通工专业-现代通信网-第三章-7号信令网

第3章No.7信令网2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications内容3.1信令基本概念3.2No.7信令概述3.3No.7信号单元格式和信令系统结构3.4No.7信令网3.5信令网与电话网的关系3.6No.7信令网的管理2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications3.1信令基本概念3.1.1信令及作用信令：终端和交换机之间以及交换机和交换机之间传递的一种信息。交换机A(发端局)用户线Telephone主叫启呼(摘机)拨号音拨号信令占用信令选择信令(路由信令)回铃音信令交换机B(终端局)用户线Telephone被叫振铃信令应答(摘机)应答信令(通话)复原(挂机)后向挂机信令忙音复原(挂机)前向拆线信令拆线证实信令中继线图3.1电话接续基本信令流程2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications1．按信令的工作区域分(1)用户线信令：在终端和交换机之间的用户线上传输的信令模拟用户线信令：监视信令、地址信令、音信号等数字用户线信令：主要有DSS1信令和DSS2信令(2)局间信令：在交换机和交换机之间、交换机与业务控制节点之间等传递的信令。主要用来控制连接的建立、监视、释放，网络的监控、测试等功能。3.1.2信令分类2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications2．按所完成的功能分(1)监视信令：监视用户线和中继线的状态变化。(2)地址信令：主叫话机发出的数字信号以及交换机间传送的路由选择信息。(3)维护管理信令：线路拥塞、计费以及故障告警等信息。3．按信令的传送方向分(1)前向信令：主叫用户方向发往被叫用户方向的信令。(2)后向信令：被叫用户方向发往主叫用户方向的信令。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications4．按信令信道与用户信息传送信道的关系分随路信令(CAS：ChannelAssociatedSignaling)公共信道信令(CCS：CommonChannelSignaling)图3.2随路信令系统示意图公共信道信令系统示意图交换网络交换机A公共控制信令设备话路交换网络交换机B公共控制信令设备(a)交换网络交换机A处理机信令设备话路交换网络交换机B信令设备(b)处理机数据链路2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsCAS信令与用户信息在同一条信道上传送，或信令信道与对应的用户信息传送信道一一对应。例如在模拟电话网（使用中国1号信令系统）、X.25网络中应用。CCS信令在一条与用户信息信道分开的信道上传送，并且该信令信道为一群用户信息信道所共享。信令的传送是与话路分开的、无关的。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications1．编码方式未编码方式•可按脉冲幅度、脉冲持续时间、脉冲数量的不同来进行区分。•在模拟电话网的随路信令系统中使用，目前已不使用。已编码方式(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，使用最多的是多频编码方式（例如中国1号MFC信令)。(2)二进制编码方式：典型的代表是数字型线路信令。(3)信令单元方式：用若干字节构成的信令单元来表示信令。是各类公共信道信令广泛采用的方式，其典型代表是No.7信令系统。3.1.3信令方式2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications2．传送方式信令在多段链路上的传送方式有三种：(1)端到端方式：中间的转接局只接收必要的路由信号（例如长途区号ABC），将下一段链路接通后就退出工作，直到整个链路接通。图中XXXX表示用户号码。收号器用户发号器ABCXXXX发端局ABC收号器转接局ABC收号器XXXX转接局收号器收端局用户图3.3端到端方式2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications(2)逐段转发方式：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。收号器用户发号器ABCXXXX发端局转接局XXXX转接局收号器收端局用户收号器发号器ABCXXXX收号器发号器ABCXXXX图3.4逐段转发方式2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications(3)混合方式：实际应用中，常将两种方式结合起来混合使用。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。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications3．控制方式(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。(3)全互控方式：发端连续发送一个前向信令，直到收到后向证实信令，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。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。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications3.2No.7信令概述3.2.1No.7信令技术的发展1980年正式提出No.7信令技术规程(黄皮书)No.7信令系统的总体结构、MTP、TUP、DUP的相关建议。1984年通过的红皮书建议（对黄皮书建议的完善和补充）并提出信令连接控制部分SCCP、ISDN用户部分ISUP相关建议。1988年通过的蓝皮书及后来的白皮书（对红皮书建议的完善和补充）完成电话用户部分TUP的研究，并提出事务处理能力应用部分TCAP和No.7信令系统测试规范。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications至1994年窄带网的No.7信令标准基本完善窄带(64kb/s)电话网、数据网、ISDN的建议和支持智能网（IN）、移动应用部分MAP的标准已经稳定，并广泛应用。1989年ITU-T开始研究B-ISDN的信令规范1995年在用户接入信令和网络节点间两个方面No.7信令方式都取得了很大进展，提出了B-ISDN能力集1(CS-1)业务的系列建议，接着又提出了CS-2的信令建议。目前ITU-T课题的研究已经完成B-ISDN和多媒体信令建议，并将信令研究的重点引入到如何支持Internet上来，其中网络节点间的No.7信令已开始研究。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications•No.7信令是交换局间使用的公共信道信令；•信令传输通道与话路分开；•一条公共的信令数据链路可以集中传送若干条话路的信令。(1)增加了信令系统的灵活性。(2)信令在信令链路上传送速度快，呼叫建立时间大为缩短。(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。3.2.2No.7信令方式的优点2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications3.3No.7信号单元格式和信令系统结构3.3.1信号单元的种类和格式No.7信令方式采用不等长信号单元的形式来传送各种信令信息。在MTP第二级规定了三种基本的信号单元格式：消息信号单元(MSU：MessageSignalUnit)链路状态信号单元(LSSU：LinkStatusSignalUnit)填充信号单元(FISU：Fill-inSignalUnit)消息信号单元MSU:用于传送各用户部分的消息、信令网管理消息及信令网测试和维护消息。链路状态信号单元LSSU:用于提供链路状态信息。填充信号单元FISU:当信令链路上无消息信号单元或链路状态信号单元传递时，发送的用以维持信令链路正常工作。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications图3.5信号单元格式MSUFCKSIFSIO8168n(n＞2)82LI6FIB1FSN7BIB1BSN7F8首先发送的比特(a)LSSUFCKSF8168或162LI6FIB1FSN7BIB1BSN7F8首先发送的比特(b)FISUFCK8162LI6FIB1FSN7BIB1BSN7F8首先发送的比特(c)消息信号单元MSU链路状态信号单元LSSU填充信号单FISU2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsITU-TNo.7信令方式的功能级结构消息传递部分MTP：作为公共传送系统，在用户部分之间可靠地传递信令消息。用户部分UP：是使用消息传递部分传送能力的功能实体。第四级(L4)用户级信令点A用户级信令点B第三级(L3)信令网功能级信令网功能级第二级(L2)信令链路功能级信令链路功能级第一级(L1)信令数据链路级信令数据链路级图3.6No.7信令方式功能结构UPMTP3.3.2No.7功能级结构2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications1．第一级(MTP-1)信令数据链路功能级为信令传输提供一条双向数据通路，规定信令链路的物理、电气、功能特性和接入方法。2．第二级(MTP-2)信令链路功能级规定了信令链路上传送信令消息的功能以及相应程序。如：定界、定位、检错和纠错、重发控制、信令链路监视等。3．第三级(MTP-3)信令网功能级由信令消息处理(根据信令消息中的路由标记进行路由）和信令网管理（对信令网进行管理，保证网络的可靠运行）两部分组成。4．第四级（UP）用户部分每个用户部分定义了实现用户业务所需的信令功能和过程。例如电话网用户TUP。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsNo.7信令系统四级结构满足数字电话网和数据通信网（采用电路交换方式）的要求，但随着ISDN和IN的发展，同时也要求传送与电路无关的端到端的信息，原来的四级结构已不能满足要求，因此要调整No.7信令系统结构。调整后的No.7信令结构增加了SCCP和TCAP，与OSI七层模型基本对应。3.3.3No.7信令系统结构2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunications图3.8No.7信令系统结构OSI层CCITTNo.7信令用户TC-用户TCAP7TC(ISP)654SCCP第四级MTP(第一至三级)321ISUP第四级TUP第四级至其他CCITTNo.7节点MTP的第一级OSI物理层MTP的第二级OSI数据链路层MTP的第三级和SCCPOSI网络层TCOSI第四层至第七层TCAP完成第七层应用层功能中间业务部分ISP完成第四至六层(表示层、对话层、运输层)的功能。2019/12/16Xi'anUniversityofPostsandTelecommunicationsMTP3TC用户TCSCCPISUPTUP1234~6MTP2MTP1TCAPISP7NSP（网络业务部分）ISP：中间业务部分INAP、OMAP、MAP2019/12/16Xi'