本发明一般涉及电信系统领域。具体地说，本发明涉及一种高速 SS7信令适配设备。

随着电信网络接近下一世纪，所需要的新服务和应用程序需要智 能信令和交换网络的快速扩展。在智能网络(IN)或高级智能网络 (AIN)，信令系统号码7(SS7)是用于经56或64Kbps数据链路发 送的电信网络的信令协议。SS7链接典型网络结构内的互连信号传送 点(STP)，服务交换点(SSP)，以及服务控制点(SCP)。

与新智能服务提供耦合的电信网络的增大的服务量导致一个庞大 的SS7网络，该网络可能成为消极影响网络路由呼叫并提供服务性能 的易出问题的瓶颈。

诸如本地号码可移植性之类的新服务需要一种通过呼叫(per- call)查询并响应一个网络数据库。这些新的服务使用现在网络所用的 较低速的数据链路可能会将当前数据链路驱动到满负荷并引入附加呼 叫建立延迟。由于终端用户从其选择的载体了解服务质量，因此降低 信令等待时间的需要是非常重要的方面。

该信号传送点执行消息传送协议(MTP)路由，SS7用户层的管 理功能和SCCP(信令连接控制部分)功能。信号传送点一般成对设 置以提供用于典型SS7网络结构内的服务交换点和服务控制点的信令 冗余。对于呼叫控制功能来说SS7网络是完整的。

因此，希望提供一种与高级智能网络节点共同定位或与其集成的 平台和/或适配设备，该平台和/或适配设备使SS7信令消息由异步传 送模式虚拟电路网络传送。

在本发明的一个方面，一种高速SS7信令适配设备包括一个具有 可操作以配置和监控适配设备的操作的高速控制接口的平台管理器。 SS7用户部分处理处于与平台管理器的通信中并可操作以支持一个或 多个SS7用户部分协议，以及消息传送部分层3的处理处于与平台管 理器的通信中并可操作以执行消息路由，消息分布以及消息判定功能。 一个数据链路和物理层处理进一步处于与平台管理器的通信中并且可 操作以提供宽带和窄带SS7信令消息传送。

在本发明的另一个方面，一种智能电信网络包括多个信号传送点， 和多个分布高速SS7信令适配设备，其中每个设备连接到多个信号传 送点中的每一个，并由信号传送点配置，管理和监控。该智能电信网 络还包括多个智能网络节点，每个节点连接到多个分布高速SS7信令 适配设备中的每一个。一个具有多个异步传送模式虚拟电路的传输装 置进一步连接到多个信号传送点和分布高速SS7信令适配设备。   

为较好地理解本发明，对附图进行标记，其中：

图1是一个示范高级智能网络的简化方框图；

图2是具有异步传送模式层的宽带SS7分层结构的方框图；

图3是高速适配设备内的主宽带SS7功能处理的简化方框图；

图4是高速适配设备的简化功能方框图；

图5是SS7用户部分的信令连接控制部分处理的一个实施例的简 化方框图；

图6是SS7用户部分的ISDN用户部分处理的一个实施例的简化 方框图；

图7是SS7用户部分的宽带ISDN用户部分处理的一个实施例的 简化方框图；

图8是一个消息传送部分处理的实施例的简化方框图；

图9是连接到诸如服务交换点之类的智能网络节点并在高速信令 网络内工作的SS7高速适配设备的一个实施例的简化方框图；

图10是在高速信令网络内工作的SS7高速适配设备的一个实施例 的简化方框图，该高速信令网络由诸如一个信号传送点之类的偏离-交 换台(off-board)系统可操作地控制，管理和支配；和

图11是一个分布网络信号传送点的实施例的简化方框图，其中在 高速信令网络内工作的多个SS7高速适配设备的集合执行信号传送点 功能，但是由诸如信号传送点之类的独立偏离-交换台系统控制。

本发明的优选实施例在图1-11示出，相同的标记数字被用于表示 各个图中的相同和相应部件。

图1示出一个诸如高级智能网络(AIN)或智能网络(IN)之类 的示范电信网络10。网络10包括一个服务控制点(SCP)14以及一 个匹配成对的信号传送点(STP)16，这些点通过SS7‘B’类型的信 令链路相互连接。服务控制点14经SS7(信号系统号码7)‘A’类型 信令链路群18直接链接到信号传送点106。SS7链路群可以包括多达 16个的信令数据链路。信号传送点16经由‘A’链路构成的SS7链路 群20进一步连接到一个或多个服务交换点(SSP)22和24。服务交 换点在网络上执行交换和呼叫处理功能。

服务控制点14是一个基于处理系统的事务处理，其主要责任是响 应来自服务交换点22的查询完成路由一个呼叫所必须的数据。服务交 换点22是公共交换电话网络的一部分并连接到电话业务用户的客户房 屋设备(CPE)28。信号传送点16经包括‘B’型信令链路的SS7链 路群32可以连接到至少一个其它的匹配成对的信号传送点30。信号 传送点30也可以经‘A’型链路连接到服务控制点33并且经SS7’A’ 型链路群36连接到服务交换点34。多个客户房屋设备38连接到服务 交换点34。

可以看到确定的SS7链路群成为SS7网络46内的拥挤点。例如， 服务控制点14和信号传送点16之间的SS7链路群18可能是传送从多 个中心局出发的数据库查询的瓶颈。同样，SS7链路群18的容量可能 严重地限制了服务控制点服务大量呼叫的能力。由于提供新的服务， 在SS7网络46内的链路发送的相当多的数据库查询需要完成一次呼 叫。例如。服务控制点14提供用于很多服务的中心数据库，该数据库 包括一个本地号码可移植性(LNP)数据库，一个线路信息数据库 (LIDB)，以及一个呼叫名称(CNAM)数据库；而信号传送点16可 以包括一个诸如LNP GTT，LIDB GTT之类的全局名称变换(GTT) 数据库，基于服务GTT，CNAM GTT的转换器，本地号码可移植性 数据库以及包含与每个服务相关的路由数据的交换机间话音报文传送 (ISVM)GTT数据库。

类似地，由于服务控制点14和33之间的查询由地理区域之间或 跨越网络边界的查询来使用，所以耦合匹配成对信号传送点16和30 的SS7信令链路群32可能变得拥挤。

图2是表示一个提供窄带SS7和宽带SS7之间的SS7互通功能的 组合窄带和宽带的SS7结构60的方框图。与在SS7协议相同，宽带 SS7结构还包括两个部分，消息传送部分(MTP)62和用户部分64。消 息传送部分62包括保证具有最大网络可用性的信令消息的可靠传输功 能的必要机构。用户部分64提供应用程序和服务管理的标准。用户部 分64可以包括ISDN(综合业务数字网)用户部分(ISUP)70，窄带 和宽带SCCP72，TCAP(事务处理能力应用程序部分)(窄带和宽带) 74，以及宽带ISDN用户部分76。宽带SS7消息的主要特征之一是较 长的消息尺寸-4096字节对274字节。SCCP72和TCAP74每一个都 包括与宽带消息尺寸兼容的宽带扩展。通过支持由ITU工业标准 (Q.2764)规定的宽带服务的特定消息和参数，B-ISUP76与ISUP70 不同。SS7的消息传送部分62包括三个层次：消息传送部分层180， 消息传送部分层282，以及消息传送层384。类似地，消息传送部分 层3也包括宽带扩展以支持宽带服务。在宽带SS7结构60，设置经 工作在155兆比特/秒的宽带链路(OC-3或STM-1)发送SS7信令的 规定。这通过由SAAL(信令ATM适配层)90替换SS7消息传送部 分层2和1来实现，SAAL90包括异步传送模式(ATM)SSCF(服 务特定协调功能)92，SSCOP(面向服务特定连接的协议)94，以及 ATM适配层96(ALL)功能。SSCOP是一个面向具有差错恢复的协议 的连接，该协议提供用于SSCF定义的不同ATM适配层服务的类属 数据传送服务。SSCF的主要功能是将SSCOP的服务映射到MTP层 3的要求。消息传送部分层180由异步传送模式层98和异步传送模式 物理介质从属层100替换。消息传送部分层180包括一个到V.35/RS- 499窄带链路的接口，以及异步传送模式物理层100包括一个到宽带 OC-3或STM-1链路的接口。

参照图3，宽带SS7协议实现的主要功能性处理包括SS7平台管 理器120，SS7用户部分处理122，消息传送部分层3处理124，以及 数据链路和物理层处理126。SS7用户部分122经一个服务访问点 (SAP)128访问消息传送部分层3124。

也在图4示出的SS7平台管理器120负责宽带SS7平台130以及 内部处理通信的配置和监控。SS7平台管理器120从配置文件132配 置系统，该配置文件在宽带SS7平台130启动时被读出。在不中断SS7 业务的情况下可以修改配置文件132。可以向SS7平台管理器120提 供一个本地用户接口134以用于交互访问宽带SS7平台130。用户接 口134提供对SS7用户部分处理122，消息传送部分层3处理124， 以及宽带信令链路部件的控制，统计和状态接口的本地访问。SS7平 台管理器120经层管理消息传送协议向该结构内的所有部件提供层管 理。

控制接口(I/F)136耦合到SS7平台管理器120以提供偏离-交换 台系统控制并管理高速适配设备230的能力。偏离-交换台系统不与本 地设备相关并且可以是一个经控制信道240耦合到高速SS7适配设备 230的信号传送点202，如图9所示。下面详细描述控制信道240。

SS7用户部分处理122(图3)实施宽带SS7平台130支持的服务 和应用程序，这些服务和应用程序包括ISDN用户部分，SCCP，TCAP， 以及宽带ISDN用户部分。ISDN用户部分和B-ISDN用户部分需要一 个对话到对话基础上服务访问点层(参看图3和6-8)。参看图5，SCCP 处理140将附加功能提供给消息传送部分层3124以支持较少连接和 面向连接的网络服务。SCCP处理140还支持使用SS7网络46的数据 库和智能网络应用程序之间的逻辑寻址能力(图1)。SCCP处理140 用作一个网络服务提供者并提供用户层154的网络子系统路由，包括 TCAP150。SS7平台管理器120还配置和管理对SCCP处理140层的 访问。

SS7用户部分处理122还包括一个图5示出的TCAP处理150， 该TCAP处理150提供智能应用程序经SS7网络46从一个应用程序 处理平台到目的地应用程序的通信方式。与SCCP处理140接口的 TCAP处理150可以包括一个可编程应用程序接口(API)库152以 便使得用户应用程序154访问TCAP服务。

SS7用户部分122还包括一个ISDN用户部分处理160，如图6所 示。ISDN用户部分是一个与消息相关的电路的协议并用于建立和撕开 用于公共交换电话网内的数据和话音呼叫的所有电路。ISDN用户部分 处理160可以直接与消息传送部分处理124交互来取代使用SCCP的 服务。关于ISDN用户部分的SCCP的使用在将来进行研究。

参照图7，宽带ISDN用户部分(B-ISUP)处理166支持通过SS7 网络46的宽带ISDN用户部分。宽带ISDN用户部分处理166使用消 息传送部分服务原语而不是使用SCCP服务与消息传送部分处理124 接口。关于ISDN用户部分160的SCCP的使用在将来进行研究。

参照图8，消息传送部分层3处理124实施宽带SS7平台的消息 路由，消息分布以及消息鉴别部分。消息处理在消息传送部分层3124 开始。消息传送部分层3124依靠异步传送模式数据链路和物理层126 或消息传送部分层2和消息传送部分层1的服务以用于所有消息的传 送。两层之间的接口由一组原语组成。消息传送部分层3124还使用 原语与SS7用户部分122，即，SCCP140，ISUP162，以及B-ISUP166 进行通信。建立一个服务访问点128用于B-ISUP166和消息传送部分 层3124之间以及ISUP160和消息传送部分层3124之间的每次对话 (图6-8示出)。还提供消息传送部分层3API库170用于希望直接访 问消息传送部分服务原语的应用程序。

数据链路和物理层处理126将窄带或宽带信令链路提供给消息传 送部分层3处理124。通过SS7消息传送部分层1和2提供窄带信令 链路配置。通过提供SSCOP和SSCF功能性的SAAL可以提供宽带 信令链路配置。数据链路和物理层126发出消息传送部分层3消息。 在窄带SS7实施中，消息传送部分层3与消息传送部分层282接口(图 2)。为支持经异步传送模式链路的SS7信令，消息传送部分层3与SAAL (信令异步传送模式适配层)90接口。然而，消息传送部分层3通过 与用于接口消息传送部分层2的原语类似的一组原语访问异步传送模 式2功能性。数据链路和物理层126根据其是否支持窄带，宽带信令 链路，或支持二者在宽带SS7平台可以具有三种可能的配置。

宽带SS7平台130通过将消息传送部分层3与消息传送部分层2 和1集成并最终得到支持V.35，RS-449或DSOA(数据服务操作和管理 接口协议)物理接口的物理链路来提供窄带信令链路。宽带信令链路可 以通过将消息传送部分层3与SAAL90集成得到OC-3/STM-1链路来 提供。SAAL90功能性由SSCF和SSCOP提供。

以这种方式构成的宽带SS7平台130可用于高速SS7信令适配设 备230内并工作在图9示出的SS7传送方案内的信号传送点202，服 务交换点210和/或服务控制点204。当实施为一个高速SS7信令适配 设备230时，SS7或其它信令方法可用于高速异步传送模式链路216 上的传送。

如图9所示，高速SS7信令适配设备230经控制信道240但不必 位于其内耦合到信号传送点202。耦合到控制信道240的控制接口136 (图4和8)从信号传送点202提供控制和管理高速SS7信令适配设 备230的操作的功能。控制信道240提供控制路径，通过该路径可以 发送和接收操作命令。从高速SS7信令适配设备230发出状态，统计 信息和报警信息。控制信道240所用的通信协议可通过专用消息应用 程序协议或从工业标准实现所支持的协议得到。控制信道240及其相 关的消息应用程序协议提供设定和配置该设备的方法。

通过一个匹配成对偏离-交换台系统的替换路径(信号传送点202) 可以实现网络冗余，如图10所示。控制信道240也可以具有冗余。假 定高速SS7信令适配设备230成对展开并且来自智能网络节点的互连 SS7数据链路被复制到两个设备230，无故障信号点可以导致来自信号 传送点202的控制信道240的损失。

参照图11，多个高速SS7信令适配设备230的集合通过包括与信 号传送点耦合的智能网络节点的网络分布，该智能网络节点提供远程 操作，操纵和管理服务以创建一个网络分布信号传送点。使用高速SS7 信令适配设备230实施的该网络分布信号传送点采用工业要求和标准 一般定义和/或描述的备用信号传送点202和203的全部功能。分布控 制信号传送点202和203的匹配-成对配置可用于提供系统冗余和完整 的系统。

高速SS7信令适配设备230可用于提供图5内的功能性用户部分 处理所示的用户应用程序。应用程序接口152允许开发信令应用程序， 以便可使用SS7消息传送协议作为一个基础协议路由层的各种和/或不 同的信令协议被仲裁和转换以用于用户部分应用程序122。这些协议 的实例是ISDN用户部分，电话用户部分(TUP)和宽带ISDN用户 部分。此外用户应用程序可以提供诸如美国国家标准协会(ANSI)， 欧洲电信标准协会(ETSI)，以及国际电信联盟(ITU)之类的不同标 准部分之间的互通和/或仲裁。

参照图9-11，诸如边沿多路复用器220之类的集中设备用于将诸 如DS0和DS1之类低速信号的集中并适配为异步传送模式运输的高速 报文分组。SS7消息信令单元(MSUs)被汇编为物理数据单元(PDUs) 并以标准异步传送模式报文分组发送。

传输设备包括提供端到端虚拟路径的虚拟信道，该路径可以是一 个永久虚拟电路(PVC)，软永久虚拟电路(SPVC)，和/或交换虚拟 电路(SVC)。然而，SS7 ISUP和SS7 TCAP业务的特性建议当数据 链路被建立，排列并成为可操作时，该电路一般在延长的时间期间保 留该状态。因此，永久虚拟电路非常有可能通过操作者的选择用于网 络215而不是切换虚拟电路。

根据较高层SS7消息传送模式协议(MTP-3)的解释定义虚拟路径 连接，该协议包括一个识别信令路径的终止点的物理位置的目的地点 代码。在该虚拟路径内设备被分为多个虚拟信道。虚拟信道的信令带 宽仅通过介质尺寸或工业标准所建立的物理设备的全部带宽限定。在 该方案中，宽带异步传送模式传输不使用点到点物理连接，而是虚拟 电路，无论其是交换或者为永久的。这与诸如Bellcore之类的其它组 织所体现的网络拓扑结构不同。Bellcore已公布支持ATM高速信令链 路(HSLS)的CCS节点的一般要求，GR-2878-CORE，1995年11 月，本文将其引入以作参考。

服务控制点204通过一个使用异步传送模式信令传输SS7的电子 设备(DS-1或E1)或一个光设备(OC-3或STM-1)可以耦合到网 络215。信号传送点202通过可以传输异步传送模式OC-3或STM-1 格式信号的光链路群可以耦合到网络215。服务交换点210通过SS7适 配设备200和边沿多路复用器212和光异步传送模式OC-3或STM-1 链路群214可以耦合到网络215。信号传送点203也可以提供基于电 DS-0(单一信道)的SS7信令数据链路207和经单一传输设备209到剩 余网络节点213的电多路和分路T1/E1/T3/E3 SS7信令数据链路，以 及到异步传送模式网络215的光SS7信令OC-3/STM-1数据链路216 的物理连通性。以这种方式，信号传送点203支持不但基于电路而且 基于报文分组连接性的信令。

如工业标准所规定的，异步传送模式SS7内的链路群可以具有多 达16个的链路，并且链路群内的16个链路之间的负载平衡可以通过 相关技术领域内的公知技术实现。进一步，只要所有可用信道的全部 使用率还未超过全部设备带宽，就可以将链路群内的任何链路内的设 备带宽的全部容量动态装载到任何虚拟信道的占有级。

尽管已经详细描述了本发明及其优点，应该认识到在不脱离附属 权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下可以作出各种变 型，变化，代替和替换。