许：chp4 信令系统

1、1第第4 4章章 信令系统信令系统n通信网中任意两个通信终端之间的通信都离不通信网中任意两个通信终端之间的通信都离不开信令，开信令，终端与交换节点终端与交换节点之间、各个之间、各个交换节点交换节点之间之间以及不同网络之间的互通，都必须在以及不同网络之间的互通，都必须在信令信令的控制的控制下进行下进行 (通路的建立与释放、通信过程的监控等通路的建立与释放、通信过程的监控等)。n信令系统是通信网的重要组成部分，是保证通信令系统是通信网的重要组成部分，是保证通信网正常运行所必不可少的，信令技术是通信信网正常运行所必不可少的，信令技术是通信网的基本技术。网的基本技术。本章主要内容n在本章中首先介绍有关

2、信令的一些基本概在本章中首先介绍有关信令的一些基本概念，念，n重点介绍目前通信网中普遍采用的重点介绍目前通信网中普遍采用的No.7信信令系统令系统n简单介绍简单介绍No.7信令网的相关原理与技术。信令网的相关原理与技术。4.1 信令的基本概念信令的基本概念4.1.1 信令信令n图图4.1所表示的是电话网中两个用户终端所表示的是电话网中两个用户终端通过通过两个端局两个端局进行电话呼叫的基本信令进行电话呼叫的基本信令流程，它描述的是在一个完整的呼叫过流程，它描述的是在一个完整的呼叫过程中经简化了的信令交互过程。程中经简化了的信令交互过程。图4.1 电话呼叫的基本信令流程n在图在图4.1中，主叫用户

3、摘机，发出一个中，主叫用户摘机，发出一个“摘机摘机”信令，信令，表示要发起一个呼叫，发端交换机收到主叫用户的摘表示要发起一个呼叫，发端交换机收到主叫用户的摘机信令后，经机信令后，经用户分析用户分析允许它发起这个呼叫，则向主允许它发起这个呼叫，则向主叫用户叫用户送拨号音送拨号音，该，该“拨号音拨号音”信令告知主叫用户可信令告知主叫用户可以开始拨号了。主叫用户听到拨号音后，开始拨号，以开始拨号了。主叫用户听到拨号音后，开始拨号，发出发出“拨号拨号”信令，将信令，将被叫号码被叫号码送到发端交换机。送到发端交换机。n发端交换机根据被叫号码进行发端交换机根据被叫号码进行号码分析号码分析，确定被叫交确定被

4、叫交换局换局，然后在发端交换机与终端交换机之间选择一条，然后在发端交换机与终端交换机之间选择一条空闲的中继电路空闲的中继电路，向终端交换机发，向终端交换机发“占用占用”信令，发信令，发起起局间呼叫局间呼叫并告知终端交换机所占中继电路。接着向并告知终端交换机所占中继电路。接着向终端交换机发送终端交换机发送“被叫号码被叫号码”信令信令，以供终端交换机，以供终端交换机选择被叫。选择被叫。连接建立过程连接建立过程n终端交换机根据被叫号码找寻被叫，向被叫用户送终端交换机根据被叫号码找寻被叫，向被叫用户送“振铃振铃”信令，催促被叫摘机应答，向主叫送信令，催促被叫摘机应答，向主叫送“回铃回铃音音”信令，以告

5、知主叫用户已找到被叫，正在叫出。信令，以告知主叫用户已找到被叫，正在叫出。n被叫用户听到振铃后摘机，被叫用户送出一个被叫用户听到振铃后摘机，被叫用户送出一个“摘机摘机”信令信令，终端交换机收到被叫，终端交换机收到被叫“摘机摘机”信令，停振铃，信令，停振铃，向发端交换机发送向发端交换机发送“被叫应答被叫应答”信令信令；n发端交换机收到发端交换机收到“被叫应答被叫应答”信令后，停止向主叫送信令后，停止向主叫送回铃音，回铃音，接通话路接通话路，主被叫双方进入通话阶段。，主被叫双方进入通话阶段。n若若被叫被叫用户用户先挂机先挂机，发出，发出“挂机挂机”信令，要求结束通话。信令，要求结束通话。终端交换机

6、收到该信令则向发端交换机发送终端交换机收到该信令则向发端交换机发送“被叫挂机被叫挂机”信令，通知发端交换机被叫已经挂机。发端交换机收到信令，通知发端交换机被叫已经挂机。发端交换机收到该信令则向主叫用户送该信令则向主叫用户送“忙音忙音”信令，催促主叫挂机，信令，催促主叫挂机，并向终端交换机发送并向终端交换机发送“释放释放”信令，告知通话结束，信令，告知通话结束，要要求释放资源求释放资源。主叫用户听到忙音，则挂机，结束通话。主叫用户听到忙音，则挂机，结束通话。终端交换机收到释放信令后，终端交换机收到释放信令后，拆除话路，释放资源，回拆除话路，释放资源，回复复“释放证实释放证实”信令，表示收到释放信

7、令，释放了资源，信令，表示收到释放信令，释放了资源，通话结束。（通话结束。（被叫释放资源被叫释放资源）n若是若是主叫主叫用户用户先挂机先挂机，则发端交换机向终端交换机发送，则发端交换机向终端交换机发送“释放释放”信令，告知通话结束，要求释放资源。终端交信令，告知通话结束，要求释放资源。终端交换机收到释放信令后，向被叫发送换机收到释放信令后，向被叫发送“忙音忙音”信令，信令，拆除拆除话路话路，释放资源，回复，释放资源，回复“释放证实释放证实”信令，被叫用户听信令，被叫用户听到忙音，则挂机，通话结束（到忙音，则挂机，通话结束（也是被叫释放资源也是被叫释放资源） 。连接释放过程连接释放过程n从上述过

8、程可知，信令是呼叫接续过程中所采用的一种从上述过程可知，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，用于协调协调动作、控制呼叫。这种动作、控制呼叫。这种“通信通信语言语言”应该是可相互理解的、相互约定的、以达到应该是可相互理解的、相互约定的、以达到协调协调动作动作为目的的。因而信令是通信网中规范化的为目的的。因而信令是通信网中规范化的控制命令控制命令，它的作用是控制通信网中各种通信连接的它的作用是控制通信网中各种通信连接的建立和拆除建立和拆除，并并维护维护通信网的正常运行。通信网的正常运行。n传送子系统：为人的四肢（传送子系统：为人的四肢（接口接口，完成实际的动作）；，完成实际

9、的动作）；人的心脏（人的心脏（交换网络交换网络）n控制子系统控制子系统：人的大脑，控制四肢的行为，控制四肢的：人的大脑，控制四肢的行为，控制四肢的动作；动作；n信令：人的信令：人的神经系统神经系统，协调协调四肢之间、大脑与四肢之间四肢之间、大脑与四肢之间的动作的动作4.1.2 信令的分类信令的分类1、监视信令、路由信令和管理信令、监视信令、路由信令和管理信令n按照按照信令完成的功能信令完成的功能来划分，可将信令分为监视信令、来划分，可将信令分为监视信令、路由信令和管理信令。路由信令和管理信令。监视信令监视信令n监视信令具有监视功能，用来监视信令具有监视功能，用来监视监视通信通信线路线路的的忙闲

10、忙闲状状态。比如态。比如用户线用户线上主、被叫的上主、被叫的摘、挂机摘、挂机信令以及信令以及中继中继线线上的占用信令，都是监视信令，它们分别表示了当上的占用信令，都是监视信令，它们分别表示了当前用户线和中继线的前用户线和中继线的占用占用(忙闲忙闲)情况。情况。路由信令路由信令n路由信令具有选择接续方向、路由信令具有选择接续方向、确定路由确定路由的功能。比如的功能。比如主叫用户所拨的主叫用户所拨的被叫号码被叫号码就是路由信令，它是此次通就是路由信令，它是此次通信的目的地址，交换机依据它来选择接续方向、确定信的目的地址，交换机依据它来选择接续方向、确定路由、进而找到被叫。路由、进而找到被叫。管理信

11、令管理信令n管理信令具有操作维护功能，用于通信网的操作、管管理信令具有操作维护功能，用于通信网的操作、管理和维护（理和维护（功能功能），从而保证通信网的正常运），从而保证通信网的正常运行。比如行。比如No.7信令系统中的信令网管理消息、导通检信令系统中的信令网管理消息、导通检验消息等都是管理信令。（验消息等都是管理信令。（路由故障、计费等路由故障、计费等）2、用户信令和局间信令、用户信令和局间信令n按照按照信令工作的区域信令工作的区域来划分，可将信令分为用户信来划分，可将信令分为用户信令和局间信令。令和局间信令。用户信令用户信令n用户信令是在用户终端和交换节点之间的用户线上用户信令是在用户终端

12、和交换节点之间的用户线上传送的信令，即用户网络接口（传送的信令，即用户网络接口（UNI）信令）信令。主。主要有用户线状态信令、地址信令和各种音信令。要有用户线状态信令、地址信令和各种音信令。（1）状态信令）状态信令n用户线的状态信令是反映用户线用户线的状态信令是反映用户线忙闲状态忙闲状态的信令，的信令，也就是用户线的也就是用户线的监视信令监视信令。比如用户线上的。比如用户线上的摘、挂摘、挂机机信令。信令。（2）地址信令）地址信令n用户线的地址信令也就是通信的目的地址，用于选择用户线的地址信令也就是通信的目的地址，用于选择路由、接续被叫，也就是用户线的路由信令。比如用路由、接续被叫，也就是用户线

13、的路由信令。比如用户所拨的户所拨的被叫号码被叫号码。用户线的地址信令有。用户线的地址信令有两种方式两种方式：一种是直流脉冲（一种是直流脉冲（PULSE）方式，另一种是双音多频）方式，另一种是双音多频（DTMF）方式。）方式。（3）音信令（交换机发给用户）音信令（交换机发给用户）n用户线的音信令是业务节点通过用户线向通信终端发用户线的音信令是业务节点通过用户线向通信终端发送的各种送的各种音信号和铃流音信号和铃流，以提示或通知终端采取相应，以提示或通知终端采取相应的动作。比如交换机向用户发送的的动作。比如交换机向用户发送的振铃和拨号音、忙振铃和拨号音、忙音、回铃音音、回铃音等各种音信令。等各种音信

14、令。用户信令相比局间信令要少而简单。用户信令相比局间信令要少而简单。局间信令局间信令n局间信令是通信网中各个交换节点之间传送的信令，局间信令是通信网中各个交换节点之间传送的信令，即网络接口即网络接口（NNI）信令）信令。它在。它在局间中继线局间中继线上传送，上传送，主要有主要有与呼叫相关与呼叫相关的监视信令、路由信令和的监视信令、路由信令和与呼叫无与呼叫无关关的管理信令（的管理信令（信令信令），用来控制通信网中通），用来控制通信网中通路的路的建立和释放建立和释放，以及传递与通信网管理和维护相关，以及传递与通信网管理和维护相关的信息。的信息。n目前通信网的局间信令都是目前通信网的局间信令都是数字

15、信令数字信令，主要采用，主要采用No.7信令系统和中国信令系统和中国1号信令系统。号信令系统。n局间信令相比用户信令要多而局间信令相比用户信令要多而复杂复杂。3、随路信令和公共信道信令、随路信令和公共信道信令n按照按照信令信令传送传送通路通路与用户与用户信息信息传送传送通路通路的的关系关系，可，可将信令分为随路信令（将信令分为随路信令（CASChannel Associated Signaling）和公共信道信令（）和公共信道信令（CCSCommon Channel Signaling），也叫共路信令。），也叫共路信令。随路信令随路信令n随路信令是信令和用户信息在随路信令是信令和用户信息在同一

16、通路上同一通路上传送的信传送的信令。图令。图4.2是随路信令系统示意图。如图所示，交换是随路信令系统示意图。如图所示，交换系统系统A和交换系统和交换系统B之间之间无专用的信令通道无专用的信令通道来传送两来传送两点之间的信令，信令是在所对应的用户信息通路上点之间的信令，信令是在所对应的用户信息通路上传送的。传送的。n在在通路建立时通路建立时，用户信息通路是，用户信息通路是空闲空闲的，没有信息的，没有信息要传送，可用于要传送，可用于传送传送与接续相关的与接续相关的信令信令。图4.2 随路信令系统随路信令的传送通路与用户信息的传送通路具有相关性，随路信令的传送通路与用户信息的传送通路具有相关性，这种

17、相关性不仅体现在上面所讲的这种相关性不仅体现在上面所讲的共用通路共用通路传送信令和用传送信令和用户信息，还表现在信令通道与用户信息通道之间存在着某户信息，还表现在信令通道与用户信息通道之间存在着某种种一一对应的关系（随路信令的本质）一一对应的关系（随路信令的本质）。 n中国中国1号信令是随路信令号信令是随路信令，它是由线路信令和多频互控，它是由线路信令和多频互控信令（信令（MFC，也叫记发器信令）构成的。，也叫记发器信令）构成的。n信令信令是是路由路由信令，用于信令，用于传递被叫号码传递被叫号码、主叫号码、主叫号码、主叫用户类别等信息，它是在此次通话所占用的主叫用户类别等信息，它是在此次通话所

18、占用的话路话路中中传送的（主要传送传送的（主要传送被叫号码被叫号码）。）。n线路信令线路信令是是监视监视信令，用于传递信令，用于传递中继电路状态中继电路状态（空闲、（空闲、占用）、被叫应答、主被叫摘挂机等状态。它是在局间占用）、被叫应答、主被叫摘挂机等状态。它是在局间PCM中继系统的中继系统的TS16中传送的，中传送的，该信令不在话路中传该信令不在话路中传送送，但是信令传送通道与话路之间存在着时间位置上的，但是信令传送通道与话路之间存在着时间位置上的一一对应一一对应关系，这种对应关系如图关系，这种对应关系如图4.3所示。所示。F0F1F2F3F4F5F6F7F8F14F13F12F11F10F

19、9F151复 帧 =16帧1帧 =32时 隙 (TS)=125s (256bit)TS 023456789 10 1112 13 14 15 16 17118 19 20 2122 23 24 25 26 27 28 29 30 31用 于 帧 同 步TS1TS15用 于 话 路TS17TS31用 于 话 路8bit(3.9s)线 路 信 令 时 隙F0F1F2F1500001110/1abcdabcdabcdabcdabcdabcd第 1路第 17路第 2路第 18路第 15路第 31路图4.3 30/32路PCM中的数字型线路信令n在在30/32路路PCM的帧结构中，的帧结构中，16个帧构

20、成个帧构成1个复帧，这个复帧，这16个帧记做个帧记做F0F15，每个帧有，每个帧有32个时隙，记做个时隙，记做TS0TS31。nTS0用于用于帧同步帧同步和帧失步告警，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个话路的线路信令。个话路的线路信令。n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的高的高4个比特用来传送个比特用来传送TS1TS15话路的线路信令，而低话路的线路信令，而低4个比个比特用来传送特用来传送TS17TS31话路的线路信令。话路的

21、线路信令。n由此可见，中国由此可见，中国1号信令的线路号信令的线路信令的传送与话路信令的传送与话路存在存在着着一一对应一一对应关系，线路信令通道与话路之间具有相关性。关系，线路信令通道与话路之间具有相关性。n因此，我们可以总结出随路信令所具有的因此，我们可以总结出随路信令所具有的两个两个基本特征基本特征：（1）共路性：信令和用户信息在同一通信信道）共路性：信令和用户信息在同一通信信道上传送上传送（2）相关性：信令通道与用户信息通道在时间）相关性：信令通道与用户信息通道在时间位置上具有相关性（一一位置上具有相关性（一一对应关系对应关系）随路信令的不足n随路信令的传送速度慢（与共路信令相比而随路信

22、令的传送速度慢（与共路信令相比而言）言）n信令容量小（比如一路信息的信令只有信令容量小（比如一路信息的信令只有4bit，TS16）n传递传递与呼叫无关的信令与呼叫无关的信令能力有限（如能力有限（如OAM），），n不便于信令功能的扩展，支持通信网中不便于信令功能的扩展，支持通信网中新业务新业务的能力较差（的能力较差（只支持与电路交换有关的业务只支持与电路交换有关的业务）n公共信道信令的公共信道信令的信令通路信令通路和和用户信息通路用户信息通路是是分离分离的，的，信令信令是在专用的是在专用的信令通道上信令通道上传送的。传送的。n图图4.4是公共信道信令系统示意图。在图中，交换系统是公共信道信令系统

23、示意图。在图中，交换系统A和交换系统和交换系统B之间之间有专用的信令通道有专用的信令通道来传送两点之间来传送两点之间的信令，而用户信息，比如的信令，而用户信息，比如话音话音，是在交换系统，是在交换系统A和和B之间的之间的话音信道话音信道上传送的，上传送的，信令通道与话路相分离信令通道与话路相分离。在通信连接建立和拆除时，在通信连接建立和拆除时，A、B交换系统通过信令通交换系统通过信令通道传送道传送连接建立和拆除连接建立和拆除的控制信令，在信息传送阶段，的控制信令，在信息传送阶段，交换系统则在预先选好的空闲话路上传送用户信息。交换系统则在预先选好的空闲话路上传送用户信息。公共信道信令公共信道信令

24、图4.4 公共信道信令系统公共信道信令的信令通道与用户信息通道之间不具有时间位公共信道信令的信令通道与用户信息通道之间不具有时间位置的关联性（置的关联性（不存在一一对应不存在一一对应关系），彼此相互独立。关系），彼此相互独立。n可以总结出公共信道信令所具有的两个可以总结出公共信道信令所具有的两个基本特征：基本特征：（1）分离性：）分离性：信令信令和和用户信息用户信息在各自的在各自的通信信道上传送（通信信道上传送（信道分离信道分离）（2）独立性：信令通道与用户信息通道）独立性：信令通道与用户信息通道之间之间不不具有具有时间位置的关联性（不是一时间位置的关联性（不是一一对应）一对应），彼此相互独立

25、。，彼此相互独立。公共信道信令的优点n公共信道信令的传送速度快；公共信道信令的传送速度快；n信令容量大信令容量大: (1) No.7信令的信息以二进制编码的形式表示，一个信令的信息以二进制编码的形式表示，一个八位八位编码编码就能表示就能表示256种不同种不同的含义，可见其信息容量是很大的。而在的含义，可见其信息容量是很大的。而在64kbps的数字通道上，只需的数字通道上，只需125us就能发送出去一个就能发送出去一个8位码，每秒钟能发送位码，每秒钟能发送8000个个8位码。可以看出其传递信息的速度是相当快的。位码。可以看出其传递信息的速度是相当快的。 (2)通信期间仍可传送信令通信期间仍可传送

26、信令n可传递与呼叫无关的信令（可传递与呼叫无关的信令（OAM） No.7信令可以为信令可以为ISDN、移、移动网、智能网提供信息支持，以前使用的各种信令则不能。动网、智能网提供信息支持，以前使用的各种信令则不能。n便于信令功能的扩展，便于便于信令功能的扩展，便于开放新业务开放新业务，可适应现代通，可适应现代通信网的发展。信网的发展。 No.7信令是公共信道信令。信令是公共信道信令。n信令是通信网中规范化的控制命令。所谓信令是通信网中规范化的控制命令。所谓规范规范化化就是在信令构成、信令交互时要遵守一定的就是在信令构成、信令交互时要遵守一定的规定规定(规约、协定规约、协定)，这些，这些规定规定就

27、是信令方式。就是信令方式。n信令方式包括信令的信令方式包括信令的结构形式结构形式、信令在多段路、信令在多段路由上的由上的传送方式传送方式以及信令传送过程中的以及信令传送过程中的控制方控制方式式。4.1.3 信令方式信令方式n信令的结构形式是指信令所能传递信息的表现形式，它信令的结构形式是指信令所能传递信息的表现形式，它一般可分为一般可分为未编码和编码未编码和编码二种结构形式。二种结构形式。（1）未编码信令）未编码信令n未编码信令是按照未编码信令是按照脉冲脉冲的个数、脉冲的频率、脉冲的时的个数、脉冲的频率、脉冲的时间结构等来表达不同的信息含义的。比如用户在脉冲方间结构等来表达不同的信息含义的。比

28、如用户在脉冲方式（式（pulse）下所拨的号码（）下所拨的号码（拨号盘话机拨号盘话机）是以）是以脉冲个脉冲个数数来表示来表示09个数字的；而个数字的；而拨号音、忙音、回铃音拨号音、忙音、回铃音是由是由相同频率相同频率的脉冲采用的脉冲采用不同的时间结构不同的时间结构（脉冲（脉冲断续断续时间不时间不同）而形成的。（同）而形成的。（P79）（2）编码信令）编码信令n信令的编码方式主要有两种：一种是采用信令的编码方式主要有两种：一种是采用多频制多频制进行编进行编码，一种是采用码，一种是采用二进制二进制数字进行编码。因而编码的信令数字进行编码。因而编码的信令主要有主要有两类两类：模拟型多频制信令、数字型

29、二进制信令模拟型多频制信令、数字型二进制信令。1、结构形式、结构形式模拟型多频制信令：模拟型多频制信令：n“多频多频”是指多频编码信号，即由多个频率组成的编是指多频编码信号，即由多个频率组成的编码信号。双音多频（码信号。双音多频（DTMF）信令和多频互控（）信令和多频互控（MFC）信令都是采用多频编码方式的信令。信令都是采用多频编码方式的信令。nDTMF有有2组频率，一个高次群，一个低次群，分别由组频率，一个高次群，一个低次群，分别由4个频率构成，可表示个频率构成，可表示16种信令，属种信令，属用户信令用户信令，用于，用于传递通信地址，即传递通信地址，即被叫号码被叫号码。nMFC有有6个频率，

30、分别给以编号个频率，分别给以编号0、1、2、4、7、11，频率的两两组合表示一种信令，即频率的两两组合表示一种信令，即6中取中取2，可表示，可表示15种信令种信令，即数字，即数字115，该数字为两个相应频率编号，该数字为两个相应频率编号之和（之和（10、14、15除外）。信令分除外）。信令分前向信令前向信令（主叫（主叫局发往被叫局的信令）和局发往被叫局的信令）和后向信令后向信令（被叫局发往主叫（被叫局发往主叫局的信令）两种，它们的频率分别为：局的信令）两种，它们的频率分别为：前向信令：前向信令：1380Hz、1500Hz、1620Hz、1740Hz、1860Hz、1980Hz后向信令：后向信令

31、：1140Hz、1020Hz、900Hz、780Hz、660Hz、500Hz数字型二进制信令数字型二进制信令n采用二进制进行编码的数字型信令主要有：中采用二进制进行编码的数字型信令主要有：中国国1号信令号信令的数字型的数字型线路信令线路信令和和No.7信令信令。n中国中国1号的数字型号的数字型线路信令线路信令是采用是采用4位位二进制编二进制编码来表示线路状态的信令，该信令基于码来表示线路状态的信令，该信令基于30/32路路PCM传输系统，通过传输系统，通过TS16在局间传送。如在局间传送。如图图4.3所示。其中所示。其中a、b比特位的编码含义如下比特位的编码含义如下af：表示发话局状态或：表示

32、发话局状态或主叫主叫用户状态的前用户状态的前向信号向信号 af=0 为为摘机摘机状态状态 af=1 为为挂机挂机状态状态bf：表示来话交换局指示：表示来话交换局指示故障状态故障状态的前向的前向信号信号 bf=0 为正常状态为正常状态 bf=1 为故障状态为故障状态n在在No.7信令系统中，信令传送的最小单元信令系统中，信令传送的最小单元是是信令单元（信令单元（SU），），它是由若干个二进制它是由若干个二进制编码的编码的八位位组（字节）八位位组（字节）构成，图构成，图4.18是是信令单元的基本格式信令单元的基本格式 2、传送方式、传送方式n信令在多段路由上的传送方式信令在多段路由上的传送方式有有

33、3种种：端到端方式、逐：端到端方式、逐段转发方式和混合方式。段转发方式和混合方式。（1）端到端方式）端到端方式端到端方式传送信令的过程如图端到端方式传送信令的过程如图4.5所示。所示。n以一个以一个本地通话本地通话的信令传送为例，的信令传送为例，PQRSABCD是是被叫号码被叫号码，其中其中PQRS是是局号局号。发端局收到用户所拨的被叫号码后，将。发端局收到用户所拨的被叫号码后，将PQRS发给第一转接局进行选路，并将话路接续到该转接局；发给第一转接局进行选路，并将话路接续到该转接局；第一转接局依据第一转接局依据PQRS选路到第二转接局，将话路接续到该选路到第二转接局，将话路接续到该转接局，发端

34、局将转接局，发端局将PQRS再发给第二转接局进行选路；第二再发给第二转接局进行选路；第二转接局依据转接局依据PQRS选路到终端局，将话路接续到终端局选路到终端局，将话路接续到终端局（发端局到终端局（发端局到终端局只传送局号只传送局号）n发端局将发端局将PQRSABCD（或（或ABCD）发给终端局以建立）发给终端局以建立端到端到端的端的话路连接。整个信令传送的过程采用的是端到端的方式。话路连接。整个信令传送的过程采用的是端到端的方式。n该方式的特点是：信令传送该方式的特点是：信令传送速度快速度快，接续时间短，但对，接续时间短，但对线路线路传输质量要求较高，传输质量要求较高，要求在要求在多段路由上

35、所传送的信令是同一多段路由上所传送的信令是同一类型类型的。的。n逐段转发方式传送信令的过程如图逐段转发方式传送信令的过程如图4.6所示。所示。图4.6 逐段转发方式（2）逐段转发方式）逐段转发方式n发端局收到用户所拨的被叫号码后，将发端局收到用户所拨的被叫号码后，将全部全部被叫被叫号码发号码发给第一转接局给第一转接局进行选路，并将话路接续到该转接局；第进行选路，并将话路接续到该转接局；第一转接局选路到第二转接局，将话路接续到该转接局，一转接局选路到第二转接局，将话路接续到该转接局，并将全部被叫号码发给第二转接局；第二转接局选路到并将全部被叫号码发给第二转接局；第二转接局选路到终端局，将话路接续

36、到终端局，并将全部号码发给终端终端局，将话路接续到终端局，并将全部号码发给终端局以建立端到端的话路连接。整个信令传送的过程采用局以建立端到端的话路连接。整个信令传送的过程采用的是逐段转发的方式。（的是逐段转发的方式。（转接局之间转发整个被叫号码转接局之间转发整个被叫号码）n该方式的特点是：信令传送该方式的特点是：信令传送速度慢速度慢，话路接续时间长，话路接续时间长，但但对线路传输质量要求不高对线路传输质量要求不高，在，在多段路由上多段路由上传送传送信令的信令的类型可以不同类型可以不同。n混合方式就是在信令传送时既采用端到端方式混合方式就是在信令传送时既采用端到端方式又采用逐段转发方式。混合方式

37、的特点是可根又采用逐段转发方式。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。比如中国到信令传送既快速又可靠。比如中国No.1信信令的令的MFC信令信令传送方式采用的原则一般是：信传送方式采用的原则一般是：信令在令在优质电路优质电路上传送采用端到端的方式，在上传送采用端到端的方式，在劣劣质电路质电路上传送采用逐段转发的方式。上传送采用逐段转发的方式。nNo.7信令信令的传送一般采用的传送一般采用逐段转发的方式逐段转发的方式，在某些情况下也可支持端到端的方式。在某些情况下也可支持端到端的方式。（3）混合方式）混合方式3

38、、控制方式、控制方式n控制信令传送的方式有三种：非互控方式、半互控方式控制信令传送的方式有三种：非互控方式、半互控方式和全互控方式。和全互控方式。（1）非互控方式）非互控方式n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端的不受接收端的控制控制，发端，发端自由地发送自由地发送信令，不管接收端是否收到。信令，不管接收端是否收到。n这种控制方式的信令系统，其信令发送的这种控制方式的信令系统，其信令发送的控制设备简单控制设备简单，信令信令传送速度快传送速度快，但信令传送的，但信令传送的可靠性不高可靠性不高。nNo.7信令采用信令采用非互控方式非互控方式来传送信令，

39、以求信令来传送信令，以求信令快速快速的的传送传送，并采取有效的，并采取有效的可靠性保证机制可靠性保证机制，以克服可靠性不，以克服可靠性不高的缺点。高的缺点。图4.7 非互控方式n在信令发送过程中，信令在信令发送过程中，信令发送端每发一个信令发送端每发一个信令，都必，都必须须等到等到接收端返回的证实信令或接收端返回的证实信令或响应信令响应信令后，才能接后，才能接着发下一个信令，也就是说发送端发送信令着发下一个信令，也就是说发送端发送信令受到受到接收接收端的端的控制控制。如图。如图4.8所示。所示。n采用这种控制方式的信令系统，其信令发送的控制设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

40、简单，信令传送速度较快，信令传送的备相对简单，信令传送速度较快，信令传送的可靠性可靠性有保证有保证。（2）半互控方式（类似于）半互控方式（类似于停止等待协议停止等待协议）图4.8 半互控方式n全互控方式是指信令在发送过程中，发送端发送信令全互控方式是指信令在发送过程中，发送端发送信令受到接收端的控制，接收端发送信令也要受到发送端受到接收端的控制，接收端发送信令也要受到发送端的控制（的控制（发端和收端的相互控制发端和收端的相互控制）。如图）。如图4.9所示，采所示，采用这种方式的信令发送过程按照以下用这种方式的信令发送过程按照以下5个节拍进行：个节拍进行：（1）发端局发）发端局发前向信令前向信令

41、；（2）收端局收到前向信令后发后向信令（）收端局收到前向信令后发后向信令（响应响应）；）；（3）发端发端局收到后向信令后局收到后向信令后停发停发前向信令；前向信令；（4）收端收端局检测到停发前向信令后局检测到停发前向信令后停发停发后向信令；后向信令；（5）发端发端局检测到停发后向信令后局检测到停发后向信令后发下一个前向信令发下一个前向信令。n全互控方式的特点是全互控方式的特点是抗干扰抗干扰能力能力强强，信令传送可靠性，信令传送可靠性高，但信令收发高，但信令收发设备复杂设备复杂，信令传送，信令传送速度慢速度慢。（3）全互控方式）全互控方式图4.9 全互控方式4.2 No.7信令系统信令系统4.2

42、.1 概述概述n随路信令主要存在以下的随路信令主要存在以下的缺点缺点：n信令传送速度慢，不能适应数字交换和数字传输。信令传送速度慢，不能适应数字交换和数字传输。n信令信令容量容量有限，信令系统功能受到限制。有限，信令系统功能受到限制。n无法传送无法传送与呼叫无关与呼叫无关的信令信息，如网管信息。的信令信息，如网管信息。n面向应用面向应用条件设计的信令，使得条件设计的信令，使得不同网络不同网络或同一网或同一网络络具有不同的信令具有不同的信令系统，不经济且不便于管理。系统，不经济且不便于管理。(随路信令中，每种业务都要设计信令，不经济；随路信令中，每种业务都要设计信令，不经济；信令不同，不便于管理

43、信令不同，不便于管理)n信令设备一般按话路配备，信令设备一般按话路配备，成本较高成本较高No.7信令的主要优点是：信令的主要优点是：n信令传送信令传送速度快速度快。n信令信令容量大容量大，具有提供大量信令的能力。，具有提供大量信令的能力。n能完成能完成与呼叫无关与呼叫无关的信令的传送，支持多种新业务。的信令的传送，支持多种新业务。n多路通信的信令在公共信令设备上传送，信令多路通信的信令在公共信令设备上传送，信令设备经设备经济济。n统一了信令系统统一了信令系统No.7信令系统具有以下的特点：信令系统具有以下的特点：No.7信令采用信令采用公共信道公共信道方式，其局间的方式，其局间的No.7信令链

44、路是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的。由两端的信令终端设备和它们之间的数据链路组成的。数据链路是速率为数据链路是速率为64kbit/s的双向的双向数据通道。如图数据通道。如图图4.10 No.7信令的公共信令链路 No.7信令传送模式采用的是信令传送模式采用的是分组交换分组交换，其信息传送的，其信息传送的最小单位最小单位信令单元（信令单元（SU）就是一个个分组，并且就是一个个分组，并且基于统计时分复用方式。因而在基于统计时分复用方式。因而在No.7信令系统中，为信令系统中，为保证信令信息可靠地传送，信令终端应具有对保证信令信息可靠地传送，信令终端应具有对SU同步、同步、

45、定位和差错控制功能，同时定位和差错控制功能，同时SU中必须包含一个中必须包含一个标记标记（控制字段）（控制字段），以，以识别识别该信令单元传送的信令属于该信令单元传送的信令属于哪哪一路一路通信。通信。由于话路与信令通道是分开的，所以必须要对话路进由于话路与信令通道是分开的，所以必须要对话路进行单独的行单独的导通检验（导通检验（ No.7 信令的不足）信令的不足）必须要设置备用设备，以保证信令系统的必须要设置备用设备，以保证信令系统的可靠性可靠性。1、基本功能结构、基本功能结构nNo.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

46、。如图组成。如图4.11所示。所示。图4.11 No.7信令的基本功能结构4.2.2 No.7信令系统结构信令系统结构n消息传递部分（消息传递部分（MTP）的）的主要功能主要功能是在信令网中提供是在信令网中提供可可靠靠的的信令消息传递信令消息传递，并在系统和信令网，并在系统和信令网故障故障的情况下，的情况下，具有为保证可靠的信息传送而做出响应并采取必要措施具有为保证可靠的信息传送而做出响应并采取必要措施的能力。的能力。n它由它由三个功能级三个功能级组成：组成：n信令信令数据数据链路功能（链路功能（MTP1）n信令链路功能（信令链路功能（MTP2）n信令网功能（信令网功能（MTP3）NO.7 信

47、令系统的基本结构（信令系统的基本结构（4级）级）n通过以上的介绍，通过以上的介绍，No.7信令系统的基本信令系统的基本结构采用的是结构采用的是分级分级结构，它总共有结构，它总共有4级级，消息传递部分（消息传递部分（MTP）的）的MTP1、MTP2、MTP3构成了构成了No.7信令系统的一、二、信令系统的一、二、三功能级，用户部分（三功能级，用户部分（UP）是）是No.7信令信令系统的第四功能级，系统的第四功能级，No.7信令系统的信令系统的四四级功能级功能结构如图结构如图4.15所示。所示。n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

48、制各种基本呼叫的建立和呼叫的建立和释放释放。n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ISDN用户部分（用户部分（ISUP）等。）等。用户部分用户部分UP图图4.15 No.7信令系统的四级功能结构信令系统的四级功能结构四级结构的局限四级结构的局限nMTP不能跨网寻址，不能跨网寻址，不同的信令编码方式不同的信令编码方式之间之间不能寻址。不能寻址。nMTP的高层用户类型最多只能有的高层用户类型最多只能有16个，个，（4bit编码），现在新业务不断增加编码），现在新业务不断增加,如：如：HLR、VLR等等nMTP只能

49、以只能以逐段转发逐段转发方式传递信令，不能提供方式传递信令，不能提供端端方式端端方式nMTP不不能传递与能传递与电路无关的信令电路无关的信令，不支持逻辑，不支持逻辑连接（虚连接）连接（虚连接）以上也是以上也是MTP3的不足的不足。n通过对通过对No.7信令系统的深入研究，发现它与信令系统的深入研究，发现它与OSI参考模型很相似，它们都采用分级或参考模型很相似，它们都采用分级或分层分层的的模块化结构，模块化结构，OSI参考模型广泛应用于计算参考模型广泛应用于计算机网络通信，而机网络通信，而No.7信令系统应用于信令网，信令系统应用于信令网，两者对信息（数据与信令）的传送都采用的是两者对信息（数据

50、与信令）的传送都采用的是分组传送分组传送的数据报方式，因而人们认为两者是的数据报方式，因而人们认为两者是一致的，一致的，n于是在于是在No.7信令系统基本功能结构的基础上，信令系统基本功能结构的基础上，设计了面向设计了面向OSI七层协议的七层协议的No.7信令体系结构，信令体系结构，如图如图4.16所示。所示。2、面向、面向OSI七层七层协议的协议的信令系统信令系统结构结构图4.16 面向OSI七层协议的No.7信令系统结构nNo.7信令的信令的MTP3属于属于OSI参考模型中的网络层，但参考模型中的网络层，但MTP3只具有只具有部分网络层部分网络层功能。功能。nMTP3的的不足不足：存在着：

51、存在着不能跨网不能跨网直接寻址，不能提供端直接寻址，不能提供端到端的信令传递，到端的信令传递，不能传递与电路无关的信令不能传递与电路无关的信令，不支持不支持逻辑连接逻辑连接等缺陷。为了使通信网的信令可支持不断涌现等缺陷。为了使通信网的信令可支持不断涌现的新技术新业务，使的新技术新业务，使No.7信令与信令与OSI参考模型相一致，参考模型相一致，因此在因此在No.7信令系统的结构中又增加了信令系统的结构中又增加了信令连接控制部信令连接控制部分（分（SCCP）和事务处理能力部分（和事务处理能力部分（TC）。）。nSCCP弥补了弥补了MTP3的不足，加强了消息传递功能，的不足，加强了消息传递功能，具

52、有具有传送与电路无关的信息能力传送与电路无关的信息能力，可满足，可满足ISDN的多种补充的多种补充业务的信令要求以及为传送信令网的维护运行和管理数业务的信令要求以及为传送信令网的维护运行和管理数据信息提供可能（据信息提供可能（OAM信令信令）。）。SCCP与与MTP3一起构一起构成了网络业务部分（成了网络业务部分（NSP），提供对应于），提供对应于OSI参考模型参考模型网络层的功能。网络层的功能。nTC完成完成OSI参考模型的参考模型的47层的功能，它包括层的功能，它包括事务处理能力应用事务处理能力应用部分（部分（TCAP）和和中间业务部分（中间业务部分（ISP）（）（ISP无定义）无定义）。

53、nTCAP完成完成OSI参考模型的第参考模型的第7层（层（应用层应用层）的部分功能，）的部分功能，ISP则则对应于对应于OSI参考模型的第参考模型的第46层（传送层、会话层、表示层），层（传送层、会话层、表示层），ISP目前还处于研究之中。由于目前还处于研究之中。由于ISP尚未定义，因而目前尚未定义，因而目前TCAP直直接通过接通过SCCP传递信令。传递信令。nTC用户用户是指各种应用，目前主要有智能网应用部分（是指各种应用，目前主要有智能网应用部分（INAP）、）、移动应用部分（移动应用部分（MAP）和运行维护管理应用部分（）和运行维护管理应用部分（OMAP）。）。n这样新增的这样新增的SC

54、CP、TC与原来的与原来的MTP、TUP、DUP、ISUP一起一起构成了一个构成了一个四级结构和七层协议四级结构和七层协议并存的信令系统结构。并存的信令系统结构。n其主要应用包括：智能网（其主要应用包括：智能网（IN）、网络的操作管理和维护）、网络的操作管理和维护（OMAP）、公共陆地移动通信网（）、公共陆地移动通信网（GSM）和）和N-ISDN的部分补的部分补充业务。充业务。nATM中的中的NO.7信令系统结构如图信令系统结构如图4.17所示。所示。B-ISDN的接续功能比窄带更复杂，对信令提的接续功能比窄带更复杂，对信令提出了更高的要求，因此在信令的出了更高的要求，因此在信令的用户部分用户

55、部分增加增加了了B-ISDN的用户部分（的用户部分（B-ISUP）。nB-ISUP有有两种支持两种支持方式：一种是直接通过方式：一种是直接通过ATM链路，经过链路，经过ATM层、层、ATM信令适配层信令适配层（SAAL）和增强的）和增强的MTP3层的支持；另一种层的支持；另一种是通过是通过No.7信令网，经过新增加的信令网，经过新增加的B-SCCP部部分、分、MTP1、MTP2和和MTP3的支持。的支持。3、ATM中的中的No.7信令系统结构信令系统结构图4.17 ATM中的No.7信令系统结构nNo.7信令传送各种信令，是通过信令消息的最小单信令传送各种信令，是通过信令消息的最小单元元信令单

56、元（信令单元（SU）来传送的。）来传送的。1、信令单元的基本结构、信令单元的基本结构nNo.7信令采用信令采用可变长可变长的信令单元，它由若干个的信令单元，它由若干个8位位位位组组成，它有组组成，它有三种三种信令单元格式：信令单元格式：n用来传送第四级用来传送第四级用户级的信令消息用户级的信令消息或信令网管理消息或信令网管理消息的可变长的的可变长的消息信令单元（消息信令单元（MSU）；n在链路启用或在链路启用或链路故障链路故障时，用来表示时，用来表示链路状态链路状态的的链路链路状态信令单元（状态信令单元（LSSU）；n用于链路空或链路拥塞时来填补位置的用于链路空或链路拥塞时来填补位置的插入信令

57、单元插入信令单元（FISU），），亦称填充单元。如图亦称填充单元。如图4.18所示。所示。4.2.3 信令单元格式信令单元格式图4.18 信令单元格式n每个信令单元都包含有以下共有的部分：每个信令单元都包含有以下共有的部分：nF：标志码，为：标志码，为01111110，标识每个，标识每个SU的开始或结束。的开始或结束。nBSN：后向序号：后向序号nFSN：前向序号：前向序号nBIB：后向指示比特：后向指示比特nFIB：前向指示比特：前向指示比特nLI：长度表示语，用于指示：长度表示语，用于指示LI和和CK间的间的字节数字节数，通过该字段可，通过该字段可区分三种信令单元，其中区分三种信令单元，其

58、中MSU：LI2，LSSU：LI=1或者或者2字字节节，FISU：LI=0nCK：校验码：校验码n上述这些字段用于消息传递的控制，其中上述这些字段用于消息传递的控制，其中BSN、FSN、BIB、FIB用于用于基本差错校正法基本差错校正法中，完成信令单元的顺中，完成信令单元的顺序控制、证实和重发功能。序控制、证实和重发功能。n在图在图4.18中，中，L2、L3分别表示由第分别表示由第2、第、第3功能级产生功能级产生的字段。的字段。nLSSU中的中的SF状态字段用于标志本端状态字段用于标志本端链路的工作状态链路的工作状态，该字段的具体编码格式及其含义如图该字段的具体编码格式及其含义如图4.19所示

59、。所示。图图4.19 LSSU中的中的SF字段编码与含义字段编码与含义2、LSSU的的状态字段（状态字段（SF）n业务信息字段业务信息字段SIO包括业务表示语和子业务字段两部包括业务表示语和子业务字段两部分，分，SIO的字段格式及其含义说明见图的字段格式及其含义说明见图4.20。3、MSU的的业务信息字段（业务信息字段（SIO）nSIF是信令信息字段，在不同类型的消息中，它的构成是信令信息字段，在不同类型的消息中，它的构成不尽相同。图不尽相同。图4.21是是SIF在在信令网管理信令网管理消息中的格式。消息中的格式。4、MSU的的信令信息字段（信令信息字段（SIF）n图图4.22是是SIF在电话

60、用户部分（在电话用户部分（TUP）消息中的格式）消息中的格式n图图4.23是是SIF在在ISDN用户部分（用户部分（ISUP）消息中的格式）消息中的格式SCCPn图4.24是SIF在SCCP和TC消息中的格式（7层结构）qMTP是各种用户部分的公共运载系统（完成信令是各种用户部分的公共运载系统（完成信令的传输），是的传输），是No.7系统的主要组成部分。系统的主要组成部分。q1. MTP-1信号信号数据数据链路功能级链路功能级：提供传输信令消息的物理通：提供传输信令消息的物理通道。由一对传输速率相同的双向数据通道组成，完成道。由一对传输速率相同的双向数据通道组成，完成二进制二进制比特流比特流的