现代交换原理第4章PPT课件

1、11、信令的概念 信令： 信令是各交换局在完成呼叫接续中使用的一种通信语言，它是控制交换机产生动作的命令。 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。它包括信令的结构形式，信令在多段路由上的传送方式及控制方式。 信令系统： 是指为完成特定的信令方式所使用的通信设备的全体。第1页/共54页2交换机A交换机B中继线HKOF拨号音拨号占用信令回铃音选择信令振铃应答信令HKOF忙音HKON后向挂机信令HKON前向拆线信令拆线证实信令通话1、信令的概念第2页/共54页3按信令的功能分：按信令的功能分： 线路信令：具有监视功能，用来监视主被叫的摘、挂线路信令：具有监视功能，用来监视主

2、被叫的摘、挂机状态及设备忙闲。机状态及设备忙闲。 路由信令：具有选择功能，指主叫所拨的被叫号码，路由信令：具有选择功能，指主叫所拨的被叫号码，用来选择路由。用来选择路由。 管理信令：具有操作功能，用于电话网的管理和维护。管理信令：具有操作功能，用于电话网的管理和维护。按信令的工作区域分：按信令的工作区域分： 用户信令：是用户和交换机之间的信令，在用户线上用户信令：是用户和交换机之间的信令，在用户线上传送。主要包括用户向交换机发送的监视传送。主要包括用户向交换机发送的监视信令和选路信令，交换机向用户发送的铃信令和选路信令，交换机向用户发送的铃流和各种音信号。流和各种音信号。2、信令的分类第3页/

3、共54页4 局间信令：是交换机和交换机之间的信令，在局间中局间信令：是交换机和交换机之间的信令，在局间中继线上传送，用来控制呼叫接续和拆线。继线上传送，用来控制呼叫接续和拆线。 用户线信令少而简单，中继线信令多而复杂用户线信令少而简单，中继线信令多而复杂。按信令的信道分：按信令的信道分： 随路信令：信令和话音在同一条话路中传送的信令随路信令：信令和话音在同一条话路中传送的信令 方式。方式。 缺点缺点：信令传送速度慢，信息容量有限（传递与呼叫：信令传送速度慢，信息容量有限（传递与呼叫 无关的信令能力有限）。无关的信令能力有限）。2、信令的分类第4页/共54页5公共信道信令：是以时分方式在一条高速

4、数据链路上公共信道信令：是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。传送一群话路的信令的信令方式。优点优点：信令传送速度快、容量大、具有改变或增加信令：信令传送速度快、容量大、具有改变或增加信令 的灵活性，便于开放新业务。的灵活性，便于开放新业务。其它分类：其它分类：带内信令与带外信令带内信令与带外信令： 可以在通路频带（可以在通路频带（3003400Hz）范围内传送的范围内传送的信令，叫带内信令，在通路频带外传送的信令，就叫带信令，叫带内信令，在通路频带外传送的信令，就叫带外信令。外信令。2、信令的分类第5页/共54页6模拟信令和数字信令： 模拟信令是按模拟方式传送的信令

5、，数字信令是将信令按数字方式编码进行传送的信令。前向信令和后向信令： 由发端局记发器或出中继电路发送，而由终端局记发器或入中继电路接收的信令，为前向信令，反之为后向信令。2、信令的分类第6页/共54页7信令方式包括信令的结构形式、传送方式和控制方式。1、结构形式： 可分为未编码和编码二种结构形式。 编码的信令：DTMF MFC 数字线路信令 多频编码的优点： 编码丰富、传送速度快、可靠性高、有自检能力3、信令方式第7页/共54页82、传送方式： 随路信令在多段路由上的传送方式有3种： 端到端方式 逐段转发方式 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，即为混合方式。3

6、、信令方式第8页/共54页9发端局发收X1X2+被叫号码发收X1X2发收被叫号码转接局终端局端到端方式特点：速度快，拨号后等待时间短，信令在多段 路由上的类型必须相同。3、信令方式第9页/共54页10发端局发收X1X2+被叫号码发收发收被叫号码转接局终端局逐段转发方式特点：信令传送速度慢，接续时间长，对线路要 求低，信令在多段路由上的类型可多种。X1X2+被叫号码3、信令方式第10页/共54页113、控制方式、控制方式： 是指控制信令发送的方法，由三种：是指控制信令发送的方法，由三种： 非互控方式非互控方式：发端不断地将要发送的脉冲信令连续发：发端不断地将要发送的脉冲信令连续发向收端，而不管收

7、端是否收到。向收端，而不管收端是否收到。 特点特点：设备简单，但可靠性差。：设备简单，但可靠性差。 半互控方式半互控方式：发端向收端每发一个信令后，必须等接：发端向收端每发一个信令后，必须等接收到收端回送的接收良好的证实信令，收到收端回送的接收良好的证实信令，才能接着发下一个信令。也就是前向信才能接着发下一个信令。也就是前向信令受控于后向信令。令受控于后向信令。3、信令方式第11页/共54页12全互控方式全互控方式：发端发前向信令不能自动中断，要等收到：发端发前向信令不能自动中断，要等收到收端的证实信令后，才停止发送；收端发收端的证实信令后，才停止发送；收端发证实信令也不能自动中断，须在发端信

8、令证实信令也不能自动中断，须在发端信令停发后，才能停发证实信令。停发后，才能停发证实信令。特点特点：抗干扰能力强，可靠，但设备复杂，传送速度慢。：抗干扰能力强，可靠，但设备复杂，传送速度慢。 3、信令方式第12页/共54页13 用户信令是用户终端与交换机之间的信令。 它包括用户状态（摘、挂机）信号及用户拨号（脉冲、DTMF）所产生的数字信号，以及交换机向用户终端发送的信号（铃流、信号音）。4、用户信令第13页/共54页14 局间信令是交换局之间在中继设备上传递的信令。CCITT建议的信令系统有（见P.291）： CCITT No.1：用于国际人工业务 CCITT No.2：用于国际半自动业务

9、CCITT No.3：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。 CCITT No.5：用于国际通信 CCITT No.5bis：CCITT No.5的变形，几乎未得到应用。 CCITT No.6：模拟型公共信道系统 CCITT No.7：数字型公共信道系统 CCITT No.3：用于单音频系统 CCITT R1、CCITT R2.5、局间信令第14页/共54页156、No.7号信令系统1、No.7信令的应用与发展：信令的应用与发展：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。随路信令的局限性 信令传送速度慢 信令容量有限 无法传送与呼叫无关的信令信

10、息 公共信道信令（CCS）的出现 No.6信令系统：2.4kb/s，4kb/s或56kb/s第15页/共54页16 No.7信令系统：目前标准化和正在使用的公共信 道系统。 优点：信令传送速度快 具有提供大量信令的潜力 统一了信令系统 信令设备经济合理No.7信令系统在国际上得到广泛的应用6、No.7号信令系统第16页/共54页172、No.7信令系统的特点：信令系统的特点：局间的NO.7信令链路是由两端的信令终端设备和它们之间的数据链路组成。数据链路是速率为64kbit/s的双向数据通道。交换网络处理机信令终端交换网络处理机信令终端信令链路数据链路话路群6、No.7号信令系统第17页/共54

11、页18No.7信令是基于分组交换的，其分组是经数字编码的信令单元（SU）。信令终端具有对SU同步、定位和差错控制功能，以保证发送端发送的信令消息被接收端可靠地接收。SU中必须包含一个标记，以识别该信令单元传送的信令属于哪一个话路。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。必须要设置备用设备，以保证可靠性。6、No.7号信令系统第18页/共54页193、No.7信令系统的功能结构：信令系统的功能结构： No.7信令的基本功能结构由消息传递部分（MTP）和用户部分（UP）组成。 UP可以是电话用户部分（TUP）、数据用户部分（DUP）、ISDN用户部分（ISUP）等。 其基本应用

12、为：公用电话交换网（PSTN） 窄带ISDN网（N-ISDN） 电路交换的数据网（CSPDN）MTPUPUP6、No.7号信令系统第19页/共54页20MTP（消息传递部分消息传递部分）： 主要是在信令网中提供可靠的信令消息传递，并在系统和信令网故障情况下，具有为保证可靠的信息传送而作出响应并采取必要措施的能力。它由三个功能级组成：信令数据链路功能（MTP1） 信令链路功能（MTP2） 信令网功能（MTP3）信令数据链路功能：对应OSI物理层功能，为信令传 输提供一条64kbit/s的双向数据 通路。6、No.7号信令系统第20页/共54页21信令链路功能：对应OSI的数据链路层功能，它规定

13、了在一条信令链路上传送信令消息的 功能及相应程序，其主要功能包括信 号单元的定界和定位，差错检验和纠 错以及流量控制等。信令网功能：又可分为信令消息处理信令消息处理和信令管理功能信令管理功能， 将信息正确地传送到相应的信令链路或 用户部分；故障情况下，规定了在信令 点之间传送管理消息的功能和程序，以 保证可靠地传递信号消息。6、No.7号信令系统第21页/共54页22用户部分（UP）： 控制各种基本呼叫的建立和释放。用户级信令网功能信令链路控制级信令数据链路级信令点A用户级信令网功能信令链路控制级信令数据链路级信令点B第4级第3级第2级第1级四级功能结构6、No.7号信令系统第22页/共54页

14、23 为了使通信网的信令可支持不断涌现的新技术新业务，使No.7信令与OSI参考模型相一致，在信令系统的结构中又增加了信令连接控制部分（SCCP）和事务处理能力部分（TC），与原来的MTP、TUP、DUP、ISUP一起构成了一个四级结构和七层协议并存的功能结构。 主要应用包括：智能网（IN） 网络的操作、管理和维护 公共陆地移动通信网（GSM） N-ISDN的部分补充业务6、No.7号信令系统第23页/共54页24MTP3TC用户TCSCCPISUPTUP12346MTP2MTP1TCAPISP7NSP（网络业务部分）ISP：中间业务部分6、No.7号信令系统INAP、OMAP、MAP第24页

15、/共54页25SCCP（信令连接控制部分）： 加强消息传递功能。具有传送与电路无关的信息能力，可满足ISDN的多种补充业务的信号要求以及为传送信号网的维护运行和管理数据信息提供可能。它与MTP的三层一起提供对应于OSI网络层的功能。 TCAP的目标是提供节点之间的传递信息的手段以及对相互独立的各种应用提供通用的业务。 TC用户指各种应用，目前有智能网应用部分（INAP）、移动应用部分（MAP）、运行维护管理应用部分（OMAP）。6、No.7号信令系统第25页/共54页26 B-ISDN的接续功能比窄带更复杂，对信令提出了更高的要求，出现了B-ISDN的用户部分（B-ISUP）。 B-ISUP有

16、两种支持方式：一种是直接通过ATM链路，经过ATM信令适配层（SAAL）和增强的MTP3层的支持；另一种是通过现有的No.7信令网，即经过MTP1MTP3，并增加了B-SCCP部分。6、No.7号信令系统第26页/共54页27TC用户TCSCCP B-SCCPISUPTUPMTP2MTP1TCAPISPMTP3/增强的MTP3SAALATM物理层B-ISUP6 、No.7号信令系统第27页/共54页284、信令单元格式： No.7信令传送各种信令，是通过信令消息的最小单元信令单元（SU）来传送的。No.7信令采用可变长的信令单元，它由若干个8位位组组成。NO.7信令有三种信令单元： 由用户产生

17、的可变长的消息单元（MSU），用于传送来自第四级的用户级的信令消息或信令网管理消息。 来自第3级的链路状态单元（LSSU），用于链路启用或链路故障时，表示链路的状态。 来自第2级的插入信令单元（FISU），亦称填充单元，用于链路空或链路拥塞时来填补位置。 6 、No.7号信令系统第28页/共54页29 FBSNILICKF发送顺序BIBFSNFIB816n8，n0261717 8第2级第3级第2级标准头F：标志BSN：后向顺序号BIB：后向指示语比特FSN：前向顺序号FIB：前向指示语比特LI：长度指示I：信息CK：检验码信令单元格式第29页/共54页30FFCKSIFSIOLIFIBFSNB

18、IBBSN发送方向8 16 8n，n2 8 2 6 1 7 1 7 8FFCKSFLIFIBFSNBIBBSN发送方向8 16 8n或16 2 6 1 7 1 7 8FFCKLIFIBFSNBIBBSN发送方向8 16 2 6 1 7 1 7 8MSULSSUFISU6、No.7号信令系统第30页/共54页31三种信令单元共有的部分：F：标志码，为01111110，标识每个SU的开始或结尾。BSN：后向序号FSN：前向序号BIB：后向指示比特FIB：前向指示比特 用于基本差错校正法中，完成信令单元的顺序控制、证实、重发功能。L1：长度指示码，指示L1和CK间的字节数，用于区分三种信令单 元，M

19、SU：L12，LSSU：L1=1、2，FISU：L1=0CK：校验码6、No.7号信令系统第31页/共54页32MSU格式SIO：业务信息八位位组w指定不同的用户部w 用于消息分配SIF：信令信息字段w 信令网管理消息w 第4级用户信息FBSNSIFLICKF发送顺序BIBFSNFIB816n8，n2261717 8SIO8ILI363第32页/共54页33比特发送顺序D C B AD C B ASSFSISI：业务指示语DCBA0000：信令网管理消息0001：信令网测试和维护消息0011：SCCP0100：TUP0101：ISUP0110： DUP（与呼叫和电路有关）0111： DUP（性

20、能登记和撤销消息）1001：BISUPSSF：子业务字段DC（网络指示语）00：国际网01： 国际网备用10：国内网11： 国内网备用SIO字段格式第33页/共54页34DPC:目的点编码OPC:源点编码SLS:信令链路选择比特发送顺序SLS管理或用户信息OPCDPC14/2414/244标准标记SIF字段格式第34页/共54页35FBSNSIFLICKF发送顺序BIBFSNFIBSIOH1管理信息OPC24244MTP3H0DPC44SLSTypeISUP消息OPC24248ISUPDPC412CICSLSH1TUP消息OPC24244TUPH0DPC124CICSLS不同用户部分的信息结构

21、(1)第35页/共54页36FBSNSIFLICKF发送顺序BIBFSNFIBSIO用户消息/参数TypeOPC24248SCCPDPC4SLSEOP8成分部分TCAP事务部分不同用户部分的信息结构(2)第36页/共54页37 SF：状态字段（CBA）000：失去定位（SIO）001：正常定位（SIN）010：紧急定位（SIE）011：业务中断（SIOS）100：处理机故障（PO）101：忙（SIB）FBSNSFLICKF发送顺序BIBFSNFIB8168/16 261717 8ILI1或2LSSU格式第37页/共54页387、No.7号信令网 No.7信令方式利用处理机之间的一条集中的信令链

22、路传送几百甚至上千条话路的信令，控制呼叫的建立和释放，它最适合在数字电信网中使用。当电信网使用No.7信令后，除了原有的电信网外，还形成了一个独立的起支撑作用的No.7信令网。 No.7信令网是具有多种功能的业务支撑网，它不仅可用于电话网和电路交换的数据网，还可用于ISDN网和智能网，可以传送与电路无关的各种数据信息，实现网路的运行管理维护和开放各种补充业务。 No.7信令网本质上是载送其它消息的数据传送系统，是一个专用的分组交换数据网。第38页/共54页391、信令网的组成： 信令网由信令点（SP）、信令转接点（STP）和信令链三部分组成。信令点（SP）： 是信令消息的起源点和目的点，它可以

23、是具有No.7信令功能的各种交换局（如电话交换局、数据交换局、ISDN交换局），也可以是各种特服中心（如网管中心、维护中心、业务交换点等）。 信令点是由No.7信令系统中的MTP和UP组成，若它具有业务交换点功能，则包括No.7信令系统中的MTP、SCCP和TC。7、No.7号信令网第39页/共54页40信令转接点（STP）： 具有信令转接功能，STP可分为：独立的信令转接点和综合的信令转接点。独立的信令转接点： 高度可靠的分组交换机，容量大，易于维护。具有No.7信令系统中的MTP功能。综合的信令转接点： 具有No.7信令系统中的MTP和UP功能，容量较小，与独立的STP相比可靠性不高。7、

24、No.7号信令网第40页/共54页41信令链： 是信令网中连接信令点的最基本部件，它由No.7信令功能的一、二级组成。数字信令链速率为64kbit/s。2、工作方式 ： 在电信网中，使用No.7信令系统时，根据通话电路和信令链路的关系，可采用下述三种工作方式。直联工作方式： 两个交换局之间的信号消息通过一段直达的公共信道信号链来传送，而且该信号链是专为连接这两个交换局的电路群服务的。 7、No.7号信令网第41页/共54页42直联工作方式直联方式（associated mode）q 两个信令点间的信令消息通过直接相连的信令链路传送q 又称对应工作方式SP1SP2信令关系信令链路集第42页/共5

25、4页43准直联工作方式： 两个交换局之间的信号消息通过两端或两端以上串接的公共信号链来传送，并且只允许通过预定的路径和信号转接点。完全分离工作方式： 信号的传送和话路网完全无关。两个交换局之间的信号消息可以利用建立公共信道信号网的任何一条可用路径来传送，信号转接点可以有自己的路由原则。 我国一般采用：直联工作方式和准直联工作方式。 7、No.7号信令网第43页/共54页44准直联工作方式准直联方式（non-associated mode）q 两个信令点间的信令消息通过预先指定的多条串接的信令链路 传送q 又称准对应工作方式SP1SP2SP/STP信令关系信令链路集第44页/共54页45信令和信

26、息（话音）传送网信息传送网LETCLELELELELESTPSTPSTPSTPNo.7信令网LELESPSPSPSPSPSPSP第45页/共54页463、信令网结构和分类： 信令网按结构可分为：无级信令网、分级信令网无级信令网： 信令网中不引入信令转接点，信令点间采用直联工作方式。这种方式在容量和经济上都满足不了国际国内信令网的要求，故未广泛采用。分级信令网： 含有信令转接点的信令网，它可按等级分为二级、三级网。大多数国家采用二级网，当二级网不能满足要求时，应采用三级网。7、No.7号信令网第46页/共54页47采用几级信令网，主要取决于以下二个因数： 信令网所能容纳的信令点数量、STP容量STP容量可用二个参数来表示：STP可以连接的信令链的最大数量信令处理能力（每秒钟可以处理的最大消息信令单元数量MSU/s）独立型STP：最大信令链路数不小于256条链路，信令处 理能力不小于20000MSU/s。综合型STP：最大信令链路数不小于256条链路，信令处 理能力不小于10000MSU/s。7、No.7号信令网第47页/共54页484、中国、中国No.7号信令网的等级结构：号信令网的等级结构： 我国采用三级信令网结构（HSTP、LSTP、SP），长途信令网三级，大中