20信令网原理及其应用

2008-9-241信令网原理及其应用卞佳丽北京邮电大学计算机科学与技术学院2北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽导言骨干传送网接入网传送层应用层SN1业务网1SNn业务网n……业务层CPE/CPN支撑网PSTN/ISDN/B-ISDN/PSPDN/FRN/INIP/移动电话网（GSM、CDMA、3G）…信令网/TMN/数字同步网状态、信令（协议）3北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽主要内容第1章信令概述第2章No.7信令系统与信令网第3章H.323协议及其应用第4章SIP协议及其应用4北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽第1章信令概述21什么是信令34信令的分类信令系统信令与协议5北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽交换机A交换机B中继线HKOF拨号音拨号占用信令回铃音选择信令振铃应答信令HKOF忙音HKON后向挂机信令HKON前向拆线信令拆线证实信令通话（1）什么是信令6北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽（1）什么是信令信令是呼叫接续过程中所采用的一种“通信语言”，用于协调动作、控制呼叫。这种“通信语言”应该是可相互理解的、相互约定的、以达到协调动作为目的的。因而我们说信令是通信网中规范化的控制命令，它是控制交换机产生动作的命令，它的作用是控制通信网中各种通信连接的建立和拆除，并维护通信网的正常运行。7北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽按信令的功能分：‡线路信令：具有监视功能，用来监视主被叫的摘、挂机状态及设备忙闲。‡路由信令：具有选择功能，如主叫所拨的被叫号码，用来选择路由。‡管理信令：具有操作功能，用于电话网的管理和维护。（2）信令的分类8北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽按信令的工作区域分：‡用户信令：是用户和交换机之间的信令，在用户线上传送。主要包括用户向交换结点发送的监视信令（状态信令）和选路信令（地址信令），交换结点向用户发送的铃流和各种音信号（音信令）。‡局间信令：是交换结点之间的信令，在局间中继线上传送，用来控制呼叫的建立和释放。（2）信令的分类用户线信令少而简单，中继线信令多而复杂。9北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽按信令的信道分：‡随路信令：信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。‡公共信道信令：是以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路的信令的信令方式。（2）信令的分类10北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽随路信令（CAS）11北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽共路性：信令和用户信息在同一通信信道上传送。相关性：信令通道与用户信息通道在时间位置上具有相关性。随路信令（CAS）的两个基本特征与公共信道信令相比，随路信令的传送速度慢，信令容量小，传递与呼叫无关的信令能力有限，不便于信令功能的扩展，支持通信网中新业务的能力较差。12北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽公共信道信令（CCS）13北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽分离性：信令和用户信息在各自的通信信道上传送。独立性：信令通道与用户信息通道之间不具有时间位置的关联性，彼此相互独立。公共信道信令（CCS）的两个基本特征No.7信令是公共信道信令。公共信道信令的传送速度快、信令容量大、可传递大量与呼叫无关的信令，便于信令功能的扩展，便于开放新业务，可适应现代通信网的发展。14北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽（3）信令系统信令方式：信令在传送过程中所要遵守的规约和规定，就是信令方式。它包括信令的结构形式，信令在多段路由上的传送方式及控制方式。信令系统：是指为完成特定的信令方式所使用的通信设备的全体。15北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽信令的结构形式可分为未编码和编码二种结构形式。未编码的信令：脉冲（个数、幅度）编码的信令：DTMF、MFC、数字线路信令信令方式——结构形式多频编码的优点：编码丰富、传送速度快、可靠性高、有自检能力。16北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽‡端到端方式‡逐段转发方式‡混合方式在优质电路上使用端到端方式，在劣质电路上使用逐段转发方式，即为混合方式。信令方式——传送方式信令的传送方式有三种：17北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽特点：速度快，拨号后等待时间短，信令在多段路由上的类型必须相同。端到端方式18北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽特点：信令传送速度慢，接续时间长，对线路要求低，信令在多段路由上的类型可多种。逐段转发方式收码器发码器发端局收码器发码器第一转接局收码器发码器第二转接局收码器发码器终端局PQRSABCDPQRSABCD（PQRSABCD）被叫信令传送话路接续过程PQRSABCDPQRSABCD主叫19北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽信令的控制方式是指控制信令发送的方法，有三种：信令方式——控制方式‡非互控方式‡半互控方式‡全互控方式20北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽非互控方式……发端不断地将要发送的脉冲信令连续发向收端，而不管收端是否收到。特点：设备简单可靠性差21北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽半互控方式发信令n发信令n+1收信令n收信令n+1发送端接收端发证实信令n收证实信令n发端向收端每发一个信令后，必须等接收到收端回送的接收良好的证实信令，才能接着发下一个信令。也就是前向信令受控于后向信令。22北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽全互控方式发端发前向信令不能自动中断，要等收到收端的证实信令，才停止发送；收端发证实信令也不能自动中断，须在发端信令停发后，才能停发证实信令。特点：抗干扰能力强，可靠，但设备复杂，传送速度慢。23北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽在计算机网络中，为了使计算机或终端之间能够正确地传递信息，必须有一整套关于信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定，这一整套约定称为协议（protocol）。（4）信令与协议实体之间24北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽（4）信令与协议协议信令25北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽第2章No.7信令系统及信令网21No.7信令概述34No.7信令系统协议栈No.7信令系统的应用信令网结构及工作原理26北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽（1）No.7信令概述通信网中采用的信令方式与它的交换技术和传输技术密切相关。电路交换分组交换帧中继ATM模拟传输数字传输（电缆）数字传输（光缆）27北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽（1）No.7信令概述随路信令（CAS）的局限性9信令传送速度慢，不适应高速数字交换和传输。9信令容量有限，信令系统功能受到限制。9无法传送与呼叫无关的信令信息，如网管信息。9成本较高，信令设备一般按话路配备。28北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽公共信道信令（CCS）的出现No.6信令系统：2.4kb/s，4kb/s或56kb/sNo.7信令系统：通信网广泛使用的公共信道系统。优点：9信令传送速度快9信令容量大，具有提供大量信令的能力9能完成与呼叫无关的信令的传送，支持多种新业务9多路信令在公共信令设备上传送，信令设备经济（1）No.7信令概述29北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽‡局间的NO.7信令链路是由两端的信令终端设备和它们之间的数据链路组成。数据链路是速率为64kbit/s的双向数据通道。交换网络处理机信令终端交换网络处理机信令终端信令链路数据链路话路群…No.7信令系统30北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽电话用户部分（TUP）数据用户部分（DUP）ISDN用户部分（ISUP）信令数据链路功能（MTP1）信令链路功能（MTP2）信令网功能（MTP3）公用电话交换网（PSTN）电路交换的数据网（CSPDN）窄带ISDN网（N-ISDN）（2）No.7号信令系统协议栈——基本功能结构31北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽用户级信令网功能级信令链路级信令数据链路级信令点A用户级信令网功能级信令链路级信令数据链路级信令点BUPMTP3MTP2MTP1No.7号信令系统的四级功能结构32北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽为了使通信网的信令可支持不断涌现的新技术新业务，使No.7信令与OSI参考模型相一致，在信令系统的结构中又增加了信令连接控制部分（SCCP）和事务处理能力部分（TC），与原来的MTP、TUP、DUP、ISUP一起构成了一个四级结构和七层协议并存的功能结构。主要应用包括：„智能网（IN）„网络的操作、管理和维护„公共陆地移动通信网（GSM）„N-ISDN的部分补充业务（2）No.7号信令系统协议栈——面向OSI七层协议33北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽MTP3TC用户TCSCCPISUPTUP1234~6MTP2MTP1TCAPISP7NSP（网络业务部分）ISP：中间业务部分面向OSI七层协议的No.7信令系统结构INAP、OMAP、MAP34北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽TC用户TCSCCPB-SCCPISUPTUPMTP2MTP1TCAPISPMTP3/增强的MTP3SAALATM物理层B-ISUP（2）No.7号信令系统协议栈——ATM应用35北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽IAM：初始地址消息。IAI：带附加信息的初始地址消息。SAM：后续地址消息ACM：地址全消息，表示被叫空闲，呼叫建立成功ANC：被叫应答、计费消息ANN：应答、免费CLF：前向释放CBK：后向释放CCL：主叫挂机GRQ：一般请求消息GSM：一般建立消息RLG：正常呼叫结束时电路释放监护消息；（3）No.7信令系统的应用——TUP信令流程举例36北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽LSLSIAMRLGCLFRLGCLFCBK通话回铃音ACMANC被叫先挂机主叫先挂机TUP——市话呼叫信令过程37北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽LSLSIAIRLGCLF通话回铃音ACMANCTSTSANCANCACMACMIAMIAMSAMSAMSAMSAMCLFCLFRLGRLGTUP——长话呼叫信令过程38北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽LSLSIAMRLGCLFCCLCBK通话回铃音ACMANN主叫先挂机TUP——119特服呼叫信令过程39北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽LSIAMRLGCLF通话回铃音ACMANCTSMSANCACMIAMGRQGRQGSMGSMCLFRLGTUP——恶意呼叫追踪信令过程40北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽（4）No.7信令网结构及工作原理信息传送网LELESTPSTPSTPSTPNo.7信令网LELESPSPSPSPTCSP信令网的组成：信令网由信令点（SP）、信令转接点（STP）、信令链41北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽STP容量可用二个参数来表示：•STP可以连接的信令链的最大数量•信令处理能力（每秒钟可以处理的最大消息信令单元数量MSU/s）独立型STP：最大信令链路数不小于256条链路，信令处理能力不小于20000MSU/s。综合型STP：最大信令链路数不小于256条链路，信令处理能力不小于10000MSU/s。STP容量42北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽‡无级信令网就是信令网中不引入信令转接点，信令点间采用直联工作方式。‡分级信令网就是含有信令转接点的信令网，它可按等级分为二级信令网、三级信令网等。No.7信令网可采用的结构43北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽HSTPHSTPHSTPAHSTPHSTPHSTPBLSTPLSTPLSTPLSTPSPSPSP大城市本地信令网中国No.7信令网的结构44北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽第3章H.323协议及其应用21H.323协议栈3其它相关协议——MGCP/H.248H.323协议应用45北京邮电大学计算机科学与技术学院卞佳丽（1）H.323协议栈ITU-T的H.323系列建议定义了在无服务质量保证的Internet或其它分组网络上进行多媒体通信的协议及其规程（系统构成、协议及过程）。H.323是一个协议族，由一系列协议组成。它是由ITU-T第16