兰大信息_第08章 信令系统

第1页,第八章信令系统,8.1信令系统基本概念8.2用户线信令8.3中国1号信令系统8.4No.7公共信道信令系统,第2页,8.1信令系统基本概念,在电话自动接续的过程中，为使用户终端设备和各种程控交换设备能够相互配合协调运行，必须有一套完整、一致的信令系统。所谓信令，就是在交换设备之间或交换设备和用户设备之间传送的一种控制信号，它可以指导终端、交换系统及传输系统协同工作，在指定的用户终端之间建立或拆除临时通信信道，并维护通信网本身的正常运行。信令系统就是通信网中各种交换设备互联互通的公共语言，各交换机所使用的信令必须统一一致，必须遵守所在通信网所使用信令系统的规约。一、信令传送举例以一个市内通话为例，说明在通话的各阶段需要传送的信令情况，假设主被叫用户分别连接在两个不同的交换机上。,第3页,一、信令传送举例,第4页,一、信令传送举例,用户摘机，摘机信号送到发端交换机；发端交换机收到摘机信号后，进行去话分析，向主叫送拨号音；主叫拨号，将被叫号码发送给发端交换机；发端交换机分析被叫号码，进行号码预译，选择出局路由及中继线，并在选好的中继线上发送“占用”信令，通知终端交换机该中继线被占用，做好收号准备；终端交换机收到“占用”信令后，将该中继线接至收号设备，并向发端局发送“占用证实”信令，通知发端局发送被叫号码；发端局收到“占用证实”后，通过刚才占用的中继线上的话路向终端局发送被叫号码；终端局收号后，首先进行号码分析，找到被叫后，在再进行,第5页,一、信令传送举例,来话分析，当发现被叫空闲时，就向发端局发“证实”信令，告知被叫状态，同时向被叫振铃，向主叫送回铃音；当被叫摘机应答后，终端局收到摘机信号，就像发端局回送“应答”信令，并启动计费；用户双方进入通话状态，线路上传送话音信号；如果被叫先挂机，终端局向发端局发送“后向拆线”信令，告知发端局被叫挂机；发端局收到后向主叫送忙音，提示主叫挂机；当主叫挂机后，发端局向终端局发“前向拆线”信令；终端局收到后，释放本端话路和中继设备，同时向发端局发送“拆线证实”信令；发端局收到后，将本端占用的相关话路和设备释放，该中继线重新变为空闲状态，本次呼叫结束。,第6页,二、信令分类,随着通信网中交换技术的发展，信令系统也从直流信令（DC）、多频记发器信令（MFC）发展到公共信道信令系统（CCS），信令的表示方式也越来越复杂，种类也越来越多。从各种不同的角度，信令可以分为以下几种类型：1.按信令的工作区域分：,用户信令：是用户设备和交换机之间传送的信令，在用户线上传输。用户线信令主要包括反映用户话机摘挂机状态的监视信令，和反映被叫用户地址的电话号码，另外还有各种信号音和铃流信号。局间信令：是交换机之间传送的信令，在交换机间的中继线上传输，用来控制呼叫接续和拆线。包括线路信令、路由信令和管理信令三种。由于用户线和局间中继线的成本和利用率都不同，因此用户,第7页,2.按信令的功能分,线信令和局间信令的数量、种类和传输方式都有所不同，一般用户线信令少而简单，局间信令多而复杂。2.按信令的功能分：,监视信令：用来监视用户线或中继线状态的变化，发现用户摘挂机信号，或中继线上话路的占用或空闲状态的改变。中继线上的监视信令一般称作线路信令。选择信令：或称作地址信令、路由信令，用在呼叫建立阶段，主要用来传送主被叫号码或地址信号(接续方向），除此之外还包括使交换顺利进行的各种信号，如：请发码信号，号码收到信号，请求发数字信号，证实信号等。管理信令：具有操作功能，用于通信网的管理和维护，如：检测和传送网络拥塞信息，提供呼叫计费信息，提供远距离维护信息，表示设备的可用状态等。,第8页,3.按信令的传送信道分,3.按信令的传送信道分：（专指局间信令的传送方式）,随路信令（CAS:ChannelAssociatedSignalling)随路信令方式是一种在接续的话路中传递各种信令，或在与话路有固定联系的信令通路中传送信令的方式。如：当中继线是数字中继线时，往往在TS16中传送反映各话路使用状态的“线路信令”；当中继线是模拟实线时，话音和“路由信令”还有“线路信令”全都在同一条中继线上传送；当传送“路由信令”（被叫电话号码）时，因为路由信令发出后才能发送话音，所以路由信令可以直接在用户话音通路中传送。优缺点：技术简单，但往往因为受到话路的影响，信令传送速度较慢，信息容量有限，传送与呼叫无关的信令能力有限。,第9页,随路信令系统示意图,第10页,3.按信令的传送信道分,公共信道信令（CCS:CommonChannelSignalling)公共信道信令方式是在一条专用的公共信道中传送信令信号的方式，这条公共信道与所有的话路都不相关，是一条独立的信令信道。它采用统计时分复用的方法来传送所有话路的信令，速度快，适应性好。优缺点：技术复杂，信令传输速度快，容量大，具有改变或增加信令的灵活性，便于开放新业务。,第11页,4.其它分类,带内信令与带外信令：带内信令是在话音频带（3003400Hz）内选定一个或多个频率作为传送信令的信号。优点是可以利用整个话音频带，并可以使用多个频率，组合成多频编码信号，使传送的信令容量更大，速度快，自检能力强。缺点是易受话音信号干扰，且在通话时不能使用。带外信令是在载波电路中两个话音频带之间的间隙中选定某个频率作为传送信令的信号。因为带间间隔都比较窄，所以带外信令一般都是单频信号。带外信令是和话路分开的，优点是不需增加防话音干扰的保护措施，可以在通话期间传送信令，并可利用它增加信令的功能。缺点是可利用的频带很窄，一般采用单频信号，不能作到快速和自检。,第12页,4.其它分类,模拟信令和数字信令模拟信令是用模拟信号来传送的信令，数字信令是将信令按数字方式编码进行传送的信令。例如：直流监视信令就是一种模拟信令：“摘机”表示为用户线上有电流，“挂机”表示为用户线上无电流。某些数字用户终端的“挂机”信令就是ASCII字符集的回车符00001101；另外，No.7信令系统中的所有信令都是数字信令。前向信令和后向信令由主叫端向被叫端传送的信令称作前向信令信号。在交换局之间是从发端局的记发器或出中继器发送，由终端局的记发器或入中继器接收的信号。,第13页,三、信令方式,反之，由被叫端向主叫端传送的信令称为后向信令信号。三、信令方式信令在传送过程中所要遵守的规约和规定就是信令方式。包括信令的结构形式，信令在多段路由上的传送方式和控制方式。1.信令的结构形式分为未经编码信令和经编码信令。,未经编码的几种信令：脉冲幅度：以脉冲幅度的大小作为区分不同信令的标志。由于脉冲幅度在传输时容易衰减变形，所以往往难以用脉冲幅度来区分不同信令。一般只用有电流脉冲或没脉冲作为区分标志。例如摘机信号就是用电流的有无来判断的。,第14页,1.结构形式,脉冲的持续时间：以电流脉冲持续时间的长短作为区分不同信令的标志。特点是传输稳定，但速度慢，如果选用的信令持续的时间等级太多，就会使信令设备过于复杂化，所以实用上一般只采用短脉冲或长脉冲两个信号。例如：拍簧和挂机信号就是这样表示的，拍簧要求电流负脉冲的持续时间是100ms2s，挂机信号要求电流负脉冲的持续时间大于2s。脉冲数量：将脉冲数量的多少作为区分不同信令的标志。要求每一个脉冲有足够的持续时间，脉冲间有足够的间隔，组成的信令就可以稳定传输。可以传输任意数量的脉冲，但是传输速度较慢。例如，脉冲号盘话机拨出的号码都是用负脉冲的数量来表示的。脉冲在时间轴上的位置：规定一个时间的起始点，根据脉冲在时间轴上的位置来区分信令，要求信令收发设备必须同步工作。,第15页,1.结构形式,频率：用不同频率代表不同的信令信号。未经编码的信令特点：速度慢，信息量少，信令设备复杂。常见的几种编码信令：起止式单频二进制编码信令：这种信令是由一个起始单元（有单频电流信号）、一个停止单元（无电流信号）和四个信号单元组成的，每个信号单元可以有单频信号或无信号。四个信号单元一共可以表示16种不同的信令信号。为了在长途电路中传送，采用的信号频率为音频，每个信号单元的持续时间为50ms，在传送时，为了区分信号单元的开始与结束，必须要有定时装置。双频二进制编码信令：这种信令由四个电码信号单元组成，没有起止单元，每个单元传送两个频率中的一个(f1,f2)，各单元间被一静止间隔分开（无电流），每个信号单元持续时,第16页,1.结构形式,间是357ms，静止间隔的持续时间也是357ms。多频编码信令：这种编码形式是采用多个不同的音频信号的组合来表示不同的信令。常用的多频信号是采用六中取二的形式，一共可以表示15中不同信令。多频编码信号的优点是：自检能力强；可靠性高，采用互控方式传送；传送速度快，每个信令传送时间只需要3050ms。数字型线路信令：它是使用4位二进制编码表示线路状态的信令。当局间传输使用数字PCM时，在随路信令系统中应使用数字型线路信令。中国1号信令系统的数字型线路信令就是基于30/32路PCM系统的。其中的30个时隙用来作为话路传话音，剩下的TS0作帧同步用，TS16用来传数字线路信令，每一帧的TS16只能传控制2路话路的线路信令，15个帧的TS16才能传输控制30路话路的线路信令。具体编码含义请查阅课本第46页。信令单元（SU）：它是No.7信令系统中使用的信令编码方式。每个信令都由若干字节编码表示，封装成一个小分组在专用的信令链路中传送。,第17页,编码信号电码表,第18页,2.信令的传送方式,一个呼叫的建立，有时要经过很多个汇接局或长话局的转接才能接通，这时整个路由是由多端组成的，信令的传送方式往往有多种形式。多用于呼叫建立时被叫号码的传送过程。1）端到端的传送方式端到端的信令传送方式特点是发端局仅向中间转接局发送收端局号（或长途号），转接局只是根据收到的局号（或长途号）接通到下一站的信号路由，然后就退出传输，由发端局直接跟下一站的交换局继续传送号码，如果下一交换局仍然是中间转接局而不是收端局，发端局就仍然只发送被叫局号（或长途号），如此反复，直到接通最后的收端局，这时发端局才把被叫号码中的用户号码发送给收端局，供收端局找出被叫。在这里，每个转接局只接收用以选择下一站路由的号码，接通下一站路由后就退出，并不向下一转接局发送任何号码。,第19页,2.信令的传送方式,端到端方式的特点：速度快，拨号后用户等待时间短，但适应性较差，要求在多段路由上信令的传输类型必须相同，所以在优质电路上传送时可以采用端到端的方式。,第20页,2.信令的传送方式,2）逐段转发的传送方式每个转接局收到号码后，进行识别，并加以矫正后发至下一个交换局，所以称之为“逐段识别，校正后转发”方式，简称“逐段转发”。一般线路或劣质电路都采用这种方式传送号码。,逐段转发方式的特点：信令传输速度慢，接续时间较长，但是对线路的要求低，信令的传送在多段路由上可为多种形式，各局相互依赖较小。,第21页,3.信令传送的控制方式,在实际的长途接续中，常将两种方式结合使用，就是混合方式。在优质电路上使用端到端方式，在劣质电路上使用逐段转发方式，灵活利用各种转送方式的优点。3.信令传送的控制方式信令传送的控制方式是指信令收发过程中收发双方的配合方式。包括三种方式：（1）非互控方式即发送端不断将需要发送的连续或脉冲信令发向收端，而不管收端是否收到。这种方式设备简单，但是可靠性差。（2）半互控方式发端每发送一个或一组脉冲信令后，必须等待收到收端回送的接收正常的证实信令后，才能接着发下一个信令。,第22页,3.信令传送的控制方式,由发端发向收端的信令叫做“前向信令”，由收端发向发端的信令叫做“后向信令”，半互控方式就是前向信令受后向信令的控制。（3）全互控方式每个信令的发送都要分成4个节拍：发端发前向信令；收端收到前向信令后向发端发后向证实信令；发端收到证实信令后停发前向信令；收端发现发端停发前向信令后也停发后向证实信令。这种方式的抗干扰能力是最强的，可靠性也是最好的。但是发送接收设备复杂，传送速度慢。,第23页,信令传送的控制方式示意图,第24页,8.2用户线信令,用户线信令分普通电话终端信令（模拟用户线信令）和数字终端信令（数字用户线信令），数字终端一般是指ISDN用户终端，数字用户线信令也就是ISDN用户网络接口通路协议LAPD。在这里我们主要介绍普通电话终端信令。按功能区分有三种：1.监视信令用来反映用户摘挂机状态，以用户环路的通断，直流电流的有无来表示。摘机：用户环路由断变通，用户线上有直流电流1850mA，表示用户发出呼叫或正在通话（占用）；挂机：用户环路由通变断，用户线上无直流电流。表示用户挂机，处于空闲状态。需要注意的是，具体是什么意义的信令，还要结合当前的,第25页,2.地址信令,稳定状态来判断。例如：在空闲状态下用户环路由断变通，则认为是摘机信令；若是在振铃状态下用户环路由断变通，则认为是被叫摘机应答信令。2.地址信令用户线上的地址信令就是主叫拨出的被叫号码，或是各种特种服务的业务码。一般号码有两种表示方法：直流脉冲信号（Pulse）号盘话机或脉冲按键式话机通过控制用户环路电流断续来产生脉冲，用直流脉冲的个数来表示不同的数字。要求脉冲的速度：为每秒816个脉冲；脉冲断续比：为1：13：1，典型数值是：断66ms，续33ms；脉冲串间隔：用以区分两位号码，要求大于300ms。,第26页,2.地址信令,这样，主叫发号时间比较长，一般每拨一位数字平均500ms，加上号间间隔，发10个数字需要7s。双音多频信号（DTMF：DualToneMulti-Frequency）用一对音频信号来表示每一个数字，每个数字的持续时间3040ms，数字间隔时间为40ms，每秒可发送12个数字，要求频偏不应超过1.8。,第27页,3.铃流和信号音,铃流和信号音是交换机向用户话机发送的信号，用来提示用户接续状态。铃流是25Hz交流信号，5s断续，即1s续，4s断。信号音是450Hz或950Hz的正弦信号，根据断续的不同型式表示不同含义：拨号音：促请主叫用户输入被叫话机号码。为450Hz的连续信号。忙音：通知主叫用户被叫用户忙，或本次接续无空闲的链路。为450Hz断续信号，0.35s续，0.35s断。回铃音：提示主叫用户被叫用户正处于振铃状态。为450Hz的断续信号，1s续，4s断。空号音：表示被叫号码为空号或受限号码。为450Hz的断续,第28页,3.铃流和信号音,信号，采用1.4s不等间隔断续，即重复三次0.1s续，0.1s断，之后接着是0.4s续，0.4s断。然后重复0.1s断续长途通知音：用以通知正在进行市内通话的用户有长途电话打进。为450Hz断续信号，采用1.2s不等间隔断续，即0.2s续，0.2s断，0.2s续，0.6s断，然后循环。催挂音：用于催促久不挂机的用户挂机。为950Hz的连续音频信号，响度变化分为5级，由低逐渐升高，然后循环。下面给出普通电话终端信令波形举例：,第29页,8.3中国1号信令系统,中国1号信令系统是一种局间信令。局间信令是两个交换机之间传送的控制信号，因为在中继线上传送，所以通常又称为中继线信令。中国1号信令系统按功能分，有线路信令，记发器信令和管理信令三种。线路信令又称为监视信令，包括示闲、占用、应答、拆线等信令，用来监视和表示中继线的呼叫状态，控制整个接续的进行。由于中继线的占用和释放等状态是随机出现的，因此在整个呼叫接续期间都要传送线路信令，而且即使在空闲状态也要传送线路信令。当需要通过多个交换机实现接续时，线路信令一般采用逐段转发的传送方式。记发器信令就是前边所说的选择信令，主要用来在局间中继线上传送被叫或主叫的电话号码，供交换机选择路由和被叫，,第30页,一、线路信令,或者用于分析主叫数据。由于记发器信令仅在通话之前传送，故可以使用话音通道来传送记发器信令，常用话音频带内的多个音频信号（3003400Hz）的组合来对记发器信令编码，所以它属于一种带内信令。因为这种选择信令是由“记发器”来接受或发送的，所以称作记发器信令，通常又把记发器信令称作多频互控信令。我国规定的随路信令方式称作中国1号信令方式，目前主要在国内长途网和市话网中的局间中继线上使用。一、线路信令中国1号线路信令主要有直流线路信令、带内单频线路信令和数字线路信令三种。他们主要是结构和表示方法不同。在学习线路信令的时候有两点需要注意：,第31页,一、线路信令,各信令含义说明：话路占用：当发端局收到被叫号码后，通过被叫号码局号或长途号的预译，就可以确定下一站的路由，同时选择并占用一条空闲的话路（可以使一条空闲的模拟中继线，或是数字PCM中继线上的一个空闲时隙），同时通过向收端局发送“占用”信令，告知收端局前向通路占用的是哪一个话路，使被叫局相应中继设备由空闲状态变为占用状态。占用证实：当收端局收到主叫局发来的“占用”信令后，知道将有一个呼叫需要处理，这时，收端局就将相应的入局中继设备由空闲状态变为占用状态，同时选择并占用一条反向的空闲话路，并通过向发端局发送“占用证实”信令，告知发端局后向通路占用的是哪一个话路，从而建立其到下一站的双向话路，同时对“占用”信令做一个证实。,（1）不管线路信令的结构和表示方法有什么不同，他们都要完成基本的控制功能，他们是：话路占用，占用证实，被叫应答，前向拆线，后向拆线，拆线证实（或称作释放监护）,第32页,一、线路信令,被叫应答：当被叫用户听到振铃摘机应答时，由被叫所在的收端局向发端局逐段转发的后向“应答”信令，告诉发端局被叫已经摘机，可以进入通话阶段了，同时停止向主叫发送的回铃音信号。发端局收到后就接通所有预先占用的话路，投入到通话阶段。前向拆线：由发端局中继设备向收端局中继设备发送的前向信号，收端局收到后，就引起后向拆线动作，释放本局占用的公共设备。在主叫控制的复原方式下，前向拆线由主叫挂机引起；在互不控制或被叫控制的复原方式下，前向拆线由被叫局发来的后向拆线信令引起。后向拆线：当被叫挂机后，由被叫局向主叫局逐段转发的后向信令，告诉发端局被叫挂机。主叫局收到后，就向主叫用户送忙音。拆线证实（或释放监护）：当被叫局收到前向拆线信令后，就释放本端中继设备，并向主叫局发送“拆线证实”信令，告诉主叫局被叫局一侧占用的设备已经释放，同时对前向拆线信令进行证实。只有当主叫局收到该信号后，主叫局的去话设备才能全部释放复原为空闲状态。,（2）线路信令含义的解释需要根据当前线路上信号的变化、传输方向和前一个状态来解释。,第33页,1.直流线路信令,当局间传输线采用模拟实线（双绞线缆，未采用时分复用或频分复用技术）时，一路中继线上传送一对用户的模拟话音，这时，局间中继线上多采用直流线路信令来表示中继线状态。注意，中继线同时用来传送（3003400Hz）的话音和直流线路信令。多用于纵横制交换机。直流线路信令方式是以局间中继线a、b线上的直流电位变化来表示各种不同的接续状态和控制信令。线路上的直流变化有四种情况：（参考课本p244图8-17）“高阻”：线路经过9000电阻接地；“”：经800电阻接负电源（60v）；“”：经800电阻接地；“0”：断路。,第34页,1.直流线路信令,直流线路信令一共有19种方式（称作DC(1)DC(19)），分别用于不同类型交换局之间的配合。例如，DC(1)适用于纵横制交换局间，程控与纵横制局间，数字程控和纵横制本地局至特种业务台的信令配合。下表是DC(1)型直流线路信令的配合方式。复原方式是指在挂机后系统拆线复原时，应该由谁来控制进行。“主叫控制的复原”是指只有在主叫用户挂机后，系统才能进行拆线复原处理。即使被叫先挂机，也不能马上拆线，也得等到主叫挂机后才能拆线复原。同样“被叫控制的复原”是指只有在被叫用户挂机后，系统才能进行拆线复原处理。“互不控制的复原”是指只要主叫或被叫任意一方先挂机，系统就会立即进行拆线复原处理，而不管另一方是否挂机。,第35页,DC(1)型直流线路信令的配合方式,第36页,2.带内单频脉冲线路信令,带内单频脉冲线路信令用于频分复用的传输系统中。带内线路信令所选择的频率应该是话音信号中功率最小的频率，由于在高频段话音能量分部较少，所以一般选在2000Hz以上，同时为了避免高频衰减，带内单频脉冲线路信令采用2600Hz的信号，再配合不同的脉冲时间持续长短来表示不同的信令信号。其结构有：短脉冲信号（持续时间为150ms），长脉冲信号（持续时间为600ms），以及连续信号三种。发送两个信号的间隔时间为150ms或300ms。带内单频脉冲线路信令分为前向信令和后向信令，具体编码如下（请参考课本p245）。,第37页,带内单频脉冲线路信令,第38页,2.带内单频脉冲线路信令,各信令含义说明：占用信令：是去话局中继设备向来话局中继设备发送的一种前向信令，使来话中继设备由空闲状态变为占用状态。拆线信令：由去话局中继设备向来话局中继设备发送的前向信号，来话局收到后，就释放占用的设备引起后向拆线动作。相当于前向拆线信令。重复拆线信令：当去话中继设备发出拆线信号35s内，如果收不到来话局发回来的释放监护信令，就发送重复拆线信令。应答信令：当被叫用户听到振铃摘机应答时，由被叫所在的终端局向发端局逐段转发的后向信号，告诉发端局被叫已经摘机，可以进入通话阶段了。,第39页,2.带内单频脉冲线路信令,挂机信令：当被叫挂机后，由终端局向发端局逐段转发的后向信令，告诉发端局被叫挂机。相当于后向拆线信令。释放监护信令：来话局收到前向拆线信令后，释放本端中继设备，并向发端局发送释放监护信令，告诉发端局终端局一侧占用的设备已经释放，同时对前向拆线信令进行证实。只有当发端局收到该信号后，发端局的去话设备才能全部释放复原为空闲状态。相当于拆线证实信令。闭塞信令：当本局来话中继设备有故障时，维护人员按下闭塞键后发出的后向信令。以使有故障的设备不被去话中继设备占用。再振铃信令：这是在半自动接续中前向发送的话务员信号。当话务员与被叫用户建立接续并且被叫应答后，若被叫挂机而话务员仍然需要呼叫该用户时，就发送再振铃信号。或者,第40页,2.带内单频脉冲线路信令,当长途接续时，话务员遇到被叫用户“市话忙”需要强拆，且征得被叫用户同意后，发送强拆信号，此信号每次至少送出三个150ms的脉冲，脉冲间隔为150ms。回振铃信令：是后向发送的话务员信号，只在话务员通过接入中继线回叫主叫用户时使用。（呼叫等待时用）请发码：是本端长话局收到对端局长话中继器占用信号后发送的后向证实信号，表示话务员可以进行发码操作。相当于占用证实信令。首位号码证实信号：是本端长话局收到对端话务员发送的第一位号码的后向证实信号，表示话务员可以发送余下的各位号码。被叫用户到达信号：表示对端局向本端长话局发起的呼叫已经到达被叫用户。,第41页,2.带内单频脉冲线路信令,注意，这些信令中有些使用了同一结构的脉冲信号结构，线路信令含义的解释需要根据当前线路上信号的变化、传输方向和前一个状态来解释。比如：占用信令和应答信令都是150ms单脉冲，但是传输方向不同，占用信令是前向发送的，而应答信令是后向发送的；释放监护信令和请发码信令都是600ms后向信令，但是他们发送的时机不同，请发码信令是在收到占用信令之后发送，而释放监护信令是在收到前向拆线信令之后发送。,第42页,3.数字型线路信令,当局间中继线采用PCM传输方式时，我国采用30/32路PCM系统，线路信令是由TS16时隙按复帧传送的。由于线路信令与话路之间有一一对应的关系，所以数字线路信令属于随路信令。同样，直流线路信令和带内单频信令因为信令和话音都在同一条线路上传送，所以也属于随路信令。其中每一路话路的两个方向各有abcd四位码可供传输信令码。由于目前电话网的线路信令容量不大，只需要用abc三位就够用了，afbfcf为前向信号，abbbcb为后向信号，其含义为：,af表示发话局对中继的占用状态af0，中继占用（即主叫摘机）；af1，中继释放（即主叫挂机）；bf表示中继故障状态bf0，正常；bf1，故障；,第43页,3.数字型线路信令,cf表示话务员再振铃或强拆cf0，话务员再振铃或进行强拆操作；cf1，话务员未进行再振铃或进行强拆操作；ab表示被叫用户摘挂机状态ab0，被叫摘机（即被叫应答）；ab1，被叫挂机（即后向请求拆线）；bb表示受话局对中继的占用状态bb0，示闲状态；bb1，占用或闭塞状态；cb表示话务员回振铃cb0，话务员进行再振铃操作；cb1，话务员未进行再振铃操作；,第44页,3.数字型线路信令,其中，c比特只用于长途半自动接续，对于市内全自动接续只需要用到ab两个比特。数字线路信令共有13种标志方式，即数标方式(1)至数标方式(13)（DL(1)DL(13)），分别用于不同交换机间不同中继电路的配合。例如：DL(1)适用于本地局间全自动中继电路间的配合；DL(2)适用于程控本地局至程控长话局全自动去话接续；DL(6)适用于支局或用户交换机与端局间进行信令配合。,第45页,数字型线路信令DL(1),第46页,PCM30/32路系统帧结构,第47页,4.局间中继接口配合方式,在电话网中，由于同时存在数字交换机和模拟交换机，他们传送话音和线路信令的方法都不同，所以就必须进行接口配合，以便进行话音和线路信令的转换。如果采用PCM数字中继线，则需要在模拟交换机一侧加接信令转换设备。一般有两种接口配合方式：a、b线接口配合方式和E、M线接口配合方式。（请参考课本p160）（1）a、b线接口配合方式a、b线接口配合方式是指模拟交换局的中继器与PCM系统中的信令转换设备之间的信号传送采用a、b线连接方式。特点是：不需改动原有设备，只需增加信令转换设备，便于实现。但是设备复杂，价格较贵。（2）E、M线接口配合方式E、M线接口配合方式是指模拟交换局的中继器与PCM系统中的信令转换设备之间的信号传送采用E、M线接口的方式。EM接口是将线路信令通过额外的EM线来传送，E表示接收信号线，M表示发送信号线。这种方式将话音通道和信令通道分开传送。,第48页,4.局间中继接口配合方式,EM接口的优点是节省PCM设备投资，电路调度方便，但是模拟交换机中的中继器都要进行改造，必须增加配合EM接口的中继设备。,第49页,局间线路信令传送示意图,说明：主叫局到被叫局话音占用TS2时隙；被叫局到主叫局话音占用TS3时隙。复原方式采用互不控制方式。图中中继线上的线路信令都用黑字表示,第50页,二、记发器信令,1.基本概念局间记发器信令是用来完成电话自动接续的控制信号，主要用来传输选择路由所需的地址信号（主被叫号码）。与线路信令不同的是，记发器信令只需在用户通话之前传送，因而可以占用话音通路并充分利用整个话音频带来传递记发器信令。一般采用多个音频信号两两组合的方式来表示不同含义的记发器信令，是一种多频编码的信令。根据中继线路信号质量的好坏，记发器信令一般采用端到端或逐段转发的方式来传送信令，同时为了提高传输的可靠性，采用全互控方式来发送信令，每一个前向信令必须用一个后向信令配合发送。,第51页,2.信令编码,多频记发器信令分前向信令和后向信令两种，前向信令采用六中取二的编码方式，共可以表示15种不同的信令；后向信令采用四中取二的编码方式，共可以表示6中不同的信令。,第52页,3.信令含义,多频互控（MFC）记发器信令是一种全互控信令，它的前向信令分为组信令和组信令，后向信令分为A组信令和B组信令。前向组和后向A组信令配合使用，构成互控关系；前向组和后向B组信令配合使用，构成互控关系。,第53页,3.信令含义,前向组信号主要代表数字信息等，前向组信号代表发端业务类别；后向A组信号用来控制前向组数字信息的发码位次并对其进行证实，后向B组信号表示被叫用户状态，作为前向组的互控信息。相同的频率组合在接续的不同阶段代表不同含义。具体编码及含义请参考课本p248250。（1）前向组信令前向组信令由接续控制信号和数字信号组成，包括数字信号、KA、KC、KE四部分。数字信号前向组信令的“110”号编号代表1、2、9、0十个数字，用来表示电话号码。此外，发端市话局向发端长话局发送的编码“15”表示主叫号码发送结束。,第54页,3.信令含义,KA信号（编号：115）KA信号是发端市话局向发端长话局前向发送的主叫用户类别信息，并提供本次接续的计费种类（立即、定期、免费）和用户等级（普通、优先）信息。例如：KA：1定期，2立即，5普通免费，10优先免费。KC信号（编号：1115）是长话局前向发送的接续控制信令，具有保证优先用户通话，控制卫星电路段数，完成指定呼叫和测试呼叫的功能。KE信号（编号：1115）是终端长话局及市话局间前向发送的控制信号，目前只有编号“13”表示测试呼叫。,第55页,3.信令含义,（2）后向A组信令后向A组信令是前向组信令的互控信令，起控制和证实前向组信令的作用。A1，A2，A6（后向编号1、2、6）：在交换机间发送主被叫号码时，具有发码位次控制作用。A1表示请求主叫局继续发下一位号码，A2表示请求主叫局由第一位号码发起，A6表示接收到的被叫号码齐全，请求主叫局发送KA（主叫类别和计费信息）和主叫用户号码。A4，A5（后向编号4，5）：提供未到达被叫用户的原因。A4表示网络拥塞或者网络忙，A5表示所拨被叫号码为空号。A3（后向编号3）：转至后向B组信令的控制信号。当主叫局收到A3信令时，主叫局以后发送的信令就变成前向组信令，同时被叫局发回的信令就变成后向B组信令。,第56页,3.信令含义,（3）前向组信令（KD）KD信令是表示发端业务性质的信令，编号16，例如KD=2表示长途全自动呼叫，KD=3表示市内呼叫。（4）后向B组信令（KB）KB信令用来表示被叫用户状态，它是控制接续及证实前向组信号的后向信令。KB是在收到前向信号KD以后才发出的。4.局间记发器信令发送顺序举例（1）市内呼叫的接续过程被叫号码为8912778，从主叫局到被叫局需要经过两个汇接局中转，且信令传送方式采用端到端方式。（2）长途全自动呼叫的接续过程主叫号码为234567，被叫号码为025865432，信令的传送方式采用端到端方式。注：发端市话局需要向发端长话局同时发送被叫和主叫的号码。,第57页,市内呼叫的接续过程,第58页,长途全自动呼叫的接续过程,接下页,第59页,长途全自动呼叫的接续过程,注意：由于收端长话局发送后向A3信号的时候，已经无法构成互控关系了，因为收端长话局是转发收端市话局发送的A3信号，并不是因为收端长话局接收到了前向信令，所以他不能发送连续的A3信号，而要发送可以自己停止的的A3脉冲信号A3P信号，A3P信号的作用与A3是一样的，仍然是转至后向B组信令的控制信号，只不过A3P是脉冲信号（15030ms）而A3是连续信号（无法自己停止）。,续上页,第60页,8.4No.7公共信道信令系统,一、共路信令的特点随着通信系统的发展，随路信令系统暴露出越来越多的缺点，无法适应新的业务要求，必须有一种效率更高的信令系统来取代随路信令系统的地位。随路信令的缺陷（1）TS16信道利用率低TS16固定用于传送30个话路的数字线路信令，而线路信令只在呼叫建立和释放阶段才需要传送，通话其间用户线状态不发生变化，也就没有线路状态信息需要发送，虽然TS16一直在传送线路信令，但是在大部分时间内，TS16没有传送有效的线路状态信息，TS16的传输能力是被浪费了，效率很低。例如，设中继平均话务量为0.7erl，每次呼叫平均时长为,第61页,一、共路信令的特点,60s，每个呼叫需要双向传送6个线路信令，每个线路信令占用4bit，则30个话路的线路信令占用的信道容量为：4bit62300.7604.2bit/s一个TS16的信道容量为64kbit/s，因此信道的利用率仅为：4.2640001000.00656（2）记发器信令传送速度低。虽然传输通道是64Kbit/s的数字话音通道，但是在其上传输的记发器信令却是多频模拟信号，交换机的记发器必须接收一定数量（m个）的PCM抽样值才能识别一个多频信号，以典型值m=96计算，则识别一个多频信号需要的时间为125us96=12ms，在多频互控方式中，发送一位数字需要4个节拍，因此至少需要124=48ms才能发送一个十进制数字，,第62页,一、共路信令的特点,即发码速度为每秒20个十进制数字。（3）记发器信令在话路中传送，不但占用话音信道资源，而且在通话期间无法传送信令，局限性很大。（4）信令编码容量小。线路信令最大容量为2416。记发器信令的最大容量仅为15（六中取二），虽然可以适当地编码重用，但其容量也不超过100。（5）只适用于一般的电话呼叫接续的控制，很难扩展用于新的业务，尤其是无法传送与电路接续无关的控制和管理信息，因此不适应通信网的未来发展。由于随路信令系统的以上缺点，通信网需要一种效率更高、速度更快、容量更大、适应性更强的信令系统。,第63页,一、共路信令的特点,在随路信令中，信令就在话路中或者在TS16中传输，一条TS16信道只能为30个话路服务，在共路信令中，信令在独立的信令数据链路上传送，一条64Kbit/s的数据链路可为几百条甚至几千条话路服务，这些公共的数据链路和与之相连的信令节点组成逻辑上和通信网独立的共路信令网。共路信令的基本特征：一是信令信道和话音通道完全分离，二是采用数字编码消息的形式传送信令，所有的中继线和所有通信业务的信令信息均以消息的形式在公共的数据链路上传送。2.共路信令的优点（1）信道利用率高在7号信令系统中假设完成一个呼叫平均需要双向传送5.5个消息，每个消息的平均长度为140bit，则一个64Kbit/s的信令数据链路每小时平均能传送K1个呼叫的信令消息：,第64页,一、共路信令的特点,K1=640003600/(5.5/2140)5.98105设呼叫平均时长为60s，中继线平均话务负荷为0.7erl，则在一个中继话路上每小时平均通过的呼叫数K2为：K2=0.73600/60=42考虑到安全可靠性，每条链路的业务负荷量都取得较低，一般典型值为0.2，由此可得，一条64Kbit/s的信令链路可以服务的中继话路数为：N=0.2K1/K2=14238*0.2=2848（2）信令传送速度快在共路信令中，所有的信令消息都是以分组的形式来发送的，被叫和主叫号码也是在相应的消息分组中一次传送完的，号码中的每一个数字用4bit的编码来表示，假设主被叫号码都,第65页,一、共路信令的特点,有8个十进制数字，一条信令消息长140比特，64Kbit/s的信令链路每秒平均可以传送6400014083657个十进制数字，而随路信令中用来传送被叫和主叫号码的记发器信令的传送速度最多只有每秒20个十进制数字。（3）信令容量大在7号信令中，一次可以传送的信令信息最大长度为272个字节，可以灵活编码，信令容量远比随路信令的大得多。（4）不但可以传送普通话路接续的控制信令，还可以传送与话音无关的业务的控制信令、操作命令、用户数据、网络管理和维护信息等。可广泛应用于ISDN、智能网、移动通信联网等业务。（5）可方便地扩充新的信令规范，适应未来信息技术和各种未知业务发展的需要。,第66页,一、共路信令的特点,上述优点也对共路信令系统提出了一些特殊的要求：（1）必须建立一个与通信网完全分离的独立的信令网，制定相应的网络技术体制。（2）由于一条信令链路可以传送几千条话路的信令信息，所以信令网必须具有极高的可靠性。CCITT规定No.7信令数据链路长时间误码率应不大于10-6，传输出错但未检测出的概率为10-810-10。（3）信令系统本身应具有完备的信令网管理功能，在链路或信令点发生故障的情况下，仍能保证信令的正常传输。（4）信令系统设计应采用开放式的系统结构，以支持多种业务和多种信息传送的需要。,第67页,二、No.7信令系统的功能结构,为了满足通信网的发展对信令系统的要求，No.7信令系统的传输方式采用了异步时分复用技术，按需分配带宽，提高了信令传输效率；采用分层结构的协议体系，支持多种业务和应用。No.7信令系统的功能结构参考了ISO（国际标准化组织）制定的计算机网络互联模型OSI（开放系统互联）七层协议的分层结构。这七层协议按完成的功能层次从低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。每层独立完成一组特定的任务，并且低层的协议向高层的协议提供服务，通常低三层（物理层、数据链路层、网络层）负责提供网络中的寻址和正确传输功能，而高三层（会话层、表示层、应用层）针对不同的场合提供不同的应用功能。其中的传输层用来提供通信网中端到端的连接，为高层应用协议提供可靠的网络通信服务，是应用层协议和低三层协议的接口。,第68页,二、No.7信令系统的功能结构,分层协议的最大优越性在于它的灵活性和可扩充性。由于分工明确，因此每层协议可以独立修改和更新。当推出新的应用业务时，只要增加相应的应用层协议就可以迅速满足需要。,1.No.7信令系统的四级结构No.7信令的第一个版本于1980年推出，主要应用于电话网，因此其分层结构尚不完善，只包含四层，当时称之为“级”。,第69页,1.No.7信令系统的四级结构,整个的No.7信令系统可以分为两大部分：消息传递部分（MTP：MessageTransferPart）和用户部分（UP:UserPart），对于不同的应用业务有不同的UP：TUP代表电话用户部分，DUP代表数据用户部分，ISUP代表ISDN用户部分，每一种UP支持一种应用业务的功能。MTP为正在通信的“用户功能”之间提供信号信息的可靠传递，它为所有的用户部分提供公共的消息传递功能。,第70页,1.No.7信令系统的四级结构,第一级称为信令数据链路功能级，它向上层功能级提供了一条用于传送信令的双向的数据通道。它定义了信令数据链路的物理、电气、和功能的特性，以及链路至交换节点的接入方法。简单来说，就是定义了物理链路的性质和接入规程，相当于OSI网络体系的物理层。注意物理层不是指具体的物理传输媒介或设备。物理层的作用在于尽量屏蔽掉由于使用不同的物理媒介或设备而带来的差异，为数据链路层提供一个统一的数据传输通道，从而使数据链路层不必考虑网络具体的传输媒介是什么，专心解决本层的任务。No.7信令的最佳传输速率设计为64Kbit/s，可以用PCM系统中的任一时隙作为其数据链路，在PCM基群系统中常用TS16，在二次群中按优先级下降次序选用TS67TS70。该数字链路可以通过交换网络的半固定通路和信令终端相连。同时，数据链路也可以采用模拟信道，速率不低于4.8Kbit/s，通常经调制解调器和信令终端相连。,第71页,1.No.7信令系统的四级结构,第二级称为信令链路功能级，相当于OSI模型中的数据链路层。它定义了信令消息沿信令数据链路发送和接收的过程。它的主要作用是保证信令消息比特流在相邻两个信令点之间点到点的可靠传输，将第一级提供的数据通道变成无差错的数据通道。它包括差错检测、差错校正、差错率监视和流量控制等。第三级称为信令网功能级，相当于OSI模型中的网络层，它定义关于信令网操作和管理的功能和信令过程，具体来说包括两个部分：信令消息处理：其作用是根据信令消息中的目的地址和其它有关字段将信令消息正确传送到相应的信令链路或用户部分。信令网管理：其作用是在信令网发生异常的情况下，根据预定数据和网络状态调整消息路由和信令网设备配置，以保证消息的正常传送,第72页,2.No.7信令系统的七层结构,第四级称为用户部分，他属于应用层协议。具体定义各种业务的信令消息和过程。已定义的用户部分包括TUP（电话用户部分）、DUP（数据用户部分）和ISUP（ISDN用户部分）。其中ISUP支持TUP的所有功能，此外还支持非话呼叫和其它ISDN业务。2.No.7信令系统的七层结构随着更多的通信新业务的出现，越来越多的应用要求在网络节点处理机之间传送大量的与电路无关的数据和控制信息，这要求增强信令网络的连接功能和对新业务的支持。CCITT于1988年提出了新的No.7信令分层结构，增加了3层协议，共七层。新结构在原有基础上，增加了以下几层：,第73页,No.7信令系统的七层结构,第74页,2.No.7信令系统的七层结构,信令连接控制部分（SCCP：SignallingConnectionControlPart）：用于加强MTP的功能，它与MTP一起提供相当于OSI的第三层功能。MTP只能提供无连接的消息传递功能，而SCCP则提供定向连接和无连接网络服务。中间业务部分（ISP：IntermediateServicePart）：相当于OSI的第46层。由于No.7信令着重信令传送的实时性，希望尽可能地减少不必要的开销，因此目前ISP协议未定义，只是形式上保留，有待以后扩充。事物处理能力应用部分（TCAP：TransactionCapabilityApplicationPart）：它的主要功能是对网络节点间的对话和操作请求进行管理和监视，为各种应用业务的信令过程提供基础服务。它本身属于应用层协议，但和具体应用业务无关，是应用层的公共操作和服务部分。,第75页,2.No.7信令系统的七层结构,和具体业务有关的各种应用部分（AP：ApplicationPart）：目前已定义的包括OMAP（No.7信令网的操作维护应用部分）、INAP（智能网应用部分）和MAP（移动应用部分）原来四级结构中的用户部分相当于应用层协议，他们和AP部分一起提供对各种不同业务的支持。,第76页,三、No.7信令网,No.7信令网是独立于信息网、专门用于传输信令消息的专用数据网。No.7信令网不但可以控制电话接续，而且可以实现对数据网、ISDN业务以及网络管理和维护功能的控制和支持。1.信令网的组成信令网一般由信令点（SP：SignallingPoint）、信令转接点（STP：SignallingTransferPoint）和信令链路（SL：SignallingLink）组成。信令点信令点就是信令网中产生、发送、接收信令消息的处理或交换节点。信令点既可以是各类交换局，也可以是各种专用服务中心，如网管中心、操作维护中心、业务控制点等。一般具有No.7信令系统14级的功能。任意两个信令点，如果它们对应的用户部分之间有直接通信的可能性，就称这两个信令点之,第77页,1.信令网的组成,间存在信令关系。信令转接点具有信令转发功能，能将信令消息从一条信令链路传送到另一条信令链路的信令节点称为信令转接点。信令转接点分为综合型和独立型两种。综合型STP是除了具有消息传递部分（MTP）和信令连接控制部分（SCCP）的功能外，还具有用户部分功能的信令转接点设备。独立型STP是只有MTP和SCCP功能的信令转接点设备。信令链路在两个信令点之间传送信令消息的链路称为信令链路。直接连接两个信令点的一束信令链路构成一个信令链组。由信令链组直接相连的两个信令点称为邻近信令点，否则称为非邻近信令点。,第78页,2.信令方式,信令方式是指信令消息的传输通路和被控话路之间的对应关系。可以分为三类：直联方式两个信令点之间的信令消息，通过直接连接两个信令点的信令链路