第八讲 4.1.5 数字网的同步.ppt

1、4.1.5 数字网的同步,数字网由数字交换机和数字传输系统组成，为了保证接收数字信号的完整性和有效性，全网中的数字设备之间必须同步。同步包括帧同步和时钟频率同步。,PCM一次群信号的帧同步是利用同步时隙TS0来实现的，每个偶帧的TS0被固定的设置为 x0011011，帧同步字为 0011011。当接收端的帧同步字检测电路检测到与同步字相匹配的数字序列时，检测电路输出一个帧脉冲。帧同步电路以帧脉冲为参考点，检查后续各帧 TS0中是否也含有同步字，在所期望的时刻 (每隔250s) 连续数次收到同步字，才确认系统进入同步状态。,1. 帧同步,当接收端的帧同步字检测电路检测到与同步字相匹配的数字序列时

2、，检测电路输出一个帧脉冲。帧同步电路以帧脉冲为参考点，检查后续各帧 TS0中是否也含有同步字，在所期望的时刻 (每隔250s) 连续数次收到同步字，才确认系统进入同步状态。,在同步状态下，如果帧同步检测电路连续数次不能在预定时刻收到同步字，就认为系统失步，立即重新开始同步建立过程，这是为了避免偶然的传输误码造成假失步。,帧同步检测,交换机A的发送信号与接收信号达到帧同步的条件是 ： 2ts= n125s （n为正整数）,弹性存储器,实际中，交换机之间的信号时延受距离、温度和传输系统等因素的影响，ts 总是处于变化中。帧同步常采用弹性存储器来实现，线路上的传输时延会被弹性存储器自动吸收。 弹性存

3、储器的写入是由时钟提取电路从接收信号的码流中提取的发端时钟控制； 而读出则是由本局的时钟控制，再经过弹性存储器的串并变换及锁存器的处理，使其输出的各时隙，无论是频率上还是相位上均与本局时钟一致。,2. 比特时钟频率同步,由多台交换机构成的数字网，要求各个交换机具有相同的发送时钟频率和接收时钟频率。由于传输介质的影响和时钟频率的漂移，一般很难做到各交换机时钟频率完全一致，这就产生了时钟频率的同步问题。 对于任一台交换机，输入信号时钟频率和接收端本地时钟不一致时，就会产生“滑码”，如图所示。滑码的主要影响是引起帧失步，从而损伤话音(特别是加密话音)和数据的质量。,（1）准同步 准同步方式又叫独立时

4、钟法，各个交换局均设立互相独立的、标称频率相同的高稳定度时钟。由于它们的频率不完全相等，经过时间上的积累可能发生滑码。设置容量足够大的缓冲存储器，是解决滑码问题的一种方法。 CCITT建议数据传输系统应满足20小时里滑码不超过一次。 组网简单、相互之间无依赖性，独立性强，主要缺点是时钟源的成本高。,频率同步方法,（2）主从同步 这种方法基于电信网的等级制结构，即各个交换机的工作时钟来自上级交换机。各下级交换机从接收到的数字信号中提取时钟，本地时钟由接收到的外时钟通过锁相环锁定。 主从同步的优点是经济、简单，但它的缺点是可靠性差，当一个交换机发生故障时，受其控制的下级交换机都将失去工作时钟。 国

5、内通信网通常采用主从同步方式。,（3）相互同步 各交换机都有自己的时钟，并且相互连接，无主从之分，互相控制，互相影响。最后各个交换局的时钟锁定在所有输入时钟频率的平均值上，以同样的时钟频率工作。 相互同步的优点是网内任何一个交换局发生故障，不影响其他局，从而提高了可靠性。其缺点是同步系统较为复杂。 通常同级交换机可采用相互同步方式。,频率同步方法(续),电话基本业务的实现过程,前面我们介绍了我国电话网的结构、路由设置及路由选择等内容，那么，在用户的一次通话过程中，这些内容如何体现呢？下面我们以一对用户的具体通话过程来说明基本电话业务的实现过程。 假设主叫用户(1号用户)在西安， 被叫用户(2号

6、用户)在北京，被叫用户号码以全自动直拨为例来说明，其处理过程如下。,（ 1） 主叫用户摘机，发出呼叫请求 一次呼叫处理过程是从主叫用户摘机开始的。首先1号用户摘机，该摘机动作对应的是用户回路的状态由断开到接通的变化，这种变化被1号用户所在的本地网端局(A局)交换机识别出后，激活呼叫处理进程，根据主叫用户对应的用户线的物理连接位置(设备码)，检索和分析主叫用户数据，以区分用户的用户线类别、话机类别等信息，这些信息对于一个呼叫的处理是必不可少的。,（2） 交换机送出拨号音，准备收号 在对主叫用户的上述分析结束后，如果判定这是一个可以继续的呼叫，交换机A就寻找一个空闲的收

7、号器并把它连接到主叫用户回路上去，同时连接的还有作为提示的拨号音。,（ 3）收号 主叫用户拨出被叫用户号由连接在用户环路上的收号器进行接收、存储，并将号首报告给呼叫处理程序中的数字分析程序进行分析，呼叫处理程序在收到首位号码后应断开拨号音。,（4）号码分析和路由选择 交换机A根据用户所拨的被叫号码进行分析，分析结果为长途呼叫，则交换机A查找它的路由表，选择一条空闲的至西安长途局B的出局路由。,（5） 接通至被叫用户，向被叫用户振铃 在A局，预占主叫用户和选定的出局中继间的通路，同时通过局间信令占用A局和B局之间的一条局间中继，并向B局传送被叫用户的地址信息01023

8、456789，B局分析长途区号，分析结果为北京长途，则B局以类似的方式(通过局间中继和信令)将被叫用户的地址信息23456789传送到北京长途局C局，并进行通路的预占。C局对本地号码23456789进行分析，确定被叫所在的本地端局D局，并将该呼叫接续到D局，也要进行通路的预占。,D局根据收到的被叫号码23456789分析2号用户的忙闲情况，若用户空闲，而且允许被呼入，则应预占入局中继和2号用户间的一条话路，并向2号用户环路发送铃流，以使2号用户话机振铃，通知2号用户有呼叫到来，同时通过局间中继向主叫用户送回铃音，以通知主叫用户当前呼叫所处的状态。,（6）被叫应答，通话 当2号用户听到振铃音后，

9、摘机应答。这个动作引起2号用户环路的状态变化会被D局交换机检测到，并通知呼叫处理程序，断开向2号用户发送的铃流及向主叫用户回送的回铃音，接通预占的主、被叫之间的通路。此时A局会根据计费类别的需要启动计费程序。 此时1号用户A局 B局 C局 D局 2号用户之间的通话话路建立，两用户进行通话，同时对1号用户进行计费。,（7） 话终释放 通话结束后，可能是1号用户先挂机，也可能是2号用户先挂机。假设1号用户挂机，则首先由A局检测到，A局将该信息通过B、C局报告给D局，D局向2号用户送忙音，同时停止向1号用户计费，开始进行拆除话路。 2号用户挂机后，通话彻底结束，拆除1号用户A局B局C局D局2号用户之

10、间的通话话路。,以上给出的是一个简化的长途呼叫的例子，实际的呼叫处理过程会复杂得多，还需要对呼叫过程中可能出现的其他各种事件进行处理。 如主叫用户逾权呼叫、久不拨号、空号、中途挂机、被叫忙、久叫不应、话终久不挂机等。,在这个过程中，有几点需要说明的地方请注意： 1号用户到A局，2号用户到D局之间是用户线路；A局到B局，C局到D局之间是长市中继线；B局到C局是长途电路。 在B局选择到C局的长途电路时，遵守长途路由的选择原则。西安到北京有直达路由时，应首选直达路由，若直达路由全忙，可经其他局进行转接。 在A局到B局，C局到D局之间时，也许要经过本地网汇接局进行转接。,4.2 信令系统,4.2.1

11、信令的基本概念,信令的概念 信令的作用 信令的分类,1、信令的概念,在回答什么是信令、信令的作用是什么的问题之前，我们先来看看一次简单通话的流程图。它表示的是电话网中两个用户终端通过两个端局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程中经简化了的信令交互过程。,在图中，主叫用户摘机，发出一个“摘机”信令，表示要发起一个呼叫，该信令送到发端交换机，发端交换机收到主叫用户的摘机信令后，经分析允许它发起这个呼叫，则向主叫用户送拨号音，该“拨号音”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，发出“拨号”信令，将被叫号码送到发端交换机，即告知发端交换机此次接续的目的终端

12、。,发端交换机根据被叫号码进行号码分析，确定被叫所在的交换局，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，向终端交换机发“占用”信令，发起局间呼叫并告知终端交换机所占中继电路。接着向终端交换机发送“被叫号码”信令，以供终端交换机选择被叫。,终端交换机根据被叫号码找寻被叫，向被叫送“振铃”信令，催促被叫摘机应答，向主叫送“回铃音”信令，以告知主叫用户已找到被叫，正在叫出。,被叫用户听到振铃后摘机，被叫用户送出一个“摘机”信令，终端交换机收到被叫“摘机”信令，停振铃，向发端交换机发送“被叫应答”信令；发端交换机收到“被叫应答”信令后，停止向主叫送回铃音，接通话路，主被叫双方进入通话阶段

13、。,若在通话阶段被叫用户先挂机，发出“挂机”信令，要求结束通话。 终端交换机收到该信令则向发端交换机发送“被叫挂机”信令，通知发端交换机被叫已经挂机。 发端交换机收到该信令则向主叫用户送“忙音”信令，催促主叫挂机，并向终端交换机发送“释放”信令，告知通话结束，要求释放资源。 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，拆除话路，释放资源，回复“释放证实”信令，表示收到释放信令，释放了资源，通话结束。,若是主叫用户先挂机，则发端交换机向终端交换机发送“释放”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“忙音”信令，拆除话路，释放资源，回复“释放证实”信

14、令，被叫用户听到忙音，则挂机，通话结束。,从上述这个正常呼叫的信令交互流程的描述过程可知： 信令是呼叫接续过程中所采用的一种“通信语言”，用于协调动作、控制呼叫，信令是通信网中规范化的控制命令。,信令系统的作用是协调交换系统、传输系统和用户终端的运行，在指定的用户终端之间建立电路连接，并维护网络本身的正常运行和提供各种各样的服务等。 通俗的讲：信令就是控制通信网中各种通信连接的建立和拆除，并维护通信网的正常运行。,2、信令的作用,3、信令的分类,按工作区域划分：用户线信令和局间信令。 用户线信令：指在终端和交换机之间的用户线上传输的信令，它包括用户状态信息 (摘机、挂机)、数字(电话号码)信令

15、、铃流以及各种信号音。 局间信令是交换机之间的信令，占用、占用确认、应答、拆线、传送号码和控制接续等信令。,一次电话通信的基本信令流程,信令按其传送的方向：前向信令和后向信令。 由主叫向被叫方向传送的信令叫做前向信令。 反之，从被叫向主叫方向传送的信令叫做后向信令。,按传送信道划分：随路信令和公共信道信令（共路信令）。,除以上对信令的分类方法外，信令还可以分为模拟与数字、带内与带外信令等等。,随路信令系统的特点：,（1）信令与用户消息在同一条信道上传送，或信令信道与用户消息信道一一对应。 （2）当呼叫发生时，交换机先为呼叫选择一条空闲话路，然后在这条空闲的话路上传送信令，当端到端的连接建立成功

16、后，再在该话路上传送用户的话音信号。,随路信令,中国1号信令（ No.1 ）是随路信令，它是由线路信令和多频互控信令（MFC）构成的。 MFC是路由信令，用于传递被叫号码、主叫号码、主叫用户类别等信息，它在此次通话所预占的话路传送。 线路信令是监视信令，用于传递中继电路空闲、占用、被叫应答、主被叫摘挂机等状态。它在局间PCM中继系统的TS16中传送的，该信令虽然不在话路中传送，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关系。,中国1号信令,因此，我们可以总结出随路信令所具有的两个基本特征： （1）共路性：信令和用户信息在同一通信信道上传送； （2）相关性：信令通道与用户信息通道在时间

17、位置上具有相关性。,随路信令的基本特征,公共信道信令系统的特点,共路信令系统是信令在专门的信令信道上传送，信令信道为多个用户消息信道所共享。交换机之间有直接相连的信令信道，信令的传送是与话路分开的、独立的。举例：电话接通却无法正常通话。 共路信令系统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，彼此相互独立。比如一条PCM上的30路话路的控制信令通道可能根本就不在这条PCM上。,共路信令系统,共路信令系统基本特征,可以总结出公共信道信令所具有的两个基本特征： （1）分离性：信令和用户信息在各自的通信信道上传送 （2）独立性：信令通道与用户信息通道之间不具有时间位置的关联性，彼此相互独立。

18、,比较,公共信道信令的传送速度快、信令容量大、可传递大量与呼叫无关的信令，便于信令功能的扩展，便于开放新业务，可适应现代通信网的发展。 与公共信道信令相比，随路信令的传送速度慢，信令容量小，传递与呼叫无关的信令能力有限，不便于信令功能的扩展，支持通信网中新业务的能力较差。,4.2.2 信令的设计,信令的设计包括三个方面的内容：信令的定义、信令的编码和信令的传输。 信令的定义即确定实际应用中所需的信令条目，并给出其准确的含义和功能。 信令的编码是根据传输系统的特征确定每一条信令的格式、代码和信号形式。 信令的传输即规定信令的传输过程及信令网络的组织等。,信令系统必须定义一组信令或一个信令集合，该

19、集合应包括指导话路接续和维护其自身及整个网络正常运行所需的全部命令。 信令集合中所含的信令条目及含义与信令的应用场合有关，比如用户线信令在定义时，由于终端数量远大于交换机的数量，出于经济上的考虑，用户线信令一般设计得比较简单，通常只具有最基本的呼叫连接建立和释放功能。,1. 信令的定义,(1) 请求 它由用户终端发出，使用户终端由空闲状态变为忙状态， “摘机”就是典型的请求信令。 (2) 地址 它由用户终端发出，供交换机接续和选择路由使用。在电话网中，这种信令称为电话号码。 (3) 释放 它由用户终端发出，使用户终端由忙状态变为空闲状态， “挂机”就是典型的释放信令。,用户线信令集合举例,(4

20、) 来话提示 由交换机发出，提示外来呼叫的到达。典型的来话提示信令是“振铃”。 (5) 应答 它由用户终端发出，作为对来话提示的响应。 (6) 进程提示 为了呼叫信令以正确的时序可靠地传送，终端与交换机之间常存在着必要的握手过程，在电话网中，进程提示信令包括各种信号音（拨号音、回铃音和忙音）。,局间信令集合举例,局间信令集合中除包括用户终端所需要的各种接续信令外，还包括以下信令： (1) 路由 用来通知相关交换局修改原定的路由方案。 (2) 管理 用于传送网络的状态信息。 (3) 用户类型 说明用户的类别及权限等。 (4) 业务类别 说明呼叫本身的特点，通常反映呼叫所涉及的网络设备。 (5)

21、维护 包括测试设备的测试信号，测试呼叫的指示信号，故障报警，以及发出诊断和维护命令等等。 (6) 计费 交 换 局 之间常需要交换一些有关计费的信息，例如，完整的通话记录等。,为了实现自动通信，一个统一的局间信令系统标准是至关重要的。通常国际信令系统标准由 ITU-T 制定，而国内标准由各国自行规定。在国际通信中，国家信令在进入国际通信网时必须经过必要的变换和匹配。下表是原CCITT在不同阶段建议的各种局间信令系统。,信令系统标准,为每条信令规定一种信号格式，这就是信令的编码。信令编码必须考虑以下因素： (1) 信令的信号格式必须适合于传输系统。传输系统有模拟与数字之分，信令也有模拟编码和数字

22、编码。 (2) 信令的编码必须适合于信令的传输信道。对于模拟传输系统，有带内信令和带外信令。对于数字传输系统，有时隙内信令和时隙外信令，时隙外信令又分为每信道信令和公共信道信令。 (3) 信令的编码必须适合于信令的收发及处理主体。,2. 信令的编码,信令的编码方式：未编码方式和已编码方式。 未编码方式的信令，按脉冲幅度大小、持续时间长短、 脉冲数量多少来区分， 由于其可用的信令条目少、传输速度慢，目前已经很少使用。例： 脉冲拨号以脉冲个数来表示数字09； 而拨号音、忙音、回铃音是由相同频率的脉冲采用不同的时间结构（脉冲断续时间不同）而形成的。,已编码方式有以下几种形式： (1) 模拟编码方式；

23、 (2) 二进制编码方式； (3) 信令单元方式编码。,摘机用户环路直流电路由开路变为导通。 挂机用户环路直流电路由导通变为开路。 拨号音连续的450Hz正弦信号。 忙音450Hz正弦信号，通断比0.35 : 0.35 (秒)。 回铃音450Hz正弦信号，通断比1 : 4 (秒) 。 振铃25Hz正弦信号，通断比1 : 4 (秒) 。 拨号有脉冲拨号和双音多频 (DTMF) 拨号之分。脉冲拨号用脉冲个数表示号码数字。双音多频拨号的每个数字用两个音频表示，目前普遍使用的拨号方式为DTMF，其拨号速度远快于脉冲拨号方式。,用户线信令的编码举例,模拟多频编码： “多频”是指多频编码信号，即由多个频率

24、组成的编码信号。双音多频（DTMF）信令和多频互控（MFC）信令都是采用多频编码方式的信令。,DTMF有2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16种信令，属用户信令，用于传递通信地址，即被叫号码。,MFC有6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6中取2，可表示15种信令，。 前向信令：1380Hz、1500Hz、1620Hz、1740Hz、1860Hz、1980Hz 后向信令：1140Hz、1020Hz、900Hz、780Hz、660Hz、500Hz,数字型二进制信令 采用二进制进行编码的数字型信令主要有：中国1号信令的数字型线路信

25、令和No.7信令。 中国1号的数字型线路信令是采用4位二进制编码来表示线路状态的信令，该信令基于30/32路PCM传输系统，通过TS16在局间传送。,af：表示发话局状态或主叫用户状态的前向信号 af=0 为摘机占用状态 af=1 为挂机拆线状态 bf：表示向来话交换局指示故障状态的前向信号 bf=0 为正常状态 bf=1 为故障状态 cf：表示话务员再振铃的前向信号 cf=0 为话务员再振铃 cf=1 为话务员未再振铃或未进行强拆操作 ab：表示被叫用户摘挂机状态的后向信号 ab=0 为被叫摘机状态 ab=1 为被叫挂机状态,bb：表示受话局状态的后向信号 bb=0 为示闲状态 bb=1 为

26、占用或拥塞状态 cb：表示话务员回振铃的后向信号或呼叫是否到达被叫 cb=0 为话务员进行回振铃操作或呼叫到达被叫 cb=1 为话务员未进行回振铃操作或呼叫未到达被叫,信令单元格式,为了提高信令传输的可靠性和增加信令能力，信令传输具有明确的时序规定。在呼叫的每一阶段，所应传输的信令是明确的，任何其他信号均可看成非法信号。借助于时序，同一信号形式，可表示不同的信令。 随路信令系统中，信令与相关话路总是同路甚至同信道，因而信令与用户消息的传输路由总是相同的。 对于公共信道信令，信令信道与用户消息信道并不存在一一对应的关系。收发及处理信令的点称为信令点(SP)，转发信令的点称为信令转移点(STP)。

27、 信令点和信令转移点常作为交换机控制系统的一个子系统位于交换机中。,3. 信令的传输,68,公共信道信令传输模式,对于公共信道信令系统，信令传输完全独立于用户消息传输，信令信道、信令点和信令转移点构成了一个独立的信令传送网。 信令传送网是一种分组交换网，信令点成为分组网的终端，而信令转移点相当于分组交换机。,信令传送网,传送方式 信令在多段路由上的传送方式有3种：端到端方式、逐段转发方式和混合方式。 （1）端到端方式 以地址信令的传送为例，端到端方式传送信令的过程如图所示。,这是一个本地通话的信令传送示例，PQRSABCD是此次通话的被叫号码，其中PQRS是局号。 整个信令传送的过程采用的是端

28、到端的方式。 该方式的特点是对线路传输质量要求较高，信令传送速度快，接续时间短，但要求在多段路由上所传送的信令是同一类型的。,（2）逐段转发方式,发端局收到用户所拨的被叫号码后，将全部被叫号码发给第一转接局进行选路，并将话路接续到该转接局；第二转接局选路到终端局，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的是逐段转发的方式。 该方式的特点是对线路传输质量要求不高，信令传送速度慢，话路接续时间长，在多段路由上传送信令的类型可以不同。,（3）混合方式 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。 混合方式的特点是可根据电路的情况灵活采

29、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No.1信令的MFC信令传送方式采用的原则一般是：信令在优质电路上传送采用端到端的方式，在劣质电路上传送采用逐段转发的方式。 No.7信令的传送一般采用逐段转发的方式，在某些情况下也可支持端到端的方式。,控制方式 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。 （1）非互控方式 在信令发送过程中，信令发送端发送信令不受接收端的控制，不管接收端是否收到，可自由的发送信令。 No.7信令采用非互控方式来传送信令，以求信令快速的传送，并采取有效的可靠性保证机制，以克服可靠性不高的缺点。,非互控方式,（2）半互控方式 在信令发送过

30、程中，信令发送端每发一个信令，都必须等到接收端返回的证实信令或响应信令后，才能接着发下一个信令，也就是说发送端发送信令受到接收端的控制。 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简单，信令传送速度较快，信令传送的可靠性有保证。,半互控方式,（3）全互控方式 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的控制。采用这种方式的信令发送过程按照以下5个节拍进行： （1）发端局发前向信令； （2）终端局收到前向信令后发后向信令； （3）发端局收到后向信令后停发前向信令； （4）终端局检测到停发前向信令后停发后向信令； （5）发端局检测到停发后

31、向信令后发下一个前向信令。 全互控方式的特点是抗干扰能力强，信令传送可靠性高，但信令收发设备复杂，信令传送速度慢。,全互控方式,随路信令主要存在以下的缺点： 信令传送速度慢，不能适应数字交换和数字传输。 信令容量有限，信令系统功能受到限制。 无法传送与呼叫无关的信令信息，如网管信息。 面向应用条件设计的信令，使得不同网络或同一网络具有不同的信令系统，不经济且不便于管理。 信令设备一般按话路配备，成本较高。,4.2.3 No.7信令系统,No.7信令的主要优点是： 信令传送速度快。 信令容量大，具有提供大量信令的能力。 能完成与呼叫无关的信令的传送，支持多种新业务。 多路通信的信令在公共信令设备

32、上传送，信令设备经济。,No.7信令系统具有以下的特点： No.7信令采用公共信道方式，其局间的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的。,No.7信令的公共信令链路, No.7信令传送模式采用的是分组传送模式中的数据报方式，其信息传送的最小单位信令单元（SU）就是一个个分组，并且基于统计时分复用方式。因而在No.7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SU同步、定位和差错控制功能，同时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路通信。 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导通检验。 必须要设置备用设备，以保证信令系统的

33、可靠性。,1、基本功能结构 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。,No.7信令的基本功能结构,（1）消息传递部分（MTP） 消息传递部分（MTP）的主要功能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）,a）信令数据链路功能（MTP1） 信令数据链路功能（MTP1）对应OSI七层协议的物理层，它定义了数据链路即传输媒体的物理、电气和功能特性以及链路接入节点的方法。信令数据链路可以是

34、模拟的或数字的，数字传输信道基于PCM传输系统，可为信令传输提供一条64kbit/s的双向数据通路。如图4.12所示。其中接口是指数据终端设备或时隙接入设备。 信令数据链路的基本要求是透明性，在传输链路上不能接入回波抑制器、数字衰减器或A/律变换器等设备。,信令数据链路,b）信令链路功能（MTP2） 信令链路功能（MTP2）对应OSI七层协议的数据链路层，它规定了在一条信令链路上传送信令消息的功能及相应程序，以保证信令点之间消息的可靠传送。其主要功能包括信令单元的定界和定位，差错检验和纠错以及流量控制等。,信令链路功能,c）信令网功能（MTP3） 信令网功能（MTP3）属于OSI七层协议的网络

35、层，它是在信令网出现故障的情况下，为保证仍能可靠地传递各种信令，规定了在信令点之间传送管理消息的功能和程序。信令网的功能可分为信令消息处理功能和信令网管理功能。,信令网功能,信令消息处理功能是保证将信令发送到相应的信令链路或用户部分，即完成发送消息的选路和接收消息的分配或转发。信令消息处理功能包括消息识别功能、消息分配功能和消息路由功能。 信令网管理功能可控制信令路由和信令网结构，以便在信令网出现故障时，提供信令网网络结构的重新组合，完成保存或恢复正常的消息传递能力。信令网管理功能包括：信令业务量管理、信令链路管理和信令路由管理。,（2）用户部分（UP） 用户部分是No.7信令的第四功能级，其

36、主要功能是控制各种基本呼叫的建立和释放。用户部分（UP）可以是电话用户部分（TUP）、数据用户部分（DUP）和ISDN用户部分（ISUP）等。 通过以上的介绍我们知道，No.7信令系统的基本结构采用的是分级结构，它总共有4级，消息传递部分（MTP）的MTP1、MTP2、MTP3构成了No.7信令系统的一、二、三功能级，用户部分（UP）是No.7信令系统的第四功能级。,No.7信令系统的四级功能结构,2、面向OSI七层协议的信令系统结构 人们通过对No.7信令系统的深入研究，发现它与OSI参考模型很相似，它们都采用分级或分层的模块化结构，OSI参考模型广泛应用于计算机网络通信，而No.7信令系统

37、应用于信令网，两者对信息（数据与信令）的传送都采用的是分组传送的数据报方式，因而人们认为两者是一致的，于是在No.7信令系统基本功能结构的基础上，设计了面向OSI七层协议的No.7信令体系结构。,面向OSI七层协议的No.7信令系统结构,No.7信令的MTP3属于OSI参考模型中的网络层，但它只具有部分网络层功能。MTP3存在着不能跨网直接寻址，不能提供端到端的信令传递，不能传递与电路无关的信令，不支持逻辑连接等缺陷。为了使通信网的信令可支持不断涌现的新技术新业务，使No.7信令与OSI参考模型相一致，因此在No.7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）

38、。 SCCP弥补了MTP3的不足，加强了消息传递功能，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。SCCP与MTP3一起构成了网络业务部分（NSP），提供对应于OSI参考模型网络层的功能。,TC完成OSI参考模型的47层的功能，它包括事务处理能力应用部分（TCAP）和中间业务部分（ISP）。TCAP完成OSI参考模型的第7层（应用层）的部分功能，ISP则对应于OSI参考模型的第46层（传送层、会话层、表示层），ISP目前还处于研究之中。由于ISP尚未定义，因而目前TCAP直接通过SCCP传递信令。TC用户是指各种应用，目

39、前主要有智能网应用部分（INAP）、移动应用部分（MAP）和运行维护管理应用部分（OMAP）。 这样新增的SCCP、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信令系统结构。其主要应用包括：智能网（IN）、网络的操作管理和维护（OMAP）、公共陆地移动通信网（GSM）和N-ISDN的部分补充业务。,3、ATM中的No.7信令系统结构 ATM中的NO.7信令系统结构如图所示。B-ISDN的接续功能比窄带更复杂，对信令提出了更高的要求，因此在信令的用户部分增加了B-ISDN的用户部分（B-ISUP）。B-ISUP有两种支持方式：一种是直接通过ATM链路，经过A

40、TM层、ATM信令适配层（SAAL）和增强的MTP3层的支持；另一种是通过No.7信令网，经过新增加的B-SCCP部分、MTP1、MTP2和MTP3的支持。,ATM中的No.7信令系统结构,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。 1、信令单元的基本结构 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，它有三种信令单元格式：用来传送第四级用户级的信令消息或信令网管理消息的可变长的消息信令单元（MSU）； 在链路启用或链路故障时，用来表示链路状态的链路状态单元（LSSU）； 用于链路空或链路拥塞时来填补位置的插入信令单元（FISU），亦

41、称填充单元。如图4.18所示。,信令单元格式,每个信令单元都包含有以下共有的部分： F：标志码，为01111110，标识每个SU的开始或结束。 BSN：后向序号 FSN：前向序号 BIB：后向指示比特 FIB：前向指示比特 LI：长度表示语，用于指示LI和CK间的字节数，通过该字段可区分三种信令单元，其中MSU：L12，LSSU：L1=1、2，FISU：L1=0 CK：校验码 上述这些字段用于消息传递的控制，其中BSN、FSN、BIB、FIB用于基本差错校正法中，完成信令单元的顺序控制、证实和重发功能。 在图4.18中，L2、L3分别表示由第2、第3功能级产生的字段。,2、LSSU的状态字段（

42、SF） LSSU中的SF状态字段用于标志本端链路的工作状态，该字段的具体编码格式及其含义如图所示。,LSSU中的SF字段编码与含义,3、MSU的业务信息字段（SIO） 业务信息字段SIO包括业务表示语和子业务字段两部分，SIO的字段格式及其含义说明见图。,4、MSU的信令信息字段（SIF） SIF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4.21是SIF在信令网管理消息中的格式。,No.7信令网 No.7信令是公共信道信令，它在信息网的业务节点（各类交换局、操作维护中心、网络数据库等）之间的专用信令信道中传送，因此在原有信息网之外，还形成了一个独立于它所服务的信息网、起支撑作用的

43、No.7信令网。 No.7信令网传送的信令单元就是一个个数据分组，信令点和信令转接点对信令的处理过程就是存储转发的过程，各路信令信息对信令信道的使用是采用统计时分复用的方式，因而我们说No.7信令网其本质是一个载送信令信息的专用分组交换数据网。,No.7信令网是一个业务支撑网。它可支持电话通信网（PSTN）、电路交换的数据网（CSPDN）、窄带综合业务数字网（N-ISDN）、宽带综合业务数字网（B-ISDN）和智能网（IN）等各种信令信息的传送，从而实现呼叫的建立和释放、业务的控制、网路的运行和管理以及各种补充业务的开放等功能。,信令网的组成 信令网是由信令点（SP）、信令转接点（STP）和信

44、令链路三部分组成的。如图所示。,信令网的组成示意图,1、信令点 信令点（SP）是信令消息的起源点和目的点，它是信息网中具有No.7信令功能的业务节点，如各类交换局（电话交换局、数据交换局、ISDN交换局、B-ISDN交换局）、网管中心、操作维护中心、网络数据库、业务交换点、业务控制点等。 信令点是由No.7信令系统中的MTP和UP两部分组成，若它具有业务交换点或业务控制点功能，则由No.7信令系统中的MTP、SCCP和TC部分组成。,2、信令转接点 信令转接点（STP）是将一条信令链路收到的信令消息转发到另一条信令链路的信令转接中心，它具有信令转接功能。STP可分为：独立的信令转接点和综合的信

45、令转接点。 （1）独立的信令转接点 独立的信令转接点是只完成信令转接功能的STP，即专用的信令转接点。独立的信令转接点一般是一台高度可靠的分组交换机，要求其具有较大的容量，信令处理能力强，可靠性高。独立的信令转接点只具有No.7信令系统中的MTP功能。,（2)综合的信令转接点： 综合的信令转接点既完成信令转接的功能，同时又是信令消息的起源点和目的点，即具有信令点功能的信令转接点。对它在容量、处理信令的能力以及可靠性方面的要求较之独立的信令转接点要低。综合的信令转接点具有No.7信令系统中的MTP和UP部分的功能，若它具有业务交换点或业务控制点功能，则具有No.7信令系统中的MTP、SCCP和TC部分的功能。,3、信令链路 信令链路是No.7信令网中连接信令点和信令转接点的数字链路，其速率为64kbit/s，它由No.7信令的第一和第二功能级组成，即具有No.7信令系统中的MTP1和MTP2部分的功能。,信令工作方式 使用公共信道信令传送局间话路群的信令时，根据通话电路和信令链的关系，可以采用下面三种工作方式：直联工作方式、准直联工作方式和完全工作方式。 1、直联工作方式 如果信令消息是在信令的源点和目的点之间的一段直达信令链路上传送，并且该信令链路是专为