四、信令系统.

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1 四、信令系统

2 1、信令的概念 信令： 信令是各交换局在完成呼叫接续中使用的一种通信语言，它是控制交换机产生动作的命令。 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。

3 1、信令的概念 中继线 交换机A 交换机B HKOF 拨号音 拨号 占用信令 选择信令 回铃音 振铃 HKOF 应答信令 通话 后向挂机信令
忙音 HKON HKON 前向拆线信令 拆线证实信令

4 2、信令的分类 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，指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。 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机发送的监视信令和选路信令，交换机向用户发送的铃流和各种音信号。

5 2、信令的分类 局间信令：是交换机和交换机之间的信令，在局间中继线上传送，用来控制呼叫接续和拆线。 用户线信令少而简单，中继线信令多而复杂。
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。 缺点：信令传送速度慢，信息容量有限（传递与呼叫 无关的信令能力有限）。

6 图 随路信令系统 随路信令的传送通路与用户信息的传送通路具有相关性，这种相关性不仅体现在上面所讲的共用通路传送信令和用户信息，还表现在信令通道与用户信息通道之间存在着某种一一对应的关系。

7 随路信令所具有的两个基本特征： （1）共路性：信令和用户信息在同一通信信道上传送 （2）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 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。

8 2、信令的分类 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。
优点：信令传送速度快、容量大、具有改变或增加信令 的灵活性，便于开放新业务。

9 公共信道信令所具有的两个基本特征： （1）分离性：信令和用户信息在各自的通信信道上传送 （2）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。 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。

10 其它分类： 带内信令与带外信令： 可以在通路频带（300~3400Hz）范围内传送的信令，叫带内信令，在通路频带外传送的信令，就叫带外信令。

11 2、信令的分类 模拟信令和数字信令： 模拟信令是按模拟方式传送的信令，数字信令是将信令按数字方式编码进行传送的信令。 前向信令和后向信令：
由发端局记发器或出中继电路发送，而由终端局记发器或入中继电路接收的信令，为前向信令，反之为后向信令。

12 3、信令方式 信令方式包括信令的结构形式、传送方式和控制方式。 1、结构形式： 可分为未编码和编码二种结构形式。 编码的信令：DTMF
MFC 数字线路信令 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

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15 3、信令方式 2、传送方式： 随路信令在多段路由上的传送方式有3种： 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。

16 3、信令方式 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。 被叫号码 X1X2+被叫号码 X1X2 收 发 收 发 收
发端局 转接局 终端局 端到端方式 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。

17 3、信令方式 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。 X1X2+被叫号码 X1X2+被叫号码
收 发 收 发 收 发 发端局 转接局 终端局 逐段转发方式 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。

18 3、信令方式 3、控制方式： 是指控制信令发送的方法，由三种： 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，但可靠性差。 半互控方式：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。

19 图 非互控方式

20 图 半互控方式

21 3、信令方式 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后，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。

22 图 全互控方式

23 4、用户信令 用户信令是用户终端与交换机之间的信令。
它包括用户状态（摘、挂机）信号及用户拨号（脉冲、DTMF）所产生的数字信号，以及交换机向用户终端发送的信号（铃流、信号音）。

24 5、局间信令 局间信令是交换局之间在中继设备上传递的信令。 CCITT No.1：用于国际人工业务
CCITT建议的信令系统有（见P.291）： CCITT No.1：用于国际人工业务 CCITT No.2：用于国际半自动业务 CCITT No.3：用于单音频系统 CCITT No.4：双音频组合脉冲方式，想用于卫星通信。 CCITT No.5：用于国际通信 CCITT No.5bis：CCITT No.5的变形，几乎未得到应用。 CCITT No.6：模拟型公共信道系统 CCITT No.7：数字型公共信道系统 CCITT R1、CCITT R2……….

25 6、No.7号信令系统 1、No.7信令的应用与发展： 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。 随路信令的局限性
信令传送速度慢 信令容量有限 无法传送与呼叫无关的信令信息 ……… 公共信道信令（CCS）的出现 No.6信令系统：2.4kb/s，4kb/s或56kb/s

26 6、No.7号信令系统 No.7信令系统：目前标准化和正在使用的公共信 道系统。 优点：信令传送速度快 具有提供大量信令的潜力
统一了信令系统 信令设备经济合理 No.7信令系统在国际上得到广泛的应用

27 6、No.7号信令系统 2、No.7信令系统的特点： 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。 话路群 交换网络 … 交换网络 信令链路 数据链路 信令终端 信令终端 处理机 处理机

28 6、No.7号信令系统 No.7信令是基于分组交换的，其分组是经数字编码的信令单元（SU）。信令终端具有对SU同步、定位和差错控制功能，以保证发送端发送的信令消息被接收端可靠地接收。 SU中必须包含一个标记，以识别该信令单元传送的信令属于哪一个话路。 由于话路与信令通道分开，所以必须要对话路进行单独的导通检验。 必须要设置备用设备，以保证可靠性。

29 6、No.7号信令系统 3、No.7信令系统的功能结构： No.7信令的基本功能结构由消息传递部分（MTP）和用户部分（UP）组成。
UP可以是电话用户部分（TUP）、数据用户部分（DUP）、ISDN用户部分（ISUP）等。 其基本应用为：公用电话交换网（PSTN） 窄带ISDN网（N-ISDN） 电路交换的数据网（CSPDN） UP MTP UP

30 6、No.7号信令系统 MTP（消息传递部分）：
主要是在信令网中提供可靠的信令消息传递，并在系统和信令网故障情况下，具有为保证可靠的信息传送而作出响应并采取必要措施的能力。 它由三个功能级组成：信令数据链路功能（MTP1） 信令链路功能（MTP2） 信令网功能（MTP3） 信令数据链路功能：对应OSI物理层功能，为信令传 输提供一条64kbit/s的双向数据 通路。

31 6、No.7号信令系统 信令链路功能：对应OSI的数据链路层功能，它规定 了在一条信令链路上传送信令消息的 功能及相应程序，其主要功能包括信
号单元的定界和定位，差错检验和纠 错以及流量控制等。 信令网功能：又可分为信令消息处理和信令管理功能， 将信息正确地传送到相应的信令链路或 用户部分；故障情况下，规定了在信令 点之间传送管理消息的功能和程序，以 保证可靠地传递信号消息。

32 6、No.7号信令系统 用户部分（UP）： 控制各种基本呼叫的建立和释放。 信令点A 信令点B 第4级 用户级 用户级 第3级 信令网功能
第2级 信令链路控制级 信令链路控制级 第1级 信令数据链路级 信令数据链路级 四级功能结构

33 6、No.7号信令系统 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

34 6、No.7号信令系统 MTP3 MTP2 MTP1 TC用户 ISUP TUP TC TCAP ISP ISP：中间业务部分 SCCP
INAP、OMAP、MAP TC用户 7 ISUP TUP TC TCAP ISP ISP：中间业务部分 4~6 SCCP 3 MTP3 NSP （网络业务部分） MTP2 2 MTP1 1

35 6、No.7号信令系统 SCCP（信令连接控制部分）：
加强消息传递功能。具有传送与电路无关的信息能力，可满足ISDN的多种补充业务的信号要求以及为传送信号网的维护运行和管理数据信息提供可能。它与MTP的三层一起提供对应于OSI网络层的功能。 TCAP的目标是提供节点之间的传递信息的手段以及对相互独立的各种应用提供通用的业务。 TC用户指各种应用，目前有智能网应用部分（INAP）、移动应用部分（MAP）、运行维护管理应用部分（OMAP）。

36 6、No.7号信令系统 B-ISDN的接续功能比窄带更复杂，对信令提出了更高的要求，出现了B-ISDN的用户部分（B-ISUP）。
B-ISUP有两种支持方式：一种是直接通过ATM链路，经过ATM信令适配层（SAAL）和增强的MTP3层的支持；另一种是通过现有的No.7信令网，即经过MTP1~MTP3，并增加了B-SCCP部分。

37 6 、No.7号信令系统 MTP3/增强的MTP3 SAAL MTP2 ATM MTP1 物理层 TC用户 TUP ISUP TC
B-ISUP TCAP ISP SCCP B-SCCP MTP3/增强的MTP3 SAAL MTP2 ATM MTP1 物理层

38 6 、No.7号信令系统 4、信令单元格式： NO.7信令有三种信令单元：
No.7信令传送各种信令，是通过信令消息的最小单元——信令单元（SU）来传送的。No.7信令采用可变长的信令单元，它由若干个8位位组组成。 NO.7信令有三种信令单元： 由用户产生的可变长的消息单元（MSU），用于传送来自第四级的用户级的信令消息或信令网管理消息。 来自第3级的链路状态单元（LSSU），用于链路启用或链路故障时，表示链路的状态。 来自第2级的插入信令单元（FISU），亦称填充单元，用于链路空或链路拥塞时来填补位置。

39 信令单元格式 发 送 顺 序 F CK I LI F I B FSN B I BSN F 第2级 第3级 第2级 8 16 n×8，n0
7 1 7 8 标准头 F： 标志 BSN： 后向顺序号 BIB： 后向指示语比特 FSN： 前向顺序号 FIB： 前向指示语比特 LI： 长度指示 I： 信息 CK： 检验码

40 6、No.7号信令系统 F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F F CK SF LI FIB FSN BIB
n，n> F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F MSU 发送方向 n或 F CK SF LI FIB FSN BIB BSN F 发送方向 LSSU F CK LI FIB FSN BIB BSN F 发送方向 FISU

41 6、No.7号信令系统 三种信令单元共有的部分： F：标志码，为01111110，标识每个SU的开始或结尾。 BSN：后向序号
FSN：前向序号 BIB：后向指示比特 FIB：前向指示比特 用于基本差错校正法中，完成信令单元的顺序控制、证实、重发功能。 L1：长度指示码，指示L1和CK间的字节数，用于区分三种信令单 元，MSU：L1>2，LSSU：L1=1、2，FISU：L1=0 CK：校验码

42 MSU格式 发 送 顺 序 F CK SIF SIO LI F I B FSN B I BSN F SIO：业务信息八位位组
8 16 n×8，n2 8 2 6 1 7 1 7 8 SIO：业务信息八位位组 指定不同的用户部 用于消息分配 SIF：信令信息字段 信令网管理消息 第4级用户信息

43 SIO字段格式 SI SSF D C B A 比特发送顺序 SSF： 子业务字段 DC（网络指示语） 00： 国际网 01： 国际网备用
00： 国际网 01： 国际网备用 10： 国内网 11： 国内网备用 SI： 业务指示语 DCBA 0000： 信令网管理消息 0001： 信令网测试和维护消息 0011： SCCP 0100： TUP 0101： ISUP 0110： DUP（与呼叫和电路有关） 0111： DUP（性能登记和撤销消息） 1001： B－ISUP

44 SIF字段格式 管理或用户信息 SLS OPC DPC 比特 发送 顺序 4 14/24 14/24 标准标记 DPC: 目的点编码

45 不同用户部分的信息结构(1) 发 送 顺 序 F CK SIF SIO LI F I B FSN B I BSN F 管理信息 H1 H0
4 4 4 24 24 MTP3 管理信息 H1 H0 SLS OPC DPC 4 4 12 24 24 TUP TUP消息 H1 H0 CIC OPC DPC SLS 8 12 4 24 24 ISUP ISUP消息 Type CIC SLS OPC DPC

46 不同用户部分的信息结构(2) 发 送 顺 序 F CK SIF SIO LI F I B FSN B I BSN F EOP 用户消息/参数
8 8 4 24 24 SCCP EOP 用户消息/参数 Type SLS OPC DPC 成分部分 事务部分 TCAP

47 LSSU格式 发 送 顺 序 F CK SF LI F I B FSN B I BSN F I LI＝1或2 8 16 8/16 2 6 1
7 1 7 8 SF：状态字段（CBA） 000：失去定位（SIO） 001：正常定位（SIN） 010：紧急定位（SIE） 011：业务中断（SIOS） 100：处理机故障（PO） 101：忙（SIB）

48 7、No.7号信令网 No.7信令方式利用处理机之间的一条集中的信令链路传送几百甚至上千条话路的信令，控制呼叫的建立和释放，它最适合在数字电信网中使用。当电信网使用No.7信令后，除了原有的电信网外，还形成了一个独立的起支撑作用的No.7信令网。 No.7信令网是具有多种功能的业务支撑网，它不仅可用于电话网和电路交换的数据网，还可用于ISDN网和智能网，可以传送与电路无关的各种数据信息，实现网路的运行管理维护和开放各种补充业务。 No.7信令网本质上是载送其它消息的数据传送系统，是一个专用的分组交换数据网。

49 7、No.7号信令网 1、信令网的组成： 信令网由信令点（SP）、信令转接点（STP）和信令链三部分组成。 信令点（SP）：
是信令消息的起源点和目的点，它可以是具有No.7信令功能的各种交换局（如电话交换局、数据交换局、ISDN交换局），也可以是各种特服中心（如网管中心、维护中心、业务交换点等）。 信令点是由No.7信令系统中的MTP和UP组成，若它具有业务交换点功能，则包括No.7信令系统中的MTP、SCCP和TC。

50 7、No.7号信令网 信令转接点（STP）： 具有信令转接功能，STP可分为：独立的信令转接点和综合的信令转接点。 独立的信令转接点：
高度可靠的分组交换机，容量大，易于维护。具有No.7信令系统中的MTP功能。 综合的信令转接点： 具有No.7信令系统中的MTP和UP功能，容量较小，与独立的STP相比可靠性不高。

51 7、No.7号信令网 信令链： 是信令网中连接信令点的最基本部件，它由No.7信令功能的一、二级组成。数字信令链速率为64kbit/s。
2、工作方式 ： 在电信网中，使用No.7信令系统时，根据通话电路和信令链路的关系，可采用下述三种工作方式。 直联工作方式： 两个交换局之间的信号消息通过一段直达的公共信道信号链来传送，而且该信号链是专为连接这两个交换局的电路群服务的。

52 直联工作方式 直联方式（associated mode） 两个信令点间的信令消息通过直接相连的信令链路传送 又称对应工作方式 信令关系
SP1 SP2 信令链路集

53 7、No.7号信令网 准直联工作方式： 两个交换局之间的信号消息通过两端或两端以上串接的公共信号链来传送，并且只允许通过预定的路径和信号转接点。 完全分离工作方式： 信号的传送和话路网完全无关。两个交换局之间的信号消息可以利用建立公共信道信号网的任何一条可用路径来传送，信号转接点可以有自己的路由原则。 我国一般采用：直联工作方式和准直联工作方式。

54 准直联工作方式 准直联方式（non-associated mode） 两个信令点间的信令消息通过预先指定的多条串接的信令链路传送
又称准对应工作方式 SP1 SP2 SP/STP 信令关系 信令链路集

55 信令和信息（话音）传送网 STP No.7信令网 SP SP SP SP 信息传送网 LE TC LE

56 7、No.7号信令网 3、信令网结构和分类： 信令网按结构可分为：无级信令网、分级信令网 无级信令网：
信令网中不引入信令转接点，信令点间采用直联工作方式。这种方式在容量和经济上都满足不了国际国内信令网的要求，故未广泛采用。 分级信令网： 含有信令转接点的信令网，它可按等级分为二级、三级网。大多数国家采用二级网，当二级网不能满足要求时，应采用三级网。

57 7、No.7号信令网 采用几级信令网，主要取决于以下二个因数： 信令网所能容纳的信令点数量、STP容量 STP容量可用二个参数来表示：
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。

58 7、No.7号信令网 4、中国No.7号信令网的等级结构：
我国采用三级信令网结构（HSTP、LSTP、SP），长途信令网三级，大中城市本地网二级，SP包括电话交换局，ISDN交换局，业务交换点SSP，业务控制点SCP。 第一级HSTP采用二个平行的A、B平面网，A、B平面内部的各个HSTP间分别为网状相连。A、B平面之间成对的HSTP间相连。 每个LSTP通过信令链至少要分别连接至A、B平面内成对的HSTP，LSTP至A、B平面两个HSTP的信令链路组间采用负荷分担方式工作。

59 7、No.7号信令网 每个SP至少连至两个STP（HSTP、LSTP），若连至HSTP时，应分别固定连至A、B平面内成对的HSTP，SP至两个HSTP的信令链路组间采用负荷分担方式工作SP至两个LSTP的信令链路组织间也采用负荷分担方式工作。 每个信令链路组中至少应包括两条信令链。 5、我国电话网和信令网的对应关系： HSTP设在C1、C2交换中心，汇接C1、C2及所属LSTP。 LSTP设在C3交换中心，汇接C3、C4、C5信令点。

60 7、No.7号信令网 A B 大城市本地信令网 HSTP HSTP HSTP SP LSTP LSTP SP LSTP LSTP SP

61 7、No.7号信令网 SP(C1) SP(C2) SP(C3) SP(C4) SP(C5) 信令链路 话路 HSTP HSTP LSTP

62 信令网的路由选择 1、路由的种类及其含义 在No.7信令网中，信令路由是指两个信令点间传送信令消息的路径。我们按照信令路由的特征和使用方法将其分为正常路由和迂回路由两大类。 （1）正常路由 ●正常路由是采用直联工作方式的直达信令路由 当信令网中的一个源信令点和目的信令点之间具有多条信令路由时，如果有直达信令路由，则应该选择该直达路由为正常路由。所谓直达路由就是不经过STP转接的信令路由。如图4.32所示。

63 图4.32 采用直联工作方式的正常路由

64 ●正常路由是采用准直联工作方式的信令路由
当信令网中的一个源信令点和目的信令点之间具有多条信令路由，并且这些信令路由均为准直联方式的、经过信令转接点转接的信令路由时，则应该选择具有最短路径的信令路由为正常路由。所谓最短路径就是经由STP转接的次数最少，如图4.33所示。在图4.33（a）中，两个信令点之间有两条信令路由，路径最短的为正常路由，另一条为迂回路由。在图4.33（b）中，两个信令点之间有两条最短路径，且采用负荷分担方式工作，那么这两条信令路由均为正常路由。

65 图 采用准直联工作方式的正常路由

66 （2）迂回路由 迂回路由是在信令链路或信令路由发生故障造成正常路由不能传送信令业务流时所选择的路由。迂回路由均为经信令转接点转接的准直联方式的信令路由。迂回路由可以有多个，当有多个迂回路由时，按照信令路由所经过的信令转接点次数的多少，从小到大依次分为第一迂回路由，第二迂回路由等，同一等级的信令路由采用负荷分担的工作方式。关于迂回路由可参见图4.32和图4.33。

67 2、信令路由选择的一般原则 在No.7信令网中，信令路由的选择遵循两个基本原则：“最短路径”和“负荷分担”。 ●最短路径就是在确定至各个目的信令点的路由时，选择 不经过信令转接点的直达信令路由或经信令转接点次数最 少的信令路由； ●负荷分担就是同一等级的信令路由之间和每一条信令路 由的信令链路组之间均匀分担信令业务。

68 信令路由选择的一般原则为： 首先选择正常路由，当正常路由发生故障时，再选择迂回路由； 当有多个迂回路由可供选择时，应首先选择第一迂回路由，当第一迂回路由出现故障时，再选第二迂回路由，依此类推； 在迂回路由中，若有同一等级的多个信令路由时，这多个信令路由之间应采用负荷分担的方式，均匀地分担信令业务。若其中一条信令路由的一个信令链路出现故障，则将它分担的信令业务倒换到采用负荷分担的其它信令链路上。若其中一条信令路由出现故障，则将它分担的信令业务倒换到采用负荷分担的其它信令路由上。

69 上述信令路由选择的一般原则如图4.34所示。

70 7、No.7号信令网 6、信令网的编号计划： 为便于信令网的管理，国际和国内信令网的编号是彼此独立的，即各自采用独立的编号计划。
国际信令点编码：CCITT建议采用14bit编码。 国内信令点编码：采用24bit全国统一编号计划。 3bit 8bit 3bit 大区或洲 （ZONE） 国家或地区 （AREA） 信令点 （POINT） 8bit 8bit 8bit 主信令区编码 分信令区编码 信令点编码

71 小结——信令系统 随路信令和公共信道信令各有什么特点？ 中国No.1信令的结构是怎样的？ No.7信令的协议栈是怎样的？