TD-SCDMA网络测试仪中SCCP协议解码

0、引言

随着TD-SCDMA第三代移动通信系统相关技术在中国飞速发展，基于该标准的网络及终端设备已经研制成功，并已能满足商用要求。现阶段，TD-SCDMA测试设备是最薄弱的环节，一方面，这直接影响到TD-SCDMA产业链的完整性;另一方面，也影响到电信运营商对网络设备的部署与检测，基于这样的现实，具有自主知识产权的TD-SCDMA网络测试仪的研制具有重要意义。

TD-SCDMA网络测试仪中的信令分析，针对的是无线接入网(UTRAN)和核心网(CN)的协议栈[1]，其中包含一系列的传输层和无线层协议。仪表协议分析的基础是要能够实现对所接收到的网络数据进行译码解析，在此功能准确无误的基础上，仪表才可以进行更高级的统计追踪功能。在进行协议分析时，鉴于协议之间消息格式和处理机制的不同，以及软件模块化的实现要求，采取以单个协议进行模块封装的办法是更有效的，其好处在于能够忽略协议间功能和格式的细微差别，对单个协议的分析方法也能在很大程度上推广到其他协议。以UT-RAN内部的协议栈为例，从下至上分为信令适配层、传输层和无线网络层[2]，其中信令适配层和传输层的协议在标准中都有明确的消息结构，而无线网络层的协议是采用ASN1(abstract syntax notation)语法进行描述[3]，导致消息封装的方法有所不同，进而带来解码方式上的差异。

我们在本文中研究的主要内容是TD-SCDMA的CN以及UTRAN协议栈中信令连接控制部分协议(signalling connection control part，SCCP)消息的分析，一方面描述如何根据协议标准中规定的协议消息结构进行解码;另一方面结合实际情况探讨SCCP协议上层PDU的获取方法。

1、SCCP协议消息概述

SCCP协议是7号信令用户部分的一种补充功能级，SCCP协议位于消息传输部分协议(message transfer part，MTP)之上，为MTP提供附加功能。

在TD-SCDMA的CN以及UTRAN的协议栈中，都包含有SCCP协议，该协议位于协议栈的无线网络控制平面中[3]，如图1所示。

图1　Iu接口无线网络控制平面的协议栈

SCCP协议处于无线协议无线接入网络应用部分(radio access network application part，RANAP)以下，ATM适配层协议以上，位于传输层，对于网络的数据传输起着相当重要的作用。

ITU-T在不改变原有MTP功能的基础上，增加了SCCP，目的就是在信令网中建立逻辑信令连接，以传送与电路无关的消息。因为随着通信网和通信新业务的不断发展，越来越多的业务需要和远端网络节点直接传送控制消息，这些消息和呼叫连接的电路无关，甚至根本与呼叫无关，如现在通信网中开放的智能网业务、移动电话的漫游业务、数据库以及网络的运行、管理和维护等，而这些业务仅仅用MTP已无法满足要求。[3]

SCCP能提供4类业务，2类无连接业务，2类面向连接业务。无连接业务类似于分组交换网中的数据报业务;面向连接业务类似于分组交换网中的虚电路业务。

无连接业务不需要预先建立连接就可以在信令网中传送信令消息。无连接业务又分为基本无连接业务和有序的无连接业务，也称为0类业务和1类业务。0类业务不保证消息的顺序传输，各个消息被独立地进行传送，相互不发生关系，因而在这种情况下，不能保证按照发送的顺序把消息送到目的地信令点;1类业务给来自同一消息流的数据信息附上了同一信令链路选择SLS，即经由同一信令链路传送，因此可以保证按照发送的顺序把消息送到目的地信令点。

面向连接业务在传送消息之前，需要在源点和目的点之间建立一条消息传送路径，即逻辑连接。这种方式适合传送大批量的数据。面向连接业务又分为基本面向连接业务和带流量控制的面向连接业务，即2类业务和3类业务。它们共同的特点是保证消息发送和接收的顺序一致。此外，3类业务具有流量控制功能、消息丢失及错序的检测功能等。在2类业务中，由于各个数据信息没有顺序号，因此不能完成顺序控制和流量控制。

SCCP是在不改变原有MTP功能的基础上增加的，它对MTP的改进主要有以下功能：①能够传送各种与电路无关的信令消息;既支持无连接业务，又支持面向连接业务;②具有增强的寻址功能，扩大了业务范围;③具有地址翻译功能，可以在全球互连的不同7号信令网之间实现信令的直接传输;④具有管理功能，可以管理SCCP子系统状态。

根据ITU-T Q.713，SCCP主要的消息类型[4]如表1所示。

表1　SCCP消息类型

一条完整SCCP消息包含以下4部分，消息类型、必选固定部分、必选可变长部分以及可选部分，结构如图2所示。

图2　SCCP消息整体结构

Message type字段的长度为1个字节，位于SCCP消息的开始，任何对SCCP消息的分析都要以判断消息类型作为第一步。

SCCP协议