第九章信令方式

1、北京邮电大学出版社信令方式北京邮电大学出版社9.1 概述 为保证通信网的正常运行，信息正确传输和交换，以实现任意用户间的通信，必须有完善的信令方式。从最早的步进制交换局采用的简单直流脉冲信号到纵横制交换局采用的多频互控信令，不仅提高了信令的速度，而且增加了信令的容量。 数字交换机出现后又采用了公共信道信号No.7信令系统。北京邮电大学出版社9.1.1 信令的基本概念1、信令的基本概念信令：各交换局间、交换系统与用户终端间，在完成呼叫接续过程中使用的一种通信语言。在电信网中，除传送话音、数据等业务信息外，还需传送电路建立过程中所需的各种控制信息，指导终端、交换网络和传输系统协同运行。ITU-T建

2、议了No.1至No.7信令，并针对端-端的数字连接提出了数字用户信令规范DSS1。我国规定了中国No.1和中国No.7信令我国公共电信网的主体使用No.7信令系统，局部和一些专用网使用中国No.1信令系统。北京邮电大学出版社9.1.2 对信令方式的基本要求向信令设备提供足够的信息；信令传输稳定可靠；信令传送速度快；对传输设备要求低；信令设备简单；有广泛的适应性，以便不同交换设备之前配合工作；不影响通信信息的可靠性，同时也不受通信信息的影响；便于今后通信网的发展。北京邮电大学出版社信令方式信令方式：信令的构成，信令交互时要遵守的规定。包括：1、信令的结构形式未编码：单频信令，如脉冲拨号，音信令编

3、码：双频信令，如DTMF、MFC、数字型二进制信令2、传送方式逐段转发：逐段识别，校正后转发，线路传输质量要求低，信令传输速度慢，话路接续时间长，各段路由的信令形式可以不同。多用端-端：发端局只向转接局发送终端局号，信令路由接通后，直接向终端局发被叫号码。对线路传输质量要求高，信令传输速度快，话路接续时间短，需在多段路由上传送同一类型的信令。混合：中国No.1记发器信令在优质电路上使用端-端传送方式，在普通电路上使用逐段转发传送方式(误码率高)。 3、控制方式非互控，如No.7半互控，发送端发送信号收接收端控制，如ARQ全互控，如多频互控MFC北京邮电大学出版社9.1.3 信令分类和一些基本定

4、义1、按信令的工作区域用户信令：用户设备与交换机间的信令，在用户线上传输局间信令：交换机间、交换机与网管中心或数据库之间传送的信令，在中继线上传输。2、按信令的功能监视信令 监视用户线或中继线状态的变化，中继电路空闲/占用，主/被叫摘/挂机中继线上的监视信令，称为线路信令在局间PCM中继系统的Ts16中传送，不在话路中传送，但与话路间存在着时间位置上的一一对应关系。地址信令/路由信令/记发器信令用于呼叫建立阶段传送主/被叫号码、主叫用户类别(单线/PABX/传真)管理信令OAM(操作、管理、维护)功能，如检测和传送网络拥塞信息，计费信息，提供远程维护，设备可用状态信息。北京邮电大学出版社3、按

5、局间信令的传送信道随路信令CAS(Channel Associated Signaling) 在接续建立阶段，用户话音通路空闲，可在话路中传递各种信令；或在与话路有固定联系(Ts16)的信令通路中传送信令的方式，如中国No.1，包括局间线路信令(如下图)和MFC记发器信令。北京邮电大学出版社公共信道信令/共路信令CCS(Common Channel Signaling) 利用交换局间一条集中的信令链路为所有话路传送信令的方式，即信令和话音的传送通路分开，时间位置上互相独立。控制设备：用户端收号器；信令设备：中继记发器。北京邮电大学出版社4、带内信令和带外信令带内信令：信令在通路频带300340

6、0Hz范围内传送。优点：话音频带较宽，传送信令容量大，可传送具有较高抗干扰性和速度较快的多频码；缺点：和话音信号占用同一频带，易受话音信号干扰，且在通话期间不能传送。带外信令：信令在3003400Hz外的间隙传送。带宽较窄，只能单频，如卫星电话，800MHz5、模拟信令和数字信令模拟信令：如直流监视信令摘/挂机识别、脉冲识别数字信令：数字方式编码的信令，如DTMF；No.76、前向信令和后向信令前向信令：由发端局(主叫用户一侧的交换局)记发器/出中继电路发送，由终端局(被叫一侧)记发器或入中继电路接收的信令；后向信令北京邮电大学出版社中继线合群方式和分群方式几种不同信令标准(如数标，标志方式)

7、合在一个中继线群内，群内中继线既可在这种接续中采用这种标准，又可在另一种接续中采用另一种标准。在本地端局汇接局间，端局/汇接局长途/国际局间的不同信令和中继线群可以合群。提高中继线利用率，减少中继线品种，使用灵活。中继线合群的条件：各中继线的记发器信令均采用中国No.1多频互控信令，线路信令的数标编码是统一的。不符合上述要求的信令即为分群方式。北京邮电大学出版社市话局电话接续的基本信令流程(线路信令，识别号首，选中第1路中继Ts1)(监视信令)(OAM信令) 计费(监视信令)被叫挂机(号码逐位译为多频记发器信号)北京邮电大学出版社9.2 用户信令1、用户状态信令用户线的监视信令由用户话机叉簧产

8、生，完成(闭合)或切断用户线直流回路，用以启动/复原局内设备反映用户线忙闲状态主叫摘机(呼出占用)主叫挂机(前向拆线) 通断，1850mA被叫摘机(应答)被叫挂机(后向拆线) 通断空闲北京邮电大学出版社2、地址信令用于路由选择、接续被叫用户线上的路由信令，如被叫号码(1)号盘话机或直流脉冲信号DPPulse拨号话机通过控制用户环路电流断续来产生脉冲，用直流脉冲的个数表示不同数字，8ms扫描典型值：断66ms，续33ms，每位数字500ms，位间隔250ms(2)DTMF双音多频话机信号每位数字包括2个 的音频组合。带内信令，16ms扫描。典型值：每个数字持续3040ms，位间隔40ms，每秒可

9、传12个数字。被叫地址信号仅在呼叫建立阶段使用，多个终端可共享信令设备，如收号器等。14C北京邮电大学出版社3、音信令交换局通过用户线向终端发送的各种单音频铃流和信号音。铃流：25Hz正弦波，1s送，4s断；信号音：交换局通过用户线向终端发送的用户接续进程提示。拨号音、回铃音、忙音等为450Hz正弦波；催挂音、提示三方通话为950Hz正弦波。现信号音常采用45025Hz或95050Hz北京邮电大学出版社北京邮电大学出版社用户线信令波形北京邮电大学出版社9.3 局间线路信令中国No.1信令是随路信令，包括局间线路信令和局间记发器信令局间线路信令用于监视中继线的使用状态，如中继线示闲/占、应答、拆

10、线等。由中继设备发送/接收，逐段转发，空闲状态也要传送。根据局间传输线路使用的介质，分为1、局间直流线路信令实线电缆、双绞线，传送模拟话音2、带内单频脉冲线路信令局间传输介质为载波电路(进行调制) ，FDM2600Hz：位于话音频段的高频部分，功率小，相互干扰小3、局间数字型线路信令 局间传输线路使用PCM数字复用线，中继电路采用数字中继器北京邮电大学出版社由Ts16按复帧传送，每一话路的两个传输方向上各有a，b，c，d4bit，可用于传送数字型线路信令，与话路一一对应。考虑到目前电话网线路信号容量，只采用其中的a，b，c 3bit (1)af码：前向信号，表示发话交换局或主叫用户状态； 0为

11、摘机占用，1为挂机拆线。(2)bf码：向来话交换设备指示故障状态；0为正常，1为故障。(3)ab码：后向信号，表示被叫用户摘/挂机状态；(4)bb码：表示受话局忙/闲状态，0为示闲， 1为占用或拥塞状态。数字型线路信令共有13种标志方式，即数标方式DL(1)DL(13)。 DL(1)：用于本地局间全自动中继电路间的配合，如表9.2DL(2A)：用于本地电话局至长途电话局间全自动去话接续115 630话路北京邮电大学出版社9.4 多频记发器信令方式9.4.1 基本概念1、记发器信令(Register Signalling)主/被叫用户类别(单线、传真、群用户、优先级)；主/被叫用户号码的地址信令

12、；被叫用户状态；呼叫业务类别；计费信息；为建立接续所必需的控制信号。由一个交换局的记发器发出，由另一个交换局的记发器接收。北京邮电大学出版社2、主要功能控制电路的自动接续。为保证有效快速的传送速度和有一定的抗干扰能力，记发器信令采用多频互控MFC方式：多频双音频编码信号。在用户通话前的呼叫建立阶段传送，可占用话音通路(带内)充分利用话音频带(多频)。信令容量、速度、可靠性均有所提高。互控信号传送过程中须和对端发回来的证实信号配合可通过模拟信道直接传输，或经PCM编码后由数字信道(Ts16)传输北京邮电大学出版社3、信令编码(1)MFC信号分为前向和后向：前向信号(高频群)：1380，1500，

13、1620，l740，l860，1980 Hz后向信号(低频群)：1140，1020，900，780，660，500Hz。我国的后向信号只用了其中的四种频率，即1140，1020，900和780Hz，按4中取2编码，最多可有6种信号组合。(2)MFC有6个频率，编号为0，1，2，4，7，11我国采用编码的前向信号个数为 。要传送的信号编号，即某个115的数字，为两个相应频率编号之和，除10(=f4+f7)，14(=f4+f11)，15(=f7+f11) 外。每种信号都是两种频率的组合对不是双频的错误容易发现；每种信号所传送的信号电平也相同，载波电路在不过载的情况下可尽量提高信号电平，保证了可靠性

14、。 1526C北京邮电大学出版社前向后向北京邮电大学出版社4、每个信号的发送和接收都有一个互控过程 第一拍：主叫发端局发送前向信号；第二拍：被叫端接收和识别前向信号后，发后向证实信号；第三拍：发端局接收和识别后向信号后，停发前向信号第四拍：被叫端识别前向信号停发后，停发后向信号。北京邮电大学出版社1526C9.5 公共信道信令系统1、信号速度快，线路拥塞时可重复测试和迂回路由，减少了呼叫建立时间，尤其对于远距离长途呼叫，将拨号后的延时减少到1s以内。2、信令容量大，而线路信令24 、记发器信令最大28实际3、能传送与呼叫处理无关的信令，支持新业务，如数据、IN4、信令网与业务网分离，便于维护和

15、管理北京邮电大学出版社9.6 No.7信令系统的结构9.6.1 基本特点和应用(1)采用公共信道方式：局间信令，不区分线路信令和记发器信令局间信令链路为64kbit/s双向链路，通话期间仍可传送和处理信令(2) 分组交换数据报的传送方式：最小信息传送单位-信令单元SU固定长度的控制字段，用户部分产生的信令信息长度可变，可分装长信号；统计时分复用，信令终端需具有SU同步、定位、差控功能。(3)可靠性：备用设备，逐段转发(4)话路与信令通道分开，不能保证话路好坏，须对话路进行单独的导通测试。(5) No.7信令方式能保证正确的发送顺序，没有信号丢失和乱序北京邮电大学出版社应用可用于国内/国际电话网

16、/电路交换数据网/ISDN的局间信号；各种运行、管理和维护中心的信息传递业务；交换局和智能网的业务控制点之间传递各种数据信息；自动用户交换机PABX应用；移动通信。采用开放式系统结构，模块化的功能结构，及与OSI/RM对应的分层模型，使网络的利用和控制更有效。我国1998年制定了No.7信令网技术体制。北京邮电大学出版社9.6.3 No.7号信令系统的功能结构1、基本功能结构No.7信令系统SS7的基本功能级结构由公共的消息传递部分MTP(Message Transfer Part) 适合不同用户的独立用户部分UP(User Part)两部分组成 北京邮电大学出版社No.7信令系统在固网中的四

17、级功能结构 UPMTP3MTP2MTP1北京邮电大学出版社9.6.4 各部分主要功能1、公共的消息传递部分MTP(Message Transfer Part)在信令网中，为正在通信的用户功能之间提供信令的可靠传递，是各用户部分消息的公共运载系统；在系统和信令网故障时，做出响应并采取必要措施。由三个功能级组成：(1)信令数据链路 (MTP1)用于信令的双向传递的通路。规定传输速率、接口特性、接入方式等。透明传输，不涉及介质。由同一数据速率、相反方向工作的两个数据通路组成，符合OSI物理层要求：模拟链路由模拟音频传输通路和调制解调器组成数字链路采用速率为64kb/s或2.048Mb/s的PCM通路

18、北京邮电大学出版社(2)信令链路功能(MTP2)提供信令点两端的信号可靠传送。符合OSI数据链路层要求，包括差错检测、差错校正、差错率监视和流量控制、处理机故障处理、信令单元SU的定位和定界等定义了三种类型的信令单元，如图9.29消息信令单元MSU(Message Signal Unit)：携带信令信息，包括固定长度的控制字段可变长的信令信息字段SIF：用户部分消息、路由选择消息信令网管理信息，以字节为单位链路状态信令单元LSSU(Line Status)：提供链路状态信息，如正常、失去定位、处理器中断、处理器忙等可用于链路启动或故障时。插入信令单元FISU(Fill-In)：填充单元，在链路

19、空闲时填补位置，保持信令链路的同步提供确认和否认的差错控制功能北京邮电大学出版社(3)信令网功能(MTP3) 规定在信令点间传送管理消息的功能和程序符合OSI网络层要求。信令网中某些点或传输链路发生故障时保证信令网仍能可靠传递各种信令消息。包括：信令消息处理功能SMH保证将信令发送到相应的信令链路和用户部分，包括信令消息识别、转发至指定用户和路由选择。信令网管理功能控制信令路由和信令网结构，以便故障时重组信令网，完成保存数据，恢复正常的消息传递能力。包括：信令业务量管理：信令点拥塞时减小业务量；信令链路管理：控制本地连接的信令链路，监视信令路由的中断、拥塞情况，故障恢复；信令路由管理：保证可靠

20、、及时的交换各信令点的路由信息北京邮电大学出版社2、适合不同用户的独立用户部分UP(User Part)定义与某种电信业务有关的信令功能和过程，控制各种基本呼叫的建立和释放。使用MTP传送能力的功能实体，第4级功能，用户级。包括：电话用户部分TUP控制电话网的接续和运行，规定电话信令消息的类型、格式，控制信令连接建立的过程。数据用户部分DUPISDN用户部分ISUP提供话音和非话交换所需的信令消息、功能和过程，可提供TUP和DUP的所有功能，支持非话呼叫、移动交换中心业务和IN业务。端-端信令，可实现ISDN用户间的透明信息传送。北京邮电大学出版社随着电信网的发展，需满足开放各种智能网业务、O

21、AM及移动电话漫游等业务。No.7信令在原4个功能级基础上增加了：(1)SCCP信令连接控制部分(Signalling and Connection Control Part)加强MTP功能，与MTP一起提供相当于OSI网络层的功能MTP只能提供无连接的消息传递功能，不能跨网直接寻址，不能端-端，不能传送与电路交换无关的信令。SCCP能提供定向连接和无连接网络业务(可选)，在任意信令点间传送与呼叫控制无关的各种信令信息和数据，满足ISDN的多种补充业务(如网管信息)的信令要求。北京邮电大学出版社(2)事务处理能力TC (Transaction Capabilities)网络中的具体应用统称TC

22、用户，为各种应用业务的应用过程提供公共操作和服务，与具体应用无关。目前只开发了第7层(应用层)的规程和功能，即TCAP事务处理能力应用部分，包括：MAP-移动(电话)应用部分INAP-智能网应用部分OMAP-信令网的运行、管理和维护应用部分TC对应OSI第46层的中间业务部分ISP还在进一步研究。由于没有ISP，TCAP直接利用SCCP无连接和面向连接两种方式传递信息。传送的信息量大时，采用面向连接方式；传送的信息量小时，采用无连接方式。北京邮电大学出版社No.7信令网功能级与OSI/RM并存的结构北京邮电大学出版社分级功能结构MAP、CAP、RANAP、BSSAP为移动通信系统信令；ISUP

23、、TUP、INAP为固网信令；DSS1和V5.2为接入网信令Station网络层网络层链路层链路层北京邮电大学出版社移动智能网CAP-移动智能网应用部分移动网增强业务的客户化应用 CAMEL ：Customized Applications for Mobile Network Enhanced Logic是IN(Intelligent Networks)在MAP V3(Mobile Application PartVersion 3)下的实现。Q.921：ITU-T链路层标准 DSS1：1号数字用户信令系统，是ISDN用户-网络接口第三层(网络层)基本呼叫控制的技术规范。一种将数字用户终端接

24、入ISDN 交换机的信令，针对端-端的数字连接。北京邮电大学出版社9.7 信令网公共信道信令系统有一个逻辑上独立于业务网的信令网负责在业务节点(交换局、操作维护中心、网络数据库)间的专用信令信道上传送业务相关或无关的控制信息流。No.7信令网是业务支撑网 设立在电信网中，独立于业务网可使用任意时隙作为信令链路，如一次群中的Ts16，二次群中的Ts67至Ts70北京邮电大学出版社9.7.1 信令网的部件(1)信令点SP：信令网上产生和接收信令消息的源/目的节点如电话交换局、ISDN交换局、网管中心、网络数据库、IN的业务交换点SSP和业务控制点SCP。一般由MTP和UP组成；若有IN功能，则由M

25、TP、SCCP和TCAP组成。(2)信令转接点STP：在信令链路上转发信令消息的信令转接中心我国电话网原则上将汇接局设为STP独立的STP：只完成信令转接，只提供MTP3功能；综合的STP：具有信令转接功能和信令点功能。在容量、处理能力、可靠性方面比独立的STP要求低低。(3)信令链路SL：连接两个信令点或信令转接点的数字链路，64kb/s，提供MTP1、MTP2功能北京邮电大学出版社9.7.2 几个基本概念信令关系：任意两个信令点相对应的用户部分之间存在通信可能性，则它们具有“信令关系”。链路组：两个信令点之间直接互连的一束信令链路构成一个“链路组”。链路群：链路组内物理特性相同的一组链路北

26、京邮电大学出版社9.7.3 信令工作工作方式(1)对应(直联)工作方式 信令链路SL 话路(存在信令关系)信令消息在源-目的信令点之间的直达信令链路(不经STP转接)上传送，且该信令链路是专为连接这两个交换局的电路群服务。局间话路群足够大时设直达SL。(2)非对应(非直联)工作方式对应信令关系的消息经过两个或多个串接的信令链路传送，中间经过一个或几个信令转接点，信令路由随机选择。E1未建议，No.7信令网目前未采用。SP1SP2北京邮电大学出版社(3)准对应(准直联)工作方式非对应工作方式的一种特例，消息所选的路由和STP在一定时间内是预先确定和固定的。局间话路群较小时采用。 信令关系SP1与SP3没有直