《信令流程讲义》课件

信令流程讲义本讲义将深入探讨信令流程的原理、重要性以及在通信系统中的应用什么是信令通信控制信息网络交互语言呼叫建立和释放信令是通信网络中用来控制和管理通信连接信令协议定义了网络设备之间如何交互，以信令用于建立电话连接，并控制语音、数据的信息建立、维护和释放通信连接和视频等多媒体服务的传输信令的作用和重要性网络基础服务质量保障信令是现代通信网络的基石，它负责建立和维护连接，实现各种信令协议控制着呼叫的建立、路由、切换等过程，确保通信的顺通信功能利进行通过信令，用户可以拨打电话、发送短信、接入互联网等它可以优化网络资源分配，提升网络效率和服务质量常见的信令协议有哪些SS7SIPSS7是一种古老的信令协议，广SIP是一种基于IP的信令协议，泛应用于传统电话网络它为语支持语音、视频和数据通信它音呼叫、短信和其他基本功能提通常用于互联网电话、视频会议供支持和统一通信系统其他DiameterDiameter是一种用于移动网络的其他常见的信令协议包括ISUP、信令协议，支持认证、授权和记MAP、INAP和SMPP它们用于账功能它取代了传统的RADIUS各种特定应用场景，例如语音呼协议，提供了更灵活和强大的功叫、短信、移动数据服务等能信令流程的基本概念信令消息信令流程信令协议信令消息是指在通信网络中传递的控制信信令流程是指信令消息在网络中传递的顺序信令协议规定了信令消息的格式、内容和传息，用于建立、维护和释放通信连接和方式，用于完成特定通信功能输方式，确保不同设备之间能够相互理解呼叫建立的信令流程用户发起呼叫用户拿起手机，拨打目标号码交换机处理请求交换机收到呼叫请求，查询号码信息，并判断是否能够建立连接呼叫建立信令交换机向目标用户发送呼叫建立信令，如SETUP消息目标用户接收信令目标用户手机接收呼叫信令，并向用户发出提示音用户应答用户按下接听键，向交换机发送应答信令，如ACK消息呼叫建立成功交换机确认用户应答，建立通话连接，用户开始通话呼叫释放的信令流程释放请求1用户挂断电话释放确认2网络确认释放请求资源释放3释放呼叫占用资源释放完成4呼叫完全释放呼叫释放是结束通话的必要步骤用户发起释放请求后，网络会确认请求并释放相关资源，最终完成呼叫释放号码转换的信令流程呼叫发起1用户拨打电话号码号码解析2系统解析号码，识别类型号码转换3根据号码类型进行转换路由选择4根据转换后的号码路由呼叫号码转换是信令流程中的重要环节，它根据用户拨打的号码类型，将号码转换为目标号码漫游的信令流程用户发起漫游请求目标网络接入漫游用户在本地网络外发起呼叫，移动设备向其所属的归属网络发目标网络接入漫游请求，完成身份验证和漫游授权，建立呼叫送漫游请求连接，用户可以开始漫游123归属网络处理请求归属网络验证用户身份，查询用户漫游信息，并向目标网络发送漫游请求用户注册的信令流程用户请求1用户向网络发出注册请求网络验证2网络验证用户身份和凭据分配资源3网络分配用户标识和资源注册成功4用户成功注册到网络用户注册是用户首次接入网络或更换网络时的必要步骤，确保用户身份验证、分配网络资源，并建立通信连接信令流程概述SIP

11.基于文本的协议

22.分布式架构SIP使用文本格式的信令消息进行通信，便于解析和处理SIP协议在分布式网络环境中工作，支持不同设备之间的交互

33.状态管理

44.支持多种功能SIP协议采用状态机模型管理呼叫过程，确保通信可靠SIP协议不仅支持基本呼叫功能，还支持语音、视频、消息等多种通信服务请求消息类型SIP

11.INVITE

22.ACK发起呼叫，请求建立通话连确认呼叫建立，确认接收接INVITE请求

33.BYE

44.CANCEL释放通话连接，请求结束呼取消之前发出的INVITE请求叫响应消息类型SIP100Trying180RingingSIP服务器已收到请求，正在处呼叫已路由到被叫方，被叫方正理在响铃200OK404Not Found呼叫已成功建立，可以开始通目标用户或设备不存在话注册流程SIP用户发送REGISTER请求1用户向SIP服务器发送REGISTER请求，包含用户身份信息和注册信息服务器处理注册请求2服务器验证用户身份信息，并将用户注册信息存储到数据库服务器发送响应消息3服务器向用户发送响应消息，确认用户注册成功或失败SIP注册流程是用户使用SIP协议接入网络的关键步骤，通过注册流程，用户可以与SIP服务器建立连接，并接收来自其他用户的呼叫呼叫建立流程SIP发起呼叫用户A发起呼叫，发送INVITE消息给用户B的SIP服务器路由查找用户B的SIP服务器根据INVITE消息中的目标地址信息进行路由查找呼叫提示用户B的SIP服务器发送RINGING消息通知用户B，提示有来电呼叫接听用户B接听呼叫，发送200OK消息通知用户A，确认呼叫建立建立会话用户A和用户B之间建立SIP会话，开始进行语音通话呼叫释放流程SIP123释放请求释放确认释放完成呼叫者发送BYE消息给被叫方，表示要被叫方收到BYE消息后，回复200OK消双方都确认释放后，呼叫结束，释放所结束通话息，确认呼叫释放有相关资源中继路由流程SIPSIP中继路由是指在使用SIP中继服务时，语音呼叫如何从用户设备传送到公共电话网络PSTN的过程呼叫发起1用户发起呼叫SIP信令2SIP信令用于建立和管理呼叫路由选择3SIP中继路由器根据目标号码选择路由转换4呼叫信号转换为PSTN协议SIP中继路由流程可以确保呼叫顺利传递到最终的目的地协议简介Diameter定义特点应用Diameter协议是基于TCP/IP Diameter协议支持多种信令功Diameter协议广泛应用于移动的信令协议广泛用于移动通能，例如认证、授权和计费通信网络中，例如用户认证、信网络服务授权、网络计费等Diameter协议用于各种移动通Diameter协议能够适应各种网信网络功能络环境，例如3G、4G和5G网Diameter协议有助于提高网络络效率，并为用户提供更好的移动通信体验认证流程Diameter发起认证请求客户端发送认证请求消息，包含用户身份信息等验证身份信息服务器验证用户身份信息，匹配用户数据库信息返回认证结果服务器根据验证结果，返回认证成功或失败信息授权流程DiameterDiameter授权流程是网络设备和服务器之间进行身份验证和授权的重要过程，确保用户的合法访问权限并控制其对网络资源的使用用户请求1用户发起网络访问请求认证请求2网络设备向认证服务器发送认证请求身份验证3认证服务器验证用户的身份信息授权信息4认证服务器向网络设备返回授权信息网络访问5网络设备根据授权信息决定是否允许用户访问网络记账流程Diameter发起计费请求1计费系统向Diameter服务器发送计费请求消息，包含用户的身份信息、计费类型和计费时长等信息处理计费请求2Diameter服务器验证请求合法性，并根据计费规则计算计费金额，并将结果返回计费系统生成计费记录3计费系统生成计费记录，记录用户的计费信息，包括计费时间、计费金额、计费类型等更新用户账户4计费系统更新用户账户信息，包括用户的余额和消费记录发送计费通知5计费系统向用户发送计费通知，告知用户本次计费情况信令网络结构SS7SS7信令网络是基于电话网络的公共信令系统它是一种用于交换电话信息的网络，为各种电话网络服务提供支持SS7网络由多个节点组成，这些节点通过点到点的连接进行通信，并使用称为信令链接的专线连接这些节点通常是交换机、网关、以及其他信令设备每个节点都有一个唯一的标识，用于识别网络上的其他节点每个节点可以与多个其他节点连接，形成一个网络信令消息类型SS7呼叫控制消息用户管理消息网络管理消息计费消息例如呼叫建立、呼叫释放、号例如用户注册、用户鉴权、用例如网络状态监控、路由控例如计费启动、计费停止、话码转换、漫游等操作户数据管理等制、网络故障处理等费记录等呼叫建立流程SS7发起呼叫用户拿起电话拨号，发起呼叫请求寻呼交换机通过信令网络发送寻呼消息，寻找被叫用户的号码呼叫连接找到被叫用户后，建立起呼叫连接，用户开始通话呼叫确认呼叫连接成功后，交换机发送呼叫确认消息号码转换流程SS7呼叫发起1用户发起呼叫，发送呼叫请求消息号码转换2MSC接收到呼叫请求消息，根据用户号码和呼叫类型，进行号码转换路由选择3MSC根据转换后的号码，选择正确的路由，将呼叫请求消息转发到目标网络呼叫释放流程SS7SS7呼叫释放流程是在呼叫完成或异常终止后释放资源的过程它涉及信令消息的交换，以通知各网络元素释放呼叫相关的资源，例如线路、信道等释放请求1呼叫方或被叫方发起释放请求释放确认2接收方确认释放请求资源释放3网络元素释放相关资源释放请求可以由任何一方发起，包括呼叫方、被叫方或网络本身网络元素会根据释放请求消息，释放与该呼叫相关的资源，例如线路、信道、路由信息等用户注册流程SS7用户发送注册请求1用户设备向HLR发送注册请求HLR验证用户身份2HLR验证用户身份信息，例如IMSI和鉴权密钥HLR更新用户位置3HLR更新用户位置信息，记录用户当前所在的MSCHLR发送注册成功4HLR发送注册成功消息给用户设备漫游流程SS7发起呼叫1用户在漫游区域发起呼叫，手机向归属地网络发送请求路由到HLR2归属地网络根据用户的号码查找HLR，HLR记录了用户的信息和漫游参数转发到VLR3HLR将请求转发到漫游区域的VLR，VLR记录了漫游用户的信息和漫游状态建立呼叫4VLR与漫游区域的网络建立连接，并完成呼叫建立过程信令流程常见问题分析信令流程问题会导致网络连接中断、呼叫失败、通话质量下降等问题常见的信令流程问题包括信令消息丢失、信令消息延迟、信令消息错误、信令协议版本不兼容等针对这些问题，需要进行深入分析，定位问题根源，采取相应的解决措施例如，可以优化网络设备的配置、升级信令协议版本、调整信令网络结构、改进信令消息的处理机制等信令流程优化与管理性能监控分析和诊断优化策略持续优化实时监测网络信令性能指标，深入分析信令流程数据，识别制定有效的信令流程优化策根据实际情况不断调整优化策识别潜在问题和瓶颈问题根源，定位故障区域略，提升网络效率，降低运营略，确保信令流程高效稳定运成本行。