第3章信令系統(tǒng)131

第3章信令系統(tǒng)概述3.1隨路信令3.2共路信令3.3電話用戶部分3.4ISDN用戶部分3.5信令連接控制部分3.6事務處理能力3.7信令網3.83.1概述?在通信設備之間相互交換的控制信息就稱為信令。?信令包括一系列標準化的協(xié)議。圖3-1隨路信令方式示意圖圖3-2共路信令方式示意圖3.2隨路信令?隨路信令是傳統(tǒng)的信令方式，局間各個話路傳送各自的信令，即信令和話音在同一信道上傳送，或在與話路有固定關系的信道上傳送。?隨路信令技術實現簡單，可以滿足普通電話接續(xù)的需要，但信令效率低，不能適應電信新業(yè)務的發(fā)展。?我國采用的中國No.1信令就是一種隨路信令。?隨路信令方式具有如下的基本特征：（1）信令全部或部分地在話音通道中傳送。（2）信令的傳送處理與其服務的話路嚴格對應、關聯。（3）信令在各自對應的話路中或固定分配的信道中傳送，不構成集中傳送多個話路信令的信道，因此也不構成與話路相對獨立的信令網絡。3.2.1用戶線信令?用戶線信令是用戶和交換局之間在用戶線上傳送的信令。?用戶線信令包括：用戶狀態(tài)信令、選擇（地址）信令、鈴流和各種信號音。

圖3-3用戶通話信令及其流程3.2.2線路信令與記發(fā)器信令?局間信令采用隨路信令方式時，從功能上可分為線路信令（LineSignaling）和記發(fā)器信令（RegisterSignaling）。1．線路信令

?線路信令用于監(jiān)視中繼設備的呼叫狀態(tài)。?主要包括以下幾種信令：（1）占用信令（2）應答信令（3）掛機信令（4）拆線信令（5）重復拆線信令（6）釋放監(jiān)護信令（7）閉塞信令（8）再振鈴信令（9）強拆信令（10）回振鈴信令?線路信令主要有以下三種不同的形式。（1）直流型線路信令。（2）帶內（外）單頻脈沖型線路信令。（3）數字型線路信令。2．記發(fā)器信令?記發(fā)器信令是在電話自動接續(xù)時，在交換機記發(fā)器之間傳送的控制信令，主要包括選擇路由所需的選擇信令（也稱地址信令）和網絡管理信令。3.2.3中國No.1信令?中國No.1信令是國際R2信令的一個子集。?按信令傳送方向，有前向信令和后向信令之分；按信令功能，有線路信令和記發(fā)器信令之分。?下面主要介紹數字型線路信令和局間記發(fā)器信令。1．數字型線路信令?在PCME1數字傳輸系統(tǒng)中必須采用局間數字型線路信令。?為提供30個話路線路信令的傳送，提出了復幀的概念，即由16個子幀（每子幀為125

s，含32個時隙）組成一個復幀。圖3-4PCM30/32路的復幀結構及TS16的分配2．MFC記發(fā)器信令?多頻方式的帶內記發(fā)器信令有脈沖多頻信令和互控多頻信令兩種方式。?我國采用多頻互控（MFC）信令方式或稱多頻互控記發(fā)器信令。?在這種信令方式中，前向信令和后向信令都是連續(xù)的，對每一個前向信令都用一個后向信令加以證實。?記發(fā)器信令主要完成主、被叫號碼的發(fā)送和請求，以及主叫用戶類別、被叫用戶狀態(tài)及呼叫業(yè)務類別的傳送。?采用多頻互控方式可靠性較高，但傳送速度較慢，約每秒鐘發(fā)送6～7個信令。3．信令傳輸?對模擬線路信令，一般通過話音信道傳輸；對數字型線路信令，則通過PCM系統(tǒng)的第16時隙傳輸。?記發(fā)器信號的傳輸可采用互控方式（MFC）或非互控方式（MFP）進行。?采用互控方式時，一個互控周期分四個節(jié)拍。5．中國No.1信令接續(xù)示例?No.1信令通過轉接局進行發(fā)送的信令過程，如圖3-5所示。?設被叫用戶號碼為PQABCD。圖3-5NO.1信令局間傳送示例3.3共路信令?共路信令也稱為公共信道信令，它是20世紀60年代發(fā)展起來的用于局間接續(xù)的信令方式。3.3.1No.7信令概述?No.7信令主要用于：①電話網的局間信令；②電路交換數據網的局間信令；③ISDN的局間信令；④各種運行、管理和維護中心的信息傳遞；⑤移動通信；⑥PABX的應用等。3.3.1No.7信令的功能結構

?No.7信令系統(tǒng)將消息傳遞部分分為三個功能級，并將用戶部分作為第四功能級。?按功能級劃分的結構如圖3-7所示。1．第一級——信令數據鏈路功能級2．第二級——信令鏈路功能級3．第三級——信令網功能級圖3-7No.7信令系統(tǒng)的四級功能結構4．第四級——用戶部分?第四級由各種不同的用戶部分組成，每個用戶部分定義和某種電信業(yè)務有關的信令功能和過程。?已定義的用戶部分有以下幾種：（1）針對電話網基本電話業(yè)務的電話用戶部分（TUP，TelephoneUserPart）；（2）針對電路交換數據業(yè)務的數據用戶部分（DUP，DataUserPart）。（3）針對綜合業(yè)務數字網業(yè)務的ISDN用戶部分（ISUP，ISDNUserPart）；（4）針對移動電話，例如全球移動通信系統(tǒng)（GSM）的移動應用部分（MAP，MobileApplicationPart）。（5）操作維護管理部分（OMAP，Operation，MaintenanceandAdministrationPart）；（6）智能網應用部分（INAP，IntelligentNetworkApplicationPart）等。3.3.3No.7信令單元格式圖3-8No.7信令單元的基本格式

圖3-9SIO業(yè)務信息八位位組

圖3-10SF狀態(tài)字段組成3.4電話用戶部分?No.7信令系統(tǒng)第四級最早規(guī)定的是電話用戶部分（TUP）。?ITU-T/CCITT在1980年的黃皮書中就提出了TUP，經過幾年的修改完善后，形成了1988年的藍皮書建議。?我國No.7信令技術規(guī)范的TUP就是基于藍皮書制定的。?電話用戶部分主要規(guī)定控制電話呼叫建立和釋放的功能和過程，即規(guī)定了局間傳送的電話信令消息和信令過程。?TUP的呼叫處理程序和隨路信令方式相似，只是信令的內容比隨路信令要豐富得多，信令信息的表現形式與傳送方式也不同。?此外，TUP除了可以提供用戶的基本業(yè)務外，還可提供一部分補充業(yè)務。?補充業(yè)務又稱附加業(yè)務，它是對基本電信業(yè)務的補充，如提供主叫識別號碼、呼叫轉移、三方通話等。3.4.1TUP消息格式和編碼圖3-11電話消息信令單元格式標記。

圖3-12消息標記編碼格式3.4.2TUP消息1．前向地址消息（FAM，ForwardAddressMessage）2．前向建立消息（FSM，ForwardSetupMessage）和后向建立消息（BSM，BackwardSetupMessage）3．后向建立成功消息（SBM，SuccessfulBackwardMessage）4．后向建立不成功消息（UBM，UnsuccessfulBackwardMessage）5．呼叫監(jiān)視消息（CSM，CallSupervisionMessage）6．電路監(jiān)視消息（CCM，CircuitSupervisionMessage）7．電路群監(jiān)視消息（GRM，CircuitGroupSupervisionMessage）8．電路網管理消息（CNM，CircuitNetworkManagementMessage）3.4.3信令傳送程序示例圖3-13呼叫經匯接局接續(xù)的信令過程3.5ISDN用戶部分?ISDN用戶部分，即ISUP是在TUP基礎上，由增加非話音承載業(yè)務和補充業(yè)務的控制協(xié)議構成的。?它提供了基本承載業(yè)務和補充業(yè)務所需要的信令消息、功能和過程。?同TUP相比，ISUP具有如下特點：（1）消息結構靈活，在消息中引入了任選參數，因此雖然消息數量比TUP少，但消息的信息容量卻十分豐富，能夠適應未來業(yè)務發(fā)展的需要。（2）能支持各種電路交換的話音和非話業(yè)務，包括ISDN補充業(yè)務。（3）規(guī)定了許多增強功能，尤其是端到端信令，可以實現ISDN用戶之間的透明信息傳送。（4）TUP主要考慮國內網應用，ISUP從一開始就同時考慮國際網絡和國內網絡共同使用，編碼留有充分的余地；ISUP除了支持基本的承載業(yè)務外，還支持主叫用戶線識別（提供及限制）、呼叫轉移、閉合用戶群、直接撥入和用戶至用戶信令等各種補充業(yè)務。3.5.1ISUP消息結構圖3-14ISUP的消息結構（1）消息類型編碼。（2）必備固定長參數。（3）必備可變長參數。（4）參數的任選部分。3.5.2常用ISUP消息1．初始地址消息2．后續(xù)地址消息3．信息請求消息4．信息消息5．地址全消息6．呼叫進展消息7．應答消息8．連接消息9．釋放消息10．釋放完成消息11．用戶到用戶消息3.5.3ISUP功能和支持的業(yè)務?ISUP是為支持ISDN中話音和非話基本承載業(yè)務和補充業(yè)務而提供的信令功能。?ISUP所能支持的業(yè)務主要包括以下幾種：（1）承載業(yè)務。（2）用戶終端業(yè)務。?ISUP支持很多新功能和補充業(yè)務，如端到端信令、用戶到用戶信令業(yè)務、呼叫前轉等。3.5.4基本的呼叫控制過程1．本地局間成功的呼叫信令流程2．本地局間不成功的呼叫信令流程

圖3-15局間成功呼叫ISUP信令流程

圖3-16局間不成功呼叫的ISUP信令流程3.6信令連接控制部分3.6.1SCCP概述?No.7信令系統(tǒng)采用消息傳遞部分（MTP）和用戶部分（UP）組成的四級功能結構，能夠有效地傳送各種呼叫控制信息，是電話通信網特別是數字電話網理想的信令方式。?在電話網中，所有信令消息都與呼叫和電路有關，消息傳送路徑一般和相關的呼叫連接路徑有固定的對應關系。?但是，隨著通信網和通信新業(yè)務的發(fā)展，越來越多的業(yè)務需要在網絡節(jié)點間直接傳送控制消息，這些消息和電路無關，有的甚至根本與呼叫無關。?例如，節(jié)點和網管中心之間的信息傳送；移動網中，移動交換中心和歸屬位置寄存器（HLR）或訪問位置寄存器（VLR）之間的信息傳送；智能網中，業(yè)務交換點（SSP）和業(yè)務控制點（SCP）之間的信息傳送。?其中有些消息（如網管消息）與呼叫完全無關，有些消息（如移動網和智能網中的信令）雖然與呼叫有關，但是消息傳輸路徑不一定與呼叫或連接相關聯。?要滿足在電信網中開放各種智能網業(yè)務，移動通信業(yè)務，網絡運行、管理和維護業(yè)務，支持向以分組技術為核心的網絡演進和互連互通，No.7信令系統(tǒng)必須具有更強的尋址和端到端的信息傳送能力。?而MTP功能還存在下列局限性：（1）信令點編碼沒有全局的意義，每個信令點的編碼只與一個給定的國內網或國際網有關，如果與別的國內網信令點互通時，就不能被識別。（2）受編碼長度限制，信令點編碼總數有限。（3）對于一個信令點來講，業(yè)務表示語SI只有四位，只允許分配16種應用，不能適應未來電信業(yè)務發(fā)展的需要。（4）目前的電信業(yè)務大多只需要信令傳送實時的短消息，隨著網絡中智能設備的引入，需要在網絡節(jié)點之間傳送大量的非實時消息（如網管消息等）。?虛電路是最好的方式，即預先建立連接，進行面向連接的信息傳送。?而MTP只能實現無連接的信息傳送。?因此，SCCP具有如下特點：（1）能傳送各種與電路無關的信令消息。（2）引入子系統(tǒng)號和全局碼，大大地增強了網內和網間信令的尋址能力。（3）提供無連接和面向連接服務。3.6.2SCCP的功能結構與業(yè)務?SCCP的功能結構如圖3-17所示，主要由SCCP路由控制、面向連接控制、無連接控制和SCCP管理功能模塊組成。?路由控制完成無連接和面向連接業(yè)務消息的選路。圖3-17SCCP功能結構?面向連接控制根據被叫用戶地址，使用路由控制完成到目的地信令連接的建立，然后利用信令連接傳送數據，數據傳送完后，釋放信令連接。?無連接控制根據被叫用戶地址，使用SCCP和MTP路由控制直接在信令網中傳送數據。?SCCP使用無連接業(yè)務的UDT消息來傳送SCCP管理消息，實現對SCCP的管理。?SCCP提供的業(yè)務可分為如下四類：

0類：基本無連接類；

1類：有序的無連接類；

2類：基本面向連接類；

3類：具有流量控制的面向連接類。3.6.3SCCP消息格式?SCCP消息封裝在MSU的SIF中，MTP通過SIO中的業(yè)務指示語（SI=0011）來識別SCCP消息。?SCCP的消息格式如圖3-20所示。圖3-20SCCP消息格式圖3-21SCCP路由標記格式3.6.4SCCP地址編碼?SCCP在網絡尋址方面對MTP進行了拓展。?MTP尋址利用的是目的信令點編碼（DPC）；SCCP則采用了更豐富的地址方式，并且還具備地址翻譯功能，尋址能力得到了極大提高。?SCCP地址有下列三種類型：（1）信令點編碼（SPC）。（2）子系統(tǒng)號碼（SSN）。（3）全局碼（GT，GlobalTitle）。

①地址表示語。

圖3-22SCCP地址結構圖3-23SCCP地址表示語結構②全局碼（GT）。

圖3-24全局碼GT的編碼結構圖3-25全局碼GT地址信息結構?

【例3-1】操作人員錄入的GT碼的GT表示語為4，翻譯類型為0（目前只允許輸入0），編號計劃為陸地移動編號計劃（編碼為6），地址性質表示語為用戶號碼（編碼為1），地址信息為1234567。?由于地址信息為奇數個，故編碼設計為0001（即1）。?則GT地址信息如下。?GT碼內容為：0400610121436507，GT長度（指示八位位組的字節(jié)長度）為8。?

【例3-2】操作人員錄入的GT碼的GT表示語為4，翻譯類型為0（目前只允許輸入0），編號計劃為陸地移動編號計劃（編碼為6），地址性質表示語為國際號碼（編碼為4），地址信息為123456。?由于地址信息為偶數個，故編碼設計為0010（即2）。?則GT地址信息如下。?GT碼內容為：04006204214365，GT長度（指示八位位組的字節(jié)長度）為7。3.6.5SCCP尋址與選路1．SCCP尋址方式?SCCP地址信息中的地址表示語指明了SCCP尋址方式。?SCCP的尋址方式包括兩種：（1）按DPC尋址（消息發(fā)送到SCCP用戶消息目的地，無需SCCP轉接）。（2）按GT尋址（消息發(fā)送到SCCP轉接點，非直達用戶消息目的地）。2．SCCP的選路原則?由于在INAP、CAP以及MAP應用中目前只用到了SCCP無連接服務，下面主要討論無連接服務時SCCP的選路原則。?對來自本地SCCP用戶請求發(fā)送的無連接SCCP消息的選路原則如下:（1）若SCCP地址包含DPC，且DPC非本節(jié)點，則直接送MTP發(fā)送。若DPC為本節(jié)點，則回送本地SSN。（2）若SCCP地址不包含DPC，則查GT碼翻譯表，獲得DPC后按（1）處理?對來自MTP層的無連接SCCP消息的選路原則如下：（1）如果路由表示語=1（按DPC尋址），則本節(jié)點為消息目的地。?消息送本節(jié)點SSN。（2）如果路由表示語=0（按GT尋址），查GT翻譯表，得到DPC，若DPC為本節(jié)點DPC，則送本節(jié)點SSN。?若DPC非本節(jié)點，作為新的SIF路由標記，送MTP傳送。3．GT翻譯表

?上面提到的GT翻譯表也稱全局碼翻譯表，以GT碼作為索引，查找該表即可得到新的SCCP地址和尋址方式：（1）DPC+SSN（目的地）：按DPC尋址。（2）DPC+OLD_GT（STP）：按GT尋址。（3）DPC：按DPC尋址。（4）DPC+NEW_GT：按GT尋址。4．SCCP消息傳送示例

圖3-26SCCP消息傳送示例3.7事務處理能力

3.7.1概述TC-TransactionCapability處理一些與傳送電路無關的消息，將信息傳送和呼叫控制功能分開。TC包括：事物處理能力應用部分（TCAP）和中間業(yè)務部分（ISP）。（ISP尚沒定義，所以TC只有TCAP）圖3-27事務處理能力TC的構成3.7.2TCAP的功能結構圖3-28TCAP的功能結構1．成分子層（CSL)_

事務處理子層負責傳送對話消息的基本單位是成分。一個消息包含一個或多個成分，一個成分從屬于某一操作的請求或某一操作執(zhí)行的結果。?TCAP定義的成分類型包括下列5類：（1）操作調用（Invoke，INV）。（2）回送結果。（3）回送結果。（4）回送差錯（Return_Error，RE）。（5）拒絕成分（Reject，REJ）。?TCAP定義的操作類型包括下列4類：（1）1類：成功失敗均報告（調用INV，響應RR、RE）。（2）2類：只報告失?。ㄕ{用INV，響應RE）。（3）3類：只報告成功（調用INV，響應RR）。（4）4類：成功失敗均不報告（調用INV）。2．事務處理子層(TSL)（1）非結構化對話。（2）結構化對話。3．TCAP的消息格式和編碼

圖3-29TCAP消息結構3.7.3TCAP應用示例圖3-30TCAP對話過程3.8信令網3.8.1基本概念（1）信令網（2）信令點（SP，SignalingPoint）（3）信令轉接點（STP，SignalingTransferPoint）（4）信令鏈路（SL，SignalingLink）（5）信令鏈路組（SignalingLinkSet）（6）信令鏈路群（SignalingLinkGroup）（7）信令關系（SignalingRelation）（8）信令傳送方式（SignalingMode）

①直聯方式（AssociatedMode）②非直聯方式（Non-associatedMode）、③準直聯方式（Quasi-associatedMode）圖3-31信令傳送方式3.8.2信令網的結構和特點?信令網可分為無級網和分級網兩類。?如圖3-32所示，無級網不設獨立的STP，除網狀網外無級網的共同特點是：需要很多綜合STP；信令傳輸時延大；技術性能和經濟性能較差。圖3-32無級網和分級網拓撲結構?網狀網雖然傳輸時延小，不需設獨立STP，但互連需要大量的信令鏈路，在信令點數量較大時，經濟性較差。?分級網的特點是：網絡容量大，且只要增加級數就能容納更多信令點；信令傳輸只經過1～2個STP轉接，傳輸時延較小；網絡設計和擴充簡單。?另外，在信令業(yè)務量較大的信令點之間，特別是STP之間，還可以設置直達信令鏈路，進一步提