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文档简介
1、1三、程控数字交换与电话通信网三、程控数字交换与电话通信网23 3.2 .2 程控数字交换机的系统结构程控数字交换机的系统结构数字程控交换机基本结构交交换换网网络络用户用户接口接口用户用户接口接口中继中继接口接口中继中继接口接口控制系统控制系统.用用户户线线中中继继线线话路子系统话路子系统控制子系统控制子系统数字程控电话交换系统话路子系统控制子系统接口设备交换网络CPU与存储器远端接口外部设备模拟/数字用户电路数字/模拟中继器信令设备MFC接收和发送器DTMF接收器信号音发生器用户集中级基本结构n控制子系统:控制交换机的所有动作n中央级(选组级)控制系统:包括CPU、存储器、OAM、外设及远端
2、接口,负责系统资源分配、中央交换网络的控制、呼叫处理、信令处理、控制用户级CPU即完成系统OAM功能。n用户级控制系统:用户级CPU,负责对用户模块内的所有用户线路进行监视扫描,控制用户级交换网络,完成话路集中,并对相应资源进行分配。n话路子系统n交换网络:完成交换功能TSTn中央级(选组级)交换网络n用户级交换网络n接口设备:程控交换机与外围环境的接口,完成外部信号与交换机内部信号的转换。n用户电路n中继电路n信令收发设备:信号发生器、DTMF接收器、MFC收发器、公共信道信令终端设备63.43.4、交换网络(话路建立)、交换网络(话路建立)3.4.2 话路建立用户电路用户电路用户电路用户电
3、路用户处理机用户处理机用户模块用户模块1用户电路用户电路用户电路用户电路用户处理机用户处理机用户模块用户模块4TTSTT选组级选组级ATS8ATS16AITS20BITS52BTS16BTS8BTS10BITS52AITS20ATS10BTS5中央处理机中央处理机ATS5255102550010761076303076ABPCM 2 Mbit/s83.5 3.5 程控交换机的控制系统程控交换机的控制系统3.5.1 程控交换机对控制系统的要求n呼叫处理能力呼叫处理能力n是指在满足服务质量的前提下,处理机处理呼叫的能是指在满足服务质量的前提下,处理机处理呼叫的能力。力。n通常用最大忙时呼叫次数通常
4、用最大忙时呼叫次数(BHCA)来表示交换机的呼来表示交换机的呼叫处理能力,即在单位时间内控制系统能够处理的呼叫处理能力,即在单位时间内控制系统能够处理的呼叫次数。叫次数。n处理机的系统开销组成为处理机的系统开销组成为系统开销系统开销 固有开销固有开销 非固有开销非固有开销t = a + bNnt:系统开销;:系统开销;a:固有开销;:固有开销;b:处理一次呼叫的非固有开销:处理一次呼叫的非固有开销nN:单位时间内所处理的呼叫总次数,即:单位时间内所处理的呼叫总次数,即BHCA。N = ( t - a ) / b程控交换机对控制系统的要求n高可靠性n按我国标准,系统中断的指标是20年内系统中断时
5、间不得超过1h。n系统中断是指由于硬件、软件操作系统故障以及局数据、程序差错而使系统不能处理任何呼叫且时间大于30s。n为提高可靠性,在控制方式上多采用多机分散和冗余配置,注重处理机间通信的可靠性和运行软件的可靠性,并增强控制系统的故障防卫和自愈能力。3.5.2 控制系统的构成方式n根据控制系统工作原理分为:n集中控制n分散控制集中控制n集中控制是指处理机可以集中控制是指处理机可以对交换系统内的所有功能对交换系统内的所有功能及资源实施统一控制。及资源实施统一控制。n早期程控交换机功能简单、早期程控交换机功能简单、容量较小,控制系统通常容量较小,控制系统通常采用集中控制方式。采用集中控制方式。n
6、特点:特点:n处理机直接控制所有功能的完成和资源的使用,控处理机直接控制所有功能的完成和资源的使用,控制关系简单,处理机间通信接口简单。制关系简单,处理机间通信接口简单。n每台处理机上运行的应用软件包含了对交换机所有每台处理机上运行的应用软件包含了对交换机所有功能的处理,因而单个处理机上的应用软件复杂、功能的处理,因而单个处理机上的应用软件复杂、庞大。庞大。n处理机集中完成所有功能,一旦处理机系统出现故处理机集中完成所有功能,一旦处理机系统出现故障,整个控制系统失效,因而可靠性较差。障,整个控制系统失效,因而可靠性较差。分散控制n分散控制:是指交换机所有功能的完成和资源使用的控制有多个处理机分
7、担完成的。n现代程控交换机功能复杂,容量较大,可靠性要求高,其控制系统一般采用分散控制方式。n分类:n全分散控制n分级分散控制动画演示全分散控制n工作机制:多个处理机之间独立工作,分别完成不同的功能和对不同的资源实施控制,这些处理机之间不分等级,不存在控制与被控制关系,各处理机有自主能力。n特点:n各处理机处于同一级别;n各处理机只完成部分功能,需要各处理机协调配合,因此通信接口较复杂;n各处理机上运行的应用软件只完成该处理机所负担的功能,因此各处理机上运行的软件相对简单;n功能分散在不同处理机上完成,单个处理机出现故障,不会导致整个控制系统失效,可靠性高;n系统具有较好的扩充能力分级分散控制
8、n工作机制:控制系统由多个处理机构成,各处理机分别完成不同的功能并对不同的资源实施控制,处理机之间是分等级的,协同完成整个系统的功能。n特点:n处理机之间是分等级的,高级别的处理机控制低级别的;n处理机之间通信接口较集中,控制方式复杂,但比全分散方式要简单;n各处理机上应用软件的复杂度介于集中控制和全分散控制方式之间;n控制系统的可靠性比集中控制方式高,但低于全分散控制方式。3.5.3 多处理的工作方式n功能分担方式n话务分担方式n冗余方式双机冗余配置n配置两套处理机系统:一个为主用,一个为备用。n分类:n同步方式n互助方式n主/备方式同步方式n主、备用机同步工作。即主备用机同时执行一条指令,
9、并对处理结果进行比较。n可及时发现故障,但对每条指令进行结果比较,降低了处理机的处理能力,程序执行的效率低,并对软件故障不敏感。动画演示互助方式n主备用机之间负荷均分。当一台处理机出现故障时,另一台承担全部工作。n要求每台处理机的处理能力较高,对软件故障的防卫能力强。通信较频繁,要避免资源同抢,因而软件设计复杂。动画演示主备方式n主用机在线运行,备用机处主用机在线运行,备用机处于待机状态,也称作备用状于待机状态,也称作备用状态。态。n备用状态分为:备用状态分为:n冷备用冷备用n热备用热备用n一般程控交换机都采用热备一般程控交换机都采用热备用模式用模式n采用热备用方式时,主备机采用热备用方式时,
10、主备机之间通信频繁,一般采用公之间通信频繁,一般采用公用存储器用存储器n软件设计比较复杂,可靠性软件设计比较复杂,可靠性要求高。要求高。动画演示213.6 3.6 程控交换软件技术程控交换软件技术3.6.1 程控交换软件系统概述 交换软件的特点程控交换机的运行软件= 操作系统+应用软件运行软件的基本任务就是控制交换机的运行,也就是完成呼叫处理。程控交换机的特点是业务量大,实时性和可靠性要求高,因此对运行软件也要求有较高的实时效率,能处理大量的呼叫,而且必须保证通信业务的不间断性。即运行软件的特点为:实时性、多任务并发执行、高可靠性程控交换机操作系统的特点: 实时性: 对一组“激励”(输入)在满
11、足一定的时间要求的条件下系统应产生相应的“响应”(输出),这就是实时操作。多任务与并发性: 多任务的并发性引起任务间的同步、互斥、通信以及资源共享。任务调度 程控交换机的操作系统对任务调度一般采用基于优先级的抢占式调度算法。在处理同级别任务时采用先来先服务或轮转调度的算法。 程控交换系统中任务按紧急性和实时性的要求不同可分为:故障级:负责故障识别和紧急处理等功能,具有最高优先级。周期级:由时钟中断按周期性启动的任务。基本级:由队列启动的、实时性要求较低的任务。呼叫处理软件n完成呼叫连接的建立和释放以及业务流程的控制,完成呼叫连接的建立和释放以及业务流程的控制,它是整个呼叫过程的控制软件。它是整
12、个呼叫过程的控制软件。n功能:功能:n用户线和中继线上各种输入信号的检测和识别用户线和中继线上各种输入信号的检测和识别n呼叫相关资源的管理呼叫相关资源的管理n对用户数据、呼叫状态和号码等进行分析对用户数据、呼叫状态和号码等进行分析n路由选择路由选择n控制呼叫状态迁移控制呼叫状态迁移n控制计时、送音和交换网络的连接控制计时、送音和交换网络的连接n信令协议的处理信令协议的处理3.6.2 呼叫处理的基本原理呼叫处理过程:1)主叫用户摘机呼叫2)送拨号音,准备收号3)收号4)号码分析5)接至被叫用户6)向被叫用户振铃7)被叫应答和通话8)主叫先挂机,通话结束9)被叫先挂机,通话结束1、呼叫处理的特点n
13、呼叫处理过程可分为若干个阶段,每个阶段可以用一个呼叫处理过程可分为若干个阶段,每个阶段可以用一个稳定的状态来表示;稳定的状态来表示;n呼叫处理的过程就是在一个稳定状态下,处理机监视、呼叫处理的过程就是在一个稳定状态下,处理机监视、识别输入信号,进行分析处理,执行任务并输出命令,识别输入信号,进行分析处理,执行任务并输出命令,然后跃迁到下一个稳定状态的循环过程;然后跃迁到下一个稳定状态的循环过程;n两个稳定的状态之间要执行各种处理;两个稳定的状态之间要执行各种处理;n在一个稳定状态下,若没有输入信号,状态不会迁移;在一个稳定状态下,若没有输入信号,状态不会迁移;n相同的输入信号在不同的状态下会有
14、不同的处理,并迁相同的输入信号在不同的状态下会有不同的处理,并迁移到不同的状态;移到不同的状态;n在同一状态下,对不同输入信号的处理是不同的;在同一状态下,对不同输入信号的处理是不同的;n在同一状态下,输入相同信号,也可能因不同情况而得在同一状态下,输入相同信号,也可能因不同情况而得到不同结果。到不同结果。呼叫处理的过程n输入处理输入处理输入信号主要有摘挂机信号、所拨号码和超时信号,这输入信号主要有摘挂机信号、所拨号码和超时信号,这些信号也称作事件,输入处理就是指识别和接收这些些信号也称作事件,输入处理就是指识别和接收这些输入信号的过程。输入信号的过程。n分析处理分析处理对输入处理的结果、当前
15、状态以及各种数据进行分析,对输入处理的结果、当前状态以及各种数据进行分析,决定下一步执行什么任务的过程。决定下一步执行什么任务的过程。n任务执行和输出处理任务执行和输出处理任务处理是指在迁移到下一个稳定状态之前,根据分析任务处理是指在迁移到下一个稳定状态之前,根据分析处理的结果,完成相关任务的过程。处理的结果,完成相关任务的过程。在任务执行过程中,要输出一些信令、消息或动作命令,在任务执行过程中,要输出一些信令、消息或动作命令,将完成信息的发送和相关动作的过程叫做输出处理。将完成信息的发送和相关动作的过程叫做输出处理。293.7 电话通信网 3.7.1 电话通信网概述 通信网的分类: 1)根据
16、对信息的不同处理方法进行分类: 电路交换方式:PSTN、ISDN 存储转发方式:分组交换网、帧中继网 信元交换方式:ATM 2)根据不同的业务进行分类: 电话网、电报网、数据网、ISDN 3)根据不同的传输媒介进行分类: 有线网:传输媒介为电缆、光缆、明线 无线网:GSM、无线寻呼、卫星通信 4)根据不同的使用场合进行分类: 公用网、专用网 5)根据不同的传输信号进行分类: 数字网、模拟网电话通信网概述我国电话网的结构我国电话网采用等级结构,分为5级(C1、C2、C3、C4、C5),它是由本地网和长途网构成的。交换功能主要分:终端话务功能、转接话务功能C4:长途终端局,是连接本地端局的长途交换
17、中心。C3、C2、C1:长途转接局,疏通所辖区域内的转接话务。C1C2C3C4C5长途网本地网我国电话网的结构3.7.2 本地电话网 是指在同一个长途编号区范围内,由若干端局和汇接局、局间中继线、长市中继线、用户线以及话机组成的电话网络。 本地电话网的结构: 一级:端局间为网状结构 二级、三级:将电话网分区,并采用汇接制。 我国本地电话网为二级。 汇接方式: 去话汇接、来话汇接、来去话汇接、集中汇接、主辅汇接 3.7.3 国内长途电话网路由的含义路由:是在两个交换局之间建立一个呼叫连接或传送消 息的途径。它可以由一个电路群组成,也可以由 多个电路群经交换局串接而成。路由的特点:一条路由是由一个
18、全利用度的电路群组成 的。路由分类:按呼损分:高效路由,低呼损路由。按路由选择分:直达路由、迂回路由、多级迂回路由、 最终路由按连接两个交换中心在网中的地位分: 基干路由、跨区路由、跨级路由国内长途电话网路由选择的基本原则路由选择的基本原则n路由选择应保证通信质量,首选串接电路路由选择应保证通信质量,首选串接电路群段数少的路由,所选路由最大串接电路群段数少的路由,所选路由最大串接电路群段数不超过群段数不超过7段;段;n路由选择应有规律性,避免死循环的发生;路由选择应有规律性,避免死循环的发生;n能在低等级交换中心疏通的话务尽量不在能在低等级交换中心疏通的话务尽量不在高等级交换中心疏通;高等级交
19、换中心疏通;n路由选择不应使网络和交换设备的设计过路由选择不应使网络和交换设备的设计过于复杂。于复杂。静态路由选择静态路由选择n静态路由选择也叫固定路由选择,即事先静态路由选择也叫固定路由选择,即事先设定好各种路由和选路顺序,选路方式固设定好各种路由和选路顺序,选路方式固定不变。定不变。n路由原则:路由原则:n先选高效直达路由先选高效直达路由n当高效直达路由忙时,选迂回路由。选择顺序当高效直达路由忙时,选迂回路由。选择顺序是是“自远而近自远而近”,即先在被叫端,即先在被叫端“自下而上自下而上”选择,然后在主叫端选择,然后在主叫端“自上而下自上而下”选择。选择。n最后选择最终路由。最后选择最终路
20、由。动态路由选择动态路由选择n动态路由选择是指选择路由的方式不是固定的,是随网动态路由选择是指选择路由的方式不是固定的,是随网上话务状况和其他因素而变化的。上话务状况和其他因素而变化的。n动态自适应路由:动态自适应路由:n设置路由处理机对路由进行集中控制和管理的;设置路由处理机对路由进行集中控制和管理的;n路由处理机不断地相各交换局查询路由数据,以便了解全网路由路由处理机不断地相各交换局查询路由数据,以便了解全网路由状况;状况;n各交换节点向路由处理机提供中继线数、空闲出中继线数等数据;各交换节点向路由处理机提供中继线数、空闲出中继线数等数据;n路由处理机根据各处理机提供的数据确定每条路由上的
21、空闲中继路由处理机根据各处理机提供的数据确定每条路由上的空闲中继线数,再根据路由上的空闲中继线数,计算出由这些链路组成的线数,再根据路由上的空闲中继线数,计算出由这些链路组成的路由上的空闲中继线数;路由上的空闲中继线数;n根据计算结果,路由处理机向每个主叫交换局建议一个可能的迂根据计算结果,路由处理机向每个主叫交换局建议一个可能的迂回路由;回路由;n各交换局更新路由表。各交换局更新路由表。40四、信令系统四、信令系统414.1 信令的基本概念信令的基本概念4.1.1 信令信令4.1.2 信令的分类信令的分类4.1.3 信令的方式信令的方式424.1.1 信令信令 信令信令: 信令是各交换局在完
22、成呼叫接续中使用的一种通信语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。言,它是控制交换机产生动作的命令。 信令方式信令方式: 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。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。方式及控制方式。 信令系统信令系统: 是指为完成特定的信令方式所使用的通信设备的全体。是指为完成特定的信令方式所使用的通信设备的全体。43发端交换机发端交换机终端交换机终端交换机中继线中继线摘机摘机拨号音拨号音拨号拨号占用占用回
23、铃音回铃音被叫号码被叫号码振铃振铃被叫应答被叫应答摘机摘机忙音忙音挂机挂机被叫挂机被叫挂机挂机挂机释放释放释放证实释放证实通话通话电话呼叫的基本信令流程电话呼叫的基本信令流程居间信令居间信令用户线信令用户线信令用户线信令用户线信令44按信令的功能分:按信令的功能分: 监视信令:具有监视功能,用来监视主被叫的摘、挂监视信令:具有监视功能,用来监视主被叫的摘、挂机状态及设备忙闲。机状态及设备忙闲。 路由信令:具有选择接续方向、确定通信路由的功能,路由信令:具有选择接续方向、确定通信路由的功能,指主叫所拨的被叫号码,用来选择路由。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
24、网的管理和维护。管理信令:具有操作功能,用于电话网的管理和维护。4.1.2 信令的分类信令的分类45按信令的工作区域分: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信令和选路信令,交换机向用户发送的铃流和各种音信号。流和各种音信号。 局间信令:是交换机和交换机之间的信令,在局间中局间信令: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。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
25、继线信令多而复杂用户线信令少而简单,中继线信令多而复杂。信令的分类信令的分类46信令分类信令分类-根据工作区域划分根据工作区域划分n用户信令用户信令:是用户和交换机之间的信令,在用:是用户和交换机之间的信令,在用户线上传送。户线上传送。n状态信令状态信令:反映用户线忙闲状态的信令,即用户线:反映用户线忙闲状态的信令,即用户线的监视信令,如用户线上的摘、挂机信令。的监视信令,如用户线上的摘、挂机信令。n地址信令地址信令:就是通信的目的地址,用于选择路由,:就是通信的目的地址,用于选择路由,接续被叫,即用户线的路由信令,如用户所拨的被接续被叫,即用户线的路由信令,如用户所拨的被叫号码。叫号码。n直
26、流脉冲直流脉冲n双音多频双音多频n音信令音信令:是业务节点通过用户线向通信终端发送的:是业务节点通过用户线向通信终端发送的各种音信号和铃流,以提示或通知终端采取相应的各种音信号和铃流,以提示或通知终端采取相应的动作。动作。n局间信令局间信令:是局间中继线上传送的信令,主要:是局间中继线上传送的信令,主要有与呼叫相关的监视信令、路由信令和呼叫无有与呼叫相关的监视信令、路由信令和呼叫无关的管理信令,用来控制呼叫接续和拆线。关的管理信令,用来控制呼叫接续和拆线。47信令分类信令分类-根据信令信道划分根据信令信道划分n随路信令:是信令和用户信息在同一通路上传送的信令。n公共信道信令:公共信道信令的信令
27、通路和用户信息通路是分离的,信令是在专用的信令通道上传送的。48随路信令n随路信令的传送通路与用户信息的传送通路具有相关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公用通路传送信令和相关性,这种相关性不仅体现在公用通路传送信令和相关信息,还表现在信令通道与用户信息通道之间存在着信息,还表现在信令通道与用户信息通道之间存在着某种意义对应关系。某种意义对应关系。n中国中国1号信令是随机信令:号信令是随机信令:n线路信令:是路由信令,用于传递被叫号码、主叫号码、主叫用线路信令:是路由信令,用于传递被叫号码、主叫号码、主叫用户类型等信息,它是在此次通话所占用的话路中传送的。户
28、类型等信息,它是在此次通话所占用的话路中传送的。n多频互控信令:是监视信令,用于传递中继电路空闲、占用、被多频互控信令:是监视信令,用于传递中继电路空闲、占用、被叫应答、主被叫摘挂机等操作。它是在居间叫应答、主被叫摘挂机等操作。它是在居间PCM中继系统的中继系统的TS16中传送,该信令不在话路中传送,但信令传送通道与话路中传送,该信令不在话路中传送,但信令传送通道与话路通道之间存在时间位置上的一一对应关系。通道之间存在时间位置上的一一对应关系。n随路信号特征:随路信号特征:n共路性共路性n相关性相关性n缺点:传送速度慢,信令容量小,传递与呼叫无关的缺点:传送速度慢,信令容量小,传递与呼叫无关的
29、信令能力有限,不便于信令功能扩展,支持通信网新信令能力有限,不便于信令功能扩展,支持通信网新业务能力差。业务能力差。49公共信道信令n公共信道信令的信令通道与用户信息通公共信道信令的信令通道与用户信息通道之间不具有时间位置的关联性,彼此道之间不具有时间位置的关联性,彼此相互独立。相互独立。n公共信道信令的特征公共信道信令的特征n分离性分离性n独立性独立性nNO.7信令为公共信道信令信令为公共信道信令n特点:传送速度快、信令容量大,可传特点:传送速度快、信令容量大,可传递大量与呼叫无关的信令,便于信令功递大量与呼叫无关的信令,便于信令功能扩展和开放新业务,适应现代通信网能扩展和开放新业务,适应现
30、代通信网发展。发展。504.1.3 信令方式n信令是通信网中规范化的控制命令。信令是通信网中规范化的控制命令。n规范化就是在信令构成、信令交互时要遵规范化就是在信令构成、信令交互时要遵守一定的规约和规定,这些规约和规定就守一定的规约和规定,这些规约和规定就是信令方式。是信令方式。n信令方式组成:信令方式组成:n信令的信令的结构方式结构方式n信令在多段路由上的信令在多段路由上的传送方式传送方式n信令传送过程中的信令传送过程中的控制方式控制方式51结构形式n信令的结构方式就是信令所能传递信息的表现形信令的结构方式就是信令所能传递信息的表现形式。式。n分类:分类:n未编码信令:是按照脉冲的个数、脉冲
31、的频率、脉冲未编码信令:是按照脉冲的个数、脉冲的频率、脉冲的时间结构等表达不同的信息含义。的时间结构等表达不同的信息含义。n编码信令编码信令n模拟型多频制信令模拟型多频制信令n多频是指多频编码信号,即由多个频率组成的编码信号。多频是指多频编码信号,即由多个频率组成的编码信号。n示例:示例:DTMF信令和信令和MFC信令信令n数字型二进制信令数字型二进制信令n采用二进制进行编码的数字型信令主要有:中国一号信令的数采用二进制进行编码的数字型信令主要有:中国一号信令的数字型新路信令和字型新路信令和NO.7信令信令52随路信令在多段路由上的传送方式有随路信令在多段路由上的传送方式有3种:种: 端到端方
32、式端到端方式 逐段转发方式逐段转发方式 混合方式:混合方式:在优质电路上使用端到端方式,在劣质电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。路上使用逐段转发方式,即为混合方式。传送方式传送方式53控制方式n非互控方式非互控方式:发端不断地将要发送的脉冲信令连: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。续发向收端,而不管收端是否收到。n特点特点:设备简单,但可靠性差。:设备简单,但可靠性差。n半互控方式半互控方式:发端向收端每发一个信令后,必须: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,才能等接收到收端回送的接收良好的证实
33、信令,才能接着发下一个信令。也就是前向信令受控于后向接着发下一个信令。也就是前向信令受控于后向信令。信令。n全互控方式全互控方式:发端发前向信令不能自动中断,要: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。,才能停发证实信令。n特点特点:抗干扰能力强,可靠,但设备复杂,传送速度:抗干扰能力强,可靠,但设备复杂,传送速度慢。慢。544.2 NO.7信令系统554.2.1 概述n随路信令的局限性随路信令的局限性n信令传送速度慢
34、信令传送速度慢n信令容量有限信令容量有限n无法传送与呼叫无关的信令信息无法传送与呼叫无关的信令信息n面向应用条件设计的信令,使得不同网络或同一网络具有不同的面向应用条件设计的信令,使得不同网络或同一网络具有不同的信令系统,既不经济又不便于管理信令系统,既不经济又不便于管理n信令设备一般按话路配备,成本较高信令设备一般按话路配备,成本较高56n公共信道信令(公共信道信令(CCS)的出现的出现CCS:设置一条与话路分开的独立的高速数据链路,专:设置一条与话路分开的独立的高速数据链路,专门负责传送一群话路的信令。门负责传送一群话路的信令。No.6信令系统:信令系统:2.4kb/s,4kb/s或或56
35、kb/snNo.7信令系统:目前标准化和正在使用的公共信信令系统:目前标准化和正在使用的公共信 道系统。道系统。n优点:优点:n信令传送速度快信令传送速度快n具有提供大量信令的潜力具有提供大量信令的潜力n统一了信令系统统一了信令系统n信令设备经济合理信令设备经济合理nNo.7信令系统在国际上得到广泛的应用信令系统在国际上得到广泛的应用57No.7号信令系统特点号信令系统特点n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。交换网络交换网络处理机处理机信令信令终端终端交换网络交换网络处理机处理机信令信令终端终端信令链路信令链路
36、数据链路数据链路话路群话路群58No.7号信令系统特点号信令系统特点nNo.7信令是基于分组交换的信令是基于分组交换的,其分组是经数字编其分组是经数字编码的信令单元(码的信令单元(SU)。)。信令终端具有对信令终端具有对SU同步同步、定位和差错控制功能,以保证发送端发送的信、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。令消息被接收端可靠地接收。nSU中必须包含一个标记,以识别该信令单元传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。送的信令属于哪一个话路。n由于话路与信令通道分开,所以必须要对话路进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
37、。行单独的导通检验。n必须要设置备用设备,以保证可靠性。必须要设置备用设备,以保证可靠性。594.2.2 No.7信令系统结构信令系统结构n基本功能结构n消息传递部分(MTP)n用户部分(UP)公共公共传递传递控制控制用户消用户消息处理息处理用户消用户消息处理息处理链路控制链路控制信令数信令数据链路据链路链路控制链路控制公共公共传递传递控制控制消息传送部分消息传送部分60消息传递部分n功能:在信令网中提供可靠的信令消息传功能: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的情况下,具递,并在系统和信令网故障的情况下,具有为保证可靠的消息传送而做出响应并采有为保证可靠的消息传送而做出响应
38、并采取必要措施的能力。取必要措施的能力。n组成:组成:n信令数据链路功能信令数据链路功能MTP1n信令链路功能信令链路功能MTP2n信令网功能信令网功能MTP361用户部分n用户部分的主要功能是控制各种基本呼叫的建立和释放。n用户部分可以是电话用户部分、数据用户部分(DUP)和ISDN用户部分(ISUP)。用户级用户级信令网功能信令网功能信令链路控制级信令链路控制级信令数据链路级信令数据链路级信令点信令点A用户级用户级信令网功能信令网功能信令链路控制级信令链路控制级信令数据链路级信令数据链路级信令点信令点B第第4级级第第3级级第第2级级第第1级级624.2.3 信令单元格式nNo.7信令传送各
39、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。nNO.7信令有三种信令单元:n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。n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。n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。63 FBSNILICKF发送顺序BIBFSNFIB816n8,n0261717 8第2级第3级第2级标准头F:标志标志BSN:后向顺序号后向顺序号BIB:后向指示语比特后向指示语比特FS
40、N:前向顺序号前向顺序号FIB:前向指示语比特前向指示语比特LI:长度指示长度指示I:信息信息CK:检验码检验码信令单元格式信令单元格式64FFCKSIFSIOLIFIBFSN BIB BSN发送方向8 16 8n,n2 8 2 6 1 7 1 7 8FFCKSFLIFIBFSN BIB BSN发送方向8 16 8n或16 2 6 1 7 1 7 8FFCKLIFIBFSN BIB BSN发送方向8 16 2 6 1 7 1 7 8MSULSSUFISUNo.7号信令系统号信令系统65三种信令单元共有的部分:三种信令单元共有的部分:F:标志码,为标志码,为01111110,标识每个,标识每个S
41、U的开始或结尾。的开始或结尾。BSN:后向序号后向序号FSN:前向序号前向序号BIB:后向指示比特后向指示比特FIB:前向指示比特前向指示比特 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。发功能。L1:长度指示码,指示长度指示码,指示L1和和CK间的字节数,用于区分三种信令单间的字节数,用于区分三种信令单 元元,MSU:L12,LSSU:L1=1、2,FISU:L1=0CK:校验码校验码No.7号信令系统号信令系统664.3 No.7号信令网号信令网 No.7信令方式利用处理机之间的一条集中的信令信令方式利用处理机之间的一
42、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立的起支撑作用的No.7信令网。信令网。 No.7信令网是具有多种功能的业务支撑网,它不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,实网和智能网,可以传送与
43、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。现网路的运行管理维护和开放各种补充业务。 No.7信信令网本质上是载送其它消息的数据传送系统,是一个专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。用的分组交换数据网。67 信令网由信令网由信令点信令点(SP)、)、信令转接点信令转接点(STP)和和信令链路信令链路三三部分组成。部分组成。信令点信令点(SP):): 是信令消息的起源点和目的点,它可以是具有是信令消息的起源点和目的点,它可以是具有No.7信令功能信令功能的各种交换局(如电话交换局、数据交换局、的各种交换局(如电话交换局、数据交换局、ISDN交
44、换局交换局),),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)。等)。 信令点是由信令点是由No.7信令系统中的信令系统中的MTP和和UP组成,若它具有业务组成,若它具有业务交换点功能,则包括交换点功能,则包括No.7信令系统中的信令系统中的MTP、SCCP和和TC。信令链路信令链路: 是信令网中连接信令点的最基本部件,它由是信令网中连接信令点的最基本部件,它由No.7信令功能的信令功能的一、二级组成。数字信令链速率为一、二级组成。数字信令链速率为64kbit/s。4.3.1 信令网的组成信令网的组成68信令转接点信令转接点(
45、STP):): 是将一条信令链路的信令消息转发到另一条信令链路的是将一条信令链路的信令消息转发到另一条信令链路的信令转接中心,具有信令转接功能。信令转接中心,具有信令转接功能。STP可分为:独立的信可分为:独立的信令转接点和综合的信令转接点。令转接点和综合的信令转接点。独立的信令转接点独立的信令转接点:是只完成信令转接功能的:是只完成信令转接功能的STP,即,即专用的信令转接点。专用的信令转接点。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信令系统中的信令系统中的MTP功能。功能。综合的信令转接点综合的信令转接点:既完成信令转接的功能,又是信令:既完成信令转接的功能,又是信令消息的起源点和目的点,即具有信令点功能的信令转接消息的起源点和目的点,即具有信令点功能的信令转接点。点。具有具有No.7信令系统中的信令系统中的MTP和和UP功能,容量较小,功能,容量较小,与独立的与独立的STP相比可靠性不高。相比可靠性不高。694.3.2 信令工作方式信令工作方式在电信网中,使用在电信网中,使用No.7信令系统时,根据信令系统时,根据通话电路和信令链路的关系,可采用下述三通话
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