JP2002527003A - 電気通信システムにおけるシグナリング - Google Patents
電気通信システムにおけるシグナリングInfo
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Abstract
Description
には、必ずしもそれに限定するものではないが、公衆地上移動電話網における信
号データの送信に関する。
、信号機器および信号チャンネルが必要である。特に、このノード間のシグナリ
ングによって、いわゆる“回路交換された”接続において電話またはデータの呼
をセットアップまたは解放する時に何を実行すべきかをノードに対して指示する
。シグナリングはまた、システムおよび個々の加入者に関する情報を交信するた
めにもしばしば使用される。
おり、それによって信号情報は、実際のユーザ情報(例えば、音声またはデータ
)を運ぶために使用されるチャンネルからは切り離された1または複数の専用信
号チャンネル上を送信される。CCSの重要な特徴は、既存の多様な電気通信網
、例えば、公衆電話交換網(PSTN)、ディジタル統合サービス網(ISDN
)、および公衆地上移動電話網(PLMN)、の他に、B−ISDN等の異なる
プロトコルをサポートするネットワークの相互稼動性を大幅に拡張する提案段階
の未来のプロトコルにおいて同じシグナリングでサービスをサポートできること
である。
合−技術)勧告に定義される信号システム第7号(SS7)として知られている
。SS7は、時分割多元接続(TDMA)E.1またはT.1送信フォーマット
のフレーム当たり1タイム・スロットを占有するパケット交換網である(ユーザ
の音声またはデータ情報用には他のタイム・スロットが利用可能である)。個々
の信号メッセージ・パケット(メッセージ信号ユニットまたはMSUと呼ぶ)に
は対応する個別通話が付随する。単一の電話呼には比較的少量の信号情報しか付
随しないので、2つのネットワーク・ノード間で数千もの通話に関するすべての
信号を単一のSS7チャンネルが処理できる。SS7ネットワーク中のMSUが
取る経路は、付随する通話が確立されたものと同一でもよいし、異なっていても
よいことを注意しておく。
なる電気通信網(例えば、PSTN、ISDN、PLMN)をサポートできる。
信号処理に関しては、SS7はメッセージ転送部(MTP)を含んでおり、それ
は信号ネットワーク上での信号情報の物理的転送(MTP第1層)、メッセージ
・フォーマット化、エラー検出および修正等(MTP第2層)、およびメッセー
ジ経路指定(MTP第3層)を処理する。SS7はまた、ユーザ部および応用部
を含み、それらはいくつかの“ユーザ”(すなわち、ISDNユーザ部、電話ユ
ーザ部、移動電話応用部等)が同じ信号ネットワーク中で信号を送ることを許可
する。
”ネットワークとのインタフェースを提供するゲートウエイ移動通信交換局(G
MSC)1を有するPLMN(GSM)を示している。PLMNに登録された移
動局(MS)の一例が参照符号2で示されている。このPLMN中には複数の例
示ノードが示されており、それらには:GMSC1;移動通信交換局(MSC)
3;基地局コントローラ(BSC)4;基地トランシーバ局(BTS)5;イン
テリジェント・ネットワーク・ノード(IN)6;ビジター・ロケーション・レ
ジスタ(VLR)7;ホーム・ロケーション・レジスタ(HLR)8;認証局(
AUC)9;および機器識別レジスタ(EIR)10が含まれる。PLMNにつ
いてのこれ以上の詳細について、および電気通信網のその他の事項については、
スウェーデン国ルンド市スツデントリテラツール(Studentlitter
atur)社発行の“電気通信の理解(Understanding Tele
communications)”の第1&2巻(ISBN 91−44−00
214−9)に記述されている。
うために用いられる各種信号インタフェースを示している。これらのインタフェ
ースには:GMSC1と外部ネットワークとの間のISUP/TUPインタフェ
ース;MSC3とインテリジェント・ネットワーク(IN)ノードとの間に用い
られるINAPインタフェース;MSC/GMSC1,3とPLMN固有のノー
ド(VLR、HLR、AUC、EIR)6−10との間に用いられるMAPイン
タフェース;MSC3とBSC4との間に用いられるBSSMAP;およびBS
C4とBTS5との間に用いられるAbisインタフェースが含まれる。従来は
、これらのインタフェースはすべて、MTP層の上に位置する、SS7ネットワ
ークのユーザ部および応用部として機能していた。結果のプロトコル・スタック
を図2に示す。
とともに、特定の機能およびプロトコルを備えるINAPおよびMAP(これも
信号ネットワーク上でのコネクションレス型通信に依存するOMAPのようなそ
の他特定の応用部も)を提供するために、これらの応用部とMTPとの間にトラ
ンザクション能力応用部(TCAPまたはTC)が挿入された。更に、信号接続
を制御するために、TCAPとMTPとの間に信号接続および制御部(SCCP
)が挿入された。SCCPはまた、信号ネットワーク上でのコネクション型、お
よび/またはコネクションレス型通信に依存し、TCAPのサービスを利用しな
いその他特定の応用部(SCCPユーザと呼ぶ、例えばBSSMAP)によって
も利用される。
を通って信号データを配送するために、目的地コード(DPC)として知られる
アドレスを利用する。可視性エリアは典型的にはネットワークそれ自身であり、
そのネットワークと他のオペレータの制御下にある“外部”ネットワークとの間
のインタフェースを含めたものである。DPCはMSUのヘッダに置かれ、MS
Uの受信に応じてネットワーク信号ノード(SP)によって検査されてその目的
地への途中においてMSUの次のホップを決定する。いわゆるサブシステム番号
(SSN)が、特殊応用部へデータを転送するためにSS7によって用いられる
が(下記参照)、これもMSUに含まれている。
ゆる“グローバル名称”を用いて実現される。グローバル名称は(特に)PLM
Nでダイヤルされた番号、あるいは動き回っている移動局(図1に示す特別な例
について)の番号を含む。SCCPは、グローバル名称を分析し、それをDPC
へ、またオプションとして、SS7ネットワーク中の次の、あるいは最後の信号
ノードを指定するサブシステム番号(SSN)へ変換するために必要なネットワ
ークおよび経路指定のすべての情報を含む。
の変化があれば、オペレータはネットワークの各SPに存在するDPCデータベ
ース(あるいはルーチング・テーブル)を更新することを要求される。しかし、
このことはネットワークの保守に多大なオーバーヘッドを加えることになる。S
S7の専従性は、導入および保守(ハードウエアおよびソフトウエアの両面で)
を一般的に高価なものとし、将来性のある新しいテレコム・オペレータにとって
重大な障壁となっている。更に、SS7ネットワークがE.1/T.1送信プロ
トコルのTDMAフレーム上でバンド幅を占有するため(時間フレーム当たり1
スロット)、実際のユーザの通話データに利用できるバンド幅が制約される。従
来の信号アーキテクチャの更に別の欠点は、SS7ネットワークの相互稼動性が
MTP物理層の専従性のために限られることである。
しは少なくとも和らげることである。
信する方法が提供される。本方法は、 前記応用部の第1のものにおいて、前記応用部の第2のものに関するアドレス
情報を含む前記信号情報を発生する工程、 もし必要ならば前記信号情報をセグメント化し、更に1または複数のSCCP
メッセージの形にカプセル化するように構成された信号接続制御部(SCCP)
へ、前記信号情報を渡す工程、 前記カプセル化された信号情報を、SCCPから、前記アドレス情報に関連す
るIPアドレスおよびポート番号を決定するように構成されたアダプテーション
層へ渡す工程、 前記信号情報と前記IPアドレスおよびポート番号をインターネット・プロト
コル(IP)部へ渡して、IPネットワーク上で前記信号情報を1または複数の
IPデータグラム中の前記IPアドレスへ送信する工程、 前記IPアドレスに関連する目的地において、前記ポート番号で指定されるア
ダプテーション層において、前記信号情報をカプセルから取り出す工程、および 前記カプセルから取り出した信号情報を第2のユーザ部へ配送する工程、 を含む。
従来の信号インフラストラクチャの(これはまだ部分的に利用されているものの
)必要性は減少する。IPに基づくネットワークは柔軟性を増大させ(例えば、
ネットワークのルータは自己更新できるルーチング・テーブルを有する)、稼動
、保守、および技術的なコストを従来の電気通信信号ネットワークと比べて削減
する。
。そこでは、応用部の前記対は、例えば、PLMNのそれぞれ対応する信号ノー
ドに存在するピア(peer)な移動通信応用部(MAP)またはインテリジェ
ント・ネットワーク応用部(INAP)でありうる。
ーバル名称)と関連する目的ノード・コード(DPC)との間の、更にオプショ
ンとしてサブシステム番号(SSN)との間の変換を実行する。この場合に、I
Pアドレスおよびポート番号は、グローバル名称から直接的ではなく、DPCを
用いてアダプテーション層において決定される。しかし、他の実施の形態では、
IPアドレスおよびポート番号はアダプテーション層においてグローバル名称か
ら直接に得られる。
の信号接続の状態を監視し、これについてSCCPに報告を行うように構成され
ている。
化層を経由してIP部へ渡される。更に詳細には、アダプテーション層は、信号
およびアドレス情報を、UDPまたはTCP層が更に処理するのに適した形にカ
プセル化するように構成されている。
由してSCCPへ送られよう。あるいは、応用部は情報をSCCPへ直接渡す。
SCCPの機能は、それのルーチングおよびカプセル化機能に加えて、信号チャ
ンネル上でのコネクションレス型およびコネクション型の両通信を容易にするこ
とであることを指摘しておく。
信するための装置が提供される。本装置は、 前記応用部の第1のものにおいて、前記応用部の第2のものに関するアドレス
情報を含む前記信号情報を発生するための発生手段、 前記信号情報を受信し、もし必要ならば前記信号情報を区分化し、更に前記情
報を1または複数のSCCPメッセージの形にカプセル化するように構成された
信号接続制御部(SCCP)、 前記カプセル化された信号情報を受信して、前記アドレス情報に関するIPア
ドレスおよびポート番号を決定するように構成されたアダプテーション層、 前記信号情報と前記IPアドレスおよびポート番号を受信し、IPネットワー
ク上で1または複数のIPデータグラム中の前記目的IPアドレスへの信号情報
の送信を処理するためのインターネット・プロトコル(IP)部、 前記ポート番号で指定され、前記IPアドレスに関する目的地において、前記
信号情報をカプセルから取り出すためのアダプテーション層、および 前記信号情報を第2のユーザ部へ配送するためのルーチング手段、 を含む。
ットワークからインターネット・プロトコル(IP)に基づくネットワークへ、
信号情報を結合するためのゲートウエイ・ノードが提供される。本ゲートウエイ
・ノードは、 前記CCSネットワーク上で信号情報を受信するように構成されたメッセージ
転送部(MTP)、 前記CCSネットワーク上で信号接続を制御しながら、前記MTPから前記信
号情報を受信するように構成された信号接続制御部(SCCP)、 前記SCCPから1または複数のSCCPメッセージの形で前記信号情報を受
信して、前記SCCPメッセージ(単数または複数)中に含まれるグローバル名
称または目的ポート・コード(DPC)に関するIPアドレスおよびポート番号
を決定し、IPに基づくネットワーク上での接続を制御するように構成されたア
ダプテーション層、 前記アダプテーション層から前記信号情報と前記IPアドレスおよびポート番
号を受信して、前記IPに基づくネットワーク上でIPデータグラムの形での前
記信号情報の送信を処理するIP層、 を含む。
および2を参照しながら上で述べた。図3はGSM PLMNの各種ノードを示
しており、そこでは本説明の便宜上、それらのノードの各々が従来の構成を有す
る応用部(例えば、MAP、INAP)を含むことを想定しているため、何らか
の他のノードにあるピアな応用部へ信号情報を送信するためにSS7によってサ
ポートを受けることができる。特にMSC3a、3bおよびGMSC1について
考えると、これらのノードは信号情報の通信のために従来のSS7ネットワーク
11へつながれている。
テリジェント・ネットワークおよび移動電話網に固有のノードは、それぞれ、S
S7を介してピア・ツー・ピア通信用に同様に構築された応用部(および、特に
MAPおよびINAP)を有する。しかし、これらのノードはそれぞれ、それら
がIPネットワーク12を介して信号情報を交信することを許可する付加的なイ
ンタフェースを含んでいる。SS7につながれたノードおよびIPネットワーク
につながれたノードの相互作用を可能とするために、2つの信号ネットワーク1
1、12はゲートウエイ・ノード13によってつながれている。
イ・ノード13(ノード2)、およびSS7ネットワーク11へつながれたノー
ド(ノード3)に存在するプロトコル層を模式的に示している。図示の層のうち
で、INAP/MAP、TCAP、SCCP、TCP/UDP、IP、物理層、
およびMTPは構造的には本質的に従来のものであるため、詳細には説明しない
。むしろ、読者はスウェーデン国ルンド市スツデントリテラツール(Stude
ntlitteratur)社発行の“電気通信の理解(Understand
ing Telecommunications)”の第1&2巻(ISBN
91−44−00214−9)および信号システム第7号(SS7)を定義する
Q.700から始まるITU−T(国際電気通信連合−技術)勧告に含まれる文
献を参照すべきである。ここでの議論は主としてTCP/IPおよび物理層でM
TPを置き換えることを可能にし、従ってピアなSCCPがIPネットワーク1
2上で通信できるようにするアダプテーション層に関するものである。
(DPC)を用いて、SS7ネットワーク中で信号ノードへ経路指定される。1
つの信号ノードにおいて、メッセージは、これもMSUへ付加されたサブシステ
ム番号(SSN)に基づいて特定の応用(例えば、HLR、VLR等)へ向けら
れる。他方、IPネットワーク中のデータグラムは、IPアドレスに基づいて目
的マシンへ、更にIPポート番号に基づいて特別なマシン上で動作する応用へ向
けられる。アダプテーション層の主な機能は、従って、DPCをIPアドレスお
よびポート番号へ変換することであり、このプロセスはDPCおよびIPアドレ
ス/ポート番号に付随するデータベースを用いて実行される。逆方向の変換、す
なわちIPアドレス/ポート番号からDPCへの変換は通常は必要ではなく、そ
れはMSUがどのような場合でも、DPC(あるいはそれからDPCを決定でき
るグローバル名称)を含むからであることを指摘しておく。
層はSCCP層から受信するメッセージ“基本命令”中に含まれるDPC/SS
Nに関するIPアドレスおよびポート番号を決定する(この基本命令はSCCP
メッセージと呼ばれる)。アダプテーション層は次に、この情報をTCP(ある
いはUDP)層へ渡す前に、この基本命令をTCP(またはUDP層)が受け入
れられるフォーマットにカプセル化する。アダプテーション層の別の機能は2つ
の交信を行うピアな応用部間の接続状態を監視することである。例えば、もしこ
れらの応用間の通信が切断されて再確立できなければ、アダプテーション層はこ
のことをSCCPへ報告しよう。理解されるであろうように、アダプテーション
層はMTPのそれと同じようにSCCPと交信する。
。この主たる機能はIPネットワーク上でのデータグラムの経路指定を処理する
ことである。
れよう)。
CP−UDP/IP層とSCCPとの間に挿入される。アダプテーション層はこ
こでも、DPCとIPアドレス/ポート番号との間の変換について配慮する。こ
のように、IPネットワーク12上で受信される信号データグラムに対して、ア
ダプテーション層はメッセージをカプセルから取り出してそれを以降の処理のた
めにSCCPへ渡す。
渡し、それは既知のやり方で送信を処理する。同様に、受信ノード(ノード3)
におけるプロトコル層は従来のSS7構造に対応する。
上述の実施の形態に対して各種の修正を施すことができる。例えば、図3に示す
ネットワーク・ノードの接続性を変更して、MSCおよび/またはGMSCをI
Pネットワークへつないだままで、特定のIN/PLMNノードがSS7ネット
ワークへつながれるようにしてもよい。更に、ノードがSS7ネットワークとI
Pネットワークの両方につながれて、1つのネットワークが他方のネットワーク
のバックアップを提供する場合もある。更に、すべてのノードを2つまたはそれ
以上のSS7ネットワークへつないで、IPに基づくネットワークおよび複数の
SS7/IPゲートウエイ・ノードを介してそれらのネットワークを一緒につな
ぐことが可能である。
例えば、ユーザ応用がTCAPのサービスを要求しない。この場合には、IPネ
ットワーク上を送信されるメッセージは以下に与える構造を有する。
めに、ここで一例として添付図面を参照する。
に示す。
用を模式的に示す。
Claims (8)
- 【請求項1】 電気通信網中の一対の応用部間で信号情報を送信する方法で
あって、 前記応用部の第1のものにおいて、前記応用部の第2のものに関するアドレス
情報を含む前記信号情報を発生する工程、 もし必要ならば前記信号情報を区分化し、更に1または複数のSCCPメッセ
ージの形にカプセル化するように構成された信号接続制御部(SCCP)へ前記
信号情報を渡す工程、 前記カプセル化された信号情報を、SCCPから、前記アドレス情報に関連す
るIPアドレスおよびポート番号を決定するように構成されたアダプテーション
層へ渡す工程、 前記信号情報と前記IPアドレスおよびポート番号をインターネット・プロト
コル(IP)部へ渡して、前記信号情報をIPネットワーク上で1または複数の
IPデータグラム中の前記IPアドレスへ送信する工程、 前記IPアドレスに関連する目的地において、前記ポート番号で指定されるア
ダプテーション層において、前記信号情報をカプセルから取り出す工程、および 前記カプセルから取り出した信号情報を第2のユーザ部へ配送する工程、 を含む方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の方法であって、前記応用部の前記対が公衆地
上移動電話網(PLMN)の対応する信号ノードに存在するピアな移動通信応用
部(MAP)またはインテリジェント・ネットワーク応用部(INAP)である
方法。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の方法であって、前記アダプテーショ
ン層において、前記アドレス情報中に含まれる目的ノード・コード(DPC)か
らIPアドレスおよびポート番号を決定する工程を含む方法。 - 【請求項4】 請求項1または2記載の方法であって、前記アダプテーショ
ン層において、前記アドレス情報中に含まれるグローバル名称から直接的にIP
アドレスおよびポート番号を得る工程を含む方法。 - 【請求項5】 先行する任意の請求項記載の方法であって、前記アダプテー
ション層において、IPに基づくネットワーク上の信号接続の状態を監視し、そ
れをSCCPへ報告する工程を含む方法。 - 【請求項6】 先行する任意の請求項記載の方法であって、前記アダプテー
ション層において、前記信号およびアドレス情報を、アダプテーション層とIP
部との間に挿入されたUDP/TCP層によって処理するのに適した形に前記信
号およびアドレス情報をカプセル化する工程を含む方法。 - 【請求項7】 電気通信網中で一対の応用部間で信号情報を送信するための
装置であって、 前記応用部の第1のものにおいて、前記応用部の第2のものに関するアドレス
情報を含む前記信号情報を発生するための発生手段、 前記信号情報を受信し、もし必要ならば前記信号情報を区分化し、更に前記信
号情報を1または複数のSCCPメッセージの形にカプセル化するように構成さ
れた信号接続制御部(SCCP)、 前記カプセル化された信号情報をSCCPから受信して、前記アドレス情報に
関するIPアドレスおよびポート番号を決定するように構成されたアダプテーシ
ョン層、 前記信号情報と前記IPアドレスおよびポート番号を受信して、IPネットワ
ーク上で1または複数のIPデータグラム中の前記IPアドレスへの信号情報の
送信を処理するためのインターネット・プロトコル(IP)部、 前記ポート番号で指定され、前記IPアドレスに関する目的地にあって、前記
信号情報をカプセルから取り出すためのアダプテーション層、および 前記信号情報を第2のユーザ部へ配送するためのルータ手段、 を含む装置。 - 【請求項8】 電気通信網の共通チャンネル信号(CCS)ネットワークか
らインターネット・プロトコル(IP)に基づくネットワークへ信号情報を結合
するためのゲートウエイ・ノードであって、 前記CCSネットワーク上で信号情報を受信するように構成されたメッセージ
転送部(MTP)、 前記CCSネットワーク上で信号接続を制御しながら、前記MTPから前記信
号情報を受信するように構成された信号接続制御部(SCCP)、 前記SCCPから1または複数のSCCPメッセージの形で前記信号情報を受
信して、前記SCCPメッセージ(単数または複数)中に含まれるグローバル名
称または目的ポート・コード(DCP)に関するIPアドレスおよびポート番号
を決定し、IPに基づくネットワーク上での接続を制御するように構成されたア
ダプテーション層、 前記アダプテーション層から前記信号情報と前記IPアドレスおよびポート番
号を受信して、前記IPに基づくネットワーク上でIPデータグラムの形での前
記信号情報の送信を処理するIP層、 を含むゲートウエイ・ノード。
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