在某些紧急情况下指示网关进行优先处理。

(2) 终端（Termination）

终端是位于媒体网关中的一个逻辑实体，可以发送/接收媒体和（或）控制流。终端

特征通过属性来描述，这些属性被组合成描述符在命令中携带。终端被创建时，媒

体网关会为其分配一个唯一标识。

终端通常可分为两类，一类是半永久终端，用来表示物理实体。例如 TDM 信道，

只要这个 TDM 信道在媒体网关中被配置，就一直存在，只有当配置信息被删除时，

与之对应的终端才会消失。另一类称为临时终端，代表临时性的信息流，例如 RTP流，当需要时创建，使用完毕后就删除。临时终端通过 ADD 命令创建，通过

SUBTRACT 命令清除。与此不同，当一个半永久终端被加入一个特定关联时，它是

从 NULL 关联中获取，而当从特定关联中删除时，它又被返回到 NULL 关联。

终端属性，可以创建新的终端或者修改已存在终端的属性。

终端 ID，对不同的终端通过终端 ID 来引用，终端 ID 是由 MG 自己设置的。

终端 ID 有两种通配方式：“ALL” 和“CHOOSE”。

包，不同类型网关的终端可能具有不同的特性。为了获取媒体网关/媒体网关

控制器之间良好的互操作性，将终端的可选属性组合成包，通常终端实现这些

包的一个子集。


1-5

终端属性和描述符，终端拥有属性，属性拥有唯一的属性 ID。

ROOT 终端，通常用来表示媒体网关本身，允许在 ROOT 终端上定义包，也

可以拥有属性、事件、信号、统计和参数。ROOT 终端可以出现在 Modify、

Notify、AuditValue、AuditCapability、ServiceChange 命令中，其它任何对

ROOT 终端的使用都是种错误。

命令，协议提供了命令以操作连接模型的逻辑实体：关联和终端。大多数命令

由媒体网关控制器发起，媒体网关作为响应方。比较特殊的是 Notify 和

ServiceChange 两个命令，前者从媒体网关发往媒体网关控制器，后者则可以

双向传递。命令含义请参考后面的命令解释部分内容。

描述符，命令的参数表现为描述符，描述符包括一个名字和一个由子项构成的

列表。描述符可以作为命令的输出在响应中返回，这些返回的描述符，如果不

存在任何内容，则用只包含描述符名和空子项列表来表示。

1.2.2 消息结构

消息是 H.248 协议发送的一个信息单元。消息可以二进制格式和文本格式编码。

采用二进制编码时，使用 ITU-T X.680（ASN.1）定义的规范描述，使用 X.690

定义的 BER 规则编码；

采用文本方式编码时，遵循 RFC 2234 ABNF 规范。

MGC 必须支持两种编码格式，MG 可能支持其中任何一种或两种方式。H.248 消息

都有相同的结构，一个 H.248 消息的结构如图 1-4所示。

Megaco/H.248 message

Trans Hdr

Req or Reply Req or Reply Req or Reply

Transaction Transaction Transaction....Header

CommandCtx PropertiesCtx Hdr Command....

Trans Hdr

Action Action....

....Descriptor Descriptor

图1-4 H.248 消息结构


1-6

一个 H.248 消息（Message）包含多个事务交互（Transaction），消息中的事务交

互之间没有关系，可以单独处理；一个事务交互由多个动作（Action）构成，动作

对应关联（Context）；动作由一系列局限于一个关联的命令（Command）组成。

由此，H.248 消息构成机制如图 1-5所示。

H.248消息

事务交互1

关联1命令1

描述符1 描述符n

命令n

关联n

事务交互n

H.248消息

事务交互1

关联1命令1

描述符1 描述符n

命令n

关联n

事务交互n

图1-5 消息构成机制

1. 消息（Message）

H.248 协议发送或接受的信息单元称为消息，消息从消息头（Header）开始，后面

是若干个事务交互。

消息头中包含消息标识符（MID，Message Identifier）和版本字段：

MID 用于标识消息的发送者，可以是域地址、域名或设备名，一般采用域名。

版本字段用于标识消息遵守的协议版本。版本字段有 1 位或 2 位数，目前版本

为 1。

消息内的事务交互是相互独立的，当多个被独立处理时，消息没有规定处理的先后

次序。

2. 事务交互（Transaction）

MGC 和 MG 之间的一组命令构成事务交互，事务交互由 TransactionID 进行标识。

事务交互包含一个或多个动作，一个动作由一系列局限于一个关联的命令组成。

一个事务交互从“事务头部”（TransHdr）开始。在 TransHdr 中包含 TransactionID。

TransactionID 由事务交互的发送者指定，在发送者范围内是唯一的。


1-7

TransHdr 后面是该事务交互的若干动作，这些动作必须顺序执行。若某动作中的一

个命令执行失败，该事务交互中以后的命令将终止执行（Optional 命令除外）。引

入事务交互的一个重要功能是可以保证命令的顺序执行。

当命令标记为“Optional”（可选命令），该命令可以越过一个命令执行失败而导

致以后命令终止执行的限制，即如果可选命令执行不成功，其后的命令可以继续执

行。

事务交互包括请求和响应两种类型，而响应也有两种：TransactionReply 和

TransactionPending。

TransactionRequest

每个 TransactionRequest 请求激发一个事务交互。一个事务交互包含一个到多个动

作，每个动作包含与同一个关联（Context）相关的一个到多个命令。

TransactionRequest 结构如下：

TransactionRequest(TransactionId { ContextID {Command ... Command},

. . . ContextID {Command ... Command } })

TransactionReply

TransactionReply 是事务交互接收者对 TransactionRequest 的一种响应，表明接收

者完成该 TransactionRequest 命令执行，对每个事务交互都应有一个 Reply 响应。

有两种情况表明一个 TransactionRequest 执行完成：

(1) TransactionRequest 中的所有命令成功执行完毕；

(2) TransactionRequest 中的一个非可选命令执行失败。

TransactionReply 结构如下：

TransactionReply(TransactionID { ContextID { Response ...Response },. . . ContextID { Response ...Response } })

TransactionPending

TransactionPending 由接收者发送，指示事务交互正在处理，但仍然没有完成。当

命令处理时间较长时，可以防止发送者重发事务交互请求。

TransactionPending 结构如下：

TransactionPending (TransactionID { } )

可见，事务交互表现为 TransactionRequest，对 TransactionRequest 接收者必须

响应一个 TransactionReply，在此之前可能由许多 TransactionPending 响应。


1-8

H.248 协议支持事务交互参见表 1-2。

表1-2 H.248 事务交互（Transaction）

事务交互说明

MGW Communication Up MGC 与 MGW 通信恢复后，MGW 上报的消息

MGW Out Of Service MGW 出现故障时，上报 MGC，表示 MGW 离开服务

MGW Restoration MGW 从故障中恢复后，MGW 上报的恢复消息

MGW Register 系统上电后，MGW 主动发送注册消息给 MGC，请求注册。只有

MGW 成功注册，MGC 才可以使用 MGW 的资源

MGW Re-Register 在一些情况下，如 MGC 切换时，MGC 可以要求 MGW 重新注册

（G）MSC Server Ordered Re-Register

（G）MSC Server 请求 MGW 重新注册，MGW 收到命令后，发起

定义的事务交互

（G）MSC Server Restoration

（G）MSC Server 从故障中恢复后，（G）MSC Server 发送该消

息给 MGW

Termination Out Of Service

终端出现故障时，MGW 发送该消息给 MGC，以便 MGC 不再使用

该资源

Termination Restoration 当终端从故障中恢复，MGW 发送该消息，通知 MGC 更新资源状态

Audit Value 审计请求终端资源的各种属性的当前值

Audit Capability 审计请求终端资源的各种属性的能力集合

MGW Capability Change

由于故障或 OMC 配置改变 MGW 时，MGW 使用该事务交互通知

MGC，以便 MGC 更新 MGW 的能力状态

（G） MSC Server Out Of Service 当（G）MSC Server 出现故障时，通知 MGW

Change Through Connection

改变终端的 MODE 属性。该操作可用于控制媒体流程的方向，包括

向前、向后、双向和隔离

Change Flow Direction 通过修改终端之间的拓扑参数，控制终端之间的媒体流方向

Isolate Bearer Termination

把一个终端从其他终端的媒体流关系中孤立出来，不与任何一个终

端发生媒体流关系

Join Bearer Termination 在存在的关联中加入一个终端

Establish Bearer 建立 MGW 之间的承载。该操作包括申请终端资源和到目的 MGW的承载

Prepare Bearer 从 MGW 申请终端资源，该操作在建立承载之前。它可能导致产生

一个新的关联

Activate Interworking Function 激活 MGW 上的 IWF 功能

Release Bearer 释放 MGW 之间的承载，该操作不释放终端资源

Release Termination 释放终端资源


1-9

事务交互说明

Bearer Released MGW 上报的承载释放完成事件。该事件由 MGC 请求

Bearer Established MGW 上报的承载创建完成事件。该事件由 MGC 请求

Send Tone 送音操作。呼叫时，MGC 请求终端向某一方向送一个音，如回铃音、

忙音等

Play Announcement 智能业务、补充业务等应用中播放通知音

Send DTMF 送 DTMF 音

Detect DTMF 请求 MGW 检测 DTMF 音

Report DTMF MGW 向 MGC 上报检测 DTMF 音完成

Announcement Completed MGW 上报通知音播放完成

Activate Voice Processing Function 激活语音处理功能，包括 EC、预留电路资源等

Tunnel Information Up MGW 向 MGC 上报 IPBCP 帧，MGC 通过隧道把它送给对端 MGW

Tunnel Information Down MGC 把其它 MGC 送来的 IPBCP 消息发给 MGW

Tone Completed MGW 上报完成播放音事件

Stop Announcement MGC 请求 MGW 停止送通知音

Stop Tone MGC 请求 MGW 停止送音

Stop DTMF MGC 请求 MGW 停止送 DTMF 音

Stop DTMF Detection MGC 请求 MGW 停止 DTMF 检测

Confirm Char MGC 请求 MGW 确认保留的资源

Modify Char MGC 修改以前保留在 MGW 上的资源

Reserve Char MGC 保留 MGW 上的资源

Bearer Modified 承载修改完成事件

Bearer Modification Failed 承载修改故障事件

TFO Activation MGC 激活 MGW 的 TFO 功能

Optimal Codec and Distant List Notify MGW 上报 TFO 时 Codec 协商的 Codec 列表。

Codec Modify MGW 上报 Codec 修改结果

Distant Codec List MGW 上报远端 Codec 协商结果

Command Rejected 当 MGW 从 MGC 检测到不合法或不可执行的命令，MGW 返回拒绝

的命令

Modify Bearer Characteristics MGC 请求修改承载资源


1-10

3. 动作（Action）

动作与关联（Context）是密切相关的，它由一系列局限于一个关联的命令组成。动

作由 ContextID 进行标识。在一个动作内，命令需要顺序执行。

一个动作从关联头部（CtxHdr）开始，在 CtxHdr 包含 ContextID，用于标识该动作

对应的关联。ContextID 由 MG 指定，在 MG 范围内是唯一的。MGC 必须在以后的

与此关联相关的事务交互中使用 ContextID。

在 CtxHdr 后面是若干命令，这些命令都与 ContextID 标识的关联相关。

4. 命令（CMD）

命令是 H.248 消息的主要内容，实现对关联和终端属性的控制，包括指定终端报告

的事件什么信号和动作可施加于终端，以及指定关联的拓扑结构等。命令由命令头

部（CMDHdr）与命令参数构成，在 H.248 协议中，命令参数被组织成“描述符”

（Descriptor）。

H.248 协议定义了八个命令，其中“Notify”是由 MG 发给 MGC，“ServiceChange”可由 MG 或 MGC 发送，其它命令都是由 MGC 发给 MG。H.248 命令参见表 1-3。

表1-3 H.248 命令

命令发送方向含义

Add MGC→MG 增加一个终端到一个关联中，当不指明 ContextID 时，将生

成一个关联，然后加入终端

Modify MGC→MG 修改一个终端的属性、事件和信号参数

Subtract MGC→MG 从一个关联中删除一个终端，同时返回终端的统计状态。如

关联中再没有其它的终端将删除此关联

Move MGC→MG 将一个终端从一个关联移到另一个关联

AuditValue MGC→MG 返回终端特性的当前状态

AuditCapabilities MGC→MG 返回终端特性的能力集

Notify MG→MGC MG 将检测到的事件通知给 MGC

ServiceChange MGC↔MG

MG 向 MGC 通知一个或者多个终端将要脱离或者加入业务，

也可以用于 MG 注册到 MGC，表示可用性，以及 MGC 的挂

起和 MGC 的主备转换通知等

5. 描述符（Descriptor）

命令的相关参数被组织成描述符，描述符包含名字和许多列表项，一些命令共享通

用的描述符。通常，描述符的文本格式形式如下：


1-11

DescriptorName=<someID> { parm = value, parm = value ...... }

H.248 协议定义了 18 种描述符，参见表 1-4。

表1-4 描述符

描述符名称说明

Modem 标识 Modem 类型和属性

Mux 描述多媒体终端（ H.221, H.223, H.225.0）的复用类型和终端输入队列

复用

Media 媒体流规格的列表

TerminationState 不特定于流的终端属性（可在包中定义）

Stream 单个流的 Local/Remote/LocalControl 描述符的列表

Local MG 接收的流相关的属性

Remote MG 发送的流相关的属性

Localcontrol 描述 MGC 和 MG 之间的属性

Events MGC 要求 MG 检测及报告的事件列表

EventBuffer MGC 要求 MG 在 EventBufferControl 为 LockStep 时，检测及缓冲的事

件列表

Signals 描述应用于终端的信号和（或）活动（如回铃音）

Audit 描述哪些信息需要审计

ServiceChange ServiceChange 的活动和原因

DigitMap 指示如何在 MG 中处理号码匹配的拨号方案

Statistics Subtract 和 Audit 命令中，终端保持的统计数据的报告

Packages 审记时，返回终端识别的包的列表

ObservedEvents “Notify”上报检测到的事件

Topology 描述 Context 内各终端间的流的方向，用于 Context 而不是 Termination

1.3 信令流程

下面对H.248协议的基本过程进行示例性说明，只是介绍了协议应用的一个典型的

情况。画出的呼叫流程图仅仅是对媒体网关和媒体网关控制器之间交互的一种抽象

表示，并没有考虑任何的时间刻度之类的问题。

示例所选取的是一个建立在两个住宅网关之间的呼叫。用户 A 和用户 B 分别连接在

两个住宅网关 RGW1 和 RGW2 上，并且这两个住宅网关受同一个媒体网关控制器


1-12

所控制。示例仅介绍成功呼叫的情况，并且作了媒体网关已经完成向媒体网关控制

器注册的假设。

流程分为两个过程来介绍，分别为呼叫建立过程和呼叫拆除过程。

1. 呼叫建立流程

H.248 呼叫建立流程如图 1-6所示。


1-13

RGW1 MGC RGW2USERA

USERB

Modify RespModify Resp

UserAoffhook

Nodify Resp

Modify SG:dialtoneED:al/on,dd/ce{Dmap1}DM:Dmap1 = 2XXX

Notify offhook

Dial Tone

Modify Resp

UserA dialsdigits

Nodify Resp

Notify digits

Add TermA SD:ringbacktoneAdd $, Local SDP Info -underspecified

RingBackTone

Add Resp TermAAdd Resp EphA Local SDP (Specified)

Add TermB SD:Ring ED:offhookAdd $ Local(Underspecified) Remote SDP (Specified)

UserB PhoneRinging

Add Resp TermBAdd Resp EphB Local SDP (Specified)

UserB GoesOffhook

Nodify Resp

Notify offhook

Modify TermA SendRecvModify EphA Remote(Specified) SendRecv

Modify Resp

Modify TermB SendRecvModify EphB SendRecv

Modify Resp

RTP MEDIA

Modify to check offhook

Modify to check offhook

图1-6 呼叫建立过程


1-14

(1) 媒体网关控制器向两个网关发送 Modify 消息，检测终端的摘机事件。

(2) 假设用户 A 先摘机，网关 RGW1 检测到后，发送 Notify 消息给媒体网关控制

器，携带相应的事件信息和检出时戳。媒体网关控制器返回响应消息应答。

(3) 媒体网关控制器发送 Modify 命令给 RGW1。指示 RGW1 向用户 A 送拨号音。

RGW 向用户侧送拨号音，同时返回应答消息。

(4) 当用户 A 听到拨号音之后，就开始拨号。

(5) 媒体网关控制器在接收到 RGW1 的 Notify 消息之后，开始对拨号串进行分析。

假设被叫用户连接在住宅网关 RGW2，这个网关被同一个媒体网关控制器所

管理。媒体网关控制器为 RGW1 创建一个新关联，并且将物理终端 TermA 添

加到其中。如果用户 B 正处于空闲状态，给用户 A 播放回铃音，同时创建一

个临时终端并将该终端加入所创建的同一关联。临时终端的连接域 IP 地址、

媒体域端口号未指定。RGW1 创建一个 ID 为 1 的关联。物理终端 TermA 被

添加到关联中。同时，创建临时终端 EphA，为其分配 IP 地址和端口号，之后

RGW1 返回相应的响应，在响应中指示所使用的 IP 地址和端口号。

(6) 媒体网关控制器向住宅网关 RGW2 发送一个类似的事务。网关 RGW2 首先创

建一个 ID 为 2 的关联，然后将物理终端 TermB 添加到这个关联，同时创建临

时终端 EphB，返回响应消息。

(7) 用户 B 摘机，网关 RGW2 通过 Notify 命令请求将这个事件报告给媒体网关控

制器，媒体网关控制器也返回一个 Notify 响应。

(8) 媒体网关控制器向 RGW1 发送一个消息以停止向用户 A 送回铃音，并且设置

临时终端 EphA 的远端 SDP 信息。两个终端的模式都被修改为 SendRecv（之

前都是以 RecvOnly 模式创建的）。RGW1 返回响应消息，指示操作成功。

(9) 媒体网关控制器给 RGW2 发送一个事务，指示停止终端 TermB 上的振铃音。

网关 RGW2 处理完毕之后，返回一个应答。

(10) 两用户进入通话阶段。一旦呼叫被主叫方或被叫方终止，另一方将听到忙音。

2. 呼叫拆除流程

图1-7是呼叫拆除部分的流程。


1-15

RGW1 MGC RGW2USERA

USERB

UserA GoesOnHook

Modify TermB SD:BusyTone

UserB GoesOnhook

Nodify Resp

Notify OnHook

BusyTone To UserB

Modify Resp

Subtract TermASubtract EphA

Subtract Resp TermASubtract Resp EphA Statistics

Nodify Resp

Notify OnHook

Subtract TermBSubtract EphB

Subtract Resp TermBSubtract Resp EphB Statistics

图1-7 呼叫拆除过程

(1) 假设由主叫用户 A 挂机终止呼叫。RGW1 向媒体网关控制器发送 Notify 消息，

报告这一事件。媒体网关控制器返回一个 Notify 命令响应消息。

(2) 媒体网关控制器生成一个 Modify 命令，指示 RGW2 向被叫用户 B 放忙音。两

个终端的模式同被设置为 RecvOnly。RGW2 返回应答，指示操作成功。

(3) 媒体网关控制器指示网关 RGW1 将两个终端从关联 1 中删除，并返回临时终

端的统计信息作为响应。

(4) 用户 B 在听到忙音之后也挂机，RGW2 向媒体网关控制器上报 Notify 消息，

媒体网关控制器返回相应的响应消息。


1-16

(5) 媒体网关发出 Subtract 命令将终端 TermB 和 EphB 从关联 2 中删除。RGW2

同样在关联 2 清除之后返回应答，携带临时终端的统计信息。到此，一次呼叫

流程结束，终端又恢复初始状态，重新等待新呼叫的到来。


i

目录

第 2 章 RTP 与 RTCP 协议.....................................................................................................2-1

2.1 概述 ................................................................................................................................... 2-1

2.2 RTP/RTCP 协议应用.......................................................................................................... 2-1

2.3 报文格式和含义 ................................................................................................................. 2-2

2.3.1 RTP 报头的格式 ...................................................................................................... 2-2 2.3.2 RTCP 包格式 ........................................................................................................... 2-3 2.3.3 RTCP 的主要功能.................................................................................................... 2-3 2.3.4 RTCP 发送间隔 ....................................................................................................... 2-4

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 2 章 RTP 与 RTCP 协议

2-1

第2章 RTP 与 RTCP 协议

2.1 概述

基于 IP承载的语音业务流是在UDP上传输的，而UDP协议是用于专门传输数据流，

设计时并没有考虑实时业务传输的特殊要求，如媒体流的同步等。因此在 UDP 上传

送实时业务时，需要对 UDP 进行扩充。为此 IETF 专门制定了实时业务传输协议――

实时传输协议（RTP）。

实时传输协议 RTP（Real Time Protocol）的功能是提供实时的端对端传输业务（如

交互的语音和图象），包括负载类型标识，序列号，时间戳，传输监视。实时传输

协议本身并不提供任何机制保证实时传输或业务质量保证，而是让底层协议去实现。

目前基于 IP 承载的语音业务流传输广泛使用 RTP/RTCP 协议，实际上实时传输协

议 RTP 还能够在单播或者多播网络业务上提供端到端的网络传输功能，适合于传输

各种实时数据，如视频或仿真数据的应用等等。RTP/RTCP 是基于传输层设计的。

RTP 包括两个紧密相关的部分：

实时传输协议（RTP），传输有实时特性的信息；

RTP 控制协议（RTCP），监视业务质量和传输对话中成员的信息。

在 RTP 使得音视频的实时传送及同步得到保证。RTCP 则是监视 RTP 及其 QoS 的

协议。详细的协议描述请参见相应的 RFC 文档。RTP 不预留资源，也不保证实时

业务的服务质量。数据传输的加强是通过使用控制协议 RTCP 来实现的，它可以伸

缩到大的多播网的方式检视数据的传输，提供最少的控制和鉴别功能。RTP/RTCP的设计独立于下面的传输层和网络层。

2.2 RTP/RTCP 协议应用

对于语音业务的 IP 承载实现，主要通过 RTP 来完成，在 UMG8900 设备应用中，

需要同时完成从 ATM 和 TDM 到 IP 承载的转换过程，其中 RTP/RTCP 主要完成基

于 IP 承载的业务处理与适配，RTP/RTCP 协议功能是由 UMG8900 设备的 MRPU单板来实现和完成的，其应用如图 2-1所示。


2-2

Nb UPRTP

UDPIP

ETH

IP

MRPU

RTCP

图2-1 RTP/RTCP 在 UMG8900 设备中的应用

RTP/RTCP 属于传输层上的协议，通过 RTP 完成 Nb UP 的适配，通过 RTCP 对

RTP 报文进行监视。

2.3 报文格式和含义

2.3.1 RTP 报头的格式

RTP 的报头主要包含如表 2-1所示各域。

表2-1 RTP 报头各域含义

域名长度（bit）含义

版本（V） 2 定义了 RTP 的版本，此协议定义的版本是 2。

补齐位

（P） 1 如果补齐位被设置为 1，一个或多个附加的字节会加在包头的最好，

附加的最后一个字节放置附加的字节数。补齐是一些加密算法所必

需的，在下层网络数据包携带多个 RTP 包时也需要补齐。

扩展位

（X） 1 如果设置为 1，一个头部扩展会加在 RTP 包头后

CSRC 源

数（CC）4 定义本头部包含的 CSRC 源的数目

标志（M） 1 由具体协议规定。在 IP 电话中，规定在静音后的第一个 RTP 数据

报文中此位置 1，其余情况置 0。

负载类型

（PT） 7 定义 RTP 负载的格式

序列号 16 接收端根据它检测丢包和重建数据包。序列号的初始值是随机的，

每发送一个 RTP 数据包，序列号递增。

时间标志

（timestamp）

32 反映了 RTP 数据包中第一个比特的抽样瞬间。抽样瞬间精度必须满

足同步需求，以便进行同步和抖动计算。时间标志的起始值是随机

的，以后随根据报文数据的大小递增。


2-3

域名长度（bit）含义

SSRC 32

用于识别 RTP 报文发送者。标识符随机生成，用以标识在一个网关

内部没有任何两个相同的 SSRC 标识符。尽管多个源选择同一个

SSRC 识别符的概率很低，所有 RTP 实现工具都必须准备检测和解

决冲突。若一个源改变本身的源传输地址，必须选择新的 SSRC 识

别符，以避免被当作一个环路源。

CSRC 列

表 0-480 0-15 段，每段 32 比特，定义包中的 CSRC，其个数由前面的 CC 子

段决定，最多有 15 个 CSRC 可定义，由混合器用多个 CSRC 定义

符插入。

2.3.2 RTCP 包格式

RTCP 协议定义了几个 RTCP 包类型，可以传送不同的控制信息，如表 2-2所示。

表2-2 RTCP 报文

控制信息名含义

SR（发送报告）描述作为发送网关的发送和接收统计数字

RR（接收报告）描述作为接收网关的接收统计数字

SDES（源描述项）对发送 RTCP 包的源进行描述，必须包含 CNAME 项

BYE 指示语音传输的终止

APP 面向应用的功能扩展

每个 RTCP 包的开始部分是与 RTP 数据包相类似的固定部分，随后是一块结构化

单元，它随负载类型不同长度发生变化，但是总以 32 比特终止。对齐要求和笃定部

分的长度域使 RTCP 包可以“复合”，即可以将多个 RTCP 包形成一个复合 RTCP包，在底层协议（如 UDP）都是将复合包作为一个包传输的。由于底层协议可以提

供复合包的整个长度以决定其末尾位置，因此并不需要明确指出一个复合包中具体

有几个 RTCP 包。

2.3.3 RTCP 的主要功能

RTCP 协议利用与数据包相同的传输机制定期向对端发送 RTP 控制包。RTCP 协议

主要有两项功能：

提供数据传输质量的反馈，这是最主要的一项功能。接收端主要通过 RTCP

报文的反馈信息来诊断传输线路是否故障、控制 RTP 报文的发送。反馈功能

通过 RTCP 发送报告和接收报告实现。


2-4

RTCP 为每个 RTP 源传输一个固定的识别符，称为标名（CNAME）。当发生

冲突或程序重启时 RTP 报头可能改变，接收端根据 RTP 报头和 CNAME 来跟

踪对方。

2.3.4 RTCP 发送间隔

RTCP 包发送间隔乘以在[0.5,1.5]范围内变化的随机值，以避免所有成员间不期望的

同步。新加入主机发送的第一个 RTCP 包也要延迟大约 RTCP 最小间隔一半的随机

值，以防多点同时启动。


i

目录

第 3 章 MTP 与 MTP3B 协议 ..................................................................................................3-1

3.1 MTP 协议 ........................................................................................................................... 3-1

3.1.1 MTP 协议概述 ......................................................................................................... 3-1 3.1.2 MTP3 功能............................................................................................................... 3-2 3.1.3 MTP3 消息格式 ....................................................................................................... 3-3 3.1.4 MTP3 信令规程 ..................................................................................................... 3-13

3.2 MTP3B 协议 ..................................................................................................................... 3-15

3.2.1 MTP3B 协议概述 ................................................................................................... 3-15 3.2.2 MTP3B 概述 .......................................................................................................... 3-16 3.2.3 MTP3B 消息结构 ................................................................................................... 3-18

3.3 SAAL 协议........................................................................................................................ 3-19

3.3.1 SAAL 功能结构...................................................................................................... 3-19 3.3.2 SSCOP.................................................................................................................. 3-20 3.3.3 SSCF..................................................................................................................... 3-24 3.3.4 LM ......................................................................................................................... 3-26

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 3 章 MTP 与 MTP3B 协议

3-1

第3章 MTP 与 MTP3B 协议

3.1 MTP 协议

3.1.1 MTP 协议概述

1. MTP 协议栈结构

窄带的消息传递部分（MTP）基于传统的 TDM 传输系统，其主要功能是在 No.7 信

令网中提供可靠的信令消息传递，并在系统和信令网故障情况下，为保证可靠的信

息传递，采取措施避免或减少消息丢失、重复及失序。它由信令数据链路（MTP1）、

信令链路功能（MTP2）和信令网功能（MTP3）三个功能级组成，MTP 协议栈结

构如图 3-1所示。

SCCP

ISUP

MTP3

MTP2

MTP1

MTP用户

MTP

SCCP

ISUP

MTP3

MTP2

MTP1

SCCP

ISUP

MTP3

MTP2

MTP1

MTP用户

MTP

图3-1 MTP 协议栈结构

2. MTP1

信令数据链路是 MTP 的第一级功能（MTP1），它定义了信令数据链路的物理、电

气和功能特征，以及接入方法。它等效于 OSI 七层协议结构的物理层――用于生成

和接收物理通道上的信号。

信令数据链路是一条双向的信令传输通路，由两条工作方向相反、数据速率相同的

数据信道组成。数字信息载体的标准比特率为 64kbit/s,也可应用于具有较低速率的

传输链路（如 4.8kbit/s）或较高速率的传输链路（如 2048kbit/s）。


3-2

3. MTP2

信令链路功能是 MTP 的第二级功能（MTP2），用于把信令传送到数据链路，与第

一级共同保证在两个直接连接的信令点之间提供可靠的信令链路。

信令链路功能又可以分为信令单元定界、信令单元定位、差错检出、差错校正、初

始定位、处理机故障、第二级流量控制和信令链路差错率监视等八大部分。

4. MTP3

网络层是 MTP 的第三级功能（MTP3），它完成 OSI 第三层（网络层）的功能，用

于在信令网中当信令链路和信令转接点发生故障的情况下，为保证可靠地传递各种

信令消息，在信令点之间传送管理消息。

3.1.2 MTP3 功能

MTP3 提供的信令网功能必须保证信令消息在信令点之间，甚至信令链路和信令传

输点出现故障时的可靠传输。所以，该功能包括通知信令网远端部分故障结果所必

需的功能和程序，以及消息在信令网络中的选路的配置功能和程序。

信令网功能分为两个基本类型，即信令消息处理和信令网管理，如图 3-2所示。

消息分配信号消息处理

消息识别

消息路由

出

入

信号话务管理

信号网管理

信号路由管理信号链路管理

信号网功能

第4级第3级消息传递部分第2级

测试和维护

信号消息流 ---- 指示和控制

图3-2 信令网功能

1. 信令消息处理

信令消息处理功能的目的是保证一个信令点（源信令点）的一个特定用户部分发起

的信令消息传递到由这个用户部分指明的目的信令点的相同用户部分。


3-3

信令消息处理功能分为：

消息路由功能：用于每一个信令点决定向目的地点传送消息的出局信令链路。

消息鉴别功能：用于鉴别收到的消息的目的信令点是否为本局信令点。当信令

点具有信令转接能力，而消息的目的信令点不是本局时，则通过消息选路功能

转发此消息。

消息分配功能：用于每一个信令点把收到的消息（发到该点的）分发给相应的

用户部分。

2. 信令网管理

信令网管理功能用于出现故障时提供信令网的重新配置能力，并在出现拥塞时控制

业务量。信令网的重新配置就是通过合适的规程改变信令业务的选路，旁路故障链

路或故障信令点。另外，在一些情况下，必须激活和排列新的信令链路，用于恢复

两个信令点之间要求的信令业务能力。当故障链路或信令点恢复时，进行相反的活

动和规程，用于重建信令网的正常配置。

信令网管理功能包括：

信令业务管理

信令链路管理

信令路由管理

当信令链路、路由或信令点的状态发生变化时，在适当情况下，这三种不同的信令

网管理功能被激活。具体内容如下：

(1) 信令业务管理功能：用于将信令业务从一条链路或路由转到一个或多个不同的

链路或路由，重启信令点的 MTP，或暂时使信令业务在信令点拥塞时速度减

慢。

(2) 信令链路管理功能：用于恢复故障信令链路，激活空闲（还没有排列的）链路，

并对排列的信令链路去激活。

(3) 信令路由管理功能：用于分发关于信令网状态的信息，来闭塞或解除信令路由

闭塞。

3.1.3 MTP3 消息格式

为适应 MTP 传送各种信令信息的要求，规定了三种基本的信令单元格式：消息信令

单元（MSU）、链路状态信令单元（LSSU）和填充信令单元（FISU）。

消息信令单元用于传送各用户部分的消息、信令网管理消息及信令网测试和维

护消息；


3-4

链路状态信令单元用于提供链路状态信息，以便完成信令链路的接通、恢复等

控制；

填充信令单元是当信令链路上没有消息信令或链路状态信令单元传递时发送

的用以维持信令链路正常工作的、起填充作用的信令单元。

消息单元结构如图 3-3。

MSU F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F

8 16 8N(N≥2) 8 2 6 1 7 1 7 8

消息信令单元格式

首先发送的比特

LSSU F CK SF LI FIB FSN BIB BSN F

8 16 8 或 16 2 6 1 7 1 7 8

链路状态信令单元格式


FISU F CK LI FIB FSN BIB BSN F

8 16 2 6 1 7 1 7 8

填充信令单元格式


图3-3 消息单元格式

信令单元从结构上可大体分为二部分：一部分是各种信令单元所共有的、MTP 部分

处理的必备部分，这部分由 8 个固定长度的字段组成；另一部分则是用户部分处理

的信令信息部分。

1. MTP 处理的必备部分

该部分主要包括：标志符（F）、前向序号（FSN）、前向指示语比特（FIB）、后

向序号（BSN）、后向指示语比特（BIB）、长度指示语（LI）、校验位（CK）、

状态字段（SF）（该字段只存在于 LSSU 消息中）、业务信息八位位组（SIO）（该

字段只存在于 MSU 消息中）。

标志符（F）

也称标记符、分界符。每个信令单元的开始和结尾都有一个标志符。在信令单元的

传输中，每一个标志符标志着上一个信令单元的结束、下一个信令单元的开始。因

此，在信令单元中的分界识别中，找到了信息流中的开始和结尾的标志符，就界定

了一个信令单元。

标志符规定为 8 位二进制代码 01111110。

除了信令单元的分界作用外，在信令链路过负荷的情况下，还可以在信令单元之间

插入若干个标志符，以取消控制、减轻负荷。


3-5

前向序号（FSN）

表示被传递的消息信令单元的序号，7 个比特长。在发送端，每个传送的消息信令

单元都分配一个前向序号（FSN），并按 0～127 顺序连续循环编号。在接收端，

接收的消息信令单元中的前向序号用于检测消息信令单元的顺序，并作为证实功能

的一部分。在需要重发时，也用它来识别需重发的信令单元。填充信令单元及链路

状态信令单元的 FSN，使用后一次发送的消息信令单元的序号（FSN），不重新

编制序号。

前向指示语比特（FIB）

占用一个比特。前向指示语比特在消息信令单元的重发程序中使用。在无差错工作

期间，它具有与收到的后向指示比特相同的状态。当收到的后向指示比特（BIB）变

换值时，说明请求重发。信令终端在重发消息信令单元时，也将改变前向指示比特

的值（由“1”变为“0”或由“0”变为“1”），与后向指示比特值保持一致，直

到收到再次请求重发时，后向指示比特变化为止。

后向序号（BSN）

表示被证实的消息信令单元的序号。是接收端向发送端回送的被证实（已正确接收

的）消息信令单元的序号。

当请求重发时，BSN 指出开始重发的序号。

在信令网的工作中，消息的发送端和接收端独立地设定前向序号。

前向序号和后向序号对已发出但未证实的信令单元的极限值为 127 个。

后向指示语比特（BIB）

后向指示语比特用于对收到的错误的信令单元提供重发请求。若收到的消息信令单

元正确则在发送新的信令单元时其值保持不变；若收到的有错误，则该比特反转（即

由“0”变为“1”或由“1”变为“0”）发送，要求对端重发有错误的消息信令单

元。

长度指示语（LI）

用来指示位于长度指示码八位位组之后和检验比特（CK）之前八位位组数目，以区

别三种信令单元。

长度指示语字段为 6 比特，用二进制码表示 0～63 的数（十进制）。

三种形式信令单元的长度指示码分别为：

长度指示码 LI＝0 填充信令单元（FISU）

长度指示码 LI＝1 或 2 链路状态信令单元（LSSU）

长度指示码 LI>2 消息信令单元（MSU）


3-6

在国内信令网中，当消息信令单元中信令信息字段多于 62 个八位位组时，长度指示

码一律取 63。但当 LI＝63 时，其指示的大长度不得超过 272 个八位位组。

应当指出的是，在信令单元的接收处理中，常常要计算信令单元两个标志符之间的

比特数及八位位组数。CCITT 规定，信令单元两标志符间的比特数必须是 8 的整数

倍。八位位组数可以等于“0”（只发标志符时），等于 5（FISU 单元），可以小

于或等于 m+7 个八位位组（m 等于 272），不在上述范围之内的均认为信令单元差

错。

检验位（CK）

该字段用于信令单元差错检测。由 16 个比特组成。

上述介绍的 7 个字段，是三种信令单元中共同设置的（前面谈到有 8 个这样的字段，

其中包括结尾标志符 F）。每个信令单元缺一不可。

状态字段（SF）

状态字段是链路状态信令单元（LSSU）中特有的字段，用来表示信令链路的状态。

SF 字段的长度可以是一个八位位组（8 位）或二个八位位组（16 位）。

当 SF 是一个八位位组时，目前使用低三位指示链路状态，如表 3-1所示。

表3-1 SF 字段指示状态含义

SF 字段 CBA 标识指示含义

000 SIO 状态指示“O” 失去定位

001 SIN 状态指示“N” 正常定位

010 SIE 状态指示“E” 紧急定位

011 SIOS 状态指示“OS” 业务中断

100 SIPO 状态指示“PO” 处理机故障

101 ISB 状态指示“B” 链路拥塞

业务信息八位位组（SIO）

业务信息八位位组字段是消息信令单元特有的字段。由业务指示语（SI）和子业务

字段（SSF）两部分组成。如图 3-4所示。

该字段长 8 比特，业务指示语和子业务字段各占 4 比特。


3-7

SISSF

含义DCBA

国际网消息

备用(国际)国内消息

备用(国内)

0 0 0 00 1 0 01 0 0 01 1 0 0

含义DCBA

信令网管理消息

信令网测试和维护消息

备用

信令连接控制部分

电话用户部分

综合业务数字网用户部分

数字用户部分

备用

0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 0

1 1 1 1

F CK SIF SIO

图3-4 业务信息八位位组格式及编码

(1) 业务指示语（SI）

用来指示所传送的消息属于哪一个指定的用户部分。在信令网的消息传递部分，消

息处理功能将根据 SI 指示，把消息分配给某一指定的用户部分。

业务指示语（SI）的编码分配如图 3-4所示，SI 的容量可用来指示 16 种不同的用户

部分消息，图中列出的只是常用的几种。

(2) 子业务字段（SSF）

由 4 个比特构成。其中高二位为网络指示语，低二位目前备用，编码为 00。

网络指示语用来区分所传递的消息的网络性质，即属于国际信令网消息还是国内信

令网消息。SSF 字段的编码及网络分配如图 3-4所示。

CCITT 规定，SSF 中的备用码，可根据各国信令网的情况决定是否起作用。在我国

电话网 No.7 信令网的建设中，在采用 14 位信令编码方案时，利用这一点，用网络

指示语 10 和 11 来区分市话信令网和长途信令网。在采用统一的 24 位编码方案时，

利用网络指示语 10 和 11 来区分是采用统一的 24 位编码还是采用了过渡性的 24 位

编码（即高位加/去 10 个“0”的编码方案）。


3-8

2. 用户部分处理的信令信息部分

各用户部分处理的信令信息部分是消息信令单元格式中的信令信息字段 SIF。信令

信息字段 SIF 是消息信令单元特有的字段。由消息寻址的标记、用户信令信息的标

题、用户信令信息三个部分组成。

标记（Label）

标记包含消息发送到目的地需要的信息。标准选路标记长 32 比特，位于信令信息字

段的开始。标记包括目的信令点编码（DPC）、源信令点编码（OPC）和信令链路

选择码（SLS）字段。

信令点编码是数字地址，是 SS7 网唯一识别每一个信令点的代码。当消息中目的信

令点编码表示接收信令点时，消息分发到 SIO 中业务指示码指明的相应的用户部分

（如 ISUP 或 SCCP）。

SLS 用于：

(1) 保证消息排序，带同一 SLS 发送的任何两条消息总是以它们初发送的相同

顺序到达目的地。

(2) 在所有可用链路之间允许相等的流量负荷分担。如果一个用户部分定期发送消

息，并且以循环方式分配 SLS 值，那么所有到目的地点的业务级别应该相等。

按照标记结构的不同可分为四种类型，四种标记的结构如图 3-5所示。

A 型 MTP 管理消息

B 型 TUP 消息

C 型 ISUP 消息

D 型 SCCP 消息

由于 TCAP 消息必须经由 SCCP 传送，所以 TCAP 消息属 SCCP 消息类型即 D 型。


3-9

F CK 信令信息字段SIF FIBLI FSNSIO BIB BSN

管理消息 SLC OPC DPC A型：MTP管理消息

信令消息CIC

OPC DPC B型：TUP消息SLS

信令消息 OPC DPC C型：ISUP消息CIC SLC

F

SCCP用户数据 SLS OPC DPC D型：SCCP消息

图3-5 四种类型的标记结构

标题（Heading code）

标题是紧接着标记后的一个字段。由 H1和 H0两部分组成，各占 4 比特，用以指示

消息的分群和类别。例如，在 TUP 消息中，当 H0＝0001、H1＝0001 时，表示传递

的消息是初始地址消息（IAM），H0＝0001，H1＝0100 时，表示传递的消息是地址

全消息（ACM）。又如在信令网络管理消息中，当 H0＝0001、H1＝0001 时，表示

传递的消息是倒换命令信令（COO），当 H0＝0001、H1＝0100 时，表示是禁止传

递消息，等等。由于 H1和 H0各占 4 比特，因此一种用户消息的容量大为 256 个

消息。

信令信息

信令信息部分也称业务信息部分。该部分又可分为几个子字段。这些子字段可以是

必备的或是任选的；同时它们也可以是固定长或是可变长的；以便满足各种功能及

扩充的需要，这也使得消息信令单元具有适用于不同用户消息的特点，并使多种用

户消息可在公共的信道传送成为可能。

关于 SIF 字段中具体的格式及编码，详见各用户消息的编码及格式说明。

3. MTP 消息

信令单元中的 F、BSN、BIB、FSN、FIB、LI、CK 各字段，主要用于消息信令单元

的发送、接收顺序、差错检测和校正等。这些字段均在信令网的第二功能级即信令

链路级分析处理。

填充信令单元在信令链路上起“填充”作用，主要由起传输控制作用的几个字段组

成，该信令单元由第二功能级产生并处理。

链路状态信令单元，用于传送信令链路的状态指示信息，也在第二功能级产生和处

理。第二功能级可能根据第三级的有关指示或第二级本身的判断产生相应的状态信


3-10

令单元发送出来，也可能接收对端发送的有关信令链路的状态指示进行处理。在必

要时，要将有关情况，如拥塞、处理机故障等向第三级报告。

消息信令单元按其在信令网中的作用可分为三种类型：用于信令网管理的消息信令

单元（MSU－SNM），用于信令网测试与维护的消息信令单元（MSU－SNT），用

户部分产生的消息信令单元（MSU－UP）。前二种属 A 型标记结构，在 MTP 和

MTP 之间传递，它产生于信令网的第三功能级并在第三级处理；第三种消息包括

B、C、D 型标记结构的消息，这些消息通过 MTP 传送到某个用户部分（UP），由

信令网的第三级分析消息的标记，确定消息的分配去向，而信令消息部分（业务信

息部分）的产生和处理则由第四功能级完成即由用户部分完成。

MTP 层主要的消息是信令网管理消息，在此重点介绍。

4. 信令网管理消息的一般格式

在信令网中，信令网管理消息由信令单元中的业务信息八位位组（SIO）的业务指

示语比特 SI＝0000 识别。

作为消息信令单元的一种，信令网管理消息的信令信息由 SIF 字段传递，其结构如

图 3-6所示。

管理信息 H1

8n(n≥0)

4

H0

4 4

SLC

4

OPC

24/14

DPC

24/14


图3-6 信令网管理消息的一般格式

标记

由 DPC、OPC、SLC 三部分组成：

DPC、OPC 同前面的介绍；

SLC 指连接目的地和源信令点的信令链路编码。如果传送的消息与信令链路无关或

未规定另一特别的编码时，SLC 的编码为 0000。目前使用 4 比特，备用的 4 比特

编码为 0000。

标题码

标题码由 H0、H1两个 4 比特组成。

其中 H0 用以识别管理消息群。H1 用来确定消息群中的消息。由于 H0 和 H1 各位 4比特，其总的消息容量可达 256 种，即可有 16 个消息群，每群中有 16 种消息，目

前只使用了一部分，参见表 3-2。


3-11

表3-2 信令网管理消息标题码分配

Message Group

H1

H0

0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

0000

CHM 0001 COO COA CBD CBA

ECM 0010 ECO ECA

FCM 0011 RCT TFC

TFM 0100 TFP * TFR TFA *

RSM 0101 RST RSR

MIM 0110 LIN LUN LIA LUA LID LFU LLT LRT

TRM 0111 TRA

DLM 1000 DLC CSS CNS CNP

1001

UFC 1010 UPU

1011

1100

1101

1110

1111

表 3-3列出了信令网管理消息含义。

表3-3 信令网管理消息

消息英文全称中文含义

CHM Changeover and changeback messages 倒换和倒回消息

COO Changeover-order signal 倒换命令信令

COA Changeover-acknowledgement signal 倒换证实信令

CBD Changeback-declaration signal 倒回说明信令

CBA Changeback-acknowledgement signal 倒回证实消息

ECM Emergency-changeover message 紧急倒换消息

ECO Emergency-changeover-order signal 紧急倒换命令信令

ECA Emergency-changeover-acknowledgement signal 紧急倒换证实信号

FCM Signaling-traffic-flow-control messages 信令业务流量控制消息


3-12

消息英文全称中文含义

RCT Signalling-route-set-congestion-test signal 信令路由组拥塞测试信令

TFC Transfer-controlled signal 受控传递信令

TFP Transfer-prohibited signal 禁止传递信令

TFR Transfer-restricted signal (national option) 受限传递信令

TFA Transfer-allowed signal 允许传递信令

RSM Signalling-route-set-test message 信令路由组测试消息

RST Signalling-route-set-test signal for prohibited destination 禁止目的地信令路由组测试信令

RSR Signalling-route-set-test signal for restricted destination (national option) 限制目的地信令路由组测试信令

MIM Management inhibit messages 管理禁止消息

LIN Link inhibit signal 禁止链路信令

LUN Link uninhibit signal 解除禁止链路信令

LIA Link inhibit acknowledgement signal 禁止链路确认信令

LUA Link uninhibit acknowledgement signal 解除禁止链路证实信令

LID Link inhibit denied signal 链路禁止否认信令

LFU Link forced uninhibit signal 强制解除禁止信令

LLT Link local inhibit test signal 本地禁止链路测试信令

LRT Link remote inhibit test signal 远端禁止链路测试信令

TRM Traffic-restart-allowed message 允许业务重启消息

TRA Traffic-restart-allowed signal 允许业务重启信令

DLM Signalling-data-link-connection-order message 信令数据链路连接命令消息

DLC Signaling-data-link-connection-order signal 信令数据链路连接命令信令

CSS Connection-successful signal 连接成功信令

CNS Connection-not-successful signal 连接不成功信令

CNP Connection-not-possible signal 连接不可能信令

UFC User part flow control messages 用户部分流量控制消息

UPU User part unavailable signal 用户部分不可用信令


3-13

5. 消息举例－允许传递消息（TFA）

允许传递消息的格式：

目的地

DCBA

H1

0100

H0 标记

24 4 4 56


标题码 H1 包含一个信令码，如下所示：

D C B A

0 1 0 1 允许传递信令

3.1.4 MTP3 信令规程

1. 消息选路

消息选路功能基于包含在选路标记的信息，即有关目的信令点编码和信令链路选择

字段的信息。

每个信令点都有其决定信令链路的选路信息，在该链路上根据目的信令点编码和信

令链路选择字段发送消息。

具有代表性的情况，目的地点代码和一个以上用于承载消息的信令链路关联，通过

信令链路选择字段选择某一特定信令链路，从而实现负荷分担。

负荷分担的两个基本实例：

属于同一链路组的链路之间的负荷分担。

不属于同一链路组的链路之间的负荷分担。

任何信令链路编码（SLC）可以分配给与信令链路无关的消息，用于允许消息的负

荷分担，或分配默认 SLC 如 0000 给这些消息。它们根据正常的选路功能选路，在

该功能中，SLC 用作 SLS 来实现负荷分担。

2. 倒换

倒换程序主要用于保证不可用信令链路承载的信令业务尽快切换到替换信令链路，

同时避免消息丢失、重复和排序错误。

为了实现这个功能，在正常情况下，倒换程序包括缓冲器更新和恢复，该程序在替

换信令链路重新开始倒换的业务之前进行。缓冲器更新包括识别不可用信令链路的


3-14

重发缓冲器中所有消息，这些消息远端没有收到。恢复包括把有关消息转发到替换

链路的传送缓冲器。

当一条信令链路不可用时，在信令点发起倒换。然后，进行下列活动：

终止有关信令链路上的消息信令单元的传送和接收；

进行链路状态信令单元或填充信令单元的传送；

确定替换信令链路；

进行不可用信令链路重复缓冲器的内容更新程序；

信令业务转到替换信令链路。

3. 倒回

倒回程序的目的是保证信令业务从替换信令链路尽快转到可利用的信令链路，同时

避免消息丢失、重复或排序错误。倒回包括使用进行相反的活动来倒换的基本程序。

当一条信令链路因重新接通、恢复、解除闭锁而变为可利用时，在信令点发起倒回

程序。然后进行下列活动：

确定以前转发正常业务的替换信令链路；

停止替换信令链路上有关业务的传送，将业务存储在倒回缓冲器。

通过有关替换信令链路向变为可利用的信令链路的远端信令点发送倒回通知，

该消息表示替换链路上的消息业务将通过可利用的信令链路发送。

当收到从远端可利用的链路信令点发送的倒回确认时，有关信令点将在可利用

信令链路上重启转发的业务。

4. 信令链路激活

当决定激活一条不活动的信令链路时，初始定位启动：

如果初始定位程序成功，信令链路状态变为激活并且开始信令链路测试；

如果信令链路测试成功，链路准备传输信令业务；

如果初始定位失败，在记时器超时后，在同一信令链路上将开始新的初始定位

程序；

如果信令链路测试失败，启动链路恢复直到信令链路被激活或进行手动操作。

5. 信令链路恢复

当检测到信令链路故障时，会发生信令链路初始定位。

如果初始定位程序成功，信令链路测试开始；

如果信令链路测试成功，链路恢复，因而可用于信令传输；

如果初始定位失败，可能在同一条信令链路上启动新的初始定位程序；


3-15

如果信令链路测试失败，重复恢复程序直到链路被恢复和进行手动干预。

6. 信令链路去激活

如果没有承载信令业务，一条活动的信令链路可能通过去激活程序变为不活动。对

一条信令链路去激活，则该信令链路的信令终端退出业务。

7. 信令路由管理程序

信令路由管理的主要功能是保证在信令点之间进行可靠的信息交换（确保信令路由

可用）。

信令路由的不可用、受限和可用通过禁止传递、受限传递和允许传递程序实现。

8. 禁止传递

为方便描述，在此做如下定义：Y – 源信令点，X – 目的信令点，Z – 信令转接点。

当信令点 Y 选择通过信令转接点 Z 到信令点 X 的信令路由时，信令转接点 Z

为信令点 Y 不可用，在这种情况下，禁止传递消息发送到信令转接点 Z；

当信令转接点 Y 确认信令点 X 的难到达性，禁止传递消息发送到所有可以到

达的邻近信令点（广播方法）；

当信令转接点 Y 收到发往信令点 X 的消息，并且 Y 不能转发消息，在这种情

况下，禁止传递消息发送到邻近的信令点，有关消息从该点收到。

3.2 MTP3B 协议

3.2.1 MTP3B 协议概述

宽带MTP通过ATM网络提供宽带的信令传输业务，包括MTP3B（Message transfer part (broadband)，宽带消息传递部分）和 SAAL（Signaling ATM Adaptation Layer，ATM 信令适配层）。

宽带信令体系与窄带 No.7 信令体系的主要区别在于 MTP 层的相关变化：MTP-1、MTP-2 改为 SAAL（SSCOP、SSCF），MTP3 改为 MTP3B；物理连接由 E1 中继

连接改为 ATM（PVC）连接。

宽带 MTP 可以为 SCCP、BICC 和 H.248 协议提供信令传输业务，如图 3-7所示。


3-16

ATM

AAL5

SSCOP

SSCF AT NNI

MTP3b

LM

SAAL

SCCP/BICC/H.248用户部分

宽带MTP

ATM

AAL5

SSCOP

SSCF AT NNI

MTP3b

LM

SAAL

SCCP/BICC/H.248用户部分

宽带MTP

图3-7 宽带 MTP 结构

目前在 UMTS 系统中，宽带 MTP 主要应用在 Iu-CS 接口上，为 RANAP/SCCP 提

供信令传输服务。此外，如果需要，也可应用在 Nc 接口上，为 BICC 协议提供服务。

3.2.2 MTP3B 概述

MTP3B 是在原 MTP3 的基础上针对 ATM 的特性指定的协议规范。MTP3B 不仅要

负责对信令消息的承载，而且要负责信令网、信令链路的管理。MTP3B 采用 SAAL提供的服务来进行消息交换。

1. MTP3B 结构

MTP3B 协议功能结构与 MTP3 相似，包括信令消息处理和信令网络管理两大部分：

(1) 信令消息处理

信令消息处理部分的主要功能是保证在一个信令点的用户部分发生的信令消息传递

到由消息信令单元（MSU）中的相关域所指明的目的地的对应用户部分（在 Iu 接口

只有 SCCP 和 STC 两个用户部分）。为使信令网完成上述传递，信令消息处理部

分从功能上进一步分为消息路由、消息识别和消息分发三种功能。

(2) 信令网络管理

信令网络管理部分的主要功能是在信令网故障时提供的信令网重组结构能力。其中

也包括启用和定位新的信令链路。随着信令网的扩大及信令链路负荷的增加，信令

网可能出现拥塞，因此信令网管理功能中也包括控制拥塞的功能。信令网管理功能

分为信令业务管理、信令链路管理和信令路由管理三部分。

2. MTP3B 功能

MTP3B 协议结构中的各部分主要功能描述如下：

(1) 消息识别


3-17

消息识别（Message discrimination）的主要功能是利用消息头部的标准字段，识别

从下层（SAAL）发上来的消息是否合法并决定去向。

如果消息不合法，将消息丢弃；

如果消息合法，则有如下可能：

a) 如果是本信令点的消息，则传递给消息分发模块；

b) 如果不是本信令点消息而本信令点没有信令转接功能，消息将被丢弃；否则消息

将被交给消息路由模块来处理。

(2) 消息分发

消息分发（Message distribution）的主要功能是将要处理的消息传递到终处理该

消息的上层模块。如果消息在特定的表示处理该消息的第四层模块不存在或该字段

不合法，消息将被丢弃。

(3) 消息路由

消息路由（Message routing）的功能主要是根据系统交给本模块处理的消息的头部

信息，为消息选择适当的路由，根据路由选择链路集，根据链路集选择链路，通过

链路并将消息发送出去。被处理的消息有如下可能：

上层传下来的消息，消息路由模块要找一条可用的路由将消息发送出去。除非

此路由不存在。

如果不是本信令点消息而本信令点具有信令转接功能，消息的目标信令点存在

于本信令点的目标信令点表中，消息将被发送出去；

如果不是本信令点消息而本信令点具有信令转接功能，消息的目标信令点不存

在于本信令点的目标信令点表中，消息将被丢弃；

(4) 信令业务管理

信令业务管理（Signaling traffic management）的主要功能是尽量保证信令消息传

递的安全、有序。在链路不可靠或不可用时，要尽可能找出可用的链路将消息发送

出去，并尽量保证消息包不要丢失或乱序。

(5) 信令路由管理

消息路由管理（Signaling route management）的主要功能是提供消息选路的依据，

并且在当前的路由不可用或不可靠时尽可能提供重新选路功能，重构网络，为信令

传输提供可靠路由。

(6) 信令链路管理

信令链路管理（Signaling link management）的主要功能是在信令链路出现不可用

或不可靠现象时，进行相应的处理措施，将不可靠的链路停止使用，并且反复重启

该链路来希望通过重启使链路变为可用。链路管理功能同时还要提供链路测试功能，

定时对链路进行测试，确认链路的可用性。


3-18

3.2.3 MTP3B 消息结构

MTP3B 与 MTP3 消息结构基本相同，具体请参考“窄带 MTP”，在此介绍二者之

间的差别。

1. 用户数据长度

MTP3B 对信令单元的用户数据长度进行了扩充，MTP3B 信令链路支持的大用户

数据长度为 4091 个八位位组（窄带 MTP 支持的大用户数据长度为 272 个八位位

组）。

2. 业务指示语（SI）

MTP3B 业务指示语部分新增 2 种编码，其含义如下表所示：

SI 编码含义

1 0 0 1 指示宽带 ISDN 用户部分

1 0 1 0 指示卫星 ISDN 用户部分

在 MSOFTX3000 系统中，MTP3B 有三种用户，即 SCCP、BICC 和 H.248，其分

别对应的业务指示语（SI）如下表所示：

SI 编码指示用户

0 0 1 1 SCCP

1 1 0 1 BICC

1 1 1 0 H.248

3. 倒换规程

相对于窄带 MTP，MTP3B 倒换规程遵循以下约定：

由 MTP2 链路引起的信令链路失败指示原因不再适用，而是指示由于 SAAL

链路失败导致的退出服务或者是收到管理或维护系统的请求.

另外，当收到扩展倒换命令或紧急倒换命令时，可用的信令链路将被第三层认

为不可用。

更改了信令网管理消息中的倒换消息，用XCO/XCA消息替代COO/COA消息。

MTP3B 信令网管理消息标题码见下表：


3-19

Message Group H1

H0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

0000

CHM 0001 COO COA XCO XCA CBD CBA

ECM 0010 ECO ECA

FCM 0011 RCT TFC

TFM 0100 TFP * TFR TFA *

RSM 0101 RST RSR

MIM 0110 LIN LUN LIA LUA LID LFU LLT LRT

TRM 0111 TRA

DLM 1000 DLC CSS CNS CNP

1001

UFC 1010 UPU

1011

1100

1101

1110

1111

3.3 SAAL 协议

3.3.1 SAAL 功能结构

在宽带网络中，为了能够在 ATM 网中传送信令信息，需要进行信令适配，也就是将

各种消息形式的信令信息转换成可在 ATM 网中传送的形式，并为信令建立 AAL 连

接。完成这一功能的是信令 ATM 适配层 SAAL（Signaling ATM Adaptation Layer，ATM 信令适配层）。

MSOFTX3000 中的 SAAL 协议完全遵循 ITU-T 建议 Q.2110、Q.2140、Q.2144 的

标准。

SAAL 采用第五类 ATM 适配层规范（AAL5）。如图 3-8所示，SAAL 主要由汇聚子

层（CS）和拆装子层（SAR）两部分组成。汇聚子层又分为特定业务汇聚子层（SSCS）和公共部分汇聚子层（CPCS）；其中 SSCS 又包括业务特定协调功能子层 SSCF


3-20

（ITU-T Q.2140）、特定业务面向连接协议 SSCOP 子层（ITU-T Q.2110）和层管

理 LM（ITU-T Q.2144）三个部分。

SSCF-NNI

SSCOP

L

M

CPCS -SAR

MTP3B

O

M

SAAL

图3-8 MSOFTX3000 中 SAAL 协议结构图

在 MSOFTX3000 中，CPCS 和 SAR 由 WBSG 板硬件完成，所以 SSCOP、SSCF和层管理 LM 就构成了 SAAL 协议的核心。

3.3.2 SSCOP

1. SSCOP 功能

SSCOP 的主要功能如下：

顺序完整性：它能保证在传送 SSCOP 的数据包（SD PDU）时保证数据包顺

序的一致性。

差错重传：接收端的 SSCOP 实体在检测丢失的 SSCOP-SDU 时，采用重发

进行纠错。

流控：能通过发送滑窗的移动来调整发送速率进行流量控制。

向层管理报告错误：向层管理报告已发生差错。

保持链路激活：两个对等 SSCOP 实体之间能够在一段时间没有数据传输时仍

保持连接状态。

本地数据回取：当高层发生链路倒换时，本地 SSCOP 用户能够回取未被

SSCOP 释放的 SDU。

连接控制：本功能包括 SSCOP 连接的建立、释放、同步以及对不同长度的用

户对用户消息（User to User Information）的不确定传送。


3-21

数据传送：在 SSCOP 用户之间传送用户数据 User-Data，并同时支持确定和

非确定数据传输。

协议差错恢复：对协议运行错误的检测和恢复。

状态报告：在发送接受对等实体之间交换状态信息。

2. SSCOP 的协议数据单元（PDU）

SSCOP 的协议数据单元就是在 SSCOP 对等层之间传送的用来建立、释放连接及

保证消息可靠传输的消息单元。有如下基本消息单元：

BGN PDU（Begin）：用来在两个 SSCOP 对等实体之间建立连接。它要求对

端清除发送、接收缓存，进行状态变量和发送、接收计数器的初始化。

BGAK PDU（Begin Acknowledge）：用来确认对端的连接请求。

BGREJ PDU（Begin Reject）：用来拒绝对端 SSCOP 实体的连接请求。

END PDU（End）：用来释放通信双方之间的连接。

ENDAK PDU（End Acknowledge）：证实释放操作。

RS PDU（Resynchronization）：充当其它面向连接的协议中的常规的面向连

接的复位。它在重新同步缓冲区以及发射机和接收机的状态变量（计数器）。

RSAK PDU（Resynchronization Acknowledge）：确认对等实体发出的再同

步请求的响应。

ER PDU（Error Recovery）：对连接操作中发生的差错进行恢复。

ERAK PDU（Error Recovery Acknowledge）：确认恢复请求。

SD PDU（Sequenced Data）：在建立 SSCOP 连接后，将用户业务数据发送

到对等实体。

POLL PDU（Status Request）：在建立 SSCOP 连接后，请求获得对端 SSCOP

的状态信息。

STAT PDU（Solicited Status Response）：用来响应 POLL PDU。它用来通

知对端 SSCOP 有关数据包（SD PDU）的正确接收，它用来证实哪些 SD PDU

已经被收到，哪些没有被收到。它还用于更新发送窗口的位置。这样就控制了

当前所能发送的大 SD PDU 的发送序号。该 PDU 还包含 POLL PDU（N

（PS））传送的顺序号，以作为对该 POLL PDU 的应答。

USTAT PDU（Unsolicited Status Response）：当接收端通过比较接受 SD

PDU 顺序号发现丢失 SD PDU 后，它就主动向对端发出，通知对端重发丢失

的 SD PDU。该 PDU 也含用于更新对端发送窗口的数据，但没有 N（PS）字

段。


3-22

UD 未编号数据：在对等的 SSCOP 用户之间传送无序的数据，它既不影响进

行中的面向连接的排序，也不改变两个实体之间的任何计数器或状态，数据丢

失也不重传。

MD 管理数据：在两个 SSCOP 管理实体之间传送未排序的管理信息。与 UD

PDU 一样，它不保证对端可靠接收。

3. SSCOP 的工作状态

SSCOP 协议实体的工作状态反映了 SSCOP 同其用户交换信息和对等实体之间发

送 PDU 分别所处的情况。它有如下基本状态：

State 1 - Idle 空闲状态：SSCOP 的初始状态，每个 SSCOP 实体在初始化和

释放连接后，都会转到此状态。

State 2 - Outgoing Connection Pending 等待发送连接确认状态：当本端

SSCOP 实体发出了建立连接请求而又未得到对端确认时，则处于此状态。

State 3 - Incoming Connection Pending 等待接收连接确认状态：当 SSCOP

实体收到对端的一个建立连接请求，正在等待本端用户响应时处于此状态。

State 4 - Outgoing Disconnection Pending 等待释放连接确认状态：当本端

SSCOP 实体请求释放与对端的连接时处于此状态，直到接收到对端在释放连

接确认消息。

State 5 - Outgoing Resynchronization Pending 等待发送再同步确认状态：请

求与对端连接的同步时所处状态。

State 6 - Incoming Resynchronization Pending 等待接收再同步确认状态：接

收到对端的同步请求后等待用户响应时所处的状态。

State 7 - Outgoing Recovery Pending 等待发送恢复确认状态：请求恢复与对

端已存在的连接时所处的状态。

State 8 - Recovery Response Pending 等待恢复响应确认状态：当 SSCOP

实体完成恢复并通知了用户，正在等待回答时所处的状态。

State 9 - Incoming Recovery Pending 等待接收恢复确认状态：SSCOP 实体

接收了对端的恢复请求正在等待它的用户的回答时所处的状态。

State 10 - Data Transfer Ready 准备传送数据状态：已成功完成连接建立，再

同步或错误恢复程序，两个 SSCOP 实体进入准备传送数据状态，将进行可靠

的数据传输。

4. SSCOP 的运作机制

SSCOP 建立连接


3-23

为在两个对等 SSCOP 实体之间建立连接，SSCF 向 SSCOP 发出一个

AA-ESTABLISH.req 原语。这个原语包含被 SSCOP 用来产生 BGN 消息的

SSCOP-UU 和 BR 参数。BGN 消息被送到接收 SSCOP 处，在那里它被解码、处

理并映射成 AA-ESTABLISH.ind 信号，这个信号被送到接收端的 SSCF 处。SSCF以 AA-ESTABLISH.res 响应 SSCOP，这个原语也包含 SSCOP-UU 和 BR 参数。

反之，SSCOP 将 BGAK 消息发回始发 SSCOP，始发 SSCOP 对其解码、处理，

并把它送到 SSCF。这些动作在两个宽带信令交换机中的两个 SAAL 实体之间建立

了连接。如图 3-9所示。

SSCOP A SSCOP B

AA-ESTABLISH.req PDU BGNAA-ESTABLISH.ind.

AA-ESTABLISH.rsp.PDU BGAKAA-ESTABLISH.con.

图3-9 SSCOP 连接建立

SSCOP 数据的传输及差错恢复

如图 3-10所示，SSCOP A 发送 4 个 SD PDU 到 SSCOP B ，它们的 N（S）从 1到 4。只有 PDU1，PDU2 正确到达了 SSCOP B。SSCOP 把 PDU1，PDU2 交付

给用户。SSCOP A 发送一个 POLL PDU。该消息包含 N（S）=5，它代表下一个

新的 SD PDU（即下次被传送的 SD PDU）的 N（S）值。POLL 还包含 N（PS）=1，这是一个 POLL PDU 顺序号。SSCOP B 用 STAT PDU 响应 POLL PDU，STAT PDU 被编码为 N（R）=3 以确认 PDU1，PDU2。并指出它正期待下一个 PDU 即

PDU3，STAT 中的 N（PS）字段必须与相关的 POLL PDU 中的 N（PS）字段值相

同。列表元素置为 3、5，它传送的信息如下文所述。奇元素（其值为 3）指明某个

丢失间隔的 PDU，偶元素（值为 5）指明下一个正确接收到的序列中的第一个 PDU。

这个消息告诉 SSCOP A：⑴它必须重发 PDU3，PDU4；⑵它可以从缓冲区释放

PDU1，PDU2；⑶它必须保留 PDU3，PDU4，因为还没有足够的关于 PDU3，PDU4的终结果的信息。SSCOP A 接着发送 3 个 SD PDU 到 SSCOP B，只有 PDU7收到了，由于不允许 SSCOP 向用户交互失序业务，所以 SSCOP B 将 PDU7 保留

在缓冲区内。它将一个 USTAT PDU（其 N（R）=3）发送到 SSCOP A。


3-24

1 (0) 2 (0) 3 (0) 4 (0)

1 2XX

X X

5 (1) 6 (1) 7 (1)

X X 7

5 (1) 6 (1)

34

X X

Free 1, 2

POLL(5,1)

STAT(3, 1, N(MR), {3, 5})

USTAT(3, N(MR), {5, 7})

Action DeliveredTx Rx

图3-10 SSCOP 的数据传输

SSCOP 的连接释放

当 SSCOP 接收到释放请求消息 AA-RELEASE.request 后，向对端 SSCOP 发送

END PDU，对端接收到后，发送 AA-RELEASE.indication，释放连接后发送 ENDAK PDU。接收端接收后向 SSCF 发送 AA-RELEASE.confirm 消息，并释放连接。如图 3-11所示。

SSCOP A SSCOP B

END

ENDAK

AA-RELEASE.request

AA-RELEASE.confirm

AA-RELEASE.indication

图3-11 SSCOP 的连接释放

3.3.3 SSCF

SSCF 用于协调 SSCOP 和上层 MTP3B 的接口，它将原语从 MTP3B 映射为要求的

SSCOP 信号，反之亦然。从本质上说，它只是将信号在 SSCOP 和 MTP3B 之间来

回传递，起一个中介的作用。SSCF 并不向接收机中的对等实体发送协议数据单元

（PDU），而是依靠 SSCOP 在 SSCOP PDU 中传递它的信息。


3-25

1. SSCF 主要功能

原语映射：它将原语从 MTP3 映射为要求的 SSCOP 信号，反之亦然。

本地回取：在链路出现故障发生链路倒换时，重新取回旧链路中未发送的数据，

转由正常链路发送。

流控：SSCF 向用户报告拥塞级（或没有拥塞）以防止信元丢失。它还将自己

的 PDU 流量调节到下层中以防止另一端出现拥塞。

链路状态维护：根据从 MTP3 和 SSCOP 收到的原语，SSCF 维护有关链路状

态的信息，如“进入服务”、“退出服务”等。利用这些信息，它可以向 MTP3

和 SSCOP 提供原语/信号来帮助管理链路。

层管理报告：向层管理发出 MAAL 原语，以便层管理进行统计测量等的工作。

例如当一条链路被释放时，SSCF 会向层管理报告，层管理即可进行 Inservice

时长的统计。它依靠层管理的帮助来实现差错监视功能。

执行链路校准。

2. SSCF 的链路校准

校准过程：在正常启动状态下，一条链路根据用户的请求在进入服务之前而发起的

链路状况检测的过程。根据用户（MTP3B）的请求（通过发出 STAR_req 原语），

SSCF 将一个 BGN PDU 发送到接收交换机中的对等实体，以开始校准过程，并将

这条链路从“停止服务”状态转移到“校准”状态。

这些操作要求 SSCOP 在两个交换机之间建立链路。当链路建立完成之后，SSCF指示层管理启动监视操作。接着 SSCF 进入对这条链路的“检验”状态。

这时，检验 PDU 在两个交换机之间传递。通过成功地传送 n（缺省 1000）个检验

PDU 来证明链路是完好的。在结束之后，如果 1000 个检验 PDU 已被成功地发出，

且没有指出什么问题，链路即被认为是经过校准的，可以进入服务。

SSCF 校准程序提供正常或应急检验。是否校验可以由层管理和 Mtp3b 来发起，在

正常检验时，链路被允许传输有效信号之前，必须在一定的检验周期内检验自己（确

定它是可靠的）。

对 SAAL 链路的检验算法基于用来检验链路的校准差错率监视程序。测试发送 N1数量（缺省为 1000）的 PDU 以指定的速率（缺省一毫秒一个 PDU）从启动到校验

成功必须在 30 秒内完成。如果在发送的 N1 个数据包中有 1 或 2（缺省为 1）个数

据包发生重传，也就检验失败。如果没有出错，链路校验成功进入服务。


3-26

3.3.4 LM

层管理 LM 在 SAAL 中的位置如图 3-8所示，SSCS LM 是业务特定会聚子层的层管

理实体。它直接与各个子层交互以完成各种运行、管理和维护（OAM）功能。因此，

它被描述成一个与所有的 SAAL 层交互的实体，因为 CPCS 和 SAR（AAL 类型 5）由硬件完成，在这两层没有定义交互。SSCS LM 负责下列任务：

确定一条链路是否应退出服务或进入服务。作为这些操作的组成部分，链路要

受到监视以防业务传送过程中的大量延迟。为避免无谓的链路变更，层管理也

允许在链路上发生一定数量的差错。

定时进行很多测量。比如用计数器记录每条链路服务了多长时间、出故障的频

繁程度、发生拥塞的频繁程度、次数以及其它信息。

进行告警的处理。

层管理有以下几个工作状态：

退出服务（Out Of Service）

校准（Alignment）

检验（Proving）

校准就绪（Aligned Ready）

进入服务（In Service）

1. 层管理错误监测算法

层管理共提供了三种算法用于错误监控，这些算法保证能检测出持续时间长于

400ms 的突发错误。

算法一主要用于大负载的情况下，如果发送的数据量太大，接收方来不及处理

数据，造成发送缓冲区的数据长时间不能释放，以至于发送队列不断增加到一

定的值，就释放链路。

算法二主要用于中等负载的情况，该算法主要监控数据的重发次数，当在一定

的时间内，数据重发次数超过门限值，说明链路质量太差，延迟超过了容忍的

程度，就释放该链路。

算法三主要用于低负载的情况，这时如果一定时间内发送 POLL PDU 数与接

收到的 STAT PDU 数之差（即丢失的 STAT PDU 数）大于某个值，这时也说

明链路质量太差，就释放链路。

2. SAAL 的复合工作状态

三个子层协同工作时的状态如下：（其中 m/n/r 表示：m 为 SSCF 的状态序号，n为 SSCOP 的状态序号，r 为 LM 的状态序号，m/n/r 为三个子层的组合状态）


3-27

1/1/1 Out Of Service/Idle：此时连接断开。

1/4/1 Out Of Service/ Outgoing Disconnection Pending ：此状态下，MTP3B

或层管理分别发送 AAL-STOP-request 、 AA-RELEASE-request 或

MAAL_RELEASE-Request，这将使 SSCF 发送一个 AA-RELEASE-request

消息，并等待 SSCOP 发回一个连接释放确认信号 AA-RELEASE-confirm。

2/1/2 Alignment/Idle：此状态下，SAAL 用户要求 SSCF 提供一个 AAL 连接。

此请求通过发送 AA-ESTABLISH-request 被传到 SSCOP，但连接建立或验证

未成功。SSCF 等待重试。这个过程会反复直到 AAL 连接被强制建立或放弃。

2/2/2 Alignment/Outgoing Connection Pending ：此状态下，用户已发送了一

个 AAL-START-request 消息，SSCF 正等待 SSCOP 的连接确认。

2/4/2 Alignment/Outgoing Disconnection Pending：此状态下 SSCF，或在验

证不成功的时候层管理 LM，请求 SSCOP 释放连接。此请求通过发送

AA-RELEASE-request 传到 SSCOP。SSCF 正等待 SSCOP 的连接释放确认

消息 AA-RELEASE-confirm。这个状态转换只在 SSCF 内部，并不影响 SAAL

用户。

3/10/5 In Service/Data Transfer Ready：信令连接进入服务状态，被用户

用来传送信令消息。

2/10/3 Proving/Data Transfer Ready ：此状态下，SSCOP 连接已建立，

SSCS 层管理正在运行错误监测程序验证链路的质量。

2/10/4 Aligned Ready/Data Transfer Ready：此状态下，SSCF 已完成验

证，正在等待对端指示信令链接进入服务状态。

图 3-12是 SAAL 协议的正常启动流图，它显示了上述 8 个状态的转移情况。


3-28

T1167200-94/d06

. . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .

AAL-START-req.

MAL-REPORT-ind.

(-,ALN,-)

1 1

2

2

2 2

1 1 1

2

2

3

4

5

3

1/1/1

2/2/2

2/10/3

3/10/5

2/10/4

10 10

1/1/1

2/2/2

2/10/3

2/10/4

3/10/5

5

3

4

3MAAL-PROVING-ind.

T3 expiresC1 > 0

T3 expiresC1 > 0

T3 expiresC1 = 0

MAAL-STOP_PROVING-ind.

AAL-IN_SERVICE-ind.

MAAL-REPORT-ind.

(-,INS,-)

AA-ESTABLISH-req.

AA-ESTABLISH-conf.

AA-DATA-req.(NM)

AA-DATA-ind.(NM)

AA-DATA-req.(IS)

AA-DATA-ind.(IS)

BGN BGN

BGAK BGAK

SD SD

POLL POLL

STAT STAT

POLL

AA-ESTABLISH-req.

AA-ESTABLISH-conf.

AA-DATA-req.(NM)

AA-DATA-ind.(NM)

AA-DATA-req.(IS)

AA-DATA-ind.(IS)

AAL-START-req.

MAL-REPORT-ind.(-,ALN,-)MAAL-PROVING-ind.

T3 expiresC1 > 0

T3 expiresC1 > 0

T3 expiresC1 = 0

MAAL-STOP_PROVING-ind.

AAL-IN_SERVICE-ind.

MAAL-REPORT-ind.(-,INS,-)

LM MTP3 SSCF-NNI SSCOP SSCOP SSCF-NNI MTP3 LM

FIGURE II.1/Q.2140Time flow diagram for connection establishment

Both UPS = Normal, Case 1

AA-DATA-req.(NM)

AA-DATA-ind.(NM)SD SD

AA-DATA-req.(NM)

AA-DATA-ind.(NM)

STAT STAT

SD SD

POLL

1

图3-12 SAAL 正常启动流图


i

目录

第 4 章 SCTP 协议 ..................................................................................................................4-1

4.1 概述 .................................................................................................................................... 4-1

4.2 SCTP 相关术语 .................................................................................................................. 4-1

4.3 SCTP 功能 ......................................................................................................................... 4-5

4.3.1 偶联的建立和关闭.................................................................................................... 4-6 4.3.2 流内消息顺序递交.................................................................................................... 4-6 4.3.3 用户数据分段........................................................................................................... 4-7 4.3.4 证实和避免拥塞 ....................................................................................................... 4-7 4.3.5 消息块绑定 .............................................................................................................. 4-7 4.3.6 分组的有效性........................................................................................................... 4-8 4.3.7 通路管理 .................................................................................................................. 4-8

4.4 SCTP 原语 ......................................................................................................................... 4-8

4.4.1 SCTP 用户向 SCTP 发送的请求原语 ...................................................................... 4-8 4.4.2 SCTP 向 SCTP 用户发送的通知原语 .................................................................... 4-10

4.5 SCTP 协议消息 ................................................................................................................ 4-13

4.5.1 消息结构 ................................................................................................................ 4-13 4.5.2 SCTP 数据块的格式 .............................................................................................. 4-17 4.5.3 SCTP 端点维护的参数和建议值 ............................................................................ 4-32

4.6 SCTP 基本信令流程 ......................................................................................................... 4-35

4.6.1 偶联的建立和发送流程 .......................................................................................... 4-35 4.6.2 偶联关闭流程......................................................................................................... 4-39

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 4 章 SCTP 协议

4-1

第4章 SCTP 协议

4.1 概述

在 SCTP（Stream Control Transmission Protocol，流控制传输协议）制定以前，

在 IP 网上传输七号信令使用的是 UDP、TCP 协议。UDP 是一种无连接的传输协议，

无法满足七号信令对传输质量的要求。TCP 协议是一种有连接的传输协议，可以信

令的可靠传输，但是 TCP 协议具有行头阻塞、实时性差、支持多归属比较困难、易

受拒绝服务攻击（Dos）的缺陷。因此 IETF（Internet Engineering Task Force） RFC2960 制定了面向连接的基于分组的可靠传输协议 SCTP 协议。SCTP 对 TCP的缺陷进行了完善，使得信令传输具有更高的可靠性，SCTP 的设计包括适当的拥

塞控制、防止泛滥和伪装攻击、更优的实时性能和多归属性支持，因此，SCTP 成

为 SIGTRAN 协议族中的传输协议。

SCTP 被视为一个传输层协议，它的上层为 SCTP 用户应用，下层作为分组网络。

在 SIGTRAN 协议的应用中，SCTP 上层用户是 SCN 信令的适配模块（如 M2UA、M3UA），下层是 IP 网。

4.2 SCTP 相关术语

1. 传送地址

传送地址由 IP 地址、传输层协议类型和传输层端口号定义。由于 SCTP 在 IP 上传

输，所以一个 SCTP 传送地址由一个 IP 地址加一个 SCTP 端口号决定。SCTP 端口

号就是 SCTP 用来识别同一地址上的用户，和 TCP 端口号是一个概念。比如 IP 地

址 10.105.28.92 和 SCTP 端口号 1024 标识了一个传送地址，而 10.105.28.93 和

1024 则标识了另外一个传送地址，同样，10.105.28.92 和端口号 1023 也标识了一

个不同的传送地址。

2. 主机和端点

主机（Host）

主机配有一个或多个 IP 地址，是一个典型的物理实体。

端点（SCTP Endpoint）


4-2

端点是 SCTP 的基本逻辑概念，是数据报的逻辑发送者和接收者，是一个典型的逻

辑实体。

一个传送地址（IP 地址＋SCTP 端口号）唯一标识一个端点。一个端点可以由多个

传送地址进行定义，但对于同一个目的端点而言，这些传送地址中的 IP 地址可以配

置成多个，但必须使用相同的 SCTP 端口。

说明：

一个主机上可以有多个端点。

3. 偶联和流

偶联（Association）

偶联就是两个 SCTP 端点通过 SCTP 协议规定的 4 步握手机制建立起来的进行数据

传递的逻辑联系或者通道。

SCTP 协议规定在任何时刻两个端点之间能且仅能建立一个偶联。由于偶联由两个

端点的传送地址来定义，所以通过数据配置本地 IP 地址、本地 SCTP 端口号、对端

IP 地址、对端 SCTP 端口号等四个参数，可以唯一标识一个 SCTP 偶联。正因为如

此，在 MSOFTX3000 中，偶联可以被看成是一条 M2UA 链路或 M3UA 链路。

流（Stream）

流是 SCTP 协议的一个特色术语。SCTP 偶联中的流用来指示需要按顺序递交到高

层协议的用户消息的序列，在同一个流中的消息需要按照其顺序进行递交。严格地

说，“流”就是一个 SCTP 偶联中，从一个端点到另一个端点的单向逻辑通道。一

个偶联是由多个单向的流组成的。各个流之间相对独立，使用流 ID 进行标识，每个

流可以单独发送数据而不受其他流的影响。

说明：

一个偶联中可以包含多个流，可用流的数量是在建立偶联时由双方端点协商决

定，而一个流只能属于一个偶联。同时，出局的流数量可以与入局流数量的取值

不同。顺序提交的数据必须在一个流里面传输。

4. 通路（Path）和首选通路（Primary Path）

通路（Path）

通路是一个端点将 SCTP 分组发送到对端端点特定目的传送地址的路由。如果分组

发送到对端端点不同的目的传送地址时，不需要配置单独的通路。


4-3

首选通路（Primary Path）

首选通路是在默认情况下，目的地址、源地址在 SCTP 分组中发到对端端点的通路。

如果可以使用多个目的地地址作为到一个端点的目的地址，则这个 SCTP 端点为多

归属。如果发出 SCTP 分组的端点属于多归属节点时，如果定义了目的地址、源地

址，能够更好控制响应数据块返回的通路和数据包被发送的接口。

一个 SCTP 偶联的两个 SCTP 端点都可以配置多个 IP 地址，这样一个偶联的两个

端点之间具有多条通路，这就是 SCTP 偶联的多地址性。SCTP 偶联的多地址性是

SCTP 与 TCP 最大的不同。

一个偶联可以包括多条通路，但只有一个首选通路。如图 4-1所示，MGC（如

MSOFTX3000）一个端点包括两个传送地址（10.11.23.14：2905 和 10.11.23.15：2905），而 SG 一个端点也包括两个传送地址（10.11.23.16：2904 和 10.11.23.17：2904）。

10.11.23.14Path0

10.11.23.15

10.11.23.16

10.11.23.17

SGMGC Path1Path2

Path3

图4-1 SCTP 双归属

此两个端点决定了一个偶联，该偶联包括 4 条通路（Path0、Path1、Path2、Path3）。根据数据配置可以确定此 4 条通路的选择方式，如图 4-2所示。图中定义了 4 条通

路，而且首选通路为 Path0：

Path0：本端传送地址 1（10.11.23.14：2905）发送 SCTP 分组到对端传送地

址 1（10.11.23.16：2904）


址 2（10.11.23.17：2904）


址 1（10.11.23.16：2904）


址 2（10.11.23.17：2904）

端点发送的 SCTP 工作原理为：本端点传送地址 A 发送的 SCTP 包通过首选通路发

送到对端端点。当首选通路出现故障后，SCTP 可以自动切换到其他备用通路上，

优先切换对端端点的传送地址，再次切换本端端点的传送地址。


4-4

SCTP 定义了心跳消息（Heart Beat）。当某条通路空闲时，本端 SCTP 用户要求

SCTP 生成相应的心跳消息并通过该通路发送到对端端点，而对端端点必须立即发

回对应的心跳确认消息。这种机制被用来精确测量回路时延（RTT，Round Trip Time），而且可以随时监视偶联的可用情况和保持 SCTP 偶联的激活状态。

图4-2 确定通路选择方式的数据配置

5. TSN 和 SSN

TSN（Transmission Sequence Number，传输顺序号）

SCTP 使用 TSN 机制实现数据的确认传输。一个偶联的一端为本端发送的每个数据

块顺序分配一个基于初始 TSN 的 32 位顺序号，以便对端收到时进行确认。

TSN 是基于偶联进行维护的。

说明：

在 TCP 协议中，数据的确认传输和顺序递交是通过 TSN 这一种机制实现的。当发

现 TSN 不连续时候，TCP 将进行数据重传，直到 TSN 连续以后才将数据向 TCP层的上层用户递交。这实现机制导致 TCP 协议不能满足七号信令对于低传输时延的

要求。

SSN（Stream Sequence Number，流顺序号）


4-5

SCTP 为本端在这个流中发送的每个数据块顺序分配一个 16 位 SSN，以便保证流

内的顺序传递。

在偶联建立时，所有流中的 SSN 都是从 0 开始。当 SSN 到达 65535 后，则接下来

的 SSN 为 0。

TSN 和 SSN 的分配是相互独立的。

6. CWND（Congestion Window，拥塞窗口）

SCTP 也是一个滑动窗口协议，拥塞窗口是针对每个目的地址维护的，它会根据网

络状况调节。当目的地址的发送未证实消息长度超过其 CWND 时，端点将停止向这

个地址发送数据。

7. RWND（Receive Window，接收窗口）

RWND 用来描述一个偶联对端的接收缓冲区大小。偶联建立过程中，双方会交换彼

此的初始 RWND。RWND 会根据数据发送、证实的情况即时地变化。RWND 的大

小限制了 SCTP 可以发送的数据的大小。当 RWND 等于 0 时，SCTP 还可以发送一

个数据报，以便通过证实消息得知对方缓冲区的变化，直到达到 CWND 的限制。

8. TCB（Transmission Control Block，传输控制块）

TCB 是一种内部数据结构，是一个 SCTP 端点为它与其他端点之间已经启动的每一

个偶联生成的。TCB 包括端点的所有状态、操作信息，便于维护和管理相应的偶联。

4.3 SCTP 功能

如图 4-3所示，SCTP 的功能主要包括偶联的建立与关闭、流内消息的顺序递交、用

户数据分段、证实和避免拥塞、数据块绑定、分组的有效性和通路管理等。


4-6

偶联的建立和关闭

流内顺序递交

用户数据分段

证实和避免拥塞

数据块绑定

分组的有效性

通路管理

图4-3 SCTP 功能示意图

4.3.1 偶联的建立和关闭

偶联的建立是由 SCTP 用户（如 M2UA、M3UA 等）发起请求来启动的。而且建立

过程相对于 TCP 连接而言比较复杂，是个“四次握手”过程，并用到了“COOKIE”的机制。COOKIE 是一个含有端点初始信息和加密信息的数据块，通信的双方在关

联建立时需要处理并交换，从而增加协议的安全性，防止拒绝服务和伪装等潜在的

攻击。

SCTP 提供了对激活偶联的正常的关闭程序，它必须根据 SCTP 用户的请求来执行，

当然 SCTP 也提供一种非正常（即中止）程序，中止程序的执行既可以根据 SCTP用户的请求来启动，也可以由 SCTP 协议检查出差错来中止。

SCTP 不支持半打开状态（即一端可以在另一端结束后继续发送数据）。无论是哪

个端点执行了关闭程序，偶联的两端都应停止接受从 SCTP 用户发来请求原语。

4.3.2 流内消息顺序递交

SCTP 提供数据报的顺序传递，顺序传递的数据报必须放在一个“流”中传递。流

是顺序传递的基石。

通过流，SCTP 将数据的确认和传输的有序递交分成两种不同机制。SCTP 使用 TSN机制实现了数据的确认传输，使用流号和 SSN（流顺序号）则实现数据的有序递交。

当 SCTP 收到数据的 SSN 连续的时候，SCTP 就可以将数据向 SCTP 用户递交，

而不用等到数据的 TSN 号连续以后才向 SCTP 用户递交。


4-7

当一个流被闭塞时，期望的下一个连续的 SCTP 用户消息可以从另外的流上进行递

交。

SCTP 也提供非顺序递交的业务，接收到的用户消息可以使用这种方式立即递交到

SCTP 用户，而不需要保证其接收顺序。

4.3.3 用户数据分段

SCTP 通过对传送通路上最大 PMTU（Path Maximum Transmission Unit）的检测，

实现在 SCTP 层将超大用户数据分片打包，避免在 IP 层的多次分片、重组，可以减

少 IP 层的数据负担。

在发送端，SCTP 可以对大的用户数据报进行分片以确保 SCTP 数据报传递到

低层时适合通路 MTU（Maximum Transmission Unit）。

在接收端，SCTP 将分片重组为完整的用户数据报，然后传递给 SCTP 用户。

4.3.4 证实和避免拥塞

证实和重传是协议保证传输可靠性的策略，SCTP 也一样。证实机制是 SCTP 保证

传输可靠性的基石。避免拥塞沿袭了 TCP 的窗口机制，进行合适的流量控制。

SCTP 在将数据（数据分片或未分片的用户数据报）发送给底层之前顺序地为

之分配一个发送顺序号（TSN）。

TSN 和 SSN（流顺序号）是相互独立的，TSN 用于保证传输的可靠性，SSN

用于保证流内消息的顺序传递。

TSN 和 SSN 在功能上使可靠传递和顺序传递分开。接收端证实所有收到的

TSNs，即使其中有些尚未收到。

包重发功能负责 TSN 的证实，还负责拥塞消除。

4.3.5 消息块绑定

如果长度很短的用户数据被带上很大一个 SCTP 消息头，其传递效率会很低，因此，

SCTP 将几个用户数据绑定在一个 SCTP 报文里面传输，以提高带宽的利用率。

SCTP 分组由公共分组头和一个/多个信息块组成，信息块可以是用户数据，也

可以是 SCTP 控制信息。

SCTP 用户能够可选地使用捆绑功能，决定是否将多个用户数据报捆绑在一个

SCTP 分组中。

为提高效率，拥塞/重发时，捆绑功能可能仍被执行，即使用户已经禁止捆绑。


4-8

4.3.6 分组的有效性

分组的有效性是 SCTP 提供无差错传输的基石。SCTP 分组的公共分组头包含一个

验证标签（Verification Tag）和一个可选的 32 位校验码（Checksum）。

验证标签的值由偶联两端在偶联启动时选择。如果收到的分组中如果没有期望的验

证标签值，接收端将丢弃这个分组，以阻止攻击和失效的 SCTP 分组。

校验码由 SCTP 分组的发送方设置，以提供附加的保护，用来避免由网络造成的数

据差错。接收端将丢弃包含无效校验码的 SCTP 分组。

4.3.7 通路管理

发送端的 SCTP 用户能够使用一组传送地址作为 SCTP 分组的目的地。SCTP 管理

功能可以根据 SCTP 用户的指令和当前合格的目的地集合的可达性状态，为每个发

送的 SCTP 分组选择一个目的地传送地址。当其他分组业务量不能完全表明可达性

时，通路管理功能可以通过心跳消息来监视到某个目的地地址的可达性，并当任何

对端传送地址的可达性发生变化时，向 SCTP 用户提供指示。通路功能也用来在偶

联建立时，向对端报告合格的本端传送地址集合，并把从对端返回的传送地址报告

给本地的 SCTP 用户。

在偶联建立时，为每个 SCTP 端点定义一个首选通路，用来正常情况下发送 SCTP分组。

在接收端，通路管理功能在处理 SCTP 分组前，用来验证入局的 SCTP 分组属于的

偶联是否存在。

4.4 SCTP 原语

SCTP 通过接收高层协议（SCTP 用户）发送的原语请求，为 SCTP 的用户提供服

务。同时 SCTP 可以根据不同事件向 SCTP 用户发送通知原语。

SCTP 原语描述使用了如下格式：

原语名：必备属性，【任选属性】

返回结果：必备属性，【任选属性】

4.4.1 SCTP 用户向 SCTP 发送的请求原语

SCTP 用户向 SCTP 发送的请求原语共有 16 种，含义如表 4-1所示。


4-9

表4-1 SCTP 请求原语

原语名功能

INITIALIZE

允许 SCTP 启动其内部的数据结构，并为建立操作环境分配所需的资源，一

旦 SCTP 启动后，则高层协议在与其他 SCTP 端点之间通信时就不需要再调

用此原语。

SCTP 将向高层协议返回本地准备处理 SCTP 偶联的事件号（实例）。

ASSOCIATE

由高层启动一个到特定端点的偶联。对端端点将按照该端点定义的传送地址

的方式进行规定。如果偶联事件尚未启动，则认为该原语是一个错误。

用来本地处理 SCTP 偶联的偶联 ID，将作为返回结果用来返回偶联是否成

功建立。如果偶联建立不成功，则返回一个差错。如果偶联成功，则返回结

果中还应包含到对端的完整传送地址以及本端端点出局的流数量，同时还应

从返回的目的地地址中选择一个传送地址，该传送地址将作为本地端点向对

端端点发送 SCTP 分组的首选通路。返回的“目的地传送地址列表”可以由

SCTP 用户用来改变首选通路或者是向一个特定传送地址强制发送一个

SCTP 分组。

返回结果：偶联 ID

SHUTDOWN

用来正常地关闭一个偶联，任何以在本地发送队列中的用户数据都将被递交

到对端。该偶联将在收到所有发送的 SCTP 分组的证实后停止。

返回结果用来指示是否成功关闭了该偶联。如果成功关闭，则反馈一个成功

关闭偶联编码；如果关闭失败，则返回一个差错编码。

ABORT

用来非正常关闭一个偶联，本地发送队列中的用户数据将被丢弃，并发送一

个 ABORT 数据块到对端。

返回结果用来指示是否成功中止了该偶联。如果中止成功，则返回一个已经

中止的偶联编码。如果中止失败，则返回一个差错编码。

SEND

SCTP 用户使用该原语通知 SCTP 在指定流 ID 中向目的地发送地址发送数

据。

返回结果用来指示是否成功发送了数据。

SET PRIMARY

高层协议使用该原语指示本地 SCTP 将指定的目的地传送地址作为发送分

组的首选通路。

返回结果为结果编码，指示此操作是否成功执行。如果规定的目的地传送地

址没包含在 ASSOCIATE 请求原语或 COMMUNCIATION UP 通知原语返回

的“目的地传送地址列表”中，则返回一个差错。

RECEIVE

用来把在 SCTP 队列中的可用的用户消息读到由 SCTP 用户规定的缓冲区

中。

所读消息的字节数将作为结果返回。如果有可能根据特定的规定，也可以返

回其他消息，如发送方的地址、收到消息的流 ID、是否有消息可以进行恢复

等。对于顺序的消息，消息的流顺序号码（SSN）也可以被返回。

STATUS

用来要求 SCTP 返回一个包含以下信息的数据块：偶联连接状态、目的地传

送地址表、目的传送地址的可达性状态、当前的接收方窗口大小、当前的拥

塞窗口大小、未确认的 DATA 数据块的数量、收到的 DATA 数据块的数量、

首选通路、首选通路上最近收到的 SRTT、首选通路的 RTO。

返回结果为要求返回信息的状态。


4-10

原语名功能

CHANGE HEARTBEAT

高层协议用该原语指示本地端点允许或禁止向指定的目的地传送地址发送

心跳消息。

返回结果用来指示该操作的执行情况。当目的传送地址未空闲时，心跳程序

也不执行。

REQUEST HERATBEAT

高层协议用该原语指示本地端点对指定偶联的特定目的地地址执行心跳程

序。

返回结果用来指示传送给目的地址的 HEART BEART 数据块是否成功。

GET SRTT REPORT

高层协议用该原语指示本地 SCTP 报告对给定偶联上规定的目的地传送地

址的当前 SRTT 测量值。

返回结果是一个包含最近 SRTT 的毫秒值。

SET FRAILURE THRESHOLD

允许本地 SCTP 定制到给目的地传送地址的可达性故障检出的门限。

返回结果用来指示该操作是否成功。

SET PROTOCOL PARAMETERS

允许本地 SCTP 定制协议参数。

返回结果用来指示该操作是否成功。

RECEIVE UNSENT MESSAGE

高层协议用该原语指示本地 SCTP 将收到故障消息在高层协议缓存区储存。

返回结果为一个包含故障消息的字节数。

RECEIVE UNACKNOWLEDGED MESSAGE

高层协议用该原语指示本地 SCTP 将收到的没有应答故障消息在高层协议

缓存区储存。

返回结果为一个包含没有应答消息的字节数。

DESTROY

指示本地哪个 SCTP 事件号（实例）被破坏。SCTP 事件号由 INITIALIZE原语生成的。

返回结果为是否成功。

4.4.2 SCTP 向 SCTP 用户发送的通知原语

SCTP 向 SCTP 用户发送的通知原语共有 8 种，含义如表 4-2所示。

表4-2 SCTP 通知原语

原语名功能

DATA ARRIVE

当一个用户消息被成功接收，并且准备向 SCTP 用户递交时，SCTP 使用

该原语通知高层用户。

如下信息会被传递：

－偶联 ID：本地处理的 SCTP 偶联

－流 ID：用来指示数据从哪个流上接收到的。


4-11

原语名功能

SEND FAILURE

当一个消息不能递交时，SCTP 使用该原语通知 SCTP 用户。



－数据恢复 ID：用来恢复未发送和未证实数据的标识。

－原语编码：用来指示不能递交的原因，如长度过长、消息存活时间过期

等。

NETWORK STATUS CHANGE

当目的地传送地址被标为未激活（如 SCTP 检测出故障）或标记为激活时

（SCTP 检测出故障恢复），SCTP 使用该原语通知 SCTP 用户。


－偶联：本地处理的 SCTP 偶联

－目的地传送地址：指示由于状态变化而影响的对端端点的目的地传送地

址。

－新状态：指示新的状态。

COMMUNCIATION UP

SCTP 用该原语通知 SCTP 用户，指示本地 SCTP 已经准备好发送或接收

SCTP 分组，或者时一个丢失通信的端点又已经恢复。



－状态：指示发生了哪种类型的事件

－目的地传送地址列表：对端端点的传送地址列表

－出局流数量：SCTP 用户允许使用的最大的流数量

－入局流数量：对端端点对该偶联所请求的流数量，此值可以与出局的流

数量取值不同。

COMMUNICATION LOST

当 SCTP 完全丢失了到某一个端点的通信时（用心跳消息），或者是检测

出端点已经执行了操作，SCTP 使用该原语通知 SCTP 用户。



－状态：指示发生了哪种类型的事件。状态可以指示故障或者是响应

SHUTDOWN 或 ABORT 请求原语的中止事件。

－数据恢复 ID：用来指示恢复未发送或证实数据

－最后证实的 TSN：对对端端点最后证实的 TSN

－最后发送的 TSN：发送到对端端点最后一个 TSN


4-12

原语名功能

COMMUNICATION ERROR

当 SCTP 从对端端点收到了一个 ERROR 数据块，并且确定需要通知高

层用户时，才使用该通知原语。



－错误信息：指示错误类型并且可以任选地包含一些从 ERROR 数据块中

收到的附加信息。

RESTART 当 SCTP 检测出对端端点已经重新启动时，使用该原语通知 SCTP 用户。

偶联 ID 会被传递。

SHUTDOWN COMPLETE

当本地 SCTP 已经完成了偶联关闭后，是使用此原语通知 SCTP 用户。

本地处理的 SCTP 偶联 ID 会被传递。


4-13

4.5 SCTP 协议消息

4.5.1 消息结构

每个 SCTP 分组结构如所图 4-4示。

Chunk Type Chunk Flags Chunk Length

Chunk Value

Chunk Type Chunk Flags Chunk Length

Chunk Value

Checksum

Verification Tag

Source Port Number Destination Port Number

16 bits 16 bits

CommonHeader

Chunk #1

Chunk #n

图4-4 SCTP 分组结构

一个 SCTP 分组含了一个公共的分组头（Common Header）和若干数据块（Chunk），每个数据块中既可以包含控制信息，也可以包含用户数据。除了 INIT、INIT ACK 和

SHUTDOWN COMPLETE数据块外，其他类型的多个数据块可以捆绑在一个 SCTP分组中，以满足对 MTU 大小的要求。当然，这些数据块也可以不与其他数据块捆绑

在一个分组中。如果一个用户消息不能放在一个 SCTP 分组中，这个消息可以被分

成若干个数据块。


4-14

1. 公共分组头的格式

SCTP 公共分组头中包括了源端口号（Source Port Number）、目的端口号

（Destination Port Number）、验证标签（Verification Tag）和校验码（Checksum）。

源端口号（16 bits）

源端口号识别 SCTP 发送端点的 SCTP 端口号。接收方可以使用源端口号、源 IP地址、目的端口号和目的 IP 地址标识该 SCTP 分组所属的偶联。

目的端口号（16 bits）

目的端口号为目的端点的 SCTP 端口号。接收主机可以使用目的端口号将 SCTP 分

组解复用到正确的端点或应用中。

验证标签（32 bits）

验证标签是偶联建立时，本端端点为这个偶联生成一个随机标识。偶联建立过程中，

双方会交换这个 TAG，到了数据传递时，发送端必须在公共分组头中带上对端的这

个 TAG，以备校验。

校验码（32 bits）

SCTP 通过对用户数据使用 ADLER-32 算法，计算出一个 32 位的校验码，带在数

据报中，在接收端进行同样的运算，通过检查校验码是否相等来验证用户数据是否

遭到破坏。

2. 数据块字段的格式

数据块包括了块类型（Chunk Type）、块标志位（Chunk Flags）、块长度（Chunk Length）和块值（Chunk Value ）。

块类型（8 bits）

块类型定义在块值（Chunk Value）中消息所属的类型。表 4-3列出了主要的块类型。

表4-3 SCTP 数据块消息类型

ID 块类型说明

0 DATA（净数据）传输的用户数据块。

1 INIT 用于发起两个端点之间的 SCTP 偶联。

2 INIT ACK 用来确认 SCTP 偶联的发起消息（INIT）。

3 SACK 该数据块送至对端，以确认收到 DATA 块，并且通知对

端 DATA 的接收顺序间隙。

4 HEARTBEAT 端点发送该数据块至对端，以检测当前偶联中定义的某

一目的地址的可达性。

5 HEARTBEAT ACK 响应 HEARTBEAT 消息。


4-15

ID 块类型说明

6 ABORT 关闭偶联。

7 SHUTDOWN 偶联中的一个端点对其偶联发起一个 GRACEFUL 关

闭。

8 SHUTDOWN ACK 响应 SHUTDOWN 消息，关闭程序完成时发出。

9 ERROR 通知对端，SCTP 偶联发生某种错误。

10 COOKIE ECHO 仅用于偶联发起过程，它由偶联的发起者发送至对端以

完成发起程序。

11 COOKIE ACK COOKIE 证实，相对于 COOKIE ECHO

12 ECNE 保留，应用于外部环境拥塞发布回声

13 CWR 保留，应用于降低拥塞窗口

14 SHUTDOWN COMPLETE

用于关闭程序完成时对 SHUTDOWN ACK 消息进行确

认

15 至 62 IETF 保留

63 IETF 定义块扩展使用







如果接收端点不能识别块类型时，块类型最高位 2bit 用于标识需要进行的各种操作，

比特组合含义如表 4-4所示。

表4-4 接收端点不能识别块类型时，块类型最高 2bit 含义

Bits（最高两位）含义

00 停止处理并丢弃此 SCTP 分组，不再处理该 SCTP 分组中的其他消息块。

01 停止处理并丢弃此 SCTP 分组，不再处理该 SCTP 分组中的其他消息块，

并且在“ERROR”或“INIT ACK”中向发起端点返回不能识别的参数。

10 跳过此数据块并继续执行。

11 跳过此数据块并继续执行，并且在“ERROR”或“INIT ACK”中向发起

端点返回不能识别的参数。

数据块标志位（8bit）


4-16

块标志位用法由块类型决定。除非被置为其他值，块标记在传送过程中会被置 0 而

且接收端点会忽视块标记。

块长度（16bit）

块长度包括块类型（Chunk Type）、块标记（Chunk Flags）、块长度（Chunk Length）和块值（Chunk Value），长度使用二进制表示。

块值（可变长度）

块值的内容在块中传送实际的信息，内容由消息块类型决定。块值的长度为不定长。

说明：

数据块的总长度（包括类型、长度和取值长度）必须是 4 字节的整数倍，如果该长

度不是 4 字节的整数倍，则发送方应当向数据块中填充全 0 的字节，这些填充的字

节不计入数据块长度字段。发送方填充的字节数应不超过 3 个字节，在接收方忽略

所有的填充字节。

3. 任选/可变长参数的格式

SCTP 控制数据块（除 DATA 数据块外）的内容取值包含了数据块类型特定的数据

块头所要求的字段，随后是一个或多个参数。这些包含在一个数据块中的任选/可变

长参数都是按照参数类型、参数长度和参数取值的方式定义的，其格式如图 4-5所示。

Parameter Value

Parameter Length

16 bits 16 bits

Parameter Type

图4-5 任选/可变长参数格式

数据块的参数类型（16bit）

参数类型字段用来识别参数的类型，取值范围从 0 到 65534。65535 预留给 IETF进行扩展。

如果接收端点不能识别参数类型时，参数类型中最高位 2bit 用于标识需要进行的各

种操作，比特组合含义如表 4-5所示。


4-17

表4-5 接收端点不能识别块参数类型时，参数类型最高 2bit 含义

Bits（最高两位）含义

00 停止处理并丢弃此SCTP分组，不再处理该SCTP分组中的其他消息块。

01 停止处理并丢弃此SCTP分组，不再处理该SCTP分组中的其他消息块，

并且在“ERROR”或“INIT ACK”的“不识别的参数类型”字段中报

告不识别的参数类型。

10 跳过此数据块并继续执行。

11 跳过此数据块并继续执行，并且在“ERROR”或“INIT ACK”的“不

识别的参数类型”字段中向发起端点返回不能识别的参数类型。

数据块的参数长度（16bit）

参数长度字段包含参数类型、参数长度和参数取值字段在内所有字段的字节数。因

此一个参数的取值字段为 0，则该长度字段应设置为 4。参数长度字段不计算填充字

节。

数据块的参数值（可变长度）

参数取值字段包含在该参数中传送的实际信息。

说明：

参数的总长度（包括类型、长度和取值字段）必须是 4 字节的整数倍。如果该长度

不是 4 字节的整数倍，则发送方应当向数据块中填充全 0 的字节，这些填充的字节

不计入参数长度字段。发送方填充的字节数应不超过 3 个字节，接收方忽略所有的

填充字节。

4.5.2 SCTP 数据块的格式

1. 净荷（DATA）数据块的格式

DATA 数据块格式如图 4-6所示。


4-18

SSN

Type = 0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Reserve U B E Length

TSN

Stream ID

Payload Protocol Identifier

User Data

0 1 2 3

图4-6 DATA 数据块格式

数据块类型为 0

备用比特（5bit）：设置全为 0，在接收方忽略。

U 比特（1 比特）

非顺序比特。如果该比特设置为 1，则指示这是一个非顺序的 DATA 数据块，不需

要给数据块分配顺序号码。所有接收方必须忽略 SSN。

在重新组装完成后（如果需要），非顺序的数据块不需要尝试任何重新排序的过程，

可以由接收方直接递交到 SCTP 用户。

如果一个非顺序的用户消息被分段，则消息的每个分段中的 U 比特必须设置为 1。

B 比特

分段开始比特。如果该比特被设置，则指示这是用户消息的第一个分段。

E 比特

分段结束比特。如果该比特被设置，则指示这是用户消息的最后一个分段。

一个没有分段的用户消息应当把所有的 B 和 E 比特设置为 1。

如果 B 和 E 比特都设置为 0，则表明这是一个分段的用户消息的一个中间分段。当

用户消息被分段到多个数据块中，接收方需要使用 TSN 对消息进行重组，这意味着

给分段的用户消息的每个分段都必须要使用连续的 TSN。BE 比特的取值含义如表 4-6所示。


4-19

表4-6 BE 比特的取值含义

B E 表示的含义

1 0 用户消息的第一个分段

0 0 用户消息的中间分段

1 1 用户消息的最后一个分段

1 1 未分段的消息

长度（16 比特）

指示 DATA 数据块从类型字段开始到用户数据字段结束之间的字节数，但不包含任

何填充字节。如果 DATA 数据块的用户数据字段为 0，则长度字段设为 16。

TSN（32 比特）

表示该数据块的 TSN，TSN 的有效值从 0 到 232－1。TSN 值达到 4294967295 后

将转回到 0。

Stream ID

用来识别用户数据属于的流。由 INIT 和 INIT ACK 数据块的发送者生成。

SSN（16bit）

表示所在流中的用户数据的顺序号码。该字段的有效值从 0 到 65535。但一个用户

消息被 SCTP 分段后，则必须在消息的每个分段中都带相同的流顺序号码。

Payload Protocol Identifier（净负荷协议标识符）32bit

表示一个应用（或上层协议）特定的协议标识符。这个值由高层协议（SCTP 用户）

传递到 SCTP 并发送到对等层。这个标识符不由 SCTP 使用，但可以由特定网络实

体或对端的应用来识别在 DATA 数据块中携带的信息类型。甚至在每个分段的

DATA 数据块中也应包含该字段，以确保对网络中间的代理可用。

0 表示高层协议（SCTP 用户）未对该协议净荷规定应用标识符。

User Data（用户数据，可变长度）

它用来携带用户数据净荷。该字段必须被填充为 4 字节的整数倍，发送方填充的字

节数应不超过 3 个字节，接收方忽略所有的填充字节。

2. 启动（INIT）数据块的格式

该数据块用来启动两个 SCTP 端点间的一个偶联，INIT 数据块的格式如图 4-7所示。


4-20

Type = 1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Chunk Flags Length

Initiate Tag

Advertised Receiver Window Credit

Number of Outbound Streams

Optional/Variable-Length Parameters

0 1 2 3

Number of Inbound Streams

Initial TSN

图4-7 INIT 数据块格式

INIT 数据块应包括如下参数，除非特别支持，否则每个参数只能在 INIT 数据块中出

现一次：

必备参数为：启动标签（Initiate Tag）、广播的接收方窗口信用值（Advertised Receiver Window Credit）、最大输出流数量（Number of Outbound Streams，OS）、最大输入流数量（Number of Inbound Streams，MIS)）、初始 TSN（Initial TSN）。

可变长度参数：IPV4 地址、IPV6 地址、Cookie Preservative、ECN 能力、主机名

地址、支持的地址类型。

INIT 数据块标志字段

该字段备用，所有比特应设为 0。INIT 中的参数可以按任何顺序进行处理。

启动标签（Initiate Tag）：32bit

INIT 的接收方记录启动标签参数值。这个值必须被放置到 INIT 接收方发送的与该偶

联相关的每个 SCTP 分组中的验证标签字段中。

启动标签允许除 0 以外的任何值。如果在收到的 INIT 数据块中的启动标签为 0，则

接收方必须作为错误处理，并且发送 ABORT 数据块中止该偶联。

广播的接收方窗口信用值（a_rwnd，32 比特）

表示专用的缓冲区的容量，用字节数表示。INIT 发送方为偶联预留的窗口。在偶联

存活期间，这个缓冲区的容量不应减少（即不应把该偶联的专用缓冲区取走），但

端点可以在发送的 SACK 数据块中修改 a_rwnd 的值。

输出流的数量（Number of Outbound Streams，OS）

定义发送 INIT 数据块的一方希望在该偶联中创建的输出流的数量。该值不允许为 0。接收方收到该参数为 0 的 INIT 数据块后会中止该偶联。


4-21

输入流的数量（Number of Inbound Streams，MIS）

定义了发送这个 INIT 块的一方允许对端在该偶联中所创建的流的数量。该值不允许

为 0。接收方收到该参数为 0 的 INIT 数据块后会中止该偶联。

初始 TSN（Initial TSN）

定义发送方将使用的初始的 TSN，该值可以设置为启动标签字段的值。

IP v4 地址

发送方端点的 IP v4 地址，采用二进制编码。INIT 数据块中可以包含多个 IP V4 或

IP V6 地址或地址组合。

IP V6 地址

发送方端点的 IP V6 地址，采用二进制编码。INIT 数据块中可以包含多个 IP V4 或

IP V6 地址或地址组合。发送方不必把 IP V4 地址映射到 IP V6 地址中，可以直接在

IP V4 地址参数中使用 IP V4 地址。

与 SCTP 公共分组头中的源端口号一起，IP V4 或 IP V6 地址参数中的地址可以用

来指示传送地址，并由 INIT 发送方所支持。在偶联存活期间，这个 IP 地址可以出

现在 IP 包中起源地址字段中，由 INIT 的发送者来发送，并且可以由 INIT 的接收者

作为 IP 包的目的地地址。当 INIT 的发送方是一个多归属的情况时，多于一个 IP 地

址参数可以包含在一个 INIT 数据块中。此外一个多归属的端点可以接入到不同类型

的网络，这样多于一个的地址类型能够在 INTI 数据块中出现，即 IP V4 和 IP V6 的

地址允许出现在同一个 INIT 数据块中。

如果 INTI 中包含了至少一个 IP 地址参数，则 IP 数据报中的源 IP 包含在 INIT 数据

块中，INIT 中提供的其他附加地址可以被接收 INIT 的端点作为目的地。如果 INIT中未包含任何 IP 地址参数，在收到 INIT 的端点必须使用收到的 IP 数据报中的源 IP作为该偶联的目的地地址。

COOKIE Preservative

INIT 的发送方应使用这个参数来建议 INIT 的接收方提供较长的存活跨度的状态

COOKIE。由于失效的 COOKIE 操作差错原因，前一次尝试与对等端建立偶联失败

后，又重新尝试偶联建立时，此参数由发送方添加到 INIT 数据块中。接收方出于安

全的考虑可以选择忽略建议的 COOKIE 存活跨度增量。

COOKIE Preservative 参数中包含一个 32bit 的建议的 COOKIE 存活跨度

（Suggested Cookie Life-span Increment）参数：此参数用来向接收方指示发送方

希望接收方为其缺省的 COOKIE 的存活跨度增加的毫秒数。

主机名地址（Host Name Address）

INIT 发送方使用此参数把其主机名（在 IP 地址中的位置）传递到对等层。这个对等

层负责解释这个主机名，用这个参数可以使偶联工作实现 NAT 穿越。


4-22

主机名（Host Name）

可变长度，该字段包含了按照 RFC1123 规定的“主机名句法”定义的主机名，主

机名地址的解析不在本 SCTP 标准中规定。

该参数中至少有一个空的中止符包含在主机名字符串中，并且应包含长度。

支持的地址类型（Supported Address Types）

INIT 的发送方使用该参数列出其所支持的全部地址类型。

地址类型（Address Type）

该参数使用对应的地址类型的类型值，如 IPV4＝5，IPV6＝6，主机名（Host Name）＝11.

3. 启动证实（INIT ACK）数据块的格式

INIT ACK 数据块用来确认 SCTP 偶联的启动。

如图 4-8所示，INIT ACK 的参数部分与 INIT 数据块的参数部分相同，还使用两个可

变长度的参数：COOKIE（STATE COOKIE）和未识别的参数。

Type = 2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Chunk Flags Length

Initiate Tag

Advertised Receiver Window Credit

Number of Outbound Streams

Optional/Variable-Length Parameters

0 1 2 3

Number of Inbound Streams

Initial TSN

图4-8 INIT ACK 数据块格式

启动标签（Initiate Tag）32bit

INIT ACK 的接收方记录启动标签参数的值，并把该值放到每个 INIT ACK 接收方在

相应的偶联上发送的每个 SCTP 分组中的验证标签。

启动标签不允许为 0。如果收到的 INIT ACK 数据块中的启动标签为 0，则接收方当

作错误来处理并通过发送 ABORT 来关闭偶联。

广播的接收方窗口信用值（Advertised Receiver Window Credit）32bit


4-23

表示专用的缓冲区的容量，用字节数表示，INIT ACK 发送方为偶联预留的窗口，在

偶联存活期间，这个缓冲区的容量不应减少。

输出流的数量（Number of Outbound Streams，OS）16bit

定义发送 INIT ACK 数据块的一方希望在该偶联中创建的输出流的数量。该值不允

许为 0。接收方收到该参数为 0 的 INIT ACK 数据块后中止该偶联并舍弃 TCB。

输入流的数量（Number of Inbound Streams，MIS）16bit

定义发送 INIT ACK 数据块的一方允许对端端点在偶联中所创建的流的最大数量。

该值不允许为 0。接收方收到该参数为 0 的 INIT ACK 数据块后中止该偶联并舍弃

TCB。

初始 TSN（ Initial TSN）32bit

定义发送方将使用的 TSN，该值可以设置为启动标签字段的值。

IPV4 地址和 IP V6 地址

与 SCTP 公共分组头中的源端口号一起，IP V4 或 IP V6 地址参数中的地址可以用

来指示传送地址，并由 INIT ACK 发送方所支持。在偶联存活期间，这个 IP 地址可

以出现在 IP 包中起源地址字段中，由 INIT ACK 的发送者来发送，并且可以由 INIT ACK 的接收者作为 IP 包的目的地地址。当 INIT ACK 的发送方是一个多归属的情况

时，多于一个 IP 地址参数可以包含在一个 INIT 数据块中。此外一个多归属的端点

可以接入到不同类型的网络，这样多于一个的地址类型能够在 INTI 数据块中出现，

即 IP V4 和 IP V6 的地址允许出现在同一个 INIT 数据块中。

如果 INTI ACK 中包含了至少一个 IP 地址参数，则 IP 数据报中的源 IP 包含在 INIT ACK 数据块中，INIT ACK 中提供的其他附加地址可以被接收 INIT ACK 的端点作为

目的地。如果 INIT ACK 中未包含任何 IP 地址参数，在收到 INIT ACK 的端点必须

使用收到的 IP 数据报中的源 IP 作为该偶联的目的地地址。

状态 COOKIE（State COOKIE）可变长度

该参数长度取决于 COOKIE 的长度，该参数值的取值必须包含由 INIT ACK 发送方

创建该偶联所需的所有状态、参数信息和消息授权码。

不识别参数（Unrecognized Parameters）可变长度

该参数内容是 INIT 数据块中包含的一个不识别的参数，该参数用来返回给 INIT 数

据块的产生者一个指示。此参数字段包含了从 INIT 数据块中复制过来的不识别参数

的完整的参数类型、长度和参数值。


4-24

4. 选择证实（SACK）数据块的格式

SACK 通过使用 DATA 数据块中的 TSN 用来向对端端点确认接收到的 DATA 数据

块，并通知对端端点在收到的 DATA 数据块中的间隔。所谓间隔就是指收到的 DATA数据块的 TSN 不连续的情况。

SACK 数据块格式如图 4-9所示。

Type = 3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Chunk Flags Length

Cumulative TSN Ack

Advertised Receiver Window Credit (a_rwnd)

Number of Gap Ack Blocks = N

0 1 2 3

Number of Duplicate TSNs = X

Gap Ack Block #1 Start Gap Ack Block #1 End

Gap Ack Block #n Start Gap Ack Block #n End

Duplicate TSN 1

Duplicate TSN X

图4-9 SACK 数据块格式

数据块类型（Type）

数值为 3

数据块标志

设为全 0 并由接收方忽略。

累积 TSN 证实（Cumulative TSN Ack）

指收到的 TSN 顺序断开前的最后一个 TSN 号码，下一个 TSN 则是在发送 SACK 的

端点尚未收到 TSN 值。这个参数包含了在收到 TSN 序列的间隔前的最后一个 TSN值。此参数确认已经收到了小于或等于该值的所有 TSN。

广播的接收方窗口信用值（Advertised Receiver Window Credit (a_rwnd)）

指示修改了 SACK 的发送方的接收缓冲容量的字节数。

间隔证实块的数目（Number of Gap Ack Blocks = N ）


4-25

指示 SACK 数据块中包含的间隔证实块的数目。每个间隔证实块确认了在一个不连

续 TSN 后所收到的 TSN 序列，所有通过间隔证实块确认的 TSN 都比累积 TSN 证

实的值大。

重复的 TSN 数目（Number of Duplicate TSNs = X）

包含了该端点收到的重复的 TSN 的数目。每个重复的 TSN 都列在间隔证实块列表

后。

间隔证实块（Gap Ack Blocks）

此字段包含了间隔证实块，根据间隔证实块数量字段给出的值，间隔证实块重复若

干次。所有 TSN 大于或等于累积 TSN 证实＋间隔证实块开始的 DATA 数据块，或

者是小于或等于每个间隔证实块的累积TSN证实＋间隔证实块结束的DATA数据块

都可以认为是被正确接收了。

间隔证实块开始（Gap Ack Block Start）

该字段用来指示这个间隔整数块的开始 TSN 偏移。为了计算实际的 TSN 号码必须

用累积 TSN 证实加上偏移号码。计算出来的 TSN 标识用于识别第一个在这个间隔

证实块中被收到的 TSN。

间隔证实块开始（Gap Ack Block End）

该字段用来指示这个间隔整数块的结束 TSN 偏移。为了计算实际的 TSN 号码必须

用累积 TSN 证实加上偏移号码。计算出来的 TSN 标识用于识别在这个间隔证实块

中最后收到的 TSN。

重复的 TSN（Duplicate TSN）

用来指示一个在上一个 SACK 发送后收到 TSN 重复个数。每次一个接收者收到一个

重复的 TSN（在发送 SACK 前），则把这个 TSN 加到重复的 TSN 列表中。每发送

一次 SACK 后，则把统计重复 TSN 的计数器重新置 0。

5. Heart Beat 请求（HEARTBEAT）数据块的格式

SCTP 端点通过向对端端点发送这个数据块，从而检测定义在该偶联上到特定目的

地传送地址的可达性。

HEARTBEAT 数据块的格式如图 4-10所示。

Type = 4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Chunk Flags HEARTBEAT Length

Heartbeat Information TLV (Variable-Length)

0 1 2 3

图4-10 HEARTBEAT 数据块格式


4-26

数据块类型（Type）8bit

此值为 4。

数据块标志（Chunk Flags）8bit

在发送方设置为全 0，并在发送方忽略。

HEARTBEAT 长度（HEARTBEAT Length）

设置为数据块长度的字节数，包括数据块头和 HEARTBEAT 信息参数的长度。

HEARTBEAT 信息参数（HERATBEAT Information TLV）

HEARTBEAT 参数字段包含 HEARTBEAT 信息（Heartbeat Information TLV），

HEARTBEAT 信息是一个可变长度的非透明数据结构，其信息通常只需要发送方明

白即可。HEARTBEAT 信息参数格式如图 4-11所示。

Heartbeat Info Type=1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

HB Info Length

Sender-specific Heartbeat Info

0 1 2 3

图4-11 HEARTBEAT 信息参数格式

当该 HEARTBEAT 数据块发送到目的地传送地址时，发送方特定的 HEARTBEAT信息字段（Sender-specific Heartbeat Info）通常包括关于发送方当前的时间信息。

6. Heart Beat 证实（HEARTBEAT ACK）数据块的格式

SCTP 端点在收到对端端点发来的 HEARTBEAT 数据块后，则发送该数据块作为响

应。HeartBeat 证实数据块总是向包含 HEARTBEAT 数据块的 IP 数据包中的起源 IP地址发送，来作为对该 HEARTBEAT 数据块的响应。

HEARTBEAT ACK 数据块格式如图 4-12所示。

Type = 5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Chunk Flags Heartbeat Ack Length

Heartbeat Information TLV (Variable-Length)

0 1 2 3

图4-12 HEARTBEAT ACK 数据块格式



4-27

此值为 5。

数据块标志位（Chunk Flags）8bit

在发送方设置为全 0，并在接收方忽略。

HEARTBEAT 证实长度（HEARTBEAT ACK Length）

设置为数据块长度的字节数，包括数据块头和 HEARTBEAT 信息参数的长度。

HEARTBEAT 信息参数（HEARTBEAT Information TLV）

可变长度，该字段的内容把 HEARBEAT 请求数据块中的 HEARTBEAT 信息参数作

为回送的响应，该参数字段包含一个可变长度的非透明的数据结构。

7. 中止（ABORT）数据块的格式

SCTP 端点发送 ABORT 数据块来中止到对端端点的偶联，ABORT 数据块中可以包

含原因参数来通知接收 ABORT 数据块的一方中止该偶联的原因。DATA 数据块不

能与 ABORT 数据块捆绑在一个 SCTP 分组中。SCTP 控制数据块中，除 INIT、INIT ACK、SHUTDOWN COMPLETE 数据块外的数据块都可以与 ABORT 捆绑在一个

SCTP 分组中，但这些捆绑的控制数据块都应放在 SCTP 分组中的 ABORT 数据块

之前，否则这些控制数据块会被接收方忽略。

如果一个端点收到了格式错误或与不存在的偶联相关的 ABORT 消息，则应当舍弃

该消息。此外，在任何情况下，端点收到一个 ABORT 消息后，都不能通过发送

ABORT 消息作为响应。，

ABORT 数据块的格式如图 4-13所示。

Type = 6

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Reserved Length

zero or more Error Causes

0 1 2 3

T

图4-13 ABORT 数据块格式

数据块类型（8bit）

该值为 6。


其中高 7 比特备用，在发送方设置为全 0，并在接收方忽略。当发送方由一个 TCB（Transmission Control Block）被破坏时，则 T 比特设置为 0；如果发送方没有 TCB，则 T 比特设置为 1。


4-28

长度（Length）16bit

设置为该数据块的长度，包括数据块头和所有包含的差错原因字段。

0 或多个差错原因（zero or more Error Causes）

ABORT 数据块的信息内容。

8. 关闭偶联（SHUTDOWN）数据块的格式

偶联的端点可以使用这个数据块启动对该偶联的正常关闭程序。SHUTDOWN 数据

块的格式如图 4-14所示。

Type = 7

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Chunk Flags Length=8

Cumulative TSN Ack

0 1 2 3

图4-14 SHUTDOWN 数据块格式

数据块类型（TYPE）

该值为 7。


在发送方设置为全 0，接收方忽略。

长度（Length）

指示 SHUTDOWN 数据块的长度，该字段设置为 8。

累积的 TSN 证实（Cumulative TSN Ack）

包含了在任何间隔前收到的最后一个数据块的 TSN。由于 SHUTDOWN 消息不包含

间隔证实块，因此，不能用来对收到的非连续 TSN 进行证实。

9. 关闭证实（SHUTDOWN ACK）数据块的格式

在完成了偶联关闭后，必须使用 SHUTDOWN ACK数据块确认收到的 SHUTDOWN数据块。SHUTDOWN ACK 数据块的格式如图 4-15所示。

Type = 8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1


0 1 2 3

图4-15 SHUTDOWN ACK 数据块格式


4-29

数据块标志位（Chunk Flags）：在发送方设置为全 0，并在接收方忽略。

SHUTDOWN ACK 中不再包含其他参数，因此长度设为 4。

10. 操作差错（ERROR）数据块的格式

SCTP 端点发送 ERROR 数据块向其他对端端点通知一些特定的差错情况。该数据

块中可以包含一个或多个差错原因。一般操作差错不一定是致命的。致命差错情况

的报告一般使用 ABORT 数据块。ERROR 数据块格式如图 4-16所示。

Type =9

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Chunk Flags Length

0 1 2 3

one or more Error Causes

图4-16 ERROR 数据块格式

数据块格式（Type）8bit

该值为 9。



可变长度（Length）16 位

设置为该数据块的字节数，包括数据块头和所有包含的差错原因字段的长度。

差错原因参数（Error causes）

差错原因参数包括原因编码、原因长度和原因特定的信息，格式如图 4-17所示。

Cause Code

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Cause Length

0 1 2 3

Cause-specific Information

图4-17 差错原因参数的格式

原因特定信息由原因编码确定，其对应关系如表 4-7所示。


4-30

表4-7 原因特定信息与原因编码对应关系

原因编码含义参数信息

流 ID（16bit）：包含了接收的差错的 DATA 数

据块的流 ID。

备用字段（16bit）：由发送方设为全 0，在接

收方忽略。 1

无效的流标识符：指示收到了一

个关于不存在的流的DATA数据

块

原因长度＝8

丢失的参数个数（32bit）：指示丢失的参数个

数。

丢失的参数类型（16bit）：丢失的必备参数号。2

丢失必备参数：指示一个或多个

必备的参数在收到的 INIT 或

INIT ACK 数据块中丢失。原因长度＝8＋N×2

过期测量（32bit）：包含了当前时间和 State Cookie 过期时的时间差值（用微妙表示）。该

差错原因的发送方可以通过在该字段中包含一

个非 0 的值来报告 State Cookie 过期了多长时

间。如果发送方不希望提供此信息，则该字段

设置为 0。

3 过期的 COOKIE 差错：指示收到

的有效的State Cookie已经过期

了。

原因长度＝8

4 资源耗尽：指示发送方的资源已

经耗尽，通常情况下，该差错原

因与 ABORT 数据块一起发送。

原因长度＝4

不可解析的地址（可变长度）：不能解析的完

整的地址参数或主机名参数（类型、长度和地

址值）。 5

不可解析的地址：指示发送方不

能解析特定的地址参数（即发送

方不支持该类地址类型），通常

情况下，该差错原因与 ABORT数据块一起发送。原因长度为可变长度。

不识别的数据块（可变长度）：该字段包含

SCTP 分组中不识别数据块的类型、数据块标

志和数据块长度。 6

不识别的数据块类型：如果接收

方不能识别数据块类型而且数

据块类型比特中的高位比特设

为 1，则将不识别的数据块类型

错误返回给数据块的发送方。原因长度为可变长度。

7

无效的必备参数：当一个必备参

数被设置成无效值时，则向 INIT或 INIT ACK 的生成者返回无效

的必备参数差错原因。

原因长度＝4

不识别参数（可变长度）：包含了从 INIT ACK数据块中复制的完整的不识别参数。当

COOKIE ECHO数据块的发送者希望报告不识

别的参数时，此参数通常是包含在 ERROR 数

据块中与 COOKIE ECHO 数据块捆绑在一起

发送作为对 INIT ACK 的响应。

8

不识别的参数：如果接收方不能

识别 INIT ACK 数据块中一个或

多个任选参数时，则向 INIT ACK数据块的发送方返回该参数。

原因长度为可变长度。


4-31

原因编码含义参数信息

TSN：接收到的没有用户数据的 DATA 数据块

TSN 值。 9 无用户数据：如果收到的 DATA数据块中未包含用户数据，则把

此差错原因返回给发送方。原因长度＝8

10

关闭阶段收到 COOKIE：当端点

处于 SHUTDOWN-ACK-SENT状态，收到 COOKIE ECHO 时，

则发送此差错原因。

原因长度＝4

11. 状态 COOKIE（COOKIE ECHO）数据块的格式

COOKIE ECHO 数据块只在启动偶联时使用，它由偶联的发起者发送到对端端点，

以完成启动的过程。COOKIE ECHO 必须在该偶联上发送的 DATA 数据块前发送，

但可以与其他的 DATA 数据块捆绑到同一个 SCTP 分组中。

COOKIE ECHO 数据块的格式如图 4-18所示。

Type =10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Chunk Flags Length

0 1 2 3

COOKIE

图4-18 COOKIE EHCO 数据块的格式


该值为 10。


在发送方设置为全 0，在接收方忽略。

长度（Length）16bit

该数据块长度的字节数，包括 4 字节的数据块头和 COOKIE 的长度。

COOKIE（可变长度）

该字段必须包含从前一个 INIT ACK 数据块的状态 COOKIE（State COOKIE）参数

中收到准确的 COOKIE，使用 COOKIE 时应尽可能的从小从而保证互操作性。


4-32

12. COOKIE 证实（COOKIE ACK）数据块的格式

COOKIE ACK 数据块只在启动偶联时使用，它用来证实收到 COOKIE ECHO 数据

块。这个数据块必须在该偶联上发送任何 DATA 或 SACK 数据块前发送，但这个数

据块可以与一个或多个 DATA 或 SACK 数据块捆绑在一个 SCTP 分组中发送。

如图 4-19所示，COOKIE ACK 数据块中没有任何其他参数。

Type =11

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1


0 1 2 3

图4-19 COOKIE ACK 数据块格式



13. 关闭完成（SHUTDOWN COMPLETE）数据块的格式

此数据块在完成关闭程序后用来确认收到的 SHUTDOWN ACK 数据块。

如图 4-20所示，SHUTDOWN COPLIETE 数据块中不含其他参数。

Type =14

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1

Reserved Length=4

0 1 2 3

T

图4-20 SHUTDOWN COMPLETE 数据块的格式


其中高 7 比特备用。备用比特在发送方设置全为 0，在接收方忽略。

T 比特（1 比特）

当发送方有一个 TCB 被破坏时，则该 T 比特设置为 0。如果发送方没有 TCB，则把

该比特设置为 1。

4.5.3 SCTP 端点维护的参数和建议值

1. 对应每个 SCTP 实例所需的参数

对应每个 SCTP 实例所需的参数如表 4-8所示。


4-33

表4-8 对应每个 SCTP 实例所需的参数

参数含义

偶联当前偶联列表，对应每个偶联的数据用户。

密钥端点使用密钥来计算 MAC，这应当是有足够长度的加密质量随机数，

RFC1750 对密钥的选择有一些较为有益的说明。

地址列表一组该实例绑定的 IP 地址的列表，这个参数在 INIT 或 INIT ACK 数据块

中被传递到对端端点。

SCTP 端口端点绑定的本地 SCTP 端口。

2. 对应每个偶联 SCTP 端点所需的参数

对应每个偶联 SCTP 端点所需参数如表 4-9所示。

表4-9 对应每个偶联 SCTP 端点所需的参数

参数含义

对端验证标签指收到的 INIT 或 INIT ACK 数据块中启动标签（Initiate Tag）字段中的值。

本地验证标签指发出的 INIT 或 INIT ACK 数据块中启动标签（Initiate Tag）字段中的值。

对端传送地址类别一组该实例绑定的 IP 地址的列表，这个参数在 INIT 或 INIT ACK 数据块

中被传递到对端端点。

首选通路端点绑定的本地 SCTP 端口。

全局差错计数整个偶联的所有差错计数。

全局差错门限这个门限用来控制偶联，当全局差错计数达到了这个门限，将导致偶联的

关闭或中止。

对端的 RWND 对端的 Rwnd 的当前计算值。

下一个 TSN 下一个 TSN 号码被分配给一个的 DATA 数据块，它可以在 INIT 或 INIT ACK 数据块中发送到对端，并且这个号码每分配给 DATA 数据块（通常

的情况是在发送前或者是分段时）后加 1。

最后收到的 TSN 这是最后一个按顺序收到的 TSN，这个值最初是使用对端的初始 TSN 来

设定的，并在收到的 INIT 或 INIT ACK 数据块中携带，并把该值减 1 得到。

映射数组这是一个以比特或字节定义的数组，它用来指示哪个收到的 TSN 是非连

续的（相对于最后收到的 TSN）。如果不存在着不连续的情况，即没有

收到失序的分组，这个数组将被设置为全 0。

ACK 状态这个标志位用来指示下一个收到的分组是否应当响应 SACK，其初始值为

0。

入局流一个用来跟踪入局流的数组结构，通常包含下一个希望收到的流顺序号码

的可能的流号码。

出局流一个用来跟踪出局流的数组结构，通常包含下一个希望在某个流上发送的

流顺序号码。


4-34

参数含义

Reship Queue 一个重装队列。

本地传送地址列表该偶联绑定的本地 IP 地址

偶联的 PMTU 对所有对端端点传送地址发现的最小的 PMTU（Path MTU）

说明：

对于一个给定的偶联，两个端点间使用的验证标签值在偶联的存活期间不需要改变。

但无论何时端点在清除偶联后，再重新建立到对端的偶联时则必须重新使用一个验

证标签值。

3. 对应每个传送地址所需的参数

对应于从 INIT 或 INIT ACK 中收到的对端端点地址列表中每个目的地传送地址，端

点都需要维护如表 4-10所示的参数。

表4-10 对应每个传送地址所需的参数

参数含义

差错计数对该目的地的当前差错计数。

差错门限对该目的地的当前差错门限，当差错计数到达该值时，则标记到该目

的传送地址的偶联停止。

CWND 当前的拥塞窗口。

RTO（Retransmission Timeout Value）

当前的重发超时取值。

SRTT（Smoothed Round Trip Time）当前的平滑双向时延值。

RTTVAR（RTT Variation）当前双向传播时间变化。

部分字节证实在拥塞避免模式下，CWND 增加的跟踪方法。

状态目的地的当前状态，包括 DOWN、UP、ALLOW-HEARTBEAT、NO-HEARTBEAT。

PMTU 当前已通知的通路 MTU

每个目的地的定时器针对每个目的地使用的定时器

最后使用时间指示最后向该目的地发送分组的时间，用来确定是否需要发送 HEART BEAT。


4-35

4. 需要的通用参数

出局队列：出局 DATA 数据块的队列。

入局队列：入局 DATA 数据块的队列。

5. SCTP 参数的建议值

RTO 的初始值：3s

RTO 的最小值：1s

RTO 的最大值：60s

RTO Alpha：1/8

RTO Beta：1/4

有效的 COOKIE 寿命：60s

偶联的最大重传次数：10 次

通路的最大重传次数：5 次

IINIT 的最大重传次数：8 次

HEARTBEAT 测试周期：30s

4.6 SCTP 基本信令流程

4.6.1 偶联的建立和发送流程

SCTP 端点 A 启动建立偶联，并向端点 B 发送一个用户消息，随后端点 B 向 A 发送

两个用户消息。（假定这些消息没有捆绑和分段）。信令流程如图 4-21所示。


4-36

Endpoint A Endpoint B

(1) INIT

(2) INIT ACK

(3) COOKIE ECHO

(4) COOKIE ACK

(5) DATA

(6) SACK

(7) DATA

(8) DATA

(9) SACK

图4-21 偶联建立过程消息交互图

(1) 端点 A 创建一个数据结构 TCB（传输控制块）来描述即将发起的这个偶联（包

含偶联的基本信息），然后向端点 B 发送 INIT 数据块。INIT 数据块中主要包

括如下参数：

启动标签（Initiate Tag）：对端验证标签，如设为 Tag_A。Tag_A 是从 1 到

4294967295 中的一个随机数。

输出流数量（OS）：本端点期望的最大出局流的数量。

输入流数量（MIS）：本端点允许入局流的最大数量。

说明：

对于端点 A、端点 B 而言，当收到对端端点的流信息后，都需要进行相关的检查。

如果对端的最大入局流数量比本端端点最大出局的流数量小，意味着对端端点不能

支持本端端点期望的出局流的数量，此时，本端端点可以使用对端端点最大入局流

的数量作为本端端点出局流的数量，也可以中止偶联并向 SCTP 用户报告对端端点

资源短缺。

端点 A 发送 INIT 后启动一个 INIT 定时器，并进入 COOKIE-WAIT 状态。


4-37

说明：

INIT 定时器作用是等待对端端点返回 INIT ACK 消息块。如果定时器超期仍收不到

INTI ACK 消息块，本端端点则重发 INIT 数据块，直达到最大重发的次数。

(2) 端点 B 收到 INIT 消息后，立即用 INIT ACK 数据块响应。INIT ACK 数据块中

必须带有如下参数：

目的地 IP 地址：设置成 INIT 数据块的起源 IP 地址

启动标签（Initiate Tag）：设置成 Tag_B。

状态 COOKIE（STATE COOKIE）：根据偶联的基本信息生成一个 TCB，不

过这个 TCB 是一个临时 TCB。这个 TCB 生成以后，将其中的必要信息（包含

一个 COOKIE 生成的时间戳、COOKIE 的生命期）和一个本端的密钥通过

RFC2401 描述的算法计算成一个 32 位的摘要 MAC（这种计算是不可逆的）。

必要信息和 MAC 组合成 STATE COOKIE 参数。

本端点传送地址。

最大入局流的数量。

最大出局流的数量。

(3) 端点 A 收到 INIT ACK 后，首先停止 INIT 定时器离开 COOKIE-WAIT 状态，

然后发送 COOKIE ECHO 数据块，将收到 INIT ACK 数据块中的 STATE

COOKIE 参数原封带回。最后端点 A 启动 COOKIE 定时器并进入

COOKIE-ECHOED 状态。

注意：

COOKIE ECHO 数据块能够与 DATA 数据块捆绑在一个 SCTP 分组中发送，但

COOKIE ECHO 必须是分组里的第一个数据块。除非收到返回的 COOKIE ACK 数

据块，否则发送端点不能给对端端点发送其他分组。

(4) 端点B收到COOKIE ECHO数据块后，进行COOKIE验证。将STATE COOKIE

中的 TCB 部分和本端密钥根据 RFC2401 的 MAC 算法进行计算，得出的 MAC

和 STATE COOKIE 中携带的 MAC 进行比较。如果不同则丢弃这个消息；如

果相同，则取出 TCB 部分的时间戳，和当前时间比较，看时间是否已经超过

了 COOKIE 的生命期。如果是，同样丢弃。否则根据 TCB 中的信息建立一个

和端 A 的偶联。端点 B 将状态迁入 ESTABLISHED，并发出 COOKIE ACK 数

据块。端点 B 向 SCTP 用户发送 SCOMMUNCIATION UP 通知。


4-38

注意：

COOKIE ACK 数据块能够与 DATA、SACK 数据块捆绑在一个 SCTP 分组中发送，

但 COOKIE ACK 必须是分组里的第一个数据块。

端点 A 收到 COOKIE ACK 数据块后，从 COOKIE-ECHOED 状态迁移到

ESTAABLISHED 状态，并停止 COOKIE 定时器。端点 A 使用 COMMUNICATION UP 通知 SCTP 用户偶联建立成功。

说明：

一个偶联的建立包括 4 次握手过程：INIT、INIT ACK、COOKIE ECHO 和 COOKIE ACK。

(5) 端点 A 向端点 B 发送一个 DATA 数据块，启动 T3-RTS 定时器。DATA 数据

块中必须带有如下参数：

TSN：DATA 数据块的初始 TSN。

流标识符（Stream Identifier）：用户数据属于的流，假设流标识符为 0。

流顺序码（Stream Sequence Number）：所在流中的用户数据的顺序号码。

该字段从 0 到 65535。

用户数据（User Data）：携带用户数据净荷。

(6) 端点 B 收到 DATA 数据块后，返回 SACK 数据块。SACK 数据块中必须带有

如下参数：

累积证实 TSN 标签（Cumulative TSN Ack）：端点 A 的初始 TSN。

间隔块（Gap Ack Block）：此值为 0。

端点 A 收到 SACK 数据块后，停止 T3-RTX 定时器。

(7) 端点 B 向端点 A 发送第一个 DATA 数据块。DATA 数据块中必须带有如下参

数：

TSN：端点 B 发出 DATA 数据块的初始 TSN。



假设流顺序码为 0。


(8) 端点 B 向端点 A 发送第二个 DATA 数据块。DATA 数据块中必须带有如下参

数：


4-39

TSN：端点 B 发出 DATA 数据块的初始 TSN＋1。



此时流顺序码为 1。


(9) 端点 A 收到 DATA 数据块后，返回 SACK 数据块。SACK 数据块中必须带有

如下参数：

累积证实 TSN 标签（Cumulative TSN Ack）：端点 B 的初始 TSN。

间隔块（Gap Ack Block）：此值为 0。

4.6.2 偶联关闭流程

一个端点退出服务时，需要停止它的偶联。偶联的停止使用两种流程：偶联的中止

流程（非正常关闭）和偶联的正常关闭流程。

偶联的中止（非正常关闭）可以在任何未完成期间进行，偶联的两端都舍弃数据并

且不提交到对端。此种方法不考虑数据的安全。偶联的中止步骤比较简单：发起端

点向对端端点发送 ABORT 数据块，发送的 SCTP 分组中必须填上对端端点的验证

标签，而且不在 ABORT 数据块中捆绑任何 DATA 数据；接收端点收到 ABORT 数

据块后，进行验证标签的检查。如果验证标签与本端验证标签相同，接收端点从记

录上清除该偶联，并向 SCTP 用户报告偶联的停止。

偶联的正常关闭：任何一个端点执行正常关闭程序时，偶联的两端将停止接受从其

SCTP 用户发来的新数据，并且在发送或接收到 SHUTDOWN 数据块时，把分组中

的数据递交给 SCTP 用户。偶联的关闭可以保证所有两端的未发送、发送未证实数

据得到发送和证实后再终止偶联。

Endpoint A Endpoint B

(1) SHUTDOWN

(2) SHUTDOWN ACK

(3) SHUTDOWN COMPLETE

图4-22 偶联正常关闭消息交互图

偶联的正常关闭步骤如下：

(1) 偶联关闭发起端点 A 的 SCTP 用户向 SCTP 发送请求 SHUTDOWN 原因。

SCTP 偶联从 ESTABLISHED 状态迁入 SHUTDOWN-PENDING 状态。在这

个状态，SCTP 不接受 SCTP 用户在这个偶联上的任何数据发送请求。同时等


4-40

待端点 A 所有发送未证实的数据得到端点 B 的证实。当所有端点 A 发送未证

实数据得到证实，则向端点 B 发送 SHUTDOWN 数据块。端点 A 启动

T2-shutdown 定时器进入 SHUTDOWN-SENT 状态。启动 T2-shutdown 定时

器的目的是等待端点 B 发回的 SHUTDOWN-ACK 数据块，如果定时器超时，

则端点 A 必须重新发送 SHUTDOWN 数据块。

(2) 端点 B 收到 SHUTDOWN 消息后，进入 SHOUTDOWN－RECEIVED 状态，

不再接收从 SCTP 用户发来的的新数据，并且检查数据块的累积 TSN ACK 字

段，验证所有未完成的 DATA 数据块已经被 SHUTDOWN 的发送方接收。当

端点 B 所有未发送数据和发送未证实数据得到发送和证实后，发送

SHUTDOWN ACK 数据块并启动本端 T2-SHUTDOWN 定时器，并且进入

SHUTDOWN-ACK-SENT 状态。如果定时器超时了，端点 B 则重新发送

SHUTDOWN ACK 数据块。

(3) 端点 A 收到 SHUTDOWN ACK 消息后，停止 T2-shutdown 定时器，并且向端

点 B 发送 SHUTDOWN COMPLETE 数据块，并清除偶联的所有记录。端点 B

收到 SHUTDOWN COMPLETE 数据块后，验证是否处于

SHUTDOWN-ACK-SENT 状态。如果不是处于该状态，则丢弃该数据块；如

果端点处于 SHUTDOWN-ACK-SENT 状态，端点 B 则停止 T2-shutdown 定时

器并清除偶联的所有记录，进入 CLOSED 状态。


i

目录

第 6 章 SCCP 与 TCAP 协议 ..................................................................................................6-1

6.1 概述 ................................................................................................................................... 6-1

6.1.1 SCCP 功能 .............................................................................................................. 6-1 6.1.2 SCCP 的基本业务 ................................................................................................... 6-1 6.1.3 SCCP 的应用........................................................................................................... 6-2

6.2 消息结构............................................................................................................................ 6-2

6.2.1 SCCP 消息类型 ....................................................................................................... 6-3 6.2.2 SCCP 消息的参数 ................................................................................................... 6-5 6.2.3 参数格式编码举例................................................................................................... 6-6 6.2.4 SCCP 消息的格式组成 .......................................................................................... 6-11

6.3 TCAP 协议 ....................................................................................................................... 6-15

6.3.1 概述 ...................................................................................................................... 6-15 6.3.2 消息结构 ............................................................................................................... 6-17

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 6 章 SCCP 与 TCAP 协议

6-1

第6章 SCCP 与 TCAP 协议

6.1 概述

信令连接控制部分（Signaling Connection Control Part）简称为 SCCP，在 SS7 信

令方式的分层结构中，它是用户部分之一，属第四功能组，同时为 MTP 提供附加功

能，以便通过 SS7 信令网在电信网的交换局和专用中心之间传递电路相关和非电路

相关的信息和其它类型的信息，建立无连接或面向连接的业务，构成 OSI 分层模型

中的第三层(网络层)。

6.1.1 SCCP 功能

SCCP 的目标是为下述情况提供传递数据信息的手段：

在公共信道信令网中的逻辑信令连接；

在建立或不建立逻辑信令连接的情况下，均能传递信令数据单元。

应用 SCCP 功能可在建立或不建立端到端信令连接的情况下，传递 ISDN 用户部分

的电路相关和非电路相关的信令信息。

6.1.2 SCCP 的基本业务

SCCP 的业务可分为如下 4 类：

0 类：基本无连接类

1 类：有序的无连接类

2 类：基本面向连接类

3 类：流量控制面向连接类

0、1 两类为无连接的业务，2 和 3 类为面向连接的业务。

无连接业务是用户事先不建立信令连接就可通过信令网传递信令信息。SCCP 的无

连接业务相当于数据网数据业务，0 类业务不保证消息的顺序传递，1 类业务依靠

SLS 可以保证消息按顺序传送到目的地。

面向连接业务是用户在传递数据之前，在 SCCP 之间交换控制信息，达成一种协议，

这个协议包括传递数据的路由、传送业务的类别(是基本面向连接类，还是流量控制

面向连接类)，还有可能包括传送数据的数量等。


6-2

信令的面向连接又可分为暂时信令连接和永久信令连接两种。

业务用户控制暂时信令连接的建立，暂时信令连接类似拨号电话连接。

永久信令连接由本端（或远端）O&M 功能，或者由节点的管理功能建立和控制，它

们为用户提供半永久连接，类似租用电话线路。这里所谈的面向连接指暂时信令连

接。

6.1.3 SCCP 的应用

SCCP 为多种应用协议提供传输服务，如图 6-1所示。

SCCP

TCAPISUP

SCTP

IP

MAC

MTP3

MTP2

MTP1

MTP3b

SSCF-NNI

SSCOP

ATM

M3UA

基于TDM 基于IP 基于ATM

BSSAP BSSAP+ RANAP MAP CAP

SCCP

TCAPISUP

SCTP

IP

MAC

MTP3

MTP2

MTP1

MTP3b

SSCF-NNI

SSCOP

ATM

M3UA

基于TDM 基于IP 基于ATM

BSSAP BSSAP+ RANAP MAP CAP

图6-1 SCCP 的应用

SCCP 做为消息传递的中间层，其上层用户包括 ISUP、BSSAP、BSSAP+、RANAP和 TCAP；根据传输介质的不同，其下层协议包括 MTP3、M3UA 和 MTP3b。

6.2 消息结构

SCCP 消息是 No.7 信令方式的一种消息信令单元（MSU），它的消息内容位于 MSU的信令信息字段（SIF）中。它通过 MSU 的业务信息八位位组（SIO）中的业务表

示语 SI＝0011 来标识是 SCCP 的消息，如图 6-2所示。

图 6-2中的路由标记已在 MTP 中做了介绍。消息类型采用 8 比特编码。每一编码确

定一个 SCCP 的消息。某类特定消息中规定必备的并且具有固定长度的参数放在必

备固定部分，规定必备的而长度中可变的参数放在必备可变部分，在任一特定消息

中还可以包括任选的参数。任选参数可以是固定长度的，也可以是可变长度的。如

果是长度可变的必备参数，则需要指针指出它们的位置。对任选参数不仅需要指出

任选参数的起始位置，还需要给出它们各自的编码和长度。


6-3

DPC

OPC

SLS

消息类型

长度固定的必备参数A～～～～

长度固定的必备参数F～～～～指向参数M

～～～～

～～～～指向参数 P

指向任选参数起始位

参数长度M

参数M

～～～～参数长度P

参数 P

参数的编码X

参数的长度X

参数X

～～参数的编码Z

参数的长度Z

参数Z

0 0 0 0 0 0 0 0

～～～～

～～～～

～～～～

～～～～

7 6 … 1 0

0 0 0 0 0 0 0 0

比特

BIB BSN

FIB FSN

LI

子业务字段指示语SI

SIF

ck

0 1 1 1 1 1 1 0

长度固定的必备参数A

长度固定的必备参数B

长度固定的必备参数B

图6-2 SCCP 消息格式

6.2.1 SCCP 消息类型

SCCP 的功能和程序的实现，例如在建立或不建立逻辑信令连接的情况下传递数据

信令单元，都必须传递 SCCP 的各种消息来完成。SCCP 的消息分为无连接业务的

消息和面向连接业务的消息。表 6-1给出了 SCCP 的消息和它们所对应的协议类别

和编码。


6-4

表6-1 SCCP 的消息

协议类别消息类型

0 1 2 3 编码

CR 连接请求 × × 00000001

CC 连接确认 × × 00000010

CREF 拒绝连接 × × 00000011

RLSD 释放连接 × × 00000100

RLC 释放完成 × × 00000101

DT1 数据形式 1 × 00000110

DT2 数据形式 2 × 00000111

AK 数据证实 × 00001000

UDT 单位数据 × × 00001001

UDTS 单位数据业务 × × 00001010

ED 加速数据 × 00001011

EA 加速数据证实 × 00001100

RSR 复原请求 × 00001101

RSC 复原确认 × 00001110

ERR 协议数据单元错误 × × 00001111

IT 不活性测试 × × 00010000

×：此消息可在对应的协议类别中使用。

主要的消息类型含义如下：

CR 和 CC 用来完成信令连接的建立；

(1) 在信令连接的建立过程中，由于中间节点的 SCCP 或目的地节点的 SCCP 没

有足够的资源来建立信令连接时，就要向源节点发出 CREF 消息；

(2) DT1、DT2 和 ED 是信令连接建立成功之后，传递数据的三种消息。其中 DT1

用于协议类别 2，DT2 和 ED 用于协议类别 3。DT2 和 ED 还必须分别由 AK

和 EA 来证实；

(3) RLSD 和 RLC 用来在数据传递结束后释放信令连接；

(4) RSR 和 RSC 用于协议类别 3 数据传递阶段对数据发送序号重新初始化；

(5) 在检测出任何协议错误时发送 ERR，IT 用于检验信令连接的两端是否工作；


6-5

(6) UDT、XUDT 和 UDTS、XUDTS 是无连接业务的消息。UDT 和 XUDT 用于传

送无连接业务的数据。当 UDT 和 XUDT 由于种种原因不能到达目的地时，如

果 UDT 和 XUDT 中要求返送回不能到达目的地的原因，就要向起源点发送

UDTS 和 XUDTS 以指明原因。

6.2.2 SCCP 消息的参数

SCCP 消息要完成各种功能，必须有参数来提供各种信息。例如：CR“连接请求”

消息，必须有参数“被叫用户地址”，这样 CR 才能访问到被叫用户以完成信令连

接，另外 ERR 是“协议数据单元错误”消息，在 ERR 中必须有参数“错误原因”

以表示差错的原因。若参数在某个消息中是必须具备的，称作此消息的必备参数

（M），它包括固定长度的必备参数（F）和可变长度的必备参数（V）两部分。如

果某个参数在某个消息中可有可无，称作消息的任选参数（O）。另外某种参数可

能对于某个消息中是必备参数，但在另一消息中可能是任选参数。因此，对于某一

个参数，它是必备参数还是任选参数，不是固定的，而是根据具体消息确定。表 6-2给出了 SCCP 消息的参数。

表6-2 SCCP 消息的参数

参数名编码

任选参数终了 00000000

目的地本地参考 00000001

起始地本地参考 00000010

被叫用户地址 00000011

主叫用户地址 00000100

协议类别 00000101

分段/重装 00000110

接收序号 P（R） 00000111

排序/分段 00001000

信用量（credit） 00001001

释放原因 00001010

返回原因 00001011

复原原因 00001100

错误原因 00001101

拒绝原因 00001110

数据 00001111


6-6

表 6-2中的参数的基本含义如下：

“目的地本地参考”和“起始地本地参考”唯一地确定信令连接；

(1) “被叫用户地址”和“主叫用户地址”用来识别起始/目的地信令点和（或）

SCCP 业务访问点；

(2) “协议类别”定义无连接业务和面向连接业务的四种协议；

(3) 如果网络业务数据单元（NSDU）的长度超过传送为数据的消息允许的最大长

度时，需要把网络业务数据分成几段来分别传送，到达目的地时再重新组装起

来。参数“分段/重装”的目的就是要实现这种功能。此参数只用于 DT1；

(4) “接收序号”P（R）指出期望的下一个序号，用于协议类别 3 的 DT2 和 AK

消息中，来证实远端节点已经接收到 P（R）－1 之前的全部消息；

(5) “排序/分段”是一个综合参数，它包括“分段/重装”、“发送序号”P（S）

和“接收序号”P（R）。其中“发送序号”应该在协议规定的窗口值内，以

完成协议类别 3 的流量控制；

(6) “信用量”（credit）在消息 CR 和 CC 中使用，来确定信令连接发送部分可

发多少消息，也即信令连接的窗口，实现协议类别 3 的流量控制。在数据传递

阶段，AK 消息中的“信用量”可以修改窗口；

(7) “释放原因”、“复原原因”、“拒绝原用”分别用于释放、复原、拒绝信令

连接时给出的原因。“错误原因”用于 ERR 消息中指出错误的原因。“返回

原因”用于无连接业务的 UDTS 或 XUDTS 消息中，指出消息 UDT 或 XUDT

为什么不能到达目的地；

(8) “数据”是用户要发送到目的地的网络业务数据（NSD）。

6.2.3 参数格式编码举例

地址：被叫用户地址/主叫用户地址，是可变长度参数，它的结构如图 6-3所示。

地址指示

地址

图6-3 地址结构

1. 地址指示

地址指示指出地址所包含的地址类型，如图 6-4所示。


6-7

7 6 5 4 3 2 1 0 比特

备用寻址

指示

全局码指示子系

统指

示

信令

点指

示

图6-4 地址指示

比特 0：“1”指示地址包含信令点编码

“0”指示地址未包含信令点编码

比特 1：“1”指示地址包含子系统号

“0”指示地址未包含子系统号

比特 5-2 包括全局码的指示，编码如下：

0000 不包括全局码

0001 全局码只包括地址性质指示语

0010 全局码只包括翻译类型

0011 全局码包括翻译类型、编码计划、编码设计

0100 全局码包括翻译类型、编号设计、编码设计、地址指示的性质

0101 ～国国国国

0111

1000 ～国国国国

1110

2. 扩充备用

比特 6：“0”指示选取路由应根据地址中的全局码“1”指示选取路由应根据 MTP路由标记中的 DPC 和被叫地址中的子系统号（DPC＋SSN）。

比特 7 国内备用

3. 地址

地址中各种单元出现的次序为 DPC、SSN、GT，如图 6-5所示。


6-8

DPC

SSN

GT

图6-5 地址单元的次序

信令点编码（DPC）

信令点编码参见 MTP 中的 DPC

子系统号（SSN）

子系统号用来识别 SCCP 用户功能，它是一个 8 比特编码，其编码如下：

比特：76543210

00000000 子系统不知道

00000001 SCCP 管理

00000010 备用

00000011 ISDN 用户部分

00000100 操作维护管理部分（OMAP）

00000101 移动应用部分（MAP）

00000110 归属位置寄存器（HLR）

00000111 拜访位置寄存器（VLR）

00001000 移动交换中心（MSC）

00001001 ～空空

11111110

11111111 扩充备用

全局码（GT）

全局码的格式是可变长度，下面是它的四种可能情况之一：

GT 指示语＝0001

GT 指示语＝0001 时，全局码的格式如图 6-6所示。


6-9

O/E 地址性质指示

地址信息

图6-6 GT 指示＝0001 时全局码格式

GT 指示＝0001 时，全局码的第一个八位位组的比特 6－0 是地址性质指示，编码

如下：

比特 6－0；

0000000 空闲

0000001 用户号码

0000010 国内备用

0000011 国内有效号码

0000100 国际号码

00000101 ～空空

11111111

比特 7 是奇/偶指示，编码如下：

0：偶数个地址号码

1：奇数个地址号码

GT 指示＝0001 时全局码 7 … 4 3 … 0 比特的第二个八位位组以后的信息

是地址信令，如图 6-7所示。

第二个地址信令第二个地址信令

…

第 n 个地址信令填充0(如有必要)

图6-7 地址信息

地址信令编码如下：


6-10

0000 数字 0

0001 数字 1

0010 数字 2

0011 数字 3

0100 数字 4

0101 数字 5

0110 数字 6

0111 数字 7

1000 数字 8

1001 数字 9

1010 空闲

1011 代码 11

1100 代码 12

1101 空闲

1110 空闲

1111 ST

地址是奇数个地址信令，地址信令结束后填充码 0000 插入。

协议类别和返回选择

协议类别用来定义 SCCP 的业务类别，在信令连接建立阶段，要使用“协议类别”

字段，协议类别由两端 SCCP 协商。

协议类别是 4 比特编码

比特 3210

0000 协议类别 0

0001 协议类别 1

0010 协议类别 2

0011 协议类别 3

当比特 0－3 编码指出是面向连接的协议类别（协议类别 2、3）时，比特 4－7 空闲。


6-11

当比特 0－3 编码指出是无连接的协议类别（协议类别 0、1）时，比特 4－7 编码如

下：

比特 7654

0000 没有特别选择

0001

至空闲

0111

1000 错误返回

1001

至空闲

1111

6.2.4 SCCP 消息的格式组成

前几节已经对 SCCP 消息的格式和参数作了基本介绍。每个 SCCP 消息是由不同的

参数组成的，包括必备的和可能有的任选部分组成，表 6-3给出了每个消息组成的

对应参数。


6-12

表6-3 SCCP 消息和参数对应表

消息参数 CR CC CREF RLSD RLC DT1 DT2 AK ED EA RSR RSC ERR IT UDT UDTS

目的地本地参考 M M M M M M M M M M M M M 起始地本地参考 M M M M M M M 被叫用户地址 M 0 0 M M

主叫用户地址 0 M M

协议类别 M M M 分段/重装 M 接收序号 M 排序/分段 M M 信用量（credit） M M 释放原因 M 返回原因复原原因 M 错误原因 M 用户数据 0 0 0 0 M M M 拒绝原因 M 任选参数终了 0 0 0 0

M：是必备参数（包括长度固定的和可变的） 0：是任选参数


6-13

下面举例说明消息的组成

CR 消息

连接请求 CR 消息包括：

路由标记

消息类型码

2 个指针

参见表 6-4所示消息的参数。

表6-4 CR 消息的参数

参数类型（F、V、O）长度（八位位组）

起源本地参考 F 3

协议类别 F 1

被叫用户地址 V 3（最小）

信用量（credit） 0 3

主叫用户地址 0 4（最小）

数据 0 3－130

任选参数终了 0 1

(1) UDT 消息

单位数据 UDT 消息包括

路由标记

消息类型码

3 个指针


表6-5 UDT 消息的参数


协议类别 F 1


主叫用户地址 V 2（最小）

数据 V 2－X

X：待定


6-14

(2) UDTS 消息

单位数据业务 UDTS 消息包括：

路由标记

消息类型码

3 个指针


表6-6 UDTS 消息的参数


返回原因 F 1



数据 V 2－X

X：待定

其它消息见建议 Q.713。

(3) XUDT 消息

增强型单位数据消息 XUDT 包括：

路由标记

消息类型码

4 个指针


表6-7 XUDT 消息的参数


协议类别 F 1



数据 V 2－X

任选 O 6

X：待定

(4) XUDTS 消息


6-15

增强型单位数据业务消息 XUDTS 包括：

路由标记

消息类型码

4 个指针


表6-8 XUDTS 消息的参数


返回原因 F 1



数据 V 2－X

任选 O 6

X：待定

6.3 TCAP 协议

6.3.1 概述

事务处理能力是指为各种应用和网络业务之间提供一系列的通信能力。它为大量分

散在电信网中的交换机和特种服务中心的应用提供与具体应用无关的功能和规程。

TCAP 采用 SCCP 支持的编址方式，基于 SCCP 面向连接和无连接业务。TCAP 过

程分为成分子层过程和事务处理子层过程，如图 6-8所示。


6-16

用户TC

成成子层

事务处理子层

SCCP

图6-8 TC 的结构

1. 成份子层

成成子层包括成成和对话两部分。

所谓成成就是用来传送执行一个操作的请求或应答的方式。操作是指 TC 用户的某

个特定应用需要远端同层实体执行的一个动作。一个操作由调用 ID 识别。操作

（INVOKE）共分四类：

类别 1：成功和失败都报告

类别 2：仅报告失败

类别 3：仅报告成功

类别 4：成功和失败都不报告

操作的类别是由 TC 用户决定，TCAP 部分可识别这些类别。每一个操作至多有一

个应答，应答可以是：

成功的返回结果（RESULT）

操作失败的返回差错（ERROR）

指明不能执行操作的拒绝（REJECT）

操作调用时限到（CANCEL）, 仅具有本地意义

成成部分完成 TC 用户间成成的处理包括暂留成成，根据成成携带的不同类型操作

对成成的状态机进行管理。

TC 用户之间连续地交换成成就构成了一个对话。成成是靠对话运载到远端相应的

TC 用户部分。成成子层提供对话功能，允许几个对话在两个给定的 TC 用户之间同

时进行。对话分结构化对话和非结构化对话。非结构对话（TC_UNI）发送不期待回

答的成成。结构化对话由开始、继续、结束几个过程组成，每一个对话由一个对话

ID 唯一识别。对话的基本过程如下：


6-17

对话开始（TC_BEGIN）。

(1) 对话证实（TC_CONTINUE）：第一个后向继续表明对话已建立并可继续。

(2) 对话继续（TC_CONTINUE）：TC 用户继续一个已建立的对话，运载的成成

可全双工交换。

(3) 对话结束：发送端不再发送成成也不再接收成成。对话结束有以下几种情况：

a) 预先安排结束（TC_END）：两端 TC 用户预先知道何时结束，结束只有本地意

义，不再发向远端。

b) 基本结束（TC_END）：结束本地对话，传送未决成成到远端，并通知远端 TC用户结束对话。

c) 对话终止（TC_ABORT、TC_NOTICE）：立即结束对话，终止所有未决操作，

并指明终止原因。

2. 事务处理子层

事务处理子层作为事务处理控制，通过 TC－用户间端到端的连接在事务处理子层消

息中传递成成，事务处理与成成子层的对话处理一一对应。

6.3.2 消息结构

TCAP 消息为 SCCP 用户数据，消息由信息元素构成，每一个元素具有相同的结构，

由三个字段组成，如图 6-9所示。

图6-9 TCAP 消息结构

1. 标记

用来区分类型并负责解释内容。标记由类别，格式及标记码组成，它的长度为一个

或多个八位位组，如图 6-10所示。

图6-10 标记的构成


6-18

类别编码，如表 6-9所示。

表6-9 类别编码含义

00 通用类（universal）

01 全用于类（application-wind）

10 上下文专用类（context-specific）

11 专用类（private use）

单元格式：0 代表原语；1 代表构成语。

标记码：标记码的范围是 00000~11110，如果编码是 11111，表示扩充，接

下来的八位位组若最高位是 1 表示继续扩充，若为 0 表示标记到此为止。合成

的标记由每个扩充八位位组的 0 到 6 比特组成，第一个扩充八位位组的比特 6

为最高有效位（MSB），最后的扩充八位位组比特 0 为最低有效位（LSB）。

2. 长度

是指内容的长度。长度分短、长、不定格式三种。在不定格式中用一个特定的原语

（标记是 EOC=0；长度=0; 内容缺省）表示内容结束，如图 6-11所示。


6-19

图6-11 三种长度格式

3. 内容

内容可以是一个值，与标记和长度组成原语，也可以是一个或多个信息元与标记和

长度组成构成语。内容是按标记来解释的。

4. TCAP 消息结构

TCAP 消息结构如图 6-12所示。


6-20

消息类型标记

消息总长度

事务处理部分消息单元

对话部分消息单元

成成部分标记

成成部分长度

成成类型标记

成成长度

成成部分信息单元

成成

图6-12 TCAP 消息结构

5. 事务处理部分的构成

事务处理部分的构成如表 6-10所示。

表6-10 事务处理部分的构成

消息

参数单向开始继续结束终止

起源事务处理 ID M M

目的事务处理 ID M M M

终止原因 O

对话部分 O O O O O

成成部分 M O O O M 为必备项 O 为任选项

6. 对话部分构成

非结构对话：目标识别标签（M），协议版本（M），应用上下文名称（M），用户

信息（O）。

结构对话：


6-21

① 对话请求：协议版本（O），应用上下文名称（M），用户信息（O）。

② 对话响应：协议版本（O），应用上下文名称（M），结果（M），结果来源诊

断（M），用户信息（O）。

③ 对话终止：终止来源（M），用户信息（O）。

成成部分构成

a) 调用：调用 ID（M），链接 ID（O），操作码（M），参数（O）。

b) 返回结果（最终和非最终）：调用 ID（M），序列标签（O），操作码（O），

参数（O）。

c) 返回差错：调用 ID（M），差错码（M），参数（O）。

d) 拒绝：调用 ID（M），问题码（M）。


i

目录

第 7 章 BSSAP 与 BSSAP+协议 ............................................................................................7-1

7.1 概述 ................................................................................................................................... 7-1

7.1.1 A 接口定义及功能.................................................................................................... 7-1 7.1.2 BSSAP 协议的应用 ................................................................................................. 7-1 7.1.3 协议栈结构.............................................................................................................. 7-2

7.2 BSSAP 协议介绍................................................................................................................ 7-2

7.2.1 BSSAP 消息 ............................................................................................................ 7-2 7.2.2 消息结构 ................................................................................................................. 7-3 7.2.3 BSSMAP 规程 ......................................................................................................... 7-3

7.3 BSSAP+概述...................................................................................................................... 7-6

7.3.1 接口定义及功能 ...................................................................................................... 7-6 7.3.2 BSSAP+协议的应用 ................................................................................................ 7-7 7.3.3 协议栈结构.............................................................................................................. 7-7 7.3.4 消息结构 ................................................................................................................. 7-7 7.3.5 信令流程 ................................................................................................................. 7-8

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 7 章 BSSAP 与 BSSAP+协议

7-1

第7章 BSSAP 与 BSSAP+协议

7.1 概述

BSSAP（Base Station Subsystem Application Part，基站子系统应用部分）是 GSM网络 A 接口上的应用协议。

7.1.1 A 接口定义及功能

A 接口定义为 GSM 网络子系统（NSS）与基站子系统（BSS）间的通信接口。从

系统上来讲，就是移动业务交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的接口，

物理链路采用标准的 2.048Mb/s 的数字传输链路实现。此接口传递的信息包括移动

台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。

A 接口采用了 BSSAP 协议，BSSAP 协议描述了两类消息：BSSMAP 消息和 DTAP消息，其中 BSSMAP 消息负责业务流程控制，需要相应的 A 接口内部功能模块处

理。对于 DTAP 消息，A 接口仅相当于一个传输通道，在基站子系统侧，DTAP 消

息被直接传递至无线信道；在移动交换子系统侧，DTAP 消息被传递到相应的功能

处理单元。BSSAP 协议所遵从的规范是 3GPP TS 08.08 规范。

7.1.2 BSSAP 协议的应用

MSOFTX3000 与华为公司 UMG8900 通用媒体网关一起捆绑时，可以在 GSM 系统

中组网，用作 MSC/VLR，通过 BSSAP 协议与 BSS 通信，如图 7-1所示。

MSOFTX3000

UMG8900

A

BSSAP

BSS

BSC

Mc

MSC/VLR

图7-1 BSSAP 协议的应用


7-2


A 接口协议栈结构如图 7-2所示。

BSCA

MSC Server

DTAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

BSSMAP BSSAPDTAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

BSSMAPBSSAP

BSCA

MSC Server

DTAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

BSSMAP BSSAPDTAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

BSSMAPBSSAP

图7-2 A 接口协议结构

BSSAP 用户协议包括 DTAP 和 BSSMAP 两部分，都承载在 SCCP 协议上，其底

层的信令传输协议为基于 TDM 的 MTP。

7.2 BSSAP 协议介绍

7.2.1 BSSAP 消息

根据消息功能和处理方式的不同，BSSAP 消息分为 DTAP 和 BSSMAP 两个部分。

1. DTAP 消息

DTAP（Direct Transfer Application Part，直接传输应用部分）消息分为移动管理

（MM）消息和呼叫控制（CC）消息。对于 DTAP 消息，BSSAP 协议不进行处理，

而是直接进行透明传输。

移动管理消息包括有关鉴权、CM 业务请求、业务重建、识别请求、IMSI 分离、位

置更新、MM 状态、TMSI 再分配等的消息。

呼叫控制消息包括有关提醒、呼叫进行、连接、建立、修改、释放、断开连接、通

知、状态查询、启动 DTMF，以及补充业务的 Hold、Retrieve 等的消息。


7-3

2. BSSMAP 消息

BSSMAP（Base Station Subsystem Management Application Part，基站子系统应

用管理部分消息）可以分为无连接消息和面向连接消息。

(1) 无连接消息

无连接消息包括有关(群)阻塞/解闭（Blocking and Unblocking）、切换（Handover）、资源（Resource）、复位（Reset）、寻呼（Paging）等的消息。

阻塞/解闭类消息包括阻塞、阻塞证实、解闭以及解闭证实消息；群阻塞/解闭

类消息包括群阻塞、群阻塞证实、群解闭以及群解闭证实消息。

切换类消息包括切换侯选者询问和切换侯选者询问响应消息。

资源类消息包括资源请求和资源指示消息。

复位类消息包括复位和复位证实消息。

(2) 面向连接消息

面向连接消息包括有关指配（Assignment）、切换（Handover）、清除（CLEAR）

以及鉴权（AUTHORIZATION）、加密（CIPHER）等消息。

指配类消息包括指配请求、指配完成以及指配失败消息。

切换类消息包括切换请求、切换请求证实、切换命令、切换完成以及切换失败

消息。

清除类消息包括清除请求、清除命令以及清除完成消息。

鉴权类消息包括鉴权请求、鉴权响应、鉴权拒绝消息。

加密类消息包括加密模式命令和加密模式命令完成消息。

7.2.2 消息结构

BSSAP 消息封装在 SCCP 消息的用户数据部分，消息结构如图 7-3所示。

MTP消消 SCCP消消 BSSAP消消

图7-3 BSSAP 消息结构

7.2.3 BSSMAP 规程

BSSMAP 协议主要完成以下功能流程：


7-4

1. 指配（assign）

指配的目的是保证正确的专用无线资源分配或再分配给需要它的 MS，最初的 MS随机接入和“立即指配”到一个 DCCH 上是由 BSS 自行处理而不受 MSC 的控制。

2. 阻塞与解闭（block / unblock circuit）

在指配程序中，MSC 要选择合适的地面电路。因此，BSS 如果认为某些地面电路

不能继续使用就必须通知 MSC，阻塞/解闭流程可以实现这个功能。

3. 资源指示（resource indication）

资源指示的目的是 BSS 通知 MSC：

—— 在 BSS 内空闲的可作为业务信道使用的无线资源数量；

——全部可用的无线资源（即可提供业务的或现已被指配的）数量。

这些数目不易由 MSC 从它掌握的业务情况直接导出，MSC 决定 MSC 局间切换时

需要考虑这些信息。

4. 复位（reset）

复位的目的是初始化出现故障的 BSS 或 MSC，例如，如果 BSS 出现故障并已经丢

失了有关处理的所有参考信息，则 BSS 发“复位”消息到 MSC，让 MSC 释放受

影响的呼叫，删除受影响的参考信息，并置所有与该 BSS 有关的电路为空闲状态。

若仅是 MSC 或 BSS 的局部故障，可以使用清除程序清除受影响的部分。

5. 切换要求（handover required）

由于下列原因，BSS 可以向 MSC 发送“切换要求”，要求为一个已分配了专用资

源的 MS 进行切换：

——BSS 检测到一个需要切换的消息；

——MSC 启动切换候选者询问程序，该 MS 正在等待切换；

——由于拥塞，在呼叫建立阶段需要改变服务小区，例如定向重试。

“切换要求”消息每隔一段时间重发一次，直到发生下列情况之一：

——收到从 MSC 发来的“切换命令”消息；

——收到“复位”消息；

——与 MS 的所有通信都中断，放弃此次处理；


7-5

——处理结束，如呼叫清除。

6. 切换资源分配

切换资源分配能使 MSC 根据切换的要求向目标 BSS 请求资源，目标 BSS 将预定

资源，等待一个 MS 接入到此信道。

7. 切换过程

切换过程是 MSC 指示 MS 接入另一小区的专用无线资源的过程。切换执行时，原

有专用无线资源和地面资源一直保持，直到 MSC 发来“清除命令”消息或发生复

位。

8. 无线资源和地面资源的释放

当某一处理完成后，MSC 发出一“清除命令”指示 BSS 释放无线资源，BSS 接到

命令后启动无线接口上的清除程序，然后将指配的地面电路置为空闲状态并向 MSC返回一个清除完成消息，由 MSC 释放本端的地面资源。

若由于 BSS 的原因需要释放资源，则 BSS 发一个“清除请求”通知 MSC 启动释

放流程，释放 MSC 与 BSS 相应的地面与无线资源。

9. 寻呼（paging）

对 MS 的寻呼通过 BSSMAP 用 SCCP 无连接业务传递。如果 BSS 收到无线信道接

口上的“寻呼响应”消息，则建立一个到 MSC 的 SCCP 连接，寻呼响应消息就装

载在 BSSMAP“COMPLETE LAYER 3”消息中，在这个信令连接上传递到 MSC。

10. 流量控制（flow control）

流量控制的目的是避免实体接收过多的业务而处于不稳定状态，A 接口流量控制的

实现是在话务源头处控制业务量，可提供 15 级流量控制。能够根据用户级别进行流

量控制。

11. 类标更新（classmark update）

类标更新的目的是把从 MS 的类标信息告知网络实体。一般情况下，由 BSS 从 MS收到类标信息后通知 MSC；也可能在切换完成后，MSC 通过 A 接口向新的 BSS发送相应 MS 的类标信息。

12. 加密模式控制（cipher mode control ）

加密模式控制流程允许 MSC 将加密模式控制信息传递给 BSS 并以正确的密钥启动

用户设备及信令加密设备。


7-6

13. 排队指示（queue indication）

此程序的目的是通知 MSC，BSS 要延迟分配必要的无线资源，只有当 BSS 中的业

务信道指配和业务信道切换使用排队功能时，此程序才有效。

14. 负载指示（load indication）

负载指示的目的是将一个小区的业务状况通知所有相邻的 BSS，使得一个 MSC 内

的切换业务可以得到总体控制。在一定的有效时间内，相邻 BSS 在切换时会考虑邻

近小区的业务状况。

7.3 BSSAP+概述

7.3.1 接口定义及功能

Gs 接口是 SGSN 和 MSC Server/VLR 之间的接口，由 BSSAP+协议定义了一组信

令流程，完成 SGSN 和 MSC Server/VLR 之间消息的交互功能。

Gs 接口是 UMTS 的一个可选接口。通过 Gs 接口，可以将分组域和电路域的一些功

能进行组合，有效节省无线资源。SGSN 和 VLR 互相保存对方的 ISDN 号码。在

SGSN 中，需要建立一张 RAI（Routing Area Identity）和 VLR 的对应表，在需要

建立关联时，SGSN 根据 RAI 找到相应的 VLR。

Gs 接口的交互功能包括：

非 GPRS 位置更新

显式的 GPRS 业务分离

显式的非 GPRS 业务分离

隐式的非 GPRS 业务分离

非 GPRS 业务寻呼

非 GPRS 业务提醒

MS 信息请求

MM 信息请求

SGSN 复位

VLR 复位

HLR 复位

BSSAP+协议所遵从的规范有：3GPP TS 29.018 规范以及 3GPP TS 29.016 规范。


7-7

7.3.2 BSSAP+协议的应用

BSSAP+在 MSOFTX3000 中的应用如图 7-4所示。

MSOFTX3000

Gs

BSSAP+

SGSN MSOFTX3000

Gs

BSSAP+

SGSN

图7-4 BSSAP+协议的应用


Gs 接口在物理上可以基于 MTP 链路，也可以基于 IP 链路，如图 7-5所示。SGSN作为一个信令点通过 No.7 信令网与 MSC/VLR 连接。BSSAP+使用 SCCP 的基本

无连接服务（CLASS 0）。根据 BSSAP+的业务需求，对 SCCP 和 MTP 功能有相

应的剪裁（详见 3GPP TS 29.016）。

BSSAP+

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

MSC Server(MSOFTX3000) SGSN

(a)基于TDM (b)基于IP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

SCTP

IP

MAC


M3UA

SCTP

IP

MAC

M3UA

BSSAP+ BSSAP+

SCCP

BSSAP+

SCCP

Gs Gs

BSSAP+

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1



SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

SCTP

IP

MAC


M3UA

SCTP

IP

MAC

M3UA

BSSAP+ BSSAP+

SCCP

BSSAP+

SCCP

Gs Gs

图7-5 BSSAP+协议栈结构

7.3.4 消息结构

MTP消消 SCCP消消 BSSAP＋消消

图7-6 BSSAP+在链路消息中的位置


7-8

BSSAP+信令格式简单，全部是“消息类型+消息单元”格式。消息单元采用简单的

TLV（Tag Length Value）格式。BSSAP+消息都比较短，一般不超过 100Bytes。

BSSAP+是 SCCP 的一个子系统，子系统号目前协议没有确定，可以由运营商协商

选定。

7.3.5 信令流程

1. 非 GPRS 位置更新

在以下条件下发起非 GPRS 位置更新过程：

(1) 同时发起 GPRS 附着和 IMSI 附着；

(2) MS 位置改变引起所在小区的 LAI 改变，或者发生 SGSN 之间的路由区更新；

(3) 仅仅 GPRS 附着的 MS 发起 IMSI 附着；

(4) 仅仅 IMSI 附着的 MS 发起 GPRS 附着。

其中(1)、(3)的位置更新类别为 IMSI 附着（IMSI Attach），(2)、(4)的位置更新类别

为普通位置更新（Normal Location Update）。

非 GPRS 位置更新过程导致 MSC/VLR 侧的位置更新，并导致 SGSN 与 MSC/VLR之间的关联建立，并具有 TMSI 重分配功能，MSC/VLR 可以根据 MAP 数据配置决

定是否给该用户分配新的 TMSI。联合的位置更新具有节省无线接口资源的优点。

2. 显式的 GPRS 业务分离

处于非 Gs-NULL 状态下的 MS，如果发生 SGSN 侧的 GPRS 业务分离，需要通知

MSC/VLR，MSC/VLR 将关联取消。

处于非 Gs-NULL 状态下的 MS，在以下情况下，发起显式的 GPRS 业务分离：

(1) MS 发起 GPRS 业务分离；

(2) SGSN 侧的路由区更新失败，导致 SGSN 删除用户数据；

(3) HLR 发起删除用户数据；

(4) SGSN 手工删除用户数据。

其中(1)的 IMSI 分离 GPRS 业务类别为：手机发起的 GPRS 业务分离（MS initiated IMSI detach from GPRS service）；

其中(2)、(3)的 IMSI 分离 GPRS 业务类别为：GPRS 业务不允许（GPRS services not allowed）；

其中(4)的 IMSI 分离 GPRS 业务类别为：SGSN 发起的 GPRS 业务分离（SGSN initiated IMSI detach from GPRS service）。


7-9

3. 显式的非 GPRS 业务分离

处于非 Gs-NULL 状态下的 MS，如果 SGSN 收到 IMSI 业务分离或组合的

GPRS/IMSI 业务分离，需要通知 MSC/VLR，MSC/VLR 将用户的 IMSI 业务分离，

并取消关联。

处于非 Gs-NULL 状态下的 MS，在以下情况下，发起显式的非 GPRS 业务分离：

(1) MS 发起 IMSI 业务分离；

(2) MS 发起 GPRS/IMSI 业务分离。

对于(1)，IMSI 分离类别为：手机发起的显式的非 GPRS 业务分离（Explicit MS initiated IMSI detach from non-GPRS service）；

对于(2)，IMSI 分离类别为：手机发起的显式的 GPRS/非 GPRS 组合业务分离（Combined explicit MS initiated IMSI detach from GPRS and non-GPRS services）。

对于(1)、(2)，MSC/VLR 的处理都是将用户的位置取消，但在 SGSN 侧，对于(1)则仅仅是取消关联，对于(2)则将位置取消。

4. 隐式的非 GPRS 业务分离

处于非 Gs-NULL 状态下的 MS，如果 SGSN 侧的 MS Reachable 定时器超时，需

要通知 MSC/VLR 发起 MS 隐式的 IMSI 业务分离，MSC/VLR 将用户 IMSI 业务分

离。IMSI 分离类别为：隐式的 GPRS/非 GPRS 业务分离（IMSI implicitly detached for GPRS and non-GPRS services）。

5. 非 GPRS 业务寻呼

处于非Gs-NULL状态下的MS，或者处于Gs-NULL状态而无线证实标志（Confirmed by radio contact 标志）为 FALSE 的 MS，在 MSC/VLR 侧作被叫，电路寻呼消息

通过 Gs 接口发往 SGSN，然后由 Gb/Iu 接口发往 MS。SGSN 可能的情况如下：

(1) 用户已知，SGSN 复位标志（SGSN-Reset flag）为 FALSE：

用户处于非 Gs-NULL 状态，SGSN 由 Gb/Iu 接口下发寻呼；

用户处于 Gs-NULL 状态，SGSN 向 MSC/VLR 回寻呼拒绝，原因为关联取消；

用户 PPF 标志为 FALSE，SGSN 向 MSC/VLR 回寻呼不可及。

(2) 用户已知，SGSN-Reset 标志为 TRUE：

如果寻呼请求消息中带有 LAI 消息单元，SGSN 在 LAI 下发寻呼；

如果寻呼请求消息中不带 LAI 消息单元，SGSN 在所有既属于 SGSN 也属于

VLR 的 Ra 下发寻呼。

(3) 用户未知，SGSN-Reset 标志为 FALSE：


7-10

SGSN 向 MSC/VLR 回寻呼拒绝，原因为 IMSI 未知。

(4) 用户未知，SGSN-Reset 标志为 TRUE；

与(2)的处理相同。

另外，在某一位置区（LA），可能存在一些小区不支持 GPRS 业务，SGSN 应将这

些小区组成一到多个空 RA（null RA）。如果 SGSN 要在某一 LA 发送 CS 寻呼，

SGSN 同时要在所有属于该 LA 的 null RA 发送寻呼。

6. 非 GPRS 业务提醒

如果 MSC/VLR 发现 MS 失去无线口的联系而认为 MS 不可及，MSC/VLR 应向

SGSN 发起非 GPRS 业务提醒，SGSN 收到非 GPRS 业务提醒消息后，设置该用

户的 NGAF 标志。此后，如果 SGSN 发现 MS 可及，SGSN 应向 MSC/VLR 发送一

条消息，以通知 MSC/VLR 该 MS 可及。

7. MS 信息请求

对于非 Gs-NULL 状态的 MS，MSC/VLR 可以向关联的 SGSN 发起 MS 信息请求，

请求SGSN提供用户的标识信息或位置信息。如果SGSN不能提供标识信息，SGSN应向 MS 发起识别请求。

SGSN 收到 MSC/VLR 的信息请求，请求 SGSN 提供位置信息时，2G 用户与 3G用户有所区别：

(1) 2G 用户，SGSN 返回 MS 所在的小区（CGI）以及网络最近与该用户有无线

接触的时间；

(2) 3G 用户，SGSN 返回 MS 所在的服务区（SAI）以及网络最近与该用户有无

线接触的时间，如果用户具有 Iu 接口连接，此时 SGSN 中保存的 MS 位置信

息不一定正确（用户可能发生切换，而 SGSN 中该用户的位置信息不会立即

改变），SGSN 要向 MS 发起位置报告请求。

8. MM 信息请求

对于非 Gs-NULL 状态的 MS，MSC/VLR 可以向关联的 SGSN 发起 MM 信息请求，

由 SGSN 通过 Gb/Iu 接口以及 GPRS 的广播信道发送 MM 信息，并且当用户正进

行 GPRS 业务时，可通过业务信道发送消息。如果 SGSN 中用户未知，SGSN 丢

弃该消息。

9. SGSN 复位

OMC 后台发起 SGSN 复位后，SGSN 通知所有相联的 MSC/VLR，VLR 标识 MS的“Confirmed by radio contact”为 false，并取消关联。并将 SGSN-Reset 标志


7-11

设为 TRUE，SGSN-Reset 标志被定时器监视，定时器时长略大于 MS Reachable定时器时长。SGSN-Reset 标志监视定时器超时后，SGSN-Reset 标志设为 FALSE。SGSN 复位将影响 CS 寻呼。

10. VLR 复位

VLR 复位之后，VLR 通知 SGSN，SGSN 将所有与该 VLR 建立关联的用户的

VLR-Reliable 标志设为 FALSE，并取消关联。对于 VLR-Reliable 标志为 FALSE的 MS，SGSN 收到该用户的组合的 Ra/La 更新（无论 La 是否改变）或周期性 Ra更新，SGSN 要向 MSC/VLR 发起位置更新请求。

11. HLR 复位

HLR 重启后，VLR 侧 MS 的“Location information confirmed in HLR”为 false，需要恢复 MS 在 HLR 中的位置信息，SGSN 将 NGAF 标志置位。


i

目录

第 8 章 RANAP 与 IuUP 协议 .................................................................................................8-1

8.1 概述 ................................................................................................................................... 8-1

8.1.1 Iu 接口定义及功能 ................................................................................................... 8-1 8.1.2 Iu-CS 接口协议结构................................................................................................. 8-2 8.1.3 Iu-CS 接口协议的应用 ............................................................................................. 8-3

8.2 RANAP 协议介绍 ............................................................................................................... 8-3

8.2.1 RANAP 协议栈结构 ................................................................................................. 8-3 8.2.2 RANAP 基本过程分类 ............................................................................................. 8-4 8.2.3 RANAP 基本过程描述 ............................................................................................. 8-6 8.2.4 RANAP 典型流程................................................................................................... 8-19

8.3 Iu UP 协议介绍................................................................................................................. 8-25

8.3.1 概念说明 ............................................................................................................... 8-25 8.3.2 操作模式 ............................................................................................................... 8-26 8.3.3 透明模式 ............................................................................................................... 8-26 8.3.4 预定义长度支持模式 ............................................................................................. 8-27 8.3.5 基本操作过程 ........................................................................................................ 8-31

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 8 章 RANAP 与 IuUP 协议

8-1

第8章 RANAP 与 IuUP 协议

8.1 概述

无线接入网络应用部分（Radio Access Network Application Part，RANAP）是 No.7信令系统的用户层信令，是 UMTS 陆地无线接入网（UTRAN）与核心网（CN）之

间的电路域接口（即 Iu-CS 接口）的控制面协议。同时，Iu-CS 接口使用 Iu UP 作

为用户面协议，以实现业务流的承载和传输功能。

8.1.1 Iu 接口定义及功能

Iu 接口是 UMTS 陆地无线接入网（UTRAN）与核心网（CN）之间的接口。根据提

供服务性质的不同，CN（Core Network）分为：CS（Circuit Switched）域、PS（Packet Switched）域和 BC（Broadcast）域。CS 域为用户提供电路型业务，PS 域提供分

组型业务，BC 域则提供广播类业务。与这三个逻辑上独立的 CN 域对应的 Iu 接口

分别标记为 Iu-CS、Iu-PS、Iu-BC。Iu 接口基本结构如图 8-1所示。

Core Network (CN)UTRAN

Node B

Node B

Node B

Node B

RNC

Iu Interface

“Iu-BC”

“Iu-CS”

BCDomain

CSDomain

PSDomain

“Iu-PS”

RNC

图8-1 Iu 接口基本结构

对于 RNC 与 CN 之间的 Iu 接口定义如下：

(1) 一个 RNC 与 CS 域的 CN 之间最多存在一个 Iu-CS 接口；

(2) 一个 RNC 与 PS 域的 CN 之间最多存在一个 Iu-PS 接口；

(3) 一个 RNC 与 BC 域之间可以存在多个 Iu-BC 接口。


8-2

Iu 接口实现的主要功能有：

无线接入承载（RAB）管理功能

无线资源管理功能

速率适配功能

Iu 连接管理功能

Iu 接口用户面管理功能

移动性管理功能

安全性管理功能

业务和网络接入功能

Iu 协调功能（寻呼协调和重定位协调）

8.1.2 Iu-CS 接口协议结构

3GPP 规范 25.410 描述的 Iu-CS 接口协议结构如图 8-2所示。

Q.2150.1

Q.2630.1

RANAP Iu UP ProtocolLayer

TransportNetwork

Layer

Physical Layer

TransportUser

NetworkPlane

Control Plane User Plane

TransportUser

NetworkPlane

Transport NetworkControl Plane

RadioNetwork

Layer

ATM

SSCOP

AAL5

SSCOP

SSCF-NNI

AAL2AAL5

MTP3bMTP3b

SCCP

SSCF-NNI

图8-2 Iu-CS 协议结构

根据 Iu-CS 协议垂直平面结构，Iu-CS 接口协议包括：

控制面：包括控制面信令 RANAP（TS25.413）和信令承载（TS25.412）

用户面：包括用户面协议 IuUP（TS25.415）和数据承载（TS25.414）


8-3

传输网络控制面：包括数据承载控制信令 ALCAP（ITU-T Q.2630.1 和 ITU-T

Q.2630.2）和信令承载（TS25.414）进行描述。

8.1.3 Iu-CS 接口协议的应用

MSOFTX3000在UMTS系统中用作MSC Server，是核心网控制面设备，所以 Iu-CS接口在 MSOFTX3000 只体现在控制面协议：RANAP。用户面协议（Iu UP）则体

现在媒体网关（UMG8900）与 RNC 的接口上。如图 8-3所示。

MSOFTX3000

UTRAN

RNC

Mc

UMG8900

Iu-CSRANAPRANAP

RANAPIu UP

图8-3 Iu-CS 接口协议的应用

8.2 RANAP 协议介绍

8.2.1 RANAP 协议栈结构

RANAP协议栈结构如图 8-4所示，MSOFTX3000支持两种信令承载方式：基于ATM的宽带 SS7 信令系统（SAAL-NNI、MTP3b、SCCP）和基于 IP 承载的信令传输系

统（IP、SCTP、M3UA）。


8-4

RNC

(b)基于IP

Iu-CSRNC

(a)基于ATM


Iu-CS

RANAP

SCCP

M3UA

SCTP

IP

RANAP

SCCP

MTP3B

STC

SAAL

AAL5

ATM

PL

RANAP

SCCP

MTP3B

STC

SAAL

AAL5

ATM

PL


MAC

RANAP

SCCP

M3UA

SCTP

IP

MAC

RNC

(b)基于IP

Iu-CSRNC

(a)基于ATM


Iu-CS

RANAP

SCCP

M3UA

SCTP

IP

RANAP

SCCP

MTP3B

STC

SAAL

AAL5

ATM

PL

RANAP

SCCP

MTP3B

STC

SAAL

AAL5

ATM

PL


MAC

RANAP

SCCP

M3UA

SCTP

IP

MAC

图8-4 RANAP 协议栈结构

RANAP 协议栈从层次上可以分为两部分：一部分是无线网络层的无线接入网应用

协议，采用 RANAP 协议（TS25.413）；一部分是信令承载，位于传输网络层。

8.2.2 RANAP 基本过程分类

RANAP 负责 Iu-CS 接口 CN 和 RNC 之间的信令交互，它是由一个或多个基本过程

（Elementary Procedures，简称 EPs）组合构成上节所述的各种功能。

下面从应答方式和消息传送方式对这些基本过程（EPs）进行分类。

1. 从应答方式分

RANAP 的基本过程从应答方式上可以分为三类：CLASS 1、CLASS 2 和 CLASS 3。

CLASS 1：有应答（成功/ 失败）。这种类型应答的“成功”指基本过程成功

执行并收到对端成功应答；“失败”指过程执行失败并收到对端失败应答或者

定时器超时而未收到应答。还有一种“成功和失败”的结果，是指过程发出的

不同请求得到不同的成功或失败的应答，也属于有应答的一种。

CLASS 2：无应答。这种类型的基本过程被假定为总是执行成功的。

CLASS 3：多应答（一个或多个应答）。这种类型包含多种应答，包括对基本

过程发起的请求的成功或失败的不同执行结果和此请求的临时状态信息的应

答报告。

RANAP 的 3 类基本过程的相关消息如表 8-1～表 8-3所示。


8-5

表8-1 Class 1（有应答）

应答消息基本过程起始消息

成功结果失败结果

Iu Release IU RELEASE COMMAND

IU RELEASE COMPLETE

Relocation Preparation

RELOCATION REQUIRED

RELOCATION COMMAND

RELOCATION PREPARATION FAILURE

Relocation Resource Allocation

RELOCATION REQUEST

RELOCATION REQUEST ACKNOWLEDGE

RELOCATION FAILURE

Relocation Cancel

RELOCATION CANCEL

RELOCATION CANCEL ACKNOWLEDGE

SRNS Context Transfer

SRNS CONTEXT REQUEST

SRNS CONTEXT RESPONSE

Security Mode Control

SECURITY MODE COMMAND

SECURITY MODE COMPLETE

SECURITY MODE REJECT

Data Volume Report

DATA VOLUME REPORT REQUEST

DATA VOLUME REPORT

Reset RESET RESET ACKNOWLEDGE

Reset Resource RESET RESOURCE RESET RESOURCE

ACKNOWLEDGE

表8-2 Class 2（无应答）

基本过程消息

RAB Release Request RAB RELEASE REQUEST

Iu Release Request IU RELEASE REQUEST

Relocation Detect RELOCATION DETECT

Relocation Complete RELOCATION COMPLETE

SRNS Data Forwarding Initiation SRNS DATA FORWARD COMMAND

SRNS Context Forwarding from Source RNC to CN FORWARD SRNS CONTEXT

SRNS Context Forwarding to Target RNC from CN FORWARD SRNS CONTEXT

Paging PAGING

Common ID COMMON ID

CN Invoke Trace CN INVOKE TRACE

CN Deactivate Trace CN DEACTIVATE TRACE

Location Reporting Control LOCATION REPORTING CONTROL


8-6

基本过程消息

Location Report LOCATION REPORT

Initial UE Message INITIAL UE MESSAGE

Direct Transfer DIRECT TRANSFER

Overload Control OVERLOAD

Error Indication ERROR INDICATION

表8-3 Class 3（多应答）

基本过程起始消息应答消息

RAB Assignment RAB ASSIGNMENT REQUEST

RAB ASSIGNMENT RESPONSE x N （N>=1）

2. 从消息传送方式分

从消息传送方式分，RANAP 的基本过程可以分为两类：面向连接型和无连接型。

前者在属于特定 UE 的专用信令连接上传送，后者在共同的信令连接上传送。

其中，复位（Reset）、复位资源（Reset Resource）、流量控制（Overload Control）、寻呼（Paging）采用 SCCP 无连接业务进行传递；错误指示（Error Indication）按

具体情况决定采用无连接业务还是面向连接业务；其它流程采用面向连接业务。

面向连接的消息都是特定 UE 与网络间的消息，如 UE 的位置更新流程，呼叫流程；

无连接消息是与系统维护管理有关的消息，影响部分或所有的 UE 用户。

RANAP 无连接消息大多是可以上下行双向的（PAGING 消息除外），面向连接的

消息大多是单向的（ERROR INDICATION 和 DIRECT TRANSFER 消息除外）。

8.2.3 RANAP 基本过程描述

1. RAB 指配（Radio Access Bearer Assignment）

RAB 指配由 CN 侧发起，但 CN 只是确定 RAB ID 的值和相关的 RAB 参数，由 RNC执行请求，分配用户面资源，并利用一个或多个应答向 CN 返回结果。消息流程如

图 8-5所示。


8-7

RNC CN

RAB Assignment Request

ERQ ( Q.2630.1消消)

ECF ( Q.2630.1 消消)

RAB Assignment Response

**

*

图8-5 RAB 指配消息流程

说明：

*：Q.2630.1 消息只有在 Iu-CS 接口才有，Iu-PS 接口是没有的。 **：表示可能有多个响应。

具体流程如下：

(1) CN 发出请求（可在一个消息中对多个 RAB 进行请求），并启动定时器

TRABAssgt。RNC 接到请求后，执行请求，把暂时不能处理的请求放入队列，

在第一个返回的 RAB 指配响应中必须包含 CN 请求的 RAB 的情况。

(2) 如果队列中没有 RAB，CN 在接到第一个 RAB 指配响应后终止 TRABAssgt，

并结束无线接入承载分配过程；如果有队列，RNC 启动定时器 TQEUING，

并将 RAB 排队的执行结果通过 RAB 指配响应返回给 CN（可以一个一个返回

或一次返回多个 RAB 的结果）

(3) 若 RNC 在 TQEUING 到之前执行完排队的 RAB，则停止 TQEUING 计时，返

回 RAB 指配响应，结束无线接入承载分配过程；若 TQEUING 到而 RNC 未

执行完队列中的 RAB 分配请求，则 RNC 结束队列执行，返回 RAB 指配响应，

结束无线接入承载分配过程。

(4) 若 CN 在 TRABAssgt 到之前收到所有的排队的 RAB 的执行结果，则停止

TRABAssgt 计时，结束无线接入承载分配过程；若 TRABAssgt 到而未收到所

有的排队 RAB 的执行结果，结束无线接入承载分配过程，并认为未返回结果

的 RAB 执行失败。


8-8

2. RAB 释放请求（RAB Release Request）

RNC 使用该过程向 CN 请求对相应 RAB 资源的释放，属于无应答、面向连接型基

本过程。消息流程如图 8-6所示。

当 RNC 侧检测到 RAB ID 对应的用户面资源发生了故障，一般情况下会向 CN 发起

RAB 释放请求消息。

CN

RABRELEASE REQUEST

RNC

图8-6 RAB 释放请求消息流程

3. Iu 释放请求（Iu Release Request）

该过程用于 RNC 向 CN 请求释放和特定 UE 连接的 Iu 资源。这是由于 UTRAN 的

原因引起的，如“操作用户干预”、“用户休止”、“RNC 和 UE 的连接丢失”等。

Iu 释放请求过程属于无应答、面向连接型。消息流程如图 8-7所示。

CNRNC

IU RELEASE REQUEST

图8-7 Iu 释放请求消息流程

若一个 UE 存在两个 Iu 连接，则该消息发给和要释放的 Iu 连接相对应的 CN 域。

4. Iu 释放（Iu Release）

该过程用于释放 Iu 连接以及与此 Iu 连接有关的 UTRAN 端的资源，属于有应答、面

向连接型。

此过程由 CN 发起，发起原因至少包含如下：

UE 和 CN 间事务结束；

CN 接收到了 Iu Release Request 消息；

SRNS 的重定位结束。

该过程的消息流程如图 8-8所示。


8-9

CNRNC

IU RELEASE COMMAND

IU RELEASE COMPLETE

图8-8 Iu 释放消息流程

5. SRNS 的重定位（Relocation）

该过程用于将 SRNS（Serving RNS）从一个 RNS 重定位到另一个 RNS，这个过

程可以分为重定位准备、重定位资源分配、重定位检测、重定位完成几个阶段，另

外还包括重定位取消过程。

(1) 重定位准备（Relocation Preparation）

重定位消息流程如图 8-9、图 8-10所示。

CNSource RNC

RELOCATION COMMAND

RELOCATION REQUIRED

图8-9 重定位准备流程（成功情况）

CNSource RNC

RELOCATION PREPARATIONFAILURE

RELOCATION REQUIRED

图8-10 重定位准备流程（失败情况）

具体流程解释如下：

成功情况

Source RNC 向 CN 发出 RELOCATION REQUIRED 消息请求重定位并告之原因，

启动定时器 TRELOCprep。CN端成功处理请求后，返回RELOCATION COMMAND


8-10

消息，终止这个重定位准备过程。如果此时 Source RNC 已经准备好，它就可以触

发这个 SRNS 的重定位执行动作。

失败情况

若 CN 或目标 RNC（Target RNC）不能接受这个重定位请求或者这个过程中任何

环节失败，则 CN 向 SRNC 返回 RELOCATION PREPARATION FAILURE 消息，

如果 CN 与 Target RNC 已经建立了 Iu 连接，则 CN 向 Target RNC 发送 Iu 释放消

息，原因为“重定位取消”。终止该过程，继续使用以前的 Iu 连接。

若 Source RNC 在 TRELOCprep 到而未收到 CN 对 RELOCATION REQUIRED 消

息的响应，则向 CN 开始重定位取消过程。

(2) 重定位资源分配（Relocation Resource Allocation）

该过程用于为某一重定位过程分配目标 RNS 资源，协调与特定 UE 的 Iu 连接资源，

属于有应答、面向连接型过程。消息流程如图 8-11、图 8-12所示。

CNTarget RNC

RELOCATION REQUESTACKNOWLEDGE

RELOCATION REQUEST

图8-11 重定位资源分配流程（成功情况）

CNTarget RNC

RELOCATION FAILURE

RELOCATION REQUEST

图8-12 重定位资源分配流程（失败情况）

具体流程解释如下：


8-11

成功情况：CN 向 Target RNC 发起重定位请求，此请求中带有一系列 Target

RNC 所需建立的资源参数，启动 TRELOCalloc。Target RNC 检查 CN 所请

求资源的可用性，然后进行资源的建立，当所有的资源包括用户面的设置都已

经成功建立后，返回重定位请求证实消息（RELOCATION REQUEST

ACKNOWLEDGE），终止该过程。

失败情况：若 Target RNC 不能接受这个重定位请求或者这个过程中任何环节

失败，则 Target RNC 返回重定位失败消息（RELOCATION FALIURE），CN

接收此消息后，终止 TRELOCalloc，并释放与 Target RNC 相关的资源。

(3) 重定位检测（Relocation Detect）

该过程用于 Target RNC 向 CN 指示已经检测到重定位的执行，属于无应答、面向

连接型过程。消息流程如图 8-13所示。

CNTarget RNC

RELOCATION DETECT

图8-13 重定位检测流程

当 Target RNC 收到重定位执行触发后，向 CN 发重定位检测消息（RELOCATION DETECT），并开始 SRNC 角色。CN 收到重定位检测消息后，将用户面从 SRNC切换到 Target RNC。

(4) 重定位完成（Relocation Complete）

该过程用于 RNC 向 CN 指示已经完成 SRNS 重定位，属于无应答、面向连接型过

程。消息流程如图 8-14所示。

CNTarget RNC

RELOCATION COMPLETE

图8-14 重定位完成流程


8-12

当新的 SRNC-ID 和 S-RNTI（Serving RNC Radio Network Temporary Identity）已

经通过无线协议成功地与 UE 交换时，Target RNC 将向 CN 返回重定位完成消息，

并终止整个重定位过程。CN 收到重定位完成消息后，开始释放与 SRNC 的连接。

(5) 重定位取消（Relocation Cancel）

该过程用于源 RNC 取消一个正在进行的 SRNS 重定位过程，发生在重定位准备过

程后，属于有应答、面向连接型过程。

该基本过程有两个发起原因：

若源 RNC 在 TRELOCprep 到而未收到重定位请求消息，则向 CN 开始重定位

取消过程；

由于 UE 的原因，源 RNC 主动发出该消息。

源 SRNC 发出重定位取消消息后终止 Relocation 过程；CN 收到重定位取消消息后，

终止 Relocation Prepare 过程。消息流程如图 8-15所示。

CNSource RNC

RELOCATION CANCELACKNOWLEDGE

RELOCATION CANCEL

图8-15 重定位取消流程

6. 寻呼（Paging）

该过程用于 CN 对一个特定的 UE 发寻呼消息，属于无应答、无连接型。

当 UE 处于空闲模式时，将利用公共的寻呼信道进行寻呼；当 UE 已经有 RRC（Radio Resource Control）连接时，将在其专用的 RRC 连接上进行寻呼。

消息流程如图 8-16所示。

CNRNC

PAGING

图8-16 寻呼流程


8-13

7. 公共 ID（Common ID）

该过程用于在 UE 建立 RRC 连接之后，将 UE 的通用标识符（如 IMSI）与 RRC 连

接相关联并在 RNC 中保存起来，便于以后寻呼消息在 RRC 连接上的传输，属于无

应答、面向连接型。消息流程如图 8-17所示。

CNRNC

COMMON ID

图8-17 COMMON ID 流程

在 RNC 与 CN 建立连接之后，CN 要尽快将 UE 的公共 ID 通知给 RNC。这样，当

UE 与 CN 中的一个域（如 PS 域）已经建立呼叫之后，若另一个域（如 CS 域）要

寻呼此 UE，RNC 就通过此 UE 的 COMMON ID 找到对应的 PS 域的 RRC 连接（对

于同一个 UE 来说，PS 与 CS 总是共用同一个 RRC 连接的），然后在此 RRC 连

接专用信道上将此 PAGING 消息下发给 UE。

若 RNC 不支持此功能，在上述情况下，RNC 就将 PAGING 从公共寻呼信道下发，

这样，UE 检测不到此 PAGING 消息，就导致寻呼失败。

8. 对 UE 活动的追踪（CN Invoke Trace）

该过程用于通知 RNC 对特定 UE 的活动进行追踪，并将结果报告给指定的操作维护

中心（OMC），属于无应答、面向连接型过程。消息流程如图 8-18所示。

CNRNC

CN INVOKE TRACE

图8-18 UE 活动的追踪流程

9. 安全模式控制（Security Mode Control）

该过程用于 CN 向 UTRAN 传送进行加密和一致性保护的信息。UTRAN 在之后的

RAB 连接建立、重定位等过程中将使用这些算法。该过程属于有应答、面向连接型。

消息流程如图 8-19、图 8-20所示。


8-14

CNRNC

SECURITY MODECOMMAND

SECURITY MODECOMPLETE

图8-19 安全模式控制流程（成功情况）

CNRNC

SECURITY MODECOMMAND

SECURITY MODEREJECT

图8-20 安全模式控制流程（失败情况）

10. UE 位置报告控制（Location Reporting Control）

该过程用于 CN 要求 RNC 提供对特定 UE 的位置报告，控制参数包括开始报告、修

改报告和停止报告等类型，属于无应答、面向连接型过程。消息流程如图 8-21所示。

CNRNC

LOCATION REPORTINGCONTROL

图8-21 UE 位置报告控制流程


8-15

11. UE 位置报告（Location Report）

该过程用于 RNC 向 CN 报告与 CN 有连接的 UE 位置，报告由位置报告控制消息

（LOCATION REPORT CONTROL message）来进行控制，属于无应答、面向连

接型过程。消息流程如图 8-22所示。

CNRNC

LOCATION REPORT

图8-22 UE 位置报告流程

12. UE 初始数据传输（Initial UE Message）

该过程用于当 Iu 信令连接由 RNC 建立时，RNC 用该消息把从 UE 传来的第三层的

空中接口初始消息（NAS-PDU）透明传输给 CN，属于无应答、面向连接型过程。


CNRNC

INITIAL UE MESSAGE

图8-23 UE 初始数据传输流程

RNC 不分析该初始化消息的内容，只是在其上添加一些信息，形成初始 UE 消息

（INITIAL UE message）后再传给 CN。

13. 直接传输（Direct Transfer）

该过程用于 UTRAN 将 UE 与 CN 之间的信令消息透明地通过 Iu 接口传输，RNC 不

作任何处理。UE-CN 的信令消息作为直接传输消息（DIRECT TRANSFER message）的一个参数来传送。

该过程属于无应答、面向连接型过程。消息流程如图 8-24、图 8-25所示，包括 CN发起和 UTRAN 发起两种直接传输过程。


8-16

CNRNC

DIRECT TRANSFER

图8-24 CN 发起的直接传输流程

CNRNC

DIRECT TRANSFER

图8-25 UTRAN 发起的直接传输流程

14. 流量控制（Overload Control）

当 RNC 和 CN 间的信令流量过载时，由过载方发起该过程，对方根据一定的算法进

行信令流量的控制，如限制 UE 的呼叫接入或限制下发寻呼或切换请求等消息，以

适当减少 RNC 或 CN 的业务处理量，保证系统的正常运行。在此控制过程中 RNC与 CN 处于平等地位，即两侧都可以发起此过程。

该过程分为 CN 侧过载流量控制和 UTRAN 侧过载流量控制两种情况，属于无应答、

无连接型。消息流程如图 8-26、图 8-27所示。

CNRNC

OVERLOAD

图8-26 CN 侧过载流量控制流程

CNRNC

OVERLOAD

图8-27 UTRAN 侧过载流量控制流程


8-17

CN 侧的流量控制主要控制处理器的过载；UTRAN 侧流量控制主要控制处理器的过

载和 UE 传送信令能力的过载。

15. 复位（Reset）

复位（Reset）只针对 RNC 或 CN 上所有的 Iu 接口的事务处理。当发生复位后，所

有的呼叫连接都被拆除（已经建立的或正在建立的），并且在复位保护时间内不接

受 UE 的呼叫消息。消息流程如图 8-28、图 8-29所示。

CNRNC

RESET

RESET ACKNOWLEDGE

图8-28 CN 发起的复位流程

CNRNC

RESET

RESET ACKNOWLEDGE

图8-29 UTRAN 发起的复位流程

源端发出 RESET 消息，同时启动定时器 T（RafC）或 T（RafR）；对端接收到 RESET消息后，接收端将释放被影响的 RABs，然后返回复位确认消息。

16. 复位资源（Reset Resource）

复位资源是针对 RNC（或 CN）上的部分 Iu 连接。当 RNC 或 CN 发现一些连接状

态异常时，就发起复位资源流程。消息流程如图 8-30、图 8-31所示。


8-18

CNRNC

RESET RESOURCE

RESET RESOURCEACKNOWLEDGE

图8-30 CN 发起的复位资源流程

CNRNC

RESET RESOURCE

RESET RESOURCEACKNOWLEDGE

图8-31 RNC 发起的复位资源流程

17. 错误指示（Error Indication）

当一个节点对接收到的消息出错但无法以适当的失败信息表达时，它就启动这个错

误指示过程用于报告在收到的信息中检测的到的错误。

如果错误情况的出现是由于接收到专用信令的消息，则此过程属于无应答、有连接

型；否则是无应答、无连接过程。消息流程如图 8-32、图8-33所示。

CNRNC

ERROR INDICATION

图8-32 CN 发起的错误指示流程


8-19

CNRNC

ERROR INDICATION

图8-33 UTRAN 发起的错误指示流程

18. 对 UE 活动的追踪（CN Invoke Trace）

该过程用于通知 RNC 对特定 UE 的活动进行追踪，并将结果报告给指定的操作维护

中心（OMC），属于无应答、面向连接型过程。消息流程如图 8-18所示。

19. CN 去活跟踪（CN Deactivate Trace）

该过程用于通知 RNC 对特定 UE 的活动停止追踪，属于无应答、面向连接型过程。


CNRNCCN DEACTIVATETRACE

图8-34 CN 去活跟踪流程

8.2.4 RANAP 典型流程

本节在 RANAP 基本流程的基础上对 Iu 接口上的几个典型流程信令综合描述，使读

者对 RANAP 基本过程的应用有所了解。

下面将分别给出电路域位置更新、移动主叫、移动被叫、重定位和重定位失败等典

型流程的描述。

1. Iu-CS 接口位置更新流程

图 8-35是一个典型的位置更新流程。位置更新流程是面向连接的流程。


8-20

RNC CNSCCP : CR( Initial UE Message (location update request))

SCCP : CC

Security Mode Complete

Direct Transfer( location update accept)

Direct Transfer( TMSI reallcoate complete)

Iu Release Command

Iu Release Complete

SCCP : RLSD

SCCP : RLC

Direct Transfer( Auth. request)

Direct Transfer(Auth. response )

Security Mode Command 数数数数数数

连连连连数数

连连连连数数

图8-35 Iu 接口位置更新流程

位置更新流程的作用：

(1) 将 UE 在 HLR 中的用户签约信息插入 VLR 中：如用户签约的业务（电信业

务、补充业务）。

(2) 位置更新是 UE 作主叫或被叫的前提。UE 作主叫或被叫，VLR 中必须有该用

户的数据：是否签约了某项业务（如 SMS），是否登记/激活了呼叫闭锁、前

转等补充业务等。

(3) UE 作为被叫时，MSC Server/VLR 保存其 LAI 便于下发寻呼消息，HLR 保存

UE 所在的 MSC/VLR 号码，以获取提供漫游号码。

2. Iu-CS 接口移动主叫流程

Iu 接口移动主叫流程如图 8-36所示。


8-21

RNC CN

Initial UE Message (cm service request)

SCCP : CC

RAB 指指指指

Direct Transfer( call proceeding )

Direct Transfer( alerting)

Direct Transfer ( disconnect : 被被被被被 )

Direct Transfer( connect ack )

Common ID

鉴鉴鉴鉴指指

Direct Transfer ( setup )

Direct Transfer( connect )

通通通

Direct Transfer ( release )

Direct Transfer ( release complete )

Iu 连连/ SCCP 连连

图8-36 Iu-CS 接口移动主叫流程

UE 主叫流程与 GSM 的 MS 主叫流程基本一致，具体流程如下：

(1) UE 发起呼叫的初始消息含在 Initial UE message 消息的 NAS-PDU 中；

(2) Iu 接口连接建立之后，CN 可以发起 Common ID 流程，用于寻呼协调；

(3) CN 判断此 UE 是否有权限接入：若可以接入，则通过触发鉴权/加密流程（与

位置更新流程中的对应流程是一致的）表示允许，或直接下发 Direct Transfer

（Cm service accept），否则，CN 发起 Iu 释放流程；

(4) 被叫号码在 Direct Transfer（Setup）消息中发送给 CN，CN 通过号码分析决

定呼叫的属性：是出局呼叫 PSTN，还是局内呼叫等；

(5) 被叫号码分析成功后，CN 下发 Call proceeding，并启动 RAB 指配流程（参

考前文“RAB 指配”流程图）；

(6) 被叫用户振铃后，CN 向 UE 发送 Alerting 消息；

(7) 被叫用户摘机后，CN 向 UE 发送 Connect 消息；

(8) UE 收到 Connect 消息之后，回送 Connect Ack 消息，接通呼叫；

(9) 呼叫结束时，若主叫 UE 先挂机，则主叫 UE 向 CN 发送 Disconnect 消息；若

被叫先挂机，则 CN 向主叫 UE 发送 Disconnect 消息。


8-22

3. Iu-CS 接口移动被叫流程

Iu 接口移动被叫流程如图 8-37所示。

RNC CN

SCCP : CR(Initial UE Message (paging response))

SCCP : CC

RAB 指指指指

Direct Transfer( call confirmed )

Direct Transfer( alerting)

Direct Transfer ( disconnect : 被被被被被 )

Direct Transfer( connect ack )

Common ID

鉴鉴鉴鉴指指

Direct Transfer ( setup )

Direct Transfer( connect )

通通通

Direct Transfer ( release )

Direct Transfer ( release complete )


Paging

图8-37 Iu-CS 接口移动被叫流程


(1) CN分析被叫所在的UE是否在本CN范围内，是则下发无连接的Paging消息；

(2) UE 监听到寻呼自己的消息后，通过 RNC，以 paging response 消息发起连接

建立；

(3) CN 可以发起 Common ID 以支持 RNC 的寻呼协调；

(4) CN 下发 setup 消息，带上主叫号码（若 UE 有 CLIP 业务）；

(5) CN 收到 UE 的 call confirmed 消息后，启动 RAB 指配流程（参考前文“RAB

指配”流程图）；

(6) 被叫用户振铃后，UE 向 CN 发出 Alerting 消息；

(7) 被叫用户接听，UE 向 CN 发出 Connect 消息；

(8) CN 回送 Connect Ack 消息，呼叫接通；

(9) 挂机的消息流程同移动主叫的相应流程。


8-23

4. 同一 CN 内 RNC 间的切换流程

图 8-38是为同一个 CN 内两个 RNC 之间的切换流程。

TRNC

Relocation Required

Relocation Command

Relocation Prep. FailureRelocation Failure

Relocation Request

SCCP CC

Relocatin Req. Ack

Relocation Detect

Relocation Complete


SRNC CN连连连连连连

Relocation Cancel

Relocation Cancel Ack.

图8-38 CN 内部 RNC 切换流程

图 8-38中，实线所示流程为正常的切换流程，虚线所示流程为异常流程。

切换成功之后，CN 应该向切换源侧发起 Iu 释放流程；若 CN 超时没有向 RNC 发起

Iu 释放流程，源侧 RNC 应该主动发起 Iu 释放请求。

说明：

在 CN 之间的切换流程中，Iu 接口的消息流程是一致的。不同之处在于 CN 之间多

了一个 E 接口消息流程（实际上是由 MAP 协议带的 RANAP 消息）。

5. 重定位目标 RNC 资源分配失败流程

图 8-39是为重定位目标 RNC（Target RNC）资源分配失败流程。


8-24

RNC2

Relocation Required

Relocation Prep. Failure Relocation Failure

Relocation Request

SCCP CC


RNC1 CN

连连连连连连

呼被呼呼呼呼呼呼呼

图8-39 重定位目的侧资源分配失败流程


(1) 重定位 Target RNC 资源分配失败，Target RNC 向 CN 发起 Relocation

Failure 消息；

(2) CN 收到上述消息之后，向源 RNC 发起 Relocation Prep. Failure 消息；

(3) 重定位 Target RNC 的 Iu 连接释放掉，呼叫在源侧继续保持。

6. 源侧主动取消重定位流程

图 8-40是为源侧主动取消重定位流程。

RNC2

Relocation Required

Relocation Command

Relocation Request

SCCP CC Relocatin Req. Ack


RNC1 CN连连连连连连

Relocation Cancel

Relocation Cancel Ack.

呼被呼呼呼呼呼呼呼

图8-40 源侧主动取消重定位流程


(1) 重定位取消可以发生在重定位准备（Relocation Preparation）流程的过程中，

或在重定位准备流程之后。也就是说，Relocation Cancel 消息可以在收到 CN


8-25

的 Relocation Command 之前发送，或在 CN 下发 Relocation Command 消

息之后，RNC 发送 Relocation Cancel 消息；

(2) 源侧 RNC 发起 Relocation Required 流程之后，若没有收到 CN 的重定位取消

或重定位命令，不能连续发起第 2 次 Relocation Required 流程。

8.3 Iu UP 协议介绍

8.3.1 概念说明

Iu UP 是 Iu 接口的无线网络层用户面协议，通常用来传输与 RAB（Radio Access Bearers，无线接入承载）相关的用户数据。一个 Iu UP 的实例与并且仅能够与一个

RAB 相关，对于终端用户来说，如果同时建立了多个 RAB，则需要同时有相同数量

的多个 Iu UP 实例。

当 RAB 需要在 Iu UP 中传输用户数据时，Iu UP 协议实例应存在于每个 Iu 接口访

问点。这些 Iu UP 实例应同相关的 RAB 一起建立、重定位及释放。Iu UP 所定义的

对等协议实例完成的 RAB 功能将根据 Iu UP 的操作模式不同而不同。

Iu UP 协议的逻辑位置及数据流示意图如图 8-41所示。

RadioProtoc-

ols

RadioProtoc-

ols

Iu UP

UserPlaneData

BearersProtocols

Iu UP

UserPlaneData

BearersProtocols

TransportLayer

NASData

Streams

NASData

StreamsNon-Access Stratum

Access StratumUE UTRAN CNIuUu

图8-41 Iu UP 逻辑位置和数据流示意图

Iu UP 协议定义的操作模式是由 RAB（Radio Access Bearer）来决定的，而不是核

心网络或者某些业务，从而保证 RAB 对 QoS 的需求。Iu UP 协议的数据包类型根

据 Iu UP 协议的具体操作模式来决定，不同的操作模式对应的数据包结构是不一样

的。

在 Iu UP 支持模式下，当一个呼叫满足 TrFO 条件时，MGW 的 Iu UP 实例可以使用

也可以不用（在某个稳定呼叫态下）。这样，和 RAN 侧 Iu UP 直接对话的 UP 实例


8-26

可以位于另外的 RAN 里，也可以位于 CN 中除与 RAN 直接连接的 MGW 外的其它

节点里。

8.3.2 操作模式

Iu UP 定义了两种操作模式，操作模式在 RAB 的基础上激活，而不是在 CN 域或者

业务（电信）基础上。Iu UP 的操作模式确定了是否提供以及提供哪些特性来满足

RAB QoS 的要求。

Iu UP 的两种操作模式分别为：

透明模式（Transparent Mode，TrM）

预定义长度支持模式（Support Mode for predefined SDU size，SMpSDU）

Iu UP 实例的操作模式由 CN 根据 RAB 特性在 RAB 建立期间决定，是同相关 RAB的特性捆绑在一起，除非 RAB 更改，否则不能改变。它在每个 RAB 分配和重定位

期间，通过无线网络层的控制面指示，然后在用户面建立期间，内部通知 Iu UP 协

议层更改其操作模式或者相关参数。

说明：

面向电路域的 Iu 接口用户平面主要采用的是支持模式，需要 Iu 用户平面协议完成

特定的处理，所以 Iu 用户平面协议（Iu UP 协议）更多体现为电路域的 Iu 用户面协

议。

8.3.3 透明模式

透明模式（Transparent Mode，TrM）下，除了传输用户数据外，不需要 Iu UP 协

议的特别属性。Iu UP 的透明操作模式如图 8-42所示。


8-27

Iu UPLayer in

transparentMode

TNL-SAP

RadioInterfaceProtocols

Iu UPLayer in

transparentMode

TNL-SAP

RNL-SAP Non AccessStratum

Access Stratum

UTRAN CNIu Interface

TNL-SAP: Transport Network Layer-Service Access PointRNL-SAP: Radio Network Layer-Service Access Point

CN: Core NetworkUTRAN: UMTS Terresttrial Radio Access Network

图8-42 Iu UP 透明操作模式示意图

在这种模式下，Iu UP 实例在 Iu 接口上与其对等实例不进行任何 Iu UP 协议信息的

交换，即不发送 Iu UP 帧。此时通过 Iu UP 协议层的数据是在高层与传输网络间交

换的 PDU。

透明模式的 Iu UP 层位于 Iu 用户面，用于在 Iu 接口透明传送数据。两层通过 SAP 传送 NAS （Non Access Stratum）数据流。

透明模式下，Iu UP 层连接的是传输网络和高层。Iu UP 层是一个空层，NAS 数据

流 PDU 通过它，在高层与传输层间进行传输。

透明模式 Iu UP 层利用传输层提供的业务，在 Iu UP 接口传输 Iu UP PDU。

透明模式 Iu UP 协议层的业务主要是实现用户数据的传输。

透明模式的 Iu UP 协议层需要 Iu UP 传输层提供的业务为用户数据的传输。

8.3.4 预定义长度支持模式

预定义长度支持模式（Support Mode for predefined SDU size，SMpSDU）用于支

持这样的 RAB，即除了传输用户数据之外，还需要使用 Iu UP 的特别属性。在这种

操作模式下，对等 Iu UP 实例交换 Iu UP 帧，而在透明模式下，没有 Iu UP 帧生成。

Iu UP 层支持模式的功能模型如图 8-43所示。


8-28

Iu UPLayer insupportMode

TNL-SAP

RadioInterfaceProtocols

Iu UPLayer insupport Mode

TNL-SAP

RNL-SAP Non AccessStratum

Access Stratum

UTRAN CNIu Interface

TNL-SAP: Transport Network Layer-Service Access PointRNL-SAP: Radio Network Layer-Service Access Point

CN: Core NetworkUTRAN: UMTS Terresttrial Radio Access Network

supportMode

Function

supportMode

Function

Iu UPFrame

图8-43 Iu UP 预定义长度支持模式

预定长度支持模式下 Iu UP 协议对应的 RAB，以某些特有的方式对 Iu UP 甚至空中

接口协议进行约束。如某些 RAB 可以有预定义的可变速率。

预定义长度支持模式下 Iu UP 的操作包括：

支持在 UP 中进行帧处理的数据流。

通过 SAP 传送 NAS 数据流。

预定义长度支持模式下 Iu UP 层的接口：

作为接入层的一部分，Iu UP 层提供处理 NAS 数据流所必需的业务与功能。

Iu UP 通过用于信息传输的专用 SAP 向 UP 高层提供业务。

Iu UP 使用传输层提供的业务，通过 Iu 接口提供 Iu UP PDU 的传输。

预定义长度支持模式需要如下功能以支持该业务：

传输用户数据

初始化

速率控制

时间对准

错误事件处理

帧质量分类

Iu UP 预定义长度支持模式传输网络层向 Iu UP 协议层提供传输用户数据功能。Iu UP 协议支持模式的功能模型如图 8-44所示。


8-29

Iu UP layer insupport mode

TNL-SAP

RNL-SAP

Iu Interface

TNL-SAP


CNUTRAN

Radi

o In

terfa

cePr

otoc

ols

Non AccessStratum

Access Stratum

Streams specificNAS Data

functions

Frame Handlerfunction

dureControl

func-tions

Proce- Proce-dure

Controlfunc-tions

functions

NAS DataStreams specific



TNL-SAP

RNL-SAP

Iu Interface

TNL-SAP


CNUTRAN

Radi

o In

terfa

cePr

otoc

ols

Non AccessStratum

Access Stratum

Streams specificNAS Data

functions


dureControl

func-tions

Proce- Proce-dure

Controlfunc-tions

functions

NAS DataStreams specific


图8-44 支持模式 Iu UP 协议层的功能模型

支持模式 Iu UP 层由以下 3 类功能组成：

1. 帧处理器功能

负责 Iu UP 协议帧不同部分的成帧与解帧。该功能获取 Iu UP 帧的不同部分并将控

制域设置成正确值，包括处理帧号。它也保证帧控制部分语义正确。该功能负责同

传输层相互作用，也负责 Iu UP 帧头部的 CRC 校验，头部 CRC 校验错误的 Iu UP帧将被丢弃。

2. 过程控制功能

过程控制功能对在 Iu UP 层上处理的过程进行控制。这些过程主要包括：

速率控制：该过程在 Iu UP 上控制所允许的速率集合。控制该过程的功能与 Iu

UP 协议层外的功能相互作用。

初始化：该过程控制初始化信息的交换，SMpSDU 操作需要这类信息。这类

信息中可以包含 RFCI 集合，RFCI 集合将一直使用，直到连接终止或下一次

初始化过程。

时间对准：该过程控制 Iu 接口发往 RNC 下行链路数据的定时。控制该过程

的功能与 Iu UP 协议层外的功能相互作用。

错误事件处理：该过程控制与故障监测相关的信息在 Iu 上进行交换。控制该

过程的功能与 Iu UP 协议层外的功能相互作用。


8-30

3. NAS 数据流特定功能

NAS 数据流特定功能负责有效载荷的有限操作和帧号一致性检查。如果在接收帧号

中发现帧丢失，将报告给过程控制功能；同时对 Iu UP 帧有效载荷部分的 CRC 检验与计算，完成帧质量分类处理功能。

NAS 数据流特定功能与高层相互作用，交换 Iu UP 帧有效载荷的 Iu 数据流块。当

需要时，也执行 Iu UP 帧有效载荷的填充和去填充的功能。

这些功能同过程控制功能相互作用，为过程控制功能提供对高层的访问。

帧质量分类功能

在 Iu UP 的支持模式下，通过帧质量分类器（Frame Quality Classifier）进行分类。

分类基于两个方面：无线帧分类和 RAB 属性“错误 SDU 传送”的设定。RAB 属性“错误 SDU 传送”告知错误帧是否发送。

FQC 信息的处理

FQC 在 RNC 中的处理：在 SRNC 中发送侧，支持模式功能将无线帧质量信息和帧

作为输入。在此基础上，设置 FQC，如果需要，添加 CRC ，并将帧发往 CN。FQC域的设置如表 8-4所示。

表8-4 FQC 域的设置

INPUT ACTION

Delivery of erroneous SDU Radio Frame Classification Action taken in SRNC on the sending side

Yes Bad Set FQC to 'bad radio'

No Bad Drop frame

Not Applicable Any Value Set FQC to good

Any value Good Set FQC to good

在支持模式下，如果 CRC 存在，核心网络中接收侧根据帧净荷进行 CRC 校验，并

将帧及帧质量分类信息通过 RNL-SAP 传送。CRC 的设置如表 8-5所示。


8-31

表8-5 CRC 存在时 FQC 的设置

INPUT ACTION

Delivery of erroneous SDU

Payload CRC Check result Actions taken at CN on the receiving side

Yes Not OK Frame forwarded with FQC set to ‘bad’

No Not OK Drop frame, send Iu-UP-status primitive indicating ‘No data at the RNL-SAP’

Not Applicable Any result Frame forwarded with FQC as set by UTRAN

Any value OK Frame forwarded with FQC as set by UTRAN

在 CN 的发送侧，支持模式功能为帧有效载荷添加 CRC（如果需要）；并将其与

FQC 一同发送（FQC 在代码转换情况下，一般设置为 good）。

如果 CRC 存在，在 SRNC 中支持模式功能进行 CRC 校验。根据收到的 FQC 和CRC 校验的结果，决定是否进行帧发送。FQC 设置和 CRC 校验结果比较对应的

操作如表 8-6所示。

表8-6 FQC 设置和 CRC 校验结果比较对应的操作

INPUT ACTION

Delivery of erroneous SDUs FQC CRC check (if payload CRC

present) Actions taken at SRNC on the receiving side

Yes Bad Any result Drop frame

No Bad Any result Drop frames

Yes Bad radio Any result Drop frame

No Bad radio Any result Drop frame

Yes Any value Not OK Drop frame

No Any value Not OK Drop frame

N/A Any value Any result Pass the frame to radio interface protocols

Any value Good OK Pass the frame to radio interface protocols

在 TrFO 方式下，如果 SRNC 接收的 FQC 设置为“bad radio”帧，该帧将被接收

RNC 丢弃，因为此时向 UE 传送帧质量指示已经没有意义。

8.3.5 基本操作过程

在预定义长度支持模式下，Iu UP 的基本过程包括：传输用户数据过程、初始化过

程、速率控制过程、时间对准过程、错误事件处理过程、帧质量等级过程。


8-32

说明：

本节描述的基本过程前提都是在 Iu UP 协议的支持模式下。

1. 传输用户数据过程（Transfer of User Data procedure）

传输用户数据过程的目的是在 Iu 接口两端的两个 Iu 用户平面协议层之间传输 Iu 用

户平面帧，目前用 Iu UP 协议传输的用户数据主要是 AMR 语音业务数据。

由于一个 Iu 用户平面实例与一个并且是唯一的一个 RAB 相关联，所有用户数据的

传输只和绑定的 RAB 有关。

传输用户数据过程的消息流程如图 8-45、图 8-46所示。

CN/ RNC

RNC/ CN Transfer of User Data

(RFCI, payload)

图8-45 用户数据传输流程（成功情况）

CN/ RNC


(RFCI, payload)

1)

2)

1）被破坏的数据帧 2）检测到帧丢失 RFCI： RAB sub Flow Combination Indicator，RAB 子流组合指示

payload：有效净荷

图8-46 用户数据传输流程（失败情况）

当特定 RAB 的用户数据需要传过 Iu 接口时，也就是当 Iu 用户平面高层收到上层的

PDU 和相关的控制信息 RFCI 时，将启动用户数据传输过程。

假如有需要，NAS 数据流功能对高层 PDU 的 CRC 校验，然后连同 RFCI 信息一起

送给帧处理功能。帧处理功能从它的内存中检索到帧的编号，格式化帧头和和净荷

以装入适当的 PDU 类型，把 Iu 用户面帧的 PDU 传送到 Iu 接口低层。


8-33

当收到一个用户数据，Iu 用户平面协议层按如下步骤检验 Iu 用户平面帧的一致性：

帧处理功能检验帧头的一致性。如果正确，帧处理功能储存帧的编号，把 Iu

用户平面的净荷和相关的 CRC（如果有 CRC 校验的话）传到 NAS 数据流功

能。收到的 RFCI 被传到进程控制功能。

NAS 数据流功能检验净荷的 CRC（如果有的话）。假如进程控制功能指示 RFCI

正确并与 Iu 用户平面帧的净荷匹配，那么 NAS 数据流就向上层传送 RFCI 和

Iu 用户平面帧的净荷。

2. 初始化过程（Initialisation Procedure）

初始化过程是指，RNC 和 CN 两边的 Iu 用户平面在传输数据阶段，建立必须的 RFCI和 RAB 子流尺寸的对应关系，包括协商承载通路应该支持的用户速率种类、话音数

据帧的发送时间间隔、两侧所使用的协议版本等。初始化过程强制 RABs 使用预定

义 SDU 尺寸的支持模式。

初始化过程的消息流程如图 8-47所示，R4 版本 RNC 和 CN 侧均可以发起初始化过

程。

*

Transfer Of User Data

CN/RNC

INITIALISATION((RFCI, SDU sizes[, IPTIs2)])m)

INITIALISATION ACK

* it can repeated n times2) optional

RNC/CN

图8-47 初始化流程

具体解释如下：

先由 RNC 发送一个初始化帧，帧中包括用户速率种类、话音数据帧的发送时

间间隔、两侧所使用的协议版本等信息。

当 CN 接收到这个帧后，检查各个信息是否正确。如果信息正确，CN 就返回

一个初始化的正确应答，RNC 接收到正确的应答后就开始数据传输。

如果信息不正确，CN 返回一个初始化错误的应答，RNC 接收到错误的应答

则重新发送初始化帧。

初始化过程在话路建立和切换时都会发生，由 CN 核心网向切换后的 RNC 发起初始

化过程，这种也可以称为 Iu UP 协议 RFCI 校正过程。


8-34

3. 速率控制过程（Iu Rate Control procedure）

速率控制过程是控制 CN 侧发给 RNC 的用户数据的速率，也就是 AMR 编码器的工

作速率；速率控制过程是为了通知对等 IuUP实体本端UP实例可以接受的速率范围。

速率控制过程的消息流程如图 8-48所示。

CN/RNC

RNC/CN

RATE CONTROL (RFCI indicators)

RATE CONTROL ACK (RFCI indicators)

图8-48 速率控制流程

由 RNC/CN 发送一个速率控制的帧，CN/RNC 接收到此帧后根据帧中的速率信息，

调整编码器的工作模式。

通常当需要在用户数据通路中传输其它信令的时候，需要将话音的速率降低，待信

令传输完成，再将话音速率提高。这时候就需要速率控制过程起作用。

另外一种典型的发生速率控制处理的情况是切换过程中，RNC 可能发起立即速率控

制过程，以便 TrFO 业务中两端的 RNC 能够及时交换对方信息，正确完成切换后的

业务处理。

4. 时间对准过程（Time Alignment procedure）

时间对准过程是调整 CN 侧发给 RNC 的用户数据帧的相位。其消息流程如图 8-49所示。


8-35

CNRNC

TIME ALIGNMENT

ACK

User data with bad timing

User data with adjusted timing

图8-49 时间对准流程

此过程由 RNC 控制。当 RNC 发现接收到的来自 CN 的用户数据帧不能满足系统的

时间要求时，就发送一个时间对准帧来要求 CN 调整用户数据帧的发送时间。CN 接收到时间对准帧后，如果可以做相应的调整，就返回给 RNC 一个时间对准的正确

应答帧；否则，就返回一个时间对准错误的应答帧。

5. 错误事件处理过程（Handling of Error Event procedure）

错误事件处理过程用于 RNC 和 CN 两边传送系统异常状况，处理 Iu 用户平面上的

错误报告，错误事件处理过程，用来进行系统维护；消息流程如图 8-50所示。

CN/RNC

RNC/CN

Error event(Cause value,Error distance)

图8-50 错误事件处理流程

当 RNC 和 CN 两侧协议发现了异常情况，就会利用由错误事件帧组成的错误报告

（Error Reporting）来通知对方，错误事件帧 RNC 和 CN 两侧都可以发起。

6. 帧质量等级过程（Frame Quality Classification）

帧质量等级过程利用传输用户数据过程在 Iu 用户平面接口上交换帧质量等级信息。



8-36

CN/ RNC


(FQC, RFCI, payload)

Transfer of User Data(FQC, RFCI, payload)

图8-51 帧质量等级流程


i

目录

第 9 章 NbUP 和 IPBCP 协议 ..................................................................................................9-1

9.1 概述 .................................................................................................................................... 9-1

9.1.1 Nb 接口简介............................................................................................................. 9-1 9.1.2 Nb 接口定义和功能.................................................................................................. 9-1 9.1.3 协议结构 .................................................................................................................. 9-2

9.2 Nb UP 协议介绍 ................................................................................................................. 9-4

9.2.1 功能介绍 .................................................................................................................. 9-4 9.2.2 操作模式 .................................................................................................................. 9-5 9.2.3 基本操作过程........................................................................................................... 9-5

9.3 IPBCP 协议介绍 ................................................................................................................. 9-5

9.3.1 功能介绍 .................................................................................................................. 9-6 9.3.2 原语与消息结构 ....................................................................................................... 9-6 9.3.3 基本操作过程........................................................................................................... 9-7

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 9 章 NbUP 和 IPBCP 协议

9-1

第9章 NbUP 和 IPBCP 协议

9.1 概述

9.1.1 Nb 接口简介

Nb 接口作为 UMTS 网络 CS 域业务承载 MGW 设备之间的接口，提供核心网络不

同 MGW 之间的业务连接通道，包括端局 MGW 设备、关口局 MGW 设备之间的连

接。

Nb 接口提供语音业务流的传输和承载功能，对于核心网络语音业务流传输的控制采

用 IPBCP 协议来实现。不同媒体网关 Nb 接口的承载特性协商是由 IPBCP 来实现

的，协商的交互消息通过 Mc 和 Nc 接口提供的隧道来实现传输。

Nb 接口在呼叫控制与承载分离的体系结构中，根据业务流和控制流不同相应分为用

户面和控制面两部分，其中用户面传输业务流，基于 Nb UP 实现；控制面完成承载

特性的协商，通过 Nb CP 来实现。根据承载方式不同，使用的协议也不相同，对于

IP 方式承载业务时，控制面承载控制协议采用 IPBCP 实现，用户面则基于 UDP/IP完成语音业务流的承载功能。

9.1.2 Nb 接口定义和功能

Nb 接口提供核心网络业务承载设备之间的连接，主要功能包括：

核心网络提供业务流承载功能；

提供基于 NbUP 来实现与底层传输方式无关性，实现基于 IP/ATM 方式承载；

提供 TDM 承载方式信令的透传通道。

Nb 接口用户面使用的适配协议 Nb UP 用于传输 MGW 之间的数据。Nb UP 协议将

在一个 MGW 始发，并通过邻接的 MGW 确认。Nb UP 帧与 Iu UP 帧相同，也就是

说同样的 PDU 类型对两个帧协议都有效。

Nb 接口位置和数据适配协议示意如图 9-1所示。


9-2

MGW MGW

NbIu

Transport Layer

SRNC

Radio Protocols

Iu UP Iu UP Nb UP

Nb UP

图9-1 Nb 接口定义及协议适配结构

Nb UP 的实现和具体的定义与 IuUP 协议完全相同，同样提供预定义支持模式和透

明传输模式两种操作模式，只是应用与不同的接口。协议的最大特点是屏蔽下层的

差异性，可以使用业务流基于不同的方式来进行承载。

9.1.3 协议结构

Nb 接口上的底层有两种传输方式，分别为基于 IP 传输和基于 ATM 传输。根据传输

方式不同，相应的用户面协议和控制面协议适配也不相同。下面针对不同传输方式

下的协议栈结构进行简单介绍。

1. IP 承载方式

在 WCDMA R4 网络中，核心网络设备之间建议采用全 IP 网络。3GPP 标准规定了

Nb 接口基于 IP 传输时的协议栈结构，Nb 接口用户面与控制面相应使用的适配协议

也不相同。

基于 IP 传输时，用户面基于 RTP/UDP/IP 协议结构，其中 IP 层支持 IPv4 和 IPv6两种，用户面的协议栈结构如图 9-2所示。

RTP/RTCP(RFC1889/RFC1990)

UDP(RFC768)

IPv4(RFC791) or IPv6(RFC2460)

Nb UP

DATA

图9-2 IP 承载用户面协议栈结构


9-3

说明：

UMG8900 设备支持 IPv4 方式来实现。不支持 IPv6 方式。

一个 MGW 设备可以有多个 IP 地址，通过“IP 地址+UDP 端口号”来标识一个承载

资源。其中 RTCP 可以选择实现，UDP 应该为 RTP 和 RTCP 分配两个连续的端口

号，其中 RTP 使用偶数端口号 port，RTCP 使用偶数端口号 port+1。

IP 传输时控制面使用 IPBCP（IP Bear Control Protocol, IP 承载控制协议，Q.1970）。IP 传输时的承载特性协商是通过 Mc 接口和 Nc 接口提供的隧道来完成的，具体内容

可以参考 IPBCP 协议的相关内容。

2. ATM 承载方式

基于 ATM 传输方式时，用户面的协议栈结构如图 9-3所示。

AAL2 SAR SSCS(I.366.1)

AAL2(I.363.2)

ATM

Nb UP

DATA

图9-3 ATM 承载用户面协议栈结构

可以看出，这时的协议栈结构与 Iu 接口用户面基于 ATM 承载时的协议栈结构相同。

ATM AAL2 连接通过虚电路传输。虚电路的类型可以是 PVC、SPVC 或 SVC。使用

ATM 传输的 Nb 接口必须实现 PVC，其中 SPVC 和 SVC 可选，虚电路的释放由建

立者发起。

说明：

UMG8900 设备支持 PVC 方式来实现。不支持 SPVC 和 SVC 方式。

AAL-2 SAR SSCS 可以提供最基本的数据包(AAL2 SDU)进行分割和组装功能，此外还可以提供传输检错，包的可靠、有序传递和流量控制功能。

AAL2 子层为低速的、包长短并且可变的、对时间延迟敏感的应用提供传输服务。

ATM 传输控制面的协议栈结构如图 9-4所示。


9-4

MTP-3b

SAAL

AAL5

STC(Q.2150.1)

Q.AAL2(Q.2630.1/Q.2630.2)

ATM

图9-4 ATM 传输控制面协议栈结构

可以看出，Nb 接口采用 ATM 方式传输时，控制面同 Iu 接口传输层控制面的协议栈

结构完全相同。具体内容可以参考附录相关协议介绍和 Iu 接口的协议结构介绍，这

里不再加以说明。

9.2 Nb UP 协议介绍

MGW 设备在应用于核心网络时，端局和端局的承载之间、端局和关口局的承载设

备之间定义的接口为 Nb 接口，采用呼叫控制和承载分离的体系结构后，基于 Nb UP来传输用户数据，使用 Nb CP 传输控制数据。

在 UMG8900 设备中，如果 Nb 接口采用 ATM 承载，侧使用 MASU 单板来完成 Nb UP 协议的处理和协议栈支持功能。如果 Nb 接口基于 IP 承载，则通过配置 MRPU单板和 MTCA/MTCB 单板完成 Iu UP 的协议处理和协议栈支持功能。

9.2.1 功能介绍

Nb UP 协议主要应用于 WCDMA 核心网络 CS 域 Nb 接口的用户面适配，实现核心

网络 MGW 设备之间的业务数据传输。Nb UP 提供与底层无关的特性。Nb UP 协议

和 Iu UP 协议在网络应用中的位置相同，两种协议的功能完全相同，只是应用环境

不同。

Nb UP 协议处在核心网络层（CNL）和传输网络层（TNL）之间，为核心网络层提

供数据传输服务。Nb UP 协议独立于底层的传输机制。

由于在 Nb 接口上应用的传输协议可以是 IP/ATM，传输协议选择不同，对应的传输

控制协议也不相同。


9-5

9.2.2 操作模式

Nb UP 同 Iu UP 一样有两种操作模式，分别为预定义支持模式 Support Mode for predefined SDU size (SMpSDU)和透明模式 Transparent Mode(TrM)。

1. 透明模式（TrM）

在 TrM 模式下，Nb UP 对上层和下层的帧进行透明传输，不做任何处理，不和对

端的 Nb UP 协议进行任何信息交换。其功能也仅仅限于传输用户数据。不能进行任

何与承载建立有关的任何带内协商过程。

2. 预定义长度支持模式

支持模式用在Nb UP 协议层需要对经过本层的数据帧进行处理的情况下。传输AMR语音的 PDUs 的帧将用这种模式。支持模式下，Nb UP 具有如下功能：

传输用户数据（Transfer of user data）

初始化 (initialisation)

速率控制(rate control)

时间对准(time alignment)

处理错误事件 (handling of error events)

帧质量分类。(frame quality classification)

具体功能与 Iu UP 相同，可以参考 Iu UP 部分的详细介绍。


Nb UP 的基本过程包括传输用户数据过程、初始化过程、速率控制过程、时间对准

过程、错误事件处理过程、帧质量等级过程。

这些基本过程与 Iu UP 相同，只是进行交互的两个实体分别处于核心网络的不同

MGW 设备上，而不是处于 RNC 设备与 MGW 设备之间，基本操作过程这里不再加

以说明，可以参考 Iu UP 的基本过程详细介绍。

9.3 IPBCP 协议介绍

IPBCP（IP Bear Control Protocol）完成 Nb 接口承载 Nb UP 数据的 RTP 承载建立

之前的承载属性协商过程，主要包括一次成功的请求和响应消息。IPBCP 满足 ITU-T 的 Q.1970 建议定义的相关内容。

UMG8900 设备中的通过配置 MRPU 单板完成 IPBCP 协议栈的处理功能，通过

MPPB提供的 H.248协议栈扩展功能完成 IPBCP在 Mc接口的承载控制传输和隧道

功能。


9-6

IPBCP 的承载和协商过程是通过 Mc 接口和 Nc 接口来实现的，其逻辑结构示意如

图 9-5所示。

MGW MGW

MSC-Server MSC-ServerNc

Mc

Nb

Mc

TS 29.232

BICC: Q.765.5

Tunnel: Q.1990

IPBCP: Q.1970

图9-5 IPBCP 承载实现逻辑结构

其中对 Nb 接口的控制面协议由 3GPP 的 TS 29.232 标准定义；基于 IP 方式时，通

过Mc接口提供的通道和Nb接口定义的隧道建立两个MGW之间业务承载属性的协

商连接，分别满足 3GPP 标准定义的 Mc 接口和 Nb 接口要求。

9.3.1 功能介绍

IPBCP 主要用于在 BICC 呼叫建立时进行信息交换和协商功能，包括媒体流的特性、

端口数、IP 地址等等。IPBCP 使用 SDP 定义的编解码方式对交互信息进行处理。

IPBCP 消息的传输是建立在一个可信的、有序的、点到点的、提供显著的传输服务

的两个节点之间。

9.3.2 原语与消息结构

IPBCP 包括下面四种原语消息：

Request Message：主要是由 MGW 的 BIWF（Bear inter-working Function）

向对端发送的，用于初始化 IP 承载建立或者承载修改的请求消息；

Accepted Message：当对端 MGW 的 BIWF 接收并正确处理上次的 Request

消息后，向原发送端返回的回应消息；

Confused Message：对端 MGW 的 BIWF 不能识别接收到的 Request 消息，

向原发送端返回的消息；

Rejected Message：对端能够正确接收，但是由于某种原因而拒绝处理时向

原发送端返回的消息。

IPBCP 的每个原语消息包含的 SDP（Session Description Protocol）域如下：

(1) 会议和时间描述域：


9-7

Protocol version (v)：协议版本；

Origin (o)：源 MGW ；

Session name (s)：会议名；

Connection data (c)：连接数据；

Session attribute (a) ：会议属性，标识 IPBCP 的版本和消息类型；

Time (t) ：时间。

(2) 媒体描述域：

Media Announcement 1 (m) ：媒体声明；

Media attributes (a)：媒体属性，支持 RTP 动态净荷类型、DTMF、或者其它

语音和信令等的附加属性。

说明：

这里包含的部分域和子域是由于 SDP 的需要而增加的，但是与 IPBCP 的应用环境

无关；上面的域必须存在并且按照 RFC 2327 中定义的来使用；在一个 IPBCP 消息中也可能包含其它 SDP 域，但是他们在 IPBCP 应用中是不需要

的，由于不能被接收端理解而丢弃。


IPBCP 的基本过程包括 IP 承载建立、IP 承载修改、IP 承载释放、兼容性处理和例

外事件处理过程。

1. IP 承载建立

(1) 成功过程

IP 承载建立过程的交互如图 9-6所示。

I-BIWF R-BIWF

Request

Accepted

T1

Check theinfo Received

图9-6 IP 承载建立成功过程

基本过程说明如下：


9-8

当 I-BIWF（initialing Beaer Inter-working Function）接收到控制实体发送的建立 IP承载请求时，将发送一个请求消息（Request）给 R-BIWF（Receiving BIWF），

同时启动一个定时器 T1。

发送给 R-BIWF 的 Request 消息中应该包括 Media Announcement、同时包括

Connect data 域中用来与 R-BIWF 进行媒体流传输的接口地址，此外还应该包括可

选择的 Media attribute 域中的一些信息。

当 I-BIWF 接收到 R-BIWF 返回的 Accept 消息后，停止定时器 T1，同时分析 Accept消息内容。当下面的条件均满足时承载建立成功：

除端口子域外，接收到的 Media Announcement 应该与发送的 Request 消息

中的相关域内容一致；

除 ptime、tone 和 signal 能力可以不同外，“media attribute”域必须和发送

的 Request 消息中的相同域一致；

如果 Accept 消息中包含 ptime、tone 、signal 能力，则应该是可以被 I-BIWF

接受的值。

(2) 异常过程

如果R-BIWF不能正确识别 I-BWF发送的Request消息，或者R-IWF返回的Accept消息内容不正确，则本次承载建立过程失败。

对于发起端 I-BIWF，有如下异常：

收到 REJECTED 消息；

ACCEPTED 消息内容错误。

此时， I-BIWF 停止定时器 T1，释放为 IP 承载分配的资源，通知要求建立承载的控

制实体。

对于接收端 R-BIWF，有以下异常：

接收到的 REQUES 内容错误；

不支持指定的 Media announcement 。

R-BIWF 应该返回 REJECTED 消息。

2. IP 承载修改

IP 承载建立之后，I-BIWF 和 R-BIWF 的控制实体都可以对 IP 承载进行修改，承载

的修改过程只能修改 media announcement 参数中的 fmt list 子项和 IP 承载使用的

media attribute。

(1) 成功过程

成功的 IP 承载修改过程如图 9-7所示。


9-9

I-BIWF R-BIWF

Request

Accepted

T2

Check theinfo Received

图9-7 IP 承载修改过程

IP 承载修改的过程中，I-BIWF 和 R-BIWF 都可以发起 IP 承载的修改过程。下面以

I-BIWF 作为发起端为例，对该过程进行说明。R-BIWF 发起的 IP 承载修改过程与之

完全相同，只是相关的消息反向。

首先由 I-BIWF 发出 REQUEST 消息，请求修改 IP 承载。该消息中带有如下参数：

media announcement、media attribute，I-BIWF 发出 REQUEST 消息后，启动定

时器 T2。

R-BIWF 收到 REQUEST 消息后，检查 REQUEST 消息的内容，如果通过，则返回

ACCEPTED 消息，消息中带如下参数：media announcement、media attribute，其中除端口号外，media announcement 的其余内容应该与 REQUEST 消息中的

media announcement 内容一致，media attribute 中除 ptime 选项外，其余选项也

应该与 REQUEST 消息中的相应参数一致。接收端发出 ACCEPTED 消息代表 IP 承载在接收端已经修改完毕。

I-BIWF 接收到 ACCEPTED 消息后，停止定时器 T2，按照如下规则检查消息的内容：

Media announcement 消息中的内容，除端口号之外的信息应该与发出去的

REQUEST 的内容一致。

除了 Ptime capability、tone capability、signal capability 之外的 media attribute

应该与 REQEUST 消息中的 media attribute 一致。

如果 ACCEPTED 消息中包含了 Ptime capability , tone capability, signal

capability 参数，则这些参数都是被 R-BIWF 接受的值。

如果这些检查都通过了， I-BIWF 确认该 ACCEPTED 消息，则发起端的 IP 承载也

修改完毕。此时，应该通知高层控制部分 IP 承载已经修改完毕。

(2) IP 承载修改失败

发起端，有如下异常：

收到 REJECTED 消息；

ACCEPTED 消息内容错误。

此时，发起端应该停止定时器 T2，通知要求修改承载的控制实体。


9-10

对于接收端，有如下异常：

接收到的 REQUEST 内容错误；

不支持指定的 Media announcement 。

接收端应该返回 REJECTED 消息。

3. IP 承载释放

IP 承载的释放过程没有 IPBCP 的消息交互，IPBCP 应用在 BICC 环境中时， IP 承载的释放是由 CSF 触发的。

4. 能力交互

能力（Capability）交互过程是为了协商两端的 IPBCP 的版本号，具体过程如图 9-8所示。

I-BIWF R-BIWF

Request[I-Version ......]

Confused[T-Version ......]

Request[T-Version ......]

图9-8 能力交互过程

能力（Capability）交互过程如下：

在 REQUEST 消息参数中，包括版本号参数 I-Version。接收端在接收到 REQUEST消息后，会检测该版本号，如果支持，则在随后所有发给对端的消息中，都要使用

这个版本号。如果不支持，则返回 CONFUSE 消息，在该消息中给出接收端所支持

的版本号 T-Version。

发出端在接收到 CONFUSED 消息后，检测该消息携带的版本号 T-Version，如果

发起端支持该版本号，则重新发出 REQUEST，使用接收到的 T-Version。如果如

果发起端不能支持 T-Version 则应该上报给控制实体。


i

目录

第 10 章 MAP 协议 ...............................................................................................................10-1

10.1 概述 ............................................................................................................................... 10-1

10.1.1 MAP 接口定义 ..................................................................................................... 10-1 10.1.2 MAP 接口功能 ..................................................................................................... 10-3 10.1.3 MAP 协议的应用.................................................................................................. 10-3 10.1.4 协议栈结构.......................................................................................................... 10-4

10.2 MAP 协议介绍 ................................................................................................................ 10-5

10.2.1 消息结构 ............................................................................................................. 10-5 10.2.2 MAP 操作类型 ..................................................................................................... 10-5

10.3 信令流程........................................................................................................................ 10-8

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 10 章 MAP 协议

10-1

第10章 MAP 协议

10.1 概述

10.1.1 MAP 接口定义

MAP 即移动应用部分，MAP 协议定义了为实现移动台漫游功能而在移动系统通信

网络实体之间进行的信息交换方式，这里的网络实体包括 MSC Server、VLR、

SGSN、HLR、SMC 和 GMLC。UMTS 网络中，C、D、E、G、Lg、L 接口都可以

传递 MAP 消息，在这里统称为 MAP 接口。

1. C 接口

C 接口指 MSC SERVER 与 HLR 之间的接口。在此接口上，MSC Server 使用 No.7信令系统中的 MAP 协议传递信令，MSC Server 实现以下功能：

在移动终结呼叫（MTC）中，MSC/GMSC Server 通过 C 接口向 HLR 取路由

信息，HLR 通过 C 接口向 MSC/GMSC Server 提供路由信息和用户管理信息

（包括用户状态、用户位置、用户签约信息等）

短消息业务（移动终止的短消息取路由过程）

对于 CAMEL 应用，本接口用于获取移动用户终呼时的路由信息，用户状态、

签约信息等

说明：

MSOFTX3000 支持 MAP Phase1、MAP Phase2 以及 MAP Phase3，并允许网络

运营商根据功能需求自行选择不同阶段的规范。

2. D 接口

D 接口指 VLR 与 HLR 之间的接口。此接口用于在 HLR 与 VLR 之间交换有关移动

台位置信息及用户管理信息。在此接口上，VLR 使用 No.7 信令系统中的 MAP 协议

传递信令，支持如下功能：

取鉴权集

位置更新


10-2

在移动被叫时提供漫游号码

补充业务

VLR 恢复

用户数据管理功能

为保证移动用户在整个服务区内能够建立和接受呼叫，必须在 VLR 与 HLR 之间交

换数据，如 VLR 需要告知 HLR 移动用户当前的位置信息；HLR 需要把所有与该用

户有关的业务数据发送给 VLR。如果用户所在的 VLR 区域已经发生改变，HLR 还

需要删除移动用户在先前漫游 VLR 中的位置信息及业务数据；另外，用户对所使用

业务的修改请求（如补充业务操作）及运营商对用户数据的修改都要通过 D 接口交

换数据。

3. E 接口

MSC Server 与 MSC Server，MSC Server 与 SMC 之间的 MAP 接口都定义为 E接口。信令互通由 No.7 信令系统中的 MAP 协议来完成。MAP 协议主要完成以下

功能：

切换

短消息业务

MAP 控制相邻区域不同的 MSC Server 之间进行切换。当移动台（MS）在呼叫进

行过程中，从一个 MSC Server 控制的区域移动到另一个 MSC Server 控制的区域

时，为了不中断通信，必须在两个 MSC Server 之间启动和实现切换操作。

4. G 接口

G 接口是 VLR 与 VLR 之间的接口。信令互通由 No.7 信令系统中的 MAP 协议来完

成，通过此接口实现的相关功能包括：

当移动用户漫游到一个新的 VLR 控制区，当前 VLR 向先前的 VLR 索取 IMSI 和鉴

权集（如果还有没使用完的鉴权集）。

5. Lg 接口

Lg 接口是 MSC Server 与 GMLC（Gateway Mobile Location Center）之间的接口，

用于支持 LCS（定位业务）功能。信令互通由 No.7 信令系统中的 MAP 协议来完成，

通过此接口实现的相关功能包括：

GMLC 向当前服务的 MSC Server 发起目标用户的定位请求消息；

MSC Server 向 GMLC 返回定位请求的结果；

MSC Server 向 GMLC 报告目标用户的定位信息


10-3

说明：

MSOFTX3000 采用 MSC Server 和 VLR 集成在同一实体内的结构。相应的，B 接

口变成一内部接口；C 接口和 D 接口可以走同一物理连接；E 接口和 G 接口可以走

同一物理连接。

6. 未命名接口

MSC 和 SCP 之间的 MAP 接口：当 MSC 检测到有 CD、ECT、MPTY 等补充

业务被调用时，通过此 MAP 接口通知 SCP。

VLR 和 SCP 之间的 MAP 接口：当 VLR 检测到某用户发生 IMSI 附着、路由

更新等移动性相关的事件时，通过此 MAP 接口通知 SCP。

10.1.2 MAP 接口功能

在 MSOFTX3000 中，MAP 消息处理模块严格遵循 3GPP TS 29.002 V3.9.0 （2001-06）规范的规定，提供 3GPP TS 29.002 规定的所有基本功能，包括：

版本协商功能；

移动性管理，同时支持对 2G 用户和 3G 用户的移动性管理，还支持移动性事

件通知 SCP 功能。

签约数据管理，包括普通业务签约数据、LCS 和 CAMEL 签约数据的管理；

错误恢复，包括数据恢复和 HLR 重启通知处理；

安全性管理，包括鉴权、加密和一致性检查、TMSI 重分配；

呼叫处理，包括主被叫接入、获取路由信息及提供漫游号码；

切换控制，包括 UMTS 系统内局间切换、UMTS 和 GSM 系统间的局间切换；

补充业务，包括呼叫相关和呼叫无关的补充业务以及补充业务事件通知 SCP

功能；

短消息，包括移动始发和移动终结短消息以及短消息智能触发功能；

定位业务，包括移动始发和移动终结的定位、紧急呼叫定位和操作维护定位。

10.1.3 MAP 协议的应用

MAP 在 MSOFTX3000 中各接口的应用如图 10-1所示。


10-4

E/G

MSC Server MSC Server/VLR(MSOFTX3000)

HLR

SCP

GMLC

SMC

C/DL

Lg

E

MAP

E/G

MSC Server MSC Server/VLR(MSOFTX3000)

HLR

SCP

GMLC

SMC

C/DL

Lg

E

MAP

图10-1 MAP 协议的应用


MSOFTX3000 提供两种方式传输 MAP 协议：一是基于 TDM，利用消息传递部分

（MTP）提供的服务来进行信息传递；一是基于 IP，利用信令传输协议（SIGTRAN）

提供的服务进行传输。其协议栈如图 10-2所示。

C、D、E、G、Lg、L 等 MAP 接口都符合此协议栈结构。

MAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

(G)MSC Server(MSOFTX3000)


TCAP

SCCP

SCTP

IP

MAC


M3UA

TCAP

MAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

TCAP

MAP

TCAP

SCCP

SCTP

IP

MAC

M3UA

MAP

C/D/E/G/Lg/L

C/D/E/G/Lg/L

MAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1



TCAP

SCCP

SCTP

IP

MAC


M3UA

TCAP

MAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

TCAP

MAP

TCAP

SCCP

SCTP

IP

MAC

M3UA

MAP

C/D/E/G/Lg/L

C/D/E/G/Lg/L

图10-2 MAP 接口在协议栈中的位置


10-5

10.2 MAP 协议介绍

10.2.1 消息结构

在 No.7 信令系统中，MAP 消息作为 TCAP 消息的成分部分传递，MAP 消息的编码

采用 ASN.1 格式，其在链路消息中的位置如图 10-3所示。

MAP消息TCAP消息SCCP消息

MTP消息

图10-3 MAP 在链路消息中的位置

MAP 消息的类型和 TCAP 成分中的操作码（operation code）一一对应，在消息传

递过程中，每发起一个操作就需要分配一个调用识别（Invoke ID），一个调用识别

在其 MAP 对话过程中是对某个操作的唯一识别，通过区分操作码，可以将一个成

分“翻译”成对应的 MAP 消息，MAP 与 TCAP 之间的消息转换由 MAP 协议状态

机（MAP PM）来完成。

10.2.2 MAP 操作类型

MSOFTX3000 的 MAP 支持 3GPP TS 29.002 所规定的操作，见表 10-1。

表10-1 MSOFTX3000 中 MAP 所支持的操作

操作码操作名称用途

0x02 UpdateLocation

位置更新

用于发生跨VLR位置更新或用户数据未被HLR证实时VLR向 HLR 发起位置更新流程

0x03 CancelLocation

位置删除

用于位置更新时 HLR 删除前 VLR 的用户信息，或用户数据

修改引发的独立位置删除，以及操作人员删除用户位置信息

0x04 ProvideRoamingNumber

提供漫游号码

用于用户作被叫时 HLR 向用户漫游的 VMSC Server 取漫

游号码，以便 GMSC Server 寻址到被叫所在位置建立呼叫

0x07 insertSubscriberData

插入用户数据

用于位置更新时 HLR 向 VLR 插入用户的签约数据，以及修

改用户数据时独立的插入用户数据过程

0x08 deleteSubscriberData

删除用户数据

用于操作员删除用户数据时HLR独立的删除VLR中的用户

签约数据

0x09 sendParameters

取用户参数

Phase1 操作，用于向前 VLR 取用户的身份和鉴权集，向

HLR 取鉴权集，以及 Phase1 数据恢复请求和插入用户数

据


10-6


0x0A registerSS

登记补充业务用于前转类补充业务的登记

0x0B eraseSS

删除补充业务用于前转类补充业务的删除

0x0C activeSS

激活补充业务用于前转类、限制类、CW 补充业务的激活

0x0D deactiveSS

去活补充业务用于前转类、限制类、CW 补充业务的去活

0x0E interrogateSS

查询补充业务用于显示类、前转类、限制类、CW 补充业务的查询

0x0F authenticationFailureReport

鉴权失败报告用于鉴权失败时向 HLR 上报鉴权失败

0x11 registerPassword

登记限制密码用于更改限制类补充业务操作的密码更改

0x12 getPassword

获取限制密码

用于激活、去活限制类补充业务，更改限制密码时向用户取

密码

0x13 processUnstructureSS-Data

处理非结构化补充业务数据用于 Phase1 移动始发非结构化补充业务

0x16 sendRoutingInformation

取路由信息

用于用户作被叫时 GMSC Server 向 HLR 获取用户位置信

息，包括漫游号码和前转号码

0x1C performHandover

执行切换用于 Phase1 的切换请求

0x1D sendEndSignal

发送终止信息用于切换终止

0x1E PerformSubsequentHandov-er

执行后续切换用于 Phase1 的后续切换请求

0x21 processAccessSignalling

处理接入信令用于 MSC Server b 向 MSC Server a 透传接入信息

0x22 ForwardAccessSignalling

前传接入信令用于 MSC Server a 向 MSC Server b 透传接入信息

0x25 reset

HLR 重启通知用于通知 VLR HLR 已经重启


10-7


0x26 forwardcheckssindication

前传补充业务检查指示用于 HLR 重启后通知用户补充业务数据可能不准确

0x2E forwardSM

前转短消息用于移动始发短消息和移动终结短消息

0x2F reportSM-DeliveryStatus

短消息失败状态报告用于短消息下发失败时的报告

0x30 noteSubscriberPresent

用户重现通知

Phase1 操作，用于短消息用户位置更新或内存可用时的通

知

0x38 sendAuthenticationInfo

取鉴权集用于 VLR 向 HLR 取鉴权集

0x39 restoreData

恢复用户数据

用于用户被叫 HLR 到 VLR 取漫游号码而 VLR 中没有用户

数据时 VLR 从 HLR 获取用户的签约数据

0x3A sendIMSI

取用户 IMSI 通过 MSISDN 获取用户的 IMSI

0x3B processUnstructuredSS-Request

处理非结构化补充业务请求用于移动始发的非结构化补充业务处理

0x3C unstructuredSS-Request

非结构化补充业务请求用于网络始发的非结构化补充业务处理

0x3D unstructuredSS-Notify

非结构化补充业务通知用于网络始发的非结构化补充业务通知

0x42 readyForSM

短消息用户准备就绪用于短消息用户位置更新或内存可用时的通知

0x43 purgeMS

VLR 用户删除用于 VLR 报告 HLR VLR 的用户删除操作

0x44 prepareHandover

准备切换用于非 Phase1 的切换请求

0x45 PrepareSubsequentHandov-er

准备后续切换用于非 Phase1 的后续切换请求

0x46 provideSubscriberInfo

提供用户信息用于 HLR 向 VLR 取用户的位置信息和状态信息数据

0x48 SsInvocationNotification

补充业务调用通知

用于 CD、ECT、MPTY 补充业务调用时，将补充业务调用

事件上报 SCP


10-8


0x53 ProvideSubscriberLocation

请求用户位置信息

用于移动终结定位请求，GMLC 向 MSC Server 发起定位请

求，MSC Server 向 GMLC 响应定位结果

0x55 sendRoutingInfoForLCS

LCS 取路由信息

用于 GMLC 发起移动终止定位请求时，向 HLR 请求路由信

息。

0x56 SubscriberLocationReport

用户位置报告

用于紧急呼叫或者移动始发定位请求，MSC Server 向GMLC 报告定位结果信息

0x59 NoteMMEvent

移动性管理事件通知

用于在用户做普通位置更新、IMSI Attach、IMSI Detach、以及联合位置更新时将事件上报 SCP

10.3 信令流程

位置更新流程和取路由信息流程是 MAP 所支持的移动用户进行网间漫游的最基本

流程，另外还有补充业务处理、短消息、切换处理、鉴权等流程。在此举两个例子

来说明 MAP 的信令过程。

1. 位置更新流程

当接收到位置更新请求消息后，VLR 将对位置区进行判断。如果是跨 VLR 位置区内

的更新，将向 HLR 发送位置更新请求。HLR 向 VLR 返回证实消息时，将携带 HLR号码。位置更新流程可能涉及到向前 VLR（PVLR）取用户识别流程、到 HLR 取鉴

权集流程、位置删除流程、插入用户数据流程。

(1) 如果 MSC Server/VLR 接收到用户采用 TMSI 发起的位置更新请求，且位置更

新请求消息携带的前位置区信息属于临近 VLR 的位置区，则本 VLR 发起向

PVLR 取用户 IMSI 和鉴权集的流程。

(2) MSC Server/VLR 接收到用户的位置更新请求后，如果发现数据配置需要进行

鉴权且没有可用鉴权集，将发起到 HLR 取鉴权集的请求。

(3) HLR 接收到 MSC Server/VLR 的位置更新请求后，如果发现用户漫游的

MSC/VLR 号码发生改变，将向 PVLR 发起位置删除流程，删除 PVLR 中的用

户信息。

(4) HLR 向 VLR 插入用户数据。

向前 VLR 的取用户标识和鉴权集流程、到 HLR 的取鉴权集流程、到前 VLR 的位置

删除流程、插入用户数据以及 D 接口位置更新流程都是相对独立的流程，这几个独

立流程协调工作完成用户到 HLR 的位置更新过程。在这几个独立流程中，D 接口位

置更新流程和插入用户数据是必须的，其它三个流程只有在条件具备时才触发。


10-9

位置更新流程示意图如图 10-4所示。

MSC Server/VLR

A_LU_REQUEST

UTRANUE HLR

PVLR

MAP_SEND_IDENTIFICATION

MAP_SEND_IDENTIFICATION ack

MAP_UPDATE_LOCATION

MAP_CANCEL_LOCATION

MAP_CANCEL_LOCATION ack

MAP_INSERT_SUBSCRIBER_DATA

MAP_INSERT_SUBSCRIBER_DATA ack

MAP_UPDATE_LOCATION ack

A_LU_CONFIRM

图10-4 位置更新流程

2. 取路由信息流程

对被叫用户取路由信息流程需要取漫游号码流程的配合。HLR 接收到 GMSC Server的取路由信息请求后，如果用户处于非活动状态，将直接返回前转号码或缺席用户；

否则将向用户漫游所在的 VLR 发起取漫游号码请求，根据 VLR 返回结果向 GMSC Server 返回相应的响应。

取路由信息流程示意图如图 10-5所示。


10-10

GMSC Server

MAP_SEND_ROUTING_INFORMATION

Network VLRHLR

MAP_PROVIDE_SUBSCRIBER_INFORMATION

MAP_PROVIDE_SUBSCRIBER_INFORMATION ack

MAP_SEND_ROUTING_INFORMATION ack

MAP_PROVIDE_ROAMING_NUMBER

MAP_PROVIDE_ROAMING_NUMBER ack


MAP_SEND_ROUTING_INFORMATION ack

IAM

图10-5 取路由信息流程


i

目录

第 11 章 CAP 协议 ...............................................................................................................11-1

11.1 概述 ............................................................................................................................... 11-1

11.1.1 接口定义及功能 .................................................................................................. 11-1 11.1.2 CAP 协议的应用 .................................................................................................. 11-1 11.1.3 协议栈结构.......................................................................................................... 11-2 11.1.4 消息结构 ............................................................................................................. 11-2

11.2 CAP 操作 ....................................................................................................................... 11-3

11.2.1 与呼叫相关的 CAP 操作 ..................................................................................... 11-3 11.2.2 与短消息相关的 CAP 操作.................................................................................. 11-7

11.3 CAP 基本信令流程 ......................................................................................................... 11-8

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 11 章 CAP 协议

11-1

第11章 CAP 协议

11.1 概述


CAP（CAMEL Application Part，CAMEL 应用部分）是从有线智能网的 INAP 协议

演化而来，实现无线智能网功能实体 gsmSSF、gsmSRF 和 gsmSCF 之间的信令交

互，从而实现对 CAMEL 业务的支持。

CAP 协议是 SS7 信令系统的一部分。CAP 在 SS7 信令系统中属于 TCAP 的用户部

分，利用 TCAP 协议提供的结构化/非结构化对话能力，实现不同功能实体间的信令

交互。

在 UMTS 网络系统中，CAP 接口参见图 11-1。

MSC ServergsmSSF

MSC ServergsmSSF

gsmSCF

VLR

gsmSRF

MAP

CAP

CAP

CAP

MSC ServergsmSSF

MSC ServergsmSSF

gsmSCF

VLR

gsmSRF

MAP

CAP

CAP

CAP

图11-1 UMTS 网络支持的 CAP 接口

11.1.2 CAP 协议的应用

MSOFTX3000 在 UMTS R4 组网中作为 MSC Server 或 GMSC Server，同时内嵌

有 SSP 功能实体。CAP 协议用在 MSOFTX3000 与 SCP 的接口上，如图 11-2所示。


11-2

CAP

MSC Server/SSP(MSOFTX3000)

SCP

CAP

CAP

MSC Server/SSP(MSOFTX3000)

SCP

CAP

图11-2 CAP 协议的应用


MSOFTX3000 提供两种方式传输 CAP 协议：一是基于 TDM，利用消息传递部分



CAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

(G)MSC Server/SSP(MSOFTX3000)


TCAP

SCCP

SCTP

IP

MAC


M3UA

TCAP

CAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

TCAP

CAP

TCAP

SCCP

SCTP

IP

MAC

M3UA

CAP

CAP CAP

SCP SCP

CAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1



TCAP

SCCP

SCTP

IP

MAC


M3UA

TCAP

CAP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

TCAP

CAP

TCAP

SCCP

SCTP

IP

MAC

M3UA

CAP

CAP CAP

SCP SCP

图11-3 CAP 协议栈结构

11.1.4 消息结构

CAP 消息结构如图 11-4所示。

CAP消息TCAP消息SCCP消息

MTP消息

图11-4 CAP 在链路消息中的位置

在 SS7 信令系统中，CAP 消息作为 TCAP 消息的成分部分传递，CAP 消息的编码

采用 ASN.1 格式。CAP 消息的类型和 TCAP 成分中的操作码（operation code）一

一对应，在消息传递过程中，每发起一个操作就需要分配一个调用识别（Invoke ID），


11-3

调用标识主要用于标识 CAP 对话某一个方向上某一次操作。通过区分操作码，可以

将一个成分“翻译”成对应的 CAP 消息，CAP 与 TCAP 之间的消息转换由功能实

体接入管理（FEAM：Functional Entity Access Manager）来完成。

11.2 CAP 操作

移动智能网不同功能实体之间的交互，依靠 CAP 协议定义的各种操作来实现。CAP协议在不同的阶段所定义的操作集有所不相同，MSOFTX3000 支持 CAMEL Phase 3。在这一阶段，CAP 协议定义了 32 条 CAP 操作，其中 24 条与呼叫相关，8 条与

短消息相关。每个操作的功能简要描述如下。

11.2.1 与呼叫相关的 CAP 操作

1. 启动 DP（Initial DP）

此操作由 gsmSSF 发送给 gsmSCF。BCSM 检测 DP 点，需要触发智能呼叫流程时，

由 gsmSSF 产生“启动 DP”，在“启动 DP”操作中包含了 gsmSCF 需要的各种

信息，如主叫号码、被叫号码、主叫位置信息、被叫位置信息、用户状态等。

2. 请求报告 BCSM 事件（RequestReportBCSMEvent）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。gsmSCF 可以根据业务需求利用“请求报告

BCSM 事件”要求得知 gsmSSF 本次呼叫的相关 BCSM 事件。gsmSSF 收到此操

作以后，将把本次呼叫 gsmSCF 需要上报的 BCSM 事件记录下来，而当该 BCSM事件发生时，通过“BCSM 事件报告”操作通知 gsmSCF。

3. BCSM 事件报告〔EventReportBCSM）

此操作由 gsmSSF 发送给 gsmSCF。gsmSSF 记录 gsmSCF 发送的 RRBE 消息中

要求上报的事件，如果检测到需上报的事件已发生，则通过“BCSM 事件报告”通

知 gsmSCF，gsmSCF 根据事件的类型进行下一步的处理。

4. 呼叫信息请求（CallInformationRequest）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。当业务的运营和管理中要求收集相关的呼叫信

息后，gsmSCF 可以向 gsmSSF 发送“呼叫信息请求”消息来收集以下的呼叫信息：

试呼历时时间

呼叫停止时间

呼叫连接历时时间

释放原因


11-4

在呼叫拆除或信息收集全，由 gsmSSF 以“呼叫信息报告”的形式上报给 gsmSCF。

5. 呼叫信息报告（CallInformationReport）

此操作由 gsmSSF 发送给 gsmSCF。当 gsmSSF 收到 gsmSCF 发送的“呼叫信息

请求”时，在呼叫拆除或信息收集全将相应“呼叫信息请求”中要求的信息以“呼

叫信息报告”的形式发送给 gsmSCF，以便 gsmSCF 实现相关呼叫信息的收集。

如果 gsmSCF 请求 gsmSSF 报告某个呼叫信息事件，则可以称 gsmSSF 存在某个

呼叫信息报告悬置。如果 gsmSSF 报告了该呼叫信息事件，则呼叫信息报告悬置被

解除。

6. 申请计费（ApplyCharging）

此操作由 gsmSCF 发给 gsmSSF，用于控制本次呼叫的呼叫时长。在“申请计费”

操作中含有本次呼叫的大呼叫时长和费率切换时长等控制参数，实际的呼叫时长

在呼叫到达大呼叫时长或者用户拆线时由 gsmSSF 通过发送“申请计费报告”来

通知 gsmSCF。

7. 申请计费报告（ApplyChargingReport）

此操作由 gsmSSF 发给 gsmSCF，gsmSSF 在实际的呼叫时长到达相应“申请计费”

操作规定的大呼叫时长时或者用户拆线时向 gsmSCF 发送此操作，通知呼叫的实

际时长以及其它相关信息。

8. 发送计费信息（SendChargingInformation）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。gsmSCF 通过此操作向 gsmSSF 发送 e 参数，

“发送计费信息”中包含了 AoC 的计费值（CAI），可以利用此信息来代替由 MSC产生的 AoC 计费值并且禁止 MSC 进一步产生 CAI。

9. 提供计费信息（FurnishChargingInformation）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。根据业务的要求,gsmSCF 向 gsmSSF 发送“提

供计费信息”消息,通过该消息来控制 gsmSSF 的计费信息输出。

10. 继续（Continue）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF，gsmSCF 通过“继续”操作命令 gsmSSF 将

当前悬置的呼叫继续往下处理。


11-5

11. 连接（Connect）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF，gsmSCF 可以根据业务的需求通过“连接”操

作改变当前呼叫的某些参数，如被叫地址、主叫号码显示等，使当前呼叫按照业务

的要求进一步往下进行。

12. 拆除呼叫（ReleaseCall）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。gsmSCF 可以根据业务需求在呼叫的任何时刻

利用“拆除呼叫”操作要求 gsmSSF 拆除对应的呼叫。

13. 连接到资源（ConnectToResource）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。gsmSCF 在业务需要进行用户交互时，通过“连

接到资源”操作命令 gsmSSF 将当前呼叫连接到 gsmSRF 上，准备进行随后的用

户交互过程。

14. 播放通知音（PlayAnnouncement）

此操作由 gsmSCF 发送给辅助 gsmSSF/gsmSRF。此操作用于智能呼叫处理的用户

交互流程中，gsmSCF 通过此操作命令 gsmSRF 向用户播放通知音，gsmSSF 在此

过程中起到信令中继的作用，gsmSSF 收到此操作时，会将其转递给相关的

gsmSRF。

15. 提示并收集用户信息（PromptAndCollectInformation）

此操作由 gsmSCF 发送给辅助 gsmSSF/gsmSRF。此操作用于智能呼叫处理的用户

交互流程中，gsmSCF 通过此操作命令 gsmSRF 向用户播送通知音，要求用户输入

相关信息（如帐号信息、用户密码等），gsmSRF 收集完用户输入以后，以“提示

并收集用户信息”结果的形式发送给 gsmSCF。gsmSSF 在此过程中起到信令中继

的作用，gsmSSF 收到此操作时，会将其转递给其控制的 gsmSRF。

16. 拆除前向连接（DisconnectForwardConnection）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF/gsmSRF，gsmSCF 在完成用户交互过程以后，

通过“拆除前向连接”操作要求 gsmSSF/gsmSRF 拆除当前呼叫专用资源的连接。

17. 专用资源报告（SpecializeResourceReport）

此操作由 gsmSRF 发送给 gsmSCF。gsmSRF 通过此操作来通知 gsmSCF 已经完

成了一个相应的“播放通知音”操作。


11-6

18. 建立临时连接（EstablishTemporaryConnection）

此操作由 gsmSCF 发送给启动 gsmSSF。由于业务或者管理的需要，gsmSCF 要求

利用辅助过程来实现用户交互时，首先向启动 gsmSSF 发送“建立临时连接”操作，

要求启动 gsmSSF 建立起与辅助 gsmSSF/gsmSRF 的临时连接。启动 gsmSSF 收

到该操作后，将根据操作中的辅助 gsmSSF/gsmSRF 地址向对应的网络实体发起辅

助请求，由此启动相应的辅助过程。

19. 辅助请求指令（AssistRequestInstruction）

此操作由辅助 gsmSSF/gsmSRF 发送给 gsmSCF。当辅助 gsmSSF/gsmSRF 收到

从启动 gsmSSF 来的辅助请求时，向 gsmSCF 发送此操作请求，启动一个辅助过

程，利用辅助 SSP 或独立 IP 实现用户交互的过程。

20. 呼叫间隙（CallGap）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。一个 gsmSSF 可能在相对较短的时间内向

gsmSCF 提供大量的消息业务量，如果业务量增长超过了允许的范围，gsmSCF 可

能会发生拥塞。这样将增加消息响应时间和呼叫故障率，因此 gsmSCF 检出拥塞后

可以激活“CallGap”操作，请求 gsmSSF 降低向 gsmSCF 发送业务请求的速率。

21. 重设定时器（ResetTimer）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。gsmSCF 在业务处理过程中通过此操作重新设

定 gsmSSF 的状态定时器，防止 gsmSSF 状态超时。

22. 取消（Cancel）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF/gsmSRF，用于取消以前发送的一个“播放通知

音”或者“提示并收集用户信息”等操作，gsmSSF/gsmSRF 通过差错“已取消”

（Canceled）通知 gsmSCF 对应的操作已经被成功取消。

“取消”操作还可以取消所有悬置的“申请计费报告”或“呼叫信息报告”操作，

以及所有配置的 EDP 事件。

23. 激活测试（ActivityTest）

此操作由 gsmSCF 发起，用于测试 gsmSCF 对 gsmSSF/gsmSRF 的控制关系是否

正常。当 gsmSSF/gsmSRF 收到“激活测试”操作指示时，如果相应的控制关系正

常，则返回“激活测试”结果，否则不进行任何处理。gsmSCF 如果没有收到“激

活测试”响应，则表示 gsmSCF 与 gsmSSF/gsmSRF 之间的控制关系发生异常，

可以按照业务的不同需求采取相应的处理。


11-7

24. 带参数继续（ContinueWithArgument）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。gsmSCF 通过“ContinueWithArgument”操

作命令 gsmSSF 将当前悬置的呼叫继续往下处理。同时，该操作也为用户（主叫或

被叫）提供附加服务。

11.2.2 与短消息相关的 CAP 操作

1. 启动短消息 DP（InitialDPSMS）

此操作由 gsmSSF 发送给 gsmSCF。gsmSSF 在判定需要触发一个移动始发短消息

流程时通过发送“InitialDPSMS”操作来启动相应流程，请求 gsmSCF 完成移动始

发短消息流程。

2. 请求报告短消息事件（RequestReportSMSEvent）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF 。 gsmSCF 向 gsmSSF 发送

“RequestReportSMSEvent”操作，请求 gsmSSF 监视短消息的相关事件（提交

短消息到 SMSC 成功或提交短消息到 SMSC 失败），当 gsmSSF 检测到 SMS 事

件发生时，通过“EventReportSMS”操作通知 gsmSCF。

3. 短消息事件报告（EventReportSMS）

此操作由 gsmSSF 发送给 gsmSCF 。 gsmSSF 记录 gsmSCF 发送的

“RequestReporSMSEvent”操作中要求上报的事件，如果检测到需上报的 SMS事件已发生，则通过“EventReportSMS”通知 gsmSCF，gsmSSF 根据事件的类

型进行下一步的处理。

4. 继续短消息处理（ContinueSMS）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。gsmSCF 通过“ContinueSMS”操作命令

gsmSSF 将当前悬置的短消息处理继续进行。

5. 提供短消息计费信息（FurnishChargingInformationSMS）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF，用来控制 gsmSSF 的计费信息输出。gsmSCF发送相关计费信息到逻辑短消息记录包，第一个“FurnishChargingInformationSMS”操作产生逻辑短消息记录包，后续 FCIs 操作将覆盖或追加短消息记录包中的内容。


11-8

6. 拆除短消息（ReleaseSMS）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF。gsmSCF 根据业务需求利用“ReleaseSMS”操作要求 gsmSSF 拆除移动始发短消息提交尝试流程，当 gsmSCF 和 gsmSSF 之

间存在控制关系时，才能发送该操作。

7. 重设定短消息定时器（ResetTimerSMS）

此操作由 gsmSCF 发生给 gsmSSF。gsmSCF 在短消息处理过程中通过此操作重新

设定 gsmSSF 的状态定时器，防止 gsmSSF 状态超时。

8. 连接短消息（ConnectSMS）

此操作由 gsmSCF 发送给 gsmSSF 。 gsmSCF 可以根据业务需求通过

“ConnectSMS”操作，请求 gsmSSF 执行某些短消息处理：路由短消息到指定的

目标地址或者影响其它的短消息建立信息等。

11.3 CAP 基本信令流程

MSOFTX3000 支持签约信息触发和号段触发两种触发智能业务的方式。在此，分别

举例介绍这两种方式的信令流程

1. 移动预付费用户呼叫固定网用户，主叫用户在 MSCa/VLR/SSP 覆盖范围，由

O-CSI 触发智能业务

呼叫流程如图 11-5所示。


11-9

MSCa/VLR/SSP SCPa PSTN

O-CSI触触

IDP

为为为为为RRBE

AC

Continue

IAI

ACM

ANC

.

.

.

ACR

ERB

RC

CAP消息

TUP消息

图11-5 预付费用户呼叫固定用户流程（O-CSI 触发）

(1) MSCa/VLR/SSP 收到呼叫，根据主叫的签约信息 O-CSI 触发业务，直接将

MSCa/VLR/SSP 所在位置的长途区号，放在 IDP 消息中的 Location Number

参数中，并向 SCPa 发送 IDP 消息。

(2) SCPa 收到 IDP 消息后，先分析主叫用户帐户。帐户有效则根据主叫用户拜访

地的长途区号（IDP 消息中的 Location Number 参数）和被叫长途区号确定主

叫费率，并将余额折算成通话时长，发送 RRBE、AC 和 Continue 到

MSCa/VLR/SSP。

(3) MSCa/VLR/SSP 根据 TUP 消息中的被叫号码进行接续。

(4) 通话结束，主、被叫任一方挂机，MSCa/VLR/SSP 上报计费报告和挂机事件。

2. 移动预付费用户呼叫固定网用户，主叫用户不在 MSCa/VLR/SSP 覆盖范围，主

叫用户所在 MSC/VLR 采用 OVERLAY 方式接入到 MSCa/VLR/SSP，MSCa/VLR/SSP 分析主叫号码，根据号段触发智能业务



11-10

MSCa/VLR/SSP SCPa PSTN

号号触触

IDP

为为为为为RRBE

AC

Continue

IAI

ACM

ANC

.

.

.

ACR

ERB

RC

CAP消息

TUP消息

IAI

图11-6 预付费用户呼叫固定用户流程（号段触发）

(1) MSCa/VLR/SSP 收到转接来的呼叫时，分析主叫号码，若主叫为预付费用户，

则将被叫号码前的前缀转换为代表主叫实际位置的长途区号，放在 IDP 消息中

的 Location Number 参数中，并根据主叫号码段对应出相应的 SCP 地址，向

SCPa 发送 IDP 消息。

(2) SCPa 收到 IDP 消息后，先分析主叫用户帐户。帐户有效则根据主叫的实际位

置（Location Number）和被叫长途区号确定费率，折算成通话时长，发送

RRBE、AC、Continue 消息到 MSCa/VLR/SSP。

(3) MSCa/VLR/SSP 根据 TUP 消息中的被叫号码进行接续。

(4) 通话结束，主、被叫任一方挂机，MSCa/VLR/SSP 上报计费报告和挂机事件。


i

目录

第 12 章 ISUP 协议 ..............................................................................................................12-1

12.1 概述 ............................................................................................................................... 12-1

12.1.1 接口定义及功能 .................................................................................................. 12-1 12.1.2 ISUP 协议的应用 ................................................................................................. 12-1 12.1.3 协议栈结构.......................................................................................................... 12-2

12.2 消息结构........................................................................................................................ 12-3

12.3 信令流程........................................................................................................................ 12-7

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 12 章 ISUP 协议

12-1

第12章 ISUP 协议

12.1 概述


ISUP（Integrated Services Digital Network User Part，即 ISDN 用户部分）是 SS7公共信道信令系统的用户部分（UP）中的一种，它定义了包括话音业务和非话音业

务（如电路交换数据通信）控制所必须的信令消息、功能和过程。ISUP 能完成电话

用户部分（TUP）和数据用户部分（DUP）的功能，并且能实现范围广泛的 ISDN业务，具有非常广阔的应用范围。

ISUP 协议支持基本的承载业务，即在用户终端之间建立、监视和释放 64kbit/s 电路，

向用户提供低层的信息传递能力。

除了基本承载业务外，ISUP 还支持下列补充业务：

主叫线识别与识别限制（CLIP 及 CLIR）

被连接线识别与识别限制（COLP 及 COLR）

呼叫转移（CFU、CFB、CFNRY、CFNRC）

呼叫保持（HOLD）

呼叫等待（CW）

用户至用户信令（UUS）

三方通话（3PTY）

ISUP 同样支持多目的信令点功能。

信令连接控制部分 SCCP 提供对 ISUP 端到端信令业务的支持。

12.1.2 ISUP 协议的应用

MSOFTX3000 作为 GMSC Server 时，通过 ISUP 接口提供与公用交换电话网

（PSTN）或其它的公用陆地移动（通信）网（PLMN）交换设备的互连功能。

MSOFTX3000 中 ISDN 用户部分（ISUP）的应用如图 12-1所示。


12-2

BICC

GMSC Server(MSOFTX3000)


PSTN

PLMN

ISUP

UMG8900 UMG8900

H.248 H.248

媒体流

图12-1 ISUP 协议的使用

MSOFTX3000 用作 GMSC Server 时，提供两种方式与 PSTN/PLMN 网互通：

MSOFTX3000 内置有 SG（Signaling Gateway，信令网关）功能，提供 TDM

接口与 PSTN/PLMN 信令设备（可以是交换机、STP 等）互通，局间信令运

行 ISUP，信令传输使用 MTP；

MSOFTX3000 提供 IP 接口，通过独立的 SG 转接（或内置于 UMG8900 的

SG），与 PSTN/PLMN 信令设备互通，局间信令运行 ISUP，信令传输使用

SIGTRAN。


MSOFTX3000 提供两种方式传输 ISUP 协议：一是基于 TDM，利用消息传递部分



ISUP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

GMSC Server(MSOFTX3000) PSTN/PLMN


ISUP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

ISUP

SCCP

SCTP

IP

MAC


M3UA

ISUP

SCCP

SCTP

IP

MAC

M3UA

ISUP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1



ISUP

SCCP

MTP3

MTP2

MTP1

ISUP

SCCP

SCTP

IP

MAC


M3UA

ISUP

SCCP

SCTP

IP

MAC

M3UA

图12-2 ISUP 协议栈


12-3

ISUP 消息与下层传输层之间通过原语进行通信，MTP（或 M3UA）和 ISUP 之间所

用的原语包括传递原语、恢复原语、暂停原语和状态原语。

MTP 传递原语用于承载 ISDN 用户部分信令消息，ISDN 用户部分信令消息封

装在 MTP 传递原语来完成接收和发送。

当消息传递部分发送 MTP 暂停原语时，表示它不能够作为参数传递消息到特

定的目标中。

当消息传递部分发送 MTP 恢复原语时，表示它能够恢复成参数并不受限制地

传递消息到特定的目标中。

当消息传递部分发送 MTP 状态原语时，表示到特定目标的信令路由拥挤，或

者表示在目标上没有 ISDN 用户部分，这可能是因为没有安装或不能接入或其

它未知原因。

12.2 消息结构

ISDN 用户部分消息借助于信号单元（MSU）在信号链路上传送，其消息封装在 MSU的 SIF 字段。ISUP 消息可以分为六部分：路由标记、电路识别码、消息类型编码、

固定必备部分，可变必备部分和可选部分，如图 12-3所示。

其中路由标记、电路识别码在本手册“信令传输协议”的“MTP”章节已经描述，

请参考，下面重点介绍其它部分。


12-4

F CK 信令信息字段SIF FIBLI FSNSIO BIB BSN

信令消息 OPC DPC ISUP消息CIC SLC

F MSU

消息类型

长度固定的必备参数A

长度固定的必备参数F指向参数M

指向参数P

指向任选参数起始位

参数M长度

参数M

参数P长度

参数P

参数X的编码

参数X的长度

参数X

参数Z的编码

参数Z的长度

参数Z

可变参数结束标志

～～

～～

～～

～～

～～

～～

～～

～～

长度固定的必备参数

长度可变的必备参数

可选参数

图12-3 ISUP 消息结构

1. 消息类型编码

消息类型编码由一个八位位组字段组成，对所有的消息都是必备的。消息类型编码

统一规定了每种 ISDN 用户部分消息的功能和格式（见表 12-1）。

表12-1 ISUP 消息编码

编码英文缩写中文含义

00000001 IAM 初始地址：前向发这个消息以初始化出局电路的占用情况，并且传

送号码以及其它与呼叫的路由和处理相关的信息。

00000010 SAM 后续地址：可以在一个初始地址消息后前发这个消息，以传达附加

的被叫号码信息。

00000011 INR 信息请求：交换机发送这个消息以请求呼叫随路信息。

00000100 INF 信息：传达呼叫随路信息，该呼叫可能在信息请求消息中已请求。

00000101 COT 导通：表示之前的电路和被选中到以下一个换机的电路是否有导

通，包括验证通过交换机的有一定可靠性的通信路径。


12-5


00000110 ACM 地址全：表示已收到路由呼叫到被叫时所需的所有地址信号

00000111 CON 连接：表示已收到路由被叫呼叫时所需的所有地址信号，并且已经

应答呼叫。

00001000 FOT

前向传递：当国际出呼交换机话务员需要国际入呼交换机话务员的

帮助，在半自动电话机的呼叫上前发这个消息。如果该呼叫自动地

在交换机中建立，在正常情况下，该消息会把协助话务员引进电路

中。当通过国际入呼交换机中的话务员完成该呼叫时，该消息应该

使该话务员被重新呼叫。

00001001 ANM 应答：表示已经应答呼叫。在半自动电话机中，这个消息有监督功

能。在全自动电话机中这个消息用于与计费信息的合并。

00001100 REL 释放：前发或后发这个消息，表示由于所述原因正在释放该电路，

并且准备在收到释放完成消息后把该电路置于空闲状态。重定向号

码会携带在呼叫重定向的消息里。

00001110 RES 恢复：前发或后发这个消息，表示在暂停后重新连接主叫或被叫。

00010000 RLC 释放完成：前发或后发这个消息以响应收到的释放消息，或者如果

适用于复位电路消息，并且有关电路已经置于空闲状态，前发或后

发这个消息。

00010001 CCR 导通检验请求：交换机为进行导通检查电路发送该消息到对端的交

换机中，以申请附上导通检查设备。

00010010 RSC 电路复原：发送这个消息以释放电路，这是由于内存破坏或其它原

因。

0010011 BLO

闭塞：只用于维护的消息，发送该消息到电路对端的交换机中，为

交换机的后续出局呼叫创造电路占线条件。当一条电路用于运行中

的双路模式，接收阻塞消息的交换机必须能够接受在有关电路上的

入局呼叫，除非它已经发送了闭塞消息。在一定条件下，闭塞消息

也是对复位电路消息的正确响应。

00010101 BLA 闭塞证实：是对闭塞消息的响应，表示电路已经闭塞。

00010111 GRS 电路群复原：发送这个消息以释放带有标识电路群。

00011000 CGB 电路群闭塞：通知对端交换机指定电路群被闭塞。

00011001 CGU 电路群解除闭塞：发送这个消息到带有标识电路群对端交换机中，

以删除之前在电路群中由闭塞消息或群闭塞消激活的占线条件。

00011010 CGBA 电路群闭塞证实：对群闭塞消息的响应，表示所请求的电路群已闭

塞。

00011011 CGUA 电路群解除闭塞证实：这个消息是对群解除闭塞消息的响应，表示

所请求的电路群已解除闭塞。

00011111 FAR 性能请求：交换机发送这个消息到另一个交换机来请求激活某性

能。

00100000 FAA 性能接受：这个消息是对性能申请消息的响应，表示所申请的性能

已被激活。

00100001 FRJ 性能拒绝：这个消息是对性能消息的响应，表示拒绝性能请求。


12-6


00100100 LPA 环回证实：后向发这个消息以响应导通检查请求消息，表示已经连

接一个相环（或者一个 2 线电路收发器）。

00101000 PAM 传递

00101001 GRA 电路群复原证实：是对群复位消息的响应，表示电路中所请求的电

路群已复位。该消息还表示每条电路的维护闭塞状态。

00101010 CQM 电路群询问：按常规或在需求的基础上请求远端交换机给出一定范

围内所有电路的状态。

00101011 CQR 电路群询问响应：这个消息是对电路群询问消息的响应，表示一定

范围内所有电路的状态。

00101100 CPG 呼叫进展：在呼叫的建立或激活阶段前向或后向发送这个消息，表

示一个重要事件已经接入。

00101111 CFN 混乱消息：如果消息（除混乱消息外）或该消息中的一部分未被交

换机识别，发送这个消息响应这些消息。

00110000 OLM 过负荷：在对 IAM 响应的非优先呼叫中后发这个消息，当发起该消

息交换机受制于加载控制时激活有关电路的暂时中继闭塞。

00110001 CRG 计费信息：前发或后发这个信息，以实现计算和/或计费目的

00110010 NRM 网络资源管理：发送这个消息以修改与某个呼叫的随路网络资源。

在呼叫的任何阶段沿着建成的路径前发或后发这个消息。

00110011 FAC 性能：在呼叫中的任一个阶段前发或后发这个消息，在对端请求动

作。这个消息还用于携带之前的请求的结果，错误或拒绝信息。

00110110 IDR 识别请求

00110111 IDS 识别响应

00111000 SGM 分段：前发或后发这个消息以传达超长消息中的一个附加的消息

段。

00011101

00011100

00011110

00100111

备用

消息由消息类型编码和若干个参数组成。每个参数有一个名字，按单个八位位组编

码。参数的长度可以是固定的或可变的，每个参数可包括一个长度表示语，长度为

一个八位位组。


12-7

2. 必备固定部分

对于一个指定的消息类型，必备且有固定长度的那些参数包括在必备固定部分。参

数的位置，长度和顺序统一由消息类型规定，因此，在该消息中不包括该参数的名

字和长度表示语。

3. 必备可变的部分

可变长度的必备参数包括在必备可变部分。指针用来表明每个参数的开始。每个指

针按照单个八位位组编码。每个参数的名字和指针的发送顺序隐含在消息类型中，

参数的数目和指针的数目统一由消息类型规定。

指针也用来表示任选部分的开始。如果消息类型表明不允许任选部分，则这个指针

将不存在。如果消息类型表明可能有任选部分，但在这个特定的消息中又不包括任

选部分，则指针字段为全 0。

所有的指针在必备可变部分的开始连续发送。每个参数包括参数长度表示语和参数

内容。

4. 任选部分

任选部分由参数组成，这些参数在任何指定的消息类型中可能出现也可能不会出现。

参数有固定长度和可变长度两种。任选参数可按任何顺序发送。每一任选参数应包

括参数名（一个八位位组）、长度表示语（一个八位位组）和参数内容。

任选参数八位位组的结束：如果有任选参数，在所有任选参数发送后，将发送“任

选参数结束”八位位组，该八位位组为全 0。

12.3 信令流程

1. 基本呼叫信令流程

移动用户呼叫 PSTN 空闲用户，成功完成呼叫，GMSC Server 与 PSTN 端局 LS 之

间的局间 ISUP 信令流程如图 12-4所示(MSOFTX3000 用作 GMSC Server)。


12-8

GMSC Server LS

IAM

ACM

ANM

通话

REL

RLC

REL

RLC

主叫先挂机

被叫先挂机

GMSC Server LS

IAM

ACM

ANM

通话

REL

RLC

REL

RLC

主叫先挂机

被叫先挂机

图12-4 采用 ISUP 的基本呼叫过程

(1) 呼叫建立过程

GMSC Server 发送 IAM 给 PSTN 端局 LS；LS 收到 IAM，通知被叫，若被叫空闲，

则被叫振铃，LS 后向发送 ACM；被叫用户应答后，LS 后向发送 ANM，呼叫成功

建立。

(2) 呼叫释放过程

若主叫先挂机，GMSC Server 前向发送 REL；LS 收到 REL 后，回送 RLC 释放中

继，同时通知被叫用户，结束呼叫。

若被叫先挂机，则由 LS 后向发送 REL，GMSC Server 收到 REL 后，回送 RLC 将

此段中继释放。

2. 呼叫失败信令流程

移动用户呼叫 PSTN 用户，被叫忙，呼叫不成功，GMSC Server 与 PSTN 端局 LS之间的局间 ISUP 信令流程如图 12-5所示(MSOFTX3000 用作 GMSC Server)。


12-9

GMSC Server LS

IAM

REL

RLC

被叫用户忙

GMSC Server LS

IAM

REL

RLC

被叫用户忙

图12-5 采用 ISUP 的失败呼叫过程

(1) GMSC Server 发 IAM 消息到 PSTN 端局 LS，准备建立呼叫；

(2) LS 发现被叫用户忙，直接发送 REL 消息，释放本次呼叫，并携带释放原因；

(3) GMSC Server 回 RLC，完成释放。


i

目录

第 13 章 BICC 协议 ..............................................................................................................13-1

13.1 概述 ............................................................................................................................... 13-1

13.1.1 Nc 接口定义及功能.............................................................................................. 13-1 13.1.2 BICC 协议的应用................................................................................................. 13-1 13.1.3 协议栈结构.......................................................................................................... 13-2

13.2 BICC 协议介绍 ............................................................................................................... 13-3

13.2.1 基本概念 ............................................................................................................. 13-3 13.2.2 消息结构 ........................................................................................................... 13-11

13.3 信令流程...................................................................................................................... 13-15

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 13 章 BICC 协议

13-1

第13章 BICC 协议

13.1 概述

BICC（Bearer Independent Call Control——与承载无关的呼叫控制）协议属于应

用层控制协议，可用于建立，修改，终结呼叫，可以承载全方位的 PLMN/PSTN/ISDN业务。

BICC 是对 ISUP 协议的演进和发展，其最基本的特点就是将呼叫控制和承载控制两

个层面分离，使得呼叫业务功能（CSF）和承载控制功能（BCF）相独立。

在 UMTS 系统，BICC 应用于不同 MSC Server 之间的呼叫控制接口上。

13.1.1 Nc 接口定义及功能

1. Nc 接口定义

Nc 是 UMTS R4 阶段的新增接口，3GPP 协议中也称为 Nc 参考点（Nc reference point）。该接口是 MSC Server（或 GMSC Server）间的标准接口，运行 ITU-T 制

定的 BICC 或 ISUP 协议。

2. Nc 接口功能

Nc 接口为 UMTS 的电路域业务提供独立于用户面承载技术及控制面信令传输技术

的局间呼叫控制能力，实现不同网络之间的互通。

13.1.2 BICC 协议的应用

MSOFTX3000 用作 MSC Server（或 GMSC Server）时，BICC 协议用于

MSOFTX3000 与其它 MSC Server 互通，如图 13-1所示。


13-2

Nc


Mc Mc

UMG8900

BICC GMSC Server(MSOFTX3000)

Nb

UMG8900

图13-1 BICC 协议的应用


按照 BICC 协议的定义，BICC 协议可以利用任何传输网络进行信令传输，如 IP、ATM、TDM 网等，根据应用的需要，MSOFTX3000 实现四种传输方式：基于 TDM的 MTP3，基于 IP 的 M3UA 或 SCTP 以及基于 ATM 的 MTP3b，如图 13-2所示。

BICC

SCTP

IP

MAC

L1

(G)MSC ServerNc

MSC Server

(c)基于SCTP/IP

NcMSC Server

(d)基于ATM

(G)MSC Server

BICCBICC

SCTP

IP

MAC

L1

STC

SAAL

AAL5

MTP3B

ATM

PL

BICC

STC

SAAL

AAL5

MTP3B

ATM

PL

BICC

MTP3

MTP2

MTP1

(G)MSC ServerNc

MSC Server

(a)基于TDM

(G)MSC ServerNc

MSC Server

(b)基于M3UA

BICC

L1

BICC

M3UA

IP

MAC

L1

BICC

MTP3

MTP2

MTP1

SCTP

M3UA

IP

MAC

SCTP

BICC

SCTP

IP

MAC

L1

(G)MSC ServerNc

MSC Server

(c)基于SCTP/IP

NcMSC Server

(d)基于ATM

(G)MSC Server

BICCBICC

SCTP

IP

MAC

L1

STC

SAAL

AAL5

MTP3B

ATM

PL

BICC

STC

SAAL

AAL5

MTP3B

ATM

PL

BICC

MTP3

MTP2

MTP1

BICC

MTP3

MTP2

MTP1

(G)MSC ServerNc

MSC Server

(a)基于TDM

(G)MSC ServerNc

MSC Server

(b)基于M3UA

BICC

L1

BICC

M3UA

IP

MAC

L1

BICC

MTP3

MTP2

MTP1

BICC

MTP3

MTP2

MTP1

SCTP

M3UA

IP

MAC

SCTP

图13-2 BICC 协议栈


13-3

13.2 BICC 协议介绍

BICC 信令是在 ISUP 信令的基础上发展起来的，在对基本呼叫流程及补充业务特性

的支持方面基本和 ISUP 协议类似；BICC 新增的“应用信息传输”（APM）机制使

得 Nc 接口两端的呼叫控制节点间可以交互承载相关的信息：包括承载地址、连接

参考、承载特性、承载建立方式及支持的 Codec 列表等；BICC 还可为 MGW 间的

承载控制信令在 Nc 接口上提供可选的隧道传输功能。

BICC 协议采用呼叫信令和承载信令功能分离的思路，重新定义一个骨干网络中使用

的呼叫控制信令协议，可以控制包括 SS7 网络、ATM 网络和 IP 网络在内的各种网

络。呼叫控制协议基于 N-ISUP 信令，沿用 ISUP 中的相关消息，并利用 APM（Application Transport Mechanism）机制传送 BICC 特定的承载控制信息，因此

可以承载全方位的 PSTN/ISDN 业务。呼叫与承载的分离，使得异种承载的网络之

间的业务互通变得十分简单，只需要完成承载级的互通，业务不用进行任何修改。

13.2.1 基本概念

1. 术语

BICC 协议新定义了一些术语，表 13-1进行了简单介绍。

表13-1 BICC 协议中的基本概念

缩写名称说明

BNC 骨干网连接，Backbone Network Connection

代表骨干网中的边到边传送连接，由一个/多个

BNCL 组成。BNC 是支持用户业务的端到端网络承

载连接（NBC，Network Bearer Connection）的一

段。

BNCL 骨干网连接链路，Backbone Network Connection Link

代表邻近的两个骨干网实体（包含 BCF）之间的传

送设施。


13-4

缩写名称说明

BCF 承载控制功能，Bearer Control Function

定义了 5 种 BCF 类型，如下：

承载控制接合功能（BCF-J，Bearer Control Joint Function）：控制承载交换，支持与两个相关的

CSF 的通信，提供 BNC 的建立和释放能力。

承载控制网关功能（BCF-G，Bearer Control Gateway Function）：控制承载交换，支持与相关

的 CSF-G 的通信，提供 BNC 的建立和释放能力。

承载控制节点功能（BCF-N，Bearer Control Nodal Function）：控制承载交换，支持与相关的 CSF-N的通信，提供一直到其对等的 BCF-N 的 BNC 的建

立和释放能力。

承载控制中继功能（BCF-R，Bearer Control Relay Function）：控制承载交换，中继承载控制信令请

求到下一个 BCF，以支持边到边的 BNC 建立和释

放。

承载控制转接功能（BCF-T，Bearer Control Transit Function）：控制承载交换，支持与相关的 CSF-T的通信，提供 BNC 的建立和释放能力。

BCS 承载控制段，Bearer Control Segment 代表两个邻近的 BCF 实体之间的信令关系。

BIWF 承载互通功能，Bearer Inter-Working Function

功能实体，提供了业务节点（ISN/TSN/GSN）中的

承载控制和媒体映射/交换功能。一个 BIWF 包含一

个 BCF（BCF-N/BCF-T/BCF-G）和一个/多个 MCF和 MMSF，其功能上等价于内嵌了承载控制的 MG。

BIWN 承载互通节点，Bearer Inter-Working Node 一个物理单元，包含了与 BIWF 类似的功能。

CCA 呼叫控制关系，Call Control Association

代表了对等的位于不同物理实体上的（呼叫 / 呼叫

-承载状态机）之间的信令关联。

CMN 呼叫仲裁节点，Call Mediation Node

提供了 CSF-C 功能但是并不包括 BCF 功能的功能

实体。

CSF 呼叫业务功能，Call Service Function

定义了 4 种 CSF 类型，如下：

呼叫业务节点功能（CSF-N，Call Service Nodal Function）：支持业务控制节点行为，实现窄带信

令和 BICC 互通，将呼叫特性送往其对端的 CSF，并且调用 BCF-N 实现窄带业务的传输。

呼叫业务转接功能（CSF-T）：支持业务转接行为，

以建立和维护网络呼叫和承载关系，它在 CSF 对之

间转接信令，调用 BCF-T 以实现窄带业务的传输。

呼叫业务网关功能（CSF-G）：支持业务网关行为，

以建立和维护网络呼叫和承载关系，它在 CSF 对之

间转接信令，调用 BCF-G 以实现窄带业务的传输。

呼叫业务协调功能（CSF-C）：支持呼叫协调行为，

以建立和维护网络呼叫关系，它在 CSF 对之间转接

信令，但是并不与任何 BCF 发生关联。


13-5

缩写名称说明

GSN 网关业务节点，Gateway Serving Node

一个功能实体，支持网关功能，其包含一个/多个

CSF-G 和一个/多个 BIWF。GSN 能够与

GSN/ISN/TSN 通信。其上的信令流等价于 TSN。

ISN 接口业务节点，Interface Serving Node

一个功能实体，提供与非 BICC 网络和终端的接口，

其包含一个/多个 CSF-N 和一个/多个 BIWF，实现

与非 BICC 网络的互通、终端设备的交互，以及与

BICC 网络中的其对等节点的通信。

MCF 媒体控制功能，Media Control Function

一个功能实体，和 BCF 相互作用，提供对承载和

MMSF 的控制。不属于本规范范畴。

MMSF 媒体映射/交换功能，Media Mapping/Switching Function

一个功能实体，提供两种承载间的受控互联，以及

承载从一种技术和适配/编码方式到另一种技术和

适配/编码方式的随意转换。

SN 业务节点，Serving Node 功能实体，是 ISN/GSN/TSN。

NBC 网络承载连接，Network Bearer Connection

用于在两个/多个 TE 之间传送用户选择的承载业

务。

STL 信令传送层，Signalling Transport Layer

为 BICC 提供传送和/或网络层服务的任何协议层，

其并不属于本规范的范畴。

STC 信令传送转换层，Signalling Transport Converter

在STL与BICC之间的协议层，它使得BICC与STL隔离开来，从而保持 BICC 的独立性。

SWN 交换节点，Switching Node 一个功能实体，在骨干核心网络中提供交换功能，

其包含 BCF-R，能够与 SWN/BIWF 互相通信。

SCN 电路交换网，Switched Circuit Network

对任何使用电路交换技术的网络的通称，例如

ISDN/PSTN/PLMN。

TE 终端设备，Terminal Equipment

代表用户的接入设备，用于请求和终结与网络相关

的连接业务。

TSN 转接业务节点，Transit Serving Node

一个功能实体，提供 SNSN 之间的转接功能，其包

含 CSF-T 和一个或多个 BIWF。TSN 能够与

TSN/GSN/ISN 互通。

2. 呼叫与承载的分离

BICC 最基本的特点是将呼叫控制和承载控制两个层面分离。这样使得 BICC 规范将

主要负责呼叫业务功能部分的处理，而具体的承载控制 BICC 不必关心，如图 13-3所示。这种分层、独立的结构体系思想，与分组网络结构化、构件化的设计思想是

完全一致的。


13-6

呼呼呼呼呼呼(CSF)

承承承承呼呼(BCF)

呼呼业业(SN)

呼呼承承呼呼(BICC协协)

呼呼承承呼呼(BICC协协)

承承承承呼呼承承承承呼呼

承承

BICC规规规主主规主

图13-3 BICC 的呼叫与承载分离示意图

由图 13-4可见，BICC 的三层分层体系非常清晰：在 CSF 间走 BICC 信令；在 BCF间走承载控制信令（如 Q.AAL2）；而媒体流（承载流）的传送 BICC 则完全不关心。

ISUP CC

BAT ASE

APM ASE BICC

ASE

BCF

接接呼呼业业（ISN）

CC

BAT ASE

APM ASEBICC

ASE

BCF

转接呼呼业业（TSN）

BAT ASE

APM ASE BICC

ASE

BCF

BICC呼呼

承承承承

呼呼

Bear Bear Bear承承承

APM:APplication transport Mechanism ASE：Application Service Element BAT：Bearer Association Transport CC：Call Control

图13-4 BICC 网络模型示意图

3. 协议模型

BICC 协议定义的通用模型如图 13-5所示。


13-7

BICC过过

呼叫控制协议

通用接口

传送传用接口

信令传送

转换层

通用接口

承载传用接口

承载控制协议

映射

功能

承载

控制

信令传送层

图13-5 BICC 协议的通用模型示意图

BICC 的协议模型将 BICC 协议自身的过程看作一个“黑箱”，它与 BICC 核心网有

两个接口：

信令传送接口：使用该接口将 BICC 消息包在信令传送层的消息中，实现 BICC

实体之间的消息交互。

承载控制接口：使用该接口实现对承载的控制和查询。

BICC 协议模型说明了这样的解决思路：为了彻底将 BICC 无关于与它接口的任何其

它部分（信令传送或承载），BICC 在信令传送接口点和承载控制接口点上都通过一

个转换层来进行接口统一化。

从 BICC 过程来看，它向外提供唯一的一套被抽象后的操作原语，然后经过一个“转

换/映射”部件实现与具体相关部分（信令传送或承载）的原语转换：

对于信令传送接口点，使用了信令转换层（STC）实现 BICC 的信令传送原语

与具体的信令传送层（STL）之间的原语转换（例如，与 MTP3、MTP3B、

SCTP、M3UA 之间）。

对于承载控制接口点，使用了承载映射层实现 BICC 的被抽象的承载控制原语

与具体的承载控制原语之间的原语转换（例如，与 AAL1、AAL2、B-ISUP、

IP、SS7-Bearer 之间）。

4. BICC 支持的信令能力集和业务集

BICC 协议定义一个骨干网络中使用的呼叫控制信令协议，包括 SS7 网络、ATM 网

络和 IP 网络在内的各种网络，可以承载全方位的 PSTN/ISDN 业务。BICC 支持的

基本呼叫信令能力集参见表 13-2，BICC 支持的通用信令过程、补充业务和附加功

能/业务参见图 13-4。


13-8

表13-2 BICC 基本呼叫的信令能力集

功能/业务中文解释国内国际

Speech/3.1 kHz audio 话音/3.1kHz 音频 √ √

64k bit/s unrestricted 64k bit/s 不受限 √ √

Multirate connection types 多速率连接类型（注 1） √ √

N x 64k bit/s connection types N x 64k bit/s 连接类型 √ √

En bloc address signalling 成组地址信令 √ √

Overlap address signalling 重叠地址信令 √ √

Transit network selection 转接网选择 √ -

Continuity indication 导通指示 √ √

Forward transfer 前向转移 - √

Simple segmentation 简单分段 √ √

Tones and announcements 信号音和通知音 √ √

Access delivery information 接入移交信息 √ √

Transportation of User teleservice information 用户终端业务信息传送 √ √

Suspend and resume 暂停和恢复 √ √

Signalling procedures for connection type allowing fallback capability

允许降质连接类型的信令过

程 √ √

Propagation delay determination procedure 传播时延决定过程 √ √

Simplified echo control signalling procedures 简单型回声控制信令过程 √ √

Automatic repeat attempt 自动重复试呼 √ √

Blocking and unblocking 闭塞和解闭塞 √ √

CIC group query CIC 群查询 √ -

Dual seizure 同抢 √ √

Reset 复原 √ √

Receipt of unreasonable signalling information 不合理信令信息的接收 √ √

Compatibility procedure (BICC and BAT APM user application)

兼容性过程（BICC 和 BAT APM 用户应用） √ √

ISDN User Part signalling congestion control ISUP 信令拥塞控制注 2 注 2

Automatic congestion control 自动拥塞控制 √ √

Interaction with INAP 与 INAP 交互 √ √


13-9


Unequipped CIC 未分配的 CIC √ -

ISDN User Part availability control ISUP 可用控制注 3 注 3

MTP pause and resume MTP 中断和恢复注 2 注 2

Overlength messages 超长消息 √ √

Temporary Alternative Routing (TAR) 临时迂回路由 √ √

Hop counter procedure 跳数计数器过程 √ √

Collect call request procedure 被叫付费请求过程 √ √

Hard-to-Reach 难以到达 √ √

Calling geodetic location procedure 呼叫测量定位过程 √ √

Carrier selection indication 运营商选择指示 √ -

Inter-nodal traffic group identification 节点间业务群鉴别 √ √

Codec negotiation and modification procedures 编码协商和修改过程 √ √

Joint BIWF support 接合承载互通功能的支持 √ √

Global Call Reference procedure 全局呼叫参考过程 √ √

Out of band transport of DTMF tones and information

双音多频信号音和信息的带

外传送 √ √

说明：

‘√’代表 ITU-T 支持；‘-’代表 ITU-T 不支持。 (1) 多速率连接类型有 2×64、384、1536 和 1920kbit/s。 (2) 如果 BICC 使用 MTP3B 传送信令，这些功能由 STC 提供，参见 Q.2150.1。 (3) 如果 BICC 使用 MTP3B 传送信令，这些过程由 STC 提供，参见 Q.2150.1。

表13-3 BICC 的通用信令过程、补充业务和附加功能/业务


Generic signalling procedures 通用信令过程

Generic number transfer 通用号码传递 √ √

Generic digit transfer 通用数字传递 √ -

Generic notification procedure 通用通知过程 √ √

Service activation 业务激活 √ √


13-10


Remote Operations Service Element (ROSE) capability 远端操作业务单元性能 √ -

Network specific facilities 网络传用设施 √ -

Pre-release information transport 预释放信息传送 √ √

Application Transport Mechanism (APM) 应用传送机制 √ √

Redirection 重定向 √ -

Pivot routeing 支点路由 √ √

Bearer redirection 承载重定向 √ √

Supplementary services 补充业务

Direct-Dialling-In (DDI) 直接拨入 √ √

Multiple Subscriber Number (MSN) 多用户号码 √ √

Calling Line Identification Presentation (CLIP) 主叫线识别提供 √ √

Calling Line Identification Restriction (CLIR) 主叫线识别限制 √ √

Connected Line Identification Presentation (COLP) 被连接线识别提供 √ √

Connected Line Identification Restriction (COLR) 被连接线识别限制 √ √

Malicious Call Identification (MCID) 恶意呼叫识别 √ √

Sub-addressing (SUB) 子地址 √ √

Call Forwarding Busy (CFB) 遇忙呼叫前转 √ √

Call Forwarding No Reply (CFNRy) 无应答呼叫前转 √ √

Call Forwarding Unconditional (CFU) 无条件呼叫前转 √ √

Call Deflection (CD) 呼叫偏差 √ √

Explicit Call Transfer (ECT) 显式呼叫转移 √ √

Call Waiting (CW) 呼叫等待 √ √

Call HOLD (HOLD) 呼叫保持 √ √

Completion of Calls to Busy Subscriber (CCBS) 忙用户呼叫完成 √ √

Completion of Calls on No Reply (CCNR) 无应答呼叫完成 √ √

Terminal Portability (TP) 终端移动性 √ √

Conference calling (CONF) 会议呼叫 √ √


13-11


Three-Party Service (3PTY) 三方会议业务 √ √

Closed User Group (CUG) 闭合用户群 √ √

Multi-Level Precedence and Preemption (MLPP) 多级优先和抢占（注 1） √ √

Global Virtual Network Service (GVNS) 全球虚拟网络业务 √ √

International telecommunication charge card (ITCC) 国际电信计费卡 √ √

Reverse charging (REV) 被叫付费 √ -

User-to-User Signalling (UUS) 用户到用户信令 √ √

Additional functions/services 附加功能/业务

Support of VPN applications with DSS1 Information Flows

对带有 DSS1 信息流的虚拟传

用网应用的支持 √ √

Support of GAT protocol 对通用寻址和传送协议的支持 √ √

Support of Number Portability (NP) 对移机不改号业务的支持 √ -

说明：

‘√’代表 ITU-T 支持；‘-’代表 ITU-T 不支持。仅支持转接 MLPP 的信息。

13.2.2 消息结构

BICC 的消息格式和 ISUP 消息格式基本相同，少了路由标记部分，电路识别码换成

了呼叫实例码，其他部分是相同的。

如图 13-6所示。


13-12

发送顺序八位位组发送顺序

必备固定部分

8 7 6 5 4 3 2 1

呼叫实例码

消息类型编码

必备固定参数A

参数名 = X

参数名 = Z

参数 Z

任选参数结束

必备固定参数A

到参数M的指针

到参数P的指针

到任选部分开始的指针

参数M长度表示语

参数M必备可变部分

任选部分

参数P长度表示语

参数P

参数X长度表示语

参数X

参数Z长度表示语

图13-6 BICC 消息格式

1. 呼叫实例码（CIC）

呼叫实例码（Call Instance Code，CIC）是局间呼叫关系对应的逻辑编号，指示了

该消息对应于哪一次呼叫实例。其功能与 ISUP 消息中的电路识别码（CIC）功能相

似，但不标识电路，且进行了扩展，呼叫实例码 CIC 扩充为用 32 个比特（电路识

别码为 12 个比特）表示，使得局间呼叫实例的数目理论上可达 4,294,967,296 条（2的 32 次方）。

2. 消息类型

BICC 消息类型编码由一个八位位组字段组成，且对于所有消息都是必备的。消息类

型编码统一规定了每种 BICC 消息的功能和格式，如表 13-4所示。表中标明“仅用

于 ISUP”的编码在 BICC 中属于保留编码。


13-13

表13-4 BICC 消息类型编码

消息类型中文解释编码说明

Address complete 地址全 0000 0110

Answer 应答 0000 1001

Application transport 应用传送 0100 0001

Blocking 闭塞 0001 0011 仅用于 ISUP

Blocking acknowledgement 闭塞证实 0001 0101 仅用于 ISUP

Call progress 呼叫进展 0010 1100

Circuit/CIC group blocking 电路/CIC 群闭塞 0001 1000 Circuit/CIC group blocking acknowledgement 电路/CIC 群闭塞证实 0001 1010

Circuit/CIC group query (national use)

电路/CIC 群查询（国内

使用） 0010 1010

Circuit/CIC group query response (national use)

电路/CIC 群查询响应

（国内使用） 0010 1011

Circuit/CIC group reset 电路/CIC 群复原 0001 0111 Circuit/CIC group reset acknowledgement 电路/CIC 群复原证实 0010 1001

Circuit/CIC group unblocking 电路/CIC 群解闭塞 0001 1001

Circuit/CIC group unblocking acknowledgement

电路/CIC 群解闭塞证实 0001 1011

Charge information (national use) 计费信息（国内使用） 0011 0001

Confusion 混乱 0010 1111

Connect 连接 0000 0111

Continuity 导通 0000 0101

Continuity check request 导通检验请求 0001 0001 仅用于 ISUP

Facility 设施 0011 0011

Facility accepted 设施接受 0010 0000

Facility reject 设施拒绝 0010 0001

Facility request 设施请求 0001 1111

Forward transfer 前向转移 0000 1000

Identification request 识别请求 0011 0110


13-14


Identification response 识别响应 0011 0111

Information (national use) 信息（国内使用） 0000 0100 Information request (national use) 信息请求（国内使用） 0000 0011

Initial address 初始地址 0000 0001 Loop back acknowledgement (national use)

环回证实（国内使用） 0010 0100 仅用于 ISUP

Loop prevention 循环预防 0100 0000 Network resource management 网络资源管理 0011 0010

Overload (national use) 过负荷（国内使用） 0011 0000 仅用于 ISUP

Pass-along (national use) 传递（国内使用） 0010 1000 仅用于 ISUP

Pre-release information 预释放信息 0100 0010

Release 释放 0000 1100

Release complete 释放完成 0001 0000

Reset circuit/CIC 复原电路/CIC 0001 0010

Resume 恢复 0000 1110

Segmentation 分段 0011 1000

Subsequent address 后续地址 0000 0010 Subsequent Directory Number (national use) 后续目录号（国内使用） 0100 0011

Suspend 暂停 0000 1101

Unblocking 解闭塞 0001 0100 仅用于 ISUP

Unblocking acknowledgement 解闭塞证实 0001 0110 仅用于 ISUP

Unequipped CIC (national use)

为分配的 CIC（国内使

用） 0010 1110

User Part available 用户部分可用 0011 0101 仅用于 ISUP

User Part test 用户部分测试 0011 0100 仅用于 ISUP

User-to-user information 用户到用户信息 0010 1101


13-15


Reserved 保留

0000 1010 0000 1011 0000 1111 0010 0010 0010 0011 0010 0101 0010 0110

用于 ISUP 1984版本（红皮书）

Reserved 保留

0001 1101 0001 1100 0001 1110 0010 0111

用于 ISUP 1988版本（蓝皮书）

Reserved 保留

0011 1001

到

0011 1101

用于 B-ISUP

Reserved for future extension 保留用作将来扩充 1000 0000

3. 参数部分

BICC 消息参数部分包括必备固定部分、必备可变部分和任选部分，不同的消息类型

都有自己特有的参数。

13.3 信令流程

在 BICC 协议的呼叫流程中，主要包括成功呼叫建立流程、附加呼叫建立流程、呼

叫中流程、正常释放流程等流程。

1. 成功呼叫建立流程

在 BICC 成功的呼叫建立流程，对于承载建立的方式不同，产生不同的呼叫建立流

程，主要的流程类型有：

每个呼叫对应一个承载建立流程的普通方式：BNC 前向建立，无通知；BNC

前向建立，通知；BNC 后向建立；

每个呼叫对应一个承载建立流程的隧道方式：使用隧道的每呼叫承载建立—快

速前向；使用隧道的每呼叫承载建立—延迟前向；使用隧道的每呼叫承载建立

—后向；

使用空闲承载重用的方式：使用空闲的 BNC，BNC 是前向建立的；使用空闲

的 BNC，BNC 是后向建立的。

对于使用 IP 承载的情况，目前的隧道前向建立方式流程如图 13-7所示：


13-16

CSF-N

BCF-N BCF-R

ISN-A

BCF-R

CSF-T

TSN

SWN-1 SWN-2

IAM (Action = Connect Forward) , (BNC characteristics)

IAM

ACM

ACM ANM

ANM

BCF-R BCF-R

CSF-N

BCF-N

ISN-B

SWN-1 SWN-2

IAM (COT on previous), (Action = Connect Forward) ,(BNC characteristics)

ACM

ANM

“BBB”COT

APM (Action = Connect Forward, plus notification)APM (Action = Connect Forward plus notification)

BICC BICC

BCF-N(z)(y)

“AAA”

ISUP ISUP

ACM

ANM

APM (Tunnel data)

(x)

APM (Action = Connected)

APM (Tunnel data)

APM (Tunnel data)


APM (Tunnel data)

图13-7 延迟前向承载建立，带通知流程

2. 附加呼叫建立流程

在 BICC 的附加呼叫流程中，作为对承载控制独立的应用支持，BICC 支持编码协商

和编码修改流程，如图 13-8所示。


13-17

CSF-N

BCF-N BCF-R

ISN-A

BCF-R

CSF-T

TSN

SWN-1 SWN-2

IAM (Action = Connect Forward) , (BNCcharacteristics), (Codec list)

Bearer Set-up req. (BNC-ID=y1), (BIWF-Addr=y)

Bearer-Set-up req

Bearer-Setup-Connect



IAM

ACM

ACM ANM

ANM

Bearer-Set-up req

BCF-R BCF-R

CSF-N

BCF-N

ISN-B

SWN-1 SWN-2

IAM (COT on previous), (Action = Connect Forward) ,(BNC characteristics), (Codec list)

Bearer Set-up req. (BNC-ID= z1), (BIWF-Addr= z)

Bearer-Set-up req




ACM

ANM

Bearer-Set-up req

“BBB”COT

APM (Action = Connect Forward, plus notification+ Selected codec), (BNC-ID=y1), (BIWF Addr=y)

(Selected codec), (Available codec list)

APM (Action = Connect Forward plus notification+ Selected codec), (BNC-ID= z1), (BIWF Addr= z),

(Selected codec), (Available codec list)

BICC BICC

BCF-N(z)(y)

“AAA”

ISUP ISUP

ACM

ANM


(x)


图13-8 前向建立中带编码协商

3. 呼叫中流程

在 BICC 的呼叫中流程中，作为对承载控制独立的应用支持，BICC 支持编码的中间

协商和修改，如图 13-9所示。


13-18

CSF-N

BCF-N BCF-R

SN-A

BCF-R

CSF-T

TSN

SWN-1 SWN-2BCF-R BCF-R

CSF-N

BCF-N

SN-B

SWN-1 SWN-2

BICCAPM (Action = Successful codec modification)

BICC

(x) (z)BCF-N

(y)

APM (Action = Modify to selected codec information), (Selected codec and/or Codec list)

APM (Action = Successful codec modification)

APM (Action = Modify to selected codec information), (Selected codec and/or Codec list)

APM (Action = Successful codec modification)

Bearer ModifyBearer Modify

Bearer Modify

Bearer Modify AckBearer Modify Ack

Bearer Modify Ack

Bearer ModifyBearer ModifyBearer Modify


Bearer Modify Ack

Bearer ModifyBearer Modify

Bearer Modify


Bearer Modify Ack

Bearer ModifyBearer ModifyBearer Modify


Bearer Modify Ack

Optionally sent to modify codec profile and/or allocate additional bandwidth.

Optionally sent to modify codec profile and/or allocate additional bandwidth.

Optionally sent to reduce bandwidthwhen no longer required.

Optionally sent to reduce bandwidthwhen no longer required.

APM (Action = Mid-call codec negotiation), (Supported codec list)APM (Action = Mid-call codec negotiation), (Supported codec list)

图13-9 呼叫中包含 w 编码协商

4. 正常释放流程

在正常释放流程中，对于承载建立的方式不同，存在以下几种释放流程：前向呼叫

和承载释放，承载是前向建立的；前向呼叫和承载释放，承载是后向建立的；前向

呼叫释放，承载不释放，如图 13-10所示。


13-19

CSF-N

ISN-A

CSF-T

TSN

SWN-1 SWN-2

CSF-N

ISN-B

SWN-1 SWN-2

BICC BICC

REL

RELREL

REL

BCF-N

RLC

RLCRLC

RLCBearer release req.

Bearer release req.

Bearer release req.

Bearer release Ack.

Bearer release Ack.Bearer release Ack.

BCF-N BCF-R BCF-R BCF-R BCF-R BCF-N

Bearer release req.

Bearer release req.

Bearer release req.

Bearer release Ack.

Bearer release Ack.Bearer release Ack.

ISUP ISUP

图13-10 前向呼叫承载释放，前向承载建立方式


i

目录

第 14 章 DSS1 与 R2 信令.....................................................................................................14-1

14.1 DSS1 信令...................................................................................................................... 14-1

14.1.1 基本概念 .............................................................................................................. 14-1 14.1.2 DSS1 的应用 ....................................................................................................... 14-6 14.1.3 DSS1 的协议结构 ................................................................................................ 14-7 14.1.4 呼叫控制消息..................................................................................................... 14-10 14.1.5 基本信令流程..................................................................................................... 14-12

14.2 R2 信令 ........................................................................................................................ 14-15

14.2.1 基本概念 ............................................................................................................ 14-15 14.2.2 R2 信令的应用 ................................................................................................... 14-25 14.2.3 基本信令流程..................................................................................................... 14-25

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 14 章 DSS1 与 R2 信令

14-1

第14章 DSS1 与 R2 信令

14.1 DSS1 信令

ISDN 网络具有多种能力，包括电路交换能力、分组交换能力、无交换连接（或称非

交换连接）能力和公共信道信令能力。在一般情况下，网络只提供低层（OSI 模型

1～3 层）功能。当一些增值业务需要网络内部的高层（OSI 模型 4～7 层）功能支

持时，这些高层功能可以在 ISDN 网络内部实现，也可以由单独的服务中心来提供。

ISDN 网络的基本结构如图 14-1所示。ISDN 终端设备（TE）通过标准的用户－网

络接口接入 ISDN 网络。

TE ISDN交交交

用用-网网网网

电电交交

能能

分分交交

能能

无交交无

网能能

公公公公

公信能能

TEISDN交交交

用用-网网网网

图14-1 ISDN 网络基本结构

14.1.1 基本概念

1. 参考点和功能群

ISDN 用户-网络接口的参考配置（参考模型）如图 14-2所示，它是 CCITT 对用户-网络接口进行标准化而建立的一种抽象化的接口安排，它给出了需要标准化的参考

点和与之相关的各种功能群。


14-2

TE1S

NT2T

NT1U

传传传电

TAS

TE2R

参参参功能功

图14-2 ISDN 用户-网络接口参考配置

(1) 参考点

图 14-2十字交叉点表示参考点。它是划分功能群的概念性参照点，它可以是用户接

入中各设备单元间的物理接口。当多个功能群合在一个设备中实现时，功能群之间

的参考点仅仅是在概念上存在，观察不到实际的物理接口。

参考点类型有 U、S/T 和 R 参考点。

U 参考点

U 参考点是网络与用户之间的线路接口，又称 U 接口。按照 CCITT 规范的规定，“U接口”是特指 ISDN BRA 用户和网络之间的线路接口，PRA 用户和网络之间的线路

接口不叫“U 接口”。但对照参考模型和 PRA 的实际应用场合，可以认为 PRA 应

用场合的实际 E1 线路就是图 14-2的“U 接口”。

BRA U 接口规定了传输线路码型。U 接口利用的是原有模拟用户线，为了能在双绞

线上传输数字信号，需要尽可能地降低传输衰耗。降低传输衰耗的一种办法是把线

路上的传输速率降下来，即用一个电平来传递 2 位二进制信息。我国 U 接口采用的

传输线路码型是 2B1Q 码，即线路上传输的是四个电平，每一个电平表示两位二进

制码的一种组合。具体对应关系如下：

二进制码线路电平

00 －3V

01 －1V

10 ＋3V

11 ＋1V

这样传输线路上的速率比二进制码速率降低一半，减小了传输衰耗。

采用 2B1Q 线路编码时，线路上的码元速率（波特率）为 80kbit/s，对应的带宽为

160kbit/s，其分配如表 14-1所示。


14-3

表14-1 2B1Q 线路编码方式下的带宽分配

信道速率（bit/s）功能

2B 信道 128k 业务信道

D 信道 16k 信令信道

M 信道 40k 传送网络和终端之间的维护信息

U 口同步字 12k 传递时钟信息

S 参考点和 T 参考点

S 参考点是 ISDN 终端（TE1 或 TA）与网络终端 NT 之间的线路接口，又称为 S 接

口。T 参考点是 1 类网络终端（NT1）与 2 类网络终端（NT2）之间的线路接口，又

称为 T 接口。CCITT 制定的 S 接口和 T 接口的规范是相同的。

当 NT2 设备不存在时，S、T 合并为 S/T 参考点，又称为 S/T 接口。

S/T 接口采用的是四线传输方式，两线发两线收，线路码型为伪三进制码，又称 AMI码。AMI 码是将二进制码的 1 转换成正脉冲或负脉冲，正负脉冲前后交替；将二进

制的 0 转换成零电平。二进制码与 AMI 码的对应关系如图 14-3所示。

二二二二 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1

AMI二

发发发发

图14-3 二进制码与 AMI 码的对应关系

R 参考点

R 参考点是非标准 ISDN 终端接口，又称 R 接口，如 RS-232 接口、IEEE-488 接口、

模拟电话接口等。

(2) 功能群

图 14-2中的方框表示功能群。它是 ISDN 用户接口上可能需要的各种功能的组合和

安排，在实际的应用中，若干个功能群可能由一种设备来实现。

NT1（Network Terminal Type 1）1 类网络终端

NT1 提供 U 接口和 S/T 接口，用于连接 ISDN 终端和 ISDN 交换机的设备，主要功

能是在 U 接口和 S/T 接口之间进行码型转换，如中国标准的 2B1Q/AMI 码型转换。

NT1 一般是纯物理层设备，不具有软件智能，但具有线路维护和性能监控功能，保

证 ISDN 终端和网络的时钟同步。


14-4

说明：

如果 NT1 包括了 TA 的功能，则此 NT1 一般被称为：NT1+

NT2（Network Terminal Type 2）2 类网络终端

NT2 是智能终端设备。常见 NT2 设备包括具有 ISDN 功能的用户小交换机

PABX、LAN 路由器（Router）等终端控制设备。

TE1（Terminal Equipment Type 1）1 类终端设备

TE1 是 ISDN 标准终端，它具有标准 S 接口，可以通过 S 接口直接与 NT1 或

NT2 相连。常见 TE1 设备包括 ISDN 数字电话机、G4 传真机、可视电话等。

TE2（Terminal Equipment 2）2 类终端设备

TE2 是指非 ISDN 标准终端，它不具备 S 接口，不能直接与 NT1 或 NT2 相连。

必须通过 TA（终端适配器）接入 S 口。常见 TE2 设备包括普通 PC 机、普通

电话机、X.25 分组终端、G3 传真机等。

TA（Terminal Adaptor）终端适配器

终端适配器的一端是 S 接口或 U 接口，另一端是连接各种非标准 ISDN 终端

的接口。该设备的作用是进行速率适配和协议转换。由于非 ISDN 标准终端不

具备共路信令信道（D 信道）功能，所以非 ISDN 标准终端（TE2）必须经过

TA 的速率适配及协议转换后，才能接到 S 接口或 U 接口上。

某些 TA 内置了 AT 命令集。AT 命令集是计算机操作 MODEM 的一种通用命

令格式，它支持从计算机上直接发起呼叫及应答呼叫，即把 AT 命令转换为 D信道信令。这样计算机经终端适配器可以同时打电话和传数据。

终端适配器 TA 的 B 信道协议为 V.110，它把低速串口数据转换到 64kbit/s 速

率的 B 信道，使非标准 ISDN 终端可通过 ISDN 标准接口与网络通信。

2. ISDN 信道

ISDN 信道类型是指用户-网络接口的信道通路类型，包括 B 信道、D 信道和 H 信道

三种。

B 信道（Bearer Channel，承载信道）

B 信道供用户传递信息用（如语音、数据、图像等信息），速率为 64kbit/s，可以实现电路交换、分组交换和半永久连接。

D 信道（Demand Channel，指令/信令信道）

D 信道传送电路交换的信令信息和分组数据信息。根据 D 信道所支持的 B 信

道数量，可分为 2B+D 的 D 信道和 30B+D 的 D 信道两种：


14-5

表14-2 2B1Q 线路编码方式下的带宽分配

信道速率（bit/s）功能

D16 16k 2B+D 中的 D 信道

D64 64k 30B＋D 中的 D 信道

H 信道

H 信道是传送速率为 384kbit/s 以上的用户信息（如立体声节目、图像、数据

等）的通道。

3. ISDN 接口

ISDN 接口包括 BRA（2B+D）、PRA（30B+D）和 ISUP 接口三种接口。

BRA 接口

BRA 即为 2B+D 接口，也称为基本速率接口（Basic Rate Interface/Access，BRI/BRA），是将现有电话网的普通用户线作为 ISDN 用户线而规定的接口，

速率为 144kbit/s，支持 2 个 64kbit/s 的用户信道（B 信道）和 1 个 16kbit/s的信令信道（D 信道）。

BRA 接口是由 UMG8900 下带 ONU 或 RSP 中的数字用户板 DSL（Digital Subscriber Line board）提供的，每块 DSL 板提供八个 BRA 接口。一个 BRA接口多可以带 8 个 ISDN 终端，允许两个电话终端（各占用一个 B 信道）、

一个分组终端（占用 D 信道）同时与网络通信。当 ISDN-PC 机与网络通信时，

可以同时占用两个 B 信道，大速率达 128kbit/s。

如图 1-6 所示，一个 2B+D 接口下带的 8 个 ISDN 终端可以通过“用户号码+子地址”的呼叫方法对某一个终端发起呼叫。网络侧需要对一个 BRA 接口分

配两个用户号码，而每个用户号码还需在终端进行设定。每一个用户号码

多可以带 4 个子地址（1～4 位），在网络侧不需设定具体子地址号码，只登

记权限即可，具体的子地址在不同的终端上设定。


14-6

2B+D用用传

N1=6600000N2=6600001

U网NT1

S/T网

SUB1=1

SUB1=2

SUB1=3

SUB1=4

N1=6600000

SUB1=1

SUB1=2

SUB1=3

SUB1=4

N2=6600001

图14-4 ISDN 用户号码和子地址

PRA 接口

根据 PCM 系统划分的间隙不同（E1=32TS，T1=24TS），PRA 接口基群速

率接口（Primary Rate Interface/Access ，PRI/PRA）分为 30B+D（中国和

欧洲采用）和 23B+D（北美和日本采用）两种不同接口。

30B+D 接口为中国采用的 PRA 接口形式，速率为 2048kbit/s，支持 30 个

64kbit/s 的用户信道（B 信道）和 1 个 64kbit/s 的信令信道（D 信道）。

PRA 接口的物理通路是由 DTM 板提供的，在进行硬件数据配置时需将单板类

型设为“PRA”。每块 PRA 板提供两个 30B+D 的 PRA 接口，其用户线是同

轴电缆，用来满足大通信量用户的需求。PRA 接口可以接具有 ISDN 功能的

用户小交换机 PABX，或者接一个局域网 LAN、因特网 ISP 等，也可以为会

议电视用户提供通道以传送高质量的画面。

ISUP 接口

两个交换局间开通 ISUP 电路时，需要提供 ISUP 接口。

14.1.2 DSS1 的应用

DSS1 信令在 NGN 网络解决方案中的典型应用如图 14-5所示。


14-7

SoftX3000

IP城域网

UMG8900 UMG8900

POTS POTS

H.248/IUA

ISDN 2B+D接入

RSP

PBX与NAS设备

PRI PRI

NASPBX

H.248/IUA

ISDNISDN

BRIBRI

图14-5 DSS1 在 NGN 中的典型应用

UMG8900 提供满足《ISDN 用户－网络接口规范》各层规定的 BRI 接口和 PRI 接口，

实现 Q.921 消息的处理。通过 IUA 透传 Q.931 信令到 MSOFTX3000 进行处理，从

而实现下列 ISDN 业务：

提供 BRI 接口，支持普通 ISDN 用户（2B＋D）的接入。

提供 PRI 接口，支持用户交换机（PABX）、NAS 的接入。

为了节约篇幅，本章讨论的 DSS1 信令系统仅限于 PRI 接口，有关 BRI 接口的相关

内容读者可自行参考相关国标。

14.1.3 DSS1 的协议结构

DSS1 信令为分层结构，由物理层、数据链路层以及呼叫控制层等三层协议组成，

其与 OSI 参考模型各层的对应关系如图 14-6所示。


14-8

数数数电数

物物数 1数

2数

3数

4~7数

DSS1公信 OSI参参参参

呼呼呼二数

图14-6 DSS1 信令与 OSI 参考模型的对应关系

1. 物理层

物理层规定了 ISDN 用户－网络接口的规程、电气和功能特性，为用户－网络接口

物理层的互连、运行维护、设备设计、网络规划和验收测试等提供技术依据。例如，

PRI 接口的参考配置如图 14-7所示。

TE1

RNT2

TNT1

U传传传传

TE2

R S

参参参

功能分

TE1：ISDN标标标标

TE2：非ISDN标标标标

NT1：第1类网网标标

NT2：第2类网网标标（如PBX、LAN、Router等）

TA ：标标终终终

TA

图14-7 ISDN 用户－网络接口的参考配置

PRI 接口所支持的 B 通路和 D 通路的含义是：

(1) B 通路：用户信息承载通路，速率 64kbit/s，主要用于电路交换、分组交换和

半永久连接的语音和数据的承载。

(2) D 通路：信令信息承载通路，速率 64kbit/s，主要用于传送电路交换的信令信

息和分组数据信息。

PRI 接口的物理通路采用的是 PCM 结构，其速率和 PCM 一次群速率相同，为

2048kbit/s，这种接口可以用双绞电缆作为传输媒体。在 30/32 路的 PCM 中，每帧

分成 32 个基本时隙，第 0 时隙用于帧同步和差错控制，第 16 时隙用于信令传送。


14-9

2. 数据链路层

数据链路层规定了 ISDN 用户－网络接口（PRI）数据链路层的规范特性，主要包括

数据链路层协议的概念、协议的概念、术语，以及数据链路层协议正常操作的帧结

构、规程单元、字段格式和规程等。

在 ISDN 用户－网络接口处，数据链路层的协议采用 D 通路上的链路接入协议：

LAPD 协议。LAPD 协议定义了用户－网络接口上第 2 层实体经 D 信道交换信息的

规则，这个交换可以在 TE（终端设备）和 NT2（2 类网络终端，如 PABX、LAN、

路由器等）之间进行，也可以在 NT2 和交换机之间进行，或者在 TE 和交换机之间

进行。

因此，LAPD 的功能是在数据链路连接端点的多种组合之间提供信息传送的手段，

具体说来，主要包括以下功能：

(1) 提供一个或多个 D 通路上的数据链路连接。数据链路连接之间的鉴别借助于包

含在每个帧中的数据链路连接标识符（DLCI）。

(2) 帧的分界、定位以及透明传输，从而允许识别在 D 通路上以帧的形式发送的一

串比特。

(3) 顺序控制，以保持经过数据链路连接的帧的次序。

(4) 数据链路连接上的传输、格式以及操作差错的检测。

(5) 被检测出的传输、格式以及操作差错的恢复。

(6) 将不可恢复差错通知管理实体。

(7) 进行流量控制。

(8) 物理层的激活管理。

详细的内容请参考《ISDN 用户－网络接口规范第 2 部分：数据链路层技术规范》

（YDN 034.2-1997）。

3. 呼叫控制层

呼叫控制层规定了在 ISDN 用户－网络接口上建立、保持和清除网络连接的程序，

以及在 D 通路上进行消息交换的过程。

呼叫控制层协议利用数据链路层提供的功能和服务，向用户提供有关网络连接的建

立和操作的各功能，这些功能支持基本呼叫控制的程序，支持与网络提供的补充性

能有关的呼叫控制的程序，其主要功能包括：

(1) 处理与数据链路层通信的原语。

(2) 产生和解释同层通信的第三层消息。

(3) 管理呼叫控制程序中使用的定时器与逻辑实体。

(4) 接入资源的管理，包括对 B 通路和分组层逻辑通路的管理（如 X.25 建议）。


14-10

(5) 保证提供的业务与用户要求一致的检查（如承载能力、地址、低层和高层兼容

性）。

(6) 选路和中继。

(7) 网络连接控制。

(8) 传递用户到网络和网络到用户的信息。

(9) 网络连接的复用。

(10) 差错检测。

(11) 差错恢复。

(12) 排序。

(13) 阻塞控制和用户数据流控制。

(14) 重新启动。

详细的内容请参考《ISDN 用户－网络接口规范第 3 部分：第三层基本呼叫控制技术

规范》（YDN 034.3-1997）。

14.1.4 呼叫控制消息

用户侧和网络侧的第三层（呼叫控制层）实体之间需要进行对话来实现对呼叫的控

制，对话是通过在 D 通路上交换消息来实现的。呼叫控制层消息是一些长度不等的

数据块，这些消息由呼叫控制层产生和处理，由数据链路层承载和传送。

ITU-T Q.931/Q.932 建议所规定的呼叫控制层消息的一般格式如图 14-8所示。该消

息由整数个字节组成，每个消息都包括一个公共部分和一些可选或必选的信息单元。

8 7 6 5 4 3 2 1

协议鉴别语

0 0 0 0 呼呼参参呼呼呼呼

呼呼参参呼

0 消消类参

其其公消其其

1字字

1字字

最最2字字

1字字

公

公

部

分

可可可必可公消其其

FLAG

其其公消其其

图14-8 ITU-T Q.931 消息的一般格式

公共部分由三部分组成，它们的格式对于所有的消息都是相同的。


14-11

1. 协议鉴别语

协议鉴别语的用途是将呼叫控制消息和用户－网络接口上的其它消息分开，其长度

为 1 字节。对 Q.931 的呼叫控制层消息而言，其值固定为 00001000。

2. 呼叫参考值

呼叫参考的用途是在本地用户－网络接口上识别消息所涉及的呼叫或设施登记/撤消的请求，它不具有跨越 ISDN 的端到端的含义。

呼叫参考值是由呼叫的发端接口分配的。这些值在一特定的 D 通路二层逻辑链路连

接内对于发端侧是唯一的，呼叫参考值在呼叫开始时分配，并且保持到呼叫终止（除

呼叫暂停的情况之外）。在呼叫结束或成功暂停以后，相关的呼叫参考值可以重新

分配给以后新的呼叫。在同一个 D 通路二层逻辑链路上，对于不同方向的两个呼叫

可以使用相同的呼叫参考值。

呼叫参考标记（FLAG）为第二个八比特组的第 8 位，取值为“0”或“1”。呼叫

参考标记用于识别呼叫参考是由二层逻辑链路的哪一端发出的。发端侧总是置呼叫

参考标记为“0”，终端侧则总是置呼叫标记为“1”。呼叫参考标记识别谁分配了

这一呼叫的呼叫参考值，且唯一的目的是解决同时尝试分配同一呼叫参考值。呼叫

参考标记也适用于使用全局呼叫参考（例如重新启动程序）时。

3. 消息类型

消息类型的用途是识别正在发送的消息的功能。不同的消息类型，包括不同的信息

单元。消息类型是每个消息的第三部分，长度为 1 字节，其中比特 8 留作今后扩展

使用。

Q.931 的呼叫控制层消息可分为四大类型：用于呼叫建立的消息、用于呼叫信息阶

段的消息、用于呼叫清除的消息和其他消息，各类型消息的具体编码如表 14-3所示。

表14-3 Q.931 的呼叫控制层消息类型

消息编码消息类型描述

0000 0001 ALERTING 提醒

0000 0010 CALL PROCEEDING 呼叫进程

0000 0111 CONNECT 连接

0000 1111 CONNECT ACKNOWLEDGE 连接证实

0000 0011 PROGRESS 进展

0000 0101 SETUP 建立

0000 1101

用于呼

叫建立

的消息

SETUP ACKNOWLEDGE 建立确认


14-12

消息编码消息类型描述

0010 0110 RESUME 恢复

0010 1110 RESUME ACKNOWLEDGE 恢复证实

0010 0010 RESUME REJECT 恢复拒绝

0010 0101 SUSPEND 暂停

0010 1101 SUSPEND ACKNOWLEDGE 暂停确认

0010 0001

用于呼

叫信息

阶段的

消息

SUSPEND REJECT 暂停拒绝

0100 0101 DISCONNECT 拆线

0100 1101 RELEASE 释放

0101 1010 RELEASE COMPLETE 释放完成

0100 0110 RESTART 重新启动

0100 1110

用于呼

叫清除

的消息

RESTART ACKNOWLEDGE 重新启动证实

0111 1011 INFORMATION 信息

0110 1110 NOTIFY 通知

0111 1101 STATUS 状态

0111 0101

其他消

息

STATUS ENQUIRY 状态询问

14.1.5 基本信令流程

我们以简单的电路交换呼叫控制过程为例介绍 DSS1 的基本信令过程。现假设主

叫端和被叫端均 ISDN 终端设备，发端局和终端局之间的局间信令采用 ISUP，则一

次典型的呼叫流程如图 14-9所示。


14-13

发标发标标发

IAM

通通可数数

主呼

先先交

被呼

先先交

ISUP主呼标标

被呼标标

SETUP

SETUP ACK

INFO

INFO

ACMALERT

CONN ANM

CONN ACK

SETUPCALL PROC

ALERT

CONN

CONN ACK

DISC(原原呼=16)REL DISC(原原呼=16)RLC

RELREL

REL COMPREL COMP

DISC(原原呼=16)

REL

REL COMPRLC

RELDISC(原原呼=16)

REL

REL COMP

TEx TEy

ALERT

REL COMP

REL

图14-9 DSS1 的基本信令过程（电路交换）

1. 呼叫建立过程

用户的呼叫请求用 SETUP（建立）消息发出，这个消息（以及以后的所有消息）在

一条已经建立的数据链路上传送。

当 SETUP 消息到达发端局网络侧后，网络侧第三层实体检查其中的被叫地址是否

完全，如地址完全，则送回 CALL PROCEEDING 消息来通知用户等待；如地址不

全，则发端局送 SETUP ACK 向用户请求后续信息，用户用 INFORMATION 消息补

全剩余信息。

发端局网络侧收到足够的地址信息后立即通知交换机进行路由选择和资源分配。在

本例中这个呼叫还要经过另一个交换机才能接到被叫用户，因此发端局交换机要用

No.7 信令（ISUP）向终端局交换机发消息，送去与本呼叫有关的信息，当终端局收

到这个消息后，向被叫用户送 SETUP 消息，这个消息包括了发端局送来的全部信


14-14

息（包括承载业务能力、终端的低层特性、高层特性、端到端信息）以及终端局选

择的用户信息信道等。

在被叫用户的基本接口上，因为 SETUP 消息是利用广播数据链路（TEI＝127）送

来的。因此，所有连到无源总线上的终端都能收到这个 SETUP 消息，并且都对消

息中的信息进行兼容性检查，看看自身是否符合这次呼叫的要求，例如承载业务特

征是否相同、低层和高层协议是否一致、和主叫终端的类型是否兼容、子地址（如

果存在）是否符合等等。在一次呼叫中，可能会有几个终端和 SETUP 消息中的信

息兼容，这几个终端将同时向网络送回 ALERTING 消息，并且向用户振铃。第一个

ALERTING 消息被终端局转送到发端局，后到达主叫终端，使主叫终端向用户送

回铃音（或显示 ALERTING 信息）。当一个被叫终端应答之后，该终端立即向网络

送 CONNECT（连接）消息，终端交换机一方面将这个消息转送给主叫侧，一方面

向该终端送 CONNECT ACK 消息。这时双方交换机为用户选择的 B 信道立即接通，

从主叫用户到被叫用户的电路连接已经形成，可用来传送用户信息。

2. 呼叫释放过程

若主叫先挂机，其呼叫释放过程为：

(1) 主叫向发端局送 DISCONNET 消息（原因值=16），发端局在收到该拆线消息

后向终端局发 REL 消息，拆除局间电路，终端局响应 RLC 消息，表示拆线完

成。

(2) 发端局在向终端局发 REL 消息的同时，向主叫终端响应 RELEASE 消息，拆

除主叫与发端局之间的电路，主叫终端回送 RELEASE COMPLETE 消息，表

示拆线完成。

(3) 终端局在收到发端局的 REL 消息后，向被叫终端送 DISCONNET 消息（原因

值=16），被叫终端响应 RELEASE 消息，拆除被叫与终端局之间的电路，终

端局向被叫回送 RELEASE COMPLETE 消息，表示拆线成功。至此，整个呼

叫全部释放。

若被叫先挂机，用户－网络接口上的 DSS1 呼叫控制消息是一样的，读者可自行参

考图 14-9分析，本处从略。


14-15

14.2 R2 信令

14.2.1 基本概念

由于电信网规模巨大，很难在较短的时间内用 No.7 信令完全替代随路信令，随路信

令系统在国际电信网和各国国内电信网至今仍然有广泛的应用。中国一号信令是 R2的一个子集。

R2 信令由线路信令和记发器信令两部分组成，但各国对于 R2 的线路信令和记发器

信令定义有差异。

(1) 线路信令在线路设备（中继器）之间传送，由一些线路监视信号组成，主要用

于监视中继线的状态、控制接续的进行。由于每条中继线要配备一套线路设备，

不是全局公用的，因此，为降低成本，线路信令相对比较简单，信号的种类也

相对较少。

(2) 记发器信令在记发器之间传送，由选择信号和一些业务信号组成，主要用于选

择路由、选择被叫用户、管理电话网等。由于记发器是公用设备，数量较少，

因此，记发器信令可以做得复杂一些，信号的种类也相对多一些。

1. 线路信令

R2 信令的线路信令有三种形式：直流线路信令、带内单频脉冲线路信令和数字型线

路信令。

(1) 直流线路信令

直流线路信令主要用于机电制交换机的实线中继线，目前我国的市话网已经全部实

现程控化，因此，直流线路信令已无实际应用，本文不做详细介绍。

(2) 带内单频脉冲线路信令

在长途自动电话网中，当局间传输系统采用频分复用的载波、微波或卫星电路时，

局间线路信令通常采用音频信号，即带内单频脉冲信号。

线路信令采用的单频为 2600Hz，它由短信号单元、长信号单元及连续信号单元组

成。短信号单元为标称值为 150ms 的短脉冲信号，长信号单元为标称值为 600ms的长脉冲信号，发送两个信号的标称间隔为 300ms，其具体信号脉冲及间隔规定的

标称值如表 14-4所示。


14-16

表14-4 带内单频脉冲及其间隔规定的标称值

脉冲或间隔的标称值

脉冲名称信号长度(ms) 间隔(ms)

发送端发送允许偏差(ms)

接收端识别时间范围(ms)

短信号单元 150 150 ±30 80±20

发送间隔－ 300 ±60 －

长信号单元 600 600 ±120 375±75

线路信令分前向和后向两种，前向信令是指由发端局向终端局传送的信令，后向信

令则是指由终端局向发端局传送的信令。各信令信号的具体结构如表 14-5所示。

表14-5 带内单频脉冲线路信令的信号结构

传送方向序号

接续状态

（信令名称）前向后向信令信号结构(ms) 备注

1 占用信号 → 单脉冲 150

2 拆线信号 → 单脉冲 600

150 300 600

长途局间、长

市局间用 3 重复拆线信号 →

600600600

市话局间用

4 应答信号 ← 单脉冲 150

5 挂机信号 ← 单脉冲 600

6 释放监护信号 ← 单脉冲 600

7 闭塞信号 ← 连续

再振铃或

强拆信号 → 150 150150 150150

至少三个脉

冲 8

话务

员信

号回振铃信

号 ← 150 150150 150150

至少三个脉

冲

A

→ 单脉冲 600 相当于拆线

信号 9 强迫释放信号

B

← 单脉冲 600 相当于释放

监护

表 14-5中各接续状态（信令名称）的含义如下：


14-17

占用信号：为前向信令，当发端局出中继器发占用信号时，对端入中继器由空

闲状态变为占用状态。

拆线信号：当全程接续拆线时，由出中继器向对端的入中继器发送的前向信令，

它表示正常通话完毕拆线之外，还在发生异常情况时进行拆线。在下列情况之

一时送拆线信号：

序号原因

1 主叫控制复原方式时，主叫用户线挂机。

2 在长途半自动接续时，发端长话局的话务员进行拆线操作。

3 发端局收到表示接续遇忙等内容的后向记发器信令。

4 久叫不应或被叫用户挂机而主叫用户未挂机延时达 90 秒。

重复拆线信号。发端局出中继器发送拆线信号以后 3～5 秒内收不到释放监护

信号时发送此前向信令。若重复拆线信号发送以后仍然收不到释放监护信号，

就向维护人员告警。

应答信号：表示被叫用户摘机应答，是由入中继器发送的后向信令。

挂机信号：表示被叫用户已话终挂机，它是入中继器发送的后向信令，并由终

端局逐段向发端局传送。

释放监护信号：是拆线信号的后向证实信号，表示入端局的设备已经拆线。

闭塞信号：是入端局入中继器发送的后向信令，表示该条中继线已被闭塞。

再振铃信号：是一种前向发送的话务员信令，长途局话务员与被叫用户建立接

续和被叫应答后，若被叫挂机而话务员仍需呼叫该被叫用户时，发送此信号。

强拆信号：也是一种前向发送的话务员信令，长途局话务员在接续过程中，若

遇被叫用户“市忙”并经被叫用户同意强拆后，发送此信号。

回振铃信号：是后向发送的话务员信令，在话务员回叫主叫用户时回送此信号。

强迫释放信号：在双向中继电路中，有时由于干扰而引起双向占用，这时两端

可能同时虚占来话记发器。如果在 15 秒内收不到记发器信令时，则一端送相

当于拆线信号的前向强迫释放信号，另一端则送相当于释放监护信号的后向强

迫释放信号，使电路释放。

(3) 数字型线路信令

线路信令主要用来监视中继线的占用、释放和闭塞状态。为提供 PCM 系统 30 个话

路线路信令的传输，提出了复帧的概念，即由 16 个子帧（每子帧为 125µs，含 32个时隙）组成一个复帧。这样，一个复帧中就有 16 个 TS16，其中第 0 子帧的 TS16的前 4 个比特用作复帧同步，后 4 个比特中用一个比特作复帧失步对告，其余 15


14-18

个子帧的 TS16 分别用作 30 个话路的线路信令传输。在 PCM 的帧结构中，TS16的分配情况如表 14-6所示：

表14-6 PCM 的帧结构中 TS16 的分配情况

0 帧

第 16 时隙

1 帧

第 16 时隙

2 帧

第 16 时隙 ……

00 00 XY XX abcd

第 1 话路

abcd

第 16 话路

abcd

第 2 话路

abcd

第 17 话路 ……

第 0 子帧的 TS16

X：备用比特，置 1。

Y：复帧失步对告比特，0 表示“正常”，1 表示“复帧失步对告”。

其余子帧的 TS16

30/32 路 PCM 系统中的 30 路话路的线路信令是由 TS16 按复帧取样集中传送的，

其中每一话路的两个传输方向各有 a、b、c、d 共 4 位码可编，但只用前 3 位码，

分为前向信令和后向信令。

前向信令采用 af、bf、cf 三位码，后向信令采用 ab、bb、cb 三位码，其简要含义如

表 14-7所示。

表14-7 数字型线路信令的含义

前向信令后向信令

编码含义编码含义

af=0 主叫摘机（占用）状态 ab=0 被叫摘机状态发话交换

局状态 af=1 主叫挂机（拆线）状态

被叫用户

挂机状态 ab=1 被叫挂机（后向拆线）状

态

bf=0 正常状态 bb=0 示闲状态故障状态

bf=1 故障状态

受话局状

态 bb=1 占线或闭塞状态

cf=0 话务员再振铃或强拆 cb=0 话务员进行回振铃操作话务员再

振铃或强

拆 cf=1 话务员未进行再振铃或

强拆

话务员回

振铃 cb=1 话务员未进行回振铃操作

显然，市话局至市话局的接续以及市话局至长途局的全自动接续均不需要话务员的

介入，因此，不需要 cf和 cb。数字型线路信令中各信令标志的编码如表 14-8所示。


14-19

表14-8 长途电话交换局自动和半自动接续信号编码

前向后向信令编码

接续状态 af bf cf ab bb

示闲 1 0 1 1 0

占用 0 0 1 1 0

占用证实 0 0 1 1 1

应答 0 0 1 0 1

挂机 0 0 1 1 1

再振铃（强拆） 0 0 0 1 1

拆线 1 0 1 0 1

释放监护 1 0 1 1 0

回振铃 1 0 1 0 1

闭塞 1 0 1 1 1

注：各接续状态的含义请参考前文对表 14-5的解释。

2. 记发器信令

R2 的记发器信令采用多频互控方式（MFC），分前向和后向两种。在这种信令方式

中，前向信令和后向信令都是连续的，前向信令用于传送地址、控制指示语等信息，

后向信令主要用于证实和控制。发送一位数字时，前向信令必须等待收到后向证实

时才停止发送。同样，接收端只有检测出前向信令已经停止发送才停发后向信令。

互控信令的传送分四拍进行，如图 14-10所示。

发发网接

发标发

网接发发

接标发

t2

t4

t1

t3

发发发第发发

（第发第）

发发发第发发

（第二第）停发发发第发发

（第第第）

停发发发第发发

（第第第）发发发第二发

图14-10 互控信令的传送过程


14-20

步骤操作

第 1 拍发端局发送第一位前向信令

第 2 拍收端局接收和识别前向信令后，即回送第一位后向证实信令，它不仅表示已收到前向信令，

并向发端局提供信息，以决定下一次发送怎样的前向信令。

第 3 拍发端局接收和识别此后向证实信令后，立即停发前向信令

第 4 拍收端局识别出前向信令已停发后，立即停发后向证实信令。当发端局识别出后向信令已停

发，就可以发送下一位前向信令，从而开始第二个互控周期。

(1) MFC 记发器信令的编码方式

MFC 记发器信令的前向信令用 1380、1500、1620、1740、1860、1980Hz 的高频

群，频差为 120Hz，按六中取二编码，可组成 15 种信令；后向信令用 1140、1020、900、780Hz 的低频群，频差为 120Hz，按四中取二编码，可组成 6 种信令。信令

编码组合如表 14-9、表 14-10所示。

表14-9 前向信令

数码

频率（Hz） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

F0（1380） √ √ √ √ √

F1（1500） √ √ √ √ √

F2（1620） √ √ √ √ √

F4（1740） √ √ √ √ √

F7（1860） √ √ √ √ √

F11（1980） √ √ √ √ √

表14-10 后向信令

数码

频率（Hz） 1 2 3 4 5 6

F0（1140） √ √ √

F1（1020） √ √ √

F2（900） √ √ √

F4（780） √ √ √

(2) MFC 记发器信令的种类及基本含义


14-21

由前述可知，MFC 记发器信令分前向和后向两种，其中，前向采用 I 组和 II 组两种

信令，后向采用 A 组和 B 组两种信令，A 组是 I 组的证实信令，B 组是 II 组的证实

信令，各组信令的基本含义如表 14-11所示。

表14-11 各组信令的基本含义

前向信号后向信号

组别名称基本含义容量组别名称基本含义容量

KA 主叫用户类别 10/15

KC 长途接续类别 5

KE 长市、市内接续类别 5 I

数字信号数字 1～0 10

A

A

信

号

收码状态和接续状

态的回控证实 6

II KD 发端呼叫业务类别 6 B B 信号被叫用户状态 6

注：步进制市话局主叫用户类别为 10 种，纵横制、程控市话局有 15 种。

前向 I 组信令

前向 I 组信令由接续控制信令和数字信令组成，详细内容如表 14-12、表 14-14所示。

表14-12 前向 I 组信令

类型含义

KA

发端市话局向发端长话局或发端国际局前向发送的主叫用户类别信令，以提供本次接续

的计费种类（定期、立即、免费）和用户等级（普通、优先）信息。

这两种信息的相关组合用一位 KA 编码表示，如表 14-14所示。表中的优先用户是指在

网路拥塞或过负荷的情况下保证优先呼叫的用户。

KC 长话局间前向发送的接续控制信令，它具有保证优先用户的通信质量，完成指定呼叫及

其他指定接续（如测试呼叫）的功能。

KE KE 信令是终端长话局向终端市话局以及市话局间前向发送的接续控制信令，目前只用

到两种，如表 14-14所示。

数字信令选择信令，“1～0”十位数字用来表示主叫用户号码、被叫区号和被叫用户号码；“15”用来分隔主、被叫号码，表示主叫用户号码终了。

(3) 后向 A 组信令

后向 A 组信令是前向 I 组信令的互控信令，起控制和证实前向 I 组信令的作用，详细

内容如表 14-13、表 14-14所示。


14-22

表14-13 后向 A 组信令

类型含义

A1、A2、A6 统称发码位次控制信令，控制前向数字信令的发码位次。

A3

转换控制信令，是区分前向 I 组和前向 II 组，后向 A 组和后向 B 组的信令。

在终端长→市接续中的市话端的长途入局记发器中，或在市话接续中的多频

入局记发器中，A3 信令是互控信令，其他情况时，A3 为脉冲（150±30ms）信令。

A4、A5 接续因故未达到被叫用户的原因分析信令，A4 为遇忙，A5 为空号。


14-23

表14-14 前向 I 组和后向 A 组信令

向前 I 组信令后向 A 组信令

KA 信号内容（包括 KOA）

步进制市话局纵横制，程控市话局（也包括 PAM 局）

KA编

码 KA KA KA

KC 编码 KC 信令内容 KE 编码 KE 信令内容

数

字

信

令

A 信令内容

1 定期定期定期 1 A1：发下一位

2 用户表，立即用户表，立即用户表，立即 2 A2：由第一位发起

3

普

通打印机，立即

普

通打印机，立即

普

通

打印机，立即 3 A3：转至 B 信号

4 备用备用备用 4 A4：机键拥塞

5 普通免费普通免费普通免费 5 A5：空号

6 备用备用备用 6 A6：发 KA 和主叫用户号码

7 备用备用备用

8 备用优先定期优先定期

9 （郊区自动有权长

途自动有权）备用备用

10 （长郊自动无权）优先、免费优先、免费

11 11 备用 11* 话音邮箱通知用户留言

12 备用

12 “Z”指定号码呼叫 12 备用

13 测试呼叫 13 “T”测试接续呼叫 13 “T”测试呼叫

14 备用 14 优先 14 备用

15

——

— 15 控制卫星电路段数 15 话音邮箱取消通知用户留言

说明：有括号的类别，不向发端长话局发送；“*”代表与老设备配合时仍需采用此信号。


14-24

(4) 前向 II 组

前向 II 组信令也称 KD 信令，表示发端呼叫业务类别，主要用于根据 KD 判断能否

插入或强拆市话，或能否被插入或强拆，其作用由表 14-16说明。

(5) 后向 B 组信令

后向 B 组信令也称 KB 信令，表示被叫用户状态，是在收到实 KD 信令以后才发的，

起证实 KD 信令和控制接续的作用。

后向 B 组信令的内容见表 14-15所示。

表14-15 前向 II 组和后向 B 组信令

前向 II 组信令（KD）后向 B 组信令（KB）

KB 信令内容 KD

编

码

KD 信令内容

KB

编

码

长途接续时或测试接

续时（当 KD=1、2或 6 时）

市话接续时（当 KD=3或 4时）

1 长途话务员半自动呼叫 1 被叫用户空闲被叫用户空闲，互不控制复原

2 长途自动呼叫，用户呼叫立去台

话务员

用于

长途

接续2 被叫用户“市忙”

3 市内电话 3 被叫用户“长忙”

备用

4 市内用户传真或用户数据通信，

优先用户

用于

市内

接续4 机键阻塞被叫用户忙或机键拥塞

5 半自动核对主叫号码 5 被叫用户为空号被叫用户为空号

6 测试呼叫 6 备用被叫用户空闲，主叫控制复原

表14-16 KD 信令的内容和作用

KD 信令的作用

能否插入市话能否被长途话务员插入 KD 编号发端呼叫业务类别

可否可否

1 长途话务员半自动插入 √ －－ √

2 长话自动呼叫－ √ － √

3 市内电话－ √ √ －

4 市内传真或数据－ √ －－√

5 半自动核对主叫号码－－－－

6 测试呼叫－ √ － √


14-25

14.2.2 R2 信令的应用

R2 信令在 NGN 中的典型应用如图 14-11所示。

SoftX3000

IP城域网

交换机

UMG8900

POTSPOTS POTS POTS

R2 R2

PBX

H.248/IUAH.248/IUA

UMG8900

图14-11 R2 在 NGN 中的典型应用

UMG8900 提供 R2 中继与交换机、PBX 对接，把 R2 消息打包在 H.248 消息包中送

到 MSOFTX3000 进行处理，从而实现 NGN 与 PSTN 中交换机、PBX 的互通。

14.2.3 基本信令流程

以一次本地呼叫的接续过程为例介绍 R2 信令的基本流程，如图 14-12所示。


14-26

始发发标标发汇网发

P

占用

QA1

占用占占

A1R

占用占占

占用

通通

应应应应

被呼先交被呼先交

主呼先交主呼先交

示示示示

A1A

A1

PA1B

A1QA1

C

A1

RA1D

A1

A

A3KD=3

A1

B

A1CA1

B

A1C

A3

D

KB=1

KD=3

KB=1

图14-12 本地呼叫信令过程

图 14-12中被叫号码为 PQRABCD，其中，PRQ 为局向号，ABCD 为用户号。由图

可知，线路信令、记发器信令均为逐段转发，汇接局在收齐 PQR 后即开始选路，转

发始发局的记发器信令。始发局在发送完所有的号码后，将等待终端局的 A3 信号，

然后再完成后续信令流程。这种接续方式占用时间较长，多用于传输线路质量较差

的场合。


i

目录

第 15 章典型信令流程 .........................................................................................................15-1

15.1 网关注册流程................................................................................................................. 15-1

15.1.1 网关注册 ............................................................................................................. 15-1 15.1.2 网关注销 ............................................................................................................. 15-2

15.2 呼叫流程........................................................................................................................ 15-2

15.2.1 移动用户呼叫移动用户 ....................................................................................... 15-3 15.2.2 移动用户呼叫固定用户 ....................................................................................... 15-7 15.2.3 固定用户呼叫移动用户 ..................................................................................... 15-12 15.2.4 预寻呼............................................................................................................... 15-13 15.2.5 呼叫前转 ........................................................................................................... 15-14

15.3 短消息业务流程 ........................................................................................................... 15-23

15.3.1 移动始发短消息 ................................................................................................ 15-24 15.3.2 移动终止短消息 ................................................................................................ 15-24 15.3.3 短消息提醒流程 ................................................................................................ 15-26

15.4 定位业务（LCS）流程 ................................................................................................ 15-28

15.4.1 移动终结定位业务 MT-LR................................................................................. 15-28 15.4.2 移动始发定位业务 MO-LR ................................................................................ 15-31 15.4.3 网络发起的定位业务 NI-LR............................................................................... 15-33

15.5 智能业务处理流程 ....................................................................................................... 15-34

15.5.1 预付费业务处理流程 ......................................................................................... 15-34 15.5.2 移动始发短消息处理流程.................................................................................. 15-40 15.5.3 移动性管理事件通知处理流程........................................................................... 15-41 15.5.4 Callgap 流程 ...................................................................................................... 15-42

15.6 移动性管理 .................................................................................................................. 15-44

15.6.1 概述 .................................................................................................................. 15-44 15.6.2 位置管理的几个基本流程.................................................................................. 15-45 15.6.3 位置管理的主要流程 ......................................................................................... 15-48 15.6.4 切换 .................................................................................................................. 15-55 15.6.5 UMTS 系统内的切换.......................................................................................... 15-56 15.6.6 GSM 和 UMTS 系统间的切换 ............................................................................ 15-67 15.6.7 漫游限制 ........................................................................................................... 15-76

15.7 安全性管理 .................................................................................................................. 15-77

15.7.1 GSM 鉴权 .......................................................................................................... 15-77 15.7.2 UMTS 鉴权 ........................................................................................................ 15-80 15.7.3 双模手机鉴权的配合和转换 .............................................................................. 15-83 15.7.4 加密 .................................................................................................................. 15-86


ii

15.7.5 完整性保护........................................................................................................ 15-87 15.7.6 TMSI 重分配 ...................................................................................................... 15-88

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册第 15 章典型信令流程

15-1

第15章典型信令流程

本章介绍电路核心网的典型业务流程，主要包括网关注册流程、呼叫流程、数据业

务流程、短消息业务流程、定位业务（LCS）流程和智能业务处理流程。

15.1 网关注册流程

网关注册相关流程包括网关注册和网关注销流程。

15.1.1 网关注册

媒体网关（MGW）初次服务或重新启动之后，必须注册到相应 MSC Server 上去。

注册成功后，MGW 可以立即上报目前 MGW 的可用物理终端，或 MSC Server 通过审计命令来获取 MGW 上可用的物理终端信息。

网关注册流程如图 15-1所示。

MGW MSC Server

ServiceChange

ServiceChange_Reply

MGW MSC Server

ServiceChange

ServiceChange_Reply

图15-1 网关注册流程图

(1) MGW 初次进入服务或重启后，向其所归属的 MSC Server 发送

ServiceChange 命令，请求注册。该命令中包含如下描述符：Method（如

“Restart”）、ServiceChangeAddress（地址消息）和原因值 Reason，命

令对应终端为 ROOT 终端（即对整个 MGW）。

(2) MSC Server 对媒体网关进行审核，并回送 ServiceChange_Reply 命令，接受

注册（命令中带描述符 ServiceChangeAddress），媒体网关可以进行业务操

作；如果 MSC Server 审核 MGW 不通过，如协调版本不配套、媒体网关不受

该 MSC Server 控制等，则在 ServiceChange_Reply 命令拒绝并带上原因值

描述符。


15-2

15.1.2 网关注销

媒体网关（MGW）退出服务之前，需要到相应 MSC Server 进行注销操作。注销后

MGW 将不再提供业务，如要重新进入服务则需要注册。

网关注销流程与网关注册流程使用相同的命令，但使用了不同的描述符，如图 15-1所示。

(1) MGW 要退出服务，向其所归属的 MSC Server 发送 ServiceChange 命令，请

求注销。该命令中包含如下描述符：Method（如“Forced”）和原因值 Reason

（如 905{"Termination taken out of service"}），命令对应终端为 ROOT 终端

（即对整个 MGW）。

(2) MSC Server 回送 ServiceChange_Reply 命令，接受注销。

15.2 呼叫流程

呼叫流程以本局用户呼叫本局用户为例，组网图如图 15-2所示。

UE-T

MGW

RNC-O RNC-T

UE-O

MSCSERVER

/VLR

图15-2 呼叫模型


15-3

15.2.1 移动用户呼叫移动用户

移动用户呼移动用户流程如图 15-3所示。

UE-O MSC Server/VLRRNS-O HLR

CM_Service_Req(Initial UE)

MAP_SEND_AUTHENTICATION_INFO

MAP_SEND_AUTHENTICATION_INFO_ACK

AUTHENTICATION REQUEST

AUTHENTICATION RESPONSE

CM_SERVERICE_ACCEPT

SETUP

CALL PROCEEDING

SECURITY MODE COMMAND(OPTION)

SECURITY MODE COMPLETE(OPTION)

COMMON ID

MGW

BEARER ESTABLISHMENT

RAB ASSIGNMENT REQUESTRADIO BEARER SETUP

RADIO BEARER SETUP COMPLETE

RAB ASSIGNMENT RESPONSE

PREP BEARER

PREP BEARER

安全管理过程（可选）

主叫侧用户面承载建立过程


15-4

HLR MSC Server/VLRMGW UE-TRNS-T



MAP_PROVIDE_ROAMING_NUMBER_ACK

MAP_SEND_ROUTING_INFORMATION_ACK

PAGING

PAGING RESPONSE

VLR

SETUP

CALL CONFIRMED





COMMON ID


RADIO BEARER SETUP


PREP BEARER

PREP BEARER

RAB ASSIGNMENT REQUEST



取漫游号码过程

被叫侧用户面承载建立过程


15-5

UE-O VMSC/GMSCRNS-O MGW UE-T

CONNECT

CONNECT ACK

DISCONNECT

RELEASE

RELEASE COMPLETE

IU_RELEASE_COMMAND

IU_RELEASE_COMPLETE

SENDTONE

SENDTONE

STOP TONE

STOP TONE

CONNECT

BEARER RELEASE

DISCONNECT

RELEASE

RELEASE COMPLETE

RELEASE_TERM

RELEASE_TERM

IU_RELEASE_COMMAND

IU_RELEASE_COMPLETE

BEARER RELEASE

RELEASE_TERM

RELEASE_TERM

RNC-T

During the call

主叫拆线过程

被叫拆线过程

ALERTING

图15-3 移动用户呼移动用户流程图


15-6

说明：

MSC Server 和 VLR 合一，所以 B 接口为内部接口，B 接口的消息也为内部消息。

1. 主叫流程（早指配过程）

(1) UE 给网络侧发送 CM SERVICE REQUEST 消息，CM SERVICE REQUEST

消息中包括如下参数：移动识别(IMS、TMSI、IMEI)、classmark2、CKSN、

CM 业务请求类型（移动始发呼叫建立、紧急呼叫建立、短消息业务、补充业

务、位置业务）。

(2) 网络侧可能会发起鉴权、加密过程；在此过程中可能需要发起向 HLR/AUC 取

鉴权集的过程。如果没有安全性管理过程（主要是鉴权、加密、TMSI 重分配、

取识别）时，直接跳到第③步。

(3) 机收到业务接受消息或加密完成之后会发送 SETUP 消息给网络，核心网收到

SETUP 消息后会向主叫回 CALL PROCEEDING。

(4) 主叫侧开始建立用户面承载： MSC Server 通过下发 Prepare Bearer Req 消

息到 MGW，MGW 动态分配 ATM 资源，并在 Prepare Bearer Rsp 消息中返

回 TerminationId（T1）；然后 MSC Server 向 RNS-O 发起 RAB 的指配过程,

RNS-O通过BEARER ESTABLISHMENT过程与MGW建立起接入侧的ATM

承载资源。该过程和⑤过程为并行过程。

(5) MSC Server 向 HLR 查询路由信息，HLR 向 VLR 取漫游号码，MSC Server

向 VLR 要入呼叫数据后触发 VLR 发起寻呼过程。

说明：

1. 早指配与晚指配的区别在于 TCH 信道的分配时机不同。对被叫，早指配是指在

摘机之前就开始指配，晚指配是指在摘机之后才开始指配；对主叫，早指配是在

ALERTING 消息之前就开始指配，晚指配是在 ALERTING 消息之后才开始指配。 2. 早指配缩短了呼叫接续时延，并提高了呼叫接通率；晚指配能够避免 TCH 资源

在振铃期间的闲占, 提高 TCH 资源的利用率。

2. 被叫流程（早指配过程）

(1) 网络收到被叫的 PAGING RESPONSE 消息，当没有鉴权时跳到③。

(2) 核心网进行鉴权、加密、TMSI 重分配过程，在此过程中需要发起向 HLR/AUC

取鉴权集的过程。

(3) 核心网发送 SETUP 消息给被叫 UE。


15-7

(4) 当收到被叫 UE 的 CALL CONFIRMED 消息之后发起用户面承载建立过程。

其过程与主叫侧建立 ATM 承载过程类似。

(5) 在指配过程中有一个传输控制面和用户面的建立过程（Q.AAL2 建立过程和

IUUP 的初始化过程），当 RAN 收到用户面建立证实消息 ESTABLISH

CONFIRM后才会发起RAB指配响应消息RAB ASSIGNMENT RESPONSE。

(6) 然后核心网等待被叫手机的 Alerting，并向主叫用户发送 ALERTING 消息。也

向 MGW 下发 SEND TONE 控制 MGW 放回铃音。

(7) 核心网等待被叫 UE 摘机，即 CONNECT 消息，并向主叫用户发送 CONNECT

消息。

(8) 主叫用户收到 CONNECT 消息后，向 MGW 下发 STOP TONE 控制 MGW 停

止放回铃音，并向网络发送 CONNECT ACK，网络向被叫用户发送 CONNECT

ACK。

(9) 主被叫手机进入通话状态。

3. 拆线过程

(1) 通话一段时间后，如果主叫拆线，主叫发送 DISCONNECT 消息给网络，网络

给被叫提示拆线消息。

(2) 被叫向网络发送 RELEASE 消息开始释放目前该事务上的资源，网络向主叫发

送 RELEASE 消息，开始释放目前该事务上的资源；主叫收到 RELEASE 后，

响应消息 RELEASE COMPLETE。

(3) 网络主动发送 IU RELEASE COMMAND 开始信令面的释放过程。

(4) 网络向 MGW 发送 RELEASE TERMINATION 开始释放用户面资源。

15.2.2 移动用户呼叫固定用户

移动用户呼叫固定用户的组网模型如图 15-4所示，呼叫流程图如图 15-5所示。


15-8

PSTN USER

MGWRNC-O

UE-O

MSCSERVER

/VLR

PSTN

图15-4 呼叫模型


15-9

UE-O MSC Server/VLRRNS-O HLR

CM_Service_Req(Initial UE)

MAP_SEND_AUTHENTICATION_INFO

MAP_SEND_AUTHENTICATION_INFO_ACK



CM_SERVERICE_ACCEPT

SETUP

CALL PROCEEDING

SECURITY MODE COMMAND(OPTION)

SECURITY MODE COMPLETE(OPTION)

COMMON ID

MGW





PREP BEARER

PREP BEARER


主叫侧用户面承载建立过程

RESERVE CIRCUIT

RESERVE CIRCUIT


15-10

UE-O (G)MSC ServerRNS-O PSTNMGW

IAI

ACMALERTING

SEND TONE

SEND TONE

ANC

CONNECT

STOP TONE

STOP TONE

CONNECT ACK

CLF

IU_RELEASE_COMMAND

IU_RELEASE_COMPLETE

BEARER RELEASE

DISCONNECT

RELEASE

RELEASE COMPLETE

RELEASE_TERM

RELEASE_TERM

通话

RLG

拆线过程

RELEASE_TERM

RELEASE_TERM

图15-5 移动用户呼叫固定用户

(1) UE 给网络侧发送 CM SERVICE REQUEST 消息，CM SERVICE REQUEST

消息中包括如下参数：移动识别(IMS、TMSI、IMEI)、classmark2、CKSN、

CM 业务请求类型（移动始发呼叫建立、紧急呼叫建立、短消息业务、补充业

务、位置业务）。

(2) 网络侧可能会发起鉴权、加密过程；在此过程中可能需要发起向 HLR/AUC 取

鉴权集的过程。如果没有安全性管理过程（主要是鉴权、加密、TMSI 重分配、

取识别）时，直接跳到第③步。

(3) 机收到业务接受消息或加密完成之后会发送 SETUP 消息给网络，核心网收到

SETUP 消息后会向主叫回 CALL PROCEEDING。


15-11

(4) 主叫侧开始建立用户面承载： MSC Server 通过下发 Prepare Bearer Req 消

息到 MGW，MGW 动态分配 ATM 资源，并在 Prepare Bearer Rsp 消息中返

回 TerminationId（T1）；然后 MSC Server 向 RNS-O 发起 RAB 的指配过程，

RNS-O通过BEARER ESTABLISHMENT过程与MGW建立起接入侧的ATM

承载资源。

(5) GMSC Server 发送初始化地址消息 IAI 到 PSTN。

(6) PSTN 收到 IAI 后，回送 ACM，GMSC Server 收到 ACM 后，向 MGW 下发

SEND TONE 控制 MGW 放回铃音。

(7) 被叫摘机后，发送 ANC 给网络，GMSC Server SEVER 向 MGW 下发 STOP

TONE 控制 MGW 停放回铃音，主叫摘机后，双方进入通话过程。

(8) 通话完成后，如果主叫先挂机，发送 DISCONNECT 到 GMSC Server，GMSC

Server 给 PSTN 发送 CLF 通知其拆除连接；PSTN 端拆除完成后，回送 RLG

给 GMSC Server。

(9) GMSC Server通过给主叫方发送RELEASE来释放事务资源，对于RELEASE

消息的响应是 RELEASE COMPLETE。

(10) 网络向 MGW 发送 RELEASE TERMINATION 开始释放用户面资源。


15-12

15.2.3 固定用户呼叫移动用户

UE(主叫) VMSC ServerRNS MGW HLR PSTNGMSC Server

ALERTING

CONNECT

CONNECT ACKNOWLEDGE

RLG

IU RELEASE COMPLETE

IAI(TUP)MAP_SEND_ROUTING_INFORMATION


MAP_PROVIDE_ROAMING_NUMBER_ACKMAP_SEND_ROUTING_INFORMATION ACK

IAI(TUP)

PAGING

PAGE RESPONSE





TMSI REALLOCATION COMMAND

CALL CONFIRMED

SETUP



RAB ASSIGNMENT RESPONSEACM

ANC

CONNECT ACKNOWLEDGE

DISCONNECT

RELEASE

RELEASE COMPLETE

IU RELEASE COMMAND

CLF

PREPARE BEARER

PREPARE BEARER

BEAR ESTABLISHMENT

RESERVE CIRCUIT

RESERVE CIRCUIT

CALL

BEARER RELEASE

RELEASE_TERMRELEASE_TERM

RELEASE_TERMRELEASE_TERM

TMSI REALLOCATION COMPLETE

图15-6 固定用户呼叫移动用户


15-13

(1) PSTN 给 GMSC Server 发送初始地址消息 IAI。

(2) GMSC Server 到 HLR 去取路由信息，取到被叫的 MSRN 号后，将 IAI 消息发

送给 MSC Server，MSC Server 再告知 VLR 有呼叫接入。

(3) VLR 取入呼叫用户数据，并发起寻呼过程，网络收到被叫 UE 的寻呼响应之后，

如果没有鉴权加密和 TMSI 重分配过程，则跳至⑤。

(4) 网络进行鉴权、加密和 TMSI 重分配过程，此过程中可能要发起到 HLR/AUC

取鉴权集的过程。

(5) 网络发送 SETUP 消息给被叫 UE。

(6) 当收到被叫手机的 CALL CONFIRMED 消息之后 MSC Server 发起建立用户

面承载：MSC Server 通过下发 Prepare Bearer Req 消息到 MGW，MGW 动

态分配 ATM 资源，并在 Prepare Bearer Rsp 消息中返回 TerminationId；然

后 MSC Server 向 RNS 发起 RAB 的指配过程 , RNS 通过 BEARER

ESTABLISHMENT 过程与 MGW 建立起接入侧的 ATM 承载资源。

(7) 在指配过程中有一个传输控制面和用户面的建立过程，当 RAN 收到用户面建

立证实消息之后才会发起 RAB 指配响应消息。

(8) 同时，MSC Server 建立主叫用户面承载，被叫 UE 摘机，MSC Server 收到

ALERTING 消息后，向主叫用户发送 ACM 消息。

(9) 网络等待被叫摘机即 CONNECT 消息，并向主叫用户发送 CONNECT 消息；

主叫用户回 CONNECT ACK，网络向被叫用户发送 CONNECT ACK 消息；

主被叫手机进入通话状态。

(10) 假如通话一段时间后被叫挂机，这时被叫发送 DISCONNECT 消息给网络，网

络给主叫提示拆线消息。主叫方释放完成后发送 RLG 给网络。网络向被叫发

送 RELEASE 消息，释放事务资源；网络主动发送 IU RELEASE COMMAND

开始信令面的释放过程，网络向 MGW 发送 RELEASE TERMINATION 开始

释放用户面资源。

15.2.4 预寻呼

预寻呼是一种网络功能。在 GMSC Server向 VMSC Server发起呼叫建立请求以前，

在 HLR 向 VMSC Server 获取漫游号码的过程中，VMSC Server 先对被叫手机发起

寻呼过程，再向 HLR 返回漫游号码。这样在 VMSC Server 收到 GMSC Server 的呼叫建立请求时，VMSC Server 与手机的无线连接已经建立。

在获取漫游号码的过程中发起预寻呼，能够在分配漫游号码之前就知道被叫用户是

否能够寻呼到，这样可以避免在 GMSC Server 根据漫游号码接入 VMSC Server 时


15-14

无法接通被叫用户的情况，从而节省网络资源。同时在预寻呼之前，如果需要数据

恢复，则进行数据恢复，这样可以提高入局呼叫时的效率。

预寻呼的流程如图 15-7所示。

GMSC Server HLR

paging

SRI(Prepage)

PAN(Prepage)

SRI_ACKPAN_ACK

Paging

VMSC Server

图15-7 预寻呼流程

(1) GMSC Server支持预寻呼，则当GMSC Server发起到HLR的取路由过程(SRI)

的时候，会在 SRI 消息中包含 Prepage 标志域，HLR 收到 SRI 消息以后，检

查到该消息中带有 Prepage 标志，则根据自己实体是否支持预寻呼在取漫游

号码消息（PRN）中置位 Prepage 标志。

(2) VMSC Server 在收到 PRN 消息以后，如果消息中有 Prepage 标志，则首先

发起寻呼过程，等收到手机的寻呼响应以后，再向 HLR 回 PRN 响应消息。

15.2.5 呼叫前转

呼叫前转是呼叫相关的补充业务，它允许接入的呼叫重新前转到另一个用户。这类

业务在签约之后还需要激活才能使用。呼叫前转有以下四类：

CFU：Call forwarding unconditional，无条件前转

CFB：Call forwarding on mobile subscriber busy，遇忙前转

CFNRy：Call forwarding on no reply，无应答前转

CFNRc：Call forwarding on mobile subscriber not reachable，不可及前转

说明：

前转流程都以在 MGW 选择前发生前转为例，根据实际情况前转到不同的落地局后，

再建立的用户面承载，用户面承载建立流程在 6.2.2 和 6.2.4 都有比较详细的介绍，

此处不再重复。


15-15

1. CFU

CFU 指的是无条件前转，无条件呼叫前转：顾名思义，无论在何种情况下都会发生

前转。用户激活无条件前转后，相应的信息将在 HLR 进行登记。

前转的流程描述如下：

当 GMSC Server 向 HLR 发送取路由信息请求“Info request”后，如 HLR 发现该

用户有无条件前转功能，将在 Info ack消息中直接把前转号码发送到GMSC Server，GMSC Server 根据前转号码进行接续。如果在 Info ack 中有信元”Notification to calling party”，则要发送通知 Notification 给主叫方。根据前转至方的不同，可以分

为前转到固定用户和前转到移动用户。其流程图 15-8如下：

(1) 前转到固定用户

MSa/TEa GMSCServer

HLRbMSC

Server b PSTN

Set-up

Info request

Info ack

Set-up

Notification

OR1:N

Set-upOR1:Y

OR2:Y

OR1: Forwarding requested OR2: Notification to calling subscriber required

图15-8 无条件前转到 PSTN

如图 15-8所示，如果不要求前转，则正常路由至 MSC Server b。

如果要求前转至 PSTN，则由 GMSC Server 直接前转至 PSTN。

(2) 前转到移动用户


15-16

MSa/TEa GMSCServer HLRb MSC

Server bHLRc

Set-up

Info request

Info ack

Set-up

Notification

OR1:N

Set-up

OR1:Y

OR2:Y

MSCServer c

Information request

Information acknowledge

图15-9 无条件前转到移动用户

如图 15-9所示，如果是前转至移动用户，GMSC Server 向前转所至的移动用户所

属的 HLRc 发送 Information request，取路由信息，HLRc 给 GMSC Server 发送

Information acknowledge 回路由信息。GMSC Server 收到该路由信息后，将 Set-up发给 MSC Server c，由 MSC Server c 负责继续去寻呼被叫移动用户。

2. CFB

用户忙时呼叫前转是指当被叫是网络决定的忙和用户决定的忙时，进行呼叫前转。

用户决定的忙是指被叫振铃时，若用户拒绝呼叫则发生前转。对于前转方来说，当

遇忙前转被激活时，该用户可以进行呼叫，不受影响。


它又可以分为网络决定的用户忙（NDUB）和用户决定的用户忙（UDUB）。

前转到固定用户：网络决定的用户忙（NDUB）


15-17

MSa/TEa HLRb VLRb MSb

Set-up

Info-req

Info-ack

Set-up

OR1:NRelease

OR1:Y

LEcMSC

Server b

Info request

Page MS

Busy Subscriber

Impossible Call Completion

Connect to following address

Set-up

Notification

NotificationOR3:Y

OR2:Y

Release

GMSCServer

NDUB: Network Determined User Busy OR1: Call to be forwarded OR2: Notification to forwarding subscriber required OR3: Notification to calling subscriber required

图15-10 遇忙前转到 PSTN（网络决定的用户忙）

其过程可以描述如下：

① MSa 完成接入过程后，发起 Setup 到 GMSC Server 开始呼叫建立过程。

② GMSC Server 向发起到被叫用户 MSb 所属 HLRb 发起取路由信息的过程

Info-req，取到之后 HLRb 回送 Info-ack。

③ GMSC Server 根据 HLRb 返回的路由信息，将 set-up 发给 MSb 的 VMSC Server，即 MSC Server b。

④ MSC Server b 收到 set-up 后，会发送 Info request 到 VLRb 取入呼叫用户数据，

等待 VLRb 的回应。VLRb 给 MSC Server b 发送 Page MS，MSC Server b 给 VLRb的响应中 user error 信元指明失败原因值是 subscriber busy。VLRb 给 MSC Server b 回的取入呼叫用户数据回应中带有前转数据。

⑤ 此时，如果没有遇忙前转，则呼叫失败；否则转到⑥。

⑥ MSC Server b 根据前转数据直接发送 Set-up 给 PSTN。

前转到固定用户：用户决定的用户忙（UDUB）


15-18

MSa/TEa GMSCServer

HLRb VLRb MSb

Set-up

Info-req

Info-ack

Set-up

OR1:NRelease

OR1:Y

LEcMSC

Serverb

Info request

Page MS

Busy Subscriber



Set-upNotification

OR2:Y

Release

Set-up

UDUB

图15-11 遇忙前转到 PSTN（用户决定的用户忙）

如果是用户决定的忙，其过程描述如下：

① MSa 在完成接入过程后发起 Setup 到 GMSC Server 开始呼叫建立过程。

② GMSC Server 发起到被叫用户 MSb 所属 HLRb 取路由信息的过程 Info-req，取

到之后 HLRb 回送 Info-ac。


④ MSC Server b 收到 set-up 后，会发送 Info request 到 VLRb 取用户数据，等待

VLRb 的回应。VLRb 给 MSC Server b 发送 Page MS，寻呼响应上来之后，MSC Server b 给 MSb 发送 set-up，开始呼叫建立过程，被叫用户 MSb 振铃后，此时用

户按拒绝键，则产生用户决定的用户忙（UDUB），MSC Server b 给 VLRb 的响应

中 user error 信元指明失败原因值是 subscriber busy。VLRb 给 MSC Server b 回的

取入呼叫用户数据回应中带有前转数据。

⑤ 此时，如果没有遇忙前转，则呼叫失败；否则转到(6)。

⑥ MSC Server b 根据前转数据直接发送 Set-up 给 PSTN。



15-19

MSa/TEa GMSCSerfer

HLRb VLRb MSb

Set-up

Info-req

Info-ack

Set-up

OR1:NRelease

OR1:Y

HLRcMSC

Server b

Info request

Page MS

Busy Subscriber


Information Req

Set-up

Notification OR2:Y

Release

MSCServer c


Information Ack

OR3:Y

Notification

OR2: Notification to forwarding subscriber required

图15-12 遇忙前转到移动用户（网络决定的用户忙）

前转到移动用户的流程与网络决定的忙，前转到固定用户类似，唯一不同在于：MSC Server b 根据前转号码接续时，要到 MSC Server 所属的 HLRc 去取路由数据

（Information Req，Information Ack），取到路由数据后，给 MSC Server c 发送

set-up 消息开始呼叫建立过程。

MSa/TEa GMSCServer

HLRb VLRb MSb

Set-up

Info-req

Info-ack

Set-up

OR1:NRelease

OR1:Y

HLRcMSC

Server b

Info request

Page MS

Busy Subscriber


Information Req

Set-upNotification

OR2:Y

Release

MSCServer c


Information Ack

Set-upUDUB

图15-13 遇忙前转到移动用户（用户决定的用户忙）


15-20

遇忙前转到移动用户（用户决定的用户忙）与遇忙前转到固定用户（用户决定的忙）

前面所有的过程都相同，唯一不同的是从 MSC Server b 开始的继续呼叫过程，这

个过程在遇忙前转到移动用户（网络决定的忙）过程中已有描述。

3. CFNRy

当用户签约且激活了该业务时，当呼叫无应答时，则基本业务的所有呼叫和某些特

定业务的所有呼叫被前转。


MSa/TEa GMSCServer

HLRb VLRb MSb

Set-up

Info-req

Info-ack

Set-up

OR1:NRelease

OR1:Y

LEcMSC

Server b

Info request


Connect to following addressSet-up

NotificationOR2:Y

Release

Set-up

Call conf

Info ack

Start timerInfo-req Time expires

Notification

OR3:Y

图15-14 无应答时前转到固定用户

(2) MSa 在完成接入过程后发起 Setup 到 GMSC Server 开始呼叫建立过程。

(3) GMSC Server 发起到被叫用户 MSb 所属 HLRb 取路由信息的过程 Info-req，

取到之后 HLRb 回送 Info-ack。

(4) GMSC Server 根据 HLRb 返回的路由信息，将 set-up 发给 MSb 的 VMSC

Server，即 MSC Server b。

MSC Server b到VLRb取入呼叫用户数据，VLRb以 Info ack回应之后，MSC Server b 发起到 MSb 的寻呼与呼叫建立过程。寻呼到 MSb 后，MSb 回寻呼响应，同时在

MSC Server b 开始一个无应答时长定时器。

(5) 当被叫用户一直无应答，定时器超时之后，MSC Server b 发起释放过程。同

时，MSC Server b 通过 Info req 通知 VLRb。


15-21

(6) 由 VLRb 判断是否要进行前转，如果没有前转数据，则呼叫结束；如果有前转

数据，则 VLRb 将前转数据发送给 MSC Server b，MSC Server b 进行到前转

方的呼叫接续过程。


MSa/TEa GMSCServer

HLRb VLRb MSb

Set-upInfo-req

Info-ack

Set-up

OR1:NRelease

OR1:Y

HLRcMSC

Server b

Info request

Info ack

Info Req


Information Req

Set-up

Notification OR2:Y

Release

MSCServer c


Information Ack

OR3:Y

Notification

Set-up

Call Conf

图15-15 无应答时前转到移动用户

(8) 如果是前转到移动用户，其过程如下：

① MSa 在完成接入过程后发起 Setup 到 GMSC Server 开始呼叫建立过程。

② GMSC Server 发起到被叫用户 MSb 所属 HLRb 取路由信息的过程 Info-req，取

到之后 HLRb 回送 Info-ack。


MSC Server b到VLRb取入呼叫用户数据，VLRb以 Info ack回应之后，MSC Server b 发起到 MSb 的寻呼与呼叫建立过程。寻呼到 MSb 后，MSb 回寻呼响应，同时在

MSC Server b 开始一个无应答时长定时器。

④ 当用户一直无应答，定时器超时之后，MSC Server b 发起释放过程。同时，MSC Server b 通过 Info req 通知 VLRb。

⑤ 由 VLRb 判断是否要进行前转，如果没有前转数据，则呼叫结束；如果有前转数

据，则 VLRb 将前转数据发送给 MSC Server b，MSC Server b 进行到前转方的呼

叫接续过程：首先到用户所属的 HLRc 去取得路由信息，然后继续进行接续过程。


15-22

4. CFNRc(不可及时前转)

用户不可及时呼叫前转分为：寻呼无响应时呼叫前转和用户关机时呼叫前转，以及

指配失败时呼叫前转。

下面描述一下寻呼无响应时呼叫前转的流程。


MSa/TEa GMSCServer

HLRb VLRb MSb

Set-upInfo-req

Info-ack

Set-up

OR1:NRelease

OR1:Y

LEcMSC

Server b

Info request


Connect to following addressSet-up

NotificationOR2:Y

Release

Paging

Page MS

Absent Subscriber

Provide Roam No

Roam No

No response

图15-16 用户不可及时前转到固定用户（寻呼无响应）

① MSa发送 set up到GMSC Server，GMSC Server到HLRb去取路由信息，HLRb到 VLRb 去取漫游号码。

② GMSC Server 发送 set up 给 MSC Server b，MSC Server b 到 VLRb 去取入呼

叫用户数据，触发 VLRb 发起寻呼过程，寻呼无响应，MSC Server b 会返回 page response，带原因值为“Absent Subscriber”。

③ 这时，由 VLRb 决定是否发生前转，如果不发生前转，则呼叫结束；如果发生前

转，则根据前转数据，继续进行接续。



15-23

MSa/TEa GMSCServer

HLRb VLRb MSb

Set-upInfo-req

Info-ack

Set-up

OR1:NRelease

OR1:Y

HLRcMSC

Server b

Info request

Page MS

Absent Subscriber


Info req

Set-upNotification

OR2:Y

Release

MSCServer c


Info ack

Paging

Provide Roam No

Roam No

No response

图15-17 不可及时前转到移动用户（寻呼无响应不可及）

① MSa发送 set up到GMSC Server，GMSC Server到HLRb去取路由信息，HLRb到 VLRb 去取漫游号码。

② GMSC Server 发送 set up 给 MSC Server b，MSC Server b 到 VLRb 去取入呼

叫用户数据，触发 VLRb 发起寻呼过程，寻呼无响应，MSC Server b 会返回 page response，带原因值为 Absent Subscriber。

③ 这时，由 VLRb 决定是否发生前转，如果不发生前转，则呼叫结束；如果发生前

转，则根据前转数据，继续进行接续。

15.3 短消息业务流程

短消息业务是一项基本的电信业务，是移动网络系统提供给用户的一种有别于语音

传输的通信方式。短消息是指通过移动网络的信令通道传输有限长度的文本信息。

短消息业务主要包括点到点短消息业务与小区广播短消息业务。点到点短消息业务

即通过 SMMO（移动始发短消息业务）和 SMMT（移动终止短消息业务）将一条短

消息从一个实体发送到指定被叫用户的业务类型。编码后单条短消息长度为 140 个

字节，可承载 160 个英文及类似编码方案的字符，中文为 70 个汉字。小区广播短

消息业务即通过 BSC 向一个指定区域中所有短消息用户发送短消息的业务类型。编

码后每页消息长度为 82 个字节，最大页数为 15 页。这里只介绍点到点的短消息业

务。


15-24

15.3.1 移动始发短消息

移动始发短消息是用户通过手机将短消息发往短消息中心的过程。移动始发短消息

的流程如图 15-18所示。

MS VMSC VLR SMC

1.Short Message(RP_ DATA)

2.MAP_SEND_INFO_FOR_MO_SMS

3.MAP_SEND_INFO_FOR_MO_SMS_ACK

4.MAP_MO_FORWARD_SHORT_MESSAGE(RP_DATA)

5.MAP_MO_FORWARD_SHORT_MESSAGE_ACK(RP_ACK)6.Short Message Acknowledgement(RP_ACK)

7.ShortMessage Error(RP_ERROR)

图15-18 移动始发短消息流程

(1) 用户发出短消息以后，手机通过 A 接口（GSM 网络）或者 Iu 接口（UMTS 网

络）将短消息发往 MSC Server。

(2) MSC Server 收到从 A 接口或者 Iu 接口上来的短消息业务请求以后，根据短消

息始发手机的 MSISDN 发起到 VLR 中的移动始发短消息用户数据检查请求。

(3) VLR 检查用户签约信息以及本局是否支持短消息业务。将检查结果发送给

MSC Server。

(4) MSC Server 分析数据检查结果，如果本局不支持 SMMO，或者存在 ODB 的

短消息闭锁，则直接向手机回短消息发送拒绝（RP_ERROR）；否则，从移

动始发短消息中取出短消息中心地址，将短消息前转给短消息中心。

(5) 短消息中心收到移动始发短消息前转请求以后，检查数据的有效性，如果检查

通过，则回 MSC Server 移动始发前转短消息响应。

(6) MSC Server 在收到短消息中心的响应以后，将短消息发送结果回送给手机。

15.3.2 移动终止短消息

移动终止短消息过程是短消息中心将短消息下发到目的用户的过程。移动终止短消

息流程如图 15-19所示。


15-25

MS VMSC VLR HLR SMC

1.MAP_SEND_ROUTING_INFO_FOR_SM

2.MAP_SEND_ROUTING_INFO_FOR_SM_ACK

3.MAP_MT_FORWARD_SHORT_MESSAGE(RP_DATA)

4.MAP_SEND_INFO_FOR_MT_SMS

5.MAP_PAGE/MAP_SEARCH_FOR_MOBILE_SUBSCRIBER6.Page

7.Page response 8.MAP_PROCESS_ACCESS_REQUEST_ACK/MAP_SEARCH_FOR_MOBILE_SUBSCRIBER_ACK

9.MAP_SEND_INFO_FOR_MT_SMS_ACK

10.Short Message(RP_DATA))

11.Short Message Acknowledgement(RP_ACK) 12.MAP_MT_FORWARD_SHORT_MESSAGE_ACK(RP_ACK))

图15-19 移动终止短消息流程

(1) 短消息中心收到移动始发短消息以后，从移动始发短消息中取出被叫号码，利

用该被叫号码向 HLR 发起短消息取路由信息过程。

(2) HLR 收到短消息取路由信息消息后，在数据库中检索该用户的信息，若用户

不存在、漫游不允许、ODB 闭锁、终止短消息业务不被支持、MNRF（移动

用户不可及标志）或者 MCEF（内存溢出标志）被设置或用户已被漫游地 MSC

Server/VLR 删除，则向短消息中心返回取路由失败原因（在被叫 MSC Server

位置信息有效但 MNRF 被置位的情况下，若用户短消息优先级为低，则返回

失败响应；否则仍然返回短消息路由信息）；否则，直接向短消息中心回被叫

用户所在的 VMSC Server 的号码。

(3) 短消息中心通过 VMSC Server 号码向 VMSC Server 下发短消息前转请求。

(4) VMSC Server 收到短消息中心的短消息前转请求以后，发起到 VLR 中的

SMMT 用户数据检查请求。

(5) VLR 查询用户当前的签约数据及移动管理状态，若用户由于 SMMT 不被支持、

当前已关机、MNRF 被设置、漫游不允许等原因不能被寻呼，则 MSC Server

向短消息中心网关返回终止短消息失败响应，否则，如果手机当前的位置区已

知，则在特定的位置区向手机发起寻呼过程；如果手机当前的位置区未知，则

在整个 MSC Server 区域发起寻呼过程。

(6) MSC Server 向手机发起寻呼。

(7) 手机向 MSC Server 回寻呼响应。


15-26

⑻⑼⑽ MSC Server 收到手机的寻呼响应以后，如果需要，则发起接入过程。接入

过程完成以后，给通过 A 接口(2G)或者 Iu 接口(3G)向手机下发短消息。

⑾⑿ MSC Server 收到手机的短消息下发结果以后，将结果通知短消息中心，如果

有多条短消息下发(短消息中心的短消息前转请求消息中有 RP-MMS 标志位)，则保

持该连接，重复⑶、⑽、⑾、⑿过程，否则，释放所有连接。

15.3.3 短消息提醒流程

(1) 移动用户可及提醒短消息中心流程

在移动终结短消息流程中，如果因为寻呼无响应，用户无应答等原因导致短消息下

发失败，短消息中心会向 HLR 发起“短消息状态报告”，从而将失败的移动终止

短消息被叫用户的 MSISDN、始发短消息中心地址信息通知 HLR，由 HLR 存储在

被叫用户的数据记录中（称为短消息等待数据 MWD），并置位 HLR 中的 MNRF（移

动用户不可及标志）标志。同时，短消息中心暂存下发失败的短消息。当手机主动

发起呼叫或者作被叫或者位置更新而重新接入网络时，MSC Server 会向 HLR 发起

短消息准备就绪通知，通知原因为“移动用户可及”。移动用户可及提醒 SMC 流程

如图 15-20所示。

MS MSC VLR HLR SMC

1.CM Service Request/Page response/Location Updating

2.MAP_PROCESS_ACCESS_REQUEST / MAP_UPDATE_LOCATION_AREA

3.MAP_READY_FOR_SM (Mobile Present) / MAP_UPDATE_LOCATION

4.MAP_READY_FOR_SM_ACK

5.MAP_ALERT_SERVICE_CENTRE

6.MAP_ALERT_SERVICE_CENTRE_AC

图15-20 移动用户可及通知短消息中心流程

① 手机主动发起呼叫或者作被叫或者位置更新而重新接入网络。

② MSC Server 向 VLR 发起接入过程(手机作主叫业务接入时或者手机作被叫而发

起寻呼响应时)或者位置更新用户数据检查(手机作位置更新时)。


15-27

③ VLR 检查用户数据，如果发现该用户的 MNRF 已经置位，则清除该标志位，同

时向 HLR 发起短消息准备就绪的通知，通知原因为“移动用户可及”。如果是位置

更新流程，则直接向 HLR 发起位置更新请求。

④ HLR 如果收到的是短消息准备就绪通知，则检查用户动态数据，如果 MNRF 被

置位，则清除该位，向短消息中心发起 AlertSC 通知，同时回 VLR 短消息准备就绪

通知响应；如果 HLR 收到的是位置更新请求，并且该用户的动态数据中 MNRF 被

置位，则清除该标志位，向短消息中心发起 AlertSC 通知，同时进行正常的位置更

新流程。

⑤ 短消息中心收到 HLR 的 AlertSC 通知消息后，回 HLR 响应，然后选择适当的时

机重新尝试短消息的下发。

(2) 手机内存可用提醒短消息中心流程

当手机因为内存溢出而导致移动终结短消息下发失败时，短消息中心会向 HLR 发起

“短消息状态报告”，从而将下发失败的短消息对应的被叫用户 MSISDN、始发短

消息中心地址信息通知 HLR，由 HLR 存储在被叫用户的数据记录中（称为短消息

等待数据 MWD），并置位 HLR 中的 MCEF(内存溢出标志)标志，同时，短消息中

心暂存下发失败的短消息。如果手机因删除一条短消息而使手机的内存可用于新的

短消息接收，则手机将向 MSC Server 发起“内存可用”通知，MSC Server 收到该

消息后，向 HLR 发起短消息准备就绪通知，通知原因为“内存可用”。短消息内存

可用提醒 SMC 流程如图 15-21所示。

MS MSC HLR SMC

1.SM memory capacity available

2. MAP_READY_FOR_SM

3. MAP_READY_FOR_SM_ACK

4.SM memory capacity available

5. MAP_ALERT_SERVICE_CENTRE

6. MAP_ALERT_SERVICE_CENTRE_ACK

图15-21 手机内存可用提醒 SMC 流程

① 手机通过 A 接口(2G)或者 Iu 接口(3G)向 MSC Server 发起内存可用消息。


15-28

② MSC Server 向 HLR 发起短消息准备就绪通知，通知原因为“手机内存可用”。

③ HLR 收到该消息后，检查动态用户数据，如果该用户的 MECF(内存溢出标志)已置位，清除该位，向 MSC Server 发送 AlertSC 通知，同时回 VLR 短消息准备就

绪通知响应。MSC Server 收到该响应以后，给手机回响应消息。

④ 短消息中心收到 HLR 的 AlertSC 通知消息后，回 HLR 响应，然后选择适当的时

机重新尝试短消息的下发。

15.4 定位业务（LCS）流程

定位业务流程主要有：移动终结定位请求流程（MT-LR）、移动始发定位请求流程

（MO-LR）、网络发起的定位请求流程（NI-LR）几种。

15.4.1 移动终结定位业务 MT-LR

移动终结定位业务流程如图 15-22。


15-29

10. RANAP Location Report

UEHLRGMLC SRNCClient VMSC

8. RANAP Location Reporting Control

5. MS Paging, Authentication, Ciphering

12. LCS Service Response

2. MAP Send Routing Info for LCS

1. LCS Service Request

3. MAP Send Routing Info for LCS ack.

4. MAP Provide Subscriber Location

9. Messages for individual positioning methods

11. MAP Provide Subscriber Location ack.

[6. LCS Location Notification Invoke]

[7. LCS Location Notification Return Result]

图15-22 移动终结定位流程

(1) 外部客户向 GMLC 发起定位请求, GMLC 在接收到请求后，检验 LCS Client

识别码和请求的 LCS 业务的签约数据，并从签约数据和 LCS Client 提供的其

他数据中获得目标 UE 的 MSISDN 或 IMSI、LCS Qos 等。对于呼叫相关的定

位请求，GMLC 要获取并检验 LCS client 的被呼号码。如果对多个 UE 进行定

位请求，则步骤 2-12 重复多次。

(2) 若 GMLC 对特定的 MSISDN 已知其 VMSC Server 位置和 IMSI，则转到⑷；

否则发带目标 UE 的 IMSI 或 MSISDN 的 MAP_SEND_ROUTING_INFO

_FOR_LCS 消息到 HLR。

(3) HLR 检验 GMLC 的主叫地址，该地址以被授权并能请求 UE 位置信息，则返

回 VMSC Server 地址以及 IMSI 或 MSISDN（步骤⑵中没有包括 MSISDN）。


15-30

(4) GMLC 发送 MAP_PROVIDE_ SUBSCRIBER _LOCATION 消息到相应的

VMSC Server，参数包括申请的位置信息类型、UE 用户的 IMSI、LCS QoS

信息、以及 LCS Client 是否具有 override 能力的指示。对于呼叫相关的定位

请求，消息中也包括 LCS Client 的被叫号码；对于增值 LCS Client 可包括

Client 名称；对呼叫无关的定位请求，包括 LCS Client 的识别码；对其他情况，

Client 名称或识别码可选。

(5) 如果 GMLC 位于其他 PLMN 或其他国家，则 VMSC Server 首先验证是否允

许从该 PLMN 或国家发起定位请求，如果不允许，返回出错信息。如果允许，

VMSC Server 检验在 VLR 中存放的 UE 用户的签约文件中的 LCS 禁止限制，

如果 LCS 被禁止并且不需通知目标 UE，另外接入到同一国家 GMLC 的 LCS

Client 没有 override 能力，则返回出错信息；其他情况，如 UE 处于 idle mode，

则核心网发起寻呼、鉴权和加密过程。如目标 UE 支持 UE-based 或

UE-assisted 定位方法，UE 将通过 controlled early classmark sending 向

SRNC 和 MSC Server 提供其支持的定位方法。

(6) 若定位请求来自于增值 LCS client，UE 签约文件指明 UE 要求被通知或者进

行带隐私验证的通知，而且 UE 支持 LCS 验证（ notification of LCS），则发

送一个 LCS Location Notification Invoke消息到目标UE，指明定位请求类型、

LCS Client 识别码、以及是否要求隐私验证等。

(7) 目标 UE 通知用户有定位请求。如果具有隐私验证，目标 UE 向用户指示定位

请求在没有响应时是否被允许，并等待用户决定。然后，UE 返回 LCS Location

Notification Return Result 到 VMSC Server，该消息可在步骤⑹和步骤⑾之间

返回。如果在规定时间内没有返回，VMSC Server 认为无响应，并在需求隐

私验证情况下返回出错消息到 GMLC，并指明原因是用户不允许定位还是没有

响应。

(8) VMSC Server 发送 RANAP 汇报控制消息到 SRNC，本消息包括定位请求类

型、UE 定位能力和请求的 QoS 等。

(9) SRNC 确定定位方法，然后执行此方法。

(10) 当得到满足 QoS 要求的定位结果，SRNC 将结果通过 Location Report 消息返

回 VMSC Server。如果未获得定位结果，则在 Location Report 消息中包含失

败原因。

(11) 对于未执行隐私验证过程，VMSC Server 返回位置信息和估计时间给 GMLC。

若有隐私验证，且 MSC Server 接收到的 LCS Location Notification Return

Result 消息表明定位允许，则只返回位置信息；若 MSC Server 接收到的 LCS

Location Notification Return Result 消息表明定位不允许，或者响应超时且在


15-31

UE 签约文件中规定无响应时禁止定位，则 VMSC Server 返回出错响应到

GMLC。如果在执行隐私验证后并允许定位，但 SRNC 没有获得成功定位信

息，并且 LCS Client 请求类型为当前或最后已知位置，VMSC Server 具有最

后已知位置，则向 GMLC 返回最后已知位置。如 UE 原来是 Idle 状态，VLR

可释放与 UE 的 MM 连接。VMSC Server 可记录计费信息。

(12) GMLC 返回 UE 位置估计给请求的 LCS client。在此，GMLC 可依要求执行坐

标转换。GMLC 可记录 LCS client 和网络的记帐信息。

说明：

步骤⑴到⑻为定位准备过程，步骤⑼为定位测量建立过程，步骤⑽到⑿为位置计算

和释放过程。

15.4.2 移动始发定位业务 MO-LR

移动始发定位流程如图 15-23所示。


15-32

UESRNCMSC

5. RANAP L ocation Reporting Control

11. LCS MO-LR Return Result

[ 4. Location Services Invoke]

3. Authentication, Ciphering or CM Service Accept

7. RANAP Location Report.

6. Messages for individual positioning methods or transfer of location assistance data

12. Release CM, MM, RRC connections

1 . CM Service Request

GMLCLCS Client

8. MAP Subscriber Location Report

9. MAP Subscriber Location Report ack.

10. Location Information

2. CM Service Request

图15-23 移动始发定位流程

(1) UE 发送 LCS MO-LR 定位业务消息到 SRNC。

(2) SRNC 发送 LCS MO-LR 定位业务消息到 MSC Server。

(3) 对 UE 用户的业务请求鉴权、加密、接入过程。

(4) 接入过程完成之后，UE 发起 MO-LR 定位业务请求指示。

(5) 如果请求其自己的位置或将位置传送到 LCS Client，则该消息中包括 LCS 请

求 Qos 信息，如需传送到 LCS Client 则要包括相应的 LCS Client 识别码或

GMLC 的地址。当 GMLC 地址没有包括时，VMSC Server 可设置成本网

GMLC，并检查该 GMLC 是否允许 LCS Client 连接，否则应拒绝定位申请。

如果 UE 是请求定位辅助数据或密钥，消息要给出辅助数据或密钥类型，以及

这些数据将应用在那种定位方法上。VMSC Server 审核 UE 签约文件是否具

备请求自己位置，或发送自己位置到其他 LCS client 或请求定位辅助数据以


15-33

及密钥。如果 UE 请求定位且已建立呼叫， VMSC Server 可以根据某些非话

音呼叫类型而拒绝该请求。

(6) 其它得到定位结果过程和移动终结定位过程相同.

(7) SRNC 向 VMSC Server 报告定位结果信息。

(8) 向 GMLC 报告位置信息。

(9) GMLC 回响应表示是否得到正确的位置信息。

(10) GMLC 把定位结果信息发送给 UE 用户要求的 LCS 客户。

(11) 最后向 UE 用户回定位请求响应（包含定位结果信息）。

(12) 释放连接。

15.4.3 网络发起的定位业务 NI-LR

网络发起的定位业务流程如图 15-24所示。

9. Location Information

10. Emergency Call Release

12. MAP Subscriber Location Report ack


UEHLRGMLC SRNCLCS Client VMSC

4. RANAP Location Reporting Control

6. RANAP Location Report

2. RANAP (CM Service Request)

3. Emergency Call Origination

1. CM Service Request

8. MAP Subscriber Location Report ack


5. Messages for individual positioning methods

图15-24 网络发起的定位业务流程

(1) UE 在空闲状态下发起 RRC 建立请求，以进行紧急呼叫。


15-34

(2) SRNC 通过 Iu 接口转发 CM 业务请求。UE 的识别可采用 TMSI、IMSI 或 IMEI。

(3) 进行紧急呼叫流程。

(4) 根据当地管理要求，可能此时（紧急呼叫建立时）需要发起定位请求过程，则

向 SRNC 发起定位请求控制过程。同时，VMSC Server、SRNC 和 UE 继续

紧急呼叫流程。

(5) 得到定位结果过程和移动终结定位过程相同。

(6) SRNC 向 VMSC Server 报告定位结果信息。

(7) VMSC Server 向 GMLC 报告位置信息。

(8) GMLC 回响应表示是否得到正确的位置信息。

(9) GMLC 把定位结果信息发送给此 UE 用户签约要求的缺省 LCS 客户。

(10) 最后紧急业务释放。

(11) 对于北美紧急业务，MSC Server 将发送另一个 Location Report 到 GMLC。

(12) GMLC 确认，并释放为紧急呼叫而存储的有关信息。

15.5 智能业务处理流程

15.5.1 预付费业务处理流程

1. 移动预付费用户呼叫普通 WCDMA 用户

预付费用户在 MSC Servera/VLR/SSP 覆盖范围，由 O－CSI 触发业务，呼叫流程

如图 15-25所示。


15-35

MSCa /VLR/SSP SCPa

IDP

RRBEApply Charging

Continue

CAP 信信

MAP 信信

O_CSI 触触

为为为为为

MSCb /VLR

IA M (MSRN)ACMANC

ERB(DP9)ACR

ISUP 信信

HLRb

SRI PRNPRN_ ack

SRI_ Ack (MSRN)

Release Call

FCI

图15-25 预付费用户呼叫普通 WCDMA 用户流程（O-CSI 触发）

① MSC Servera/VLR/SSP 收到呼叫，根据主叫的签约信息 O－CSI 触发业务，将

MSC Servera/VLR/SSP 所在位置的长途区号，放在 IDP 消息中的 Location Number参数中，并向 SCPa 发送 IDP 消息。

② SCPa 收到 IDP 消息后，先分析主叫用户帐户。帐户有效，则转向⑶。

③ SCPa 根据主叫位置和被叫号码确定主叫费率，并将余额折算成通话时长，发送

RRBE、AC、FCI 和 Continue 到 MSC Servera/VLR/SSP。

④ MSC Servera/VLR/SSP 收到 Continue 消息后，向被叫的 HLRb 发起 SRI 消息，

得到被叫的 MSRN，进行呼叫接续。

⑤ 通话结束，主、被叫任一方挂机，MSC Servera/VLR/SSP 上报挂机事件和计费

报告。

2. PSTN 或普通 WCDMA 用户呼叫预付费用户

PSTN 或普通 WCDMA 用户呼叫预付费用户，根据 T－CSI 触发业务，呼叫流程如

图 15-26所示。


15-36

SCPb

IDP

RRBEApply Charging

HLRb

Send Routing Info

CAP 信信

MAP 信信

ERB(DP17)

ApplyChargingReport...

Connect

SRI_ Ack （MSRN ）

Send Routing Info

SRI_ack (O-CSI+T-CSI)

T_CSI 触触

MSCb /VLR

为为为为为

IA M (MSRN)ACMANC

ISUP 信信

PRNPRN_ ack

MSC/VLRSSP

Release Call

图15-26 PSTN 或普通 WCDMA 用户呼叫预付费用户

① MSC Servera/VLR/SSP 收到 PSTN 或 WCDMA 用户发起的呼叫后，判断出主

叫用户不是预付费用户，则向被叫 HLRb 发送 SRI 消息，若被叫是预付费用户，则

返回签约信息 O_CSI＋T_CSI。

② MSC Servera/VLR/SSP 由 T_CSI 数据中得到被叫 SCPb 的地址，向 SCPb 发

送 IDP 消息，因 PSTN 接入的 GMSC Server 或普通 GSM 的始发 MSC Server 具有 SSP 功能，故将 GMSC Server/SSP 或始发 MSC Server/SSP 所在位置长途区

号放在 IDP 消息中的参数 Location number 中。

③ SCPb 收到 IDP 消息后，先分析被叫用户帐户。若帐户有效则 SCPb 根据被叫归

属地和被叫实际位置（见 Location Information 参数）确定费率，并折算成通话时长，

向 MSC Servera/VLR/SSP 发送 RRBE、AC 和 Connect。

④ MSC Servera/VLR/SSP 收到 Connect 消息后，向被叫 HLRb 再次发送 SRI 消息，此次 SRI 消息抑制 T－CSI，得到被叫的 MSRN。

⑤ MSC Servera/VLR/SSP 根据被叫的 MSRN 进行接续。


15-37

⑥ 通话停止，主、被叫任一方挂机，MSC Servera/VLR/SSP 上报挂机事件和计费

报告。

3. 预付费用户呼叫预付费用户

主叫预付费用户在 MSC Servera/VLR/SSP 覆盖范围，由 O－CSI 触发业务，呼叫

流程如图 15-27所示。

IDP

RRBEApply Charging

Send Routing Info

CAP信信MAP

ERB (DP9)ApplyChargingReport

Connect

SRI_ ack(MSRN)

Send Routing Info

SRI_ ack(O-CSI+T-CSI)

HLRbMSCa /VLR/SSP SCPa

IDP

Apply Charging

Continue

MSCb/VLR

O_CS I 触触

为为为为为

IAM (MSRN) ACM

ANC

ISUP信信

SCPb

ERB (DP17)ApplyChargingReport

RC

RC

RRBE

为为为为为

PRN

PRN_ ack

FCI

T_CS I触触

信信

图15-27 预付费用户呼叫预付费用户

① MSC Servera/VLR/SSP 收到呼叫，根据主叫的签约信息 O－CSI 触发业务，向

主叫用户的 SCPa 发送 IDP 消息，并将 MSC Servera/VLR/SSP 所在位置的长途区

号，放在 IDP 消息中的 Location Number 参数中。


15-38

② SCPa 根据主叫位置和被叫号码确定主叫用户的费率，并折算成通话时长，向

MSC Servera/VLR/SSP 发送 RRBE、AC、FCI 和 Continue。

③ MSC Servera/VLR/SSP 收到 Continue 消息后，向被叫 HLR 发送 SRI 消息，若

被叫是预付费用户，则会返回签约信息 O_CSI＋T_CSI 和被叫位置信息 Location Information(Vlr-number)。

④ MSC Servera/VLR/SSP 向 SCPb 发送 IDP 消息，并将 MSC Servera/VLR/SSP所在位置的长途区号，放在 IDP 消息中的 Location Number 参数中，将被叫位置信

息 Location Information(Vlr-number)放在 IDP 消息中的 Location Information 中。

⑤ SCPb 收到 IDP 消息后，先分析被叫用户帐户。若帐户有效则 SCPb 根据从 IDP得到的被叫位置信息 Location Information 确定被叫费率，并折算成通话时长，向

MSC Servera/VLR/SSP 发送 RRBE、AC、FCI 和 connect。

⑥ MSC Servera/VLR/SSP 向被叫 HLRb 再次发送 SRI 消息，此次 SRI 消息抑制 T－CSI，得到被叫的漫游号码 MSRN。

⑦ MSC Servera/VLR/SSP 根据被叫的漫游号码 MSRN 进行接续。

⑧ 通话停止，主、被叫任一方挂机，MSC Servera/VLR/SSP 分别向 SCPa、SCPb上计费报告和挂机事件。

4. 预付费用户做主叫，被叫普通 WCDMA 用户无条件前转预付费用户

当主叫预付费用户在 MSC Servera/VLR/SSP 覆盖范围内时，由 O-CSI 触发业务，



15-39

MSCa /VLR/SSP SCPa

IDP

RRBEApply Charging

Continue

为A为为

MSCc /VLR

IAM (MSRN)ACM

ANC

ERB(DP9)ACR

HLRb

PRNPRN_ ack

SRISRI_ ack(FTN)

HLRc

SRI_ ack(MSRN)

SRI

为B出出出出 SRISRI_ Ack(O-CSI+T-CSI)

SCPc

为C为为

IDP

ERB(DP17)ACR

RRBEApply Charging

Connect

RC

RC

FCI

O-CSI 触触

图15-28 预付费用户做主叫，被叫普通 WCDMA 用户无条件前转预付费用户

5. 充值流程

充值流程是和 IP 相关的典型流程，如图 15-29所示。


15-40

MSCa /VLR/SSP SCPa

IDPO-CSI触触

RRBE

CTR

P&C

P&C Result

P&C Result

P&C

P&C

P&C Result

选选选选

选选选选

输输输输

PA

SRR请请请

PA

SRR

P&C

ERB(o-Abandon)

有有有

其其选选选选

用用用用

PA

SRR充充充充充充

金金

图15-29 充值流程

15.5.2 移动始发短消息处理流程

在移动始发短消息的过程中，MSC Server/VLR/SSP 能够将短消息事件报告给

gsMSC ServerF，同时 gsMSC ServerF 能够修改短消息参数，影响短消息的发送

过程。

典型的短消息 CAMEL 流程如图 15-30所示。


15-41

MSC/VLR/SSP SCP SMSC

IDP SMS

RRSE

Continue SMS

ERS

FCI SMS

SMS-CSI

MAP MO FORWARD SHORT MESSAGE

MAP MO FORWARD SHORT MESSAGE ACK

Continue SMS

CAP 消消

MAP 消消

触触

图15-30 移动始发短消息处理流程

(1) MSC Server/VLR/SSP 收到移动始发短消息，根据用户的签约信息 SMS-CSI

触发业务，并向 SCP 发送 IDP SMS 消息。

(2) SCP 收到 IDP SMS 消息后，先分析主叫用户帐户。帐户有效，发送 RRSE

和 ContinueSMS 到 MSC Servera/VLR/SSP。

(3) MSC Servera/VLR/SSP 将短消息发送到 SMSC Server。

(4) MSC Servera/VLR/SSP 收到发送 SMS 的结果后，上报该结果给 SCPa。

15.5.3 移动性管理事件通知处理流程

VLR 在用户移动性管理事件成功完成之后，根据签约情况发起到 gsMSC ServerF的移动事件通知过程。目前可以上报的移动性事件包括：VLR 内的位置更新（不包

括周期性位置更新），VLR 间的位置更新，用户关机，网络决定的用户 IMSI 分离，

用户开机（IMSI Attach)。

移动性管理事件通知流程如图 15-31所示。


15-42

VLR gsmSCF

MAP NOTE MM EVENT

MAP NOTE MM EVENT ACK

M-CSI触触

图15-31 移动性管理事件通知处理流程

15.5.4 Callgap 流程

CallGap 操作参数包括：

间隙准则 GapCriteria、间隙指示 GapIndicators、控制类型 ControlType 与间隙处

理 GapTreatment。

间隙准则 GapCriteria 可以是基本间隙准则 BasicGapCriteria 或是复合间隙准则

CompoundGapCriteria，如果呼叫符合该准则，则对该呼叫进行过滤，后续处理按

DefaultCallHandling 定义的准则进行处理。

间隙指示 GapIndicators 包含时长 Duration 与间隙间隔 GapInterval，时长 Duration是间隙准则作用的时长，间隙间隔 GapInterval 是指两个智能对话之间的最小时间

间隔。

控制类型 ControlType 是指启动呼叫间隙操作的方式，一种是 gsmSCF 自动检测到

拥塞后启动的 SCPOverloaded，另一种是其它管理手段检测到拥塞后启动的

ManuallyInitiated。

间隙处理 GapTreatment 是指对被间隙掉呼叫的处理，一种是播放通知音，另一种

是下发释放原因值。

典型处理流程如图 15-32所示。


15-43

UE MSC/SSP SCP

CallGap

激活CallGap启动Tcgd

满足Gap准则启动Tcgi

IDP(带参数CGEncountered)

Continue智能呼叫正常进行

一个智能呼叫正在进行

满足Gap准则Tcgi正在执行

Release

CAP消息

DTAP消息

Setup

Setup

满足Gap准则Tcgi已超时

呼叫被释放或按普通呼叫进行

SetupIDP(带参数CGEncountered)

Continue智能呼叫正常进行

图15-32 CallGap 流程

(1) 在一个智能对话正在进行时，SCP 下发的 CAP_CallGap 操作不影响该智能呼

叫。

(2) SSP 收到 CAP_CallGap 操作后，建立 SSME 状态机，启动 Tcgd 定时器（间

隙时长 Duration，即间隙准则作用的总时长）。

(3) UE 发起下一个智能呼叫，该呼叫的参数如果和 CallGap 准则匹配，且处在允

许呼叫通过的时间段内，SSP 将启动 Tcgi 定时器（间隙间隔 GapInterval，即

两个智能对话之间的最小时间间隔），同时在 CAP_InitialDP 操作中填上

CGEncountered 参数，指示该智能呼叫属于何种类型的 gapping。

(4) UE 发起第三个智能呼叫时，SSP 中的 Tcgi 正在执行（即不允许呼叫通过的

时间段内），该呼叫的参数和 CallGap 准则匹配，此时根据用户的签约信息判

断，如果该用户的签约信息中缺省呼叫处理为继续，则该呼叫按普通呼叫正常

进行；如果为释放，则 SSP 释放该呼叫。


15-44

(5) UE 发起第 N 个智能呼叫，该呼叫的参数和 CallGap 准则匹配，此时 SSP 中

Tcgi 已经超时，转到②。

(6) Tcgd 超时后，SSP 删除该 CallGap 准则，和该 CallGap 准则相匹配的智能呼

叫不再进行流量控制。

15.6 移动性管理

15.6.1 概述

由于 MS/UE 的移动性，要求网络对此特性给以支持及管理。其最终目的就是确定

MS/UE 当前位置及使 MS/UE 与网络的联系达到最佳状态。移动用户要求改变与小

区和网络联系的特点称为漫游。在漫游期间，根据 MS/UE 当前状态的不同，可分

为位置管理及切换管理。

当 MS/UE 处于空闲模式时，怎样确定其位置是很重要的。只有明确知道 MS/UE 当

前位置，才能在呼叫时迅速建立主叫 MS/UE 与其的连接。

位置管理使网络保持跟踪移动台当前实际所处的位置并存储位置信息。位置信息存

储在 HLR、MSC/VLR 和移动台（SIM/USIM 卡）中，位置管理流程确保三个实体

保存的相关的位置信息的统一性。

其中 HLR 主要存储移动用户的签约数据和位置信息（MSC Server、VLR 号码）。

VLR 主要存储移动用户相关信息，包括从 HLR 下载的移动用户签约数据和位置信

息、用户状态信息。MSC Server 处理移动用户的位置登记流程，与 VLR 进行数据

交互。移动台存储其所在的位置区。

位置管理协议位于HLR与MSC Server/VLR之间、MSC Server/VLR与移动台之间。

HLR 与 MSC Server/VLR 之间采用 SS7 信令的移动应用部分（MAP）协议，MSC Server/VLR 与移动台之间采用移动管理的无线接口第 3 层协议（RIL3-MM）。

位置管理包含一些基本的流程：鉴权、到前 VLR（PVLR）取用户识别、到 HLR 取

鉴权集、位置删除、插入用户数据、隐式 IMSI 分离和用户清除。其中几个基本的流

程根据触发条件组合，可以完成位置管理的主要流程－位置更新。

说明：

后面的位置管理流程的以 GSM 位置更新为例进行介绍，UMTS 的位置更新流程与

此相似。


15-45

15.6.2 位置管理的几个基本流程

位置管理涉及到一些基本的的流程，包含：鉴权、向前 VLR（PVLR）取用户识别、

到 HLR 取鉴权集、位置删除、插入用户数据、隐式 IMSI 分离和用户清除。

1. 鉴权

MSC Server/VLR 接收到用户的位置更新请求后，如果发现需要进行鉴权且没有可

用鉴权集，将发起到 HLR 取鉴权集的请求，然后由 MSC Server 发起鉴权流程。鉴

权流程如图 15-33所示。

HLR

D

SEND AUTHENTICATE

SEND AUTHENTICATE ACK

鉴权流程

MSC Server/VLR

MS

图15-33 鉴权流程图

说明：

鉴权流程的具体介绍见本手册“2.1 鉴权”。

2. 向前 VLR（PVLR）取用户识别

如果 MSC Server/VLR 接收到用户采用 TMSI 发起的位置更新请求，发现 TMSI 未知，且该 UE 未在该 VLR 登记过，则 VLR 根据旧的 TMSI 和 LAI 号导出前一个 VLR（PVLR）的地址，并向 PVLR 发起取用户 IMSI 和鉴权集的流程。

向 PVLR 取用户识别流程如图 15-34所示。


15-46

VLR PVLR

G

SEND IDENTIFICATION

SEND IDENTIFICATION ACK

图15-34 取用户识别流程图

3. 位置删除

HLR 接收到 MSC Server/VLR 的位置更新请求后，如果发现用户漫游的 MSC Server/VLR 号码发生改变，将向 PVLR 发起位置删除流程，删除 PVLR 中的用户信

息。

位置删除流程如图 15-35所示。

HLR PVLR

D

CANCEL LOCATION

CANCEL LOCATION ACK

图15-35 位置删除流程图

4. HLR 向 VLR 插入用户数据

HLR 接收到 MSC Server/VLR 的位置更新请求后，如果发现用户漫游的 MSC Server/VLR 号码发生改变，将向 PVLR 发起位置删除流程，该流程执行后，HLR向新 VLR 提供所需的用户信息。

HLR 向 VLR 插入用户数据流程如图 15-36所示。

HLR VLR

INSERT SUBSCRIBER DATA

INSERT SUBSCRIBER DATA ACK

D

图15-36 HLR 向 VLR 插入用户数据流程图


15-47

5. 用户清除

指 VLR 发起的从数据库中删除用户数据的操作，包括用户长时间(具体值可配置，

一般为 24 小时)不活动引起的数据删除，以及系统管理员对用户记录进行的删除。

用户清除流程如图 15-37所示。

VLR HLRD

MAP_PURGE_MS

MAP_PURGE_MS_ack

图15-37 用户清除流程图

6. 隐式 IMSI 分离（Implicit IMSI detach）

指在隐式 IMSI 分离定时器超时后，VLR 自动把用户状态设置为“分离”。隐式 IMSI分离定时器实际就是一个时间记数器，记录 MS 未活动（位置更新、打电话等）的

时间。当记数器达到自动设置“分离”的时间时，VLR 把用户的状态设置为“分离”。

VLR 是否发起隐式 IMSI 分离，还与周期性位置更新设置的时间有关。周期性位置

更新的时间，是在 BSC/RNC 中设置的。如果隐式分离设置的时间比周期性位置更

新设置的时间长,而且用户在该时间内发起了周期性位置更新，VLR 就不会发起隐式

IMSI 分离。只有用户到无信号区，在隐式分离设置的时间段内没有发起周期性位置

更新，VLR 才会发起隐式 IMSI 分离。

7. 显式 IMSI 分离（Explicit IMSI DETACH）

手机关机，MS 发起 IMSI 分离程序，VLR 对该 IMSI 作上 IMSI“分离”标志，来表

示该 MS 处于非活动状态。

IMSI 分离流程如图 15-38所示。


15-48

MS BSS VLRMSC Server A B

Um

1.IMSI分分

2.分分IMSI （Deatch IMSI ）

3.清清清信（释释释释）

4.清清清充

L3信消

图15-38 显式 IMSI 分离（Explicit IMSI DETACH）流程

(1) MS 发送 IMSI DETACH 消息，该消息不需应答，发送后 MS 放弃无线连接。

(2) VLR 收到消息，将该 MS 状态置为 IMSI 分离。

(3) MSC Server 释放资源，完成 IMSI 分离流程。

15.6.3 位置管理的主要流程

位置管理的主要流程是位置更新。根据位置更新情况的不同，可分为如下几种：普

通位置更新、周期性位置更新、IMSI 附着、联合位置更新。

1. 普通位置更新

普通位置更新指移动台在开机或移动过程中，收到的位置区标识与移动台中存储的

位置区识别不一致时，移动台发起位置更新请求通知网络更新该移动台的位置区识

别。

根据位置更新请求消息中位置区是否属于同一 MSC Server/VLR 的位置区，是否需

要 IMSI 参与，位置更新流程分为：同一个 MSC Server/VLR 区域内部的位置更新、

跨越不同 MSC Server/VLR 区域的使用 IMSI 发起的位置更新、跨越不同 MSC Server/VLR 区域的使用 TMSI 发起的位置更新。

(1) 同一个 MSC Server/VLR 区域内部的位置更新（仅涉及 VLR）


15-49

MS BSS MSC Server VLR

LOCATION_UPDATING_REQUESTMAP_UPDATE_LOCATION_AREA

MAP_AUTHENTICATE

MAP_AUTHENTICATE ack

MAP_SET_CIPHERING_MODE

MAP_UPDATE_LOCATION_AREAackLOCATION_UPDATING_ACCEPT

MAP_FORW._NEW_TMSI ack

A B

图15-39 同一个 MSC Server/VLR 区域内部的位置更新（仅涉及 VLR）

① MS 发起位置更新请求 LOCATION UPDATING REQUEST，消息中携带 MS 的

TMSI/IMSI、LAI 号且注明是普通位置更新类型。

② MSC Server 向 VLR 发送位置区更新 UPDATE LOCATION AREA 消息。

③ VLR 发起鉴权、加密流程，该流程可选。

④ VLR进行位置更新处理，更新MS的位置消息，存储新的LAI号，并向MSC Server发送位置更新确认消息 UPDATE LOCATION AREA ACK。

⑤ MSC Server 向 MS 发送位置更新接收消息 LOCATION UPDATING ACCEPT，同时携带 TMSI 号码。

⑥ MSC Server 释放信道资源，完成位置更新流程。

说明：

斜体表示的操作为可选

(2) 跨越不同 MSC Server/VLR 区域的位置更新（不能从 PVLR 取得用户数据）

MS 从 MSC Server-A 的一个位置区（LAI-1）移动到 MSC Server-B 的一个位置区

（LAI-2）, 当 MS 进入新的 VLR 或 MS 首次登录，或相关网络数据丢失，此时 MS使用 IMSI 发起位置更新。


15-50

MS BSS MSC Server-B HLRA D

LOCATION_UPDATING

_REQUESTMAP_UPDATE_LOCATION_AREA

MAP_UPDATE_LOCATION

MAP_CANCEL_LOCATION


LOCATION_UPDATING

_ACCEPT

VLR-B

PVLR

B

DG


MAP_UPDATE_

LOCATION_AREA ack


MAP_INSERT_SUBSCR._DATA ackc

图15-40 跨越不同 MSC Server/VLR 区域的位置更新（IMSI 更新）

① MS 移动到 MSC Server-B 的位置区（LAI-2），监听 BCCH 信道的新位置区信

息，发现和 SIM 卡上的 MSC Server-A 的位置区（LAI-1）信息不同。

② MS向MSC Server-B发送带 IMSI的位置更新请求消息 LOCATION UPDATING REQUEST。

③ VLR-B 发起 D 接口位置更新消息 UPDATE LOCATION。

④ HLR 向 PVLR 发删除位置消息 CANCEL LOCATION，PVLR 收到消息后删除该

MS 的所有消息，并向 HLR 回送删除位置确认消息。

⑤ HLR 向 VLR-B 插入用户数据，VLR-B 登记该 MS 信息，IMSI、LAI 等签约信息。

⑥ HLR向MSC Server-B回送带HLR号的位置更新确认消息UPDATE LOCATION ACK。

⑦ MSC Server-B 向 MS 发送 LOCATION UPDATING ACCEPT 消息通知其修改

SIM 卡中的 LAI。

⑧ SIM 卡位置更新确认。

位置更新结果：

① SIM 卡中的 LAI 改变为：LAI-2


15-51

② HLR 中登记了该 MS 目前的位置信息：MSC Server-B/VLR-B 号码

③ 新的 VLR-B 中存储了该用户签约数据、位置信息和状态信息

④ PVLR 中的该用户数据彻底删除

(3) 跨越不同 MSC Server/VLR 区域的位置更新（涉及 VLR 和 HLR、TMSI 发起

位置更新）

MS 从 MSC Server-A 的一个位置区（LAI-1）移动到 MSC Server-B 的一个位置区

（LAI-2）（IMSI 可以从 PVLR 获得用户数据）

MS BSS MSC Server HLRA D

LOCATION_UPDATING

_REQUESTMAP_UPDATE_

LOCATION_AREA MAP_SEND_IDENTIFICATION

MAP_SEND_IDENTIFICATION ack

MAP_UPDATE_LOCATION

MAP_CANCEL_LOCATION


LOCATION_UPDATING

_ACCEPT

VLR

PVLR

B

DG


MAP_UPDATE_

LOCATION_AREA ack


MAP_INSERT_SUBSCR._DATA ack

图15-41 跨越不同 MSC Server/VLR 区域的位置更新（TMSI 更新）

① 当 MS 进入新的位置区（VLR-B）并使用前一个 VLR(PVLR)分配的 TMSI 来请

求位置更新时，VLR-B 为了得到该 MS 所属的 HLR 地址而必须从 PVLR 获得该 MS的“IMSI”，故此时位置更新将涉及 VLR-B，PVLR 和 HLR。

② 该流程比前一个流程图多了向前 VLR（PVLR）取用户识别流程，其它与前面的

一致。


15-52

2. 周期性位置更新

当移动台突然进入网络覆盖不到的区域，或者突然掉电，移动台还来不及发送

RIL3-MM IMSI DETACH 消息就和网络分离。显然，在这种情况下，VLR 是无法给

IMSI 置分离标记的，如果该 IMSI 做被叫，电路资源和无线资源就要被浪费。

解决这个问题的办法是：移动台发起周期性位置更新流程，即任何移动台无论是否

进入新的位置区，都要定时（例如每隔 30 分钟）发起一次位置更新流程，指定的周

期到时后，没有发起周期性位置更新流程，则 VLR 将该 IMSI 置为分离。周期性位

置更新的周期可以人为设定，从 6 分钟到 24 小时不等，甚至可以设为无穷大（不

作周期性位置更新）。

SOFTX3000 的实现是在 VLR 中设置 IMSI 分离的时间，超过此时间后，VLR 认为

手机已经关机，于是将该 IMSI 置为分离。周期性位置更新的时间，是在 BSC/RNC中设置的。VLR 中设置的 IMSI 分离的时间与 BSC/RNC 中设置的周期性位置更新

的时间需要根据网络规划进行设定。

周期性位置更新的周期选择要根据网络质量、信令链路利用率等因素综合考虑。周

期选择过短，信令链路资源、无线资源的很大比例都要投入到周期性位置更新中来，

有可能会影响其他用户的接通率。周期选择过长，对无线资源和电路的无谓占用就

会增多。所以周期性位置更新的周期是网络质量和网络资源综合平衡的结果。

周期性位置更新还可以解决 HLR 或 VLR 数据库主备倒换后，因数据不一致而引起

的电路资源和无线资源浪费问题。

周期性位置更新流程与普通位置更新流程一致。

3. IMSI 附着

当移动台关机时就不能完成移动终接呼叫。如果没有 IMSI 附着和分离流程，上述情

况出现时，在主叫和被叫 MSC Server 之间会建立一条电路，并执行寻呼流程，宝

贵的电路资源和无线资源都被浪费，并且还无法收取费用。

IMSI 附着和分离流程就是要解决这个问题。在 VLR 中为 IMSI 设立标志，当 IMSI可用时，将该标志置为 IMSI 附着。IMSI 不可用时，将该标志置为 IMSI 分离。

当移动台正常关机，移动台发送 RIL3-MM IMSI DETACH 消息，MSC Server 收到

该消息后，置 IMSI 分离标记，避免无线资源和电路资源的浪费。

当 MS 重新进入活动状态，如果位置区自从 IMSI 分离后已改变，则通过普通位置更

新流程来完成；如果未改变，则通过 IMSI 附着流程完成，如图 15-42所示（本流程

仅在 VLR 中已设置了“IMSI 分离”标志之后使用）。


15-53

UE RNS VLRMSC Server

RANAP Iu

MAP BUu

L3信消1.位位位位请位（ IMSI attach）

4.位位位位位位（位输接接）

2.位输IMSI （attach IMSI） 3.IMSI位输接接

LAIn＝LAlo 即位位即即即否否触“ 位位位位更”

5.清清清信（释释释释）

6.清清清充

图15-42 IMSI 附着

① MS 发送 LOCATION UPDATING REQUEST，注明位置更新的类型是 IMSI 附着。

② 后面的流程与同一个 MSC Server/VLR 区域内部的位置更新流程一样。

4. 联合位置更新

相关概念

位置区（LA）：是指在 GSM/WCDMA 网络中移动台可以在其中任意移动而不需要

作位置更新的区域。一个位置区由一个或若干个小区/业务区组成。

路由区（RA，Routing Area）：在 GPRS 通信网络中，将各个位置区的服务范围再

划分为若干个路由区，而每个路由区中又包含一些小区。

GPRS 附着：指 GPRS 用户执行的附着到 GPRS 网络中的过程，此过程将用户的

信息保存在 SGSN 设备中。

联合 RA/LA 位置更新的 IMSI Attach：指 GPRS 用户在执行联合 RA/LA 位置更新过

程中将用户相关信息通过 GPRS 网络设备传输到 MSC Server/VLR 设备（通过

SGSN 与 MSC 之间的 Gs 接口），由此完成在 GSM 网络中的附着过程。

伴随 RA 更新的 LA 改变：指 GPRS 用户在执行联合 RA/LA 位置更新过程中，将 LA更新信息通过 Gs 接口由 SGSN 设备传输到 MSC Server/VLR 设备，从而完成 LA的更新过程。

流程概述

当网络配置了 Gs 接口，并且手机同时支持 CS 业务和 PS 业务，如果手机进入新的

路由区，或者已经发生 GPRS 附着的手机发起 IMSI 附着，或者同时发起 GPRS 附

着和 IMSI 附着时，就会发起联合位置更新流程，SGSN 和 VLR 之间会建立关联，

两者相互保留对方的 ISDN 号码。在 SGSN 中，需要建立一张 RAI(Routing Area Identity)和 VLR 的对应表，在需要建立关联时，SGSN 根据 RAI 找到相应的 VLR。

因为一次联合位置更新可同时完成路由区(RA)和位置区(LA)的位置更新，而只使用


15-54

一个无线接口，所以联合位置更新具有节省无线接口资源的优点。联合位置更新的

一般流程如图 15-43所示，图中虚线部分为可选流程。

1.Routing Area Update Request

2.Location Update Request3. Update Location

4.Insert Subscriber Data

5.Insert Subscriber Data Ack

6.Update Location Ack

7.Location Update Accept

8.Routing Area Update Accept

9.Routeing Area Update Complete10.TMSI Reallocation Complete

MSC Server/VLRSGSNMS HLR

图15-43 联合位置更新的一般流程

① 当发起联合位置更新时，手机向 SGSN 发起路由区位置更新请求。

② SGSN 收到该消息后，从消息中取出位置更新类型，如果位置更新类型为联合

RA/LA 位置更新的 IMSI Attatch，或者为伴随 RA 更新的 LA 改变，SGSN 则从 RAI和 VLR 的对应表中取出 VLR 号码，向 VLR 发起位置更新请求。SGSN 同时进行路

由区位置更新流程。

③ VLR 收到从 Gs 接口发来的位置更新请求以后，根据消息中位置更新类型和 VLR中的 MS 数据判断是否需要向 HLR 发起位置更新请求，如果需要，则向 HLR 发起

位置更新请求。VLR 同时存储或者更新 SGSN 号码。

③④⑤⑥ 流程与一般的非 GPRS 的位置更新一样。可参考：跨越不同 MSC Server/VLR 区域的位置更新流程。

⑦ 当 VLR 的位置更新完成以后，向 SGSN 回送位置更新接受消息，如果需要重分

配 TMSI，则 VLR 将分配的 TMSI 通过位置更新接受消息发往 SGSN。

⑧ SGSN 收到 VLR 的位置更新接受消息以后，如果路由区位置更新也成功，则回

送手机路由区位置更新接受消息。

⑨ 移动台收到路由区位置更新接受消息以后，回送 SGSN 路由区位置更新完成消

息。


15-55

⑩ 如果联合位置更新过程中 VLR 重新分配了 TMSI，则 SGSN 还会向 VLR 回送

TMSI 重分配完成的消息。

15.6.4 切换

1. 概述

在移动用户发起的一次业务接入过程或者一次正在进行的通话期间，由于用户的移

动性，当其所在的位置由一个小区变更到另一个小区的时候，改变小区的选择便成

为移动通信系统需要提供的一项非常重要的功能。而这一功能的实现正是通过切换

过程来实现的，切换功能的完备与否直接关系到整个系统的频谱利用率和为用户提

供的服务质量的好坏。

切换判决（即切换发生的时机）和服务区 SAI 选择是切换操作的基本参数。首先，

当通话中的 UE 越出当前小区的时候，需要进行切换以保证现有通话不被中断；其

次，当通话中的 UE 改变小区能够避开较强的干扰，或者当 UE 的“优选小区”拥

塞时，UE 应当切换到临近小区，以保证能够获得可靠的服务质量。

根据不同的切换目的，可以有多种切换判决方法。为保证通话目的的切换的依据是

上行和下行的传输质量（如传输误码率，传输损耗，边缘地域的传播时延等）。这

些测量值是执行切换的判决基础，UE 和基站会有规律地测量上行和下行传输质量和

接收电平，UE 会把记录的结果以每秒两次的频度报告给基站。由于拥塞引发的切换

过程，需要依据每个基站的当前负载量进行判决，这个值只有 MSC Server 和 RNC知道。这个过程要求在给定小区内，由于话务量原因，命令一定量的 UE 进行切换，

而不明确指明是哪些 UE。因此，这类切换还要结合其他判决方法和相应的测量。

2. 切换分类

引起切换的原因有很多，按照移动用户在切换过程中接入的移动通信系统的不同，

可以将切换进行如下分类：

(1) 系统内切换：UMTS 内切换，指 UMTS 移动用户在 UMTS 内部 RNS 之间进

行切换；GSM 内切换，指 GSM 移动用户在 GSM 内部 BSS 之间进行切换。

(2) 系统间切换：系统间切换是指 UMTS 移动用户在移动过程中，从 3G/2G 覆盖

区移动到 2G/3G 覆盖区时发生的切换。具体又可以分为从 UMTS 到 GSM 的

切换，以及从 GSM 到 UMTS 的切换。作为系统间切换的最基本要求，GSM

系统要能对 UMTS 系统的 RNC ID 进行识别，而 UMTS 也要能对 GSM 小区

号进行识别，同时 GSM 和 UMTS 必须支持相互之间的服务质量参数的转换

（即，2G channel type 与 3G Qos 之间的转换），以保证为用户提供可靠的

服务质量。同时还需终端的支持，如双模手机。


15-56

如果按照切换过程需要涉及的设备实体进行分类，切换大致可以分为以下几类：

(1) RNS 内切换：这种切换过程不需要 CN 的介入，整个过程对上级核心网是透

明的。如果是两个 RNC 之间进行的切换，则需要有 Iur 接口支持，

(2) MSC Server 内切换：MSC Server 内部 RNC/BSC 之间(包括：RNC 与 RNC、

BSC 与 BSC、RNC 与 BSC 之间)的切换，切换需要有 MSC Server 的介入。

(3) MSC Server 间切换：不同 MSC Server 所属 RNC/BSC 之间的切换，切换需

要两个或三个 MSC Server 同时介入。对于 MSC Server 间切换，又可细分为

局间基本切换（移动用户从一个 MSC Server（MSC Server A）所属的小区切

换到另外一个 MSC Server（MSC Server B）所属的小区）、局间后续切换回

MSC Server A（移动用户发生基本局间切换到 MSC Server B 后，再次切换，

又切换回 MSC Server A 所属的小区）、局间后续切换到第三方（移动用户发

生基本局间切换到 MSC Server B 后，再次切换，切换到另外一个 MSC Server

（MSC Server BP）所属的小区）。

不论是那种切换类型，其基本原理都是一致的，如图 15-44所示。

原接入网交换点新接入网

切换请求

建立新路径

路径建立

分配并激

活新信道

命令 UE 执行切换

切换命令

UE 申请接入

UE 接入新信道

释放原信道

图15-44 切换原理示意图

根据切换类型的不同，交换点会有所不同，如对于 RNS 内部切换，交换点是某一

RNC；对于 MSC Server 局内切换，交换点则是 MSC Server；对于 MSC Server间切换，交换点就是两个 MSC Server：MSC Server A 和 MSC Server B。

15.6.5 UMTS 系统内的切换

如上所述，UMTS 系统内切换是指移动用户在 UMTS 系统内 RNS 之间进行切换，

简言之，就是 UE 从一个 3G 服务区（SAI）切换到另外 SAI。


15-57

依据用户希望切入的新的 3G 服务区所在的位置的不同，可将切换分成局内切换和

局间切换，局间切换又包含局间基本切换、局间后续切回到 MSC Server A 和局间

后续切换到第三方这三种情况：

1. MSC Server 局内切换

对于最通常的情况，当 UMTS 移动用户在通话过程中从当前的 3G 服务区移动到同

一个 MSC Server 下的另外一个 3G 服务区，如果该用户的 SRNC（服务 RNC）发

现新的服务小区能够为其提供更可靠的服务，于是 SRNC 就会决定发起切换，变更

该用户的服务 RNC，让其在新的小区内获得更好的服务。

MSC Server 局内切换流程如图 15-45所示。

例中假定切换设备位于被 MSC Server（MSC-A Server）为呼叫建立选定的 MGW（MGW－A）中。同时假定只有一个 RNC-A 方向的承载已经建立。例中，MSC-B Server 请求 MGW-B 捕获一个 RNC-B 侧的承载。MSC-B Server 通过发送重定位请

求指示 RNC-B 方向承载的建立。呼叫在 MSC-A 和 MSC-B Server 之间建立，承载

在 MGW-A 和 MGW-B 之间建立。当重定位在 RNC-B 侧被检测到以后，MSC-A Server 请求在 MGW-A 的上下文中改变端点间的流方向。当 MSC-A Server 从

MSC-B 接到一个重定位完成消息，它将命令 RNC-A 释放 IU，这导致 RNC-A 和

MGW-A 间承载的释放。最后 MSC-A Server 请求 MGW-A 删除 RNC-A 侧承载端

点。


15-58

UE UE

RNS-A 3G_MSC Server-A RNS-BIu-Relocation-Required

Iu-Relocation-Request

Iu-Relocation-Request-AckIu-Relocation-Command

RRC-HO-Command

Iu-Relocation-DetectRRC-HO-Complete

Iu-Relocation-CompleteIu- Release-Command

Iu- Release-Complete

Detection of UE intarget RNS

Prepare bearer

Prepare bearer

MGW

Release bearerRelease bearer

Change flow direction of Termination

Change flow direction of Termination

图15-45 MSC Server 局内切换流程

(1) 为当前 UE 提供服务的接入网 RNS-A 经过切换判决后决定触发切换流程，向

其上级 MSC Server-A 发送切换要求（Iu-Relocation-Required）。切换要求

中携带有期望为用户提供服务的接入网 RNS-B 的地址信息，称为目标 RNS

（TRNS）。

(2) MSC Server-A 收到切换要求后，进行相应的查表操作，发现切换目标是自己

下属的 RNS，并且根据目标 RNS，发起承载准备过程，增加一个 RNS-B 侧

端点，在上下文中改变端点间的流方向。MSC Server 会根据切换要求构造对

应的切换请求消息（Iu-Relocation-Request），并将该消息发送给 RNS-B。

(3) RNS-B 收到来自 MSC Server 的切换请求消息之后，依据消息中的相关信元

要求，与 MGW 建立接入侧承载，并为保证服务质量进行相关的 QoS 配置。

与此同时，MSC Server-A 侧也会同步进行相关资源的分配。


15-59

(4) 等待相关的资源分配完成之后，RNS-B 向 MSC Server-A 返回一条切换请求

确认消息（Iu-Relocation-Request-Ack），通知 MSC Server 资源分配完成，

可以通知移动用户进行接入。

(5) MSC Server-A 根据切换请求确认消息中的相关内容构造切换命令消息

（Iu-Relocation-Command），将其发送给 RNS-A，并由 RNS-A 继续利用消

息 RRC-HO-Command 通知给 UE，命令移动用户接入新的小区。

(6) 当 RNS-B 检测到了移动用户的接入动作时，RNS-B 会向 MSC Server-A 发送

切换检测到消息（Iu-Relocation-Detect），MSC Server 请求在上下文中改变

端点间的流方向。之后当用户完成接入操作之后，移动用户向 RNS-B 报告接

入完成， RNS-B 向 MSC Server-A 发送切换完成消息

（Iu-Relocation-Complete），告知 MSC Server-A RNS-B 已经可以为该移动

用户提供所需服务。

(7) MSC Server-A 收到切换完成消息之后，向原来为用户提供服务的 RNS-A 发

送释放命令消息（Iu-Relese-Command），要求其释放 RNC 和 MGW 间承载；

RNS-A 收到资源释放命令之后就释放相关的资源，释放完成后用释放完成消

息（Iu-Release-Complete）通知 MSC Server-A，最后 MSC Server 请求 MGW

释放 RNC-A 侧承载端点，至此切换完成。

说明：

1．当切换成功之后，RNS-B 的地位就变成了当前移动用户的服务 RNS（SRNS），

如果此时该用户再次发生切换，则该 RNS 便要充当 RNS-A 的角色了。 2．PREPARE BEARER 和 CHANGE FLOW DIRECTION 过程在图 1－13 有介绍，

后面关于承载建立的流程不再流程图中画出。

2. MSC Server 局间切换

(1) MSC Server 局间基本切换功能

与 MSC Server 局内切换有所不同，当 UMTS 移动用户在通话过程中由一个 3G 服

务区切换到另外一个 3G 服务区时，如果这个服务区刚好隶属于另外一个 MSC Server，那么整个切换过程需要两个 MSC Server 的介入，而且为了通话接续的需

要，除了新的接入小区为移动用户提供无线资源以外，还需要在两个 MSC Server间建立一条局间电路，供通话使用，这便是局间切换。

MSC Server 局间切换流程如图 15-46所示。

例中假定切换设备位于被 MSC Server（MSC-A Server）为呼叫建立选定的 MGW（MGW－A）中。同时假定只有一个 RNC-A 方向的承载已经建立。例中，MSC-B


15-60

Server 请求 MGW-B 捕获一个 RNC-B 侧的承载。MSC-B Server 通过发送重定位请

求指示 RNC-B 方向承载的建立。呼叫在 MSC-A 和 MSC-B Server 之间建立，承载

在 MGW-A 和 MGW-B 之间建立。当重定位在 RNC-B 侧被检测到以后，MSC-A Server 请求在 MGW-A 的上下文中改变端点间的流方向。当 MSC-A Server 从

MSC-B 接到一个重定位完成消息，它将命令 RNC-A 释放 IU，这导致 RNC-A 和

MGW-A 间承载的释放。最后 MSC-A Server 请求 MGW-A 删除 RNC-A 侧承载端

点。

RNS-A

3G_MSC Server-A 3G_MSC Server-B

MAP-Prep-Handover req. MAP-Allocate-Handover-Number req.

IU-RELOC-REQUEST

IU-RELOC-REQUIRED

RNS-B

VLR-B

IU-RELOC-REQUEST-ACK

MAP-Send-Handover-Report req.MAP-Prep-Handover resp.

IAMMAP-Send-Handover-Report resp. (1)

ACMIU-RELOC-COMMAND

IU-RELOC-DETECT

IU-RELOC-COMPLETE

MAP-Process-Access-Sig req.

MAP-Send-End-Signal req.IU-REL-CMD/COM

ANSWER

RELEASEEnd of call

MAP-Send-End-Signal resp.

NOTE 1: Can be sent at any time after the reception of IAM

3G_MSC Server-A

图15-46 MSC Server 局间切换流程

① 为当前UMTS移动用户的提供服务的接入网RNS-A经过切换判决后决定触发切

换流程，向其上级 MSC Server-A 发送切换要求（Iu-Relocation-Required）。切换

要求中携带有期望为用户提供服务的接入网 RNS-B 的地址信息，称为目标 RNS（TRNS）。

② MSC Server-A 收到切换要求后，进行相应的查表操作，发现切换的目标服务区

是别的 MSC Server（MSC Server-B）所属的 RNS 控制的服务区，于是，MSC Server会将切换要求打包成具体的信元，放在对应 MAP 消息 MAP-Prepare-Handover req中，通过 MAP 信令发送给 MSC Server-B。

③ MSC Server-B收到MAP-Prep-Handover-req之后，MSC-B Server请求MGW-B增加一个 RNC-B 侧的承载，并根据该消息中所带的内容，构造对应的切换请求

（IU-RELOCATION-REQUEST），然后将该消息发送给目标 RNS（RNS-B）。


15-61

④ RNS-B 收到切换请求消息之后，与 MGW-B 建立接入侧承载，与此同时，MSC Server-B 侧也会同步进行相关资源的分配。等待资源分配完成之后，RNS-B 向 MSC Server-B 发送切换请求确认消息（IU-RELOCATION-REQUEST-ACK）。在进行资

源分配的过程中或资源分配完成之后，MSC Server-B 还会向其拜访位置寄存器

VLR-B 发起取切换号码的过程，MSC Server-B 用消息

MAP-Allocate-Handoer-Number req.向 VLR-B 发出获得切换号码的请求，VLR-B分配切换号码后，用消息 MAP-Send-Handover-Report req.将分配结果返回给 MSC Server-B。

⑤ MSC Server-B 收到切换请求确认消息和分配好的切换号码之后，就向 MSC Server-A 发送消息 MAP-Prep-Handover-resp 通知 MSC Server-A 切换准备完成，

该消息含有切换号码，MSC Server-A 可以通过该号码实现到 MSC Server-B 的话路

路由。

⑥ MSC Server-A 收到 MAP-Prep-Handover-resp 之后，MSC-A Server 请求在

MGW-A 的上下文中改变端点间的流方向，如果是话路切换（需要在两个局间建立

中继电路的切换）就开始建立对应的中继电路，由 MSC Server-A 向 MSC Server-B发送初始地址消息信令（IAM）申请占用相关的中继电路， MSC Server-B 在占用

相关的中继电路后，向 MSC Server-A 返回地址完成消息信令（ACM），中继电路

占用完成。

⑦ 局间电路建立完成之后，MSC Server-A 利用从 MAP-Prep-Handover-resp.解析

出的内容构造切换命令消息（IU-RELOC-COMMAND）发送给切换请求侧 RNS-A，命令移动用户进行切换。

⑧ 移动用户收到切换命令之后，便开始接入 RNS-B，RNS-B 检测到移动用户的接

入后，向 MSC Server-B 发送切换检测到消息（IU-RELOC-DETECT），MSC Server-B 再将该消息打包在 MAP 信令 MAP-Process-Access-Sig req.中发送给

MSC Server-A，开始等待接收切换完成消息。MSC Server-A 收到相应的 MAP 信

令之后，MSC-A Server 请求在 MGW-A 的上下文中改变端点间的流方向，也开始

等待切换完成消息的到来。

⑨ 移动用户完成在 RNS-B 侧的接入后，RNS-B 向 MSC Server-B 发送切换完成消

息，MSC Server-B 将该消息打包在 MAP 信令 MAP-Send-End-Signal req 中发送

给 MSC Server-A，然后开始进行一些切换完成后的处理（如，向局间电路发送应

答消息（ANSWER）等）。

⑩ MSC Server-A 收到 MAP-Send-End-Signal req.之后，认为切换已经完成，于是

开始释放原来移动用户在 RNS-A 与 MGW 的承载，向 RNS-A 发送释放请求消息

（IU-REL-CMD），RNS-A 在资源释放完成之后返回 IU-REL-COMP 消息给 MSC Server-A。之后，移动用户可以继续保持通话，直至通话结束，然后 MSC Server-A控制释放两者之间的局间电路，MSC-A Server 请求 MGW-A 删除 RNC-A 侧承载


15-62

端点。并用 MAP 信令 MAP-Send-End-Signal resp 通知 MSC Server-B 释放完成，

中断两者之间的 MAP 对话连接。

说明：

MSC Server-B 与 VLR-B 之间的 MAP 信令 MAP-Send-Handover-Report resp.是用

来通知 VLR-B 释放切换号码的，以便再次使用。在 MSC Server-B 收到 MSC Server-A 的 IAM 消息后的任何时候，都可以向 VLR-B 发送该消息通知释放切换号

码。同样，当切换成功之后，RNS-B 的地位就变成了当前移动用户的服务 RNS（SRNS），如果此时该用户再次发生切换，则该 RNS 便要充当 RNS-A 的角色了。

(2) MSC Server 局间后续切换功能

所谓后续切换，是指移动用户在完成一次基本局间切换之后再次发生切换，而且切

换的目标小区是另外一个 MSC Server 所属的服务区。在这里，另外一个 MSC Server 是相对移动用户当前所在的 MSC Server 而言的，因而有两种可能：

其一，该 MSC Server 就是移动用户在进行第一次局间切换前所在的移动交换中心

MSC Server-A；

其二，该 MSC Server 是一个不同于 MSC Server-A 的新的临近 MSC Server，我们

称之为 MSC Server-BP 或 MSC Server-B'；

针对第一种情况发生的后续切换我们称为后续切换回 MSC Server A，针对第二种情

况发生的后续切换我们称为后续切换到第三方。

(3) MSC Server 局间后续切回到 MSC Server A 功能

如上所述，当UMTS移动用户从MSC Server-A所属的服务区切换到MSC Server-B所属的服务区之后，又因为移动的原因，需要从 MSC Server-B 所属的服务区切换

回 MSC Server-A 所属的服务区时，这种切换就是后续切换回 MSC Server A。

后续切换回 MSC Server A 的信令流程如图 15-47所示。

例中假定切换设备位于为呼叫建立而由控制呼叫和移动性管理的 MSC Server（MSC－A Server）选择的 MGW（MGW-A）中。同时假定只有一个 RNC-A 方向

的承载已经建立。例中，MSC-A Server 请求 MGW-A 占用带有确定流方向的 RNC-B侧的承载端点。MSC-B Server 通过发送重定向请求指示建立 RNC-B 方向的承载。

当重定位在 RNC-B 侧被检测到以后，MSC-A Server 请求在 MGW-A 的上下文中改

变端点间的流方向。当 MSC-A Server 从 RNC-B 接到一个重定位完成指示，它将转

发该指示给MSC-B Server。MSC-B Server命令RNC-A释放 IU。该动作导致RNC-A和 MGW-B 间承载的释放。MSC-A Server 发起 MSC-B Server 方向的呼叫清除。


15-63

RNS-B


MAP-Prep-Sub-Handover req.Iu-RELOCATION-REQUIRED

RNS-A

VLR-B

Iu-RELOCATION-COMMAND

MAP-Prep-Sub-Handover resp.Iu-RELOCATION-REQUEST-ACK

Iu-RELOCATION-DETECT

Iu-RELOCATION-COMPLETE MAP-Send-End-Signal resp. Iu-RELEASE-

CMD/COM

Iu-RELOCATION-REQUEST

Release

图15-47 后续切换回 MSC Server A 流程

说明：

RNS-A是指当前情况下正在为用户提供服务的RNS，RNS-B是指切换的目标RNS。

① 当前 UMTS 移动用户完成基本局间切换之后，为用户提供服务的 RNS-A 决定再

次发起切换，于是向 MSC Server-B 发送切换要求（Iu-RELOCATION-REQUIRED），

触发切换流程。切换要求中携带有期望为用户提供服务的接入网 RNS-B 的地址信

息，称为目标 RNS（TRNS）。

② MSC Server-B 收到切换要求消息之后，进行相应的查表操作，发现切换的目标

服务区是另外一个 MSC Server 所属的 RNS 控制的服务区，于是 MSC Server-B 构

造相关的 MAP 消息 MAP-Prep-Sub-Handover req.，通过 MAP 信令向 MSC Server-A 发起后续切换请求。

③ MSC Server-A 收到后续切换请求后，发现切换目标服务区是自己所属 RNS（RNS-B）控制下的服务区，于是，MSC Server-A 根据后续切换请求消息中的相

应内容构造切换请求（Iu-RELOCATION-REQUEST），并将其发送给 RNS-B。

④ RNS-B 收到来自 MSC Server 的切换请求消息之后，依据消息中的相关信元要

求，去分配用户接入所需的资源，并为保证服务质量进行相关的 QoS 配置，与此同

时，MSC Server-A 侧也会同步进行相关资源的分配。等待资源分配完成之后，

RNS-B 向 MSC Server-A 发送切换请求确认消息

（IU-RELOCATION-REQUEST-ACK）。

⑤ MSC Server-A 收到切换请求确认消息之后，构造 MAP 消息

MAP-Prep-Sub-Handover resp.，通过 MAP 信令发送给 MSC Server-B，通知 MSC Server-B 后续切换准备完成。


15-64

⑥ MSC Server-B 收到后续切换准备响应消息之后，得知相关的资源准备已经完成，

于是向 RNS-A 发送切换命令（Iu-RELOCATION-COMMAND），命令移动用户执

行切换。

⑦ 移动用户于是开始接入新的服务区，当 RNS-B 检测到移动用户的接入时，会向

MSC Server-A 发送切换检测到消息（Iu-RELOCATION-DETECT）；等到移动用

户完成接入后， RNS-B 会向 MSC Server-A 发送切换完成消息

（Iu-RELOCATION-COMPLETE）通知 MSC Server-A 用户的接入完成。

⑧ MSC Server-A 收到切换完成消息之后，向 MSC Server-B 发送

MAP-Send-End-Signal resp.消息，通知 MSC Server-B 后续切换完成，中断相互之

间的 MAP 信令交互。之后，MSC Server-A 还要发起对于第一次局间切换时建立的

与 MSC Server-B 间的中继电路的释放。

⑨ MSC Server-B 收到 MAP-Send-End-Signal resp.之后，认为切换操作已经完成，

于是向 RNS-A 发起释放过程，释放原来被移动用户所占用的资源。

说明：

当切换成功之后，RNS-B 的地位就变成了当前移动用户的服务 RNS（SRNS），如

果此时该用户再次发生切换，则该 RNS 便要充当 RNS-A 的角色了。

(4) MSC Server 局间后续切换到第三方功能

当 UMTS 移动用户从 MSC Server-A 所属的服务区切换到 MSC Server-B 所属的服

务区之后，又因为移动的原因，需要从 MSC Server-B 所属的服务区切换到另外一

个移动交换中心 MSC Server-B'所属的服务区时，这种切换就是后续切换到第三方。

后续切换到第三方的信令流程如图 15-48所示。


15-65

Iu-RELOCATION-REQUIRED

VLR-B

Iu-RELOCATION-CMD

MAP-Prep-Sub-Handover req.


Iu-RELOCATION-COMPLETE

RNS-B3G_MSC Server-B' VLR-B'

MAP-Prepare-Handover req.

MAP-Prepare-Handover resp.

MAP-Allocate-Handover-Number req.

MAP-Send-Handover-Report req.

IAMMAP-Send-Handover-Rep. resp. (1)

MAP-Prep-Sub-Ho resp.

MAP-Process-Access-Signalling req.

MAP-Send-End-Signal req.

ACM

Answer

Release



Release


(end of call)


RNS-B'


Iu-RELOCATION-REQUEST-ACK

Iu-RELEASE-CMD/COM

图15-48 后续切换到第三方流程

① 当前 UMTS 移动用户完成基本局间切换之后，为用户提供服务的 RNS-A 决定再

次发起切换，于是向 MSC Server-B 发送切换要求（Iu-RELOCATION-REQUIRED），

触发切换流程。切换要求中携带有期望为用户提供服务的接入网 RNS-B'的地址信

息，称为目标 RNS（TRNS）。

② MSC Server-B 收到切换要求消息之后，进行相应的查表操作，发现切换的目标

服务区是另外一个 MSC Server 所属的 RNS 控制的服务区，于是 MSC Server-B 构

造相关的 MAP 消息 MAP-Prep-Sub-Handover req.，通过 MAP 信令向 MSC Server-A 发起后续切换请求。


15-66

③ MSC Server-A 收到后续切换请求后，发现切换目标服务区是另一个移动交换中

心 MSC Server-B' 所属 RNS（RNS-B'）控制下的服务区，于是，MSC Server-A根据后续切换请求消息中的相应内容构造 MAP-Prep-Handover req.消息，通过

MAP 信令发送给 MSC Server-B'。

④ MSC Server-B' 收到 MAP-Prep-Handover-req 之后，根据该消息中所带的内容，

构造对应的切换请求（IU-RELOCATION-REQUEST），然后将该消息发送给目标

RNS（RNS-B'）。

⑤ RNS-B' 收到切换请求消息之后，根据消息中的内容为用户去分配相应的资源，

与此同时，MSC Server-B' 侧也会同步进行相关资源的分配。等待资源分配完成之

后， RNS-B' 向 MSC Server-B' 发送切换请求确认消息

（IU-RELOCATION-REQUEST-ACK）。在进行资源分配的过程中或资源分配完成

之后，MSC Server-B' 还会向其拜访位置寄存器 VLR-B' 发起取切换号码的过程，

MSC Server-B' 用消息MAP-Allocate-Handoer-Number req.向VLR-B' 发出获得切

换号码的请求，VLR-B' 分配切换号码后，用消息 MAP-Send-Handover-Report req.将分配结果返回给 MSC Server-B' 。

⑥ MSC Server-B' 收到切换请求确认消息和分配好的切换号码之后，就向 MSC Server-A 发送消息 MAP-Prep-Handover-resp 通知 MSC Server-A 切换准备完成，

在该消息含有切换号码，MSC Server-A 可以通过该号码实现到 MSC Server-B' 的话路路由。

⑦ MSC Server-A 收到 MAP-Prep-Handover-resp 之后，如果是话路切换（需要在

两个局间建立中继电路的切换），就开始建立对应的中继电路，由 MSC Server-A向 MSC Server-B' 发送初始地址消息信令（IAM）申请占用相关的中继电路，之后

MSC Server-B'向 MSC Server-A 返回地址完成消息信令（ACM），中继电路占用

完成。此后，MSC Server-A 构造 MAP-Prep-Sub-Handover resp.消息，通过 MAP信令发送给 MSC Server-B，通知 MSC Server-B 后续切换准备完成，可以命令移动

用户进行接入了。

⑧ MSC Server-B 收到 MAP-Prep-Sub-Handover resp.消息之后，立即向 RNS-A发送切换命令（Iu-RELOCATION-COMMAND），命令移动用户执行切换。

⑨ 移动用户于是开始接入新的服务区，当 RNS-B' 检测到移动用户的接入时，会向

MSC Server-B' 发送切换检测到消息（ Iu-RELOCATION-DETECT），MSC Server-B' 再将该消息通过 MAP-Process-Access-Signal.req 信令传送给 MSC Server-A，之后等待切换完成消息的到来；等到移动用户完成接入后，RNS-B' 会向 MSC Server-B' 发送切换完成消息（Iu-RELOCATION-COMPLETE）通知 MSC Server-B' 用户的接入完成， MSC Server-B' 再将该消息通过

MAP-Send-End-Signal req.信令消息传送给 MSC Server-A，通知 MSC Server-A切换完成，同时进行其他处理（如，向局间中继电路发送应答信号（ANSWER））。


15-67

⑩ MSC Server-A 收到 MAP-Send-End-Signal req.之后，得知用户在新的服务区的

接入已经完成，于是向 MSC Server-B 发送 MAP-Send-End-Signal resp.消息，通

知 MSC Server-B 移动用户的接入已经成功，可以释放原来被该用户占用的资源了，

同时中断两者之间的 MAP 对话，并释放与 MSC Server-B 在第一次局间切换过程中

建立的中继电路。MSC Server-B 收到 MAP-Send-End-Signal resp.之后，就发起 IU释放过程，释放相关资源。

之后，移动用户可以继续通过 MSC Server-A 与 MSC Server-B' 之间的局间电路保

持通话，直至通话结束，然后 MSC Server-A 控制释放两者之间的局间电路，并用

MAP 信令 MAP-Send-End-Signal resp 通知 MSC Server-B' 释放相关无线资源，中

断两者之间的 MAP 对话连接。

说明：

当切换成功之后，MSC Server-B' 的地位就变成了基本局间切换时 MSC Server-B的地位，如果此时该用户再次发生切换，则该 MSC Server 便要充当 MSC Server-B' 的角色了。

15.6.6 GSM 和 UMTS 系统间的切换

系统间切换是指 UMTS 移动用户在移动过程中，从 UMTS 到 GSM 的切换，以及从

GSM 到 UMTS 的切换。作为系统间切换的最基本要求，GSM 系统要能对 UMTS系统的 RNC ID 进行识别，而 UMTS 也要能对 GSM 小区号进行识别，同时 GSM和UMTS必须支持相互之间的服务质量参数的转换（即，2G channel type与3G Qos之间的转换），以保证为用户提供可靠的服务质量。

从系统的角度看，系统间切换可分为两种：

(1) 从 UMTS 到 GSM 的切换

(2) 从 GSM 到 UMTS 的切换

但是，如果细化到具体的切换类型上，就可以有很多种组合：

从 UMTS 到 GSM 的局内系统间切换

从 GSM 到 UMTS 局内的系统间切换

从 UMTS 到 GSM 的局间系统间切换

从 GSM 到 UMTS 的局间系统间切换

从 UMTS 切换到 GSM，再后续切换回 MSC Server A 的 UMTS 小区

从 GSM 切换到 UMTS，再后续切换回 MSC Server A 的 GSM 小区

从 UMTS 切换到 GSM，再后续切换到第三方 MSC Server B' 的 UMTS 小区

从 GSM 切换到 UMTS，再后续切换到第三方 MSC Server B' 的 GSM 小区


15-68

关于系统间切换的实现，关键有两点：

其一，UMTS 系统的 RNS 要有识别 GSM 小区的能力，GSM 系统的 BSS 要有识别

UMTS 小区的能力，同时移动交换中心 MSC Server 要同时支持 UMTS 和 GSM 的

小区，而且能够根据不同的需要分别构造符合 UMTS 或 GSM 协议的消息。

其二，移动交换中心要支持 UMTS 和 GSM 之间服务质量参数的相互转换，即能够

完成 GSM 系统中描述服务质量的 CHANNLE TYPE 与 UMTS 系统中描述服务质量

的 QoS 之间的相互转换和映射，以保证用户在切换后仍能获得同样质量的服务。

由于系统间切换主要涉及移动交换中心对于 UMTS 接入网和 GSM 接入网的适配，

因此，这里主要描述以下四个基本系统间切换过程，其他系统间切换过程都可视为

这几个基本过程的组合和延伸。

(3) 从 UMTS 到 GSM 的局内系统间切换

从 UMTS 到 GSM 的局内系统间切换流程如图 15-49所示。

例中，MSC Server 请求捕获 BSC-B 侧带有明确的流方向的承载端点。MSC Server通过向 BSC-B 发送的切换请求开始切换的执行。当切换在 BSC-B 侧被检测到以后，

MSC Server 请求在上下文中改变端点之间的流方向。当 MSC Server 从 BSC-B 接

到一个切换完成指示，它将命令 RNC-A 释放 IU 。最后 MSC Server 请求 MGW 释放 RNC-A 侧承载端点。

UE MS

RNS-A 3G_MSC Server-A BSS-B

Iu-Relocation-RequiredA-Handover-Request

A-Handover-Request-AckIu-Relocation-Command

RRC-HO-Command RI-HO-Access

A-Handover-DetectRI-HO-Complete

A-Handover-Complete

Iu-Release-Command

Iu-Release-Complete

图15-49 UMTS 到 GSM 的局内系统间切换流程

① 为当前UMTS移动用户提供服务的接入网RNS-A经过切换判决后决定触发切换

流程，向其上级 MSC Server-A 发送切换要求（Iu-Relocation-Required）。切换要

求中携带有期望为用户提供服务的接入网 BSS-B 的地址信息，通常情况下是目标小

区的 CGI（cell global id.）。


15-69

② MSC Server-A 收到切换要求后，进行相应的查表操作，发现切换目标小区是自

己下属的 BSS 所控制的小区，于是 MSC Server 会根据切换要求构造对应的 GSM切换请求消息（A-Handover-Request），并将该消息发送给 BSS-B。在构造该请求

消息的时候，MSC Server 就需要完成 UMTS 切换要求消息和 GSM 切换请求消息

之间的映射（Interworking）

③ BSS-B 收到来自 MSC Server 的 GSM 切换请求消息之后，依据消息中的相关信

元要求，分配用户接入所需的资源，并为保证服务质量进行相关的信道选择。

④ 等待相关的资源分配完成之后，BSS-B 向 MSC Server-A 返回一条 GSM 切换请

求确认消息（A-Handover-Request-Ack），通知 MSC Server 资源分配完成，可以

通知 UMTS 移动用户进行接入。

⑤ MSC Server-A 根据 GSM 切换请求确认消息中的相关内容构造 UMTS 切换命令

消息（Iu-Relocation-Command），将其发送给 RNS-A，并由 RNS-A 继续利用消

息 RRC-HO-Command 通知给 UE，命令移动用户接入新的小区。在这个过程中，

需要在 GSM 切换请求确认（A-Handover-Request-Ack）携带一些能为 RNS-A 所

识别的指导移动设备进行无线接入的信息，这些信息对于 MSC Server 是透明的，

MSC Server 只需要保证将这些信息完整地放在 UMTS 切换命令消息中，发送给

RNS-A。

⑥ 当 BSS-B 检测到移动用户的接入动作时，BSS-B 会向 MSC Server-A 发送切换

检测到消息（A-Handover-Detect），之后当用户完成接入操作之后，移动用户向

BSS-B 报告接入完成， BSS-B 向 MSC Server-A 发送切换完成消息

（A-Handover-Complete），告知 MSC Server-A BSS-B 已经可以为该移动用户提

供所需服务。

⑦ MSC Server-A 收到切换完成消息之后，向原来为用户提供服务的 RNS-A 发送

释放命令消息（Iu-Relese-Command），要求其释放原来的资源；RNS-A 收到资源

释放命令之后就释放相关的资源，释放完成后用释放完成消息

（Iu-Release-Complete）通知 MSC Server-A，至此切换完成。

说明：

当切换成功之后，BSS-B 的地位就变成了当前移动用户的服务 BSS（SBSS），如

果此时该用户再次发生切换，则该 BSS 便要充当 BSS-A 的角色了。

(4) 从 GSM 到 UMTS 局内的系统间切换

从 GSM 到 UMTS 局内的系统间切换流程如图 15-50所示。

假定切换装置位于被 MSC Server 选为呼叫建立的 MGW 内。MSC Server 控制呼

叫和移动性管理。例中，MSC Server 请求占用 RNC-B 侧有明确的流方向的承载端


15-70

点。MSC Server 通过发送 RNC-B 方向的重定位请求开始切换的执行。当重定位在

RNC-B 侧被检测到以后，MSC Server 请求在上下文中改变端点之间的流方向。当

MSC Server 从 RNC-B 接到一个重定位完成指示，它将释放 BSC-A 方向的 A 接口。

最后 MSC Server 请求 MGW 释放 BSC-A 侧承载端点。

UE

BSS-A 3G_MSC Server-A RNS-B

A-Handover-RequiredIu-Relocation-Request

Iu-Relocation-Request-AckA-Handover-Command

RI-HO-Command

Iu-Relocation-DetectRRC-HO-Complete

Iu-Relocation-Complete

A-Clear-Command

A-Clear-Complete

MS

图15-50 GSM 到 UMTS 局内的系统间切换流程

① 为当前 UMTS 移动用户提供服务的接入网 BSS-A 经过切换判决后决定触发切换

流程，向其上级 MSC Server-A 发送切换要求（A-Handover-Required）。切换要

求中携带有期望为用户提供服务的接入网 RNS-B 的地址信息，通常情况下是目标

RNC 的 RNC ID。

② MSC Server-A 收到切换要求后，进行相应的查表操作，发现切换目标小区是自

己下属的 RNS 所控制的服务区，于是，MSC Server 会根据切换要求构造对应的

UMTS 切换请求消息（Iu-Relocation-Request），并将该消息发送给 RNS-B。在构

造该请求消息的时候，MSC Server 就需要完成 GSM 切换要求消息和 UMTS 切换

请求消息之间的映射（Interworking）。

③ RNS-B 收到来自 MSC Server 的 UMTS 切换请求消息之后，依据消息中的相关

信元要求，分配用户接入所需的资源，并为保证服务质量进行相关的 QoS 配置。

④ 等待相关的资源分配完成之后，RNS-B 向 MSC Server-A 返回一条 UMTS 切换

请求确认消息（Iu-Relocation-Request-Ack），通知 MSC Server 资源分配完成，

可以通知 UMTS 移动用户进行接入。

⑤ MSC Server-A 根据 UMTS 切换请求确认消息中的相关内容构造 GSM 切换命令

消息（A-Handover-Command），将其发送给 BSS-A，并由 BSS-A 继续利用消息

RI-HO-Command 通知给 UE，命令移动用户接入新的服务区。在这个过程中，需

要在 UMTS 切换请求确认（Iu-Relocation-Request-Ack）携带一些能为 BSS-A 所

识别的指导移动设备进行无线接入的信息，这些信息对于 MSC Server 是透明的，


15-71

MSC Server 只需要保证将这些信息完整地放在 GSM 切换命令

（A-Handover-Command）消息中，发送给 BSS-A。

⑥ 当 RNS-B 检测到移动用户的接入动作时，RNS-B 会向 MSC Server-A 发送切换

检测到消息（Iu-Relocation-Detect），之后当用户完成接入操作之后，移动用户向

RNS-B 报告接入完成， RNS-B 向 MSC Server-A 发送切换完成消息

（Iu-Relocation-Complete），告知 MSC Server-A RNS-B 已经可以为该移动用户

提供所需服务。

⑦ MSC Server-A 收到切换完成消息之后，向原来为用户提供服务的 BSS-A 发送

释放命令消息（A-Clear-Command），要求其释放原来的资源；BSS-A 收到资源释

放命令之后就释放相关的资源，释放完成后用释放完成消息（A-Clear-Complete）通知 MSC Server-A，至此切换完成。

说明：

当切换成功之后，RNS-B 的地位就变成了当前移动用户的服务 RNS（SRNS），如

果此时该用户再次发生切换，则该 RNS 便要充当 RNS-A 的角色了。

(5) 从 UMTS 到 GSM 的局间系统间切换

从 UMTS 到 GSM 的局间系统间切换流程如图 15-51所示。

例中假定切换装置位于被 MSC Server(MSC-A Server)选为呼叫建立的 MGW（MGW-A）内。MSC Server 控制呼叫和移动性管理。同时假定只建立了一个 RNC-A方向的承载。

例中，MSC-B Server 请求 MGW-B 捕获 BSC-B 侧承载端点。在 MSC-A Server 和MSC-B Server 之间建立呼叫，在 MGW-A 和 MGW-B 之间建立承载。当切换在

BSC-B 侧被检测到以后，MSC-A Server 请求在 MGW-A 内上下文中改变端点之间

的流方向。当 MSC-A Server 从 MSC-B 接到一个切换完成指示，它将命令 RNC-A释放 IU。最后 MSC-A Server 请求 MGW-A 删除 RNC-A 侧承载端点。


15-72

3G_MSC Server-A MSC Server-B


A-HO-REQUEST

Iu-RELOCATION-REQUIRED

BSS-B/MS/UE

VLR-B

A-HO-REQUEST-ACK



ACMIu-RELOCATION-COMMAND

A-HO-DETECT

A-HO-COMPLETE


MAP-Send-End-Signal req.Iu-RELEASE-CMD/COM

ANSWER

RELEASEEnd of call



UE/MS/RNS-A

图15-51 UMTS 到 GSM 的局间系统间切换流程

① 为当前UMTS移动用户提供服务的接入网RNS-A经过切换判决后决定触发切换

流程，向其上级 MSC Server-A 发送切换要求（Iu-Relocation-Required）。切换要

求中携带有期望为用户提供服务的接入网 BSS-B 的地址信息，通常情况下是目标小

区的 CGI（cell global id.）。


是别的 MSC Server（MSC Server-B）所属的 BSS 控制的服务区，于是，MSC Server-A 会将切换要求打包成具体的信元，放在对应 MAP 消息

MAP-Prepare-Handover req.中，通过 MAP 信令发送给 MSC Server-B。在这个过

程中，由于目标局是 2G MSC Server，因此 MSC Server-A 在打包切换要求的时候，

就要完成从 UMTS 消息到 GSM 消息的映射转换，生成一个 GSM 系统能够识别的

切换请求消息（A-Handover-Request）放在 MAP 信令中，带给 MSC Server-B。

③ MSC Server-B 收到 MAP-Prep-Handover-req 之后，根据该消息中所带的内容，

构造对应的切换请求（A-Handover-Request），然后将该消息发送给目标 BSS。

④ BSS 收到切换请求消息之后，根据消息中的内容为用户去分配相应的资源，与

此同时，MSC Server-B 侧也会同步进行相关资源的分配。等待资源分配完成之后，

BSS 向 MSC Server-B 发送切换请求确认消息（A-HANDOVER-REQUEST-ACK）。在进行资源分配的过程中或资源分配完成之后，MSC Server-B 还会向其拜访位置

寄存器 VLR-B 发起取切换号码的过程， MSC Server-B 用消息


15-73

MAP-Allocate-Handoer-Number req.向 VLR-B 发出获得切换号码的请求，VLR-B分配切换号码后，用消息 MAP-Send-Handover-Report req.将分配结果返回给 MSC Server-B。


在该消息含有切换号码，MSC Server-A 可以通过该号码实现到 MSC Server-B 的话

路路由。另外，在该消息中还有打包成 PDU 格式信元的切换请求确认消息

（A-HANDOVER-REQUEST-ACK）。

⑥ MSC Server-A 收到 MAP-Prep-Handover-resp 之后，如果是话路切换（需要在

两个局间建立中继电路的切换），就开始建立对应的中继电路，由 MSC Server-A向 MSC Server-B 发送初始地址消息信令（IAM）申请占用相关的中继电路，之后

MSC Server-B 向 MSC Server-A 返回地址完成消息信令（ACM），中继电路占用

完成。

⑦ 局间电路建立完成之后，MSC Server-A 利用从 MAP-Prep-Handover-resp 解析

出的 GSM 切换请求确认消息（A-HANDOVER-REQUEST-ACK）构造 UMTS 切换

命令消息（IU-RELOC-COMMAND）发送给切换请求侧 RNS-A，命令移动用户进

行切换。这个过程同样要求 MSC Server-A 完成 UMTS 系统与 GSM 系统之间的协

议互通（Interworking）。

⑧ 移动用户收到切换命令之后，便开始接入 BSS，BSS 检测到移动用户的接入后，

向 MSC Server-B 发送切换检测到消息（A-HANDOVER-DETECT），MSC Server-B再将该消息打包在 MAP 信令 MAP-Process-Access-Sig req.中发送给 MSC Server-A，开始等待接收切换完成消息。MSC Server-A 收到相应的 MAP 信令之后，

也开始等待切换完成消息的到来。

⑨ 移动用户完成在 BSS 侧的接入后，BSS 向 MSC Server-B 发送切换完成消息，

MSC Server-B 将该消息打包在 MAP 信令 MAP-Send-End-Signal req.中发送给

MSC Server-A，然后开始进行一些切换完成后的处理（如向局间电路发送应答消息

（ANSWER）等）。


开始释放原来移动用户在 RNS-A 侧所占用的资源，向 RNS-A 发送释放请求消息

（IU-REL-CMD），RNS-A 在资源释放完成之后返回 IU-REL-COMP 消息给 MSC Server-A。之后，移动用户可以继续保持通话，直至通话结束，然后 MSC Server-A控制释放两者之间的局间电路，并用 MAP 信令 MAP-Send-End-Signal resp 通知

MSC Server-B 释放完成，中断两者之间的 MAP 对话连接。


15-74

说明：

1. MSC Server-B 与 VLR-B 之间的 MAP 信令 MAP-Send-Handover-Report resp.是用来通知 VLR-B 释放切换号码的，以便再次使用。在 MSC Server-B 收到 MSC Server-A 的 IAM 消息后的任何时候，都可以向 VLR-B 发送该消息通知释放切换号

码。 2. 同样，当切换成功之后，BSS 的地位就变成了当前移动用户的服务 BSS（SBSS），如果此时该用户再次发生切换，则该 BSS 便要充当 BSS-A 的角色了。

(6) 从 GSM 到 UMTS 的局间系统间切换

从 GSM 到 UMTS 的局间系统间切换流程如图 15-52所示。

假定切换装置位于被 MSC Server（MSC-A Server）选为呼叫建立的 MGW(MGW-A)内。MSC Server 控制呼叫和移动性管理。例中，MSC-B Server 请求 MGW-B 捕获

RNC-B 侧承载端点。MSC-A Server 和 MSC-B Server 之间建立呼叫，MGW-A 和

MGW-B 之间建立承载。当重定位在 RNC-B 侧被检测到以后，MSC-A Server 请求

在 MGW-A 中的上下文中改变端点之间的流方向。当 MSC-A Server 从 MSC-B 接

到一个切换完成指示，它将释放 BSC-A 方向的 A 接口线。最后 MSC-A Server 请求 MGW-A 释放 BSC-A 侧承载端点。

UE/MS/BSS-A

MSC Server-A 3G_MSC Server-B



A-HO-REQUIRED

RNS-B/UE/MS

VLR-B

Iu-RELOCATION-REQUEST-ACK



ACMA-HO-COMMAND


Iu-RELOCATION-COMPLETE


MAP-Send-End-Signal req.A-CLR-CMD/COM

ANSWER

RELEASEEnd of call



图15-52 GSM 到 UMTS 的局间系统间切换流程


15-75

① 为当前 UMTS 移动用户提供服务的接入网 BSS-A 经过切换判决后决定触发切换

流程，向其上级 MSC Server-A 发送切换要求（A-Handover-Required）。切换要

求中携带有期望为用户提供服务的接入网 RNS-B 的地址信息，通常情况下是目标

RNC 的 RNC ID。


是别的 MSC Server（MSC Server-B）所属的 RNS-B 控制的服务区，于是， MSC Server-A 会将切换要求打包成具体的信元，放在对应 MAP 消息

MAP-Prepare-Handover req.中，通过 MAP 信令发送给 MSC Server-B。

③ MSC Server-B 收到 MAP-Prep-Handover-req 之后，根据该消息中所带的内容，

解析出其中所带的 GSM 切换请求消息（A-Handover-Request），之后构造对应的

UMTS 切换请求（Iu-Relocation-Request），然后将该消息发送给目标 RNS-B。在

此过程中，MSC Server-B 就要完成从 GSM 切换请求消息到 UMTS 切换请求消息

的协议转换。

④ RNS-B 收到切换请求消息之后，根据消息中的内容为用户去分配相应的资源，

与此同时，MSC Server-B 侧也会同步进行相关资源的分配。等待资源分配完成之

后， RNS-B 向 MSC Server-B 发送切换请求确认消息

（Iu-RELOCATION-REQUEST-ACK）。在进行资源分配的过程中或资源分配完成

之后，MSC Server-B还会向其拜访位置寄存器VLR-B发起取切换号码的过程，MSC Server-B 用消息 MAP-Allocate-Handoer-Number req.向 VLR-B 发出获得切换号码

的请求，VLR-B 分配切换号码后，用消息 MAP-Send-Handover-Report req.将分配

结果返回给 MSC Server-B。


在该消息含有切换号码，MSC Server-A 可以通过该号码实现到 MSC Server-B 的话

路路由。另外，MSC Server-B 要负责在该消息中加入打包成 PDU 格式信元的 GSM切换请求确认消息（A-HANDOVER-REQUEST-ACK）。

⑥ MSC Server-A 收到 MAP-Prep-Handover-resp 之后，如果是话路切换（需要在

两个局间建立中继电路的切换）就开始建立对应的中继电路，由 MSC Server-A 向

MSC Server-B 发送初始地址消息信令（IAM）申请占用相关的中继电路，之后 MSC Server-B 向 MSC Server-A 返回地址完成消息信令（ACM），中继电路占用完成。

⑦ 局间电路建立完成之后， MSC Server-A 利用从 MAP-Prep-Handover-resp 解

析出的 GSM 切换请求确认消息（A-HANDOVER-REQUEST-ACK）构造 GSM 切

换命令消息（A-HANDOVER-COMMAND）发送给切换请求侧 BSS-A，命令移动用

户进行切换。


15-76

⑧ 移动用户收到切换命令之后，便开始接入 RNS-B，RNS-B 检测到移动用户的接

入后，向 MSC Server-B 发送切换检测到消息（IU-RELOCATION-DETECT），MSC Server-B 再将该消息转换为对应的 GSM 消息（A-HANDOVER-DETECT），然后

打包在 MAP 信令 MAP-Process-Access-Sig req.中发送给 MSC Server-A，开始等

待接收切换完成消息。MSC Server-A 收到相应的 MAP 信令之后，也开始等待切换

完成消息的到来。

⑨ 移动用户完成在 RNS-B 侧的接入后，RNS-B 向 MSC Server-B 发送切换完成消

息， MSC Server-B 将该消息转换成对应的 GSM 消息

（A-HANDOVER_COMPLETE）之后，打包在MAP信令MAP-Send-End-Signal req.中发送给 MSC Server-A，然后开始进行一些切换完成后的处理（如向局间电路发

送应答消息（ANSWER）等）。


开始释放原来移动用户在 BSS-A 侧所占用的资源，向 BSS-A 发送释放请求消息

（A-CLR-CMD），BSS-A 在资源释放完成之后返回 A-CLR-COMP 消息给 MSC Server-A。之后，移动用户可以继续保持通话，直至通话结束，然后 MSC Server-A控制释放两者之间的局间电路，并用 MAP 信令 MAP-Send-End-Signal resp.通知

MSC Server-B 释放完成，中断两者之间的 MAP 对话连接。

说明：

1. MSC Server-B 与 VLR-B 之间的 MAP 信令 MAP-Send-Handover-Report resp.是用来通知 VLR-B 释放切换号码的，以便再次使用。在 MSC Server-B 收到 MSC Server-A 的 IAM 消息后的任何时候，都可以向 VLR-B 发送该消息通知释放切换号

码。 2. 同样，当切换成功之后，RNS-B 的地位就变成了当前移动用户的服务 RNS（SRNS），如果此时该用户再次发生切换，则该 RNS 便要充当 RNS-A 的角色了。

15.6.7 漫游限制

SOFTX3000 支持用户的漫游区域限制、基于位置区的漫游区域限制以及用户漫游

限制。

用户的漫游区域限制（Zone Code）

Zone Code 为用户在 HLR 中的一类签约数据，该数据可以限定签约移动用户允许

漫游的区域。MSC Server 可以自行定义每个 Zone Code 包含的位置区域，这样通

过 MSC Server 和 HLR 的配合可以灵活规定移动用户允许漫游的位置范围。

基于位置区的漫游区域限制


15-77

MSC Server 可以不需要 HLR 的配合独立提供基于位置区的漫游限制功能。这种漫

游限制首先需要定义用户群组和位置组号，一个位置组号可以对应一个位置区或几

个位置区，然后再定义用户群组和位置组号的对应关系，这样就能够确定针对某一

组用户的漫游禁止或漫游允许的区域。

用户漫游限制（VLR 列表）

VLR 列表是移动用户在 HLR 中的一类签约数据，该类数据规定了移动用户以 VLR所辖区域为单位的漫游范围。MSC Server 可以配合 HLR 来实现这种漫游限制。

15.7 安全性管理

鉴权功能包括 GSM 鉴权和 UMTS 鉴权。

15.7.1 GSM 鉴权

1. GSM 鉴权概述

GSM 鉴权功能用以决定用户是否有权接入 PLMN 网络。通过比较 MS 提供的鉴权

响应和 AUC 提供的鉴权三参数组之间是否一致进行判断的，通过鉴权，可以防止非

法用户（比如盗用 IMSI 和 KI 复制而成的卡）使用网络提供的服务。

2. GSM 鉴权参数

MS 中 SIM 卡和 AUC 中存贮的信息

SIM 卡中：

固化数据：IMSI，Ki，A3（鉴权算法）、A8（加密算法）。这些内容不会更改。

临时的网络数据 TMSI，LAI，Kc，CKSN，被禁止的 PLMN

业务相关数据

AUC 中：

用于生成随机数(RAND)的随机数发生器

鉴权键 Ki

各种安全算法，这些安全算法和 SIM 卡中的算法相一致。

3. 鉴权的原理

AUC 的基本功能是产生三参数组(RAND、SRES、Kc)，其中：

RAND 由随机数发生器产生；


15-78

SRES 由 RAND 和 Ki 用 A3 算法得出；

Kc 由 RAND 和 Ki 用 A8 算出。

三参数组产生后存于 HLR 中。当需要鉴权时，由 MS 所在服务区的 MSC/VLR 从

HLR 中装载至少一套三参数组为此 MS 服务。

鉴权的原理如图 15-53所示。

制卡中心

IMSI,KI

A3、A8（A5）

SIM 卡

IMSI，KI

A3、 A8（A5）

A3SRESKI（IMSI）+RAND

KI（IMSI）+RANDA8

KC

M+KCA5

KC（M）（MS/BSS）

KC（M）+KC MA5

（MS/BSS）

KI（M)

KI（N)

IMS（m）

IMS（n）

RAND

发生器A8 A3

KI（IMSI）

IMSI缓冲器

RAND

RAND

RAND

RAND

KC

1

2

5

KC

KC

KC

SRES

SRES

SRES

SRES

临

时

数

据

AUC

HLR/AUC

HLR

鉴权请求

RAND

KC

SRES

RANDA8 A3

SRES

检验是否相符

CKSN

KC BSS

KI（IMSI）

VLR SIM

RAND 16byte

KI 16byte

kc 8byte

SERS 4byte

CKSN 1byte中低3位

图15-53 GSM 鉴权原理图

4. 鉴权流程

是否执行鉴权，取决于运营公司要求。一般每次呼叫建立、位置更新、无呼叫接续

建立的补充业务激活、短消息交换（SMS）需执行鉴权，以保护运营商的利益。GSM鉴权流程如图 15-54所示。


15-79

MS BSS MSC VLR HLR/ACUm

BSSAP

A

MAP

B

MAP

D

相关业务请求

（呼叫建立/位置更新/补充业务（短消息）

MAP消息（业务请求）

（CKSN，IMSI/TMSI）鉴权参数请求

（IMSI）

鉴权启动

（CKSN，R）

核对符号响应“SERS”

（鉴权成功/鉴权失败）

合法用户非法用户

接受请求/拒绝请求

如“业务接受”“位置更

新接受”或“鉴权拒绝”

消息

回发相关“接受”消息

鉴权响应

回送几组参数

（IMSI，KC，S，R）鉴权启动鉴权启动

鉴权响应鉴权响应鉴权响应

图15-54 GSM 鉴权流程

① MS 在第一条层三消息 COMPLETE LAYER3 INFO（呼叫建立/位置更新/补充业

务（短消息））中向网络指示它存储的 CKSN（密钥序列号）。

② MSC 收到 COMPLETE LAYER3 INFO 消息后，根据数据配置是否需要鉴权，

不需鉴权则越过鉴权过程。如果需要鉴权，还需检查 CKSN 的值（MS 在上一次业

务处理使用的）是否与在本次接入中 MS 所存储的 CKSN 值一致，若不一致， MSC向 VLR 发出“PROCESS ACCESS REQUEST"的请求，要求进行鉴权过程。如果

CKSN 值一致则越过鉴权过程。

③ VLR 查看是否还有该 MS 的鉴权三参数组（或者允许重复使用三参组），如果

VLR 中已经没有该 MS 的三参数组，则需首先向 HLR 取三参数组。HLR 收到取鉴

权集请求，向鉴权中心 Auc（通常于 HLR 合为一体）请求生成新的 5 组鉴权集，然

后 HLR 通过鉴权响应将上述 5 组鉴权集返回给 VLR。如果 VLR 中还有该 MS 的鉴

权三参数组，则 HLR 不参与鉴权过程，VLR 直接向 MS 下发鉴权请求消息。

④ VLR 向 MS 送“AUTHENTICATION REQUEST”鉴权请求消息来触发鉴权过程，

该消息中包含一个随机数（RAND）和 CKSN 号码。

⑤ MS 收到鉴权请求消息后，通过 SIM 卡上的用户密钥 Ki 与该随机数通过 A3 鉴权

算法，产生一个 SRES;同时，通过 Ki 与该随机数通过 A8 加密算法，产生一个 Kc。MS 通过“AUTHENTICATION RESPONSE”鉴权响应消息将 SRES 和 Kc 送回

VLR。


15-80

⑥ 网络侧在生成鉴权集时，也采用同样的算法：Ki 与该随机数通过 A3 鉴权算法，

产生一个 SRES。此时 VLR 比较这两个 SRES 值是否相同，若相同，则鉴权成功并

允许 MS 接入网络。若不同则鉴权失败，拒绝 MS 的继续接入。

15.7.2 UMTS 鉴权

1. UMTS 鉴权概述

与 GSM 鉴权相比，UMTS 鉴权不但有网络鉴权用户的功能，还增加了用户鉴权网

络的功能和完整性保护功能。另外 UMTS 鉴权增加了密钥的长度，使用更加强壮的

加密算法和完整性算法。

UMTS 鉴权参数为 UMTS 鉴权向量为五元组（Quintet）：RAND（网络质询随机数），

XRES（用户应答的期望值），CK（加密密钥），IK（完整性密钥），AUTN（网

络身份确认标记）；这五个元素组成一个 UMTS 鉴权向量，即（RAND，XRES，CK，IK，AUTN）。

UMTS 鉴权五元组：

RAND

RAND是网络提供给UE的不可预知的随机数，UE用它来计算鉴权响应参数RES(或RES+RES_EXT)及安全保密参数 IK、CK。RAND 长度为 16 octets。

AUTN（Authentication Token）

AUTN 的作用是提供信息给 UE，使 UE 可以用它来对网络进行鉴权。AUTN 的长度

为 16octets。

XRES

XRES 是期望的 UE 鉴权响应参数。用于和 UE 产生的 RES(或 RES+RES_EXT)进行比较，以决定鉴权是否成功。XRES 的长度为 4-16 octets。

CK

CK 为 UMTS 的加密密钥。CK 长度为 16 octets。

IK

UMTS 的完整性保护密钥，长度为 16 octets。

UMTS 鉴权相关的其他参数：

AUTS

AUTS 作用是给网络提供必要的信息以启动再鉴权流程。当 MS 返回鉴权失败且失

败原因为“同步失败”时，带有此参数。AUTS 的长度为 14 octets。

SQN（Sequence number）


15-81

计算 MAC 值和 AUTN 时，需要用 SQN。USIM 和 HE(Home Environment)保存了

计数器 SQNMS 和 SQNHE，这个计数器是用来网络鉴权的。系列号 SQNMS对每个

用户而言都是独立的计数器，它指示了 USIM 收到的的最大的系列数值。

AMF（authentication and key management field）

可以用来指示生成某一个鉴权向量所使用的算法和密钥。用来指示 SQNMS和 SQN之间的最大许可差值；如果 SQN - SQNMS < AMF 而且 SQN > SQNMS，则 SQN 正

确。USIM 对密钥有一个有效期的限制，其时间可以通 AMF 来调整。

AK（anonymity key）

作用是加密 AUTN 中的 SQN。它根据 RAND 和 K（Auc 和 HE 之间共享的长期有

效的密钥）计算得到，或者可以取 AK ＝0。

MAC（message authentication code）

包含在 AUTN 中，根据 SQN、RAND、AMF、K 计算得到。接收者要重新计算 MAC并与收到的 MAC 比较，判断是否 MAC 失败。

2. UMTS 鉴权原理

用户接入网络的时候，如果需要鉴权，则 VLR/SGSN 选取一组未使用过的鉴权 5元组向量并向UE发起鉴权请求。该请求消息中携带所选取的鉴权向量中的RAND 、AUTN 和 CKSN 参数。USIM 检查参数 AUTN 是否能被接受，如果不能则鉴权失败；

否则继续计算出 RES 和 CK、IK，并将 RES 回送给 VLR/SGSN。VLR/SGSN 用鉴

权向量组中的 XRES 和 UE 返回的 RES 比较，相同则鉴权成功，否则失败。鉴权

成功后，UE 计算并存储在 USIM 卡中的 CK、IK 以及 VLR/SGSN 中保存的鉴权向

量组中的 CK、IK 可用于后续的加密过程。如果鉴权失败，则 UE 删除刚才所保存

的 CK 和 IK。

3. UMTS 鉴权流程

UMTS 鉴权流程如图 15-55所示。


15-82

UE RNS MSC/SGSN VLR HLR/AucUu

RANAP

Iu

MAP

B

MAP

D

相关业务请求

（呼叫建立/位置更新/补充业务（短消息）

鉴权启动

（CKSN，ATUN,RAND）

如果返回了RES或RES+RES_EXT,则核对符号响应“XERS”

(回发相关“接受”消息如“业务接受”“位置更新接受”或“鉴权拒绝”消息)

鉴权响应

回送几组参数

（RAND,AUTN,CK,IK,XRES）

（RES(RES+RES_EXT)或鉴权失败）

鉴权启动

鉴权成功鉴权失败报告

后续处理

(如:取IMSI识别,再次鉴权等)

MAP消息（业务请求）

鉴权参数请求（CKSN,IMSI/TMSI）

图15-55 UMTS 鉴权流程

UMTS 的鉴权流程总是由网络发起和控制的，然而 UE 有可能拒绝网络的鉴权质询。

① UE 在第一条层三消息 COMPLETE LAYER3 INFO（呼叫建立/位置更新/补充业

务（短消息））中向网络指示它存储的 CKSN（密钥序列号）。

② MSC/SGSN 收到 COMPLETE LAYER3 INFO 消息后，检查 CKSN 的值（UE在上一次业务处理使用的）是否与在本次接入中 UE 所存储的 CKSN 值一致。若一

致，则越过鉴权过程，否则，MSC/SGSN 向 VLR 发出消息索取鉴权参数等数据。

③ 如果 VLR 没有可用五参数组，则发起到 HLR/Auc 取鉴权集的消息。HLR/Auc收到取鉴权集请求，向鉴权中心 Auc（通常于 HLR 合为一体）请求生成新的 5 组鉴

权集，然后 HLR 通过鉴权响应将上述 5 组鉴权集返回给 VLR。如果 VLR 中还有该

UE 的鉴权五参数组，则 HLR 不参与鉴权过程，MSC/SGSN 直接向 MS 下发鉴权

请求消息。

④ MSC/SGSN 向 UE 送“AUTHENTICATION REQUEST”鉴权请求消息来触发

鉴权过程，该消息中包含一个随机数 RAND、AUTN 和 CKSN 号码。

⑤ UE 响应 AUTHENTICATION RESPONSE 消息：

(1) UE 检查 AUTN。如果其 MAC 与计算的 MAC 相同，UE 再检查根据 AUTN 计

算得到的 SQN（sequence number）范围是否正确。若 SQN 正确，则 UE 根

据 RAND 计算出 RES(或 RES+RES_EXT），并通过“AUTHENTICATION

RESPONSE”消息将 RES（或 RES+RES_EXT）送给 VLR。


15-83

(2) 在 UMTS 鉴权质询中，新生成的 UMTS CK、IK 应该覆盖原来的 CK、IK，而

且和 CKSN 一起保存在 USIM 中。

⑥ 网络收到 AUTHENTICATION RESPONSE：

(3) 网络收到 RES 后，比较 RES（或 RES+RES_EXT）和 XRES，如果相同，

则用户合法，鉴权成功，否则用户非法；

(4) 在鉴权失败时，如果 UE 使用的是 TMSI，则网络可以发起识别流程；若 UE

使用的是 IMSI 或者网络决定不再发起识别流程，则应该给 UE 送

AUTHENTICATION REJECT 消息。

⑦ UE 鉴权拒绝 AUTHENTICATION FAILURE：

(5) UE 检查 AUTN，如果其 MAC（Message Authentication Code）与计算的 MAC

不相同（MAC failure），则发送 authentication failure 消息给网络并终止该流

程。MSC 应该启动和 HLR 之间的鉴权失败报告流程，也根据情况依次启动识

别流程及鉴权流程。若再发起识别流程，网络根据收到的 IMSI，确认和前面

发的 TMSI 对应关系是否正确，如果不正确，则重新取鉴权集并再发起鉴权流

程。如果第二次发起鉴权请求时还是 MAC 无效，手机则把当前小区当作是被

禁止使用的小区，直到系统信息被更新为止。

(6) 如果 MAC 正确，MS 检查根据 AUTN 计算得到的 SQN（sequence number）

范围是否正确。如果超过范围，则发送 synchronisation failure 给网络并终止

该流程，消息中包含拒绝原因参数“Synch failure”以及再同步标志参数 AUTS

（用 AUTN、RAND 等参数计算得到）。网络应该用参数 AUTS 再同步，

MSC/VLR 删除所有没有用过的鉴权向量组 AV（Authentication Vector），并

从 HLR 重新取 AV，再发起鉴权流程。

15.7.3 双模手机鉴权的配合和转换

1. 双模手机概念

双模手机就是能兼容两种不同移动通讯系统的手机。它的基本结构便是在中央控制

单元的控制下，采用同一个人/机接口，耦合到采用同一个天线的两个独立系统。在

手机使用时，由中央控制单元在两个系统间检测并选择路径。它可以根据环境或者

是实际操作的需要来自由选择使用哪一种移动通讯系统。这里提到的双模手机是指

能兼容 GSM（2G）和 UMTS（3G）两种通讯系统的手机。下边介绍的既可以接入

BSS 又可以接入 UTRAN 的 R99+ME 就是这样一种双模手机。

相关的概念：


15-84

UMTS 的 AKA（Authentication and key agreement）指网络下发鉴权五元组

进行鉴权加密的过程。GSM 的 AKA 指网络下发鉴权三元组进行鉴权加密的过

程。

R98-: 指按照 R97 或 R98 技术协议设计的 network node 或 ME。

R99+: 指按照 R99 或之后的技术协议设计的 network node 或 ME。

UMTS 用户包括：R99+ME 带 USIM、R98-ME 带 USIM。

GSM 用户包括：R99+ME 带 SIM、R98-ME 带 SIM。

2. 双模手机的鉴权实现

双模手机开户时或者是 UMTS 用户或者是 GSM 用户，只能以一种身份开户。GSM用户在 GSM 移动通讯系统内进行鉴权需要使用鉴权三元组；UMTS 用户在 UMTS移动通讯系统内鉴权需要使用鉴权五元组。但双模手机在 GSM 和 UMTS 网络间漫

游中时，它的鉴权视不同情况可能使用 GSM 的三元组鉴权方式也可能使用 UMTS的五元组鉴权方式，鉴权时可能需要用到 3 元组和 5 元组的相互转换。具体如下：

开户为 UMTS 用户的双模手机的 AKA

开户为 UMTS 用户的双模手机的 AKA 如图 15-56所示。


15-85

Release 99+ VLR/SGSN Release 98-VLR/SGSN

Release 99+HLR/AuC

USIM

RANDAUTN

RES

CKIK

CK, IKKc

UTRAN

R99+ ME

RANDAUTN

RES

[Kc]

CK, IKKc

GSM BSS

CK, IK--> KcRES--> SRES

CK, IK--> Kc

R98- ME

CK, IK--> Kc


RANDSRES

[Kc]

Kc

RANDSRES

[Kc]

Kc

R99+ MEor

R98- ME *


Quintets Triplets

CK, IK--> KcRES --> SRES

UMTS security context GSM security context

CK, IK--> Kc

图15-56 开户为 UMTS 用户的双模手机的 AKA

R99+UE 带 USIM 卡的 UMTS 用户接入 UTRAN 时，使用 UMTS 的 AKA。

R99+UE 带 USIM 卡的 UMTS 用户接入 GSM BSS，而 VLR 为 R99+时使用 UMTS的 AKA。此时 Kc 由 IK 和 CK 计算得到。

R99+UE 带 USIM 卡的 UMTS 用户接入 GSM BSS，而 VLR 为 R98-时使用 GSM的 AKA。此时 ME 的 Kc 由 IK 和 CK 计算得到。R98- VLR/SGSN 使用保存的 Kc和 RES。

开户为 GSM 用户的双模手机的 AKA

开户为 GSM 用户的双模手机的 AKA 如图 15-57所示。


15-86

GSM security context

Release 99+VLR/SGSN

Release 98-VLR/SGSN

Release 98- or Release 99+HLR/AuC

SIM

RANDSRES

CKIK

Kc

UTRAN

R99+ UE

RANDSRES

[Kc]

Kc

GSM BSS

Kc --> CK, IK

R98- UE

Kc --> CK, IK

RANDSRES

[Kc]

Kc

RANDSRES

[Kc]

Kc

R99+ UEor

R98- UE

Triplets Triplets

图15-57 开户为 GSM 用户的双模手机的 AKA

R99+UE 带 SIM 卡的 GSM 用户接入 UTRAN，使用 GSM AKA，接入网和手机使用

的 IK 和 CK 由 GSM 的 Kc 计算得到。

R99+UE 带 SIM 卡的 GSM 用户接入 GSM BSS，VLR/SGSN 是 R99+时，使用 GSM AKA。

R99+UE 带 SIM 卡的 GSM 用户接入 GSM BSS，VLR/SGSN 是 R98-时，使用 GSM AKA。

15.7.4 加密

加密的目的是保证用户数据在空中接口传输的安全性，加密和解密的实施都只在空

中接口进行。

GSM 加密：用户信息的加密和解密是在一个无线脉冲的 114bit 码元与 114bit 加密

序列码之间的异或操作，产生加密码的算法是 A5，它利用一个 MS 与网络约定的

Kc 和当前脉冲串的帧号进行计算。Kc 是通过鉴权请求消息中的 RAND 与 Ki 经 A8算法得到的。


15-87

UMTS 加密：当网络启动加密模式时，在加密命令中携带加密算法和密钥 CK，RNC和 UE 完成加密算法的协商后启动加密过程。在加密启动后，UE 使用根据 RAND计算出来的 CK 进行加解密，NODEB 使用 MSC/VLR 下发的 CK 进行加解密。

网络侧向无线接入网侧发送加密信息。在此过程中，核心网的网络侧将与无线接入

网协商对用户终端进行加密的算法，使得用户在后续的业务传递过程中使用此加密

算法；并且在终端用户发生切换后，尽可能的仍使用此加密算法——即用于加密的

有关参数会送到切换的目的 RNC。加密流程如图 15-58所示。

UE/UTRAN CN


或 SECURITY MODE REJECT


图15-58 加密/完整性保护流程

15.7.5 完整性保护

完整性保护目的是通过校验信令数据的合法性，确保信令在发出后未被非法修改，

而且信令数据的起源是所要求的发送方。

当网络启动加密模式时，在加密命令中携带完整性保护算法和密钥 IK，RNC 和 UE完成完整性保护算法的协商后启动完整性保护过程。在完整性保护启动后，UE 使用

根据 RAND 计算出来的 IK 进行完整性保护处理，NODEB 使用 MSC/VLR 下发的 IK进行完整性保护处理。

完整性保护流程如图 15-58所示。

① CN 发 SECURITY MODE COMMAND，该消息启动安全模式控制流程，并给出

UTRAN 可用的加密（如果有）和完整性保护算法。

② UTRAN 收到 SECURITY MODE COMMAND 消息后，UTRAN 根据 UE/UTRAN的能力，从中选择合适的算法，然后触发运行相应无线接口流程，并启动加密设备

（如果适用）和完整性保护。

(1) 当 UTRAN 的无线接口流程成功运行完成后，UTRAN 返回 SECURITY MODE

COMPLETE 消息，内容包含所选用的完整性保护和加密算法。信令数据始终

用最后收到的加密信息进行加密和最后收到的完整性信息进行完整性保护。

(2) 如果 UE 或 UTRAN 不支持列表中指定的加密算法或完整性算法，则返回

SECURITY MODE REJECT 消息，原因值为“要求的加密算法或/和完整性算

法不支持”。如果无线接口安全控制流程失败，则返回 SECURITY MODE


15-88

REJECT，原因值为“无线接口控制流程失败”。如果加密或完整性保护已激

活，CN 要求改变算法，但 UE 或 UTRAN 不支持改变后的算法，则返回

SECURITY MODE REJECT，原因值为“改变的加密算法或/和完整性算法不

支持”。

15.7.6 TMSI 重分配

TMSI 即临时移动用户识别码，由 MSC/VLR 管理，TMSI 重分配的目的是通过在空

中无线接口使用 TMSI 保证 IMSI 的安全，防止第三方通过用户的 IMSI 跟踪用户的

活动。

当用户在某 MSC/VLR 控制区域活动时，MSC/VLR 根据特定的 TMSI 分配原则分配

一个在该 MSC/VLR 唯一标识该用户的 TMSI 给移动用户，以后网络通过 TMSI 识别用户，所有的信令数据交互不再使用 IMSI，从而达到保密目的。

TMSI 重分配的实现在用户位置更新、呼叫建立和补充业务等过程都可以执行，当新

的 TMSI 重分配成功后，前一次分配的 TMSI 将被删除。

在位置更新时进行的 TMSI 重分配流程，是与位置更新接受融合在一起的。如图 15-59所示。

MSC/VLRLoc Update Accept (with TMSI)

MS/UE

TMSI Realloc complete

图15-59 位置更新时的 TMSI 重分配图

① MSC/VLR 发起 TMSI 重分配流程，MSC/VLR 产生一个新的 TMSI，存储 TMSI与 IMSI 的对应关系，同时发送新的 TMSI 和新的 LAI 给 MS。

② MS 收到新分配的 TMSI 后，自动删除旧 TMSI 并记录新的 TMSI，然后回发一

个响应消息给 MSC/VLR。MSC/VLR 收到响应后，删除旧的 TMSI 与 IMSI 的对应

关系。


i

目录

附录 A 遵循的标准 ................................................................................................................. A-1

A.1 中国标准 ............................................................................................................................A-1

A.2 国际标准 ............................................................................................................................A-2

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册附录 A 遵循的标准

A-1

附录 A 遵循的标准

A.1 中国标准

表A-1 SoftX3000 所遵循的国内标准

标准号标准名称标准部门

YDN 034-1997 ISDN 用户-网络接口规范信息产业部

YDN-038-1997 国内 No.7 信令方式技术规范-综合业务数字网用户部分（ISUP）信息产业部

GF001-9001 中国国内电话网 No.7 信号方式技术规范及其补充规定信息产业部

YDN 065-1997 邮电部电话交换设备总技术规范书信息产业部

YD/T 1011-1999 数字同步网独立型节点从钟设备技术要求及测试方法信息产业部

YD/T 1012-1999 数字同步网节点时钟系列及其定时特性信息产业部

YD/T 1044-2000 IP 电话/传真业务总体技术要求信息产业部

YD/T 1046-2000 IP 电话网关设备互通技术规范信息产业部

YDC 003-2001 软交换设备总体技术要求信息产业部

YD/T 1123-2001 综合交换机技术规范信息产业部

YD/T 1127-2001 No.7 信令与 IP 互通的技术要求信息产业部

YD/T 1142-2001 IP 电话网守设备技术要求及测试方法信息产业部

YD/T 1194-2002 流控制传送协议（SCTP）信息产业部

YD/T 1243.1-2002 媒体网关设备技术要求-IP 中继媒体网关信息产业部

YD/T 1243.2-2002 媒体网关设备技术要求-ATM 中继媒体网关信息产业部

YD/T 1243.3-2002 媒体网关设备技术要求-综合接入媒体网关信息产业部


A-2

A.2 国际标准

表A-2 SoftX3000 所遵循的国际标准


G.703 physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces ITU-T

G.704 synchronous frame structures used at primary and secondary hierarchical levels ITU-T

G.781 structure of recommendations on equipment for the synchronous digital hierarchy (SDH) ITU-T

G.812 timing requirements of slave clocks suitable for user as node clocks in synchronization networks ITU-T

H.225.0 call signaling protocols and media stream packetization for packet based multimedia communications systems ITU-T

H.245 control protocol for multimedia communication ITU-T

H.248 Media Gateway Control Protocol ITU-T

H.323 (including H.225.0, H.245, H.450) Packet-based multimedia communications systems ITU-T

H.450 supplementary services for multimedia ITU-T

Q.122x Intelligent Network ITU-T

Q.123x Intelligent Network ITU-T

Q.1902.1 Bearer independent call control protocol (CS2) functional description ITU-T

Q.1902.2 Bearer independent call control protocol (CS2) and signaling system No. 7 - ISDN user part general functions of messages and codes ITU-T

Q.1902.3 Bearer independent call control protocol (CS2) and signaling system No. 7 - ISDN user part formats and codes ITU-T

Q.1902.4 Bearer independent Call Control Protocol (BICC), basic call procedures ITU-T

Q.701 functional description of the message transfer part (MTP) of Signaling System No.7 ITU-T

Q.702 Signaling Data Link ITU-T

Q.703 Message Transfer Part Signaling Link ITU-T

Q.704 Message Transfer Part - Signalling network functions and messages ITU-T

Q.711 Functional description of the Signalling Connection Control Part (SCCP) ITU-T

Q.712 Definition and function of SCCP messages ITU-T

Q.713 SCCP formats and codes ITU-T

Q.714 Signaling Connection Control Part Procedures ITU-T

Q.715 Signaling Connection Control Part User Guide ITU-T

Q.716 Signaling Connection Control Part (SCCP) Performance ITU-T

Q.761 Functional description of the ISDN user part of Signalling System No.7 ITU-T


A-3


Q.762 General function of messages and Signals of ISUP ITU-T

Q.763 Formats and codes of ISUP ITU-T

Q.764 Signaling procedures of ISUP ITU-T

Q.767 Application of the ISDN user part of CCITT Signalling System No.7 for international ISDN interconnections ITU-T

Q.771 Specifications of Signalling System No.7; Functional description of transaction capabilities (TC) ITU-T

Q.772 Specifications of Signalling System No.7; Transaction capabilities information element definitions ITU-T

Q.773 Specifications of Signalling System No.7; Transaction capabilities formats and encoding ITU-T

Q.774 Specifications of Signalling System No.7; Transaction capabilities procedures ITU-T

Q.931 ISDN user-network interface layer 3 specification for basic call control ITU-T

draft-ietf-enum-rfc2916bis-03

The E.164 to URI DDDS Application (ENUM) IETF

draft-ietf-midcom-stun-02

Simple Traversal of UDP Through Network Address Translators (STUN) IETF

draft-ietf-sigtran-m2pa-06

SS7 MTP2-User Peer-to-Peer Adaptation Layer (M2PA) IETF

draft-ietf-sigtran-v5ua-03

V5.2-User Adaptation Layer (V5UA) IETF

RFC0768 User Datagram Protocol (UDP) IETF

RFC0791 Internet Protocol (IP) IETF

RFC0792 Internet Control Message Protocol (ICMP) IETF

RFC0793 Transmission Control Protocol (TCP) IETF

RFC0959 File Transfer Protocol (FTP) IETF

RFC1035 Domain Names Implementation and Specification IETF

RFC1157 Simple Network Management Protocol (SNMP) IETF

RFC2139 RADIUS Accounting IETF

RFC2327 SDP: Session Description Protocol IETF

RFC2396 Uniform Resource Identifiers (URI): Generic Syntax IETF

RFC2401 Security Architecture for IP (IP SEC) IETF

RFC2402 IP Authentication Header (IP SEC) IETF

RFC2406 IP Encapsulating Security Payload (IP SEC) IETF

RFC2411 IP Security Document Roadmap (IP SEC) IETF


A-4


RFC2543 SIP: Session Initiation Protocol IETF

RFC2705 Media Gateway Control Protocol (MGCP) Version 1.2 IETF

RFC2719 Framework Architecture for Signaling Transport IETF

RFC2865 Remote Authentication Dial In User Service (RADIUS) IETF

RFC2869 RADIUS Extensions IETF

RFC2871 A Framework for Telephony Routing over IP IETF

RFC2897 Proposal for an MGCP Advanced Audio Package IETF

RFC2916 E.164 number and DNS IETF

RFC2960 Stream Control Transmission Protocol (SCTP) IETF

RFC3015 Megaco Protocol Version 1.0 (H.248) IETF

RFC3057 ISDN Q.921-User Adaptation Layer (IUA) IETF

RFC3064 MGCP CAS Packages IETF

RFC3219 Telephony Routing over IP (TRIP) IETF

RFC3234 Middleboxes: Taxonomy and Issues IETF

RFC3261 Session Initiation Protocol (SIP) IETF

RFC3303 MIDCOM Architecture and Framework IETF

RFC3304 Middlebox Communications (MIDCOM) Protocol Requirements IETF

RFC3309 Stream Control Transmission Protocol (SCTP) Checksum Change IETF

RFC3331 SS7 MTP2 User Adaptation Layer (M2UA) IETF

RFC3332 SS7 MTP3-User Adaptation Layerr (M3UA) IETF

RFC3372 Session Initiation Protocol for Telephones (SIP-T) IETF


i

目录

附录 B 缩略语表..................................................................................................................... B-1

HUAWEI MSOFTX3000 移动软交换中心技术手册信令与协议分册附录 B 缩略语表

B-1

附录 B 缩略语表

A

AAL2 ATM Adaptation Layer 2 ATM 适配层 2

ATM Asynchronous Transfer Mode 异步转移模式

B

BAM Back Administration Module 后管理模块

BICC Bearer Independent Call Control 承载无关呼叫控制

BNC Backbone Network Connection 骨干网连接

BSC Base Station Controller 基站控制器

BSS Base Station Subsystem 基站子系统

BSSAP Base Station Subsystem Application Part 基站子系统应用部分

BSSMAP Base Station Subsystem Management Application Part 基站子系统应用管理部分

BTS Base Transceiver Station 基站收发信台

C

CAMEL Customized Applications for Mobile network Enhanced Logic 移动网络增强逻辑的客户化应用

CAP CAMEL Application Part; Amplitude Phase modulation CAMEL 应用部分

CCB Call Control Block 呼叫控制模块

CFB Call Forwarding Busy 遇忙呼叫前转

CFNR Call Forwarding No Reply 无应答呼叫前转

CFNRC Call Forwarding on mobile subscriber Not Reachable 移动用户不可及前转

CGI Cell Global Identification 全球小区识别码

CIC Circuit Identification Code 电路识别码

CPC Central Processing Board 中央处理板

D

DTMF Dual Tone Multi Frequency 双音多频

E

EC Echo Cancellation 回音消除


B-2

EIR Equipment Identity Register 设备识别寄存器

G

GMLC Gateway Mobile Location Center 网关移动位置中心

GMSC Gateway Mobile Service Switching Center 关口移动业务交换中心

GPRS General Packet Radio Service 通用分组无线业务

GSM Global System for Mobile Communications 全球移动通信系统

H

HLR Home Location Register 归属位置寄存器

HPLMN Home PLMN 归属公用陆地移动网络

HSTP High-level Signaling Transfer Point 高级信令转接点

I

ID IDentification/IDentity 识别

iGWB iGateway Bill 计费网关

IMEI International Mobile Equipment Identity 国际移动设备标识

IMSI International Mobile Station Identity 国际移动台标识

INAP Intelligent Application Part 智能应用部分

IP Internet Protocol 互联网协议

ISDN Integrated Services Digital Network 综合业务数字网

ISUP ISDN User Part ISDN 用户部分

L

LAI Location Area Identity 位置区号

LCS Location services 位置业务

LMT Local Maintenance Terminal 本地维护终端

M

M2UA SS7 MTP2-User Adaptation Layer MTP2 用户适配层

M3UA SS7 MTP3-User Adaptation Layer MTP3 用户适配层

MAP Mobile Application Part 移动应用部分

MGW Media Gateway 媒体网关

MML Man Machine Language 人机语言


B-3

MNC Mobile Network Code 移动网编号、移动网编码

MO Mobile Origination 移动台发起/始发

MRS Media Resource Server 媒体资源服务器

MSC Mobile Service Switching Center 移动业务交换中心

MSISDN Mobile Station International ISDN Number 移动台国际 ISDN 号码

MSRN Mobile Station Roaming Number 移动台漫游号码

MTP Message Transfer Part 消息传递部分

MTP3b Message transfer part (broadband) 消息传输部分（宽带）

O

ODB Operator Determined Barring 运营者决定的闭锁

OPC Originating Point Code 源信令点编码

P

PCM Pulse Code Modulation 脉冲编码调制

PDB Power Distribution Box 配电盒、配电插箱

PLMN Public Land Mobile Network 公用陆地移动（通信）网

PPS Pre-Paid Service 预付费业务

PSTN Public Switched Telephone Network 公共电话交换网

R

RANAP Radio Access Network Application Part 无线接入网络应用部分

RNC Radio Network Controller 无线网络控制器

S

SAAL Signaling ATM Adaptation Layer ATM 信令适配层

SCCP Signaling Connection Control Part 信令连接控制部分

SCP Service Control Point 业务控制点

SCTP Stream Control Transmission Protocol 流控制传输协议

SG Signaling Gateway 信令网关

SGSN Serving GPRS Support Node 服务 GPRS 支持节点

SMMO Short Message Mobile Originated 短消息发送功能

SMMT Short Message Mobile Terminated 短消息接收功能

STP Signaling Transfer Point 信令转接点


B-4

T

TDM Technical Data Management 技术数据管理

TDP Trigger Detection Point 触发检出点

TMSI Temp Mobile Subscriber Identifier 临时移动用户标识

TUP Telephone User Part 电话用户部分

U

UE User Equipment 用户设备

UMTS Universal Mobile Telecommunications System 通用移动通信系统

V

VLR Visitor Location Register 拜访位置寄存器

VMSC Visited Mobile Switching Center 受访的移动交换局/中心

W

WCDMA Wide(band) Code Division Multiple Access 宽带码分复用

WS Work Station 工作站

Documents

HUAWEIread.pudn.com/downloads113/doc/comm/475205/某公司3G软交换... · huawei optix ®、c&c08 inet ® ... huawei msoftx3000 移动软交换中心 技术手册 . huawei msoftx3000

HUAWEIread.pudn.com/downloads113/doc/comm/475205/某公司3G软交换... · huawei optix ®、c&c08 inet ® ... huawei msoftx3000 移动软交换中心技术手册 . huawei msoftx3000