通信信息网络 第3章 支撑网1(信令网)

国际信令方式
• CCITT推荐的国际信号系统有： • 随路：№.1、 №.2、 №.3、 №.4、 №.5、R1、R2； • 公共： №.6、 №.7；
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信令方式（见3.1.3)
在通信网上，不同厂商的设备要相互配合工作，就要求设备之间 传递的信令遵守一定的规则和约定，这就是信令方式 信令方式包含信令的编码方式、信令在多段链路上的传送方式及 控制方式。
(2) 二进制编码方式：典型的代表是数字型线路信令，它使用4
bit二进制编码来表示线路的状态信息。
(3) 信令单元方式：用经二进制编码的若干字节构成的信令单元
来表示各种信令。信令单元是信令点之间传递信令消息的最小单位，以数
字编码的形式构成。信令单元的长度是可变的。 由多个8bit组成，插在PCM
系统的某一个时隙中传输。该方式编码容量大、传输速度快、可靠性
第3章 支撑网
• 3.1 信令网 • 3.2 同步网 • 3.3 网络管理
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七号信令网
见教材3.1
主叫
被叫
用户线 交换机 A
中继线
用户线 交换机 B
Telephone
(发 端 局 )
(终 端 局 )
Telephone
启 呼 (摘 机 ) 拨号音
拨号信令
回铃音信令
忙音 复 原 (挂 机 )
占用信令 选 择 信 令 (路 由 信 令 )
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七号信令系统的功能级结构-MTP
消息传递部分MTP
MTP 的 的 主 要 任 务 是 保 证信令消息的可靠传送， 它可分为三级：
信令网功能(MTP-3)
用户部分
第三级功能级
信令链路功能(MTP-2)
第二级功能级
信令数据链路(MTP-1)
第一级功能级
消息 传递 部分
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七号信令系统的功能级结构-MTP
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信令方式 1．编码方式
信令有未编码方式和已编码方式两种。 未编码方式的信令可按脉冲幅度的不同、脉冲持续时间的不 同、脉冲数量的不同来进行区分。它在过去的模拟电话网上的随 路信令系统中使用，由于编码容量小、传输速度慢等缺点，目前 已不再使用。
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已编码方式有以下几种形式：
(1) 模拟编码方式：有起止式单频编码、双频二进制编码和多频 编码方式，其中使用最多的是多频编码方式。以我国1号记发器信令 为例，它的前向信令就设置了六种频率，每次取出两个同时发出， 表示一种信令，共有15种编码。多频编码方式的特点是编码较多， 有自检能力，可靠性较好等，曾被广泛地使用于随路信令系统中。
转 接 局
收 端 局
A B C X X X X
A B C
A B C
X X X X
用 户
收发 号号 器器
收 号 器
收 号 器
收 号 器
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逐段转发方式
用 户
发 端 局
转 接 局
转 接 局
收 端 局
A B C X X X X
A B C X X X X
A B C X X X X
X X X X
用 户
收发 号号 器器
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按信令信道与用户信息传送信道的关系分
按信令信道与用户信息传送信道的关系分，信令可分为随路 信令(CAS：Channel Associated Signaling)和公共信道信令(CCS： Common Channel Signaling)两种。
交换机 A 交换网络
话路
交换机 B 交换网络
交换机 A 交换网络
✓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
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七号信令系统的功能级结构-TUP、ISUP
电话用户部分TUP
✓支持电话业务，控制电话网的接续和运行，如呼叫的建立、
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3．控制方式
控制方式指控制信令发送过程的方式，主要有以下三种： (1) 非互控方式：发端连续向收端发送信令，而不必等待收
端的证实信号。该方法控制机制简单，发码速度快，适用于误码 率很低的数字信道。
(2) 半互控方式：发端向收端发送一个或一组信令后，必须 等待收到收端回送的证实信号后，才能接着发送下一个信号。半 互控方式中前向信令的发送受控于后向证实信令。
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No.7信令系统的基本结构
七号信令系统的基本功能结构由两部分组成：
✓公共的消息传递部分MTP
•提供一个可靠的消息传递系统。
✓适合不同用户的独立用户部分UP
•负责信令消息的生成、语法检查和信令过程控制。
UP
UP
MTP
MTP
SP1
SP2
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七号信令系统的分层结构
七号信令系统与OSI七层的对应关系
话路
交换机 B 交换网络
公共 信令 控制 设备
信令 公共 设备 控制
处理 信令数据链路 信令 处理
机
设备
设备 机
(a)
(b)
图3.2 两种信令系统的组成结构 (a) 随路信令系统示意图；(b) 公共信道信令系统示意
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随路信令(Common Associate System)
✓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。
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
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七号信令系统的功能级结构TCAP
事务处理应用部分TCAP
✓TCAP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。
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(2) 信令在信令链路上传送速度快，呼叫建立时间大为缩短， 不仅提高了服务的质量，而且提高了传输设备和交换设备的使用 效率，节省了信令设备的总投资。
(3) 具有提供大量信令的潜力，便于增加新的网络管理信令 和维护信令，从而适应各种新业务的要求。
(4) 利于向综合业务数字网过渡。
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No.7信令系统的功能级（见3.3）
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。
ISDN用户部分ISUP
✓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。
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七号信令系统的功能级结构-MAP
移动应用部分MAP
✓MAP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。
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七号信令系统的功能级结构INAP、CAP
智能网应用部分INAP
✓INAP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。
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按所完成的功能不同：
监视信令：监视用户线和中继线的状态变化。
– 用于用户线的监视信令称为用户线状态信令(反映用户话机的摘 、挂机状态)
– 用于中继线的监视信令称为线路信令。
地址信令：主叫话机向交换机发送的被叫号码;交换机间传 送的路由选择信息。
维护管理信令：线路拥塞、计费以及故障告警等信息。
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• 按照信令的传送方向： – 前向信号：主叫用户方向被叫用户方向的信令。 – 后向信号：被叫用户方向发往主叫用户方向的信令。
并完成到第一转接局的接续； 3. 第一转接局根据收到的长途区号，完成到第二转接局的接续, 再由发端
发号器向第二转接局发送ABC, 第二转接局根据ABC找到收端局，完 成到收端局的接续； 4. 发端局向收端局发送用户号码(图中用XXXX表示)，建立发端到收端的 接续。
5. ]‘+
用 户
发 端 局
转 接 局
目前在No.7信令系统中，主要采用了非互控方式，但是为 保证可靠性，并没有完全取消后向证实信令。
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No.7信令方式的优点（见3.2.2)
(1) 增加了信令系统的灵活性。在公共信道信令方式中，信令 与话音分通道传送，分开交换，因而在通话期间可以随意处理信 令，信令系统的发展可不受话音系统的约束，这对改变信令、增 加信令带来了很大的灵活性。
✓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
收发 号号 器器
收发 号号 器器
收 号 器
信令逐段进行接收和转发，全部被叫号码由每一个转接局全部接收，并依 次逐段转发出去。
逐段转发的特点是，对链路质量要求不高，在每一段链路上的信令形式可 以不一样，但其信令的传输速度慢，连接建立的时间比端到端方式慢18。
混合方式：
实际应用中，常将两种方式结合起来混合使用。如在中国1号信 令中，可根据链路的质量，在劣质链路上采用逐段转发方式，在 优质链路上采用端到端方式。 目前的No.7信令系统中，主要采用逐段转发方式，但也支持端到 端的信令方式。
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
图中：INAP：智能网应用部分 OMAP：操作维护应用部分 CAP：CAMEL应用(GSM移动智能网技术 )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
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(3) 全互控方式：该方式发端连续发送一个前向信令，且不 能自动中断，直到收到收端发来的后向证实信令，才停止该前向 信令的发送，收端后向证实信令的发送也是连续且不能自动中断 的，直到发端停发前向信令，才能停发该证实信令。
这种不间断的连续互控方式抗干扰能力强，可靠性好，但设备复 杂，发码速度慢，主要用于过去传输质量差的模拟电路上。目前 在公共信道方式中已不再使用。
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。
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七号信令系统的功能级结构-SCCP
信令连接控制部分SCCP
✓SCCP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，如增加了按全址地址（GT）方式寻址 功能。
✓中国一号就是随路信令系统。
交换网络
信令信息走话路
交换网络
信令设备
信令设备
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共路信令(Common Control System)
✓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 信令设备
话路 信令链路
交换网络
信令设备
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高、可扩充性强，是目前的各类公共信道信令系统广泛采用的方式
，其典型代表是No.7信令系统。
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2．传送方式
信令在多段链路上的传送方式有三种。下面以电话通信为例说明每种 的工作过程。
(1) 端到端方式： (2) 逐段转发方式： (3) 混合方式：
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端到端方式
1. 发端局的收号器收到用户发来的全部号码 2. 由发端局发号器发送第一转接局所需的长途区号(图中用ABC表示)，
MTP各级的含义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
✓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
应答信令 (通 话 )
后向挂机信令 前向拆线信令 拆线证实信令
振铃信令 应 答 (摘 机 ) 复 原 (挂 机 )
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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。信令系统指导系统各部分相互配合，协同运行， 共同完成某项任务。
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用户信令 1) 按工作区域分：
局间信令
监视信令 2) 按信号功能分： 地址信令
维护管理信令
3) 按发送方向分：
前向信令 后向信令
随路信令
4) 按信号技术分： 公共信令
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按信令的工作区域分
• 用户信令作用于用户终端设备(如电话机)和 电话 局的交换机之间
• 局间信令作用于两个用中继线连接的交换机或 交换机与业务控制节点之间。