事务处理能力部分

3.7　事务处理能力部分

1）概述

TUP和ISUP都是用于传送电路相关消息的No.7信令的用户部分。随着电信网和电信业务的发展，越来越多的应用需要在网络节点之间传送电路无关消息。例如，在交换节点和控制节点之间传送地址翻译信息、位置管理信息、计费及网络管理信息等。这些电路无关消息与呼叫控制相对独立，如果仍按传统方法为每一种新的应用专门设计一组消息类型，不但效率低下，而且协议管理将变得十分复杂。为此，希望将信息传送功能和呼叫控制功能分开，专门制定传送电路无关消息的统一协议，该协议过程和消息结构与具体应用无关。这就是No.7信令系统中定义的事务处理能力（TC，Transaction Capability）服务协议。这里，“事务（Transaction）”一词泛指两个网络节点之间任意的交互过程。

TCAP的构成如图3.39所示。TC完成OSI第四至第七层功能，它包括事务处理能力应用部分（TCAP）和中间业务部分（ISP）两部分。TCAP完成第七层的部分功能，ISP完成第四至第六层功能。

图3.39　TCAP的构成

目前，ISP尚未定义，TCAP直接利用SCCP传递信令，因此TC中只有TCAP（鉴于此，常常将TC与TCAP同等对待，本书也不作区别）。TCAP只完成OSI第七层协议的部分功能，提供节点之间传递信息的手段，以及对相互独立的各种具体应用提供通用服务。各种具体应用统称为TC用户。目前，已经定义的TC用户包括：智能网应用部分（INAP）、移动应用部分（MAP）、操作维护管理部分（OMAP）等。

为了向所有TC用户提供统一的支持，TCAP将不同节点之间的信息交互抽象为一个关于“操作”的过程，即源节点调用一个操作，远端（目的地）节点应源节点请求执行该操作，并根据操作类型决定是否返回操作结果。节点间的交互就像人与人之间的对话，对话语句由一些基本单词组成一样，TCAP的消息也是由基本成分组成的。一个成分对应于一个操作的请求或响应，一个消息（对话语句）可以包括多个成分。这种统一的消息结构和语法规则适用于任何类型的TC用户。因此，TCAP协议和具体应用无关，但是消息的语义，即每个成分中所包含的信息含义，以及一个消息中各个成分的次序取决与具体的应用，由TC用户定义。

2）TCAP的功能结构

如图3.40所示，TCAP由两个子层组成。成分子层（COSL，Component Sub－layer）处理成分，即传送远端操作及其响应的协议数据单元，事务处理子层负责控制和管理两个TC用户之间的交互。从功能上讲，成分子层负责操作管理，事务处理子层负责事务（对话）管理。成分子层包含对话处理和成分处理，而事务处理子层提供事务处理。成分子层的对话处理与事务处理子层的事务处理一一对应，并通过原语进行交互。TC用户与成分子层之间的对话通过TC原语进行，在成分子层和事务处理子层之间的对话通过TR原语进行，称为事务处理原语。TC用户之间的通信，通过成分子层传到事务处理子层，再由网络层N原语与SCCP通信，传到对端的对等层。

图3.40　TCAP的功能结构

（1）成分子层

事务处理子层负责传送对话消息的基本单位是成分。一个消息包含一个或多个成分（也可以不含成分，此时消息只起对话控制作用）。一个成分从属于一个操作，它可以是关于某一操作执行的请求，也可以是某一操作执行的结果，即对操作请求的响应。每个成分利用操作调用标识码（invoke ID）指示与它相关联的操作。标识码仅供成分子层区分并发执行的各个操作，以便对各个操作的执行过程进行监视和管理，它并不表示这是一个什么样的操作。具体操作种类由参数“操作码”指示，这是操作调用请求成分中的一个必备参数，由TC用户给定，其含义取决于具体应用，TCAP并不分析和处理。调用标识码由发起操作请求的成分子层分配，对端回送操作响应成分时，也必须包含该标识码，以指明是哪个操作的执行结果。由于成分是嵌在对话消息中发送的，即成分是从属于对话的，因此不同对话中的成分可以使用同样的调用标识码。这样，通过调用标识码，TCAP可控制大量相同或不同的操作并发执行。

每个成分均包含若干必要的参数，这些参数由具体应用定义和解释。例如，某交换局收到主叫用户的电话号码，经分析该号码需要送往网络数据库翻译以获得被叫的实际选路信息，于是该交换局就发送一个成分操作至数据库请求翻译，成分中的一个参数就是电话号码。数据库完成翻译后，向交换局回送一个成分，对请求做出回答。成分中的一个参数就是主叫局请求的选路信息。两个成分包含同样的调用标识码，交换局成分子层据此确定响应和请求的匹配关系。

成分子层的功能主要完成操作管理、成分差错检测及对话成分分配。成分的差错包括协议差错和响应超时。

（2）事务处理子层

事务处理子层完成本端事务子层用户和远端事务处理子层用户之间通信过程的管理。事务处理子层目前唯一的用户就是成分子层（CSL），因此对于对等CSL用户之间通信的对话与事务是一一对应的。对话是在完成一个应用业务的信令过程时，两个TC用户间双向交换的一系列TCAP消息，消息的开始、结束、先后顺序及消息内容由TC用户控制和解释，事务处理子层对对话的启动、保持和终止进行管理，对对话过程中异常情况进行检测和处理，其协议过程适用于各种应用业务对话。事务处理子层的消息类型如下：

①非结构化对话

Unidirectional（单向消息），TC用户发送不期待回答的成分，没有对话的开始、继续和结束过程，在TCAP中利用单向消息发送。例如，TC用户接收到一个单向消息时，若要报告协议差错，也利用单向消息。

②结构化对话

TC用户指明对话的开始、继续和结束。在两个TC用户间允许存在多个结构化对话，每个对话必须由一个特定的对话标识号标识。用户在发送成分前指明对话的类型：

Begin——起始消息，指示一个对话处理的开始，必然包含本地TSL分配的源端事务标识号，用以标识属于哪一个对话。

Continue——继续消息，TC用户继续一个建立的对话，可全双工交换成分对话证实和继续。第一个后向继续表明对话建立证实并可以继续。Continue消息包含源端事务标识号和目的地事务标识号。

End——结束消息，包含目的地事务标识号。

Abort——放弃消息，包含目的地事务标识号。

（3）TCAP的消息格式和编码

作为SCCP用户数据的TCAP消息，其结构如图3.41所示。

图3.41　TCAP消息结构

TCAP消息的基本组成单位称为信息元（Information Elemental），每个TCAP消息由若干个信息元组成。每个信息元都由三个部分组成：标记用于区别不同类型的信息元，决定内容字段的含义：长度指明内容字段所占的字节数；内容字段则为信息元要传送的信息。内容字段可能只有一个数值，也可能由一个或若干个信息元组成。如果内容字段只是一个数值，则称此信息元为一个本原体（Primitive）；如果内容字段又包含一个或多个内嵌的信息元，则称此信息元为一个复合体（Constructor）。这种嵌套式结构是TCAP消息格式的一个重要特点。这种消息结构非常灵活，用户可以自由利用本原体或复合体构造简单或复杂消息。