基于M3UA消息的链路群的SS7网络功能之实现

摘要

本发明旨在实施基于M3UA消息的SS7网络功能。本发明涉及用以提供基于M3UA消息的与链路群有关的SS7网络功能的方法与网络单元。本发明特别提供一种用以实施基于M3UA消息的屏蔽的方法和信令网关(108)，其手段是在伪链路群(116)上形成M3UA连接，这时可在该链路群上应用与链路群有关的规则。

说明书

背景技术

本发明涉及用以提供基于M3UA消息的链路群的SS7网络功能的方法与网络单元。本发明特别提供一种用以实施基于M3UA消息的屏蔽的方法和信令网关。

现代通信网络一般传输两种类型的通信或数据。第一种是由用户(Nutzer oder Teilnehmer)发送或接收的通且其传输经常由用户考虑的通信。该通信也可称为用户通信或用户数据。第二种类型是这样的通信，它通过网络管理而引出，经常被称为管理通信。

在电信领域管理通信也称为信令通信。这里，“信令”这一概念涉及在各种网络单元之间的信令消息交换，这样的网络单元包括数据库服务器、市内电话台、转接交换台和用户终端。一个用以传输这种信令消息的众所周知的协议是7号信令系统(Signalling System7(SS7))，常称为7号中央信号发送系统(Zentrales ZeichengabesystemNr.7(ZZS7))或7号共路信令系统(Common Channel Signaling System7(CCS7))。

7号信令系统由国际电信联盟(ITU)标准化为标准系列Q.7xx，实现目前电信网络的全部信令请求。

7号信令系统在这样的场合形成独立的网络，其中SS7消息通过双向信道在网络单元之间交换，该网络被称为链路。信令在信道上在(语音)频带之外发生而不在频带之内发生，该频带留给用户数据(例如语音)。除了较快速的线路接通时间以外，该系统还使一系列功能得以实现，例如智能网络(IN)业务可在信令网络上建立，而无需建立并行的用户数据连接。

SS7网络的单元也就是公知的信令点，通过一个信令点码(SPC)唯一地确定。这些信令点码在信令点之间以信令消息传输，各自称为信息的起源和终点。每一信令点使用一个路由表，以为每个消息选择一个适合的信令路径。

在SS7网络中信令点可分为三种类型：业务交换点(SSP)、信令转接点(STP)和业务控制点(SCP)。

SSP是电话总局，连接从该处出发，并在该处结束或者作为中继交换台(常称为转接站)将连接扩展开去。SSP将信令消息发送给其他SSP，用以进行连接所需的(语音)电路的建立、管理和拆除。此外，SSP能够向中央数据库(SCP)查询，以确定一个连接的路径(例如经由免费的连接)。SCP向查询的SSP发送答复，其中包含所谓的路由编号，该编号与经选择的号码关联。

信令点之间的网络通信可通过信令转接点(STP)传送。一个STP将每个基于SS7消息中包含的路由信息的入局消息传递给出局信令链路。由于STP充当中央网络节点，提供了经改进的SS7网络利用，这样就省掉了信令点间的直接链路。STP可以执行所谓的全局码转换(Global Title Translation)，这是一个程序，通过该程序从信令消息中包含的号码数字(例如，拨打的免费电话号码、呼叫卡号码或移动电话用户的ID即MSIN(移动电话识别号码))查出目标。

信令系统7利用一种协议栈，其中，SS7协议的硬件和软件功能被划分为功能抽象，称为层次(Level或Ebenen)。该层次要求附带一些限制在国际标准化组织(ISO)的开放系统互连(OSI)的七层模型(Layer-Model)或国际标准化组织(ISO)的层次模型(Schichtenmodell)上形成。

下三个层次被称为消息传送部分(MTP)。MTP层次1定义数字信令链路的物理、电学和功能上的特性。MTP层次2确保消息经由信令链路的正确的端到端传输。MTP层次3提供SS7网络的信令点之间的通信路由。

在SS7中通过所谓的用户部分准备功能。一个最常见的用户部分是的ISDN用户部分(ISUP)，它规定用于传输线的占用、管理、释放的协议，该传输线传输电话总局之间(例如，在呼叫方和被呼叫方之间)的用户通信。在一些国家，用少量的大容量电话用户部分(TUP)取代ISUP。

另一个SS7协议，信令连接控制部分(SCCP)，提供无连接的和面向连接的网络业务和MTP层次3的全局码转换(GTT)。SCCP作为传输层用于基于TCAP的业务。

事务处理能力应用部分(TCAP)支持无连接SCCP应用中的SS7网络中的应用之间的与非语音线路有关的数据的交换。在SSP和SCP之间交换的询问与应答在TCAP消息中传输。移动应用部分(MAP)的TCAP消息在移动通信网络中传输，该消息在移动电话总局和数据库之间交换，以支持用户认证、设备标识和用户漫游。

在传统的电信网络中，所有的用户部分都使用MTP层次3进行消息传输，这种情况下，MTP层次3自身支持在层次2和层次1上，以执行传输以及链路管理。

当前的发展着眼于：用基于互联网协议(IP)的业务代替专用而因此昂贵的基于容量的信令。然后如果IP取代了MTP层次1的位置，这就需要换上迄今使用的MTP层次2。因此，互联网工程部(IETF)在RFC3332中详细规定了MTP3用户适应层(M3UA)协议，该协议在流控制传输协议(SCTP)之上，并取代MTP层次2和3的位置。

将M3UA/SCTP/IP组合的目的在于创造一种这样的可能性：类似于传统的SS7网络的MTP层次3，在SS7信令网关(SG)、媒体网关控制器(MGC)或基于IP数据库之间传输用户部分的消息。

问题是，M3UA的协议结构不支持传统的MTP层次3的公知的链路群。另外，这还导致了不能使用对层次3消息信令单元(MSU)的所谓屏蔽的情况。然而，基于许多电信提供商的网络被借助于交叠的SS7网络而连接的情况，更强烈地需要进行屏蔽；从而，网络运营商可阻止其资源被另一网络运营商未经准许地利用。为此，往往在STP中调查详细的MTP层次3的MSU，并依据屏蔽规则给予转接或加以拒绝。一个众所周知的常用的屏蔽标准在STP GenericRequirements，GR-82-CORE，Telcordia Technologies(也称为“BellcoreScreening”)的附件C中作了规定。

本发明的课题是提供这样一种方法和网络单元，它们可使与链路群有关的基于M3UA消息的SS7网络功能(尤其是屏蔽)成为可能。

上述课题通过一种执行与链路群有关的基于M3UA消息的SS7网络功能方法，依据M3UA，以如下步骤实现：

-在建立阶段，在伪链路群上建立M3UA，其中伪链路群被定义为在一个信令网关和一个应用服务器之间的M3UA连接的量，它通过一组SS7参数和参数值唯一地确定，其中该参数和参数值唯一地确定通过应用服务器处理的通信的容量；

-在建立阶段，将伪链路群描述的数据作为链路数据存放到数据库中；以及

-在运行阶段，通过求出从属的链路群并使用SS7网络功能，在借助于数据库得到的M3UA连接的通信中执行与链路群有关的SS7网络功能。

本发明还进一步涉及设有执行上述方法的装置的信令网关。

在后附的权利要求书中将给出一些具有优点的配置。

本发明的一个优点在于：通过以传统的SS7链路群为先决条件的本发明的功能，例如能够执行MTP层次或M3UA层次的屏蔽，从现在起也在基于M3UA的SS7网络中实施。

若在现有的传统的SS7网络中，一个基于TDM的STP借助于M3UA以改变到IP上的auf SS7的方式由信令网关代替，则迄今使用的屏蔽规则的现有数据库可被有效益地继续使用；因为本发明的M3UA连接被形成为链路群。

以下，参照附图更深入地阐述本发明的优选实施例。在本说明书中，凡与M3UA相联系存在的概念，只要未另作说明，均采用RFC3332中给出的意义(见RFC3332的1.2章)。

本说明书唯一的附图表示网络100，该网络由传统的电信网即TDM网102和一个基于IP的电信网104构成。

网络102和104之间的转移，由本发明的信令网关108指示；本例中，该网关既具有信令转接点的功能也具有信令网关(STP/SG)的功能。TDM网102借助于信令链路118例如将一个移动交换中心(MSC)106与信令网关108连接，该中心通过信令链路120与其他网络单元连接例如一个基站控制器(BSC)(未图示)连接。在IP网104中信令网关108经由三个M3UA连接线114A-C与应用服务器(AS)110连接，本例中是一个标识位置寄存器，服务器110包含三个应用服务器进程(ASP₁、ASP₂、ASP₃)112A-C。框124、126和128表示MSC 106、STP/SG 108和AS 110，它们各自是消息传递用的协议分层结构。特别是，框126表示STP/SG 108的信令网关功能，即从MTP层次1-3到M3UA/SCTP/IP的转发。

为了能对出自IP网104的消息(经由M3UA信令关系向TDM网102的方向发送，并在该处由传统的SS7信令关系122A中继)实施屏蔽，M3UA连接线114A-C被形成为伪链路群或IP链路群116。在传统的SS7中，链路群由所有SS7链路的量确定，该链路群将一个网络单元与一个限定的、直接相邻的网络单元连接，且一个传统的链路群通过特有的点码和直接相邻单元的点码唯一地定义(Adjacent Destination Point Code，ADPC)，而该伪链路群或IP链路群116被定义为信令网关108和应用服务器110之间的所有M3UA连接线114A-C的量。

一个伪链路群或IP链路群116因此由信令网关108的点码和应用服务器110的路由关键字唯一地定义。上述路由关键字描述一组SS7参数和参数值，唯一地确定由应用服务器110处理的通信的容量。上述路由关键字可各自包含如下的SS7参数的全部或一个的范围或单值：八位业务信息(SIO)、目的点代码(DPC)、始发点代码(OPC)、电路识别码(CIC)。上述路由关键字，也就是该组参数和参数值，由一个称为路由组态(Routing Context)的数字值唯一地代表。

这样定义的伪链路群或IP链路群(又如SS7链路群)被存放到信令网关108的数据库中，因此可以与SS7链路群完全一样地用作基于链路群的功能(例如屏蔽)的接入点。对于网络运营商有利的是，在这种场合，在利用M3UA转换到IP上的SS7后就可以如以往在TDM环境中一样使用同样的与链路群有关的规则，例如屏蔽规则。

为了进行屏蔽，从一个经由它而接收消息的链路群开始，检查该消息的一个所谓屏蔽步骤的顺序确定的参数(例如，OPC、DPC、SIO、涉及目的点或涉及点码)。这时，根据经检查的参数最终确定是传递符合路由规则的有关的消息还是视为不许可而加以拒绝。

屏蔽以如下方式进行：首先确定在其上收到屏蔽消息的IP链路群116。在传统的SS7链路群中，通过检查在哪一条SS7链路上收到消息，可以唯一地确定链路群，因为一条链路的分配是与一个链路群精确地唯一对应的。然而，在M3UA的场合，一个应用服务器进程112管理许多应用服务器(未作图示)。这意味着：一个由ASP112A发送的消息被经由第一伪链路群发送，如果该同一ASP 112A在第一应用服务器的环境中工作；并经由第二伪链路群发送，如果该ASP 112A在第二应用服务器的环境中工作。然而，两种情况下，消息均经由同一M3UA连接线到达STP/SG 108，因此不能借助于M3UA连接线实施屏蔽，而只能借助于这里所述的伪链路群。

该消息被分配给哪一个应用服务器以及因此分配给哪一个伪链路群，可通过用上述的对伪链路群的定义从参数路由组态(RC)中获知。若一个ASP只是管理一个AS，则可进行这种分配，而且不带RC参数。

对于用户部分消息(例如ISUP或SCCP)而言，屏蔽结束参数可直接从一个M3UA数据消息的M3UA协议数据参数读取。这涉及如下的参数：始发点代码(OPC)、目的点代码(DPC)、业务标志符(SI)、网络标志符(NI)或信令链路选择(SLS)。其他参数，例如ISUP消息，可从M3UA消息的用户协议数据区求得。

首先应该这样认识SS7管理消息。SS7管理消息不总是可以根据业务标志符(SI)来认识，因为M3UA管理消息不包含该消息。为了将带有SI＝0的消息(MTP管理)屏蔽，屏蔽过程可首先识别M3UA消息是否涉及SS7管理消息。SS7管理消息的消息等级在M3UA的场合设为“2”。因为，M3UA的场合涉及点对点连接，SS7信令网络管理(SSNM)消息既不含有DPC也不含有OPC。若该参数应受到屏蔽，则该参数不可能从该消息中读出。相反地，可首先根据数据库中存放的伪链路群的数据从伪链路群的特性得出DPC和OPC。

而对于传统的SS7消息，不可能根据所谓的涉及点码(与消息有关的点码或网络单元)继续进行屏蔽，因为传统的SS7消息各自最多揭示一个涉及点码，而M3UA消息可同时与若干涉及点码发生联系。例如，假设RFC 3332中定义的消息被视为DUNA(目的点不可用)，则它们对应于MTP层次3的TFP消息(Transfer Prohibited：禁止传递)或TCP消息(Transfer Cluster Prohibited：禁止传递群集)，且它们可与1..n涉及点码发生关系： 0                   1                   2                   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+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|         标记＝0×0200         |            长度＝8            |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|                         网络外部连接                          |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|         标记＝0×0006         |              长度             |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+\                                                               \/                         路由组态                              /\                                                               \+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|         标记＝0×0012         |               长度、          |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|     掩码      |                  涉及PC1                      |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+\                                                               \/                               …                              /\                                                               \+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|     掩码      |                  涉及PCn                      |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|         标记＝0×0004          |               长度           |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+\                                                               \/                           INFO字符串                          /\                                                               \+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

假如屏蔽规则是为涉及点码定义的，则对于M3UA消息不能确定如何用该消息来处理，因为对于同一消息可能有若干规则同样是正确的，在某些情况下这还会给出相反的结果。但为了屏蔽带有多个涉及点码的M3UA消息，消息可被拆分成各自只带一个涉及点码的单个消息。另外，也可拆分为各包含一组涉及点码的消息，对于这些涉及点码这类屏蔽限制有效。

虽然本发明主要就与链路群有关的“屏蔽”作了描述，但是本发明并不只限于这方面的应用。相反地，本发明可在所有与链路群有关的网络功能得到有效利用。