程控交换与综合业务通信网No7信令网

No.7信令网一、No.7信令系统简介1.通信网中的信令在电话自动交换网中完成通话用户的接续或转接需要一套完整的控制信号和操作程序，用来产生、发送和接收这些控制信号的硬件及相应执行的控制、操作等程序的集合体称为电话网的信令系统。按工作区域不同，信令分为用户线信令和局间信令。按信令信道与信息信道的关系，信令分为随路信令和共路信令。共路信令的主要优点是：信令传送速度快、信令容量大、可靠性高、适应性强。2.No.7信令系统及其基本结构No.7信令系统是一种国际性的标准化通用公共信道信令系统，其基本特点是：①最适合由数字程控交换机和数字传输设备所组成的综合数字网；②能满足现在及将来传送呼叫控制、遥控、维护管理信令及处理机之间事务处理信息的要求；③提供了可靠的方法，使信令按正确的顺序传送又不致丢失或重复。公共传递功能用户消息处理用户消息处理链路控制功能信号数据链路链路控制功能公共传递功能信号链路消息传递部分用户部分图5.17号信令的结构No.7信令系统基本功能结构由消息传递部分和用户部分组成。消息传递部分（MTP）：是作为各用户部分的公共处理系统，实现用户功能设备间信令信息的可靠传递。用户部分（UP）：使用MTP的各种用户功能部分。No.7信令系统按照功能概念可以分为四级：（1）信号数据链路（signallingdatalink）功能级：定义信号数据链路的物理、电气、功能特性和数据链路的连接方法。它对应OSI模型的物理层。（2）信号链路（signallinglink）功能级：定义在一条链路上信号的传递及传递有关的功能和过程，它与第一级一起，为在两信号间的可靠传递提供链路。它对应OSI模型的数据链路层。（3）信号网（signallingnetwork）:独立于消息网,功能包括信号消息处理和信号网管理。前者的作用是保证某用户发出的信号信息能够传送到目的地的同类用户部分；后者是作用是在遇到故障时，控制目前消息的编录和信号网设备的组合，以选择迂回路由，维持和恢复消息的正常传递能力。它对应OSI模型网络层的部分功能。（4）用户部分（userpart）：该功能级由不同的用户部分组成，每一用户部分规定系统内部某种用户专用信令系统的功能与过程，例如有电话部分、数据用户部分等等。3.No.7信令系统的基本消息格式在No.7信令系统中，消息是以信令单元的方式进行传递的。信令单元的长度可以不一致，这就要求每一信令单元的开头都有一个标记符，以表示前一个信令单元的结束和本信令单元的开始。由于信令信息的来源不同，组成信令单元的格式也不同，可以分为三种基本格式。如图7.2所示。（1）MSU：由用户产生的长度可变的消息信令单元，用于传递用户部分所产生的消息。（1）LSSU：根据链路状态提供的链路状态信令单元，用于提供链路状态信息（如正常、故障等）及完成链路的恢复和接通等。（2）FISU：插入信令单元，当没有消息信令单元或链路状态信令传送时，就用插入信令单元来填补，在信令链路上发送出去。FCKSIFSIOLIFIBFSNBIBBSNF图7.2（a）消息信令单元（MSU）FCKSFLIFIBFSNBIBBSNF图7.2（b）链路状态信令单元（LSSU）FCKLIFIBFSNBIBBSNF图7.2（c）插入信令单元（FISU）F：8位标记符，码型是01111110。BSN：后向序号码，长度为7bit，表示被证实信令单元的序号。BIB：后向指示码，长度为1bit，表示对收到的信令单元是否出现了差错。FSN：前向序号码，长度为7bit，用于控制信令单元发送的顺序。FIB：前向指示码，长度为1bit，表示发送的信令单元是否出现了差错。LI：长度指示码，长度为6bit，用来识别信令单元的格式。SF：链路状态字段，长度为8或16bit，表示链路的状态。SIO：业务信息码，长度为8bit，用来区分不同的业务。SIF：信令信息字段，长度为8bit的整数倍，用于传送信令信息内容。CK：差错校验码，长度为16bit。4.信令数据链路及信令系统工作方式（1）信令数据链路No.7信令系统的信令数据链路是数字信令数据链路，采用64kbit/s的标准速率。有两种实现方式。一种是两条数据通路通过交换局的选组级至信令终端的半永久连接方式。另一种是采用信令终端接口的方式。这两种实现方式如图7.3和图7.4所示。图7.3数字传输通路通过数字选择级的半永久连接接至信令终端图7.4数字传输通路通过时隙接入设备接入信令终端（2）信令系统的工作方式根据话音通路和信令链路的关系，可以有三种工作方式。直联工作方式：两个交换局之间的信令消息通过一段直达的公共信道信令链路来传送，而且该信令链路是专为连接两个交换局的电路群服务的。如图7.5（a）所示。SPSPSP图7.5（a）直联工作方式准直联工作方式：两个交换局之间的信令消息通过两段或两段以上串接的公共信道信令链路来传送，并且只允许通过预定的路由和信令转接点。对于某一段信令链路，既可以传送准直联信令信息，也可以同时传送直联信令信息。如图7.5（b）所示。STPSPSP图7.5（b）准直联工作方式完全分离工作方式：两个信令点之间的信令可以通过信令网中的任一路由传送。目前在公共信道信令系统中主要采用直联和准直联工作方式。二、No.7信令网的组成及网路结构1.信令网的组成No.7信令网的基本组成部件为信令点、信令转接点和信令链路。信令点（SP）：是信令消息的源点和目的地点。它可以是各种交换局，也可以是各种服务中心。信令转接点（STP）：将一条信令链路上的信令消息转发到另一条信令链路上去的信令转接中心。信令链路：是连接信令点之间的实际电路，目前基本上是64kbit/s的数字信令链路。2.信令网的结构信令网可分为无级网和分级网。（1）无级信令网没有引入信令转接点的信令网，其拓扑结构采用网状网。具有信令路由多、信令消息传递时延短、可靠性高等优点。但不能适应较大范围的信令网的要求。（2）分级信令网采用信令转接点的信令网。按等级结构划分又可以分为二级信令网和三级信令网。当信令点之间的信令业务量很大时，可以设置直联信令链路。3.信令网结构的选择（1）信令网容纳的信令点数量（2）信令转接点设备的容量（3）冗余度信令网的冗余度是指信令网的备份程度。为保证信令网的可靠性，信令网必须有足够的冗余度。4.信令网容量的计算指信令网内所能容纳的信令点的数量，它与信令网的结构、信令转接点设备容量和信令网的冗余度有关。（1）二级信令网的容量假定二级信令网如图7.6所示：SPSPSPSPSTPSTPSTPSTP图7.6二级信令网冗余度结构示例设信令转接点STP数目为，每个STP所允许连接的最大信令链路数为，则该二级信令网的容量为：14112nlnn1nl2n（7.1）（1）三级信令网的容量设HSTP间为网状连接，LSTP至HSTP间为星形连接，SP至LSTP间为星形连接，采用四倍冗余度。每个HSTP和LSTP可连接的信令链路数为，HSTP数量为，LSTP和SP数量分别为和。l1n2n3n则该三级信令网的容量为：3116341123lnlnlnn（7.2）5.信令网中的连接方式信令网中的连接方式是指信令转接点之间的连接方式及信令点与信令转接点之间的连接方式。（1）STP之间的连接方式主要有网状连接方式和A，B平面连接方式。网状连接：各STP间都设置直达信令链路，一般情况下STP之间的信令连接不经过STP的转接。为了保证信令网的可靠，还需要设置迂回路由。其特点是安全可靠性较好，转接次数较少。但经济型较差。A，B平面连接：A平面或B平面内部的各个STP间采用网状连接，A平面和B平面之间则成对的STP相连。正常情况下，同一平面内的STP间信令连接不经过STP转接。在故障情况下需经由不同平面的STP连接时，要经过STP转接，需要设置迂回路由。（2）SP与STP间的连接方式分区固定连接：每一信令区的SP间的准直联连接必须经过本信令区的两个STP的转接；两个信令区之间的SP间的准直联连接至少需经过两个STP的两次转接；当一个信令区的一个STP故障时，该信令区的全部信令业务负荷都转到另一个STP。随机自由连接方式：本信令区的SP根据信令业务负荷的大小可以连接其它信令区的STP；每个SP需接至两个STP；当某个SP连接两个信令区的STP时，该SP在两个信令区的准直联连接可以经过一次STP的转接。三、我国信令网的网路结构及组网原则1.我国No.7信令网的网路结构采用三级结构，第一级为HSTP，第二级为LSTP，第三级为SP。我国No.7信令网与电话网的对应关系如图所示（教材图7.18）。我国电话网的C1、C2、C3、C4、C5等交换中心构成信令网的第三级SP。HSTP设置在C1和C2交换中心所在地，汇接C1和C2级的信令点的信令业务及所属的LSTP的信令转接业务；LSTP设置在C3交换中心所在地，汇接C3、C4、C5的信令点业务。2.HSTP、LSTP及SP间的连接我国的三级信令网由长途信令网和大、中城市本地信令网组成。大、中城市本地信令网为二级结构信令网，即全国信令网的第二级和第三级。各级信令转接点间以及信令点间的连接方式如下：HSTP间采用A、B平面连接方式。LSTP与HSTP间采用分区固定连接方式。各信令区内的LSTP间采用网状连接。二级本地信令网中SP至LSTP的连接，根据具体情况而定。每个信令链路组至少包括两条信令链路。3.信令区的划分及信令转接点的设置我国信令网中信令区的划分与我国三级信令网的结构相对应，分为主信令区、分信令区和信令点三级。有33个主信令区，每个信令区划分为若干个分信令区。主信令区和分信令区及信令转接点的设置原则为：（1）主信令区按中央直辖市、省和自治区设置，其HSTP一般设在直辖市、各省省会和自治区首府。一个主信令区内一般设置一对HSTP。（2）分信令区以一个地区或一个地级市为单位来划分。一个分信令区通常设置一对LSTP。4.我国No.7信令网的组网原则及路由设置与选择（1）No.7信令网的组网原则a.各分信令区的LSTP只与所属主信令区的HSTP相连，不同分信令区内的LSTP间不连接。b.LSTP与HSTP的连接方式一般采用LSTP以分区固定连接方式连接A，B平面内成对的HSTP。c.各SP按分区固定连接方式分别与本信令区的两个成对的LSTP相连，一般情况下不允许其它分信令区的SP与本分信令区内的STP相连。（2）No.7信令网信令路由的设置与选择信令路由是一个信令点的信令消息到达信令消息目的地所经过的各个信令点的信令消息路径。信令路由按其特征和使用方法分为正常路由和迂回路由。正常路由：指未发生故障情况下正常的信令业务流的路由。分为采用直联方式的直达信令路由和采用准直联方式的信令路由。迂回路由：由于故障导致正常路由不能工作时选择的其它路由。可以设置多个迂回路由，按经过的信令转接点的次数，分为第一、第二路由等。HSTP与所辖信令区内的LSTP间设置直联链路，要求双路由、双链路，以保证信令网的安全运行。两个信令点之间一般经过信令转接点，当它们之间电路群足够大时，可设置直达信令链路，即采用直联工作方式。No.7信令网信令路由选择的一般原则a.首先选择正常路由，当正常路由不能使用时，再选择迂回路由。b.具有多个迂回路由时，先选择第一迂回路由，当第一迂回路由故障不能用时，再选第二迂回路由，依此类推。c.若有N个同样等级的多个路由，它们之间采用负荷分担方式，则每个路由承担整个信令负荷的1/N。若一个路由中的一个信令链路组故障，则由该路由的其它信令链路承担该路由的整个负荷；若一个路由故障时，应将信令业务转移到其它信令路由。5.No.7信令网的信令区及信令点编码No.7信令系统中采用了标记方法。标记格式由目的点信令点编码（DPC）、发端点信令点编码（OPC）和电路识别码（CIC）三部分组成。采用标记方法主要用于路由的选择。消息信令单元的标记格式如图7.8所示：FCKSIFSIOLIFIBFSNBIBBSNF信令消息标记图7.8消息信令单元的标记