交换原理课件第2章.ppt
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1、 第二章第二章 信令系统信令系统主要讨论:主要讨论: 1.1.信令的基本概念信令的基本概念 2.2.中国中国NO.1NO.1信令信令 3.NO.73.NO.7信令系统的结构信令系统的结构 和基本工作原理和基本工作原理2.1 2.1 信令的基本概念和分类信令的基本概念和分类 2.2 2.2 用户线信令用户线信令2.3 2.3 中国中国NO.1NO.1信令信令2.4 NO.72.4 NO.7信令系统概述信令系统概述2.5 2.5 消息传递部分消息传递部分2.6 2.6 电话用户部分电话用户部分第一页,编辑于星期六:十五点 三十一分。2.12.1 信令的基本概念和分类信令的基本概念和分类2.1.1
2、信令的基本概念 控制信息集合 就是信令 市话发端分局 市话收端分局图图2-1 2-1 市话网中两分局用户电话接续时信令传送示例市话网中两分局用户电话接续时信令传送示例用户线用户线局间中继线主叫被叫摘机拨号音拨号回铃声挂机挂机摘机振铃占用占用证实数字(被叫号码)证实应答反向拆线正向拆线拆线证实通话中第二页,编辑于星期六:十五点 三十一分。2.1.2 信令的分类 1. 按信令的传送区域划分 用户线线令 局间信令 2. 按信令信道与话音信道的关系划分 随路信令 在话路通道传送与该话路有关的各种信令 公共信道信令 NO.6 信令系统 模拟网 NO.7 信令系统 数字网 我国电话网信令系统原则 数字网
3、NO.7 模拟网随路信令方式 过渡 NO.7 3. 按信令的功能划分 线路信令(监视信令): 检测或改变中继线的呼叫状态 和条件,控制接续的进行 记发器(选择信令):传送被叫(或主叫)电话号码,供 交换机选择路由,选择被叫用户 由于记发器信令仅在通话前传送,整个话音频带 (3003400Hz)都可以作为传送该信令的频带第三页,编辑于星期六:十五点 三十一分。4. 按信令的传送方向划分 前向信令 主叫 被叫 后向信令 被叫 主叫2.2 用户线信令用户线信令2.2.1 用户话机发出的信令 1. 监视信令:摘、挂机状态由用户线直流环路的通断来表示 2. 选择信令:发出的被叫号码 直流拨号脉冲信号 双
4、音多频(DTMF)信号 直流拨号脉冲的三个参数:脉冲速度 每秒允许传送的脉冲数目 我国规定814PPS断续比 断开时间与闭合时间的比值 1.32.5:1最小位间隔 将两个脉冲串分隔开的一段闭合时间 350ms DTMF 是带内信令 能通过数字交换网路正确传输 第四页,编辑于星期六:十五点 三十一分。2.2.2 交换机发送的信令 1. 铃流信号: (253)Hz 正弦波 电压有效值为(7515)V 振铃 5 S 断续 1 S 送 4 S 断 2. 信号音 说明有关的接续状态 如忙音、拨号音、回铃声等 信源 (450 25)Hz (950 50)Hz正弦波信号音频率信号音名称含义时间结构(重复周期
5、或连续)电平拨号音通知主叫开始拨号-103dB mv-103dB mv回铃音忙音拥塞音空号音被叫忙被叫在振铃状态机线拥塞被叫为空号450Hz0.7s0.350.351.4s0.70.71s4s5s0.41.4s0.40.10.10.1-103dBmv-103dB mv-103dB mv第五页,编辑于星期六:十五点 三十一分。2.3 2.3 中国中国NO.1NO.1信令信令我国国标规定的随路信令方式 NO.1信令 线路信令 记发器信令2.3.1 线路信令 1. NO.1线路信令的种类及适用范围 1.直流型:实线传输时,利用局域网中继a、b 线的直流电位变化表示接续状态 种类 2.带内单频型:频分
6、复用(载波电路)2600Hz 长短不同脉冲信号组合 3.数字型 2. 数字型线路信令 PCM30/32路 一个复帧由16帧组成 F0F15 每帧32时隙 TS0TS31 每个时隙8bit TS0 帧同步信令 TS1TS15 TS17TS31 30个话路信号第六页,编辑于星期六:十五点 三十一分。 TS16 复帧同步信号及30个话路的线路信号,每个话路 在两个传输方向各有abcd四位码传线路信号 F0 TS16 传复帧同步信号和复帧失序去警信令 F1 前四位 传1路线路信令,后四位 16话路传16线路信令F1 a b c d a b c d 1路16路 a b c d a b c d 第2路第1
7、7路 a b c d a b c d 第15路第30路F2F15图图2-2第七页,编辑于星期六:十五点 三十一分。(2)编码含义 前向 af bf cf 后向 ab bb cb af= 摘机占用状态挂机拆线状态01bf= 正常状态故障状态01cf= 话务员再振铃或强拆话务员未进行再振铃或强拆01ab= 被叫摘机状态被叫挂机状态01bb= 空闲状态占用或闭塞状态01cb= 话务员回振铃或呼叫到达被叫话务员未振铃或呼叫未到达被叫01第八页,编辑于星期六:十五点 三十一分。出 中继入中继入 中继出中继af bf cfab bb cb主叫端被叫端图图2-3 2-3 前向信令和后向信令的传送方向前向信令
8、和后向信令的传送方向数字线路信令共有13种标志方式 DL(1)DL(9) 分别用于不同交换机间不同中继电路的配合DL(1) 适用于本地局间全自动中继电路间的配合 第九页,编辑于星期六:十五点 三十一分。 DL(1)编码表 接续状态 af bf ab bb 示闲 占用 占用确认 被叫应答 被叫先挂机 主叫后挂机 主叫先挂机 被叫先挂机 主叫先挂机 被叫先挂机 主叫先挂机 被叫先挂机主叫控制1 11 00 1 11 01 0互不控制0 01 0 1 1 1 010100010001100010011000 1 11 01 0被叫控制1 01 11 010010 01 0 1 1 1 01011闭塞
9、第十页,编辑于星期六:十五点 三十一分。2.3.2 记发器信令 NO.1 MFC多频互控信令 Multifrequency and Compelled 速度快,有一定的检验能力 信号容量带内多频 编码记发器信令 1. 信号编码 多频记发器信令分前向和后向两种 前向6个频率 13801980Hz高频群120Hz 等差 =15种信号 后向4种频率 7801140Hz低频群 =6种信号26c24c第十一页,编辑于星期六:十五点 三十一分。表表2-3 前向信令编码及含义前向信令编码及含义 前向组 前向组 KD编码 频率 数字 (KCA)KA KC KE 1 1380+1500 1 普通 长途话务呼叫
10、定期 2 1380+1620 2 普通用户 长途自动用户呼 叫(用户数 表 立即 据通信用户电话通信或用户传真) 4 1380+1740 4 优先 市内用户传真或用户数据通信 定期 5 1500+1740 5 普通 半自动核对主叫号码测试呼叫 免费 6 1620+1740 6 小交 测试呼叫 换机 7 1380+1860 7 备用 3 1500+1620 3 普通打印 市内电话 立即 第十二页,编辑于星期六:十五点 三十一分。 8 1500+1860 8 备用 9 1620+1860 9 备用 10 1740+1860 0 优先 免费 11 1380+1980 备用 优先呼叫 备用 12 15
11、00+1980 备用 指定号码 备用 呼叫 13 1620+1980 计划用于 测试 测试 测试 接续 接续 14 1740+1980 备用 备用 备用 15 1860+1980 15 控制卫星 主叫 电路段数 号码送完 前向组 前向组 KD编码 频率 数字 (KCA)KA KC KE第十三页,编辑于星期六:十五点 三十一分。表表2-4 后向信令编码及含义后向信令编码及含义 后 向 信 号 编码 频率 A组 B组KD=3,4KD=1,2,61140+10201A1:发下一位B1:被叫用户空闲被叫用户闲互 不控制系统1140+9002A2:由第一位发起B2:被叫用户市话忙备用1020+9003A
12、3:转至“B”组 号码B3:被叫用户长途忙1140+7804A4:拥塞B4:拥塞被叫用户忙或 机键拥塞1020+7805A5:空号B5:被叫用户为空号被叫空号900+7806A6:发KA和 主叫号码B6:备用被叫用户闲主叫控制系统备用第十四页,编辑于星期六:十五点 三十一分。互控传送方式 MFC采用多频编码 连续互控基本上端到端 MFC信令四拍互控过程:发端图图2.3 互控过程互控过程收端t3t4t7t8t0t1t2t5t6t9发信令停信令发下一信令发证实信令停证实信令长途电路第十五页,编辑于星期六:十五点 三十一分。3. MFC信令在多段路由上的传送方式 1.逐段转发方式:转接局上下电路之一
13、为劣质电路时 有三种 2.端到端方式 : 转接局只接受选择路由的MFC信令, 3.混合方式 将电路向前接通,转接局记发器退出 工作。终端局记发器接收由发端局记发 器沿转接局已接通的电路直接发来的 记发器信令。4. NO.1信令的MFC信令含义 组信令 KA:主叫用户类别信号 发端市话 发端长话 KC:长途接续控制信号 长话局间 前向信令 KE:长市(市内)接续控制信号 终端长市话 数字信号 “09”号码,“15”主叫用户号码终了 组信令 KD发端业务类别信令 A组 A 控制证实前向组信令的作用后向信令 B组 B 控制证实前向组信令的作用第十六页,编辑于星期六:十五点 三十一分。发码 A1:发下
14、位位次 A2:从第一位发起 控制 A6:发KA及主叫号码信号 A3:转至B组信号控制信号 A4:接续尚未到达被叫用户之前遇忙 致使呼叫失败的信号 A5: 遇空号5. MFC信令发送顺序 设主叫号码234567 被叫号码025865432 发端市 发长B 第一转 第二转 终长E 终市F 话局A 接局C 接局D 图图2-4 长途接续示例长途接续示例发码器发码器收码器收码器收码器收码器发码器收码器第十七页,编辑于星期六:十五点 三十一分。发市A(前)0 2 5 8 KA 2 3 4 5 6 7 “15” 6 5 4 3 2 KD发长B(后)A1A1A1A6 A1 A1A1A1A1A1A1 A1 A1
15、A1A1A1A1 A3P KB发长B(前) 0 2 5 8 0 2 5 8 6 5 4 3 2 KD第一转(后) A1A1A1A2第二转(后) A1A1A1终长E (后) A1A1A1A1A1A1 A3P KB终长E (前) 5 4 3 2 KD终市F (后) A1A1A1A3 KB第十八页,编辑于星期六:十五点 三十一分。去话局来话局占用(0010)占用确认(0011)传送记发器信号被叫应答(0001)主叫先挂(1001)被叫后挂(1011)释放监护(1010)图中数字的排列顺序 af bf ab bb图图2-6 2-6 呼叫接续的信令过程呼叫接续的信令过程第十九页,编辑于星期六:十五点 三
16、十一分。练习题练习题设主叫号码 2345678 被叫号码 02087654321 发端市话局与发端长话局之间使用MFC记发 器信令,试画出发端市话局至发端长话局之间 MFC信令的传送过程第二十页,编辑于星期六:十五点 三十一分。2.4 NO.72.4 NO.7信令系统概述信令系统概述2.4.1 NO.7信令系统的特点和功能 1. 基本特点 最适合数字交换和传输组成的综合数字网 能满足现在及将来传送呼叫控制 遥控 维护管理信令 及处理机之间事务处理信息的要求 可靠 使信令按正确的顺序传送又不丢失或重复 2. 基本功能 传送电话网的局间信令 传送电路交换数据网的局间信令 传送综合业务数字网的局间信
17、令 在各种运行、管理和维护中心传递有关信息 在业务交换点和业务控制点之间传送各种数据信息 支持各种类型的智能业务 传送移动通信网中与用户移动有关的各种控制信息第二十一页,编辑于星期六:十五点 三十一分。 1. NO.7信令系统四级结构 信号数据链路功能级 第一级 消息传递部分(MTP) 信号链路功能级 第二级 信令网功能级 第三级 TUP 处理电话网中的呼叫控制信令消息 用户部分(UP) ISUP 综合业务数字网用户部分处 理ISDN中呼叫控制信令消息第一级 信号数据链路功能级 对应 OSI物理层 规定了信令链路 物理电气特性及接入方法,提供全双工双向传输通道 数字传输信息速率为64kbit/
18、s第二级 信令链路功能级 对应 OSI模型数据链路层 基本功能 将第一级中透明传输的比特流划分为不同长 度的信令单元,并通过差错检测及重发校正保证信令 单元的正确传输 2.4.2 NO.7信令系统的结构信令系统的结构第二十二页,编辑于星期六:十五点 三十一分。第三级 信令网功能级 信令消息处理 信令网管理 对应OSI模型的网络层部分功能 信令消息处理功能 根据消息信令单元中的地址消息, 将信令单元送至用户指定信令点的 相应用户部分。 信令网管理的功能 对每一个信令路由及信令链路的工 作情况进行监视,当信令链路和信 令路由出现故障时,信令网管理在 已知信令网状态数据和信令的基础 上,控制消息路由
19、和信令网结构, 完成信令网的重新组合,从而恢复 正常消息的传递能力第二十三页,编辑于星期六:十五点 三十一分。2. 与OSI模型对应的NO.7信令系统结构 MTP 没有提供OSI模型13层全部功能 它的寻址能力有欠缺,当需要传送与电路无关的端到端 信息时,MTP无法满足 CCITT在1984、1988年对NO.7进行补充 在MTP不变前提下,增加 SCCP部分(信令连接控制部分) 增加MTP功能 TC事务处理能力部分 (Transaction Capabilities) 节点 节点 传送消息能力 第二十四页,编辑于星期六:十五点 三十一分。NO.7较完整功能结构OMAPINAPMAPTCAPI
20、SUPTUPDUPSCCPMTP3MTP2MTP1OSI第7层图图2-8 NO.7信令系统结构信令系统结构第3层第2层第1层第二十五页,编辑于星期六:十五点 三十一分。消息传递部分(MTP) 功能:在信令网中提供可靠的信令消息传递电话用户部分(TUP) 主要规定了有关电话呼叫的建立和释放的信令程序(过程) 及实现这些程序(过程)的消息和消息编码,并能支持部分 用户补充业务信令连接控制部分(SCCP) 满足新的用户部分(如智能网应用和移动通信应用)对 消息传递的进一步要求,弥补MTP在网络层功能的不足 SCCP提供较强的路由和寻址功能,叠加在MTP上,与 MTP中的第三级共同完成OSI网络层的功
21、能,SCCP通过 提供全局码翻译增强了MTP寻址选路功能,从而使NO.7 信令系统能在全球范围内传送与电路无关的端到端消息 同时SCCP还使NO.7信令系统增加了面向连接的消息传 送方式第二十六页,编辑于星期六:十五点 三十一分。(4)事务处理能力应用部分(TCAP) TC是指通信网中分散的一系列应用在相互通信时采用 的一组规约和功能,这是目前通信网提供智能网和支 持移动通信网中的与移动台游动有关的业务的基础 TCAP是在无连接环境下提供的一种方法,以供智能网 应用(INAP)移动通信网应用(MAP)和运行维护管 理应用(OMAP)在一个节点调用另一个节点的程序, 执行该程序并将执行结果返回调
22、用节点 TCAP 包括执行远端操作的规约和业务 TCAP 分为两个子层 成分子层:完成TC用户之间对 远端操作的请求及 响应数据传送 事务处理子层:处理成分子层 在内的消息交换为事务 处理子层用户之间提供 端到端连接第二十七页,编辑于星期六:十五点 三十一分。(5)综合业务数字网用户(ISUP) 提供ISDN数字网中的信令功能,支持基本承载业务和附 加承载业务。 基本承载业务 ISUP功能是建立,监视和拆除ISDN网中 各交换机之间64kbit/s 电路连接 承载业务包括各种各样信息传送:话音,不受限的数字 信息3.1kHz音频、7kHz音频、话音/不受 限的数字信息交替等,不同信息要求不 同
23、传输通路,ISUP必须根据终端用户对 承载业务的不同要求选择电路。在业务 类型交替时,更换电路类型、提供信令 支持。 ISDN用户对承载业务要求通过用户网络接口的D 信道信令(Q.931建议)送到网络、ISUP交换机必须和 D通道信令配合工作第二十八页,编辑于星期六:十五点 三十一分。ISUP 还必须对附加承载业务(主叫线号码识别、呼叫前转、 闭合用户群直接拨入、用户用户信令)的这些功 能实现信令支持 ISUP 传送与电路相关信息时只需得到MTP支持 传送端到端信令信息时依靠SCCP支持 面向连接协议 无连接协议(6) 智能网应用部分(INAP) 用来在智能网各功能实体间传送有关信息流,以便各
24、功 能实体协同完成智能业务。 邮电部智能网应用规程主要规定了业务交换点(SSP) 和业务控制点(SCP)之间,SCP和智能外设(IP)之间的 接口规范。 在INAP中,将各功能实体间交换的信息流抽象为操作 或对操作的响应。INAP规程中,共定义了35种操作第二十九页,编辑于星期六:十五点 三十一分。(7)移动应用部分(MAP) 主要功能在数字移动通信系统(GSM)中的移动交换 中心(MSC)归属位置登记器(HLR)、拜访位置登记 器(VLR)等功能实体之间交换与电路无关的数据和指 令,从而支持移动用户漫游,频道切换和用户漫游、频 道切换和用户鉴权等网络功能。3. B-ISDN中NO.7信令的结
25、构(教材P159 图6.13)ISUPTC-用户TCAPSCCP B-SCCPB-ISUPTUPMTP3/MTP3b MTP2 SAAL ATM MTP1 物理层第三十页,编辑于星期六:十五点 三十一分。 可变长度的信令单元分组 消息信令单元 (MSU) 三种信令单元 链路状态信令单元 (LSSU) 填充信令单元 (FISU) F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F8168n82617178N 2(a) 消息信令单元格式8168/162617178(b)链路状态信令单元格式 F CK SF LI FIB FSN BIB BSN F2.4.3 信令单元的格式信令单元的
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