安徽移動通信公司蕪湖分公司 王煥義
安徽工程科技學院電子信息工程系 孫貴甲
七號信令網是電信網的三大支撐網之一，是電信網的重要組成部分，其應用十分廣泛。到目前為止，我國已經建立了由高級信令轉接點（HSTP）、低級信令轉接點（LSTP）和大量的信令點（SP）組成的三級七號信令網，七號信令網真正成為電信網的神經網和支撐網。為了保證七號信令網的正常高效運行，七號信令集中監測系統作為對七號信令網進行集中監測和管理的工具就顯得格外重要。協議分析是七號信令監測平臺中實時和歷史數據分析的一個重要組成部分，它對獲得完整的信令規程分析和實現網絡故障精確定位具有重要意義。而無論什么樣的信令消息，進入監測系統的第一個環節就是要被系統解碼，消息解碼的正確和完整與否對監測系統來說就顯得非常重要。本文根據《中國移動七號信令集中監測平臺技術規范(1.0版)》對協議分析的要求，分析和介紹消息解碼的原理和實現方法。
一．信令集中監測系統協議分析測試規范
協議分析功能主要是為了滿足通信網絡對七號信令協議測試和詳細解碼實現快速定位故障的需要，因此，靈活地設置過濾條件就顯得非常重要。根據規范的要求，系統應能夠選取七號信令網絡中有限組合的多條鏈路作為測試范圍，來觀察所需的七號信令消息。為實現以上要求，系統應具備完善的過濾功能，用戶可以根據需要按以下條件或它們的任意組合進行過濾。
信號單元長度（LI）：鏈路狀態信號單元（LSSU）、消息信號單元（MSU）。
SIO類型：信令網測試消息（SNT）、信令網管理消息（SNM）、信令連接控制（SCCP）、電話用戶部分（TUP）、ISDN用戶部分（ISUP）。
MTP路由過濾：源信令點編碼（OPC）、目的地信令點編碼（DPC）。
SCCP路由過濾：被叫地址、GT或（信令點編碼＋SSN）、主叫地址或（信令點編碼＋SSN）。
TUP過濾：CIC值、TUP消息類型、主叫用戶號碼、被叫用戶號碼、原被叫用戶號碼。
ISUP過濾：CIC值、ISUP消息類型、釋放原因、主叫用戶號碼、被叫用戶號碼、改發號碼、業務類別（CATEGORY）。
SCCP層過濾：SCCP消息類型、返回原因、釋放原因、復原原因、拒絕原因。
BSSMAP過濾：BSSMAP消息類型、RR原因、DTAP釋放原因、BSSMAP釋放原因、DTAP消息類型、主叫號碼、被叫號碼、TMSI、IMSI、CELL、LAI等。
TCAP層過濾：TCAP消息類型、TC事務處理成分類型、差錯類型、源和目的地事務處理ID、TC-P-ABORT、TC-REJECT的原因碼。
MAP過濾：MAP操作碼、MAP差錯碼、MSISDN、IMSI、MSCID、VLRID、HLRID、短消息中心地址。
CAP過濾：CAP操作碼、CAP差錯碼、BCSM事件報告原因、IMSI、主叫號碼、被叫號碼、servicekey、翻譯號碼、計費號碼。
二．消息解碼的原理及其實現方法
七號信令是以與話路網分離形式組成專門的數據通信網，以分組傳送的形式透明地傳送各種電信業務所使用的建立、維護和釋放的通信信號消息，滿足各種業務網的需要，因而七號信令系統本質上也是局間計算機間的數據通信系統。作為局間計算機的數據通信系統，七號信令系統以OSI模型為基礎，采用功能模塊化的結構。為了使七號信令系統與OSI參考模型一致，CCITT提出了信令連接控制部分（SCCP）和事務處理能力（TC），與原來的消息傳遞部分（MTP）、電話用戶部分（TUP）、數據用戶部分（DUP）、ISDN用戶部分（ISUP）一起組成一個功能級與OSI七層模型共存的結構（如圖1所示），以滿足ISDN網、移動電話、運營管理維護以及智能網（IN）的要求。
圖1中，消息傳遞部分是一個傳遞系統，為信令傳輸提供一條雙向數據通路，規定了一條信令數據鏈路的物理的、電氣的和功能的特性和接入方法。它的主要功能是保證可靠地傳遞各種用戶部分的消息信號單元，并允許不同用戶部分的信號在同一信號鏈路上傳遞。MTP的第一級完成OSI第一層物理層的功能，第二層完成OSI第二層數據鏈路層的功能，第三層信令網功能級和SCCP一起完成OSI第三層網路層功能。
事務處理能力（TC）完成OSI第四層至第七層的功能，其中事務處理能力應用部分TCAP完成第七層應用層功能，中間業務部分（ISP）完成第四至第六表示層、對話層、傳送層的功能。TCAP只完成了OSI模型第七層的一部分功能，其余部分作為TC一用戶，目前有運行維護和管理部分OMAP，移動應用部分MAP，智能網業務（INAP）等。因為七號信令消息種類繁多，解碼比較復雜繁瑣，本文僅以TUP和ISUP為例說明消息解碼的實現。
1．公共部分的解碼
七號信令采用數字編碼的形式傳送各種信令消息時，是通過信令消息的最小單元——信令單元(SU)來傳送的。由于七號信令消息本身的長度不相等，如摘、掛機等監視信令通常較短，而地址信令則較長，故七號信令系統中的信號單元采用可變長的信號單元，它是由若干個8位碼組組成的。按照信令單元的來源不同，它有三種信號單元格式，即填充信號單元(FISU)、鏈路狀態信號單元(LSSU)和消息信號單元(MSU)。對于三種信令消息，它們的前面部分都是相同的，由標志碼（F）、前向序號（FSN）、后向序號（BSN）、業務信息八位碼組（SIO）、長度表示語（LI）、前向指示比特（FIB）、后向指示比特（BIB）、信號信息字段（SIF）、狀態字段（SF）組成。其中，標志碼F(01111110)，用于每個信令單元的開始或結尾，以識別消息起點；長度指示碼LI指示LI和CK之間間的字節數，以區分三種信令單元；狀態標志SF標志本端鏈路的工作狀態，它是LSSU的主要組成部分。業務信息八位碼組（SIO）和信號信息字段（SIF）是MSU的主要組成部分，SIO又可分解為業務表示語（SI）和子業務字段（SSF），SI用于區分消息的種類，如信令網管理消息、電話用戶部分消息、信令連接控制部分消息、ISDN用戶部分消息等；SSF用于區分該消息屬于國內網路消息還是國際網路消息。
2．信號信息部分的解碼
信號信息字段（SIF）是各種信令消息特有的消息，包括路由標記和信號信息。每種信令消息所包含的SIF消息內容各不相同，是信令消息的主要成分。
在七號信令中，電話信令要通過電話消息信號單元來傳送。電話用戶部分(TUP)的主要功能是在兩個信號點的TUP之間按照同等級規約，傳送與建立、釋放收發地址之間的話音物理電路相關的信號消息。電話用戶部分消息信令單元的業務字段SI為0100，路由標記為64比特，其中24比特的目的地址碼DPC，24比特的起源點碼OPC。其后便是標題碼和信息字段，用以傳送消息的內容，如主叫用戶類別、主/被叫用戶號碼、計費信息等。
ISUP的消息同信令網管理消息、TUP消息、SCCP消息一樣，也是利用信令單元形式在信令鏈路上傳送，但是其SI編碼不同，SIF內容也不同。其中SI=0101，每個消息信號單元的信號信息字段由8位碼組的整數倍組成，而且包括以下幾個部分：
路由標記：路由標記包括目的地碼DPC、起源點OPC、鏈路選擇字SLS,SLS為8位碼組，目前只用4位。
電路識別碼：電路識別碼CIC為二個8位碼組，但目前只用最低12位；
消息類型編碼：其功能相當于TUP中的H0和H1，它統一規定了ISUP消息的功能與格式。
必備固定部分。
必備可變部分。
任選部分，它可能包括固定長度和可變長度參數字段。
3．消息解碼的流程
作為七號信令集中檢測系統的一部分,消息解碼的主要目的是為滿足對七號信令測試和詳細解碼以達到快速定位故障的需要，根據以給定的過慮條件過慮并提供CIC值、消息類型、釋放原因、主被叫號碼、業務類別等信息。
當滿足過濾條件LI、SIO、LSSU時應解碼并顯示如下信息：
linked、發生時間、DPC、OPC、BSN、BIB、FSN、FIB、LI。
當滿足過濾條件MTP、TUP、SCCP、ISUP、TCAP時則解碼并顯示下列信息：
linked、發生時間、DPC、OPC、BSN、BIB、FSN、FIB、消息類型。
由于儀器的要求和消息所在信令中的層次不同，解碼程序可分三個層次逐層進行判斷解碼。首先對接收到的消息解碼得出：linkid、發生時間、DPC、OPC、BNS、BIB、FSN、FIB、LI，在此根據SS7len判斷過濾條件是否為過濾條件LI、LSSU、SIO當中之一，當滿足這個過濾條件時，只需調用Showmsg(filtType)函數顯示上述消息的相應信息即可；否則，作下一步判斷，繼續解碼得出出SIO消息，根據SIO中的SI判斷此消息是否為TUP、ISUP、SCCP三種信令單元中的一種，如果是其中一種，則調用相應的ProcTUPmsg(buffer)、ProcISUPmsg(buffer)或者ProcSCCPmsg(buffer)函數，解碼得出相應的消息類型，并根據消息類型判斷是否屬于TUP、ISUP、SCCP的一種，若屬于其中一種則調用Showmsg(filtType) 函數顯示其linkid、發生時間、DPC、OPC、BNS、BIB、FSN、FIB、LI及消息類型 ； 否則，再繼續解碼上層消息TCAP消息類型，判斷是不是所要求顯示TCAP消息類型，當滿足過濾條件時，則調用showmsg(filttype)函數顯示linkid、發生時間、DPC、OPC、BNS、BIB、FSN、FIB、LI及消息類型 。
本解碼方案的具體實現是采用C語言編寫的程序來完成的。在編程過程中，大量采用函數調用，把消息類型過濾、各種消息的提取和存儲、各種消息信息的顯示等過程分別作為子函數供主函數調用。其中：unsignedchar*buffer為入口參數；filtType為終端設備輸入的消息過濾類型。
圖2是為消息解碼設計的判斷條件及其流程圖，經過這樣一系列的判斷和處理，即可將符合各種過濾條件的信令消息解碼并展現出來，由于篇幅所限，程序不在此處附出。
三．結束語
七號信令方式是復雜的國際標準化、規范化的現代通信網的信令方式。本文就在移動七號信令監測系統中的消息解碼給出一種實現方案。設計中各功能的實現采用模塊化設計方式，便于系統的維護和管理以及日后有新增功能的添加。
