第二章:信令系统信令系统主要用来在用户终端设备与交换机之间、交换机与交换机之间传送有关的控制信息,以便完成呼叫的建立、释放及各种控制功能。2.1信令的基本概念2.1.1信令的基本概念1、两个分局用户之间的接续信令的传送过程。2、为了使不同厂家生产的交换机能够互连并配合工作,在不同交换机之间传送的控制信息必须遵守一定的协议,遵循不同协议规定的信令就构成不同的信令系统。3、信令的定义:用户终端设备与交换机之间、交换机与交换机之间要相互传送信令信息,用来说明设备的状态,提出相关设备的接续要求,从而使各个节点协调动作,共同完成呼叫处理任务。4、通信系统协议的内容:(1)、规定在收发双方之间相互交换信息的表现方式。(2)、为了正确无误的将信息送到对方所规定的控制规程。2.1.2信令的分类一、按照信令的传送区域划分1、用户线信令是在用户终端设备与交换机之间传送的信令。2、局间信令是在不同交换局之间传送的信令。二、按照信令的信道划分1、随路信令是指在传送语音的信道上传送信令或传送信令的信道与传送话音的信道之间有固定的关系。2、公共信道信令是指传送信令的通道与传送语音的通道在逻辑上(或物理上)完全分开,有单独用来传送信令的信道,在一条双向的信令信道上可传送成百上千条话路的信令信息。三、按照信令的功能划分(按随路信令来分)1、线路信令又称监视信令,用来传送有关中继线的占有、拆线或主、被叫摘挂机等有关的信息。由于中继线的占用和释放等事件是随机发生的,所以在整个呼叫的接续期间都要对线路信令进行监视和处理。2、记发器信令主要用来传送选择路由所需的信息(如被叫号码、主叫号码)及主叫用户类别及被叫用户状态等有关信息。由于记发器信令仅在通话前传送,整个话音频带(300HZ-3400HZ)都可以用来传送记发器命令。四、按照信令的传送方向划分1、前向信令是指沿着从主叫用户至被叫用户的方向的传送的信令。2、后向信令是指沿着从被叫用户至主叫用户方向传送的信令。2.2用户线信令用户线信令是在用户终端设备和交换机之间传送的信令。一、用户话机发出的信令1、监视信令(摘、挂机信令)用户先的摘、挂机信令是用直流环路的通断来表示。2、选择信令,用来传送用户发出的拨号信息。(直流拨号脉冲和双音多频)(1)、直流拨号脉冲,是用户直流环路的通断次数来表示一个拨号的数目,主要有三个主要参数:脉冲速度:8-14个脉冲/秒脉冲断续比:(1.3-2.5):1位间隔:大于等于350ms(2)、双音多频信号DTMF信令是用高低的两个不同频率来代表一位拨号数字。DTMF信令是带内信令,通过数字交换网络。二、交换机发出的信令1、铃流铃流信号是交换机发给被叫用户的信号,用于提醒用户有呼叫到达。铃流源为正/负(25+/-3)HZ,输出电压有效值为(90+/-15)V,采用5秒断续,即1秒送,4秒断。2、信号音信号音是交换机发给用户的信令,用来说明有关接续状态。信号源为(450+/-25)HZ或(950+/-50)HZ。2.3中国1号信令中国1号信令分为线路信令和记发器信令。2.3.1线路信令1、中国1号线路信令可分为直流线路信令、带内单频线路信令、数字线路信令。2、直流线路信令利用局间中继A、B线上的直流电位变化来表示各种接续控制信令,当局间传输采用实线传输方式时,采用直流线路信令。3、带内单频线路信令采用频率为2600HZ的长、短脉冲的不同组合来表示不同的接续状态。带内单频线路信令主要适用于局间传输采用频分复用方式的局间中继电路。(载波电路)4、带内单频线路信号信令的种类和结构。5、当局间传输采用PCM中继时,采用数字线路信令方式。A、时隙分配及编码格式30/32路PCM系统中每帧有32个时隙,TS0用来传送帧同步信号,TS1-TS15、TS17-TS31共30个时隙用来传送30个时隙传送30个话路信号。这30个话路的数字型线路信令由TS16按复帧集中传送。每个复帧由16组成,第0帧的TS16用来传送复帧同步信号及复帧失步对告,第1帧——第15帧的TS16用来传送30个话路的线路信令,每一话路在两个传输方向各有A、B、C、D四个比特用来传送线路信令编码。数字型线路信令的时隙分配。B、信令编码前向编码和后向编码C、标志方式数字线路信号共有16种不同的标志信号。数标方式D、线路信号属于随路信令。2.3.2记发器信令1、记发器信令主要用来传送被叫电话号码,主叫类别、主叫号码、发端业务类别等信息。记发器信令只在呼叫建立阶段传送,所以可以利用整个话音频带来传送。2、我国使用的记发器信令主要是多频互控信令MFC。一、信令编码1、MFC信令分为前向信令和后向信令。前向信令采用1380HZ-1980HZ高频群,每两个频率之间为120HZ等差级频,按六中取二编码有15种信号;后向信令采用780HZ-1140HZ低频群,按四中取二编码,有6种编码。2、前向信令编码和后向信令编码二、互控传送1、MFC信令的传送采用互控方式传送。2、信令的传送过程(四拍)三、MFC信令在多段路由上的传送方式MFC信令在多段路由上的传送时,其传送方式有端到端方式、逐段转发方式、混合方式。1、端到端方式2、逐段转发方式3、混合方式四、MFC信令的种类及含义MFC前向信令分为前向1组(四个信号)和前向11组(两个信号)。几中信号:KA:主叫用户类别KE:长市(市内)接续类别KC:长途接续类别KD:发端呼叫业务类别A1:发下一位A2;由第一位发起A3:转到B信令(来话信令收齐)A4:机键拥塞A5:空号A6:发KA和主叫用户号码五、MFC信号发送顺序(采用端到端方式)A、记发器信号传送顺序B、记发器信号传送过程(见附图)1、发端市话局至发端长话局2、发端长话局至第一转接局3、发长至第二转接局4、发端长话局至终端长话局5、终端长话局至终端市话局2.4NO.7信令系统的功能及基本结构2.4.1NO.7信令系统的特点及功能一、公共信道信令的概念1、公共信道信令方式示意图2、两个重要概念:公共信道信令系统中,传送信令的通道与传送语音的通道是分开的,存在单独的信令通道。在信令通道上的传递的信息控制话音通道上接续。信令通道实际上是交换机的控制处理机之间的通道。公共信道信令系统实质上是一个专用的计算机通信系统。在这个专用的计算机系统中,传递着通信网中控制计算机的控制信息。二、NO。7信令系统的特点和功能1、NO.7信令系统的特点。(3点)2、NO.7信令系统的功能。(6点)2.4.2NO.7信令系统的基本结构NO.7信令系统实质上是一个专用的计算机通信系统,用来在通信网中的各个节点的控制处理机之间传送通信网的各种控制信息。其中最重要的就是分层通信体系结构的概念。一、分层通信体系结构的基本概念和OSI模型1、分层通信体系结构的基本概念。(3点)2、开放系统互连参考模型OSI七层(物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层)的功能。物理层:数据链路层:网络层:应用层:二、NO。7信令系统的分层结构1、NO.7信令系统的四级结构A、NO.7信令系统的四级结构B、NO.7信令系统分为消息传送部分MTP和用户部分UP。MTP由信令数据链路级、信令链路级和信令网功能三级组成。C、MTP的功能是在信令网中将源信令点的用户发出的消息信令单元正确无误地传送到目的地信令点的用户部分。D、用户部分的功能是处理信令消息的内容。2、与OSI对应的NO.7信令系统结构A、与OSI型对应的NO.7信令系统结构B、新增部分的功能:信令连接控制部分SCCP用来增强消息传递部分MTP的功能。SCCP通过提供全局码翻译增强了MTP的寻址选路功能,从而使NO.7信令系统能在全球范围内传送与电路无关的端到端消息。同时SCCP还使NO.7信令系统增加了面向连接的消息传送方式。SCCP与原来的第三级相结合,提供了OSI模型中的网络层功能。事务处理能力应用部分TCAP是在无连接环境下提供的一种方法,以供智能网应用,移动通信应用、维护管理应用程序在一个节点调用另一个节点的程序,执行该程序并将执行结果返回到调用节点。智能网应用部分INAP用来在业务交换点SSP、业务控制点SCP和智能外设IP之间传送与智能业务有关的各种操作,支持完成各种智能业务。移动应用部分MAP用来在移动交换中心MSC、来访位置登记器VLR、归属位置登记器HLR、设备识别寄存器EIR等网络节点之间传送各种与移动台游动有关的信息,支持完成移动台自动漫游、越区切换等功能。维护管理应用部分OMAP用来支持对NO.7信令网中的各网络节点进行集中维护管理。三、NO。7信令单元格式1、NO.7信令中共有三种信令单元:消息信令单元MSC、链路状态单元LSSU、填充信令单元FISU。2、三种信令单元格式。3、信令单元的各个字段的意义。A、F标志符:用于信令单元的界定;由码组01111110组成,任何一个信令单元的开始和结尾都是标志符F;采用比特填充的方法来防止其他字段中出现伪标志符。B、后向序号BSN、前向序号FSN、后向表示语比特BIB、前向表示语比特FIB:C、长度表示语LI:LI=0时表示FISU;LI=1-2时表示LSSU;LI=3-63时表示MSU。D、校验码CK:CK用于差错校验。采用循环冗余校验,用来检查信令单元传输的错误。E、业务信息八位位组SIO:用于指示消息的业务类别及信令网类别,第三级据此将消息分配给不同的用户部分。分为业务表示语SI和子业务字段SSF。各占四个比特。结构图及相应字段的含义。(编码)F、子业务字段SSF的DC比特称为网络指示语。G、信令信息字段SIF:带有一个路由标记,路由标记由目的地信令点编码DPC、源信令编码OPC和链路选择码SLS组成。H、链路状态信令单元中包含的信息是链路状态字段SF,用来指示指令链路的定位状态和异常状态。I、状态字段格式。2.5我国NO.7信令网的结构2.5.1信令网的基本概念一、信令网的分离性1、语音通道与信令通道分离。信令网的概念2、信令网与电路网的关系信令网是叠加在受控的电路交换网上的一个专用的计算机通信网,在这个通信网上传送着与电路交换网的控制信息。二、信令网的基本组成部件NO.7信令网的基本组成部件有信令点SP、信令转接点STP和信令链路。1、信令点SPSP是控制消息的节点。2、信令转接点STP具有信令的转发功能,将信令消息从一条信令链路转发到另一条链路的节点称为信令转接点。分为综合型和独立型。综合型STP是除了具有消息传递部分MTP和信令连接控制部分SCCP的功能外,还具有用户部分功能的信令转接设备。独立型STP是具有MTP和SCCP功能的信令转接点设备。3、信令链路在两个相邻信令点之间传送信令消息的链路称为信令链路。三、工作方式1、直联工作方式两个信令点之间的信令消息,通过直接连接两个信令点的信令链路传递,称为直联工作方式2、准直联工作方式属于某个信令关系的消息,经过两个或多个串接的信令链路传送,中间要经过一个或几个信令转接点,但传送消息的通路在一定时间内是预先确定的和固定的,称为准直联工作方式。3、两种工作方式的示意图。2.5.2我国NO.7信令网的结构一、我国NO。7信令网的结构1、我国信令网由高级信令转接点HSTP、低级信令转接点LSTP、信令点SP三级组成。2、我国NO.7信令网的结构二、信令区大划分及各级信令点的职责1、主信令区的划分及HSTP的设置2、分信令区的划分及LSTP的设置3、各级信令点的职责2.5.3信令点的编号计划一、国际信令网的编号计划14位、三级编码、格式二、我国国内网的信令点编码24位、由主信令区编码、分信令区编码、信令点编码组成,每部分8位。2.6消息传递部分MTP1、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,将源信令的用户发出的信令单元正确无误的传递到目的地信令点的指定用户,并在信令网发生故障的情况下采取必要措施恢复信令消息的正确传递。2、MTP的结构2.6.1信令数据链路1、组成及功能:信令数据链路提供了传送信令消息的物理通道,由一对传送速率相同、工作方向相反的数据通路组成,(功能)完成二进制