通讯系统信令

tips 一下是一些网上搜来的资料 附件有个很详细的文档哈 那可是好东东哦 按照信令的信道来分类 信令可以分为 随路信令和公共信道信令 随路信令 CAS Channel Associated Signaling 信令和话音在同一条话路中传送的信令方 式 目前我国采用的随路信令称为中国 1 号信令系统 公共信道信令 CCS Common Channel Signaling 以时分方式在一条高速数据链路上传送 一群话路的信令的信令方式 通常用于局间 目前我国采用的公共信道信令就是中国 7 号信令 中国 1 号信令 为随路信令 为 30 32 时隙 2048K 局间中继传输方式 Timeslot16 被用来 传递其话音通道的信令 记发器信令为 MFC 多频互控 即用六个频率中的两个组合 成 一组编码 共 15 种前向信令 用四个频率中的两个组合 成一组编码 共 6 种后向信令 前向是指主叫向被叫传送 后向是指被叫向主叫传送 线路信令 a b c d 为 xx11 R2 信 令与中国 1 号信令的区别在于 R2 信令的记发器信令为 DTMF 双音多频 线路信令 a b c d 为 xx01 7 号信令 SS7 是一种公共信道信令 是将呼叫控制信息和其他业务信息通过一张独立的信 令网络传输 由于将信令和话音通道分开 可采用高速数据链路传送信号 因而具有传输 速度快 呼叫建立时间短 信号容量大等特点 SS7 信令的标准化程度比 R2 信令好 但依 然存在标准化兼容的问题 如国内的 SS7 称为中国 7 号信令 在应用上由于需要目的地编 码等信息 作为局间传输时使用广泛 但作为用户端局接入使用时由于目的地编码资源问 题存在 应用上没有 PRI 信令使用灵活 广泛 第 0 时隙用作帧同步信息通道 第 16 时隙 用作公共信令通道 其余 30 时隙用作语音或数据通道 7 号信令的特点是 信令速度快 具有提供大量信令的潜力 具有改变和增加信令的灵活 性 便于开放新业务 在通话时可以随意处理信令 成本低 目前得到广泛应用 CCITT 自 1980 年提出 7 号信令黄皮书 先后多次修正 至 1993 年提出白皮书 中国 7 号信令规范于 1990 年 8 月实施 该规范是以 CCITT 于 1988 年颁布的蓝皮书为参考 制订的 只在电话网中使用 即只采用了消息传递部分 MTP 和电话用户部分 TUP 随路信令和公共信道信令的区别 1 号信令利用 TS16 传送时 每个 TS16 负责传送两个话 路的线路信令 TS16 和话路有着固定的一一对应关系 而 7 号信令利用 TS16 来传送时 只是将组成信令单元的若干个 8 位位组 依次插入 TS16 TS16 并不知道传送的内容 即信 令和话路没有固定关系 只不过利用 TS16 作为传送信令的载体 时传送信令消息的数据链 路 因此 选用哪个时隙做数据链路均可 这也是随路信令和公共信道信令的一个本 质区别 PRI 信令 又称 ISDN 30B D 信令 DSS1 信令 PRA 信令 在北美和日本 ISDNPRI 提供 23B D 信道 总速率达 1 544Mbps 其中 D 信道速率为 64kbps 而在欧洲 澳大利亚等国 家 ISDNPRI 为 30B D 总速率达 2 048Mbps 我国为 30B D 方式 1 号与七号的适用条件 号需要交换机的链路板支持 号需要 支持 首先看资源 然后有个不太恰当的 比喻 和 相当于 和 的差别 可用 7 号就用 7 号 没办法才用 1 号 和 的主要区别是信令通道的区别 前者是随路信令 后者是共路信令 因此后者有很多优势 1 1 号是随路信令 7 号是共路信令 2 1 号 一个 PCM 线路对应 30 个话路 16 时隙中的线路信令与话路是相对应的 用户号 码是带内传送的 由记发器进行收发 7 号系统的信令链路与话路逻辑上是分离的 不管 是线路信令还是号码信息都通过消息传送 3 1 号能传送信令内容较少 7 号信令内容丰富 系统较大 分层 分模块很清楚 两个 差别很大的 比如说接续速度 对新业务的支持等 现在地方上基本都是 7 号了 两者都是局间 信令 不是单方面确定需要使用什么信令的 需要和对端局配合 ISDN PRI 1 号 号 7 号信令的基础知识号信令的基础知识 信令其实就是通信上面用的礼仪 就跟我们见面的时候要握手 再见的时候要说 good bye 一样 这是我们人类沟通的礼仪 通信网也不例外 每个国家的人际沟通礼仪都有自 己的特色 每个历史时期的礼仪也有不同 因此 每个国家的通信网的信令也是不完全相 同的 中国的信令也有自己的特色 在不同的历史时期信令也不同 信令的发展也经过 1 号到 7 号的漫长演进过程 因此 中国 7 号信令是经过多年发展的具有中国特色的高级信 令方式 目前已经得到广泛普及应用 ISDN PRI 信令和 7 号信令一样的 都是共路信令 为什么呢 目前可能会用到的信令确实 有 ISDN PRI 和 7 号信令 都属于共路信令 但是 ISDN PRI 信令无法实现 7 号信令的很多高 级功能 某些交换机厂商 特别是国外的厂商 由于技术无法达到中国 7 号信令的要求 因此频频推荐 ISDN PRI 的信令 完全是商业上的妖魔化操作 信令转换设备可以支持 ISDN PRI PRA 与 7 号信令 1 号信令与 7 号信令 7 号信令与 NGN SIP H323 等信令的转换 7 号信令其实并不神秘 7 号信令只是一种协议 您所看到的 7 号信令卡 与普通的 E1 接 口卡 T1 接口卡并无区别 只是协议的不同 软件而已 而且这些软件并不在接口卡上运 行 而是在 CPU 上面运行的 因此 7 号信令卡仅仅是 E1 接口卡 软件 什么是信令什么是信令 在日常生活中 我们经常打电话 当拿起送受话器 话机便向交换机发出了摘机信息 紧 接着我们就会听到一种连续的 嗡嗡 声 这是交换机发出的 告诉我们可以拨号的信息 当拨通对方后 又会听到 哒 哒 的呼叫对方的声音 这是交换局发出的 告诉我们正 在呼叫对方接电话的信息 这里所说的摘机信息 允许拨号的信息 呼叫对方的回铃信息等等 主要 用于建立双方的通信关系 我们把用以建立 维持 解除通信关系的这类信息称为信令 任何通信网都离不开信令系统 它可以知道终端 交换系统及传输系统协同运行 在指定的终端之间建立临时通信信道 并维护网路本身正常运行 通信网中采取何种信令方式 与交换局采用的控制技术密切相 关 随着交换技术的由步进制 纵横制向程控制发展 信令系统也从随路信令向公共信道 信令发展 我国目前的通信网是数模混合的 所以我国目前的信令系统也处于随路信 令和公共信道信令并存 随路信令逐步向公共信道信令发展的阶段 按照信令的信道来分类 信令可以分为 随路信令和公共信道信令 随路信令 信令和语音在同一条话路中传送的信令方式 目前我国采用的随路信令称为中国 1 号信令系统 公共信道信令 以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路的信令的信令方式 通常 用于局间 目前我国采用的公共信道信令就是中国 7 号信令 广州光桥公司生产的 PCM 设 备 支持 1 号信令和 7 号信令 7 号信令的特点是 信令速度快 具有提供大量信令的潜力 具有改变和增加信令的灵活 性 便于开放新业务 在通话时可以随意处理信令 成本低 目前得到广泛应用 CCITT 自 1980 年提出 7 号信令黄皮书 先后多次修正 至 1993 年提出白皮书 中国的 7 号信令标准于 1990 年 8 月开始实施 是以 CCITT 于 1988 年颁布的蓝皮书为参考 制订的 1990 年的标准只采用了消息传递部分 MTP 和 电话用户部分 TUP 只在电话网中使用 如今已经被新的标准代替了 自 1993 年起 陆续颁布了 20 个关于 7 号信令的标准 一 什么是七号信令系统 1 七号信令的由来 通讯设备之间任何实际应用信息的传送总是伴随着一些控制信息的传递 它们按照既定 的通讯协议工作 将应用信息安全 可靠 高效地传送到目的地 这些信息在计算机网络中 叫做协议控制信息 而在电信网中叫做信令 Signal 英文资料还经常使用 Signalling 信令过程 一词 但大部分中文技术资料只使用 信令 一词 即 信令 既包括 Signal 又包括 Signalling 两重含义 信令按其用途分为用户信令和局间信令两类 前者作用于用户终端设备 如电话机 和 电话局的交换机之间 后者作用于两个用中继线连接的交换机之间 局间信令分随路信令 CAS 和共路信令 CCS 两大类 前者利用局间中继线路传递信令 即用户话音和信令在相同的线路上传递 后者利用单独的通道或线路传递信令 七号信令 系统 Signalling System No 7 简称七号信令或 SS7 是一种局间的数字共路信令 人类自 1878 年第一次使用电话交换机向公众提供电话业务以来就使用了信令 随着电 话交换机从人工交换 机电交换到电子交换的发展 所使用的信令也由一号信令发展到了当 今正在推广的七号信令 一号信令靠人工电话交换机的话务员用振铃发送信令 二号信令采 用拨号脉冲 发送信令 但未付诸使用 三号信令为单音频的带内信令 四号信令为双音频的 带内信令 五号信令利用六个语音频率中的二个频率的组合传送各种信令即带内双音多频信 令 DTMF Dual Tone Multi Frepuency 为了适用数字程控交换机的发展 国际电报电话咨 询委员会 CCITT 于 1968 年提出了六号信令 六号信令为共路信令 报文长度固定 为 28 比特 考虑到数字通讯向 ISDN 综合业务数字网 的发展趋势 CCITT 于 1980 年提出了通用性很强 的七号信令系统 此后 七号信令系统经过多次扩展修改 已形成一个完整的信令体系 七号 信令系统以网络消息方式在信令点之间传送信令 它和国际标准化组织 ISO 的开放系统互联 模型 OSI 模型 有对应的关系 2 为什么要采用七号信令系统 七号信令系统将信令与语音通路分开 采用高速数据链路传送信令 因而具有传送速度 快 呼叫建立时间短 信号容量大 更改与扩容灵活 信令设备投资省 话路利用率高的 特点 七号信令系统虽然来源于电话网 然而它的应用不只限于话路交换 可以说 它最主要 的潜在应用是非话路业务 话路业务智能化以及综合业务数字网 在这些领域内 其它信令 是无能为力的 七号信令系统在电话网上叠加了一个共路信令网 电话网实行电路交换 而共路信令网 实行分组交换 两者互补 使传统电话网的能力得到极大地提高 电话网的局间信令在共路 信令网上传输除了具有速度快 可靠性高 容量大的特点之外 信令网上还可设置数据库服 务器 网络管理监控中心 具有语音识别功能的智能结点等 使高级智能网 AIN 成为现实 另外 七号信令系统还是蜂窝移动通讯网 PCN Personal Communication Network ATM 网以及其它数据讯网的基础 二 七号信令系统的结构 1 共路信令网结构 概念上 七号信令是一种在独立于电信网的网络上运行的信令 这个网络叫做共路信令网或叫 七号信令网 它由多个信令点组成 信令点间一般由 64Kbps 的数字链路连接 典型的信令网 包括 SSP SCP 和 STP 三种信令点 SSP Service Switching Points 是一种能执行多种七号信令应用服务 用户呼叫处理 800 号服 务 他方付费电话等 的程控数字交换机的电话局 其中又将只提供使用七号信令进行用户 呼叫处理的电话局叫做 CCSSO Common Channel Signalling Switching Offices 一般情况下 只 要将现有的程控数字交换机的软件升级并增加一些硬件 就能执行 CCSSO 或 SSP 的功能 然 而这种软件是非常昂贵的 一个 SSP 的软件价格达数百万美元 SCP Service Control Points 是一种能提供数据库服务的特殊信令点 800 号电话 信用卡电话 等许多特殊服务功能都必须借助 SCP 才能实现 SCP 通常是由一个大型多机系统构成的数 据库服务器 每天能处理数百万个数据库查询请求 STP Signallint Transfer Points 是共路信令网的专用设备 它的主要功能是信令中转 信令路由 和全称地址 Globale Title 的翻译 一个 STP 可支持数百条链路 为了提高信令网的可靠性 STP 通常总是成对配置的 共路信令网往往是一个地区性大网 或全国性大网 或国际大网 它结点多 可靠性要求高 管理 维护复杂 为此 网络中必须配置多个网络操作支撑系统 OSS 它与 STP 及 SCP 联接 对它们实 行管理控制 共路信令网一般是层次结构的 下面以美国为例进行说明 从电信经营管理势力范围上 美国 划分为七个区域 Regions 每个区域划分为多个小区 每个小区属一个地方电信公司经营管理 第个区域由贝尔营运公司控制所属地的地方电信公司 与此对应 美国的共路信令网是两级 结构的 图 1 12S10300 GIF 图 1 共路信令网结构 为了网络的可靠性和负载均衡 每个区域内设立 两对 RSTP Regional STP 两个 SCP 每个 SCP 设立两个数据库 数据库 CMSDB Call Management Services Data Base 用于 800 号服 务 数据库 LIDB Line Information Data Base 用于信用卡电话服务 对方付费电话服务和第三 方付费电话服务 两个 SCP 上的两个数据库拷贝完全相同 当一个 SCP 出现故障时 另外一个 SCP 可继续提供服务 一个区域的 RSTP 和其它区域的 RSTP 直接连接 或通过其它长途信令网互联 每个区域内设 立一个信令工程管理中心 SEAC 每个小区设立一个或多个 LSTP Licak STP 所有 LSTP 和 RSTP 连接 每个 LSTP 和小区内所有 SSP 和 CCSSO 连接 电话局和信令网连接的典型的做 法是 汇接局 AT 的程控交换机升级为 AT SSP 端局 CEO 的程控交换机升级 EO CCSSO 并非 所有端局都必须具备 CCSSO 功能 美国仍有近 30 的端局还不具备七号信令功能 2 协议结构 目前 七号信令按功能可划分成六部分 图 2 MTP SCCP TCAP OMAP ISUP 和 MAP 随 着七号信令应用的发展 TCAP 上还将增加其它应用部分 12S10301 GIF 图 2 七号信令系统的协议结构 MTP Message Transfer Part 又分成三级 SDL Signalling Data Link SLF Signaling Link Functions 和 SNF Signalling Network Funtions 第一 级 SDL 的功能对应于 OSI 模型的物理链路层 第二级 SLF 的功能对应于 OSI 模型的数据链 路层 其协议类似于 HDLC 它负责点到点的通讯处理 第三级 SNF 的主要功能是消息的识别和 分配 消息的路由 信令网的业务量管理 路由管理以及链路管理 SCCP Signalling Conection Control Part 是 MTP 第三 级的补充 它与 SNF 合在一起对应于 OSI 模型的网络层 SCCP 的协议功能分为四等 Class0 Class1 Class2 Class3 Class0 和 Class1 执行无联接的网络服务 Class2 和 Class3 执行有联接的网络服务 除联接控制外 SCCP 还执 行全称地址的翻译和端一端路由 TCAP Transaction Capabilities Application Part 为七号信令的应用提供事务处理所需要的支持 它对应于 OSI 模型的应用层 其协议类似于 OSI 的 ROS OMAP Operation Maintenance and Administration Part 的主要功能是网络管理和维护 它类似 于 OSI 的 CMIP 协议 ISUP ISDN User Part 是七号信令中最复杂的一部分 它的主要功能是在两个程控交换机 ISDN 交换机 之间为主叫用户和被叫用户建立话音通路 呼叫建立 话音通路的释放 呼叫释放 线路监视 补充业务处理等 除 ISUP 之外 国际电报电话咨询委员会 CCITT 还定义了 TUP Telephone User Part 和 DUP Data User Part TUP 执行话路交换信令 DUP 执行非话交换 信令 MAP Mobile Applecation Part 的主要功能是支持蜂窝移动通讯 其协议还未完善 不同信令 点包括七号信令的不同部分 STP 只包括 MTP 和 SCCP 两部分 SCP 包括 MTP SCCP TCAP 和基于数据库查询的应用 如 800 号服务 他方付费电话服务等 CCSSO 一般只包括 MTP 和 ISUP 而 SSP 包括七号信令的各个部分 目前 美国有二个标准化组织颁布的七号信令协议受到人们重视 第一是 CCITT 颁布的 Q 系列 协议 第二是美国 Bellcore 通信研究公司颁布的 T 系列协议 它们基本相同 但存在一些重要 差别 另外 Bellcorp 还颁布了大量的 TR 系列技术文档 它们是面向实现的协议 详细具体 是 北美信令网的工业标准 TR 系列不包含 OMAP 对于 SCCP 只使用无联接服务 此外 TR 系列 定义了免费电话 800 号电话 信用卡电话 对方付费电话 第三方付费电话 CLASS 等七 号信令应用的操作规范 这些操作规范在 CCITT 的 Q 系列中均不完善 因此 北美信令的实现 参照了 TR 系列技术文档 三 七号信令的应用 1 话路信令 七号信令的一个最基本应用是替代老的一号到六号信令 用作现代数字程控交换机的局间信 令 控制局间呼叫的接续 和老的局间信令相比 七号信令作局间信号有许多优点 1 信令传 送速度高 呼叫接续时间短 2 信号容量大 一条 64kbps 的链路在理论上可处理几万话路 3 灵活 易于扩充 4 对话路干扰小 话路质量高 5 可传递端 端信令或用户信令 6 可使话路 服务智能化 即使传统的电话业务具备 CLASS 特性 CLASS Customer Local Area Signalling Services 代表一组特殊电话服务特性 这包括自动回叫 自动重叫 用户追踪 主叫名传递 呼叫选择接受等 13 种功能 这些功能或服务特性是用户电话机无法单独提供的 2 800 号服务 据统计 1993 年美国每天处理 8000 万到 1 亿个 800 号电话 年营业额数百亿美元 年增长率 为 15 20 800 号服务是一个巨大的市场 吸引着各个电信公司 是它们最主要的收入之一 所谓 800 号电话是公司企业向客户提供一种特殊的电话号码 该号码的地区码为 800 虚拟地 区码 客户使用这个电话和公司企业通话时的费用由公司支付 打电话的客户免费 800 号 电话号是一个虚拟的逻辑电话号 一个公司可能拥有许多的实际电话号码 但 800 号电话只有 一个 客户可能在任何地方拨这个号码要求与该公司某个职能部门通话 这就存在一个将 800 电话转变成实际电话号的过程 这个过程的实现依赖于信令网的 SCP 3 他方付费电话 他方付费电话 ABS Alternate Billing Service 有三种形式 第一种形式是信用卡电话 它不同于 我国目前流行的磁卡电话 英文中 磁卡电话叫做 debet card call 第二种形式是被叫付费电话 collect billing call 或 collect call 第三种形式是第三方付费电话 third number billing call 在 共路信令网建立之前 他方付费电话依赖电话局操作员才能实现 有了共路信令网 他方付费 电话基本自动化 方便而高效 4 高级智能网 AIN 高级智能网 在共路信令网中引入了两种新的结点 Adjunct 和 IP Adjunct 的功能类似于 SCP 它 直接和具有 SSP 功能的程控交换机联接 向它们提供直接快速的数据库服务和呼叫处理的平 台功能 电话局的管理员 甚至用户 可以利用平台功能为自己的交换机设计电话服务特性 当然 程控交换机的软件也必须升级为 AIN 软件 在 AIN 交换机中 一个用户电话处理过程分 为许多阶段 每个阶段后定义一个触发检查点 AIN 交换机软件在每个检查点检测交换机产生 的事件 电话的呼叫处理由 AIN 交换机和 Adjunct 共同完成 传统的呼叫处理完全在交换机 中完成 AIN 进行一般性处理 在检查点检测一个事件时 将处理递交 Adjunct 完成 Adjunct 所做的工作可以由管理员利用平台功能进设计 以便获得不同电话服务特性 IP Intelligent Peripherals 为一种网络智能设备 它直接和 AIN 交换机联接 其主要功能是语音识别 如果网 络管理员在某个断点处定义了 语音识别 特性 那么用户可以用语音输入被叫电话号码 此时 AIN 交换机必须将语音号码送往 IP 翻译成数字号码后再进行后续呼叫处理 5 蜂窝移动通讯系统 蜂窝移动通讯系统需要在共路信令网中增加至少三种结点 MSC HLR 和 VLR 蜂窝移动通 讯系统将一个通讯区域分成许多 CELL 每个 CELL 内设立一个 MSC Mobile Switching Center 负责 CELL 内无线用户的通讯 MSC 是一个使用七号信令的无线交换机 它包括七号信令中 的 MTP SCCP TCAP 和 MAP 在蜂窝移动通讯系统中 每个无线用户必须在数据库 HLR HomeLocation Register 和 VLR Visitor Lolcation Register 中登记 蜂窝移动通讯系统包括 许多七号信令过程 其中最重要的二个信令过程是 Registration 和 Intersystem Handoff Intersystem Handback Register 是移动用户自动在 VLR 注册的过程 当一个移动用 户跨越两个 CELL 的边界时 通讯的处理由一个 MSC 交付到另个一个