现代交换-2信令系统

第2章7号信令系统2.1信令系统概述2.27号信令网2.37号信令的功能结构2.4信号单元的类型和格式2.5电话用户部分思考题1

什么是信令(Signalling)？在通信设备之间传递的各种控制信号，如占用、释放、设备忙闲状态、被叫用户号码等，都属于信令。信令就是各个交换局在完成呼叫接续中的一种通信语言。它是控制交换机产生动作的命令。2.1信令的概述2信令的分类有多种方式

信令的分类按信令的功能分为：监视信令、地址信令、维护管理信令

(1)监视信令：监视用户线和中继线的状态变化。(2)地址信令：主叫话机发出的数字信号以及交换机间传送的路由选择信息。(3)维护管理信令：线路拥塞、计费以及故障告警等信息。3按信令的工作区域分为：用户线信令、局间信令

信令的分类4中继线用户线用户线交换机A(发端局)交换机B(终端局)启呼(摘机)拨号音占用信令拨号信令选择信令（路由信令）回铃音信令振铃信令应答(摘机)应答信令（通话）复原(挂机)后向挂机信令前向拆线信令拆线证实信令复原(挂机)局间信令用户线信令用户线信令用户A用户B

信令的分类5按信令的信道传送方式，信令分为：随路信令公共信道信令

信令的分类6随路信令(CommonAssociateSystem)

交换网络交换网络信令设备信令设备信令信息走话路随路信令是信令消息在对应的话音通道上传送的信令方式。中国一号就是随路信令系统。

信令的分类7公共信道信令(CommonControlSystem)信令信道和业务信道完全分开，在公共的数据链路上以消息的形式传送一群话路的信令方式。中国七号就是共路信令系统。交换网络交换网络信令设备信令设备信令链路话路

信令的分类81)我们一般采用2M一次群数字中继传输线上的一个时隙(64kbps，TS0除外)作为信令信道，称为信令链路。2)模拟传输线上也可以传送七号信令，借助MODEM发送信令消息，典型速率为2400bps和4800bps。公共信道信令系统的传送方式

信令的分类9与随路信令相比，公共信道信令具有以下优点：(1)信令系统独立于业务网，具有改变和增加信令而不影响现有业务网业务的灵活性。(2)信令信道与用户业务信道分离，使得在通信的任意阶段均可传输和处理信令，可以方便地支持未来出现的各类交互、智能新业务。(3)便于实现信令系统的集中维护管理，降低信令系统的成本和维护开销。

信令的分类10其它分类：带内信令与带外信令：可以在通路频带（300~3400Hz）范围内传送的信令，叫带内信令，在通路频带外传送的信令，就叫带外信令。

信令的分类11模拟信令和数字信令：模拟信令是按模拟方式传送的信令，数字信令是将信令按数字方式编码进行传送的信令。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。

信令的分类12信令方式包括信令的编码方式、传送方式和控制方式。1、编码方式：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

信令方式132、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。

信令方式14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。

信令方式15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

信令方式163、控制方式：是指控制信令发送的方法，有三种：

非互控方式：发端不断地将要发送的脉冲信令连续发向收端，而不管收端是否收到。

特点：设备简单，但可靠性差。

半互控方式：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，才能接着发下一个信令。也就是前向信令受控于后向信令。

信令方式17全互控方式：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。特点：抗干扰能力强，可靠，但设备复杂，传送速度慢。

信令方式182.27号信令网19

七号信令网的三元素201）信令点SP信令点是信令消息的起源点和目的点源信令点(OPC)：生成信令消息的信令点。目的信令点(DPC)：信令消息发往的信令点。

七号信令网的三元素21

七号信令网的三元素22在7号信令网中传递局间话路群信令时，按照话音通路与信令链路的关系，可将信令网分为下述三种工作方式：(1)直联工作方式；(2)准直联工作方式；(3)全分离的工作方式。

七号信令网的工作模式23

直联工作方式：也称对应工作方式，指两个相邻交换局之间的信令消息通过直达的公共信令链路来传送，而且该信令链路是专为连接这两个交换局的话路群服务的。直连方式话路信令链路SPSP

七号信令网的工作模式24

准直联工作方式：也称准对应工作方式，指两个交换局之间的信令消息可以通过两段或两段以上串连的信令链路来传送，并且只允许通过事先预定的路由和STP准直连方式STPSPSP

七号信令网的工作模式25

全分离的工作方式:又称非对应工作方式，这种方式与准直联方式基本一致，所不同的是，它可以按照自由选择路由的方式来选择信令链路，非常灵活，但信令网的寻址和管理比较复杂。

信令网采用哪种工作方式，要依据信令网和话路网的实际情况来确定。当局间的话路群足够大，从经济上考虑合理时，可以采用直联工作方式，设置直达的信令链路；当两个交换局之间的话路群较少，设置直达信令链路经济上不合理时，则可以采用准直联工作方式。对于全分离工作方式，由于路由选择寻址较复杂，因此较少采用。

七号信令网的工作模式26信令网按网络的拓扑结构等级可分为无级信令网和分级信令网两类。

1．无级信令网它是指未引入STP的信令网。在无级网中信令点间都采用直联方式，所有的信令点均处于同一等级级别。无级信令网按照拓扑结构来分，有线型网、环状网、网状网等几种结构类型。

信令网的结构27分级信令网是引入STP的信令网。按照需要可以分成二级信令网或三级信令网。二级信令网是具有一级STP的信令网，三级信令网是具有二级STP的信令网，其结构如图2.6所示。第一级STP为高级信令转接点(HSTP)或主信令转接点，第二级STP为低级信令转接点(LSTP)或次信令转接点。

信令网的结构28图2.6分级信令网的拓扑结构(a)二级网；(b)三级网

信令网的结构分级信令点的一个重要的特点是每个信令点发出的信令消息一般需要经过一级或多级STP的转接，只有当信令点之间的业务量足够大时，才设置直达信令链路29与无级信令网相比，分级信令网具有如下的优点：网络所容纳的信令点数量多；增加信令点容易；信令路由多、信令传递时延相对较短。

因此，分级信号网是国际、国内信令网采用的主要形式。

信令网的结构思考：采用几级信令网与哪些因素有关呢？30

(1)信令网要容纳的信令点数量，其中包括信令网所涉及的交换局数、各种特种服务中心的数量，也要考虑其它专用通信网纳入时所应设置的信令点数量。(2)STP可以连接的最大信令链路数及工作负荷能力(单位时间内可以处理的最大MSU数量)。(3)允许的信令转接次数。一般来说，消息在网络中的传递时延取决于消息的转接次数。转接次数越多，那么时延也就越长。

信令网的结构31

(4)信令网的冗余度。所谓信令网的冗余度是指信令网设备的备份程度，通常有信令链路、信令链路组、信令路由等多种备份形式。一般情况下，信令网的冗余度越大，其可靠性也就越高，但所需费用也会相应增加，控制难度也会加大。在实际应用中，信令转接点所能容纳的信令链路数是由设备的规模限定的。因此，在考虑信令网的分级结构时，必须综合考虑信令网的冗余度的大小等因素来确定网络的规模。

信令网的结构32

信令点编码信令网中用于标识每一个节点的唯一编码为便于信令网管理，国际和国内信令网采用各自独立的编号计划国际信令网编码采用14位信令点编码，我国信令网采用24位信令点编码33国际信令网编码采用14位信令点编码大区识别区域网识别信令点标识3bit8bit3bit大区识别：用于识别世界编号大区。我国的大区识别为4区域网识别：用于识别每个世界编号大区内的区域网。我国的区域网识别为120。信令点标识：用于识别区域网中的信令点。

信令点编码34我国信令网信令区的划分与我国信令网的三级结构相对应，分为主信令区、分信令区、信令点三级，这样HSTP设在主信令区，LSTP设在分信令区。我国的信令网划分为33个主信令区，每个主信令区又划分为若干个分信令区。主信令区按中央直辖市、省和自治区设置。一个主信令区内一般只设置一对HSTP。分信令区的划分原则上以一个地区或一个地级市来进行。一个分信令区通常设置一对LSTP，一般设在地区或地级市电信局所在城市。国内信令网编码采用24位信令点编码主信令区编码信令点标识8bit8bit8bit分信令区编码

信令点编码352.37号信令的功能结构36

7号信令的功能结构37

7号信令的功能结构38

7号信令的功能结构39

7号信令的功能结构40

7号信令的功能结构41七号信令系统与OSI七层的对应关系图中：INAP：智能网应用部分 OMAP：操作维护应用部分CAP：CAMEL应用部分MAP：移动应用部分 TCAP：事务处理能力应用部分BSSAP：基站子系统应用部分ISUP：ISDN用户部分TUP：电话用户部分SCCP：信令连接控制部分MTP：消息传递 ISP：中间服务部分L7：应用层L6：表示层L5：会话层L4：传输层L3：网络层L2：数据链路层L！：物理层42第三级功能级第二级功能级第一级功能级用户部分消息传递部分消息传递部分MTPMTP的的主要任务是保证信令消息的可靠传送，它可分为三级：信令数据链路(MTP-1)信令链路功能(MTP-2)信令网功能(MTP-3)43信令数据链路级：这是No.7信令传送的物理层，它定义了No.7信令的电气和功能特征等，要求一条独立的数据传输通道，是No.7消息的传送载体。在目前交换机上，一般由PCM系统的某一时隙提供，如实际常采用PCM的TS16时隙。信令链路级：定义信令消息在数据链路上的传送方式和过程，如帧格式、差错检测、纠错重发、链路定位过程等，提供信令两端的信令可靠传送。信令网功能级：完成No.7信令的网络层功能，如目的地寻址，同时保证信令能正确传送到目的点，当信令网中某些点或传输链路发生故障时它能保证信令消息在信令网中仍能可靠地传递。MTP各级的含义44支持电话业务，控制电话网的接续和运行，如呼叫的建立、监视、释放等。TUP在移动网中使用时有一些特别的要求。故称MTUP。在ISDN环境中提供话音和非话业务所需的功能，以支持ISDN基本业务及补充业务。ISUP具有TUP的所有功能，因此可以代替TUP。ISDN用户部分ISUP电话用户部分TUP45信令连接控制部分SCCPSCCP的设计宗旨是和MTP-3结合，提供增加的网络功能，主要是提供增强的寻址功能，如增加了按GT方式寻址功能。扩充了MTP的用户部分，SCCP内部支持不同的子业务系统。SCCP也为MTP提供了附加功能，提供数据的无连接和面向连接业务。无连接业务是指不需预先建立连接就可传递消息。如智能网中帐号查询、移动网中用户鉴权等许多适时性很强的消息就是利用无连接业务传送的。面向连接业务是指预先建立连接，再大量传送消息。如移动网的A接口消息主要采用面向连接来传送。目前TCAP协议只建立在无连接业务上46事务处理应用部分TCAPTCAP是No.7信令系统为各种通信网络业务提供的接口，如移动业务、智能业务等。TCAP为这些网络业务的应用提供信息请求、响应等对话能力。TCAP是一种公共的规范，与具体应用无关。具体应用部分通过TCAP提供的接口实现消息传递。如移动通信应用部分MAP通过TCAP完成漫游用户的定位等业务。TCAP在于提供了一个标准的消息封装机制。MAP、CAP等不同的应用对应于TCAP消息中不同的成份。MTP消息SCCP消息TCAP消息MAP消息47移动应用部分MAPMAP是公用陆地移动网（PLMN）在网内以及与其他网间进行互连而设计的移动网特有的信令协议规范。MAP使GSM网络实体可以实现移动用户的位置更新、鉴权、加密、切换等功能，使移动用户可以正确地接入网络、发起和接收呼叫。48CAMEL应用部分CAP智能网应用部分INAPINAP智能网应用部分，应用于有线智能网;INAP规定了有线智能网SCF与SSF互连的接口规程。CAP是CAMEL的应用部分，它基于智能网的INAP协议，应用于移动智能网;CAP规定了gsmSSF、gsmSRF与gsmSCF互连的接口规程49

七号信令单元的定义2.4信号单元的类型和格式50

信令单元的分类SU1）MSUMSU是7号信令网上最重要的一类SU，与呼叫建立、监视、释放，数据库查询、响应，信令网维护、测试、管理相关的信令均通过MSU传递。2)LSSU用于在一条信令链路两端的信令点之间传递通信信息，这些信息包含在LSSU的SF字段中。LSSU发送的主要信令有：信令链路的初始定位、信令链路的性能监视、处理机的状态信息等。3)FISU是当信令链路上没有MSU或LSSU发送时才发送的，用以维持信令链路的正常工作。差错检测，消息证实。51FBSN

SFLICKF发送顺序BIBFSNFIB8168或162617178第2级第3级第2级标准头MSULSSU

MSU、LSSU和FISU的结构FBSNSIFLICKF发送顺序BIBFSNFIB816n×8，n

22617178SIO8标准头52

FBSNLICKF发送顺序BIBFSNFIB8162617178第2级第2级标准头FISU

MSU、LSSU和FISU的结构SIO：业务信息八位位组

指定不同的用户部 用于消息分配SIF：信令信息字段 信令网管理消息 第4级用户信息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）53三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，MSU：L1>2，LSSU：L1=1、2，FISU：L1=0CK：校验码54FBSNSIFLICKF发送顺序BIBFSNFIBSIOH1管理信息OPC24244MTP3H0DPC44SLSTypeISUP消息OPC24248ISUPDPC412CICSLSH1TUP消息OPC24244TUPH0DPC124CICSLS

MSU的格式55FBSNSIFLICKF发送顺序BIBFSNFIBSIO用户消息/参数TypeOPC24248SCCPDPC4SLSEOP8成分部分TCAP事务部分56

FBSNSFLICKF发送顺序BIBFSNFIB8168/162617178ILI＝1或2571．SIOSIO占8个比特，主要用来指明MSU的类型，以帮助MTP-3进行消息的分配。如图2.16所示，SIO分为两部分，低4比特为业务指示码SI，高4比特为子业务字段SSF。

SIO字段格式58比特发送顺序DCBADCBASSFSISI： 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（性能登记和撤销消息）1001： B－ISUPSSF： 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59

2．SIF

SIF由3部分组成：路由标记部分、消息类型部分和信令信息部分。路由标记由3部分组成：目的信令点编码DPC、源信令点编码OPC和信令链路选择字段SLS。其中，DPC和OPC用来标识MSU的终点和源点。60DPC: 目的点编码OPC: 源点编码SLS: 信令链路选择比特发送顺序SLSOPCDPC14/2414/244标准标记

SIF字段格式612.5电话用户部分电话用户部分(TUP)是电话网和信令网间重要的功能接口部分，是电话呼叫接续控制所需的各种信令消息的生成、加工、处理的场所。其基本功能是：(1)根据交换局话路系统呼叫接续控制的需要产生并处理相应的信令消息。(2)执行电话呼叫所需的信令功能和程序，完成呼叫的建立、监视和释放控制。

62图2.18TUP在电话网中的位置63来自TUP部分的SU属于3种SU类型中的MSU，在其MSU中，SI字段的编码固定为0100，表示它是一个来自于TUP部分的MSU。其可变长信令信息字段SIF的具体格式如图2.19所示。图2.19TUP的SIF格式TUP消息的格式64我们看到SIF由3部分组成：标记、标题码和信令信息。其中标记和标题码长度固定，信令信息长度可变，但为字节的整数倍。65

1．标记部分这里以我国TUP的MSU为例，一个标记由3部分组成：目的信令点编码DPC，长度24比特；源信令点编码OPC，长度24比特；电路识别码CIC，长度12比特。总计占用64比特，其中4比特是备用的。

在TUP的MSU中，CIC用于标识该MSU传送的是哪一条话路的信令，即属于局间的哪一条PCM中继线上的哪一个时隙。66

2．标题码标题码占8比特，其中4比特的H0用于识别消息组，4比特的H1用于识别一个消息组内具体的消息。

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3．信令信息SIF中的信令信息部分是可变长的，它能提供比随路信令多得多的信息。不同类型的TUP消息的信令信息部分的内容和格式也各不相同，TUP需要根据MSU携带的标题码来确定其格式和内容。这里我们仅以前向地址消息FAM中的IAM/IAI为例介绍信令信息部分的内容。68前向地址消息FAM共包含4种消息：(1)初始地址消息IAM；(2)带有附加信息的初始地址消息IAI；(3)带有一个或多个地址的后续地址消息SAM;(4)带有一个地址的后续地址消息SAO。其中，IAM/IAI消息是为一个呼叫建立连接而发出的第一个消息，它包含下一个交换局为建立呼叫连接、确定路由所需要的全部信息。IAM/IAI中可能包含了全部的地址信息，也可能只包含部分地址信息，包含全部地址还是部分地址信息与交换局间采用的地址传送方式有关。69图2.20IAM/IAI消息的格式70主叫用户类别用于传送国际或国内呼叫性质信息，例如在国际半自动接续中指明话务员的工作语言，在全自动接续中指明呼叫的优先级、呼叫业务类型、计费方式等信息。消息表示语则反映了本次呼叫的被叫性质、所要求的电路性质和信令类型等信息。地址信令数量是用二进制表示