第3講 No.7信令系統(tǒng)基礎(chǔ)

1、2.4 No.72.4 No.7信令系統(tǒng)概述信令系統(tǒng)概述 2.4.1 NO.7信令系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能信令系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能 一、NO.7信令系統(tǒng)的基本特點(diǎn) 最適合由數(shù)字程控交換機(jī)和數(shù)字傳輸設(shè)備所組成的綜合數(shù)字網(wǎng)； 能滿足現(xiàn)在和將來傳送呼叫控制、遙控、維護(hù)管理信令及處理機(jī)之間事務(wù)處理信息的要求； 提供了可靠的方法，使信令按正確的順序傳送又不致丟失或重復(fù)。 二、No.7信令系統(tǒng)的基本功能 No.7信令系統(tǒng)能滿足多種通信業(yè)務(wù)的要求，應(yīng)用有：n傳送電話網(wǎng)的局間信令；n傳送電路交換數(shù)據(jù)網(wǎng)的局間信令；n傳送綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的局間信令；n在各種運(yùn)行、管理和維護(hù)中心傳遞有關(guān)的信息。n在業(yè)務(wù)交換點(diǎn)和業(yè)務(wù)控制點(diǎn)之間傳送

2、各種控制信息，支持各種類型的智能業(yè)務(wù)；n傳送移動(dòng)通信網(wǎng)中與用戶移動(dòng)有關(guān)的各種控制信息。 基本應(yīng)用，包括：n公共電話交換網(wǎng)（PSTN）n電路交換的數(shù)據(jù)網(wǎng)n窄帶ISDN網(wǎng)（N-ISDN）n使用只包含消息傳遞部分（MTP）和用戶部分（UP）的No.7信令的四級(jí)功能結(jié)構(gòu)。主要應(yīng)用，包括：n智能網(wǎng)（IN）n網(wǎng)絡(luò)的操作、管理與維護(hù)n公共陸地移動(dòng)通信網(wǎng)（GSM）nN-ISDN的部分補(bǔ)充業(yè)務(wù)n采用No.7信令的四級(jí)結(jié)構(gòu)與OSI七層協(xié)議并存的功能結(jié)構(gòu)，即增加信令連接控制部分（SCCP）和事務(wù)處理能力部分（TC）兩個(gè)模塊及TC-用戶部分。未來應(yīng)用，指寬帶ISDN網(wǎng)（B-ISDN）中No.7信令的應(yīng)用，目前還處于研

3、究與完善之中。 2.4.2 No.72.4.2 No.7信令系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)信令系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 一分層通信體系結(jié)構(gòu)的基本概念 將通信的功能劃分為若干層次，每一個(gè)層次完成一部分功能，各個(gè)層次相互配合共同完成通信的功能。 每一層只和其直接相鄰的兩個(gè)層打交道，它利用下一層所提供的服務(wù)(并不需要知道它的下一層是如何實(shí)現(xiàn)的，僅需要該層通過層間接口所提供的服務(wù))，并且向高一層提供本層所能完成的功能。 每一層是獨(dú)立的，各層都可以采用最適合的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，每一個(gè)層次可以單獨(dú)進(jìn)行開發(fā)和測試。當(dāng)某層由于技術(shù)的進(jìn)步發(fā)生變化時(shí)，只要接口關(guān)系保持不變，則其它各層不受影響。 二7信令系統(tǒng)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 消息傳遞部分MTP(Message

4、 Transfer Part)和用戶部分UP(User Part)。 MTP的基本功能是將用戶發(fā)出的消息信令單元正確地發(fā)送到用戶指定的目的地信令點(diǎn)的指定用戶。 二7信令系統(tǒng)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 信令數(shù)據(jù)鏈路級(jí)(第一級(jí)) 信令鏈路級(jí)(第二級(jí)) 信令網(wǎng)功能級(jí)(第三級(jí)) 用戶部分UP構(gòu)成7信令系統(tǒng)的第四級(jí)，UP的功能是處理信令消息。 電話用戶部分(Telephone User Part)處理電話網(wǎng)中的呼叫控制信令消息； 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)用戶部分(ISDN User Part)處理ISDN中的呼叫控制信令消息。 二與OSI模型對(duì)應(yīng)的No.7信令系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.4.3 信令單元的格式信令單元的格式 消息信令單元MSU

5、：用來傳送第三級(jí)以上的各層發(fā)送的信息 鏈路狀態(tài)信令單元LSSU：用來傳送信令鏈路狀態(tài) 填充信令單元FISU：是在信令鏈路上沒有消息要傳送時(shí)，向?qū)Χ税l(fā)送的空信號(hào)，用來維持信令鏈路的通信狀態(tài)，同時(shí)可證實(shí)對(duì)端發(fā)來的信令單元。 LSSU和FISU都由信令鏈路功能級(jí)生成及處理。 信令單元格式 (1)標(biāo)志符F：標(biāo)志符F用于信令單元的定界，由碼組01111110組成。(2) 前向序號(hào)FSN表示正在發(fā)送的信令單元的序號(hào)。 后向序號(hào)BSN表示已正確接收的對(duì)端發(fā)來的信令單元的序號(hào)，用于肯定或否定證實(shí)。 后向表示語比特BIB占一個(gè)比特，當(dāng)其翻轉(zhuǎn)時(shí)(0l或l0)，表示要求對(duì)端重發(fā)。 前向表示語比特FIB也占一個(gè)比特，

6、當(dāng)其翻轉(zhuǎn)時(shí)表示正在開始重發(fā)。以上四個(gè)部分用于差錯(cuò)校正。(3)長度表示語LI：用來表示LI與CK之間的字段的字節(jié)數(shù)。由于不同類型的信令單元有不同的長度，LI又可以看成是信令單元類型的指示。 當(dāng)LI0時(shí)表示FIFU 當(dāng)LI1 2時(shí)表示LSSU 當(dāng)LI3 63時(shí)表示MSU。(4)校驗(yàn)碼CK：CK用于差錯(cuò)校驗(yàn)。 No.7信令系統(tǒng)采用的差錯(cuò)校驗(yàn)方式是循環(huán)冗余校驗(yàn)，用來檢查信令單元傳輸中的錯(cuò)誤。CK由發(fā)送端根據(jù)一定的算法對(duì)信令單元中F之后及CK之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算產(chǎn)生，并與數(shù)據(jù)一起傳送至接收端，供接收端檢查傳輸錯(cuò)誤。(5)業(yè)務(wù)信息八位位組SIO 業(yè)務(wù)信息八位位組SIO：用于指示消息的業(yè)務(wù)類別及信令網(wǎng)類別，第

7、三級(jí)據(jù)此將消息分配給不同的用戶部分。 SIO分為業(yè)務(wù)表示語SI和子業(yè)務(wù)字段SSF。SI和SSF各占四個(gè)比特業(yè)務(wù)表示語SI 業(yè)務(wù)表示語SI的編碼及含義如下： DCBA 0000 信令網(wǎng)管理消息 0001 信令網(wǎng)測試和維護(hù)消息 0011 信令連接控制部分SCCP 0100 電話用戶部分TUP 0101 ISDN用戶部分ISUP O110 數(shù)據(jù)用戶部分DUP(與呼叫和電路有關(guān)的消息) 0111 數(shù)據(jù)用戶部分DUP(性能登記和撤銷消息) 其他備用子業(yè)務(wù)字段SSF 子業(yè)務(wù)字段SSF的DC比特稱為網(wǎng)絡(luò)指示語。 DC 00 國際網(wǎng)絡(luò) 01 國際備用 10 國內(nèi)網(wǎng)絡(luò) ll 市話網(wǎng)絡(luò)(過渡期后為國內(nèi)備用)(6)

8、信令信息字段SIF 信令信息字段SIF：SIF包含了用戶需要由MTP傳送的信令消息。 目的地信令點(diǎn)編碼DPC 源信令點(diǎn)編碼OPC 鏈路選擇碼SLS鏈路狀態(tài)信令單元LSSU CBA 000 失去定位SIO 001 正常定位SIN 010 緊急定位SIE Oll 業(yè)務(wù)中斷SIOS 100 處理機(jī)故障SIPO 101 鏈路忙SIB 鏈路狀態(tài)信令單元LSSU中包含的信息是鏈路狀態(tài)字段SF，用來指示指令鏈路的定位狀態(tài)和異常狀態(tài)。該信息由第二功能級(jí)生成和處理。2.4.4 我國我國No7信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu)信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 一、信令網(wǎng)的基本組成部件 No7信令網(wǎng)的基本組成部件有信令點(diǎn)SP、信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)STP和信令鏈路。

9、1信令點(diǎn)SP SP是處理控制消息的節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)生消息的信令點(diǎn)為該消息的起源點(diǎn)，消息到達(dá)的信令點(diǎn)為該消息的目的地節(jié)點(diǎn)。任意兩個(gè)信令點(diǎn)，如果它們的對(duì)應(yīng)用戶之間(例如電話用戶)有直接通信，就稱這兩個(gè)信令點(diǎn)之間存在信令關(guān)系。 2信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)STP 具有信令轉(zhuǎn)發(fā)功能，將信令消息從一條信令鏈路轉(zhuǎn)發(fā)到另一條信令鏈路的節(jié)點(diǎn)稱為信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)。信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)分為綜合型和獨(dú)立型兩種。綜合型STP是除了具有消息傳遞部分MTP和信令連接控制部分SCCP的功能外，還具有用戶部分功能(例如TUP/ISUP、TCAP、INAP)的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)設(shè)備；獨(dú)立型STP是只具有MTP和SCCP功能的信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)設(shè)備。 3信令鏈路 在兩個(gè)相鄰信令點(diǎn)之間

10、傳送信令消息的鏈路稱為信令鏈路。 二、工作方式 No7信令網(wǎng)所說的工作方式，是指信令消息所取的通路與消息所屬的信令關(guān)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 1直聯(lián)工作方式 兩個(gè)信令點(diǎn)之間的信令消息，通過直接連接兩個(gè)信令點(diǎn)的信令鏈路傳遞，稱為直聯(lián)工作方式。2非直聯(lián)工作方式3準(zhǔn)直聯(lián)工作方式 屬于某個(gè)信令關(guān)系的消息，經(jīng)過兩個(gè)或多個(gè)串接的信令鏈路傳送，中間要經(jīng)過一個(gè)或幾個(gè)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)，但傳送消息的通路在一定時(shí)間內(nèi)是預(yù)先確定的和固定的，稱為準(zhǔn)直聯(lián)工作方式。三、我國No7信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu)1. 我國No7信令網(wǎng)結(jié)構(gòu) 我國No7信令網(wǎng)由高級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)HSTP、低級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)LSTP和信令點(diǎn)SP三級(jí)組成。 三、我國No7信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu)四、

11、我國三級(jí)信令網(wǎng)的雙備份可靠性措施 五.信令點(diǎn)的編號(hào)計(jì)劃 1國際信令網(wǎng)和各國的信令網(wǎng)是獨(dú)立的，并采用分開的信令點(diǎn)編碼方案。2國際信令網(wǎng)的編號(hào)計(jì)劃 國際信令網(wǎng)的信令點(diǎn)編碼的位長為14位二進(jìn)制數(shù)，由世界大區(qū)編號(hào)NML、區(qū)域網(wǎng)編碼SANC、信令點(diǎn)編碼三部分組成。 3我國國內(nèi)網(wǎng)的信令點(diǎn)編碼 我國國內(nèi)信令網(wǎng)采用的是24位二進(jìn)制數(shù)的全國統(tǒng)一的編碼計(jì)劃。每個(gè)信令點(diǎn)編碼由主信令區(qū)編碼、分信令區(qū)編碼及信令點(diǎn)編碼三部分組成，每個(gè)部分各占八位二進(jìn)制數(shù)。 六.信令網(wǎng)路由選擇 負(fù)荷分擔(dān) 2.5 消息傳遞部分消息傳遞部分MTP消息傳遞部分的功能和結(jié)構(gòu)1MTP的基本功能 消息傳遞部分的主要功能是在信令網(wǎng)中提供可靠的信令消息傳

12、遞，將源信令點(diǎn)的用戶發(fā)出的信令單元正確無誤地傳遞到目的地信令點(diǎn)的指定用戶，并在信令網(wǎng)發(fā)生故障的情況下采取必要的措施恢復(fù)信令消息的正確傳遞。2MTP的結(jié)構(gòu) 信令數(shù)據(jù)鏈路 信令鏈路功能 信令網(wǎng)功能： 信令消息處理（消息識(shí)別、消息分配、消息路由） 信令網(wǎng)管理（信令業(yè)務(wù)管理、信令路由管理、信令鏈路管理） 消息傳遞部分的功能和結(jié)構(gòu)2.5.1 信令數(shù)據(jù)鏈路（第一級(jí)）信令數(shù)據(jù)鏈路（第一級(jí)） 1基本組成和功能 信令數(shù)據(jù)鏈路提供了傳送信令消息的物理通道，由一對(duì)傳送速率相同，工作方向相反的數(shù)據(jù)通路組成，完成二進(jìn)制比特流的透明傳輸。2兩種傳輸通道數(shù)字信令數(shù)據(jù)鏈路：64kbits、2Mbit/s的高速信令鏈路模擬信令

13、數(shù)據(jù)鏈路： 48kbits。2 采用數(shù)字信令鏈路時(shí)的兩種接入方式(1)數(shù)字傳輸路通過數(shù)字選擇級(jí)的半永久連接接至信令終端 (2)數(shù)字傳輸通路通過時(shí)隙接入設(shè)備接入信令終端 2.5.2 信令鏈路功能信令鏈路功能 功能概述 信令鏈路功能在No7信令系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)中處于第二級(jí)。信令鏈路與信令數(shù)據(jù)鏈路相配合，為信令點(diǎn)之間提供一條可靠的傳送通路。信令鏈路的功能包括：n 信令單元定界n 信令單元定位n 差錯(cuò)檢測n 差錯(cuò)校正n 初始定位n 信令鏈路差錯(cuò)率監(jiān)視n 第二級(jí)流量控制n 處理機(jī)故障控制 1信令單元定界原理 信令單元定界的主要功能是將在第一級(jí)上連續(xù)傳送的比特流劃分為信令單元。 發(fā)送方: 插0 發(fā)送 接收方:

14、 識(shí)別F 刪0 接收數(shù)據(jù) 2差錯(cuò)檢測 No7信令系統(tǒng)第二級(jí)采用的差錯(cuò)檢測方法是循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC。3差錯(cuò)校正 No7信令系統(tǒng)提供兩種差錯(cuò)校正方法：基本差錯(cuò)校正方法和預(yù)防循環(huán)重發(fā)校正方法。 基本差錯(cuò)校正方法用于傳輸時(shí)延小于15ms的陸上信令鏈路。 預(yù)防循環(huán)重發(fā)校正方法用于傳輸時(shí)延較大的衛(wèi)星信令鏈路。 基本差錯(cuò)校正方法發(fā)送端接收端FIB FSNBIB BSN0 0OK0 00 1NK0 00 2NK0 00 3OK1 00 4OK1 00 5OK1 01 1OK1 11 2NK1 11 3OK0 11 4OK0 11 5OK0 10 2OK0 20 3OK預(yù)防循環(huán)重發(fā)校正方法 預(yù)防循環(huán)重發(fā)校正方法

15、是一種非互控的前向糾錯(cuò)方法。它只采用肯定證實(shí)，不采用否定證實(shí)，前向指示語比特和后向指示語比特不再使用。 在每個(gè)信令終端都配有重發(fā)緩沖器RTB，所有已發(fā)出的、未得到證實(shí)的消息信令單元都暫存在RTB，直到收到肯定證實(shí)才釋放相應(yīng)的存儲(chǔ)單元。4初始定位初始定位是信令鏈路從不工作狀態(tài)（包括空閑狀態(tài)和故障后退出服務(wù)狀態(tài)）進(jìn)入工作狀態(tài)時(shí)執(zhí)行的信令過程。 空閑CBA000 失去定位SIO001 正常定位SIN010 緊急定位SIE011 業(yè)務(wù)中斷SIOS100 處理機(jī)故障SIPO101 鏈路忙SIB 未定位已定位FISUSIN/SIESIN/SIE驗(yàn)證MSU定位就緒SIO正常運(yùn)行5信令鏈路差錯(cuò)率監(jiān)視為保證信令

16、鏈路的性能，滿足信令業(yè)務(wù)的要求，必須對(duì)信令鏈路的差錯(cuò)率進(jìn)行監(jiān)視。確定信令鏈路差錯(cuò)率監(jiān)視過程的參數(shù)主要有兩個(gè)：連續(xù)接收的差錯(cuò)信令單元數(shù)（T）和信令鏈路的長期差錯(cuò)率(1/D)。 6第二級(jí)流量控制流量控制用來處理第二級(jí)的擁塞情況。 7處理機(jī)故障控制由于第二級(jí)以上功能級(jí)的原因使得信令鏈路不能使用時(shí)，就認(rèn)為處理機(jī)發(fā)生了故障。處理機(jī)故障是指信號(hào)消息不能傳送到第三級(jí)或第四級(jí)。 2. .5. .3 信令網(wǎng)功能信令網(wǎng)功能 信令網(wǎng)功能包括信令消息處理和信令網(wǎng)管理兩部分。 信令消息處理的功能是尋址選路，是將信令消息發(fā)送至用戶指定的目的地信令點(diǎn)的指定用戶部分。 信令網(wǎng)管理的功能是在預(yù)先確定的有關(guān)信令網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)和信息的

17、基礎(chǔ)上，控制消息路由和信令網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，以便在信令網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以控制重新組織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，恢復(fù)正常的消息傳遞能力。 1信令消息處理 信令消息處理的功能是尋址選路，保證源信令點(diǎn)的用戶部分發(fā)出的消息能準(zhǔn)確地傳送到用戶指定的目的地信令點(diǎn)的同類用戶部分。信令消息處理又可分為消息識(shí)別、消息分配和消息路由三個(gè)子功能。 消息路由 消息路由的功能是根據(jù)MSU中路由標(biāo)記中的目的地信令點(diǎn)編碼DPC和鏈路選擇碼SLS，以及業(yè)務(wù)信息八位位組SIO檢索路由表，選擇合適的信令鏈路傳遞信令消息。并將消息交給該信令鏈路發(fā)送出去。 對(duì)于到達(dá)同一目的地信令點(diǎn)且鏈路選擇碼SLS相同的多條消息，消息路由功能總是將其安排在同一條信令鏈路上

18、發(fā)送，以便保證這多條消息能夠按源信令點(diǎn)發(fā)送的順序到達(dá)目的地信令點(diǎn)。 二、信令網(wǎng)管理 信令網(wǎng)管理的主要功能就是為了在信令鏈路或信令點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)以維持和恢復(fù)正常的信令業(yè)務(wù)。信令網(wǎng)管理功能監(jiān)視每一條信令鏈路及每一個(gè)信令路由的狀態(tài)，當(dāng)信令鏈路或信令路由發(fā)生故障時(shí)確定替換的信令鏈路或信令路由，將出故障的信令鏈路或信令路由所承擔(dān)的信令業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)換到替換的信令鏈路或信令路由上，從而恢復(fù)正常的信令消息傳遞，并通知受到影響的其他節(jié)點(diǎn)。 信令網(wǎng)管理功能由信令業(yè)務(wù)管理、信令路由管理和信令鏈路管理三部分組成。 信令業(yè)務(wù)管理 信令業(yè)務(wù)量管理功能用來將信令業(yè)務(wù)從一條鏈路或路由轉(zhuǎn)到另一條或多條不同鏈路路由?；蛘咴谛帕铧c(diǎn)擁塞情況下暫時(shí)減慢信令業(yè)務(wù)流量。它由以下過程組成：n 倒換n 倒回n 強(qiáng)制重選路由n 受控重選路由n 管理阻斷n 信令點(diǎn)再啟動(dòng)n 信令業(yè)務(wù)