Q信令在电力交换网改造中的应用

1、Q信令在电力交换网改造中的应用梁婧宜昌供电公司信息通信中心 宜昌市沿江大道117号 443000Q signaling in exchange networks reformation of electric power system Liang JingABSTRACT: Analysis of the characteristics of the Q signaling. Upgrade and configuration software used on the NO.7 or signaling GSIG., which improving inter-board rate of fo

2、llow-up call. So that the two tandem telephone connected to shorten the time to five seconds.KEY WORD: Q signaling; exchange networks of electric power system摘要：分析与讨论Q信令的原理及特点，通过对我公司行政交换机的软件升级及配置，采用中国七号信令或GSIG对我公司电力系统行政交换网进行改造，以便提高跨局呼叫接续速度，将以往的两次汇接电话接通时间从十几秒缩短到五秒钟。关键词：Q信令；电力交换网1 引言随着交换网的发展和与全国电力系统的通

3、信越来越频繁，对通信质量的要求也越来越高，跨省跨地区的通信往往需要经过多级中继转接，而目前电力通信交换网的接续速度较慢造成用户很大的不便，因此统一交换网的组网信令进而提高呼叫接续速度的需求也越来越突出。本论文通过对Q信令的分析与讨论，提出了Q信令是很适合用于交换专网的信令方式，并通过对目前交换网的信令改造来便于系统组网和提高呼叫接续速度。2 Q.SIG信令Q.SIG信令作为电信体系的网络层协议，主要为ISDN提供呼叫建立及维护和终止两设备间的逻辑网络连接，是电信体系网络层（第三层）协议之一。它所支持的网络没有节点限制,可以根据企业的需要分配新接点,并与网络连接。支持网络采用各种结构,如链状网、

4、星型网、树状网、环形网、网状网。Q.SIG除了DSS1的常规电话接续功能外,还具有几十种专用通信网络的特殊附加功能,如基于网络的编号方案、姓名识别、呼叫插入、免打扰(激活和取消) 、路径置换、话务员服务、移动服务、无应答完成呼叫、主叫号码/主叫名称的传送、全网络呼叫转移、呼叫记录、语音寻呼、支持网络信息中心、专用通信网微蜂窝移动通信系统(DECT)等。这些原本是在一台用户交换机(PBX)上实现的功能,通过Q.SIG信令,将其扩展到整个专用电话通信网络。除此之外，它还支持专用电话网络内部全自动接续、支持全网络统一编号、支持建立VoIP电话虚拟专网(PVN) 、支持网络化的DECT制式微蜂窝移动通

5、信系统、支持建立网络语音邮箱、支持全网络功能统一、支持与宽带网络路由器的连接、功能通明传输、可以和公网的ISDN配合,保证了公共ISDN和专网ISDN的服务兼容和支持附加网络功能。2.1 Q.SIG信令协议栈结构Q.SIG在OSI七层结构的各个层面中都有相应的规程。第一层为物理层,包括传输媒体和物理层接口2个子层:传输媒体可以是铜缆(双绞电缆、同轴电缆)或者光缆；物理接口则为ISDN 2B+D的基本速率接口BRI(Basic Rate Interface)和ISDN 30B+D的主速率接口PRI( Primary Rate Interface) 。第二层为数据链路层,遵循HDLC的LAPD规程

6、,即在ISDN D信道上传输数据控制协议。第三层为网络协议层,由3个子层构成: 1)协议基本呼叫子层(BC) ,用以实现电话网络接续信令的功能；2)协议常规功能层(GF)为企业专网的附加业务和网络功能规定了一套标准的结构体系并进行整体控制；附加业务及网络应用功能协议子层(ANFs) Q. SIG/PSS1协议对企业专网所提供的具体附加业务和网络功能的控制协议,都放在这一子层里。协议结构：Information Field Structure Information Field 是可变长字段，包括 Q.931 协议数据： 1 2 3 4 5 6 7 8 Protocol Discriminato

7、r 0 0 0 0 Length of CRV Call Reference Value (1 or 2 octets) 0 Message Type Mandatory & Optional Information Elements (variable) Protocol Discriminator（1 octet） 识别第3层协议。如果是 Q.931 头，该值恒为0816。 Length（1 octet） 表示下一字段即 CRV 的长度。 Call Reference Value（CRV）（1或者2 octet） 唯一地识别用户网络接口上的每个呼叫。在呼叫开始时分配该字段值。当该呼

8、叫清除后，该字段值可以用于其它呼叫过程。 Message Type（1 octet） 识别信息类型（也就是 SETUP、CONNECT 等）。该字段决定需要并许可哪些其它信息。 Mandatory and Optional Information Elements （variable length） 可选项，主要取决于 Message Type。 相关协议：LAP-D、BRI、PRI、Q.920-Q.923、LAP-B、X.25、Q.931、ATM 组织来源：Q.931 协议基于 ITU Q-series Documents 标准。2.2 Q.SIG信令呼叫流程在第三层呼叫建立期间，有三方参与

9、发送和接收信息： 呼叫：ISDN 交换机， 接收方。呼叫方发送一个建立呼叫信息（SETUP）给交换机； 如果 SETUP 通过，交换机发送一个 CALL PROCeeding 信息给呼叫方，并发送一个 SETUP 信息给接收方； 接收方收到 SETUP。如果该信息正常，它就振铃电话并发送一个 ALERTING信息给交换机； 交换机转发该 ALERTING 信息给呼叫方； 当接收方应答呼叫后，就发送一个 CONNECT 信息给交换机； 交换机转发该 CONNECT 信息给呼叫方； 呼叫方发送一个 CONNECT 响应信息给交换机； 交换机转发该 CONNECT 响应信息给接收方； 呼叫方发送 C

10、ONNECT ACKnowledge 信息到交换机； 交换机转发该信息到接受方； 完成。连接建立成功。2.3 Q.SIG信令的特点及与其他组网信令的对比目前国际上和国内公网组网中基本淘汰了中国一号信令而采用了接续速度快、信令内容丰富的中国七号共路信令，近年来国内其他专网也都逐步在改用共路信令组网，共路信令有中国七号及QSIG、ETSI等多种类型，其中中国七号信令可以组成独立的信令网，但投资较大，适合于公网采用；QSIG、ETSI等信令组网较简单且投资较小，适用于专网，各类组网信令特点及示意图比较如表2-1：表2-1：组网信令特点对比信令传输特点传输信息信令组网结构信令传输速度投资成本适用网络中

11、国1号信令信令在话音通道传输慢低已逐步淘汰中国7号信令信令在专用时隙传输丰富可组建独立信令网快高公网QSIG信令信令在专用时隙传输快低专网3 Q.SIG信令在电力交换网中改造的应用湖北电力系统行政交换网目前采用中国一号信令为主要组网信令，随着整个电力系统交换网的发展，跨局呼叫通话越来越频繁，中国一号信令接续速度慢的矛盾越来越突出，给用户通话造成很大的不便，因此湖北电力交换网根据国家电网公司和华中网公司“十一五通信规划”的要求并结合本网实际情况在“十一五”期间将湖北电力交换网组网信令改造中心局和各汇接局的行政交换机以及中心局、各汇接局的行政交换机与本局调度交换机应以一个以上2MB/S数字中继方式

12、相连，信令方式采用30B+D接口的QSIG共路信令。目前我公司采用的大唐行政交换机不具备30B+D接口的QSIG共路信令，需要进行信令改造。对大唐行政交换机进行信令改造，宜昌大唐行政交换机增加30B+D接口的共路信令，宜昌公司改用30B+D接口的共路信令开通至省公司两路、荆州局、本局调度机各一路2M数字中继电路； 其中改造范围如下：主控系统及软件改造，将维护台的控制软件升级到最新。新增中继板件，V5中继板改7号中继板4块， V5中继板改1号中继板1块。增加公共信令板，V5信令板改7号信令板2 块。首先，开通与省局2路Q信令通道，并将所有经本局转接去省局的中继路由全部指向荆州局。增加2块PRA板

13、，在维护台上增加板位，并增加路由数据，同时给此项路由增加PRA中继电路群，并给该中继电路群增加电路。在路由选择功能里的入线线束路由选择中将经本局出向省局的路由改成从荆州转接，并做好号码转译，与省局调试。因大唐交换机Q信令与NO.1不能汇接，所以经宜昌去省局的电话由荆州局转接再到省局。其次，开通与荆州的NO.7号信令通道。在维护台上察看NO.7二三层数据，确定本局的信令点编码，所需的用的HW号，NO.7链路组号，链路号等所需的数据，并确定荆州局交换机的信令点编码。然后在维护台上增加中继板，信令板等，增加网上信令点，增加NO.7信令链路，增加中继电路群，给此群增加中继（以DT-PCM为单位来增加）

14、，并将原局向数据中的主，被叫号码转译增加到此群中，修改原局向路由数据，之后并与荆州进行测试。信令测试技术指标如下：2M监测输入接口： 符合ITUT 规范G.703阻抗：高阻（2kW）、75W编码：HDB3、AMI比特率：2048kbit/s± 50ppm帧结构：符合ITUT G.704规范抖动容限：大于1.5UI（20HZ2.4KHZ）信令跟踪监测功能如下： 能对湖北电力系统交换网内交换机所采用的中国一号随路信令、中国七号（TUP、ISUP）信令、QSIG、ETSI、DSS1、PRA、ATT等30B+D接口的共路信令进行信令监测及跟踪； 具有对交换机数字中继电路进行信令监测及跟踪的功

15、能，并能对跟踪信息进行保存和查询，打印跟踪详细信令报告； 应能同时监测2条以上数字中继电路的信令传输过程。 应能同时监测数字中继电路30个话路的信令传输过程，监测到的每一条信息内容应有中文说明。 应能实现多链路多协议同时测试。 可灵活设置不同的跟踪条件，如主、被叫号码、时间、消息类型等。 采用通信专用高速处理器，PCI总线技术，支持高速2M信令链路改造后的交换机应在保证原交换机功能和技术指标不变的条件下增加30B+D接口的Q信令，并与湖北省电力系统行政交换网内运行的相同和不同型号交换机以30B+D接口的共路信令进行中继汇接和组网。改造前组网结构参见图3-1，本次改造后的行政中继电路参见图3-2

16、。 NO.1 随路信令中继 NO.7 共路信令中继图3-1：湖北电力系统行政交换网各汇接局网络结构现状 3B+D Q.SIG信令中继 NO.7 共路信令中继图3-2：改造后湖北电力系统交换网各汇接局网络结构图进行本次改造后电力系统行政交换网实现了省地以上统一采用共路信令，将极大地提高跨局呼叫接续速度，若采用中国一号信令时经过两次汇接电话接通时间往往要十几秒，而采用中国七号信令或GSIG信令同样情况下电话接通时间一般不会超过五秒钟，随着国网公司和华中网公司交换网改造的完成，电力系统跨省通信的接通时间也都会在几秒钟之内，通信将更加方便。同时信令统一后便于维护人员进行中继电路组网调试和排除交换网中继电路故障，提高了交换网运行维护水平和运行安全性。4 结论Q. SIG是专为企业网络设计的信令系统,它在全球范围内实现了标准化,并有世界主要的PBX厂家支持。基于已验证的ISDN 技术, Q. SIG能提供可靠、有效的通信服务,包括基本业务和提高经营效益的补充业务。当前,Q. SIG是唯一提供独立和确保内部相互操作的企业网络信令系统。在容量不大、网络功能要求又很高的电力专用交换网中, Q信令系统是最为适用的信令系统。而且通过此次交换网信令改造，不仅地提高跨局呼叫接续速度，也便于维护人员进行中继电路组网调试和排除交换网