第四章 信令系统

1、2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟1第四章第四章 信令系统信令系统4.1 信令与信令系统信令与信令系统4.2 信令的分类信令的分类4.3 信令方式信令方式4.4 No.7信令系统信令系统4.5 No.7信令网信令网2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟2q 建立通信网的目的是为用户建立通信网的目的是为用户传递传递包括话音信息包括话音信息和非话音信息在内的各种和非话音信息在内的各种信息信息。q 为做到这一点，就必须使通信网中的各种为做到这一点，就必须使通信网中的各种设备设备协调动作协调动作，因此，各设备之间必须，因此，各设备之间必须

2、相互交流相互交流各设备各设备状态的监视和控制状态的监视和控制“信息信息“，以说明各自的运行情，以说明各自的运行情况，提出对相关设备的接续要求，从而使各设备之况，提出对相关设备的接续要求，从而使各设备之间协调运行。间协调运行。q 在交换设备之间相互交换的在交换设备之间相互交换的”信息信息“必须必须遵守遵守一定的协议和规约一定的协议和规约，这些协议和规约称为，这些协议和规约称为信令信令，是是控制控制交换机产生动作的交换机产生动作的命令命令。4.1 信令与信令系统信令与信令系统2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟3 信令是面向连接工作模式通信网络为实现源目信令是面向连

3、接工作模式通信网络为实现源目的端点之间准确而有效地互通信息，协调网络设备的端点之间准确而有效地互通信息，协调网络设备建立传信通路所必需的协议命令序列。建立传信通路所必需的协议命令序列。定义定义 信令是呼叫接续过程中所采用的一种信令是呼叫接续过程中所采用的一种“通信语言通信语言”，用于协调动作、控制呼叫。这种通信语言是可相互理，用于协调动作、控制呼叫。这种通信语言是可相互理解、相互约定、以达到协调动作为目的。解、相互约定、以达到协调动作为目的。4.1.1 信令信令2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟44.1.2 信令系统信令系统q 信令系统：信令系统：是实现信令消

4、息收集、转发和是实现信令消息收集、转发和分配的一系列分配的一系列通信设备通信设备和和相关协议实体相关协议实体，是通，是通信网的重要组成部分。信网的重要组成部分。 q 任何通信网都离不开信令系统，信令系统任何通信网都离不开信令系统，信令系统是通信网的重要组成部分。是通信网的重要组成部分。q 可以指导终端、交换系统及传输系统协同可以指导终端、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的通信信道，运行，在指定的终端之间建立临时的通信信道，维护网络本身的正常运行。维护网络本身的正常运行。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟54.1.3 信令过程举例信令过程举例

5、2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟64.2 信令的分类信令的分类(1) 按信令的功能分：按信令的功能分： 线路信令线路信令具有具有监视监视功能，用来监视主被叫的摘、挂机状态功能，用来监视主被叫的摘、挂机状态及设备忙闲，表示用户线与中继线的及设备忙闲，表示用户线与中继线的当前状态当前状态。路由信令路由信令具有具有选择选择功能，指主叫所拨的被叫号码，用来选功能，指主叫所拨的被叫号码，用来选择择路由路由。 管理信令管理信令具有操作功能，用于具有操作功能，用于电话网的管理和维护电话网的管理和维护。如检。如检测和传送网路拥塞信息、呼叫计费信息，提供远测和传送网路拥塞信息

6、、呼叫计费信息，提供远距离维护信令，局间中继的闭塞等信息。距离维护信令，局间中继的闭塞等信息。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟74.2 信令的分类信令的分类(2) 按信令的传输区域分按信令的传输区域分:用户信令用户信令用户和交换机之间的信令，在用户和交换机之间的信令，在用户线用户线上传送。主上传送。主要包括用户向交换机发送的要包括用户向交换机发送的监视监视信令和信令和选路选路信令，信令，交换机向用户发送的交换机向用户发送的铃流铃流和忙音等和忙音等音信号音信号。交换机和交换机之间的信令，交换机和交换机之间的信令，在局间中继线上在局间中继线上传传送，用来控制呼叫

7、接续和拆线，以及与通信网管送，用来控制呼叫接续和拆线，以及与通信网管理和维护相关的信息。理和维护相关的信息。局间信令局间信令2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟8(3) 按信令的传输方向分按信令的传输方向分:前向信令前向信令信令沿着从主叫到被叫的方向传送，发端局到收信令沿着从主叫到被叫的方向传送，发端局到收端局。端局。信令沿着从被叫到主叫的方向传送，收端局到发信令沿着从被叫到主叫的方向传送，收端局到发端局。端局。后向信令后向信令4.2 信令的分类信令的分类2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟9(4) 按信令技术分：按信令技术分：随

8、路信令随路信令（CASChannel Associated Signaling）信令和话音在同一条话路中传送的信令方式；信令和话音在同一条话路中传送的信令方式；（或信令通路与话路存在对应关系）（或信令通路与话路存在对应关系）也叫公共信道信令也叫公共信道信令CCSCommon Channel Signaling）:信令通路于话音通路分开，且一条信令通路于话音通路分开，且一条信令通路可以为多条话音通路服务；（以时分信令通路可以为多条话音通路服务；（以时分方式在一条高速链路上传送多路话音的信令）方式在一条高速链路上传送多路话音的信令）共路信令共路信令4.2 信令的分类信令的分类2021-11-4通信

9、网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟10随路信令方式随路信令方式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟11随路信令方式随路信令方式1号信令号信令q中国中国1号信令是随路信令，它是由号信令是随路信令，它是由线路信令线路信令和和多频互多频互控信令控信令（MFC，也叫记发器信令）构成的。也叫记发器信令）构成的。 多频互控信令多频互控信令是路由信令，用于传递被叫号码、主叫号是路由信令，用于传递被叫号码、主叫号码、主叫用户类别等信息，它是码、主叫用户类别等信息，它是在此次通话在此次通话所占用的话路中所占用的话路中传送的。传送的。 线路信令线路信令是监视信令，用于传

10、递中继电路空闲、占用、是监视信令，用于传递中继电路空闲、占用、被叫应答、主被叫摘挂机等状态。它是被叫应答、主被叫摘挂机等状态。它是在局间在局间PCM中继系统中继系统的的TS16中传送的，该信令虽然不在话路中传送，但是信令传中传送的，该信令虽然不在话路中传送，但是信令传送通道与话路之间存在着时间位置上的送通道与话路之间存在着时间位置上的一一对应关系一一对应关系。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟12 时分复用，时分复用，32路路PCM信信号每传送一次叫做一帧号每传送一次叫做一帧(125us)，16帧为一个复帧为一个复帧，记做帧，记做F0F15，每帧每帧32TS，

11、TS0传送帧同步，传送帧同步，TS16传送复帧同步和传送复帧同步和30个话路的线路信令。个话路的线路信令。F1F15帧帧TS16的的8比特比特传送两个话路的信令，传送两个话路的信令，两个方向各有两个方向各有abcd 4比比特码传送线路信令。特码传送线路信令。随路信令方式随路信令方式线路信令线路信令2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟13q 32个时隙中，个时隙中，TS0用于帧同步和帧失步告警，用于帧同步和帧失步告警，TS1TS15、TS17TS31为话路，为话路，F0的的TS16用于复帧同步用于复帧同步，F1F15 的的TS16 用来传送用来传送30个话路的线路

12、信令个话路的线路信令。q 每路话路的每路话路的线路信令占用线路信令占用4个个bit，F1F15 的的TS16的的高高4bit用来传送用来传送TS1TS15话路话路的线路信令，而的线路信令，而低低4bit特用来传送特用来传送TS17TS31话路话路的线路信令。的线路信令。 因此，中国因此，中国1号信令的线路信令的传送与话路号信令的线路信令的传送与话路存在着一存在着一一对应关系一对应关系，线路信令通道与话路之间，线路信令通道与话路之间具有相关性具有相关性。随路信令方式随路信令方式线路信令线路信令2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟14随路信令方式随路信令方式特点特点

13、 与公共信道信令相比，随路信令的与公共信道信令相比，随路信令的传送速度慢传送速度慢，信令容信令容量小量小，传递与呼叫无关的信令能力有限，传递与呼叫无关的信令能力有限，不便于信令功能的不便于信令功能的扩展扩展，支持通信网中新业务的能力较差。，支持通信网中新业务的能力较差。两个基本特征两个基本特征 (1) 共路性共路性 信令和用户信息在同一通信信道上传送。信令和用户信息在同一通信信道上传送。 (2) 相关性相关性 信令通道与用户信息通道在时间位置上信令通道与用户信息通道在时间位置上具有具有相关性。相关性。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟15公共信道信令方式公共信

14、道信令方式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟16公共信道信令方式公共信道信令方式特点特点 公共信道信令的优点是公共信道信令的优点是信令传送速度快信令传送速度快、信号信号容量大、可容量大、可靠性高；靠性高； 可传递大量与呼叫无关的信令，便于可传递大量与呼叫无关的信令，便于信令功能的扩展信令功能的扩展； 在通话时可随时处理信令；具有改变或增加信令的在通话时可随时处理信令；具有改变或增加信令的灵活性灵活性，便于开放新业务；便于开放新业务；两个基本特征两个基本特征 (1) 分离性分离性信令和用户信息在各自的通信信道上传送；信令和用户信息在各自的通信信道上传送； (2)

15、 独立性独立性 信令通道与用户信息通道之间不具有时间信令通道与用户信息通道之间不具有时间位置的关联性，彼此相互独立。位置的关联性，彼此相互独立。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟174.3 信令方式信令方式信令是通信网中规范化的控制命令。信令是通信网中规范化的控制命令。所谓规范化就是在信令构成、信令交互时要遵守一定的规约和规定，所谓规范化就是在信令构成、信令交互时要遵守一定的规约和规定，这这些规约和规定就是信令方式些规约和规定就是信令方式。 信令方式：信令方式：信令在传送过程中所要遵守的规约和规信令在传送过程中所要遵守的规约和规定。定。信令方式包括：信令方式包

16、括： 信令的结构形式；信令的结构形式； 信令的传送方式；信令的传送方式； 信令的控制方式。信令的控制方式。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟18（1）信令方式）信令方式结构形式结构形式 信令的信令的结构形式结构形式是指信令所能传递信息的表现形是指信令所能传递信息的表现形式，可分为式，可分为未编码未编码和和编码编码二种结构形式。二种结构形式。信号音信号音未编码未编码 信令信令pulseDTMF编码编码信令信令No.7信令信令 MFC2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟19编码信令编码信令编码方式编码方式信令的编码方式主要有两种：信

17、令的编码方式主要有两种：q 采用采用多频制多频制进行编码进行编码 模拟型多频制信令模拟型多频制信令q 采用采用二进制数字二进制数字进行编码进行编码 数字型二进制信令数字型二进制信令2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟20模拟型多频制信令模拟型多频制信令 “多频多频”是指多频编码信号，即由多个频率组成的编码信是指多频编码信号，即由多个频率组成的编码信号号双音多频（双音多频（DTMF）信令信令和和多频互控（多频互控（MFC）信令信令都是采用多都是采用多频编码方式的信令。频编码方式的信令。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟212021

18、-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟22数字型二进制信令数字型二进制信令q 采用二进制进行编码的数字型信令主要有：采用二进制进行编码的数字型信令主要有：中国中国1号信令的数字型线路信令号信令的数字型线路信令和和No.7信令信令。q 中国中国1号的数字型线路信令是采用号的数字型线路信令是采用4位二进制编码来位二进制编码来表示线路状态的信令，该信令基于表示线路状态的信令，该信令基于30/32路路PCM传传输系统，通过输系统，通过TS16在局间传送。在局间传送。q用用a、b、c、d表示表示 在这里在这里下标下标f表示前向信令表示前向信令，即主叫局发往被叫局的，即主叫局发往被叫

19、局的信令，信令， 下标下标b表示后向信令表示后向信令，即被叫局发往主叫局的信令。，即被叫局发往主叫局的信令。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟23中国中国1号的数字型线路信令号的数字型线路信令af：表示发话局状态或主叫用户状态的前向信号：表示发话局状态或主叫用户状态的前向信号 af=0 为摘机占用状态为摘机占用状态 af=1 为挂机拆线状态为挂机拆线状态bf：表示向来话交换局指示故障状态的前向信号：表示向来话交换局指示故障状态的前向信号 bf=0 为正常状态为正常状态 bf=1 为故障状态为故障状态cf：表示话务员再振铃的前向信号：表示话务员再振铃的前向信号

20、cf=0 为话务员再振铃为话务员再振铃 cf=1 为话务员未再振铃或未进行强拆操作为话务员未再振铃或未进行强拆操作2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟24ab：表示被叫用户摘挂机状态的后向信号：表示被叫用户摘挂机状态的后向信号 ab=0 为被叫摘机状态为被叫摘机状态 ab=1 为被叫挂机状态为被叫挂机状态bb：表示受话局状态的后向信号：表示受话局状态的后向信号 bb=0 为示闲状态为示闲状态 bb=1 为占用或拥塞状态为占用或拥塞状态cb：表示话务员回振铃的后向信号或呼叫是否到达被叫：表示话务员回振铃的后向信号或呼叫是否到达被叫 cb=0 为话务员进行回振铃操作

21、或呼叫到达被叫为话务员进行回振铃操作或呼叫到达被叫 cb=1 为话务员未进行回振铃操作或呼叫未到达被叫为话务员未进行回振铃操作或呼叫未到达被叫中国中国1号的数字型线路信令号的数字型线路信令2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟25（2）信令方式）信令方式传送方式传送方式信令在多段路由上的传送方式有信令在多段路由上的传送方式有3种：种：q 端到端方式端到端方式q 逐段转发方式逐段转发方式q 混合方式混合方式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟26传送方式传送方式端到端方式端到端方式用户用户发端局发端局ABCDXXXXABCDXXXX收

22、收号号器器收收号号器器收收号号器器收收号号器器发发号号器器XXXXXXXXABCDABCDABCDABCD第一转发局第一转发局第二转发局第二转发局收端局收端局用户用户2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟27传送方式传送方式逐段转发方式逐段转发方式用户用户发端局发端局ABCDXXXXABCDXXXX收收号号器器收收号号器器收收号号器器收收号号器器发发号号器器XXXXXXXXABCDXXXXABCDXXXXABCDXXXXABCDXXXX第一转发局第一转发局第二转发局第二转发局收端局收端局用户用户收收号号器器收收号号器器2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全

23、研究小组 周贤伟周贤伟28传送方式传送方式混合方式混合方式q混合方式就是在信令传送时既采用混合方式就是在信令传送时既采用端到端方式端到端方式又采用又采用逐段转发方式逐段转发方式。q混合方式的特点是可根据电路的情况灵活采用不同的混合方式的特点是可根据电路的情况灵活采用不同的控制方式，以达到信令传送既快速又可靠。控制方式，以达到信令传送既快速又可靠。 比如中国比如中国No.1信令的信令的MFC信令传送方式采用的原则一般是：信令传送方式采用的原则一般是：信令在优质电路上传送采用端到端的方式，在劣质电路上传信令在优质电路上传送采用端到端的方式，在劣质电路上传送采用逐段转发的方式。送采用逐段转发的方式。

24、 No.7信令的传送一般采用逐段转发的方式，在某些情况下信令的传送一般采用逐段转发的方式，在某些情况下也可支持端到端的方式。也可支持端到端的方式。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟29信令方式信令方式控制方式控制方式 控制信令传送的方式有三种：控制信令传送的方式有三种：非互控方式非互控方式、半互半互控方式控方式和和全互控方式。全互控方式。 在信令发送过程中，信令发送端发送信令在信令发送过程中，信令发送端发送信令不受接收不受接收端的控制端的控制，不管接收端是否收到，可自由的发送信令。，不管接收端是否收到，可自由的发送信令。 特点：其信令发送的特点：其信令发送的控

25、制设备简单控制设备简单，信令，信令传送速度传送速度快快，但信令传送的，但信令传送的可靠性差可靠性差。 (1) 非互控方式非互控方式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟30控制方式控制方式非互控方式非互控方式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟31控制方式控制方式半互控方式半互控方式 在信令发送过程中，信令发送端每发一个信令，都在信令发送过程中，信令发送端每发一个信令，都必须等到接收端返回的证实信令或响应信令后，才能接着必须等到接收端返回的证实信令或响应信令后，才能接着发下一个信令，发下一个信令，也就是前向信令受控于后向信令。也就是

26、前向信令受控于后向信令。 特点：特点：采用这种控制方式的信令系统，其信令发送采用这种控制方式的信令系统，其信令发送的控制设备相对简单，信令的控制设备相对简单，信令传送速度较快传送速度较快，信令传送的，信令传送的可可靠性靠性有保证。有保证。(2) 半互控方式半互控方式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟32控制方式控制方式半互控方式半互控方式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟33控制方式控制方式全互控方式全互控方式 全互控方式是指信令在发送过程中，全互控方式是指信令在发送过程中，发送端发送信令发送端发送信令受到接收端的控制，接收端

27、发送信令也要受到发送端的控受到接收端的控制，接收端发送信令也要受到发送端的控制制。 特点：全互控方式的特点是特点：全互控方式的特点是抗干扰能力强抗干扰能力强，信令传送，信令传送可靠性高可靠性高，但信令收发设备复杂，信令传送速度慢。，但信令收发设备复杂，信令传送速度慢。(3) 全互控方式全互控方式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟34控制方式控制方式全互控方式全互控方式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟35ITU-T（CCITT）建议的信令系统）建议的信令系统 CCITT No.1：用于国际人工业务：用于国际人工业务 CCITT

28、 No.2：用于国际半自动业务：用于国际半自动业务 CCITT No.3：用于单音频系统：用于单音频系统 CCITT No.4：双音频组合脉冲方式，想用于卫星通信：双音频组合脉冲方式，想用于卫星通信 CCITT No.5：用于国际通信：用于国际通信 CCITT No.5bis：CCITT No.5的变形，几乎未得到应用的变形，几乎未得到应用 CCITT No.6：模拟型公共信道系统：模拟型公共信道系统 CCITT No.7：数字型公共信道系统：数字型公共信道系统2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟36No.1 与与 No.7q 中国一号信令系统（中国一号信令系统

29、（No.1）q 中国七号信令系统（中国七号信令系统（No.7） 随路信令系统随路信令系统 速度慢，信令容量有限速度慢，信令容量有限 共路信令系统共路信令系统 信令传送模式信令传送模式统计时分复用，数据包方式统计时分复用，数据包方式 话路与信令通路分离话路与信令通路分离 信令消息中要包含识别该信令所对应的话路的信令消息中要包含识别该信令所对应的话路的 标记信息标记信息 需要单独的导通测试需要单独的导通测试 需要备用设备，保证可靠性需要备用设备，保证可靠性2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟37中国中国No.1信令信令q国标规定交换局间采用随路信令时为国标规定交换局

30、间采用随路信令时为No.1信令，分为信令，分为线路信令线路信令和和记发器信令记发器信令。q线路信令线路信令，用来表示对于线路的占用请求，用来表示对于线路的占用请求和线路忙和线路忙/闲状态的监视信令。闲状态的监视信令。 q记发器信令记发器信令，属于选择信令，用来选择路，属于选择信令，用来选择路由或用户，采用多频互控（由或用户，采用多频互控（MFC）方式。）方式。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟38数字型线路信令数字型线路信令 2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟39记发器信令记发器信令q属于选择信令，用来选择路由或用户。属于选择

31、信令，用来选择路由或用户。No.1信令信令方式中，记发器信令采用多频互控（方式中，记发器信令采用多频互控（MFC）信号）信号方式。方式。q1. 信号编码信号编码q分为前向和后向两种信号编码，分为前向和后向两种信号编码，前向信令采用前向信令采用13801980Hz高频群，高频群，6个等差个等差120Hz频率，频率，按按6中取中取2方式组合编码成方式组合编码成15种信号。种信号。后向信令采用后向信令采用7801140Hz低频群，低频群， 4个等差个等差120Hz频率，频率，按按4中取中取2组合编码成组合编码成6种信号。种信号。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟40

32、 2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟41 记发器信令记发器信令2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟42No.1数字线路信令过程数字线路信令过程 2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟43 2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟44q No.7信令的应用与发展信令的应用与发展q No.7信令系统的特点信令系统的特点q No.7信令系统结构信令系统结构q 信令单元基本格式信令单元基本格式4.4 No.7信令系统信令系统2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组

33、周贤伟周贤伟454.4.1 No.7信令的应用与发展信令的应用与发展q通信网中采用的信令方式与它的交换技术和传输技通信网中采用的信令方式与它的交换技术和传输技术密切相关。术密切相关。q随路信令的局限性随路信令的局限性信令传送速度慢，不能适应数字交换和传输。信令传送速度慢，不能适应数字交换和传输。信令容量有限，信令容量有限， 信令系统功能受到限制。信令系统功能受到限制。无法传送与呼叫无关的信令信息无法传送与呼叫无关的信令信息q公共信道信令（公共信道信令（CCS）的出现）的出现No.6信令系统：信令系统：2.4kb/s，4kb/s或或56kb/s2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小

34、组 周贤伟周贤伟46qNo.7信令系统：目前标准化和正在使用的公信令系统：目前标准化和正在使用的公共信道信令系统共信道信令系统q优点：优点：信令传送速度快。信令传送速度快。信令容量大，具有提供大量信令的能力。信令容量大，具有提供大量信令的能力。能完成与呼叫无关的信令的传送，支持多种新业务。能完成与呼叫无关的信令的传送，支持多种新业务。多路通信的信令在公共信令设备上传送，信令设备经济。多路通信的信令在公共信令设备上传送，信令设备经济。qNo.7信令系统在国际上得到广泛的应用信令系统在国际上得到广泛的应用4.4.1 No.7信令的应用与发展信令的应用与发展2021-11-4通信网安全研究小组通信网

35、安全研究小组 周贤伟周贤伟47q No.7信令采用公共信道方式：信令采用公共信道方式：局间的局间的NO.7NO.7信令链路是由两端的信令链路是由两端的信令终端设备信令终端设备和它和它们之间的们之间的数据链路数据链路组成。数据链路是速率为组成。数据链路是速率为6464kbit/skbit/s的的双向数据通道。双向数据通道。交换网络交换网络处理机处理机信令信令终端终端交换网络交换网络处理机处理机信令信令终端终端信令链路信令链路数据链路数据链路话路群话路群4.4.2 No.7信令系统的特点信令系统的特点2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟48q No.7信令是基于分组

36、交换的信令是基于分组交换的数据报方式数据报方式，其信息，其信息传送的最小单位是传送的最小单位是信令单元（信令单元（SU），基于，基于统计时统计时分复用分复用方式。信令终端具有对方式。信令终端具有对SU同步、定位和差同步、定位和差错控制错控制功能，以保证发送端发送的信令消息被接功能，以保证发送端发送的信令消息被接收端可靠地接收。收端可靠地接收。q SU中必须中必须包含一个标记包含一个标记，以识别该信令单元传送，以识别该信令单元传送的信令属于哪一个话路。的信令属于哪一个话路。q 由于话路与信令通道分开，所以必须要对话路进由于话路与信令通道分开，所以必须要对话路进行单独的导通检验。行单独的导通检验。

37、q 必须要必须要设置备用设置备用设备，以保证可靠性。设备，以保证可靠性。4.4.2 No.7信令系统的特点信令系统的特点2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟49 No.7信令的基本功能结构由信令的基本功能结构由消息传递部分消息传递部分（MTP）和和用户部分（用户部分（UP）组成。组成。4.4.3 No.7信令系统结构信令系统结构2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟504.4.3 No.7信令系统结构信令系统结构2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟51qMTP：消息传递部分消息传递部分qTUP：电话用

38、户部分电话用户部分qISUP：ISDN用户部分用户部分qDUP: : 数据用户部分数据用户部分qINAP：智能网应用部分智能网应用部分qMAP：移动通信应用部分移动通信应用部分qOMAP：操作维护应用部分操作维护应用部分qSCCP：信令连接控制部分信令连接控制部分qTCAP：事务处理能力应用部分事务处理能力应用部分4.4.3 No.7信令系统结构信令系统结构2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟52MTP的分层及功能的分层及功能q 第第1级为级为信令数据链路级信令数据链路级。该级对应于。该级对应于OSI模型的模型的物物理层理层，它规定了信令链路的物理电气特性及接入

39、方法。，它规定了信令链路的物理电气特性及接入方法。在采用数字传输通道时，在每个方向的传输速率为在采用数字传输通道时，在每个方向的传输速率为64kbit/s。q 第第2级为级为信令链路功能级信令链路功能级。该级对应于。该级对应于OSI模型的模型的数数据链路层据链路层。第二级的基本功能是将第一级中透明传输的。第二级的基本功能是将第一级中透明传输的比特流划分为不同长度的信令单元比特流划分为不同长度的信令单元(signal unit)，并通并通过差错检测及重发校正保证信令单元的正确传输。过差错检测及重发校正保证信令单元的正确传输。q 第第3级是级是信令网功能级信令网功能级。该级对应于。该级对应于OSI

40、模型中模型中网络网络层层的的部分功能部分功能，基本功能是保证信令单元在网路中的可，基本功能是保证信令单元在网路中的可靠传输。第三级又分为信令消息处理和信令网管理两部靠传输。第三级又分为信令消息处理和信令网管理两部分。分。消息传递部分消息传递部分MTP2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟53 用户部分是用户部分是No.7信令的第四功能级，其信令的第四功能级，其主要功能是控制各种基本主要功能是控制各种基本呼叫的建立和释放呼叫的建立和释放。 用户部分（用户部分（UP）可以是电话用户部分）可以是电话用户部分（TUP）、数据用户部分（）、数据用户部分（DUP）和）和ISD

41、N用用户部分（户部分（ISUP）等。）等。用户部分（用户部分（UP）2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟54电话用户部分电话用户部分(TUP) TUP是是No.7信令方式的第四功能级中最先得到应用的用户信令方式的第四功能级中最先得到应用的用户部分。部分。TUP主要规定了有关主要规定了有关电话呼叫电话呼叫的建立和释放的信令程序及的建立和释放的信令程序及实现这些程序的消息相消息编码，并能支持部分用户补充业务。实现这些程序的消息相消息编码，并能支持部分用户补充业务。综合业务数字网用户部分综合业务数字网用户部分(ISUP) 在在TUP的基础上扩展而成的。提供的基础上扩展

42、而成的。提供综合业务数字网中信令功综合业务数字网中信令功能能，支持基本的承载业务和附加的承载业务。当传送与电路相关，支持基本的承载业务和附加的承载业务。当传送与电路相关的信息时，只需得到的信息时，只需得到MTP的支持，而在传送端到端的信令消息的支持，而在传送端到端的信令消息时，可依靠时，可依靠SCCP来支持。来支持。数据用户部分数据用户部分(DUP) 用来传送来用电路交换方式的用来传送来用电路交换方式的数据通信网的信令数据通信网的信令。由于我国。由于我国的数据通信采用的是分组交换方式，故在我国不会应用的数据通信采用的是分组交换方式，故在我国不会应用DUP。用户部分（用户部分（UP）2021-1

43、1-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟55信令连接控制部分（信令连接控制部分（SCCP)SCCP) 为了满足新的用户部分为了满足新的用户部分( (例如智能网应用和移动通信应用例如智能网应用和移动通信应用) )对消息传递的进一步要求，弥补对消息传递的进一步要求，弥补MTPMTP在网络层功能的不足。在网络层功能的不足。SCCPSCCP提供了提供了较强的路由和寻址功能较强的路由和寻址功能，叠加在，叠加在MTPMTP上与上与MTPMTP中中的第三级一起共同完成的第三级一起共同完成OSIOSI中网络层的功能，至于那些满足于中网络层的功能，至于那些满足于MTPMTP服务的用户部分服务的用

44、户部分( (例如例如TUP)TUP)则可以不经则可以不经SCCPSCCP直与直与MTPMTP第三第三级连接。级连接。事务处理能力应用部分（事务处理能力应用部分（TCAP)TCAP) 事务处理能力事务处理能力( (TC)TC)是指通信网中分散的一系列应用在相是指通信网中分散的一系列应用在相互通信时采用的一组规约和功能。这是目前通信网提供智能互通信时采用的一组规约和功能。这是目前通信网提供智能网业务和支持移动通信网中与移动台移动有关的业务的基础网业务和支持移动通信网中与移动台移动有关的业务的基础用户部分（用户部分（UP）2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟56信令单

45、元是信令单元是No.7信令系统中传送信令信息的数据包，信令系统中传送信令信息的数据包，由第二功能级处理，采用可变长的信令单元，它由若由第二功能级处理，采用可变长的信令单元，它由若干个干个8位位组组成。位位组组成。NO.7信令有三种信令单元：信令有三种信令单元：q消息信令单元消息信令单元（MSU），用来运载来自第四级的用户级用来运载来自第四级的用户级(用用户部分或信令网管理功能户部分或信令网管理功能)产生的信令消息；产生的信令消息；q链路状态信令单元链路状态信令单元（LSSU），来自第三级用来传送链路状来自第三级用来传送链路状态信息；态信息；q填充信号单元填充信号单元（FISU），来自第二级来自

46、第二级用于链路空或链路拥用于链路空或链路拥塞时来填补位置。塞时来填补位置。 4.4.4 信令单元基本格式信令单元基本格式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟57 FBSNILICKF发发送送顺顺序序BIBFSNFIB816n8，n0261717 8bit第第2级级第第3级级第第2级级标准头标准头F：标志码标志码01111110CK：检验位检验位I：信息信息LI： 长度指示长度指示FIB：前向指示比特前向指示比特FSN：前向序号前向序号BIB：后向指示比特后向指示比特BSN：后向序号后向序号信令单元格式信令单元格式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究

47、小组 周贤伟周贤伟58 信令单元格式信令单元格式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟59三种信令单元共有的部分：三种信令单元共有的部分：qF：标志码，为标志码，为01111110，标识每个，标识每个SU的开始或结尾。的开始或结尾。qBSN：后向序号后向序号qFSN：前向序号前向序号qBIB：后向指示比特后向指示比特qFIB：前向指示比特前向指示比特 用于用于基本差错校正基本差错校正法中，完成信令单元的顺序控制、证实、重发功能。法中，完成信令单元的顺序控制、证实、重发功能。qL1：长度指示码长度指示码，指示，指示L1和和CK间的字节数，用于区分三种信令单元间的字节

48、数，用于区分三种信令单元，MSU：L12，LSSU：L1=1、2，FISU：L1=0qCK：校验码校验码11信令单元格式信令单元格式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟60MSU格式格式SIO：业务信息八位位组业务信息八位位组w指定不同的用户部分指定不同的用户部分w 用于消息分配用于消息分配SIF：信令信息字段信令信息字段w 信令网管理消息信令网管理消息w 第第4级用户信息级用户信息FBSNSIFLICKF发发送送顺顺序序BIBFSNFIB816n8，n 2261717 8SIO8ILI3632021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟6

49、1比特发送顺序比特发送顺序D C B AD C B ASSFSISI：业务指示语业务指示语DCBA0000：信令网管理消息信令网管理消息0001：信令网测试和维护消息信令网测试和维护消息0011：SCCP0100：TUP0101：ISUP0110： DUP（与呼叫和电路有关）与呼叫和电路有关）0111： DUP（性能登记和撤销消息）性能登记和撤销消息）1001：BISUPSSF：子业务字段子业务字段DC（网络指示语）网络指示语）00：国际网国际网01： 国际网备用国际网备用10：国内网国内网11： 国内网备用国内网备用SIO字段格式字段格式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组

50、 周贤伟周贤伟62FBSNSIFLICKF发发送送顺顺序序BIBFSNFIBSIOH1管理信息管理信息OPC24244MTP3H0DPC44SLSTypeISUP消息消息OPC24248ISUPDPC412CICSLSH1TUP消息消息.OPC24244TUPH0DPC124CICSLSSIF字段格式字段格式不同用户部分的信息结构不同用户部分的信息结构2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟63FBSNSIFLICKF发发送送顺顺序序BIBFSNFIBSIO用户消息用户消息/参数参数TypeOPC24248SCCPDPC4SLSEOP8成分部分成分部分TCAP事务部

51、分事务部分SIF字段格式字段格式(2)2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟64SF：状态字段（状态字段（CBA状态指示语）状态指示语）000：失去定位（失去定位（SIO）001：正常定位（正常定位（SIN）010：紧急定位（紧急定位（SIE）011：业务中断（业务中断（SIOS）100：处理机故障（处理机故障（PO）101：忙（忙（SIB）FBSNSFLICKF发发送送顺顺序序BIBFSNFIB8168/16 261717 8ILI1或或2LSSU格式格式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟65提供电话呼叫的控制信令，完成电话呼叫

52、接续和控制提供电话呼叫的控制信令，完成电话呼叫接续和控制消息类型消息类型(1) 前向建立呼叫的电话消息。如：地址消息，主叫用户类别，前向建立呼叫的电话消息。如：地址消息，主叫用户类别，地址性质指示等。地址性质指示等。(2) 后向建立电话消息。如：请求主叫用户类别，请求主叫号后向建立电话消息。如：请求主叫用户类别，请求主叫号码，地址完全用户空闲，被叫忙等后向信令。码，地址完全用户空闲，被叫忙等后向信令。(3) 呼叫和电路监视消息。包括：应答，挂机等呼叫监视消息，呼叫和电路监视消息。包括：应答，挂机等呼叫监视消息，释放监护，闭塞等电路监视消息。释放监护，闭塞等电路监视消息。(4) 电路群监视及网管

53、消息电路群监视及网管消息信令流程举例信令流程举例电话用户部分电话用户部分 TUP2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟66TUP消息格式消息格式2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟67TUP消息类型（消息类型（1） CCITT定义了定义了TUP的的9类消息，我国与之基本相同，类消息，我国与之基本相同，个别消息略有增删。个别消息略有增删。q 前向地址消息前向地址消息(FAM) IAM：初始地址消息。初始地址消息。 IAI：带附加信息的初始地址消息。带附加信息的初始地址消息。 SAM：后续地址消息后续地址消息 SAO：只带一位号码的后续

54、地址消息只带一位号码的后续地址消息q 成功的后向建立消息成功的后向建立消息（SBM） ACM：地址全消息，表示被叫空闲，呼叫建立成功。地址全消息，表示被叫空闲，呼叫建立成功。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟68TUP消息类型（消息类型（2）q不成功后向建立消息（不成功后向建立消息（UBM）SLB市话忙、市话忙、STB长话忙、长话忙、CGC电路群拥塞、电路群拥塞、SEC交换机拥塞交换机拥塞q监视消息（监视消息（CCM）正常呼叫结束时电路释放监护消息（正常呼叫结束时电路释放监护消息（RLG）q电路群监视消息（电路群监视消息（GSM）对一群电路进行闭塞和解除闭塞，

55、主要用于对整个对一群电路进行闭塞和解除闭塞，主要用于对整个PCM系统进行维护。系统进行维护。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟69TUP消息类型（消息类型（3）q呼叫监视消息（呼叫监视消息（CSM）ANC被叫应答、计费消息被叫应答、计费消息ANN应答、免费应答、免费CLF前向释放前向释放CBK后向释放后向释放CCL主叫挂机主叫挂机q电路网管理消息（电路网管理消息（CNM）用于将交换机发生拥塞的信息通知邻接局，收到用于将交换机发生拥塞的信息通知邻接局，收到此消息的局应减少至拥塞局的去话话务量。此消息的局应减少至拥塞局的去话话务量。2021-11-4通信网安全研究

56、小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟70TUP消息类型（消息类型（4）q前向建立消息前向建立消息(FSM)和后向建立消息和后向建立消息(BSM) BSM只有一个消息：只有一个消息：GRQ一般请求消息一般请求消息 FSM中：中：GSM一般建立消息，为一对供后方局在一般建立消息，为一对供后方局在呼叫建立过程中向前方局请求补充信息。呼叫建立过程中向前方局请求补充信息。q 补充消息：补充消息： MPM：长话局向发端市话局发送计费脉冲消息：长话局向发端市话局发送计费脉冲消息 OPR：用于半自动长话的话务员消息。：用于半自动长话的话务员消息。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周

57、贤伟71示例：市话呼叫信令过程示例：市话呼叫信令过程2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟722021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟732021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟742021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟754.5 No.7信令网信令网信令网的概念信令网的概念 逻辑上独立于通信网，专门用于传送信令逻辑上独立于通信网，专门用于传送信令的网。是现代通信网的支撑网。的网。是现代通信网的支撑网。 物理上可以独立于通信网，也可以与通信物理上可以独立于通信网，也可以与通信网融

58、为一体。网融为一体。2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟76 信令网由信令网由信令点（信令点（SP）、信令转接点信令转接点（STP）和和信令链路信令链路三部分组成。三部分组成。4.5.1 信令网的组成信令网的组成2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟77q 信令点（信令点（SP） 是信令消息的起源点和目的点，它可以是具有是信令消息的起源点和目的点，它可以是具有No.7信令功能的各种交换局（如电话交换局、数据信令功能的各种交换局（如电话交换局、数据交换局、交换局、ISDN交换局交换局），），也可以是各种特服中心也可以是各种特服中心（如

59、网管中心、维护中心、业务交换点等）。（如网管中心、维护中心、业务交换点等）。 信令点是由信令点是由No.7信令系统中的信令系统中的MTP和和UP组成，组成，若它具有业务交换点功能，则包括若它具有业务交换点功能，则包括No.7信令系统中信令系统中的的MTP、SCCP和和TC。4.5.1 信令网的组成信令网的组成2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟78q 信令转接点（信令转接点（STP）：）： 具有信令转接功能，具有信令转接功能，STP可分为：可分为：独立的独立的信令转接点信令转接点和和综合的信令转接点综合的信令转接点。 独立的信令转接点：独立的信令转接点： 高度可

60、靠的分组交换机，容量大，易于维护。高度可靠的分组交换机，容量大，易于维护。具有具有No.7信令系统中的信令系统中的MTP功能。功能。 综合的信令转接点：综合的信令转接点： 具有具有No.7信令系统中的信令系统中的MTP和和UP功能，容量功能，容量较小，与独立的较小，与独立的STP相比可靠性不高。相比可靠性不高。4.5.1 信令网的组成信令网的组成2021-11-4通信网安全研究小组通信网安全研究小组 周贤伟周贤伟79q 信令链路：信令链路： 是信令网中连接信令点和信令转接点的是信令网中连接信令点和信令转接点的最基本部件，它由最基本部件，它由No.7信令功能的一、二信令功能的一、二级组成。数字信