通信网络技术-ch08公共信道信令网和IP信令网

1、第第8 8章章 公共信道信令网和IP信令网参考教材第八章提纲n电话网信令电话网信令n电话网的信令类型电话网的信令类型n电话网的信令分类电话网的信令分类n随路信令系统随路信令系统n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令n 7号信令网号信令网n IP信令网信令网电话网信令电话网信令n信令（信令（Signal）：指电信网在各个交换局之间）：指电信网在各个交换局之间为完成呼叫连接而执行的信息交换语言。为完成呼叫连接而执行的信息交换语言。n信令系统（信令系统（Signal System）：能使网络中的交）：能使网络中的交换机、网络数据库以及其他智能节点之间完成换机、网络数据库以及其他智能节点之间完成消息

2、（包括呼叫建立、监视和释放的消息）和消息（包括呼叫建立、监视和释放的消息）和信息（包括分布式应用进程和网络管理所需要信息（包括分布式应用进程和网络管理所需要的信息）交换的系统的信息）交换的系统 。 电话网的信令类型电话网的信令类型图8.1 各种电话类型的信令信号提纲n电话网信令电话网信令n电话网的信令类型电话网的信令类型n电话网的信令分类电话网的信令分类n随路信令系统随路信令系统n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令n 7号信令网号信令网n IP信令网信令网电话网的信令分类电话网的信令分类n根据信令的功能分类根据信令的功能分类n监视信令，如摘机、挂机信令，线路占用信令监视信令，如摘机、挂机信

3、令，线路占用信令n地址信令，如电话号码地址信令，如电话号码n操作信令，用于管理测试等操作信令，用于管理测试等n根据信令的应用区域或区间分类根据信令的应用区域或区间分类n用户线信令，如摘挂机、被叫号码信令、铃流和信令音用户线信令，如摘挂机、被叫号码信令、铃流和信令音n局间信令局间信令n随路信令，如一号信令系统随路信令，如一号信令系统n共路信令，如共路信令，如7号信令系统号信令系统提纲n电话网信令电话网信令n电话网的信令类型电话网的信令类型n电话网的信令分类电话网的信令分类n随路信令系统随路信令系统n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令n 7号信令网号信令网n IP信令网信令网随路信令系统随路信

4、令系统n随路信令是在传送语音的信道中同时传送的为随路信令是在传送语音的信道中同时传送的为建立和拆除该话路所需的各种信令。建立和拆除该话路所需的各种信令。n在中国曾经普遍采用的随路信令系统是中国一在中国曾经普遍采用的随路信令系统是中国一号信令系统，包括线路信令和记发器信令。号信令系统，包括线路信令和记发器信令。随路型线路信令随路型线路信令n线路信令是在去话中继器和来话中继器之间，线路信令是在去话中继器和来话中继器之间，通过线路信令设备在话路中传送的信令。通过线路信令设备在话路中传送的信令。n前向信令：沿呼叫建立的前进方向传送的信令前向信令：沿呼叫建立的前进方向传送的信令n后向信令：信令传送方向与

5、建立呼叫的前进方向相后向信令：信令传送方向与建立呼叫的前进方向相反反随路型线路信令随路型线路信令n根据传送介质的不同，线路信令有两种形式的根据传送介质的不同，线路信令有两种形式的格式：格式：n模拟型的线路信令模拟型的线路信令n直流线路信令直流线路信令n带内单频脉冲线信令两种形式；带内单频脉冲线信令两种形式；n数字型的线路信令数字型的线路信令n8位编码位编码n4位编码。位编码。 图8.2 PCM随路信令的分配n线路信令只采用了线路信令只采用了a、b、c三个比特位，它们的功三个比特位，它们的功能分述如下：能分述如下： a：用于前向信令时，置：用于前向信令时，置0表示主叫摘机（占用）状态，置表示主叫

6、摘机（占用）状态，置1表示主叫挂机（拆线）状态；用于后向信令时，置表示主叫挂机（拆线）状态；用于后向信令时，置0表示被表示被叫摘机状态，置叫摘机状态，置1表示被叫挂机状态。表示被叫挂机状态。 b：用于前向信令时，置：用于前向信令时，置1表示故障状态，置表示故障状态，置0表示正常状态表示正常状态；用于后向信令时，置；用于后向信令时，置0表示受话局空闭，置表示受话局空闭，置1表示占用或闭表示占用或闭塞。塞。 c：用于前后信令时，置：用于前后信令时，置0表示话务员振铃或进行强拆操作，表示话务员振铃或进行强拆操作，置置1则表示未执行上述操作；用于后向信令时，置则表示未执行上述操作；用于后向信令时，置0

7、表示话务表示话务员进行回铃操作，置员进行回铃操作，置1则表示未执行。则表示未执行。用于长途全自动呼叫时，不需要用于长途全自动呼叫时，不需要c比特。比特。随路型记发器信令随路型记发器信令n记发器信令采用多频互控方式，在记发器信令采用多频互控方式，在PCM数字电路数字电路中透明传输。中透明传输。n记发器信令也分前向信令和后向信令，它们是由记发器信令也分前向信令和后向信令，它们是由多个频率组成的编码信令。多个频率组成的编码信令。n前向信令由前向信令由6种频率组成，按种频率组成，按6中取中取2编码方式组织成编码方式组织成15种信令种信令n后向信令则采用后向信令则采用4中取中取2的方式组织成的方式组织成

8、6种信令种信令表8.1 多频编码信令的构成数码前向信号（Hz）后向信号（Hz）f0f1f2f4f7f11f0f1f2f3138015001620174018601980114010209007001*2*3*4*5*6*7*8*数码前向信号（Hz）后向信号（Hz）f0f1f2f4f7f11f0f1f2f3138015001620174018601980114010209007009 *10*11*12*13*14*15*续表表8.1 多频编码信令的构成随路型记发器信令的互控过程随路型记发器信令的互控过程（第四拍）提纲n电话网信令电话网信令n电话网的信令类型电话网的信令类型n电话网的信令分类电话

9、网的信令分类n随路信令系统随路信令系统n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令nDSS1的协议概述的协议概述nQ.931的第的第3层协议层协议nDSS1呼叫过程呼叫过程 n7号信令网号信令网n IP信令网信令网数字用户环路数字用户环路1号信令号信令n对于用户到交换局之间的信令目前在电话网中主对于用户到交换局之间的信令目前在电话网中主要采用两种方法：要采用两种方法：n模拟用户线信令模拟用户线信令nDSS1 图8.3 通过D信道传送用户信令 DSS1DSS1的协议概述的协议概述nDSS1是一个公共信道用户信令系统，也称为是一个公共信道用户信令系统，也称为D信道协议信道协议，ISDN用户用户网络的数

10、字接口中设置专门的网络的数字接口中设置专门的D信道在信道在用户用户网络之间传送信令，这个信道完全独立于信息信网络之间传送信令，这个信道完全独立于信息信道，因此，任何时候都可以通过独立信道传送信令，道，因此，任何时候都可以通过独立信道传送信令，D信道具有公共信道的特点。信道具有公共信道的特点。图8.4 DSS1的协议结构 n第第1层协议提供物理传输信道功能。层协议提供物理传输信道功能。n第第2层协议规定了帧的格式，提供差错控制、层协议规定了帧的格式，提供差错控制、流量控制功能。流量控制功能。n第第3层协议规定了层协议规定了DSS1信令消息类型、信令信令消息类型、信令消息的格式和连接建立的过程。消

11、息的格式和连接建立的过程。DSS1DSS1的协议分层的协议分层 图8.5 Q.921 LAPD的帧结构DSS1DSS1的数据链路层帧结构的数据链路层帧结构提纲n电话网信令电话网信令n电话网的信令类型电话网的信令类型n电话网的信令分类电话网的信令分类n随路信令系统随路信令系统n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令nDSS1的协议概述的协议概述nQ.931的第的第3层协议层协议nDSS1呼叫过程呼叫过程 n7号信令网号信令网n IP信令网信令网图8.6 Q.931第3层消息的结构第3层消息的结构类别编码消 息 名 称功能呼叫建立消息00000001ALERING提醒00000010CALL PR

12、OCEEDING呼叫正在处理中00000111CONNECT呼叫接通00001111CONNECT ACKNOWLEDGE呼叫连通确认00000011DROGRESS呼叫进程表示00000101SETUP呼叫建立请求00001101SETUP ACKNOWLEDGE对呼叫建立请求的确认呼叫信息阶段消息00100110RESUME恢复被挂起呼叫00101110RESUME ACKNOWLEDGE被挂起呼叫恢复确认00100010RESUME REJECT拒绝恢复被挂起呼叫00100101SUSPEND呼叫挂起00101101SUSPEND ACKNOWLEDGE呼叫挂起确认00100001SUS

13、PEND REJECT拒绝呼叫挂起00100000USER INFORMATION用户信息第三层消息的类型表8.2第3层消息的类型呼叫清除消息01000101DISCONNECT拆线要求01001101RELEASE呼叫释放01011010RELEASE COMPLETE呼叫释放完成01000110RESTART返回初始状态01001110RESTART ACKNOWLEDGE返回初始状态确认其它消息01100000SEGMENT分段01111001CONGESTION CONTROL拥塞控制01111011INFORMATION呼叫信息01100010FACILITY补充业务的要求01101

14、110NOTIFY通知01111101STATUS用户/网络状态01110101STATUS ENQUIRY状态询问续表提纲n电话网信令电话网信令n电话网的信令类型电话网的信令类型n电话网的信令分类电话网的信令分类n随路信令系统随路信令系统n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令nDSS1的协议概述的协议概述nQ.931的第的第3层协议层协议nDSS1呼叫过程呼叫过程 n7号信令网号信令网n IP信令网信令网图8.7 在DSS1和7号信令系统配合的情况下一次呼叫的接续过程提纲n电话网信令电话网信令n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令n7号信令网号信令网n7号信令网概述号信令网概述n7号信令

15、系统的协议号信令系统的协议n7号信令网的规划号信令网的规划n IP信令网信令网n信令网由信令点、信令转接点和连接它们的信信令网由信令点、信令转接点和连接它们的信令链路组成。令链路组成。l7号信令网是由号信令网是由ITU-T定义的公共信道信令网，定义的公共信道信令网，是一个分组交换的数据网，这里信令的传输以是一个分组交换的数据网，这里信令的传输以分组作为基本单元。分组作为基本单元。7号信令网概述号信令网概述图8.8 7号信令网的结构n信令点是信令消息的起源点或目的地点，它可信令点是信令消息的起源点或目的地点，它可以是各种交换局，也可以是其他特种服务中心以是各种交换局，也可以是其他特种服务中心。每

16、个信令点都有一个信令点编码，利用信令。每个信令点都有一个信令点编码，利用信令点编码来对各个信令点进行识别。点编码来对各个信令点进行识别。n信令转接点是在准直联工作时，把从一条信令信令转接点是在准直联工作时，把从一条信令链路来的信令消息转发到另一条信令链路的转链路来的信令消息转发到另一条信令链路的转接中心。直接连接两个信令点的若干条信令链接中心。直接连接两个信令点的若干条信令链路构成信令链路组，信令网中的任何两个信令路构成信令链路组，信令网中的任何两个信令点，如果它们相应的用户部分功能之间有通信点，如果它们相应的用户部分功能之间有通信可能的话，称这两个信令点有用户信令关系。可能的话，称这两个信令

17、点有用户信令关系。7号信令网概述号信令网概述n直联工作方式直联工作方式n两个信令点之间通过一条信令链路直接相连，两个方向上两个信令点之间通过一条信令链路直接相连，两个方向上的信令通过这条直接相连的信令链路传送。的信令通过这条直接相连的信令链路传送。n准直联工作方式准直联工作方式n两个信令点通过信令转接点相连，两个信令点之间的信令两个信令点通过信令转接点相连，两个信令点之间的信令通过两段或多段串接的信令链路传送，但是必须通过预先通过两段或多段串接的信令链路传送，但是必须通过预先确定的信令链路和信令转换点确定的信令链路和信令转换点n完全分离工作方式完全分离工作方式n两个信令点之间的信令可以通过信令

18、网中的任一路由传送两个信令点之间的信令可以通过信令网中的任一路由传送。它必须具有比直联和准直联工作方式更为复杂的消息寻。它必须具有比直联和准直联工作方式更为复杂的消息寻址方案。址方案。公共信道信令网的工作方式公共信道信令网的工作方式图8.9 公共信道信令网的工作方式 公共信道信令网的工作方式公共信道信令网的工作方式n目前在公共信道信令系统中主要采用直联和准目前在公共信道信令系统中主要采用直联和准直联这两种工作方式。直联这两种工作方式。n这两种方式的选择依据是两个信令点之间信令业务这两种方式的选择依据是两个信令点之间信令业务量的大小。量的大小。n如果两点之间的信令业务量较小，则采用直联方如果两点

19、之间的信令业务量较小，则采用直联方式在经济上是不合算的。式在经济上是不合算的。n当采用准直联方式时，应当使信令通过信令链路当采用准直联方式时，应当使信令通过信令链路的段数尽可能少，以减小传输时延。的段数尽可能少，以减小传输时延。n对于完全分离方式，虽然路由选择比较灵活，对于完全分离方式，虽然路由选择比较灵活，但寻址方案复杂，目前尚未采用。但寻址方案复杂，目前尚未采用。 n 固定电话网的局间信令；固定电话网的局间信令；n移动电话网的局间信令；移动电话网的局间信令；n电路交换的数据网的局间信令；电路交换的数据网的局间信令；nISDN网的局间信令；网的局间信令；n智能网业务信息；智能网业务信息；n宽

20、带宽带ATM局间信令；局间信令；n 网络运营、维护和管理信息网络运营、维护和管理信息。7号信令网的功能号信令网的功能提纲n电话网信令电话网信令n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令n7号信令网号信令网n7号信令网概述号信令网概述n7号信令系统的协议号信令系统的协议n7号信令网的规划号信令网的规划n IP信令网信令网n7号信令系统的协议划分为号信令系统的协议划分为2个部分、个部分、4个层次个层次n用户部分（用户部分（UP）n消息传递部分（消息传递部分（MTP）n信令数据链路级（相当于信令数据链路级（相当于OSI中的物理层）中的物理层）n信令链路功能级（相当于信令链路功能级（相当于OSI中的数据

21、链路层）中的数据链路层）n信令网功能级（相当于信令网功能级（相当于OSI中的网络层）。中的网络层）。7 7号信令系统协议层次结构号信令系统协议层次结构图8.107号信令系统的层次模型n图中图中MAP、CAP、RANAP、BSSAP为移动通信系统使为移动通信系统使用的信令；用的信令；ISUP、TUP、INAP为固定网使用的信令；为固定网使用的信令；DSS1和和V5.2为接入网使用的信令。为接入网使用的信令。n与原来的四级结构相比，与与原来的四级结构相比，与OSI参考模型相对应的参考模型相对应的7号信号信令系统模型中增加了信令连接控制部分（令系统模型中增加了信令连接控制部分（SCCP）、事）、事务

22、处理能力应用部分（务处理能力应用部分（TCAP）以及综合各种新兴的业）以及综合各种新兴的业务相关的应用部分务相关的应用部分IAP、MAP、OMAP等。等。7 7号信令系统协议层次结构号信令系统协议层次结构 TCAP的用户包括的用户包括800号业务、运行维护应用号业务、运行维护应用(OMAP)、移动应用、移动应用(MAP)、闭合用户群、闭合用户群(CUG)等。这些应用有一个共同的特点，就是交换等。这些应用有一个共同的特点，就是交换机需要与网路中相应的数据库联系，而机需要与网路中相应的数据库联系，而TCAP提供了它们之间信息请求、提供了它们之间信息请求、响应的对话能力。响应的对话能力。 SCCP用

23、于加强用于加强MTP的功能。的功能。MTP的寻址功能仅限于向节点传递消息，的寻址功能仅限于向节点传递消息，只能提供无连接的消息传递功能。只能提供无连接的消息传递功能。SCCP向向MTP提供面向连接及无连接网提供面向连接及无连接网络业务的附加功能，它利用目的地信令点编码络业务的附加功能，它利用目的地信令点编码(DPC)加子系统号码加子系统号码(SSN)来提供一种寻址能力。来提供一种寻址能力。SCCP还可以利用全局码还可以利用全局码(GT)来加强来加强MTP的寻址的寻址能力。能力。7号信令具有号信令具有SCCP功能后，不仅可以提供电话呼叫接续功能，还可以功能后，不仅可以提供电话呼叫接续功能，还可以

24、为交换局和各种特种服务中心之间传送与电路无关的信息，以满足多种用为交换局和各种特种服务中心之间传送与电路无关的信息，以满足多种用户补充业务的信号要求以及为传送信令网的维护运行和管理数据信息提供户补充业务的信号要求以及为传送信令网的维护运行和管理数据信息提供可能。可能。7 7号信令系统协议层次结构号信令系统协议层次结构nMTP中的第一级为信令数据链路级，相当于中的第一级为信令数据链路级，相当于OSI-RM中的物理层，它规定了信令数据链路的机械中的物理层，它规定了信令数据链路的机械、电气、功能和过程特性，以及信令数据链路的、电气、功能和过程特性，以及信令数据链路的连接方式。信令数据链路是一条全双工

25、通道，终连接方式。信令数据链路是一条全双工通道，终结于数字交换机或交换的终结设备，为信令端点结于数字交换机或交换的终结设备，为信令端点提供接口。提供接口。 信令数据链路级信令数据链路级n信令链路功能级相当于信令链路功能级相当于OSI的第的第2层，这一级协议主要层，这一级协议主要保证在相邻的保证在相邻的STP之间经过公共信道对信令进行准确之间经过公共信道对信令进行准确传送。在这一级中，从用户来的信令和其他信息是通传送。在这一级中，从用户来的信令和其他信息是通过信令单元进行传送的。过信令单元进行传送的。n7号信令系统中规定了号信令系统中规定了3种类型的信令单元：种类型的信令单元： （a）消息信令单

26、元（）消息信令单元（MSU）；）； （b）链路状态信令单元（）链路状态信令单元（LSSU）；）； （c）插入信令单元（）插入信令单元（FISU）。）。 这些单元是通过长度指示码来区别的。在发生误这些单元是通过长度指示码来区别的。在发生误码的情况下，码的情况下，MSU将再次传输，而将再次传输，而LSSU和和FISU将不将不再重传。再重传。MSU携带信令信息，携带信令信息，LSSU提供链路状态信提供链路状态信息，在链路空闲的情况下使用息，在链路空闲的情况下使用FISU。信令链路功能级信令链路功能级nMSU、LSSU和和FISU这这3种类型信令单元的基本格式如图种类型信令单元的基本格式如图8.11所

27、示，所示，其中信令信息字段（其中信令信息字段（SIF）传送用户部分产生的信令信息，在长度）传送用户部分产生的信令信息，在长度上它是可变的，所有的其他字段在长度上都是固定的。上它是可变的，所有的其他字段在长度上都是固定的。信令单元的基本格式图8.11 3种类型信号单元的基本格式 F是标记符，编码为是标记符，编码为“01111110” FSN是前向序号是前向序号 ，每发送一个新的信令单元，每发送一个新的信令单元，FSN字段字段就加就加1。 BSN是后向序号，用来表示对收到的信息信令单元的确是后向序号，用来表示对收到的信息信令单元的确认（认（ACK） BIB是反向指示比特，它用在对接收到的信息信号单

28、元是反向指示比特，它用在对接收到的信息信号单元进行否认。进行否认。 FIB是前向指标比特，它和是前向指标比特，它和BIB组合可以起到差错控制的组合可以起到差错控制的作用。它和作用。它和BIB保持一致。保持一致。 LI是长度指示码，其范围为是长度指示码，其范围为063的二进制数，用来表示的二进制数，用来表示长度指标码之后至校验比特之前的字节的数目。长度指标码之后至校验比特之前的字节的数目。 SIO是业务信息码，分为业务指示码和子业务字段两部是业务信息码，分为业务指示码和子业务字段两部分，每一部分各为分，每一部分各为4bit。 SIF是信号信息字段，包括用户部分消息、路由选择消息是信号信息字段，包

29、括用户部分消息、路由选择消息等。等。 n图图8.12所示为数据链所示为数据链路层中路层中MSU的运行的运行过程。过程。MTP中的数中的数据链路功能级中的差据链路功能级中的差错控制过程采用退回错控制过程采用退回N自动重发请求的工自动重发请求的工作原理。图中的上半作原理。图中的上半部分示出正常接收时部分示出正常接收时的运行过程，下半部的运行过程，下半部分示出了差错控制过分示出了差错控制过程。程。 M表示发送的表示发送的是消息信令单元是消息信令单元 。数据链路层中数据链路层中MSU的运行的运行图8.11 3种类型信号单元的基本格式 n信令网功能级相当于第三级，信令网是一个专用信令网功能级相当于第三级

30、，信令网是一个专用的分组交换网络，网络级的基本功能是对信令消的分组交换网络，网络级的基本功能是对信令消息的路由选择。另一个重要的功能是信令网的保息的路由选择。另一个重要的功能是信令网的保护。护。n信令网功能规定了由信令链路相连的信令点之间信令网功能规定了由信令链路相连的信令点之间进行消息传递的功能和过程，即使是在出现故障进行消息传递的功能和过程，即使是在出现故障的情况下仍能对通过网络的消息重新进行路由选的情况下仍能对通过网络的消息重新进行路由选择。信令网功能可以分为两部分，即信令消息处择。信令网功能可以分为两部分，即信令消息处理和信令号管理。这些功能之间的关系如图理和信令号管理。这些功能之间的

31、关系如图8.13所示。所示。信令网功能级信令网功能级 图8.13 信令消息处理和信令网管理 信令消息处理信令消息处理功能确保把源信号点功能确保把源信号点的用户部分发出的信的用户部分发出的信令消息传送至目的地令消息传送至目的地信号点的指定用户部信号点的指定用户部分。这些功能的实现分。这些功能的实现是以包含在信令消息是以包含在信令消息单元中的选路标记为单元中的选路标记为基础的。基础的。图8.14 电话选路标记的格式信令网功能级信令网功能级-信令消息处理功能信令消息处理功能信令消息处理功能又可以分为如下信令消息处理功能又可以分为如下3个子部分：个子部分： 消息选路功能。对去某一目的地的消息确定一条路

32、由消息选路功能。对去某一目的地的消息确定一条路由，选择的原则是在链路组成内或链路组间实行负载分担，选择的原则是在链路组成内或链路组间实行负载分担，选定的路由由，选定的路由由SLS标定。标定。 消息鉴别功能。根据目的地码（消息鉴别功能。根据目的地码（DPC）对消息进行鉴）对消息进行鉴别并且分类，判断消息是途径本节点还是以本节点为目别并且分类，判断消息是途径本节点还是以本节点为目的地。如果是前者，则送至选路功能；如果是后者，则的地。如果是前者，则送至选路功能；如果是后者，则送至分配功能。送至分配功能。 消息分配功能。当消息以本节点为目的时，把它送至消息分配功能。当消息以本节点为目的时，把它送至适当

33、的用户部分。适当的用户部分。信令消息处理功能信令消息处理功能 消息路由功能是根据信号单元路由标记中的目的信令点消息路由功能是根据信号单元路由标记中的目的信令点的编码（的编码（DPC）和信令链路选择字段（）和信令链路选择字段（SLS来选择合适的信来选择合适的信令链路传递信令消息。一般来说选择一条合适的信令链路需令链路传递信令消息。一般来说选择一条合适的信令链路需要进行以下要进行以下3步工作：步工作： 信令路由的确定。根据业务信息信令路由的确定。根据业务信息8位位组的内容来判断位位组的内容来判断是哪类用户产生的消息以及相应的要求，从而选择相应的路是哪类用户产生的消息以及相应的要求，从而选择相应的路

34、由表。由表。 信号链路组（信号链路组（Link Set）的确定。根据目的信令点的编）的确定。根据目的信令点的编码（码（DPC）和信令链路选择字段（）和信令链路选择字段（SLS），依据负荷分担原），依据负荷分担原则确定相应的信令链路组。则确定相应的信令链路组。 信令链路的确定。根据信令链路的确定。根据SLS，依据负荷分担原，依据负荷分担原 则在某则在某一确定的信令链路组内选择一信令链路。一确定的信令链路组内选择一信令链路。信令选路功能信令选路功能n按照按照SLS进行链路负荷分担有两种基本方法：进行链路负荷分担有两种基本方法：n同一链路组内的信令链路进行负荷分担；同一链路组内的信令链路进行负荷分担

35、；n不同链路组间的信令链路进行负荷分担。不同链路组间的信令链路进行负荷分担。 链路负荷分担链路负荷分担图8.15 信令链路组选择过程链路负荷分担链路负荷分担n信令网管理是在信令链路或信令点发生故障或信令网管理是在信令链路或信令点发生故障或由于拥塞而造成系统性能下降时，做出相应的由于拥塞而造成系统性能下降时，做出相应的处理以便维持信令业务和恢复正常。处理以便维持信令业务和恢复正常。n信令业务管理：信号业务从一条链路或路由转移到信令业务管理：信号业务从一条链路或路由转移到一条或者多条不同的链路上，或者在信号点拥塞的一条或者多条不同的链路上，或者在信号点拥塞的情况下减轻一条链路或路由上的负载情况下减

36、轻一条链路或路由上的负载n包括倒换包括倒换、倒回倒回、强制重选路由强制重选路由、受控重选路由受控重选路由、管理阻断管理阻断、信令点再启动等过程信令点再启动等过程信令网功能级信令网功能级-信令网管理信令网管理n信令网管理是在信令链路或信令点发生故障或信令网管理是在信令链路或信令点发生故障或由于拥塞而造成系统性能下降时，做出相应的由于拥塞而造成系统性能下降时，做出相应的处理以便维持信令业务和恢复正常。处理以便维持信令业务和恢复正常。n信令业务管理信令业务管理n信令路由管理：用来分配信号网状态信息，以达到信令路由管理：用来分配信号网状态信息，以达到在某一信号路由上禁止传递或允许传递的目的。包在某一信

37、号路由上禁止传递或允许传递的目的。包栝禁止传递程序、允许传递程序、受控传递程序栝禁止传递程序、允许传递程序、受控传递程序 、信令路由测试程序等。、信令路由测试程序等。信令网功能级信令网功能级-信令网管理信令网管理n信令网管理是在信令链路或信令点发生故障或信令网管理是在信令链路或信令点发生故障或由于拥塞而造成系统性能下降时，做出相应的由于拥塞而造成系统性能下降时，做出相应的处理以便维持信令业务和恢复正常。处理以便维持信令业务和恢复正常。n信令业务管理信令业务管理n信令路由管理信令路由管理n信令链路管理：用来恢复故障链路，激活空闲链路信令链路管理：用来恢复故障链路，激活空闲链路，对使用中的链路解除

38、激活等。有，对使用中的链路解除激活等。有3种程序，即基种程序，即基本信令链路管理程序、自动分配信令数据链路和信本信令链路管理程序、自动分配信令数据链路和信令终端。令终端。信令网功能级信令网功能级-信令网管理信令网管理 图8.16 信令网保护实例信令网管理实例信令网管理实例n电话用户部分是信令协议中的高层协议，主要包电话用户部分是信令协议中的高层协议，主要包括括3个方面的内容：个方面的内容：n电话信令消息的类型；电话信令消息的类型；n信令消息的格式；信令消息的格式；n信令连接建立的过程。信令连接建立的过程。信令网功能级信令网功能级-电话用户部分电话用户部分 信令消息的类型。在信令消息的类型。在7

39、号信令接续过程中需要用到多种类型号信令接续过程中需要用到多种类型的信令消息，的信令消息，TUP中的信令消息根据中的信令消息根据MSU中的标题码来加中的标题码来加以识别，标题码由消息组编码以识别，标题码由消息组编码H0和消息编码和消息编码H1组成。组成。 IAM初始地址消息：是在连接建立过程中发送的第初始地址消息：是在连接建立过程中发送的第一个消息，主要包括主叫用户类别、消息表示语、被一个消息，主要包括主叫用户类别、消息表示语、被叫地址长度、被叫用户号码，同时此消息也蕴含了对叫地址长度、被叫用户号码，同时此消息也蕴含了对中继电路占用。中继电路占用。 SAM：如果地址信息在初始地址消息中没有送完：

40、如果地址信息在初始地址消息中没有送完，则发送后续地址消息。，则发送后续地址消息。 GRQ：一般后向请求消息。来话局通过发送：一般后向请求消息。来话局通过发送GRQ向去话局申清发送更多的信息，如主叫用户号码、主向去话局申清发送更多的信息，如主叫用户号码、主叫用户类别、原被叫地址、请求回声抑制器。叫用户类别、原被叫地址、请求回声抑制器。 GSM：通用前向建立消息。去话局根据上述：通用前向建立消息。去话局根据上述GRQ中的要求，把对方请求的信息通过中的要求，把对方请求的信息通过GSM传送过去。传送过去。 ACM：地址全消息。表示终端局所需的全部地址：地址全消息。表示终端局所需的全部地址信息已经收齐，

41、还可传送和计费有关的信息。信息已经收齐，还可传送和计费有关的信息。信令消息的类型信令消息的类型 UBM：后向建立不成功消息。向发端局表示呼叫：后向建立不成功消息。向发端局表示呼叫不能成功建立，并说明呼叫失败的原因。不能成功建立，并说明呼叫失败的原因。 ANC：应答消息。表示被叫用户已摘机应答，应：应答消息。表示被叫用户已摘机应答，应答信号包括应答和计费信息，发端交换局在收到应答答信号包括应答和计费信息，发端交换局在收到应答消息以后，将前向话路接通，并开始执行计费程序。消息以后，将前向话路接通，并开始执行计费程序。 CBK：后向拆线信号。表示被叫用户已挂机。：后向拆线信号。表示被叫用户已挂机。

42、CLF：前向拆线信号。：前向拆线信号。CLF是最先执行的信号，是最先执行的信号，交换局在收到交换局在收到CLF信号时，都必须释放电路，并发出信号时，都必须释放电路，并发出释放监护信号释放监护信号RLG作出响应。作出响应。 CCL：主叫挂机信号。表示主叫用户已挂机。：主叫挂机信号。表示主叫用户已挂机。 RLG：释放监护信号。当终端局收到：释放监护信号。当终端局收到CLF信号时信号时，应立即发送，应立即发送RLG信号作出响应，并释放电路。信号作出响应，并释放电路。信令消息的类型信令消息的类型图8.17 信令消息的一般格式信令消息的格式信令消息的格式 图图8.18 IAM信令消息的格式信令消息的格式

43、信令消息的格式例：信令消息的格式例：IAM信令消息信令消息 在初始地址消格息的格式中，标题部分在初始地址消格息的格式中，标题部分H0和和H1均固定为均固定为0001，在标题后面是主叫用户类别，用以说明主叫用户的特，在标题后面是主叫用户类别，用以说明主叫用户的特性，由性，由6bit组成，其表示的意思如下。组成，其表示的意思如下。 n消息表示语的长度为消息表示语的长度为12bit，分别标为，分别标为A，B，C，D，E，F，G，H，I，J，K，L表示。表示。 A和和B位给出地址的性质，即区分是市内电话、国内位给出地址的性质，即区分是市内电话、国内长途电话还是国际电话号码；长途电话还是国际电话号码；

44、C和和D位表示中继电路的性质；位表示中继电路的性质； E和和F位和表示为导通检测表示语；位和表示为导通检测表示语； G用来反映在电路中是否使用回声抑制器。用来反映在电路中是否使用回声抑制器。n地址信号数量：其长度为地址信号数量：其长度为4bit，表示地址信号中包，表示地址信号中包含的地址字节的数量含的地址字节的数量 信令消息的格式例：信令消息的格式例：IAM信令消息信令消息 n本地网局间的信令传送本地网局间的信令传送程序如图程序如图8.19所示，这所示，这是本地电话局到本地电是本地电话局到本地电话局的呼叫，这是呼叫话局的呼叫，这是呼叫遇被叫用户空闲的正常遇被叫用户空闲的正常接续，连接、通话和拆

45、接续，连接、通话和拆除分为除分为3个阶段。个阶段。本地网局间的信令传送程序本地网局间的信令传送程序 图8.19 本地网局间的信令传送程序图8.20 长途网局间的信令传送程序 ISUP和TUP的区别n随着综合业务数字网（随着综合业务数字网（ISDN）、智能网（）、智能网（IN）和数字移动通信业务的出现，和数字移动通信业务的出现，TUP已不能满足各已不能满足各种业务的需求，因此引入了种业务的需求，因此引入了ISUP。ISUP不仅包不仅包含了含了TUP的全部信令功能，而且还具备许多的全部信令功能，而且还具备许多TUP所没有的特性。另外，所没有的特性。另外，ISUP自身可以解决不同自身可以解决不同版本

46、的兼容性问题，而版本的兼容性问题，而TUP则不具备这种功能。则不具备这种功能。因此，因此，ISUP不仅可以完全替代不仅可以完全替代TUP，而且还可，而且还可以更方便地支持新业务。以更方便地支持新业务。 nISUP在在TUP的基础上增加了非话的承载业务控的基础上增加了非话的承载业务控制协议和制协议和ISDN业务特有的协议控制能力，可以业务特有的协议控制能力，可以提供包括语音业务在内的各类提供包括语音业务在内的各类ISDN承载业务所承载业务所需的信令功能。需的信令功能。nTUP中的消息含用户长忙信号（中的消息含用户长忙信号（STB）和用户）和用户市忙信号（市忙信号（SLB），），ISUP中没有这两

47、种信号中没有这两种信号nISUP参数包含了参数包含了TUP的所有参数。另外，的所有参数。另外，ISUP 中还包含许多中还包含许多TUP所没有的信息，如通用号码所没有的信息，如通用号码、子地址、高层兼容性、低层兼容性等参数。、子地址、高层兼容性、低层兼容性等参数。ISUP和TUP的区别提纲n电话网信令电话网信令n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令n7号信令网号信令网n7号信令网概述号信令网概述n7号信令系统的协议号信令系统的协议n7号信令网的规划号信令网的规划n IP信令网信令网7号信令网的规划号信令网的规划信令网的规划包括：信令网的规划包括：n确定信令网的结构确定信令网的结构n确定信令网的

48、容量以确定信令网的容量以n确定信令网的连接方式确定信令网的连接方式 信令网的容量信令网的容量n在信令网中采取冗余措施是十分必要的：在信令网中采取冗余措施是十分必要的： 因为在信令网中经每条信令链路传送的话路因为在信令网中经每条信令链路传送的话路信信 号有上百上千条，有时链路上还可能传送其号有上百上千条，有时链路上还可能传送其他信息，一条链路发生故障而造成信令传输中他信息，一条链路发生故障而造成信令传输中断，将对一大批电话用户造成通话的中断。如断，将对一大批电话用户造成通话的中断。如果信号令转接点发生故障，则造成的影响面更果信号令转接点发生故障，则造成的影响面更大。因此，在信令网中，在设备和链路

49、的设置大。因此，在信令网中，在设备和链路的设置上，无一例外地采取冗余度措施。在发生故障上，无一例外地采取冗余度措施。在发生故障时，通过信令网管理功能重新建立信令点之间时，通过信令网管理功能重新建立信令点之间的联系。的联系。n实际的信令网的结构常常是等级制网。由于网实际的信令网的结构常常是等级制网。由于网中信令转接点数量不多，经常采用的是二级网中信令转接点数量不多，经常采用的是二级网或三级网。或三级网。n在二级信令网中，信令转接点像电话网中的一级中在二级信令网中，信令转接点像电话网中的一级中心一样采用网状连接，信令转接点与信令点之间采心一样采用网状连接，信令转接点与信令点之间采用星型连接。用星型

50、连接。n在三级信令网中，则形成一个网状网和重叠形星型在三级信令网中，则形成一个网状网和重叠形星型网的复合结构。网的复合结构。信令网的结构信令网的结构图8.21 二级信号网和三级信号网的冗余度结构n信令网所能容纳的信令点的数量称为信令网的容量信令网所能容纳的信令点的数量称为信令网的容量n图图8.21（a）所示的带冗余度的二级信令网的信令点）所示的带冗余度的二级信令网的信令点数可以表示成如下公式：数可以表示成如下公式：2111(1)2nn Lnn式中，式中，n2是二级信令点数，是二级信令点数，n1是信令转接点的数量是信令转接点的数量，L是信令转接点所连接的信令链路。是信令转接点所连接的信令链路。n

51、二级信令网的信令点数取决于二级信令网的信令点数取决于n1和和L，由于技术水，由于技术水平的限制，平的限制，L的最大值为的最大值为256。信令网的结构信令网的结构n图图8.21（b）所示的三级信令网的信号点数可以表示）所示的三级信令网的信号点数可以表示成如下公式：成如下公式：321(3)2nnLn式中，式中，n1是主信令转接点数，是主信令转接点数，n2是次信令转接点数是次信令转接点数，n3是信令点数，是信令点数，L是信令链路数。是信令链路数。信令网的结构信令网的结构n我国我国7号信令网采用三级信令网，第一级是高级信号信令网采用三级信令网，第一级是高级信令转接点（令转接点（HSTP），第二级为低级

52、信令转接点（），第二级为低级信令转接点（LSTP），第三级为信令点（），第三级为信令点（SP）。第一级）。第一级HSTP汇汇接接LSTP和它所属的和它所属的SP，第二级，第二级LSTP汇接它所属的汇接它所属的SP。n为了保证信令网的高度可靠性和可用性，为了保证信令网的高度可靠性和可用性，7号信令号信令网采用了备份的冗余度措施。结合具体情况，我国网采用了备份的冗余度措施。结合具体情况，我国7号信令网采用了图号信令网采用了图8.22所示的信令网结构。所示的信令网结构。我国我国7号信令网的结构和组网号信令网的结构和组网 图8.22 7号信令网的结构和网络组织n第一级第一级HSTP间采用间采用A、B平

53、面连接方式。它比网状平面连接方式。它比网状网连接简单，网连接简单，A和和B平面内各个平面内各个HSTP网状相连，网状相连，A和和B平面间成对的平面间成对的HSTP相连。相连。n第二级第二级LSTP至至HSTP采用固定的汇接方式，即每个采用固定的汇接方式，即每个LSTP分别连至分布在分别连至分布在A、B平面内成对平面内成对HSTP。n第三级第三级SP至至LSTP的连接根据具体情况可以采用固的连接根据具体情况可以采用固定或自由连接方式。定或自由连接方式。n固定连接方式：每个固定连接方式：每个SP分别连接至本信令区内的分别连接至本信令区内的STP上上n自由连接：自由连接：SP可以连接在其他信令区内的

54、可以连接在其他信令区内的STP上上我国信令网结构的特点我国信令网结构的特点 图8.23 信令连接方式 我国信令网结构的特点（续）我国信令网结构的特点（续）n每个每个SP至少应连至两个至少应连至两个STP（HSTP或或LSTP），若连），若连至至HSTP，应分别固定连至，应分别固定连至A、B平面内成对的平面内成对的HSTPn每个信令链路组至少应包括两条信令链路每个信令链路组至少应包括两条信令链路n若两个信令点之间信令业务量足够大，也可以设置直若两个信令点之间信令业务量足够大，也可以设置直达的信令链路达的信令链路n大、中城市本地信令网原则上应采用二级信令网，它大、中城市本地信令网原则上应采用二级信

55、令网，它相当于我国三级信令网的第二级相当于我国三级信令网的第二级LSTP和第三级和第三级SP。为。为了保证大、中城市本地信令网的高度可靠性，了保证大、中城市本地信令网的高度可靠性，LSTP必必须采用网状连接方式。须采用网状连接方式。 nLSTP之间必须采用网状连接方式，之间必须采用网状连接方式，LSTP一般一般设在汇接局或汇接局所在的局所在地，在特殊设在汇接局或汇接局所在的局所在地，在特殊情况下，也可以设在端局或长话局情况下，也可以设在端局或长话局n每个每个SP至少连至两个至少连至两个LSTP，可以根据本地的，可以根据本地的具体情况，采用固定连接或按信令业务量大小具体情况，采用固定连接或按信令

56、业务量大小采用自由连接方式采用自由连接方式n 两个信令点间话路群足够大时，或者某些信令两个信令点间话路群足够大时，或者某些信令点连到两个点连到两个LSTP有困难时，可以设置直达的信有困难时，可以设置直达的信令链路，采用直联工作方式令链路，采用直联工作方式n每个信令链路组至少包括两条信令链路，信令每个信令链路组至少包括两条信令链路，信令链路间应尽可能采用分开的物理通路。链路间应尽可能采用分开的物理通路。本地本地7号信令网组网原则号信令网组网原则提纲n电话网信令电话网信令n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令n7号信令网号信令网n IP信令网信令网nIP信令网概述信令网概述nSIGTRAN的协议

57、栈的协议栈n信令网关信令网关nIP信令网的建设信令网的建设nIP信令网是指利用信令网是指利用IP作为承载技术来传送信令作为承载技术来传送信令消息的网络。消息的网络。nSIGTRAN技术的引入：使技术的引入：使SS7的传输承载从的传输承载从TDM过渡到过渡到IPn相比传统相比传统SS7技术，技术，IP信令技术有以下优势。信令技术有以下优势。n进一步提升信令的传输容量；进一步提升信令的传输容量；n有利于简化网络结构和协议种类有利于简化网络结构和协议种类n降低业务开发的成本。降低业务开发的成本。IP信令网概述信令网概述IP电话网关交换机Fax网关网关交换机Fax交换机电话网关网关交换机电话长途电话网

58、IP网IP新一代IP电话网关IPPSTNPSTNOAM&PGKMGCOAM&POAM&PSGMGMGCSGMGSS7Voice TrunkVoice TrunkSS7SigtranSigtranH.248/MGCPH.248/MGCPH.323H.323电话网关电话网关注：信令流 媒体流IP电话SS7 NetworkPSTNIPSS7Voice TrunkSigtranH.248/MGCPH.248/MGCPSigtranH.323SigtranH.323注：信令流 媒体流MGCSGSGMGCMGMGMGMGMG移动IP电话IPSS7 NetworkZTEMSCZTEG

59、MSCZTEGMSCZTEMSCBSCBSCZ T EHLRZ T ESMSVLRZ T EHLRZ T ESMSVLR注：信令流 媒体流SGSGMGCMGCMGMGMGMG软交换网层次结构软交换网层次结构: :提纲n电话网信令电话网信令n数字用户环路数字用户环路1号信令号信令n7号信令网号信令网n IP信令网信令网nIP信令网概述信令网概述nSIGTRAN的协议栈的协议栈n信令网关信令网关nIP信令网的建设信令网的建设nSIGTRAN（Signaling Transport，信令传输），信令传输）协议是在协议是在IP网络上传送网络上传送PSTN信令的传输控制协信令的传输控制协议，负责信令网关

60、和媒体网关控制器间的通信议，负责信令网关和媒体网关控制器间的通信n有两个主要功能：适配和传输。有两个主要功能：适配和传输。n包含两层协议：包含两层协议：n传输协议：传输协议：流控制传输协议（流控制传输协议（Stream Control Transmission Protocol，SCTP）n适配协议：适配协议：M2UA（适配（适配MTP2用户）、用户）、M3UA（适（适配配MTP3用户）、用户）、IUA（适配（适配Q.921用户）用户） SIGTRAN SIGTRAN协议栈协议栈 图8.24 SIGTRAN的协议结构 SIGTRAN SIGTRAN协议栈协议栈 nIP协议层协议层n标准的标准的IP传送协议传送协议n