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No.7信令系统介绍 陈双喜 二ΟΟ三年六月
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内容提要 信令概述 No.7 信令系统介绍 No.7信令网介绍 TUP信令消息和流程
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从字面上看,“信令”是由“信”和“令”两个字组成的,
信令的含义 个人认为: 从字面上看,“信令”是由“信”和“令”两个字组成的, “信”表示信号、信息、“信任”。 “令”表示命令、口令、“控制”。 因此,“信令”表示“信息与命令”,“信号与控制”。 信令系统研究的主要内容: 1、信息的描述。 2、信息的传送、传递。 3、对信息的理解,或者说是命令的执行。 4、以上三个方面如何有机地结合,共同完成某项任务(如电话呼叫接续)。 教科书说: 信令系统是通信网的重要组成部分,它是用户以及通信网中各个节点相互交换信息的共同语言。
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电话网的信令系统 通话过程中必须传送和交换必要的信号,如“拨号音信号”、“被号用户号码”信号等。 信号是通信网的重要组成部分,电话网的信号与交换机采用的控制技术有关,随着交换技术的发展,信号技术也在不断地更新和发展。 分类: 按信号的工作区域分:用户线信号。 局间信号。 按信号的传递途径分:随路信令。 公共信道信令。
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选择信号 ---用户拨的被叫用户号码。 用户线信号 用户和交换机间的联络信号。 在用户线上传送。 分类:
摘机信号、挂机信号,---亦称监视信号,直流信号。 选择信号 用户拨的被叫用户号码。 直流脉冲或双音多频信号。 供电信号 直流信号。 拨号音、忙音、回铃音 ---送给主叫用户的。 振铃信号 送给被叫用户的。
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局间信令 电话局之间传送的信号。 在局间中继线上传送。 按功能分类: 监视信号(线路信号):监视中继线上的呼叫状态,分为直流线信号、带内单频脉冲线路信号和数字型信号(用于PCM系统)。 选择信号(路由信号):有拨号音信号和多频脉冲信号。 管理信号:用于电话网的管理和维护,包括网络拥塞信号、 计费信号和各种维护信号等。
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随路信令 随路信令是在话音通路中传送各种控制信号,即电话接续中的信号通路与传送话音的通路是同一个通路。
随路信令主要在机电式交换机组成的模拟电话网中使用。 随路信令示意图: 处理机 交换网络 中继电路
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随路信令 中国No.1 信令:采用多频互控传送记发器信令,前向信号包括六个频率,采用六中取二的方式组成15种信号;后向信号包括四个频率,采用四中取二的方式组成6种信号。前后向信号互控发送保证信令传送的可靠性。 对于PCM传输系统,采用数字型线路信号,由第16时隙(TS16)按复帧抽样,集中传送30个话路的线路信号,每个话路占TS16的4个比特。 和十进制脉冲信号方式相比,这种信令方式传送速度快,而且来可以利用记发器信号传送一些接续信号。 信令传送方式(Signalling Mode):信令消息传送路径和该消息所属信令关系之间的结合方式,也就是说:消息是经怎样的路线由源点发送至目的地点的。 1、直联方式( Associated Mode):属于两个邻接信令点之间某信令关系的消息沿着直接互连这两个信令点的信令链路组传送,这种方式称为直联方式。 2、非直联方式( Non--Associated Mode):属于某信令关系的消息沿着二条或二条以上串接的信令链路组传送,除了源点和目的地点外,消息还将经过一个或多个其它的信令点(STP),这种方式称为非直联方式。一般来说,传送路径经过哪些STP事先并未规定,可以根据信令网负荷或时间任意选定。 3、准直联方式( Quasi--Associated Mode):这是非直联方式中的一种特殊情况,一个源点到另一个目的地点的消息所走的路线是预先确定的,在给定的时刻是固定不变的。 规定只采用直联方式和准直联方式。直联方式主要用于STP之间,为了充分利用信令链路的容量,两个非STP交换局之间采用直联方式的条件是,这两个局之间应有足够大的中继电路群。 信令关系 信令链路组 直联 准直联
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随路信令 前向信号和后向信号的含义(在话音通道中传输) 前向信号 后向信号 组别 名称 含 义 发端市话局向发端长途局前向发送的主叫用户类别
含 义 Ⅰ KA 发端市话局向发端长途局前向发送的主叫用户类别 A A组信号是前向Ⅰ组信号的互控信号,起控制和证实前向Ⅰ组信号的作用,表示收码状态和接续状态。 KC 长话局间前向发送的接续控制信号 KE 长--市、市--市局间传送的接续类别信别 Ⅱ KD 发端呼叫业务类别 B KB 表示被叫用户状态,起证实Ⅱ组信号和控制接续的作用。 自动长话局规定使用E、M接口方式。 E、M接口中继方式: E(EAR)是收、M(MOUTH)是发,所以E、M接口方式又称收发接口方式。中继线与PCM复用设备之间也加信号转换设备,但中继器与信号转换设备之间信号传送用附加的E、M线原有的出、入中继器需加以改动。由于将原出、入中继器与信号转换设备统一考虑,所以这种方式的电路比较简单、经济,也便于维护。 A、B线接口中继方式: 原有机电制交换机的出、入中继器不改变,中继器与PCM复用设备之间加信号转换设备,中继器与转换设备之间信号传送用原有话路A、B线。其优点是不改动原有中继器,便于实现;其缺点是需要增加的信号转换设备费用较高。
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随路信令 前向Ⅰ向组信号 后向A组信号 前向Ⅰ组信号和后向A组信号的内容(在话音通道中传输) : KA 编码 KA信号内容 KC
KE KE信号内容 数字 信号 A信号内容 1 普通、定期 A1:发下一位 2 普通、立即 A2:由第一位发起 3 普通、营业处 A3:转至B信号 4 备用 A4:机键拥塞 5 普通、免费 A5:空号 6 A6:发KA和主叫用户号码 7 8 优先、定期 9 10 优先、免费 11 12 13 测试呼叫 14 优先呼叫 15 卫星电路过
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随路信令 前向Ⅱ向组信号 后向B组信号 前向Ⅱ组信号和后向B组信号的内容(在话音通道中传输) : KD 编码 KD信号内容 KB
长途接续或测试接续时 (当KD=1、2或6时) 市内接续时 (当KD=3或4时) 1 长途话务员半自动呼叫 用于长途接续 被叫用户空闲 被叫用户空闲,互不控制复原 2 长途自动呼叫 被叫用户“市忙” 备用 3 市内电话 用于市内接续 被叫用户“长忙” 4 市内用户传真或用户数据通信 机键拥塞 被叫用户忙或机键拥塞 5 半自动证实主叫号码 被叫用户为“空号” 被叫用户为空号 6 测试呼叫 被叫用户空闲、主叫控制复原
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PCM (2048kbit/s) 帧结构 PCM帧结构 在每帧的TS 1—15,17--31 复 帧 定位信号 告警和备用位 帧定位信号
F15 F14 F13 F12 F11 F10 F9 F8 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 TS 31 TS30 TS 29 TS18 TS17 16 TS15 3 2 1 A1 d c b a 8 7 6 5 4 A2 复 帧 定位信号 告警和备用位 帧定位信号 保留给国际用 (目前固定为1) 第一路 第十六路 第十七路 第二路 第三十路 第十五路 在F0 在F1 在F2 在F15 保留给国内用(目前固定为1) 在奇帧的时隙 同步时隙 标志信令时隙 32时隙,256比特,125微秒 16帧,125微秒*16=2毫秒 注: 1、A1用于帧,A2用于复帧失步时的远遄告警(正常为“0”,告警为/“1”)。 2、当b、c或d不用时,固定:b=1,c=0,d=1
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随路信令 线路信号(在PCM-TS16中传输):
每个话路的线路信号可分配到四位,但一般只需三位(a、b、c)。前向线路信号用三位码af、bf、cf 表示,后向线号信号用ab、bb、cb 三位码表示。 af :识别出局设备的工作状态,反映主叫的摘机、挂机状态 af =0,主叫摘机(占用)状态; af =1,主叫挂机(拆线)状态 bf :指示入局设备前向上的故障 bf =0,正常状态; bf =1,故障状态 cf :表示话务员再振铃或强拆的前向信号 cf =0,振铃或强拆; cf =1,未再振铃或未强拆 ab :识别入局设备的工作状态,反映被叫的摘机、挂机状态 ab =0,被叫摘机(应答)状态; ab =1,被叫挂机(后向拆线)状态 bb :指示入局设备的空闲或占用状态 bb =0,示闲状态; bb =1,占用或闭塞状态 cb :表示话务员回振铃的后向信号 cb =0,话务员进行回振铃操作; cb =1,未进行回振铃操作
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随路信令 呼叫流程 LS(发) LS(收) 占用 P(局号第一位) A1 Q(局号第二位) 在话音通道中传输 A3 ••••••用户号码末位
KB=B1 回铃音 应答 挂机 拆线 释放监护 ••••••用户号码末位 LS(发) LS(收) 通话 在话音通道中传输 在PCM-TS16中传输
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随路信令 随路信令的局限性 随着通信网的发展,随路信令的局限性日益显见: 1、TS16利用率低。
2、记发器信号在话音通道中传送,不但占用话音通道资源,而且在通话期间无法传递信令,局限性很大。 3、信令编码容量小:线路信号最大容量为16(24),记发器信号的最大容量为256( 28 )(实际上,仅取15种)。 4、信令传送速度慢。 5、所定义的信令系统只适用于基本的电话呼叫接续,很难扩展用于其它新业务,更不能传送非话业务和管理信息,故不能适应通信网的未来发展。 注1:TS16固定用来传送30个话路的线路信号,而线路信号只需在呼叫建立和释放阶段传送,因此大部分时间TS16是空闲的。设中继平均话务量为0.7Erl,每次呼叫平均时长为60S,每一个完成呼叫需双向发送6个线路信号,每个线路信号占用4比特,则30个话路线路信号占用的信道容量为: (0.7/60)*(6/2)*4*30=4.2(bit/s). 因此,一个TS16(信道容量为64kbit/s)的信道利用率为: 4.2/(64*103)= 6.56*10-5 注2:在数字话音通道中传送的记发器信号实际上是多频模拟信号的抽样值,交换机收码器必须接收一定数量的抽样值(m)才能识别一个多频信号。以典型值m=96计算,识别一个多频信号需要的时间为:125us*96=12ms。 在多频互控方式中,发送一位数字要4个节拍,因此至少需12*4=48ms,即发码速度约为20个数字/秒。 实际上考虑到交换机的处理时延,每秒传送的数字不超过10个。 因此,在传输和交换实现数字化后,继续使用模拟信令是不适宜的。 CAS—Channel --Associated Signalling System 随路信令系统 CCS—Common --Channel Signalling System 共路(公共信道)信令系统
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公共信道信令 公共信道信令是将传送信号的通路与传送话音的通路分开,即把电话接续中的各种信号集中在一条公共的信道上传送。
No.7信令系统传送速度快、信号容量大、可靠性高、适应能力强,成本低,同时可开发很多新业务。 公路通道信令示意图: 交换网络 处理机 信令终端 中继电路 信令链路
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No.7 信令的优点 1、信令传送速度快 :在共路信令系统中,信息直接采用数字形式传送,4个比特就能传送一位数字,一条64kbit/s的信令链路在满负荷理想条件下,每秒可传送1600个数字,考虑到信令链路的实际负荷量及消息控制字段的开销,每秒至少也能传送500—600个数字;被叫地址号码可以放在一条消息中一次发送完毕,不必像随路信令那样逐位发送。 2、信令容量大 : 一次可传送的信令容量最大长度为272个字节,是随路信令系统无法比拟的,采用消息形式传递信令,编码十分灵活。 3、应用广泛:可支持ISDN、移动通信、智能网等业务的需要。 4、便于运行维护和管理:信令网与通信网分离。 5、适应未来信息技术和各种新业务发展的需要: 可方便地扩充新的信令规范。
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对No.7 信令系统的要求 要求: 1、信令链路必须具有极高的可靠性。CCITT规定, No.7 信令数据链路传送出错但未检测出的概率为 ,长时间误码率应不大于10-6。(信令链路利用率高,一条链路可传送多达几千条中继话路的信令信息)。 2、信令系统应具有完备的信令网管理功能和安全性措施:在链路发生故障的异常情况下,仍能保证正常的信令传递。 3、应具有话路导通检验功能。由于信令网和通信网完全分离,信令网畅通并不意味着话路畅通,因此共路信令系统应具有话路导通检验功能。 4、可靠的信令系统要求:对用户来说,缩短呼叫建立时间,提高呼叫接通率,提供更多新业务;对电信运营商来说,可望对日益增多的通信业务采用统一的信令系统,实现统一的网络集中管理。
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No.7 信令的发展过程 CCITT: 我国: 1、1868年,提出 No.6信令,主要用于模拟电话网。
1987年4月至5月在北京市话网,对S1240、AXE10、E10B进行了互通测试。 1988年6月开始,北京电话网逐步实施。 3、1990年,邮电部批准执行《中国国内电话网No.7信号方式技术规范》,简称“新规范”。 4、1993年,邮电部通过《No.7网技术体制》。 5、1994年,12个城市之间开通了长途No.7信令,不少城市的本地网相继开通了No.7信令。 6、1997年,建设全国No.7网。(注:凭记忆) 7、2000年,开始全网ISUP信令改造。(注:凭记忆)
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No.7 信令的基本结构 结构: 链路控制 用户消息处理 信令数据链路 公共传送控制 消息传递部分
No.7信令系统由消息传递部分(MTP)和多个不同的用户部分(UP)组成。 消息传递部分(MTP)的主要功能是作为一个消息传递系统,为用户部分提供信令消息的可靠传递,分为数据链路功能(第一功能级),信令链路功能(第二功能级)和信令网功能(第三功能级) 。 用户部分(UP)主要包括电话用户部分(TUP)、数据用户部分(DUP)和用户部分(ISDN-UP)等。
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No.7 信令的功能级结构 按照CCITT No.7 信令方式的功能级结构,中国电话网目前先采用消息传递部分(MTP)和电话用户部分(TUP)两部分。 MTP的功能就是作为一个传送系统,在正在通信的用户功能位置之间保证信号消息的可靠传递。 MTP分为三个功能级: 信令数据链路(第一级):规定信号数据链路的物理、电气和功能特性,确定与数据链路连接方法。 信令链路控制(第二级):规定在一条信号链路上,消息的传递和与其传递有关的功能和程序。第二级功能和第一级信号数据链路一起,为在两点间进行信号消息的可靠传递提供信号链路。 信令网功能(第三级):原则上定义了传送的功能和程序。 注:这些功能和程序对每条信号链路都是公共的,与这些链路的工作无关。
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No.7 信令的功能级结构 信号网功能分为信令消息处理和信令网管理两大部分:
消息处理功能的作用是在一条消息实际传递时,引导它到达适当的信号链路或用户部分。 信令网管理功能的作用是以信号网中的已知数据和目前状态信息为基础,控制目前消息的路由和信号网设备的组合。在状态发生改变的情况下,它还控制重新组合和其他活动,以维持或恢复正常的消息传递能力。 电话用户部分(TUP)为第四级,它规定了电话呼叫的控制功能和程序。
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No.7信令功能结构图 No.7信令功能结构图 测试与维护 第二级 第四级 第三级 第一级 信令链路数据 传输链路 交换功能 信令消息处理
信令连接控制 数据用户部分 电话用户部分 信令消息流 信令链路 消 息分 配 消 息识 别 信令路由管理 消 息路 由 信令链路管理 信令业务量管理 信令网功能 信令网管理 其它用户部分 消息传递部分 用户部分 控制和指示
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No.7 信令系统的层次结构及与OSI的对应关系
结构: MTP第一级 HLR VLR MTP第三级 MTP第二级 SCCP TCAP INAP HLR:本地位置寄存器具 INAP:智能网应用部分 ISUP:ISDN用户部分 MAP:移动通信应用部分 MTP:消息传递部分 OMAP:操作维护应用部分SCCP:信令连接控制部分TCAP:事务处理能力应用部分TUP:电话用户部分 具 VLR:访问位置记存器 OSI ISP OMAP MAP ISUP TUP DUP TC MTP 第1层 第2层 第3层 第4--6层 第7层 No.7 信令系统的层次结构及与OSI的对应关系 No.7信令系统由消息传递部分(MTP)和多个不同的用户部分(UP)组成。消息传递部分(MTP)的主要功能是作为一个消息传递系统,为用户部分提供信令消息的可靠传递,分为数据链路功能(第一功能级),信令链路功能(第二功能级)和信令网功能(第三功能级) 。用户部分(UP)主要包括电话用户部分(TUP)、数据用户部分(DUP)和其它用户部分(ISDN-UP)等。
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No.7 信令的信号单元格式 有三种形式的信号单元: 消息信号单元(MSU):传递用户部分所产生的消息。
链路状态信号单元(LSSU):提供链路状态信息(包括正常状态和各种故障等),以便完成链路的接通和恢复等。 填充信号单元(FISU):在链路中没有MSU或LSSU传递时,以保证链路的正常运行。 它们由单元中所包含的长度表示语来区分。 信号单元的基本格式如下:
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信号单元格式 格式: MSU信号单元格式 F BSN BIB FSN FIB LI SIO SIF CK SF
N, N(大于2) MSU信号单元格式 或 LSSU信号单元格式 FISU信号单元格式
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信号单元格式 SIO:业务信息八位位组,规定信令消息属于哪个用户部分及信令消息是在国内网还是在国际网上传送。 F:标志码 0111110
SIF:信号消息字段,包含有信号单元传送的消息,其长度可变: 个字节。 SF:状态字段,包含所传递的信令消息或链路状态消息。如(O)失去定位,( N)正常定位,(E)紧急定位(OS)业务中断,(PO)处理机故障,(B)忙。 ----属于UP部分(TUP/ISUP等) F:标志码 BSN:后向序号 BIB:后向表示语比特 FSN:前向序号 FIB:前向表示语比特 LI: 长度表示语 LI=0,FISU; LI=1/2,MSU; LI大于2,SIF CK:校验位 ----属于MTP部分 纠错: 校验位 每一信号单元具有用于差错检出的16比特校验位。 在发送方的信令终端中,将信号单元校验码之前的比特按专门算法进行运算,产生校验码;在接收方信令终端中,用与发送方相对应的算法规则,对收到的校验比特进行运算,如果按算法计算后,收到的校验比特与信号单元校验码之前的比特不一致,则证明出现差错。 差错校正有两种方式:基本方法和预防循环重发方法。 基本方法是采用非互控、肯定/否定证实和重发进行差错校正的方法。在收到肯定证实前,已发出的信号单元仍保存在发送信令终端中,如果收到否定证实信号,则停止发送新的信号单元,从否定证实指出的信号单元开始重发已经发出但未收到肯定证实信号的信号单元。重发次序与第1次发送的次序相同。 预防循环重发(PCR)方法是采用非互控、肯定证实、循环重发和前向纠错进行差错纠正的方法。在收到肯定证实之前,已发送的信号单元仍保存在发送信令终端中,在无新信号单元发送时,循环地重发尚未被证实的全部已发信号单元。 对于2Mbit/s高速信令链路,原则上不使用PCR方法。
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信令链路测试消息 LSSU F BSN BIB FSN FIB LI SF CK 状态指示语 CBA SIO失去定位 SIN正常定位
SIE紧急定位 SIOS故障 SIPO处理机故障 SIB忙 000 001 010 011 100 101
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业务信息八位位组 SIO 国际网络 国际备用 国内网络 国内备用[注1] 00xx 01xx 10xx 11xx 状态指示语(4)
子业务字段(4) 定 义 DCBA SNM信令网管理消息 SNT信令网测试和维护消息 SCCP信令链接控制部分 TUP电话用户部分 ISUP ISDN用户部分 DUP(与呼叫和电路有关的消息) DUP(性能登记和撤消消息) 备用 0000 0001 0011 0100 0101 0110 0111 其它 F BSN BIB FSN FIB LI SIO SIF CK 国际网络 国际备用 国内网络 国内备用[注1] 00xx 01xx 10xx 11xx 注1:在向新规范过渡阶段: DC=10 为24位 DPC/OPC DC=11 为14位 DPC/OPC 过渡完成后DC=11 改为国内备用
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信令网管理消息 SIF 路由标记由DPC、OPC和SLC组成。 DPC:表示消息要发送目的地信令点的编码; H0:标题码(消息组);
信息内容 路由标记 H0 F BSN BIB FSN FIB LI SIO SIF CK 路由标记由DPC、OPC和SLC组成。 DPC:表示消息要发送目的地信令点的编码; H0:标题码(消息组); OPC:表示消息源信令点的编码; H1:标题码(消息类型) ; SLC:连接DPC与OPC的信令链路的编码。 如果是与信令链路无关的消息或示规定另一特别 的编码时,则SLC编码为0000; 备用的4比特编码为0000。 N, N(大于2) 8N SLC DPC OPC
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TUP 信号单元 TUP CIC:话路编码。 TUP 属于No.7信令系统的第四级功能。消息以信号单元的形式在信令链路上传送。
H1 信息内容 路由标记 H0 F BSN BIB FSN FIB LI SIO SIF CK CIC:话路编码。 TUP 属于No.7信令系统的第四级功能。消息以信号单元的形式在信令链路上传送。 在TUP中,只有信号消息字段(SIF)与电话用户部分的各类信号有关,它是一个可变长度的、由整数个八位位组构成的信号消息字段,主要包括有电话标记、标题码和信令消息。 N, N(大于2) 8N CIC DPC OPC
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ISUP 消息格式 ISUP 路由标记由DPC、OPC和SLC组成。
信号消息 路由标记 F BSN BIB FSN FIB LI SIO SIF CK 路由标记由DPC、OPC和SLC组成。 ISUP的消息格式与TUP有些差别,其特征是每个参数字段都是作为八位位组的堆栈形式出现的。 8N, N(大于2) 消息类型 心务 可变部分 任选部分 电路 识别码 必备 固定部分
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ISUP部分消息格式 F BSN FSN LI SIO SIF CK 任选部分(O) 必备可选部分(V) 必备固定部分(F) 消息类型编码
BIB FSN FIB LI SIO SIF CK 任选部分(O) 必备可选部分(V) 必备固定部分(F) 消息类型编码 电路识别码 路由标记 备用 CIC(最高有效位) CIC (最低有效位) 任选部分 开始指针 参数m指针 ··· 参数2指针 参数1指针 参数m长度 参数m内容 参数2内容 参数2长度 参数1内容 参数1长度 必备参数Z 必备参数C 必备参数B 必备参数A 参数名m 任选参数结束 参数名2 参数名1
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SCCP部分消息格式 F BSN FSN LI SIO SIF CK 任选部分(O) 必备可选部分(V) 必备固定部分(F) 消息类型
BIB FSN FIB LI SIO SIF CK 任选部分(O) 必备可选部分(V) 必备固定部分(F) 消息类型 路由标记 参数P内容 参数M内容 ··· 参数X内容 参数名X 参数P长度 参数M 必备参数名I 参数P 参数Z内容 参数名Z 参数X长度 参数Z长度 任选参数结束 参数M长度 任选项的开始指针 必备参数名A
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TC消息格式 TC TC, 也称TACP,是采用OSI分层结构中的高层,是SCCP的用户数据。
信号消息 路由标记 F BSN BIB FSN FIB LI SIO SIF CK 8N, N(大于2) 消息类型 消息长度 事务处理部分信息单元 对话部分信息单元 成份部分信息单元 协议类别 主叫用户地址 数据 被叫用户地址 TC, 也称TACP,是采用OSI分层结构中的高层,是SCCP的用户数据。 成份部分:包括多个成份,它们以用户数据的方式传到事务筛子层,通过事务处理中的TCAP消息交换传到目的用户。
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No.7信令网 No.7信令网等级结构示意图 HSTP LSTP SP 我国No.7信令网三级结构示意图
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No.7信令网 No.7信令网的基本概念和特点: 1、No.7 信令网的组成
①信令点 在信令网中的下列节点为信令点 ---交换局、 操作管理和维护中心 ---服务控制点、 信令转接点 信令点的标识应由信令点编码计划中规定的编码来识别。 ②信令链路 No.7 信令方式是利用信令链路在两个信令点之间传递消息。 直接连接两个信令点(作为模块应用)的一束信令链路构成一个信令链路组,一个链路组通常包括所有并行的信令链路,但也可能在两个信令之间设几个相互平行的链路路组。 链路组内特性(如数据链路速率)相同的一群链路称为链路群(link group)。 从信令网结构的观点出发,由一个信令链路组直接连接的两个信令点叫邻近信令点,同理,非直接连接的信令点叫非邻近信令点。
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No.7信令网 No.7信令网的基本概念和特点: 2、信令工作方式 信令工作方式是指信令消息所取的通路和消息所属的信令关系之间的对应关系。
两个邻近信令点之间,对应某信令关系的消息通过直接连接那些信令点的链路组传送,这种工作方式称为对应工作方式。 对应某信令关系的消息经由两个或多个串接的链路传送,中间要经过一个或几个暨不是起源点也不是目的地信令点,这种工作方式称为非对应工作方式。 信令的准对应工作方式是非对应工作方式的特殊情况,在这种工作方式中,通过信令网的消息所取的通路是予先确定和固定的(在一定的时间内)。 No.7 信令方式规定使用对应和准对应工作方式。 3、信令点的方式 产生消息的信令点(即起源用户部分功能的位置)为那一消息的起源点。 消息到达的信令点(即接收用户部分功能的位置)为那一消息的目的地点。 将消息从一条信令链路再转到另一条链路的信令点(即既非起源用户部分功能也非接收用户部分功能)称为信令转接点(STP)。 某一信令关系的两个信令点既是两点之间的双向交换消息的起源点,也是目的地点。
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No.7信令网 No.7信令网的基本概念和特点: 在准对应工作方式中,有的是专用于信令转接(stand alone),有的是将转接功能与其它(交换)功能相结合(integrated)。当不存在用户功能时,作为信令转接点的信令点,也可视为是消息传递部分第三功能级收到消息的目的地点和发出消息的来源点。 4、信令路由和信令路由组 信令路由是定义为指定承担载送业务到某特定的目的地的链路组。一个链路组可以属于几个信令路由并在每个信令路由上将业务载送到几个目的地。 信令路由组是定义为载送业务至某个特定目的地的全部信令路由。一个信令路由仅属于一个信令路由组。
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No.7信令网 No.7信令网是由信令点(包括各种交换中心和特种服务中心)、信令转接点以及连接它们的信令链路组成。
我国PTSN、ISDN的No.7信令网采用三级等级结构,分为: HSTP:第一级高级信令转接点; LSTP:第二级低级信令转接点; SP: 第三级信令点。
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No.7信令网 HSTP:负责转接它所汇接的第二级LSTP和第三级SP的信令消息。
HSTP应采用独立(stand alone)的信令点转接设备,应满足MTP、SCCP、TC、OMAP规定的功能。 LSTP:负责它所汇接的第三级SP的信令消息。 LSTP可以独立的信令点转接设备,应满足HSTP的功能;也可以采用与交换局(SP)合设在一起的综合式(Integrated)的信令点转接设备,应满足HSTP+SP的功能。 SP:是信令网传送各种信令消息的源点或目的地点,应满足部分MTP、TUP/ISUP、SCCP、TC、OMAP功能。
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No.7信令网 双平面示意图: HSTP LSTP SP A平面 B平面
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No.7信令网组网原则 No.7信令网组网时,应参照如下原则:
1、各分信令区的LSTP只与HSTP相连,不同分区的LSTP间不连接;不同分信令区的信令业务均经HSTP转接;HSTP除负责本信令区各信令点到其它主信令区的信令转接外,还负责各分信令区间的信令转接。 2、LSTP与HSTP的连接方式,可按分区固定连接方式连接至A、B平面内成对的LSTP上,也可按话务流量流向采用自由连接的方式。 3、当一个分信令区设置一对LSTP时,这对LSTP要连至HSTP,同时负责处理本汇接区内与其它汇接区间的信令转接业务,若一个分信令区内有多对LSTP时,应根据信令业务量的流量流向及传输条件来选择连接方式,并至少有一对LSTP连至HSTP。 4、各信令点按分区间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,不允许其它信令区的信令点与本分信令区的LSTP相连。如果不同信令区相邻的两信令点之间的话务量较大时,可在该两信令点之间开设直联信令链路。 5、同一分信令区内的长途局应与本区内的每对LSTP相连,C1和C2长途局应直接与HSTP相连。
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No.7信令网组网原则 信令路由:是一个信令点到达消息目的地所经过各个信令点的预先确定的信令消息路径。 No.7信令网路由选择的一般原则:
正常路由:未发生故障时,信令业务流的路由。包括:采用直联方式的信令 路由和采用准直联方式时的信令路由。 迂回路由:发生故障睦,信令业务流选择的路由。 No.7信令网路由选择的一般原则: 1、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。 2、当信令路由中具有多个迂回路由时,先选择优先级最高的第一迂回路由,当第一迂回路由故障不能使用时,再选择第二迂回路由,依此类推。 3、在正常路由或迂回路由中,若有同一优先级的多个路由(N),若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;若负荷分担的一个路由中一个信令链路组故障,应将信令业务倒换到采用负荷分担方式的其它信令链路组。若采作负荷分担方式的的一个路由故障时,应将信令业务倒换到其它路由。
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No.7信令网容量计算 二级信令网 记 n1=STP数,n2=SP总数,即网络容量 l =STP容量,即每个STP允许连接的信令链路数
又设所有STP为网状连接,则每个STP有n-1条信令链路用于与其它STP互联,则:n2 =n1*(l-n1+1), 不难求得, 当n1=(l+1)/2 时,n2取得极大值, n2 max=1/4*(l+1)2 SP STP STP SP 二级网基本结构
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No.7信令网容量计算 注:在现有技术条件下,综合式STP的典型容量为l=128 或256,独立式STP可达512或700以上。
二级信令网 实际上,为了提高网络的可靠度,每个SP至少要和二个STP相连,则n2 max=1/8*(l+1)2,式中l的值取决于STP处理机的信令处理能力以用每条信令莲路的信令负荷。 注:在现有技术条件下,综合式STP的典型容量为l=128 或256,独立式STP可达512或700以上。 按l=256 计算,二级网的最大容量为:n2 max=8256 三级信令网 SP LSTP HSTP HSTP LSTP SP 三级网基本结构
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No.7信令网容量计算 设:HSTP网状连接,LSTP至HSTP和SP至LSTP均为星状连接,一个SP和二个LSTP,一个LSTP和二个HSTP相连。 记 n1=HSTP数, n2=LSTP数,n3=SP总数,即网络容量 l =STP容量,即每个STP允许连接的信令链路数 则仿照二级信令网的推导,不难求出: n3 =1/4*n1*(l-n1+1)*(l-3) 当n1=(l+1)/2时, n3 取得最大值, n3 =1/16*(l+1)2*(l-3) 按l=256 计算,三级网的最大容量为:n3 max= 。因此,一般说,即使考虑到网络冗余和主STP的设置约束,三级信令网的网络容量也能满足任意一个国家的信令网。
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No.7信令网容量计算 设置直达信令链路的条件
若信令点SP1和SP2之间的信令业务量较大,可考虑设置直达链路,旁路STP1和SP2,以减小信令传输时延。从经济性能考虑,只有当直达链路的价格(C1)小于经STP转接的价格(C2)时,即C2 >=C1 ,设置直达链路才是可取的。 记: t=直达链路旁路的STP数,C=信令链路的价格 N=信令链路的容量(即可服务的话路数) l =STP容量,s=STP价格,n= 直达链路服务的话路数, CL为信令链路的使用价格,CS为STP的使用价格,则: C1=C,C2=CL+CS 转接路径需经过t+1条链路,考虑到链路实际使用容量仅为其总容量的n/N,故: CL=( t+1)*n/N*C, Cs= t*(2*n/N*1/l)*s, 则:[(t+1)*C+2t*s/l]*n/N >=C ---设置直达信令链路的条件 根据上式估算,我国规定:大中城市本地网中,具有信令关系的两信令点间的中继电路超过180条时,可设直达信令链路;长途网中具有信令关系的两信令点间的中继电路超过240条时,可设直达信令链路。
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中国No.7信令网 1、网络级数 据预测:2000年,SP(包括各种交换局和网络服务中心)数将发展到4000个,2010年,到10000个,2030年,约80000个(电话普及率到30%)。 二级信令网的最大容量为:(四备份冗余,即双平面,SP—STP 至少2条链路) n2 max=1/32*(l+1)2, 满足4000个SP,则STP容量应为360条信令链路, 满足80000个SP,则STP容量应为1500条信令链路。 这对技术发展水平要求过高,网络价格昂贵。 三级信令网的容量计算公式为(四备份): n3 =1/16*n1* (l-6)*(l-2n1+2),其最大值为: n3max =1/144* (l+2)2*(l-6), 按l=256计算,则n3max=130007。 *** 即使考虑到主信令点HSTP按行政分配,如每个省、直辖市、自治区设一对HSTP,取n1 =20,l=256,可得 n3=129375,可满足需要。
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中国No.7信令网 2、三级网等级结构 我国的三级信令网规定每个SP应与两个LSTP相连,每个LSTP应与两个HSTP相连。HSTP对应于主信令区,LSTP对应于分信令区。信令区的划分与电话网的行政划分区基本一致,即以省为主信令区,以地区或地级市为分信令区。一个主信令区设一对HSTP,一个分信令区设一对LSTP。 HSTP采用双平面连接,一个主信令区的二个HSTP分属A、B两个平面,同一平面内所有HSTP为网状连接;不同平面之间为格子状连接,即仅在属于同一主信令区的两个HSTP之间设置对应连接。 SP与STP的连接方式: 1)固定连接方式:所有SP固定与本信令区的一对STP相连。 两个信令区间的SP的准直联欢连接必须经过两次STP转接。 网络设计及管理比较方便。 长途信令网中分区信令的连接即采用这种方式。 2)自由连接方式:SP可根据信令业务量的大小自由地决定与哪个STP相连。 本信令区的SP可以和其它信令区的STP相连,两个信令区间的SP准直联连接可以只经过一次STP转接。
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中国No.7信令网 网络组织比较灵活,但网络设计及管理比较复杂。 大中城市本地二级信令网即采用这种方式,其中的STP一般就是汇接局。
3)我国三级信令网的一般结构:大中城市本地二级信令网中的STP相当于全国长途三级信令网中的LSTP。这些LSTP之间采用网状连接方式,各SP通过它们与HSTP相连。为了提高网络可靠性,每个信令连接至少包含两条信令链路。另外,在SP之间、STP之间还可设置直达信令链路。 3、信令传输时延 信令传输时延:在一次呼叫中,信令消息从发端局传送到终端局所需的时间,时延大小主要取决于消息传送经过的STP转接次数。与网络级数有关,也与信令网和电信网的对应关系有关。
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中国No.7信令网 No.7信令网与电话网的关系1 以前:我国电话网为五级结构,根据主信令区和分信令区的划分原则,规定C5、C4、C3与LSTP相连,C2、C1局及国际局与HSTP相连,如下图所示: C1 C3 C4 C2 C5 国际局 HSTP LSTP 话路连接 信令连接
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中国No.7信令网 No.7信令网与电话网的关系2 在极端情况下,一个C5局经过九段话路的基干路由与另一C5局建立呼叫接续。为了逐段建立话路连接,必须在相邻局之间逐段发送相应的信令消息。信令链咱与话路的连接情况如下图所示,称为国内呼叫极长信令连接。 LSTP1 C C C C C C C C C C5 HSTP2 HSTP3 HSTP1 HSTP4 LSTP2 话路连接 信令连接
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中国No.7信令网 C C C C C C C C C C5 LSTP HSTP HSTP HSTP HSTP LSTP2 信令连接 话路连接 设LSTP和HSTP均为独立式STP,各交换局为SP点,相邻交换局间信令传送需经过一次或二次STP转接,下图示出C5—C5转接次数的计数过程,可见:极长连接需经过14次STP转接,共经过10个SP点。 根据CCITT Q.706 和Q.725的计算方法,这一连接的全程信令传输时延值如下表所示。 概率 延值(ms) 简单消息(如应答) 复杂消息(如IAM) 平均 1380 2080 95% 2760 4160
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中国No.7信令网 CCITT采用国际呼叫假想参考连接模型规定七号信令网中的传输时延标准。该参考连接由一个国际部分和两个国内部分组成,对应于一个国家的用户至另一个国家的用户的国际呼叫。其中,国内部分允许的SP、STP数和允许的延迟时间如下表所示。表中,大型国家指用户至国际接口局的最大距离超过 公里,或电话用户数超过n*107(n待定),否则即为平均国家。 比较以上两表可知,我国采用三级信令网,传输时延可能超过CCITT的要求。为此,应在电话网和信令网的网络组织上采取必要的措施,使极长连接出现的概率甚小。另一方面,由于七号信令方式的信令传送速度快,即使在小概率的14段极长连接中,全程信令传输时延值还是可以接受的。 国家类型 连接百分比 SP数 STP数 时延值(ms) 简单消息(如应答) 复杂消息(如IAM) 大型 平均 3 300 600 95% 4 520 800 2 260 400 390
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国内信令网和国际信令网 国际网和国内网是互相独立的两个信令网。国际网由CCITT统一规范,国内网的结构和组织则由各个国家或地区自行规定。两个网的关系如下图所示:其中,NSP表示国内信令网中的信令点,ISP表示国际信令网中的信令点,NSP3(ISP1)和NSP4(ISP2)既属于国内网又属于国际网。在逻辑上它们是两个信令点,在物理上是同一个节点,一般就是每个国家的国际接口局。 国际接口局应有两个信令点编码,一个属于国内网,一个属于国际网。 NSP3 ISP2 ISP1 NSP4 ISP3 N I 国家 国家2 I:国际信令网 N:国内信令网
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TUP信令消息 TUP信号单元的格式 CIC:话路编码。 TUP 属于No.7信令系统的第四级功能。消息以信号单元的形式在信令链路上传送。
H1 信息内容 路由标记 H0 F BSN BIB FSN FIB LI SIO SIF CK CIC:话路编码。 TUP 属于No.7信令系统的第四级功能。消息以信号单元的形式在信令链路上传送。 在TUP中,只有信号消息字段(SIF)与电话用户部分的各类信号有关,它是一个可变长度的、由整数个八位位组构成的信号消息字段,主要包括有电话标记、标题码和信令消息。 N, N(大于2) 8N CIC DPC OPC
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TUP信令消息 SIF字段 1、路由标记 每一信号消息都包含这一部分,消息传递部分的第3级,消息路由功能根据它选择适当的信号路由,用户部分功能用它识别消息所属于的某一事件(例如呼叫)。 一般来说,标记信息包含消息源和目的地的明显指示或隐含指示,它根据用途,还可包含各种形式的传递识别。 电话标记 电话网中的电话信号消息的标记如下图: 注:备用4比特为0000。 DPC表示消息要传送目的地信号点编码;OPC表示消息源信号点编码;CIC表示消息源信号点和目的地信号点之间相连话路的编码。 H1 信息内容 路由标记 H0 8N CIC DPC OPC
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TUP信令消息 2、DPC和OPC 目的地码和起源点码
标记结构要求起信号点作用的每一交换局从编码方案中分配一个编码。国际信号网是采用统一的编码计划(详见Q708建议),它与各国国内的信号点的编码是独立的。中国国内电话网采用统一的信号点编码,位长24位。编码格式如下图所示: 3、电路识别码 国际网应用时是双方协商或按予先确定的原则给每条电路分配识别码(CIC)。 H1 信息内容 路由标记 H0 8N CIC DPC OPC 分信令区编码 主信令区编码 信令点编码
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TUP信令消息 国内网应用时采用CCITT建议的原则进行分配。 1)2048 kb/s数字通路
对2048 kb/s的数字通路,CIC最低的5比特是话路时隙编码,其余7比特表示DPC和OPC信号点之间PCM系统的编码。 话路 话路2 话路 话路32 2)8448 kb/s数字通路 对8448 kb/s的数字通路,CIC最低的7比特是话路时隙编码,其余5比特表示DPC和OPC信号点之间PCM系统的编码。 话路 话路2 话路 话路33 话路 话路128
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TUP信令消息 3)34368 kb/s数字通路 对34368 kb/s的数字通路,CIC最低的9比特是话路时隙编码,其余3比特表示DPC和OPC信号点之间PCM系统的编码。 话路时隙的编码如下: 话路 话路2 话路 话路33 话路 话路128 话路 话路511 话路512
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TUP信令消息 4、标题码: 每个消息信号单元都包含有标题码,它由标题码H0和H1组成。对于电话用户部分产生的信令消息来讲,
0000:备用 :前向地址消息(FAM) 0010:前向建立消息(FSM) :后向建立请求消息(BSM) 0100:后向建立成功消息(SBM) :后向建立不成功消息(UBM) 0110:呼叫监视消息(CSM) :(CCM) 1000:电路群监视消息(GRM) :备用 1010:电路网管理消息(CNM) :备用 1100:国内后向建立成功消息(NSB) :国内呼叫监视消息(NCB) 1110:国内后向建立不成功消息(NUB ) 1111:国内地区使用消息(NAM) H1:用于标识同一消息组内的消息。例如,H0取值为0001时代表前向地址消息,在前向地址消息组内又可进一步划分出四个消息:IAM、IAI、SAM、SAO。
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TUP信令消息 H0/H1分配表 MAL 1111 NAM STB SLB 1110 NUB OPR 1101 NCB 国内备用 MPM
1100 NSB 1011 国际和国内备用 ACC 1010 CNM 备 用 1001 SUA SGU SBA SGB GRA GRS HUA HGU HBA HGB MUA MCU MBA MGB 1000 GRM RSC CCR UBA UBL BLA BLO RLG 0111 CCM CCL (FOT) RAN CLF CBK ANN ANC (ANU) 0110 CSM EUM DPN ACB SST LOS UNN (SSB) CFL ADI (NNC) CGC SEC 0101 UBM (CHG) ACM 0100 SBM GRQ 0011 BSM CCF COT GSM 0010 FSM SAO SAM IAI IAM 0001 FAM 0000 H0 H1 消息组 注:(FOT)在国际半自动接续中使用 (NNC)只在国际网中使用 (SSB)只在国际网中使用权 (ANU)(CHG)暂不使用
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TUP信令消息 初始地址消息(IAM) 初始地址消息的编码如下: 1)标记:参见前述电话标记 2)标题码H0:0001
4)主叫用户类别 比特:FEDCBA 000000— 语言选择,在国际半自动接续中使用 普通用户,在长(国际)-长,长(国际)-市局间使用 优先用户,在长(国际)-长,长(国际)-市局间使用 数据呼叫 测试呼叫 至 备用 标记 H0 H1 主叫用户类型 备用 消息表示语 地址信号数量 地址信号 0001 EFDCBA LKJIHGFEDCBA N* 初始地址消息格式
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TUP信令消息 比特:FEDCBA 010000 普通,免费,在市-长(国际)局间使用 010001 普通,定期,在市-长(国际)局间使用
普通,免费,在市-长(国际)局间使用 普通,定期,在市-长(国际)局间使用 普通,用户表,立即,在市-长(国际)局间使用 普通,打印机,立即,在市-长(国际)局间使用 优先,免费,在市-长(国际)局间使用 优先,定期,在市-长(国际)局间使用 备用 备用 普通用户,在市-市局间使用 至 备用 5)备用 6)消息表示语 消息表示语有12比特,各比特分别表示: 比特 BA :地址性质表示语 00 市话用户号码 备用 10 国内有效号码 国际号码
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TUP信令消息 比特 DC :电路性质表示语 00 在接续中无卫星电路 01 在接续中有卫星电路 10 备用 11 备用
00 在接续中无卫星电路 在接续中有卫星电路 10 备用 备用 比特 FE :导通检验表示语 00 不需要进行导通检验 该段电路需要进行导通检验 10 在前段电路进行了导通检验 备用 比特 G :去话回声抑制器表示语 0 未包括去话半回声抑制器 包括了去话半回声抑制器 比特 H :国际来话呼叫表示语 0 不是国际来话呼叫 是国际来话呼叫 比特 I :改发呼叫表示语 0 非改发呼叫 改发呼叫 比特 J :需要全部是数字通路表示语 0 普通呼叫 需要全数字通路
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TUP信令消息 7)地址信号数量:二进制表示的地址信号的数量 8)地址信号
比特 K :信号通道表示语 0 任何通道 全部是No.7信号方式通道 比特 L :备用 7)地址信号数量:二进制表示的地址信号的数量 8)地址信号 地址信号字段是一个可变长度的字段,由整数个八位位组组成,如果地址信号的位长不足整数个八位位组,应用全零码补齐。 地址信号字段的内容为用户的地址信号,地址信号的类型由消息表示语的比特BA指示,编码如下: 数字 数字 数字 数字3 数字 数字 数字 数字7 数字 数字9 备用 备用 备用 ST 编码11 在国际电话网接续中使用 编码12 在国际电话网接续中使用 9)填充码:当地址信号为奇数时,在最后地址信号之后插入0000,以保证整个可变长度字段长度为8比特的整数。
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TUP信令消息 带附加信息的初始地址消息(IAI) 1)第一表示语八位位组
与初始地址消息(IAM)信号相比,带有附加信息的初始地址消息(IAI)信号可以为下一个交换局提供更丰富的信息。其中第一个八位位组用于标示带有附加信息的初始地址消息包括哪些附加信息字段。 标记 H0 H1 主叫用户类型 备用 消息表示语 地址信号数量 地址信号 0001 0010 EFDCBA LKJIHGFEDCBA N* 第一表示语 八位位组 网络能力或作废性能信息(国内选用) 闭合用户群消息 附加主叫用户信息 附加路由信息 主叫用户线标识 原被叫地址 计费信息 HGFEDCBA N*8 N*8 N*8 N*8 N*8 N* 带附加信息的初始地址信号
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TUP信令消息 第一表示语八位位组由八个比特组成,比特H目前备用,其它每一个比特对应一个附加信息字段,如果某一比特取值为“1”,则表示IAI中包括这一比特所对应的附加信息字段;如果某一比特取值为“0”,则表示IAI中不包括这一比特所对应的附加信息字段。 比特 A:网路能力或用户性能信息表示语 目前不使用,编码为0 0 未包括网路能力或用户性能信息 包括网路能力或用户性能信息 比特 B:闭合用户群信息表示语 目前不使用,编码为0 0 未包括闭合用户群信息 包括闭合用户群信息 比特 C:附加主叫用户信息表示语 目前不使用,编码为0 0 未包括附加主叫用户信息 包括附加主叫用户信息 比特 D:附加路由信息表示语 目前不使用,编码为0 0 未包括附加路由信息 包括附加路由信息 比特 E:主叫用户线标识表示语 0 未包括主叫用户线标识 包括主叫用户线标识 比特 F:原被叫地址表示语 0 未包括原被叫地址 包括原被叫地址
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TUP信令消息 比特 G:计费信息表示语 目前不使用,编码为0 0 未包括计费信息 1 包括计费信息 比特 H:备用 2)主叫用户线标识
0 未包括计费信息 包括计费信息 比特 H:备用 2)主叫用户线标识 在七种附加信息中,目前常用的为主叫用户线标识和原被叫地址,对于长途呼叫及一些需传送主叫用户信息的接续需利用IAI中的主叫用户线标识。 主叫用户线标识字段的基本格式如下图所示: 主叫用户线标识字段的编码如下: --地址表示语 比特 BA:地址性质表示语 00:表示主叫用户线标识字段中包含有市内用户号码 01:国内备用 10:表示主叫用户线标识字段中包含有国内有效号码 11:表示主叫用户线标识字段中包含有国际号码 地址表示语 地址信号的数量 主叫用户线标识 DCBA N*
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TUP信令消息 比特 C:提供主叫用户线标识表示语 0:未限制提供主叫用户线标识 1:限制提供主叫用户线标识
比特 D:主叫用户线标识不全表示语 0:未表示不全 1:主叫用户线标识不全 --主叫地址信号的数量 地址信号的数量字段为四个比特,用于表示主叫用户线标识字段中地址信号的数量,当取值为0000时表示主叫用户线标识不可用,取值为0001至1111时表示地址信号的数量。 --主叫用户线标识 主叫用户线标识字段与地址信号字段定义相同,它包含主叫用户的地址信号。 3)原被叫地址 在某些业务中,可利用原被叫地址字段传送原被叫用户的号码。原被叫地址的基本格式如下图所示:
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TUP信令消息 原被叫地址字段的编码如下: --地址表示语 比特 BA:地址性质表示语 00:表示原被叫地址字段中包含有市内用户号码
01:国内备用 10:表示原被叫地址字段中包含有国内有效号码 11:表示原被叫地址字段中包含有国际号码 比特 DC:备用 --地址信号的数量 地址信号的数量字段为四个比特,用于表示原被叫地址字段中地址信号的数量,当取值为0000时表示原被叫地址不可用,取值为0001至1111时表示原被叫地址信号的数量。 --原被叫地址信号 略 地址表示语 地址信号的数量 原被叫地址 DCBA N*
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TUP信令消息 带一个或多个后续地址信号的初始地址消息(SAO/SAM) 格式如下:
在初始的地址消息中可能包含了全部的地址信息,也可能只包括部分的地址信息,这取决于交换局间采用的发码方式。一般而言,在交换局之间有两种发码方式可供选择: 1、重叠发码方式(overlap):初始地址消息中可只包括部分的地址数字,剩余的地址数字(信号)可由后续地址消息发送。它可采用带有一个地址信号的后续地址消息(SAO),也可以采用包括多个地址信号的后续地址消息(SAM)。 2、成组发码方式(enbloc):初始地址消息中必须包括全部的地址数字。 标记 H0 H1 填充码 地址信号数量 地址信号 0001 0011 0000 0100 SAO 格式 N* SAM 格式
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TUP信令消息 IAM/IAI中的被叫地址位数=用于选定路由所需的位数 SAM中的被叫地址位数=最小位数—IAM/IAI中的被叫地址位数
在采用重叠发码方式时,IAM/IAI信号、SAM/SAO信号内所包含的被叫地址信息应足如下要求: IAM/IAI中的被叫地址位数=用于选定路由所需的位数 SAM中的被叫地址位数=最小位数—IAM/IAI中的被叫地址位数 (如果SAM中的位数为“1”,该SAM即为SAO) 余下的被叫地址由SAO一位一位发送。 在国内电话网中,用户号码的位长可能并存几种,例如:七位、八位等。在某些类型的呼叫中,收端局要求识别主叫用户的号码,为了明确表示主叫用户的号码,在市-市、市-长和市-国际局之间传送主叫用户类别和主叫用户号码后需送脉冲终了信号(ST)。在被叫用户地址数字的最末一位不发脉冲终了信号(ST)。脉冲终了信号(ST)在主叫用户线标识字段中占四个比特,其编码为“1111”。
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TUP信令消息 被叫用户状态及地址全信号 来话交换局根据被叫用户的状态决定发送地址全信号还是用户状态信号。
当被叫用户忙时,一般回送用户市忙(SLB)或用户长忙(STB)信号,决定被叫用户长忙和市忙的原则如下表所示: 当用户空闲时回送地址全信号,在某些网络环境中,如果后面的网络不能提供电气的被叫用户状态信号,最后一个No.7 信令系统的交换局应发送后向地址全信号(ACM),在需要进行导通检验时,地址全信号需在收到导通检验成功信号(COT)后方能送出。一般来说交换系统通过判断以下因素来决定发送后向地址全信号: 新呼叫 已建呼叫 被叫为普通用户 被叫为优先用户 市话呼叫 长途呼叫 SLB STB 长途全自动 长途半自动
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TUP信令消息 地址全信号 1)消息表示语,有8比特,各比特分别表示: 比特 BA:地址全类型表示语
1)在某些类型的呼叫中GRQ和GSM信号传送结束后发送后向地址全信号。这里提到的GRQ和GSM为后向建立消息和一般前向建立信号消息,在某些类型的呼叫中用以请求主叫用户信息等,例如在恶意追查时需用这些信号请求主叫用户信息。 2)收到国内编号计划中号长最大位后发送后向地址全信号。 3)如果后面的网络采用重叠发码工作方式,并且号长分析不可能实现,在决定了出局路由后,收到每位最新的数字将转发。如果应答信号在发送后向地址全信号前收到应立即发送后向地址全信号,收到的应答信号必须保存至发送完后向地址全信号为止。 地址全信号 地址全消息的基本格式如下图所示: 1)消息表示语,有8比特,各比特分别表示: 比特 BA:地址全类型表示语 00 地址全信号 地址全信号、计费 10 地址全信号、免费 地址全信号、投币式用户 标记 H0 H1 消息表示语 0100 0001 HGFEDCBA ACM 格式
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TUP信令消息 0 未表示 1 用户闲 比特 D:来话回声抑制器表示语,用于指示此次接续是否已包括了来话半回声抑制器。
比特 C:用户闲表示语 0 未表示 用户闲 比特 D:来话回声抑制器表示语,用于指示此次接续是否已包括了来话半回声抑制器。 0 表示未包括来话半回声抑制器 表示包括了来话半回声抑制器 比特 E:呼叫转移表示语,用于指示此次接续是否要转移。 0 呼叫不转移 呼叫转移 注:该比特暂不使用,编码为0。 比特 F:信号通道表示语,用于指示此次接续是否全部采用No.7信令方式的通道。 0 表示任何通道 表示全部是No.7信令方式的通道 比特 G-H:备用 2)根据被叫用户的状态及类型,地址全消息信号中可进一步划分出以下六种信号: --地址全、计费(ADC) 地址全、免费(ADN) --地址全、投币式(ADX) 地址全、空闲、计费(AFC) --地址全、空闲、免费(AFN) 地址全、空闲、投币式(AFX)
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TUP信令消息 应答信号 呼叫结束过程 1、主叫用户先挂机,发端局发送前向拆线信号(CLF)。
应答信号是终端局向发端局发送的表明被叫用户摘机应答的后向信号,根据计费的情况不同,应答信号可分为:应答信号、计费(ANC)和应答信号、免费(ANN)两种情况。执行计费的交换局收到应答信号后应依下表所列原则决定是否开始执行计费程序。 呼叫结束过程 正常的呼叫结束一般有两种情况: 1、主叫用户先挂机,发端局发送前向拆线信号(CLF)。 2、被叫用户先挂机,终端局将发送后向挂机信号(CBK)。 当采用主叫控制复原方式时,后向挂机信号(CBK)不切断话路,发端局收到后向挂机信号(CBK)后,如果在一定时限内主叫未挂机,发端局将发送前向拆线信号(CLF)。 前向拆线信号(CLF)是最优先执行的信号,所有交换局在呼叫进行的任一时刻,如收到拆线信号都必须释放电路并发出释放监护信号,以对前向拆线信号作出响应。 ACM指示计费 ANN ANC 主叫免费 免费 主叫计费 计费
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TUP信令消息 电话电路的导通检验 由于No.7信令系统中信令的传送与话音的传送不使用同一通路,所以交换系统需配有相应设备,在必要时对话音通路进行导通检验。 一般而言,当传输系统具有某些固有的故障指示性能,能在出故障时给交换系统以指示时不需要导通检验。 1、在交换局间的PCM一次群中,中途上下一些电路或电路组及通过一次群结构中传送的某些告警指示比特,在经过中间传输设备因不透明而丢失时,对全数字电路的每次呼叫也要进行导通检验。 2、交换局的传输包含有时分多路通信卫星系统(TDMA)、数字电路倍增系统和数字接入与交换系统。 3、对于没有导频监视的模拟电路和模拟与数字混合电路,每次呼叫都要进行导通检验。 4、对于测试呼叫每次也要进行导通测试。 导通检验是通过在话路上接入导通测试设备(CCT)完成的,典型的如下图所示: GOT (BWT) ICT L P T f F f=2000+/-20Hz IAM(CIC=X) COT
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TUP信令消息 电话电路的导通检验 (1)发端局的CCT发出一单频信号f,其频率为2000±20Hz。
(2)收端局通过环回中继(LPT)将所收到的单频信号返送回发送端(F)。 (3)发端局的CCT将收到的F与发送出的f进行比较,如果F=f,则认为导通检验成功,向对端局发送导通检验成功信号(COT)。 (4)如果F与f不一致,则认为导通检验失败。这时,发端局将选下一条电路重试呼叫,并向对端局发送导通故障信号(CCF),如右图所示 。 对于导通检验失败的电路,发端局需在1~10S内重复一次导通检验,若成功则发前向拆线信号(CLF)将电路示闲;如果仍未成功,则交换系统应给故障信息通知维护人员,而后以1~3分钟的时间间隔重复检验,直到导通检验成功后才停止重复检验,如右图所示。 CCR T9: 1-10s IAM(CIC=X) CCF × IAM(CIC=Y) T10:1-3m 打印故障信息 COT
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典型的TUP信令接续过程 普通市话呼叫 长途全自动呼叫 分局 长话局 回铃音 ACM(AFC/ADC) IAM 通 话 ANC CBK
普通市话呼叫 长途全自动呼叫 分局 长话局 回铃音 ACM(AFC/ADC) IAM 通 话 ANC CBK RLG CLF 被叫先挂机 主叫先挂机 长途呼叫信令流程 SAM(SAO) ••• ••• 分局 分局 /汇接局 回铃音 ACM(AFC) IAM 通 话 ANC CBK RLG CLF 被叫先挂机 主叫先挂机 普通市话呼叫信令流程
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典型的TUP信令接续过程 追查恶意呼叫 分局 汇接局 分局 IAM GRQ GSM ACM 回铃音 ANC 通 话 主叫 CLF 先挂机
通 话 RLG CLF 追查恶意呼叫信令流程 分局 汇接局 分局 GRQ GSM ACM ANC 被叫用户拨3以上数字或按R键,打印输出主叫、被叫用户号码日期和时间 主叫 先挂机
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TUP信令的同抢问题 所谓双向电路的双向同抢是指,发出初始地址消息的同时又收到一个初始地址消息,并且两个初始地址消息对应于同一条电路。发生这种现象的原因是No.7信令方式具有双向工作能力,当采用双向中继时,有可能两个交换局几乎同时试图占用同一电路。 产生同抢的主要因素取决于所谓无防卫时间,无防卫时间由以下三种因素决定: 1、信令数据链路传播时间可能较长。 2、由于重发引起的迟延的显著增加。 3、准直联方式可能在信令转接点增加消息处理时间。 防范措施: 1、每个终端交换局的双向电路采用相反顺序的选择法。 即一个局从大到小选择电路,另一个局从小到大选择电路。 2、将双向电路分组(如偶数一组,奇数一组),每个终端交换局分别主控其 中一组电路(信令点编码大的主控偶数组,信令点编码小的主控奇数组 )。 每个终端交换局可优先接入它所主控的电路组,并选择该组中已释放时间最长的电路(先进----先出);当所主控的电路全忙时,可以无优先权地接入不是它主控的电路,并选择最新释放的电路(后进----先出)。
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No.7 信令系统的层次结构及与OSI的对应关系
结构: MTP第一级 HLR VLR MTP第三级 MTP第二级 SCCP TCAP INAP HLR:本地位置寄存器具 INAP:智能网应用部分 ISUP:ISDN用户部分 MAP:移动通信应用部分 MTP:消息传递部分 OMAP:操作维护应用部分SCCP:信令连接控制部分TCAP:事务处理能力应用部分TUP:电话用户部分 具 VLR:访问位置记存器 OSI ISP OMAP MAP ISUP TUP DUP TC MTP 第1层 第2层 第3层 第4--6层 第7层 No.7 信令系统的层次结构及与OSI的对应关系 No.7信令系统由消息传递部分(MTP)和多个不同的用户部分(UP)组成。消息传递部分(MTP)的主要功能是作为一个消息传递系统,为用户部分提供信令消息的可靠传递,分为数据链路功能(第一功能级),信令链路功能(第二功能级)和信令网功能(第三功能级) 。用户部分(UP)主要包括电话用户部分(TUP)、数据用户部分(DUP)和其它用户部分(ISDN-UP)等。
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小结:信号单元格式 格式: MSU信号单元格式 F BSN BIB FSN FIB LI SIO SIF CK SF
N, N(大于2) MSU信号单元格式 或 LSSU信号单元格式 FISU信号单元格式
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小结: TUP信令消息 TUP信号单元的格式 CIC:话路编码。
H1 信息内容 路由标记 H0 F BSN BIB FSN FIB LI SIO SIF CK CIC:话路编码。 TUP 属于No.7信令系统的第四级功能。消息以信号单元的形式在信令链路上传送。 在TUP中,只有信号消息字段(SIF)与电话用户部分的各类信号有关,它是一个可变长度的、由整数个八位位组构成的信号消息字段,主要包括有电话标记、标题码和信令消息。 N, N(大于2) 8N CIC DPC OPC
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小结:典型的TUP信令接续过程 普通市话呼叫 长途全自动呼叫 分局 长话局 回铃音 ACM(AFC/ADC) IAM 通 话 ANC CBK
普通市话呼叫 长途全自动呼叫 分局 长话局 回铃音 ACM(AFC/ADC) IAM 通 话 ANC CBK RLG CLF 被叫先挂机 主叫先挂机 长途呼叫信令流程 SAM(SAO) ••• ••• 分局 分局 /汇接局 回铃音 ACM(AFC) IAM 通 话 ANC CBK RLG CLF 被叫先挂机 主叫先挂机 普通市话呼叫信令流程
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小结:典型的TUP信令接续过程 追查恶意呼叫 分局 汇接局 分局 IAM GRQ GSM ACM 回铃音 ANC 通 话 主叫 CLF
通 话 RLG CLF 追查恶意呼叫信令流程 分局 汇接局 分局 GRQ GSM ACM ANC 被叫用户拨3以上数字或按R键,打印输出主叫、被叫用户号码日期和时间 主叫 先挂机
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附:No.7信令方式技术规范目录一览表 No.7信令方式技术规范目录一览表 中国规范 国际建议 Q.700 No.7 信令简述
消息传递 部 分(MTP) 中国国内电话网No.7信号方式技术规范 GF Q.700 No.7 信令简述 Q.701 一般特性 Q.702 信号数据链路(MTP第1级) Q.703 信号数据链路(MTP第2级) Q.704 信号网功能(MTP第3级) Q.705 No.7 信令网结构 Q.706 MTP性能 Q.707 测试与维护 Q.709 No.7 信令网监视与测量 Q.721 TUP功能说明 Q.722 消息和信号一般功能 Q.723 格式和编码 Q.724 信令过程 Q.725 电话应用的信令关系 信令连接控制部分(SCCP) 国内No.7信令方式技术规范信令连接控制部分(SCCP) GF Q.711 SCCP的一般说明 Q.712 协议元素集 Q.713格式和编码 Q.714 SCCP程序说明 Q.716 SCCP特性
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附:No.7信令方式技术规范目录一览表 No.7信令方式技术规范目录一览表 中国规范 国际建议 事务处理能力部分(TC)
GF Q.771 事务处理能力的功能描述 Q.772 信息要素定义 Q.773格式和编码 Q.774 事务处理能力过程 Q.775 应用事务处理能力的准则 测试和验收方法 中国国内电话网No.7信号方式测试规范和验收方法(暂行规定) Q.780 一般描述 Q.781 MTP每二级测试 Q.782 MTP每三级测试 Q.783 电话用户部分测试 SCCP测试方法 国内No.7信令方式技术规范SCCP测试方法(待定) Q.786 SCCP测试技 ISDN用户部分(ISUP) 国内No.7信令技术规范综合业务数字网用户部分(待定) Q.761 ISDN用户部分的功能描述 Q.762 一般特性 Q.763 格式和编码 Q.764 信令过程 Q.766 ISDN应用的性能指标 Q Q.737 补充业务 Q.698 ISUP与TUP的配合 Q.769 ISUP与DSSI的配合
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附:No.7信令方式技术规范目录一览表 No.7信令方式技术规范目录一览表 参考资料:
3、《七号共路信令系统 》 糜正琨 陈锡生 编著 中国规范 国际建议 ISUP测试规范 国内No.7信令方式 --ISUP信令测试规范(待定) Q.784 ISUP基本呼叫测试规范 Q.785 ISUP补充业务协议测试规范 运行维护管理部分(OMAP) 中国国内电话网No.7信令方式运行、维护和管理部分(OMAP)的技术规范测法(待定) Q.750 No.7信令方式管理的概述 Q.751 No.7信令方式管理的对象 Q.752 No.7信令方式的监视和测量 Q.753 No.7信令方式的管理功能MRVT,SRVT和CVT以及OMASE用户的定义 Q.754 运行、维护和管理部分(OMAP)No.7信令方式管理ASE定义Q.755 No.7信令方式规程测试
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