ZXSS技术培训讲义七号共路信令系统MTP部分介绍

中国网通宽带电话工程技术培训教材系列

ZXSS10技术培训讲义

七号共路信令系统

MTP部分介绍

1概述........................................................................

七号信令的优点........................................................

七号信令的系统洁构....................................................

七号信令的消息格式.........................................................

七号信令的未来发展.........................................................

2信令数据链路（MTP第一级）.................................................

3信令链路功能（MTP第二级）.................................................

信号单元定界................................................................

信号单元定位................................................................

差错检测..................................................................11

差错校正....................................................................

初始定位....................................................................

信令链路差错率监视.........................................................

流量控制.................................................

4信令网功能（MTP第三级）...................................................

信令消息处理................................................................

信令网管理

七号共路信令系统

MTP部分介绍

1概述

1.1七号信令的优点

和随路信令相比较，作为更适合于数字通信网的七号信令.具有以下显着优点：

•信道利用率高。一条七号链路理论上可以为数以万计的话路提供服务，即使充

分考虑冗余量之后，所服务的话路数目仍可以达到2000到3000条左右。与之形成鲜

明对比的是，随路信令中，一个复帧（含16帧）的15个TSI6时隙（首帧的TS16

用于复帧同步）仅能传送480（16*30）条话路的信息。

・传递速度快。七号信令直接采用数字形式传送信息，4个比特就能表示一位数

字，大大优于随路信令。

•信令容量大。七号信令采用消息形式传送信令，编码十分灵活：消息最大长度

为272个字节，内容也非常丰富，是随路信令所不能比当的。

•应用范围广。七号信令不但可以传送传统的电路接续信令，还可传送各种与电

路无关的管理、维护和有询等信息，是ISDN、移动通信和智能网等业务的基础。

•由于信令网和通信网相分离，便于运行维护管理。

•技术规范可以方便地扩充，可适应未来信息技术和未知业务发展的要求。

1.2七号信令的系统结构

七号信令的通用性决定了整个系统必然包含着许多不同的应用功能，而且结构上应该能

够灵活扩展，因此它的一个重要特点就是采用模块化功能结构，以实现一个框架内多种应用

的并存。任何一种具体应用都只用到系统的一个子集。

具体地说，七号信令可分为四个功能级：消息传递部分（MTP）分为三级，各个用户

部分（UP）并列于第四级，如图1所示。其中缩写词意义如下：

MTP---消息传递部分(MessageTransferPart)

SCCP---信令连接控制部分(SignallingConnectionControlPart)

TUP-----电话用户部分(TelephoneUserPart)

ISUP一一ISDN用户部分(ISDNUserPart)

TCAP-----事务能力应用部分(TransaclionCapabilityApplicitionPart)

OMAP-----操作维护应用部分(OperationandMaintenanceApplicationPart)

MAP-----移动应用部分(MobileApplicalionPart)

INAP-----智能网应用规程(IntelligentNetworkApplicationProtocol)

图1七号信令的系统结构

七号信令的消息格式

七号信令共有三种信号单元：消息信号单元(MSU-McssagcSignalUnit)、链路状态

信号单元(LSSU-LinkSlaiusSignalUnii)和填充信号单元(FISU—FiH-InSignalUnii)。其

中MSU是真正携带消息的信号单元，消息包含在SIF和SIO字段中；LSSU是传送链路状

态的信号单元，链路状态由SF字段指示；FISU是不含任何信息的空信号，作用是在网络节

点无信息需要传送时使链路保持通信状态并对对方发来的消息遂行证实。

三种信号单元的格式如图2：

图2七号信令的消息格式

三种信号单元可以很容易地通过单元K度加以区分：MSU在两个F字段间的K度不小

于8个八位位组，LSSU为6—7个八位位组，FISU则为5个人位位组。

信号单元中各个字段的含义是：

I)F信号单元定界标志。码型为01111110,它既表示前一个单元的结束，也表示

后一个单元的开始。

2）CK检错码。用以检测信号单元在传输过程中可能产生的误码。

3）LI信号单元长度指示码。用以指示LI和CK之间（不包括它们自身）的八位

位组数目。对MSU,LI>2,对LSSU,口=1或2,对FISU,口=0。

4）SIO业务指示八位位组。只用于MSU,指示消息类别和网络类型。SIO又分

为两个子字段：低四比特的SI（业务指示语，指示消息类别）和高四比特的SSF（子业

务字段，指示网络类型）.

5）SIF信令信息字段。包括用户实际发送的信息内容。它由两部分组成：标记和

信号信息。后者由具体用户部分决定，前者包括DPC（目的信令点编码）、OPC（源信

令点编码）和SLS（信令链路选择码）。

6）SF状态字段。只用于LSSU,指示链路状态，由第二级生成。

7）FSN/FIB和BSN/BIB信号单元序号和重发指示位。

•FSN前向序号，即本消息的顺序号，按模128编码。

•FIB前向重发指示位，反转则指示本端开始重发消息。

•BSN后向序号，向对方指示序号直至BSN的所有消息已正确无误地收到。

•BIB后向重发指示位，反转则指示对方从BSN+1开始重发消息。

七号信令的未来发展

七号信令的未来发展主要集中在两个方面：宽带综合业务数字网（B-ISDN）和智能网

（IN）。这两者又是有着密切联系的，它们将对七号信令的传递部分和用户部分提出新的要

求。

IN的概念是80年代中期美国Bell实验室首先提出的，目前已成为电信界的研究热点和

电信网的发展方向。它的基本思想是将业务控制功能与业务交换功能相分离，前者由交换机

转移到网络中去，由SCP（业务控制点，实际上就是大容量分布式数据库）完成，后者由

SSP（业务交换点，指现有电信网中的程控交换节点）完成。采用这种新型网络结构的目的

是快速灵活地创建新业务，满足市场需求。

智能网实现的关键技术在于开发能够在SSP和SCP之间快速而可靠地传送电路无关的

控制信息的信令系统。这一系统就是七号信令系统中的TCAPo

智能网应用环境对七号信令的发展提出了下列要求：

•智能网也应该是一个OSI系统，因此支撑智能网的TCAP协议需要进一步完

善，使之不仅仅能为MTP+SCCP支持，而且应该为任何OSI网络层协议所支持。

・目前七号信令的TCAP仅实现了TC的一部分功能（相当于OSI的第七层）

,为了适应未来新业务的可能需要，应研究制定TC的ISP（IntermediateSenicePart

,相当于OSI的4-6层功能）协议。

•SCCP协议（包括其管理过程）尚需完善，使之能与MTP一起提供完备的OSI

网络层功能。

随着宽带业务的不断出现，B-ISDN已成为下个世纪通信发展的重要方向。它以信元为

通信基本单位，以光纤作为传输媒介，采用ATM交换和传输技术。它要求信道带宽能根据

业务需要动态分配，多点多媒体通信可以中途插入或分离，因此其接续控制远比N-1SDN复

杂，需要将呼叫控制和接续控制分开，前者为端到端控制，后者为逐段控制。

为了适应B-ISDN的要求，七号信令的进一步研究发展方向包括：

•由现有ISUP出发，从概念上将呼叫控制和接续控制分离，研制新的协议ISCP

（ISDN信令控制部分），它既是B-ISDN的网络信令协议，又是B-ISDN的接入信令

协议。

•考虑到上述协议和现有协议差距较大，作为过渡，应先制定适合于ATM通信

网使用的宽带信令协议，这就是现在己经有的B-1SUP（网络协议）和DSS2（接入协

议）。

•研究适合B-ISDN应用的信令传递协议，这一工作目前尚未完成。一般地说，

MTP第一级由B-ISDN模型中的物理层取代，第二级由ATM层和信令ATM适配层

取代,MTP第三级和SCCP由新的MTP第三级实现。

这是七号信令研究的一个重要方面。

2信令数据链路（MTP第一级）

信令数据链路是共路信令系统的第一级功能。第一级功能定义了信令数据的物理、电气

和功能特性，并规定与数据链路连接的方法。信令数据链路是一条信令的双向传输通路，由

两条传输方向相反和数据速率相同的数据信道组成。信令系统最适合于数字通信网，信令数

据链路通常是64Kbi（/s的数字通路，但也用丁具有调制解调器H勺模拟链路。

一、信令数据链路的接入

作为第一级功能的信令数据链路要与数字程控交换机中的第二级功能相连接，可以通过

数字交换网络或接口设备而接入，分别如下图3（a）、（b）所示。

通过程控交换机中的数字交换网络接入的信令数据链路只能是数字的信令数据链路。在

数字交换网络可以建立半固定通路，从而可以便于实现信令数据链路或信令终端(第二级)的

自动分配。

a)经过数字交换级的数字信号数据链路

b)经过接口设备的数字信号数据链路

图3信令数据链路的接入

二、信令数据链路的接口要求

1、数字的信令数据链路接口

数字的信令数据链路通过数字交换网络或接口设备(时隙接入设备)的接口连接方式F

图4(a)、(b)所示。

图4数字信令数据链路的接口方式

(1)从2048Kbit/s的数字通路中获得信令数据链路

从2048Kbit/s的数字通路中获得信令数据链路时，标准的信道时隙为第16时隙，当时

隙16不能用时，可用其他任一时隙，信令比特率64Kbit/s。图4(a)或(b)中C点规定的接口

要求中，电特性要符合CCITT建议，其他方面如帧结构要符合G732和建议。

(2)从8448Kbit/s的数字通路中获得信令数据链路

从8448Kbit/s的数字通路中获得信令数据链路时，标准的信令信道时隙为第67时隙至

70时隙(按优先级下降的次序选用)，当这些时隙不能用时，也可选用任一其他的64Kbit/s的

信道时隙。在C点规定的接口要求中，电特性也要符合和建议。

2、模拟的信令数据链路接口

模拟的信令数据链路只能采用如图4(b)所示的接口连接方式，可采用s的速率。B点的

接口要求应符合CCITT建议和s调制解调器规定的有关要求。

3信令链路功能（MTP第二级）

信令链路功能作为第二级的信令链路控制，与第一级的信令数据链路共同保证在直联的

两个信令点之间，提供可靠的传送信号消息的信令链路。以下详细叙述第二级的基本功能。

信号单元定界

标志一个信号单元的开始和结束，也就是要从信令数据链路的比特流中识别出一个个的

信号单元。

采用标志码0111110作为信号单元的开始和结束。在接收时，要检测标志码的出现；在

发送时，要产生标志码。

为了信号单元能正确定界，必须保证在信号单元的其他部分不出现这种码型。为此，发

送部分要执行插0操作，即在5个连1后插入“0”，接收部分要执行删0操作，即将5个连

I之后的一个0删除。

信号单元定位

判别开通业务的信令链路是否失夫定位,若失夫定位即转入信号单元差错率监视过程C

在正常情况下，信号单元长度有一定限制且为8比特的整数倍，而14在删。之前不应出

现大于6个连I。若不符合以上情况，就认为失去定位，要舍夷所收到的信号单元，并由信

号单元差错率监视过程进行统计。

差错检测

作用是判别信号单元中的比特流在传送过程中是否出错。

由丁•传输信道存在噪声，瞬断等干扰会使信令信息发生差错，为保证服务质量，必须采

用差错控制措施。差错控制包括差错检测与差错校正两个方面。

为了要能对脉冲和瞬断干扰造成的突发性差错有较高的检错能力，CCITT采用循环码

的检错方法。

差错校正

作用是出现差错后重新获得正确的信号单元。信令方式采用重发纠错，即在接收端检出

错误后要求发送端重发。

有两种差错校正方法：基本方法和预防循环方法。

3.4.1基本差错校正

基本差错校正方法是一种非互控、肯定/否定证实，重发纠错的方法。

非互控方式是指发送方可以连续地发送消息信号单元，而不必等待上一信号单元的证实

后才发送下一信号单元。非互控方式可以显着提高信号传递的速度。

每个信号单元(MSU)带有两个序号：前向序号FSN和后向序号BSN。FSN完成信号单

元的顺序控制，BSN完成行定证实功能。远端将最新正确接收的消息信号单元的FSN赋给

反向发出的下一个信号单元的BSN。也就是对方发来的BSN值，显示了对本方发送的消息

信号单元证实到哪一个FSNO

每个MSU还含有后向指示比特BIB和前向指示比特FIB,否定证实由BIB反转来实现。

收到对方的MSU检测错误，要舍弃该MSU。再收到对方发来的MSU时必然发现FSN错

序，就向对方发否定证实：本方发出的MSU中BIB值反转。

3.4.2预防循环重发校正方法(PCR)

预防循环重发校正是一种非互控、肯定证实，循环重发方法。每当没有新的MSU或LSSU

要发送时，就将存储在重发缓存器中未得到肯定证实的MSU自动地循环重发，若有了新的

MSU,则停止重发的循环，优先发送新的MSU。由于采用了主动的循环重发，PCR方法不

使用否定证实。

初始定位

初始定位过程是首次启用或发生故障后恢复信令链路时所使用的控制程序，包括正常初

始定位和紧急初始定位。采用正常定位还是紧急定位，由第三级确定。

初始定位过程采用4种不同的定位状态指示：

•SIO失去定位状态指示

•SIN正常定位状态指示

•SIE紧急定位状态指示

•SIOS业务中断状态指示

初始定位期间，定位过程要经历几个状态：

1)空闲状态

空闲状态是初始定位过程不工作的起始状态。

2)未定位状态

在空闲状态下向对方发送SIO,表示初始定位过程的开始，迁至未定位状态。

3)已定位状态

在未定位状态下只要一收到对端响应，不论是SIO、SIN或SIE,均迁至已定位状态，

并根据本端第三级的设置向对端发SIN或SIE0

4)验证状态

在己定位状态下收到对端发来的SIN或SIE,则迁至验证状态。

在验证状态，分别监视从对端收到的信号单元的差错率。若合格，验证即告完成，向对

端发送填夯消息FISU,当收到对端的FISU或MSU后，信号年路讲入开通业务状态：若无

次验证均不合格，则认为该信令链不可能完成初始定位过程，转入空闲状态。

信令链路差错率监视

用以监视信令链路的差错率，以保证良好的眼务质量。

有两种差错率监视过程，•种是信号单元差错率监视，在信令链路开通业务后使用，另

一种是定位差错率监视，在信令链路处于初始定位过程的验证状态中使用。

流量控制

用来处理第二级检出的拥塞状况，以不使信令链路的拥塞扩散。

当信令链路接收端检出拥塞时，将停止对消息信号单元的肯定/否定证实，并周期地发

送状态指示为SIB(忙指示)的链路状态信号单元，以使对端可以区分是拥塞还是故障。当信

令链路接收端的拥塞状况消除时，停发SIB,恢复正常运行。

4信令网功能(MTP第三级)

七号信令第三级信令网功能分两大类：信令消息处理功能和信令网管理功能。

信令消息处理

信令消息处理(SMH)功能的作用是实际传递一条信令消息时，引导该消息到达适当的信

令链路或用户部分。信令消息处理由消息路由，消息鉴别和消息分配三部分功能组成。

4.1.1路由标记

信令消息处理要用到消息信号单元中包含的路由标记(Roulinglabel)c为此,先介绍路由

标记。在概述中介绍过消息信号单元(MSU)的基本格式，路由标记位于信令信息字段(SIF)

的开头，如图5所示：

图5路由标记

路由标记包含以下内容：

•目的地码(DestinationPoinlCode-DPC)

•起源点码(OriginatingPoinlCode-OPC)

•信令链?各选择(SignallingLinkSeleclion-SLS)

DPC是消息所要到达的目的地信令点的编码，OPC是消息源信令点的编码，SLS是用

于负荷分担时选择信令链路的编码。图(a)中所示的路由标记为32位，DPC与OPC各为

14位，SLS为4位。我国采用的路由标记示于图(b),DPC与OPC各为24位，SLS用4位，

另4位备用。

对于与电路有关的电话用户部分的信令消息，SLS实际.上是CIC(电路识别码)的最低4

位比特。CIC表明该信令消息属于哪一个电路。对于只传送到第三级的某些消息，SLS对应

于目的地点和起源点之间信令链路的信令链路码(SignallingLinkCode-SLC)。但有些第三级消

息与信令链路无关，SLC为0)00。

有两种基本的负荷分担的方法：

♦在同•链路组的信令链路之间的负荷分担。

♦在不同链路组的信令链路之间的负荷分担。

使用SLS在同一链路组或不同链路组进行负荷分担的示例如图6(a),(b)所示：

图6信令链路的负荷分担

图(a)中SLS只用了最低1位比特，图(b)中则用了2位。SLS是CIC的最低4位，在一

群电路中，被电话呼叫占用其各条电路的机会大致均等时，则利用CIC的最低几位编码可

以使负荷分担的信令链路的信令负荷也大致均等。

图(b)中假设邻近信令点之间只有一条信令链路，B-C和D-E链路只在故障时使用。从

A到F的正常消息路由如下：

A-B-D-F(SLS=??OO)

A-C-D-F(SLS=??10)

A-B-E-F(SLS=??01)

A-C-E-F(SLS=??11)

表中列出了信令点A和信令转接点B正常链路组的所有替换链路组，除去B-C和D-E

外都是止常链路组，当止常链路组小可利用时，就转换到优先度为1的替换链路组，当止常

链路组和优先度为I的替换链路组都不可用时，才转换到优先度为2的替换链路组。

表1A、B信令点的替换链路组

正常链路组替换链路组优先度

ABAC1

信令点A

ACAB1

BABC2

BC无

BEBD1

信令转接点B

BC2

BDBE1

BC2

4.1.2消息路由

消息路由(MessageRouling-MRT)完成消息路由的选择，也就是利用路由标记中的信息

(DPC和SLS),为信令消息选择一条信令链路，以使信令消息能传送到目的地信令点。

1)、消息的来源

送到消息路由的消息有以下几类：

(1)从第四级发来的用户信令消息；

(2)从第三级信令消息处理中的消息鉴别发来的要转发的消息(当作为信令转接点

时):

(3)第三级产生的消息，这些消息来自信令网管理和测试维护功能，包括信令路由

管理消息、信令链路管理消息、信令业务管理消息和信令链路测试控制消息。

2)、路由选择

对于要发送的消息，首先检查去目的地(DPC)的路由是否存在，如果不存在，将向信令

网管理中的信令路由管理发送“收到去不可达信令点的消息”。如果去DPC的路由存在，就

按照负荷分担方式选择一条信令链路，并将待发的消息传送到第二级。

对于信令链路管理消息和信令业务管理消息，则所选择的链路与前已述及的SLC有关。

3)、路由表

路由选择时应以路由表为依据。路由选择实际上是由路由程序来查路由表而实现的。路

由表可为多级结构，使得按照DPC和SLS可以逐级查出信令徒路组和信令链路的号码。路

由表中还应包含链路可用性和替换链路组等信息。

当路由状况发生变化时，信令业务管理将向消息路由发送“修正路由表”的信息，消息

路由就执行修改路表表的操作。

4.1.3消息鉴别

消息鉴别(McssagcDiscriniination-MDC)功能接收来自第二级的消息，以确定消息的目的

地是否是本信令点。如果目的地是本信令点，消息鉴别将消息传送给消息分配(MDT),如果

目的地不是本信令点，消息鉴别将消息发送给消息路由(MRT)。后一种情况表示本信令点具

有转接功能，即信令转接点(STP)功能。

确定标记结构视具体情况而定。例如，作为国际交换局的信令点要处理国际和国内信令

业务，要检验网路指示码以确定是国际网还是国内网的信令消息，从而才能以国际网或国内

网的信令点编号方案来分析标记结构。在国内网如果存在不同的标记结构或不同的信令点编

号方案，也要检验网路指示码。例如，我国信令点编码原为14位，在长、市信令点统一编

码后采用24位，在14位与24位并存期间，可以利用网路指示码的备用比特(DC)来区别，

以作为一种可能的过渡方案，这样在确定消息目的地是否是本信令点时:先要确定信令点编

号方案。

4.1.4消息分配

消息分配(McssagcDistribution-MDT)功能将消息鉴别发来的消息，分配给相应的用户部

分以及信令网管理和测试维护部分。凡到达「消息分配的消息，肯定是由本信令点接收的消

息。

消息分配收到消息后首先检查业务指示码。按业务指示码的不同编码而分支，例如000()

表示信令网管理消息，0001表示信令网测试和维护消息，0100表示电话用户部分。从而将

消息发送给相应的用户部分，如果属于信令网管理消息，还要再按照管理消息的类型，以传

送到信令网管理功能中的相应组成部分。

信令网管理

信令网管理功能是在预先确定的有关信令网状态数据和信息的基础上，控制消息路由和

信令网的结构，以便在信令网出现故障时可以控制信令网重新组合，维持及恢复正常传递信

号单元的能力。故障形式包括信令链路和信令点不能工作或由于拥塞使可达性(利用度)降

低。信令网管理包括信令业务管理、信令链路管理和信令路由管理3部分。

4.2.1信令业务管理

信令业务管理功能用来将信令业务从一条链路或路由转移到另一条或多条不同的链路

或路由，或在信令点拥塞时，暂时减少信令业务。

⑴倒换

当信令链路由于故障、阻折等原因成为不可用时，倒换程序用来保证把信令链路所传送

的信令业务尽可能地转移到另一条或多条信令链路ho在这种恃况下，该程序不应引起消息

丢失、重复或错序。

倒换过程如图7所示：

图7倒换过程

如图，AB链路故障，信令点A和信令转接点B均施行倒换过程。

以A点为例：

I)停止在变成不可用的AB链路上MSU的发送利接收。

2)确定替换的信令链路AC,AC承载A?B和A?D的业务。

3)A与B之间通过AC、BC链路交换倒换命令(80)和倒换证实命令(COA)

消息。COO和COA消息，包含了信令点A、B从不可用链路AB上收到的最后一

个MSU的前向序号(FSN)。

4)修改重发缓冲器内容。第二级重发缓冲区中保留着尚未被对方证实的

MSUo本端收到对端发来的倒换消息中指明了对端已收到了序号为FSN的MSU,

因而应向对端垂发FSN+1开始的MSUo

5)将信令业务转移至替换链路AC。已存储在第二级重发缓冲区和发送缓冲

区中的MSU选发往AC,再将发生故障后暂存在第三级缓冲器中的MSU发往ACU

6)修改路由表

需要说明的是，以上过程为正常的倒换过程。实际上在倒换的各个状态会出现

各种异常情况，会收到各种非希望的消息，困而实际过程要复杂得多。

(2)倒回

倒回程序完成的行动与倒换相反，是把信令业务尽可能快地由替换的信令链路倒回已可

使用的原链路上。在此期间，消息不允许丢失，重复和错序。

(3)强制重选路由

当达到某给定目的地的信令路由成为不可用时，该程序用来把到那个目的地的信令业务

尽可能快地转移到新替换的信令路由上，以减少故障的影响。

A至D的路由有AB和AC两条链路，当BD链路故障时，A?D的业务已不能通过B

转发至D,B通知A,A施行强制重选路由程序，将A?D的业务全部转至AC链路上，通

过C转发至D。

(4)受控重选路由

当达到某给定目的地的信令路由成为可用时，使用该程序把到那个目的地的信令业务从

替换的信令路由转回到止常的信令路由。该程序完成的行动与强制重选路由相反。

(5)管理阻断

当信令链路在短时间内频繁地倒换或信号单元差错率过高时.，需要用该程序向产生信令

业务的用户部分标明该链路不可使用。管理阻断是管理信令业务的一种措施，在管理阻断程

序中，信