现代通信交换技术7.ppt
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1、第七章信令系统刘润杰现代通信交换技术第一节概述第二节7号信令网第三节消息传递部分第四节电话应用部分第五节信令连接控制部分第六节事务处理应用部分第七节ISDN用户部分第八节7号信令系统数据第一节第一节 概述概述一、信令的基本概念二、信令的分类三、中国1号信令系统简介四、7号信令概述电话接续的基本信令流程信令的基本概念:是通信网中各个交换局在完成各种呼叫接续时所采用的一种通用语言。都属于控制信息。信令的基本要求:向信令设备提供足够的信息。信令传输稳定可靠。信令传送速度快。对传输设备要求低。有广泛的适应性,以便和不同交换设备之间配合工作。不影响通信信息的可靠性,也不受通信信息的影响。便于今后通信网的
2、发展。信令信令: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。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,就是信令方式。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及控制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。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。按信令的工作区域分:按信令的工作区域分:用户信令:是通信终端(用户)
3、和网络节点(交换机)之间的用户信令:是通信终端(用户)和网络节点(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信令,在用户线上传送。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送的监视信令和选路信令,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:是网络节点之间(交换机和交换机之间)的信令,局间信令:是网络节点之间(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。在局间中继线上传送,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。二、信令的分类二、信令的分类按信令的信
4、道分:按信令的信道分:随路信令:随路信令:信令和话音在同一条话路中传送的信令信令和话音在同一条话路中传送的信令 方式。方式。缺点:信令传送速度慢,信息容量有限(传递与呼叫缺点:信令传送速度慢,信息容量有限(传递与呼叫 无关的信令能力有限)。无关的信令能力有限)。公共信道信令:公共信道信令:是以时分方式在一条高速数据链路上是以时分方式在一条高速数据链路上 传送一群话路的信令的信令方式。传送一群话路的信令的信令方式。优点:信令传送速度快、容量大、具有改变或增加信令优点:信令传送速度快、容量大、具有改变或增加信令 的灵活性,便于开放新业务。的灵活性,便于开放新业务。按信令的功能分:按信令的功能分:线
5、路信令:具有监视功能,用来监视主被叫的摘、挂线路信令: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:具有选择功能,指主叫所拨的被叫号码,路由信令:具有选择功能,指主叫所拨的被叫号码,用来选择路由。用来选择路由。管理信令:具有操作功能,用于电话网的管理和维护。管理信令:具有操作功能,用于电话网的管理和维护。前向信令和后向信令前向信令和后向信令:由发端局记发器或出中继电路发送,而由终端局记发由发端局记发器或出中继电路发送,而由终端局记发器或入中继电路接收的信令,为前向信令,反之为后向器或入中继电路接收的信令,为前向信令,反之为后向信令。信令。其它分类:其它分类:
6、带内信令与带外信令带内信令与带外信令:可以在通路频带(可以在通路频带(3003400Hz)范围内传送的范围内传送的信令,叫带内信令,在通路频带外传送的信令,就叫带信令,叫带内信令,在通路频带外传送的信令,就叫带外信令。外信令。模拟信令和数字信令:模拟信令和数字信令:模拟信令是按模拟方式传送的信令,数字信令是将模拟信令是按模拟方式传送的信令,数字信令是将信令按数字方式编码进行传送的信令。信令按数字方式编码进行传送的信令。信令系统CCITTNo.1信令系统:国际人工业务中使用的500/20Hz信令系统。CCITTNo.2信令系统:用于国际半自动业务,600/750音频系统。CCITTNo.3信令系
7、统:采用22800Hz单音频系统,仅在欧洲少数国家使用过。CCITTNo.4信令系统:2040/2400双音频系统,以端到端方式传送模拟信号。想用于卫星通信。想用于卫星通信。CCITTNo.5信令系统:2400/2600模拟信令系统,具有分开的线路信令和记发器信令。用于国际通信用于国际通信.CCITT No.5bis:CCITT No.5的变形,几乎未得到应用。的变形,几乎未得到应用。CCITTNo.6信令系统:模拟型公共信道信令系统。由于无法适应ISDN的要求,使用较少。CCITTNo.7信令系统:最新的数字信令系统。CCITT R1、CCITT R2.三、中国三、中国1 1号信令系统简介号
8、信令系统简介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1线路信令lNO.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2.带内单频型:频分复用(载波电路)2600Hz长短不同脉冲信号组合3.数字型线路信令:PCM30/32L路一个复帧由16帧组成F0F15每帧32时隙TS0TS31每个时隙8bitTS0帧同步信令TS1TS15TS17TS3130个话路信号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F0TS16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
9、路传16线路信令F1abcdabcd1路16路abcdabcd第2路第17路abcdabcd第15路第30路F2F15(2)编码含义前向afbfcf后向abbbcbaf=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出中继入中继入中继出中继afbfcfabbbcb主叫端被叫端前向信令和后向信令的传送方向前向信令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
10、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DL(1)编码表接续状态afbfabbb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111001111010互不控制00101110101000100011000100110001111010被叫控制1011101001001011101011闭塞2记发器信令NO.1MFC多频互控信令MultifrequencyandCompelled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120H
11、z等差=15种信号后向4种频率7801140Hz低频群=6种信号互控传送方式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NO.1信令的MFC信令含义组信令KA:主叫用户类别信令发端市话发端长话KC:长途接续控制信令长话局间前向信令K
12、E:长市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发码A1:发下位位次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1234567被叫号码0107654321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发市A(前)0107KA1234567“15
13、”654321KD(业务类别)发长B(后)A1A1A1A6A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A1A3脉冲形式KB(被叫状态)发长B(前)01070107654321KD第一转(后)A1A1A1A2第二转(后)A1A1A1终长E(后)A1A1A1A1A1A1A1A3KB终长E(前)7654321KD终市F(后)A1A1A1A3KB三、7号信令系统概述随路信令的限制信号传送速度慢。信息容量有限。传递与呼叫无关的信号信息的能力有限,在通话期间不能传送信号。信令系统不统一,管理困难。按照每个话路配备信号设备,比较昂贵。公共信道信令的优点用户角度减少了呼叫建立时间,尤其适合远距离长途呼叫,
14、拨号后等待时间少。有利于新业务的发展。新业务都需要快速的信令方式和丰富的信令内容。网络管理角度统一了信令系统有利于现代化通信网的管理降低了由于网络拥塞或被叫忙而引起的无效话务量。公共信道信令方式的特点信号形式可以采用不同长度的信令消息或规定长度的信号单元来传送。信令信道以同步方式工作。不送消息时发填充单元,以保持信号单元的同步。信号单元分为若干段,每段有自己的功能。每一信号单元需要有一个标记信息段,其长度决定于要识别的话路数。采用标记寻址,每条话路没有专用的信令设备,采用排队方式。需要进行话路导通实验才能确定话路的好坏。需要专门的差错检测和校正技术,信号单元中有冗余位。一般采用逐段转发方式,以
15、保证可靠性。信号可能有分段和重组的操作。No.7信令系统的结构OSI参考模型OSIOpenSystemInterconnectionISOInternationalStandardizationOrganizationOSI分层结构第一层物理层第二层数据链路层第三层网络层第四层传输层第五层会话层第六层表示层第七层应用层分层原因分层原因“分而治之”的目的。分层的原则分层的原则每层的功能是相对独立的。层间接口清晰,跨越接口的信息尽量少。层数适中。各层的功能物理层(PhysicalLayer)研究物理媒介的机械的、电器的、功能的和规程的特性。数据链路层(DataLinkLayer)保证信息传输的可靠
16、性。网络层(NetworkLayer)在两个通信实体间实现透明传输。传输层(TransportLayer)提供开放系统之间的端到端的通信。会话层实现进程间的对话控制(连接控制)。表示层提供语言数据结构的控制功能。比如压缩加密应用层处理进程间接收和发送数据的信息内容。76543217654321321321终端终端节点节点No.7信令系统的功能结构基本功能结构用户消息处理公共传递控制链路控制链路控制信号数据链 路公共传递控制用户消息处理信号链路用户部分用户部分消息传递部分 公共消息传递部分(MTP:Message Transfer Part):为正在通信的用户功能之间提供信号的可靠传递。用户部分
17、(UP:User Part):使用消息传递部分传送能力的功能实体。四级结构第一级称数据链路功能(物理层),定义了数据链路即传输媒体的物理、电气和功能物性及链路接入点的方法。最佳速率为64kb/s。第二级称信令链路功能(链路层)。保证信令消息比特流(帧)在相邻信令点之间点到点的可靠传输。第三级称为信令网功能(网络层)有两个作用:信令消息处理功能(SMH)发送消息的选路接收消息的分配和转发信令网管功能(SNM)信令网发生异常情况下调整消息路由和设备配置以保证正常传送第四级为用户部分(UP)(应用层)电话部分(TUP)数字用户部分(DUP)ISDN用户部分(ISUP)基于电路交换业务定义的都是电路的
18、相关消息7层结构:在以上4层结构的基础上增加了以下几层协议。1.SCCP:支持电路无关消息的端到端传送,虚电路方式的消息传送服务,与原来的第三级相结合,提供完备的7层中的网络层功能2.TCAP:对网络节点的对话和操作请求进行管理,为各种应用信令过程提供基础服务,本身属于应用层,但是与具体的应用无关3.AP:具体业务相关的各种应用,7号网操作维护应用(OMAP)智能网应用部分(INAP)移动应用部分(MAP)属于应用层协议ISP:相当于七层结构中的46层,称为中间业务部分,只是形式上保留,在以后需要的时候再扩充ISP和TCAP合称TC,由于ISP没有进行开发,所以TCAP、TC视为同义词。由SC
19、CP直接支持ISUP涉及到端局至端局的信令关系的少数功能需要SCCP的支持。分级功能结构MTP:消息传递部分(Message Transfer Part)SCCP:信令连接控制部分(Signalling Connection and Control Part)TUP:电话用户部分(Telephone User Part)DUP:数据用户部分(Data User Part)ISUP:ISDN用户部分(ISDN User Part)TCAP:事务处理能力应用部分(Transaction Capabilities Application Part)OSI一至三层OSI第四层OSI第七层MTP的功能三
20、个功能级信令数据链路(第一级)信令链路功能(第二级)信令网功能(第三级)用于信号的双向传递的通路。提供信号的可靠传送。包括差错检测、差错校正、差错监视和流量控制。保证信令网的正常运行。包括信令消息处理和信令网管理两部分SCCP的功能与MTP一起提供OSI第三层功能。可以提供定向连接和无连接网络业务。可以在任意信令点之间传送与呼叫控制信号无关的各种信令信息和数据。TUP、DUP、ISUP的功能TUP提供第四级和第七级功能,属电话用户部分,控制电话网的接续和运行。DUP采用CCITTX.61建议。ISUP属ISDN用户部分。提供ISDN环境下的话音和非话交换功能。TCAP的功能指网络中分散的一系列
21、应用在互相通信时所采用的一组协议和功能。为智能业务和信令网的运行、管理和维护等功能提供基础。只有第七层的功能。四、五、六层在研究之中。第二节第二节 7 7号信令网号信令网信令网由信令点(SP),信令转接点(STP)以及信令链路组成可以完成电话网的局间信令电路交换的数据网的局间信令ISDN局间信令本地、长途、和国际电话和非话的各种信令连接传送与电路无关的各种数据消息完成业务交换点(SSP)和业务控制点(SCP)间的对话开发智能业务信令网信令网是公共信道信令系统与随路信令系统的区别之一。信令网部件信令链路信令点信令转接点提供差错检测和校正功能提供差错检测和校正功能提供公共信道信令的节点提供公共信道
22、信令的节点提供第三层功能提供第三层功能信令链路信令链路信令点信令点信令点信令点信令转接点信令转接点信令转接点信令转接点一、7号信令网的结构信令网分类无级网和等级网。信令网连接方式STP间的连接网状连接A,B平面连接(平面内网状连接,平面见成对连接)三级信令网原理结构二、信令网和电话网对应关系信令网和电话网级数相同时大、中城市电话网为两级结构,汇接局和端局。信令网也采用二级信令网。一般信令转接点设在汇接局,信令点设在端局。信令网和电话网级数不同时信令点的设置要考虑信令转接次数、可容纳的信令点数和信令转接点的工作负荷等因素。应当选择经过信令点次数少、信令网容量大和信令转接点工作负荷均匀的方式。NO
23、。7与电话网的对应关系独立型具有:消息传递部分(MTP)信令连接控制部分(SCCP)业务处理能力(TC)信令网管的需要的操作的维护部分(OMAP)MTP路由证实测试(MRVT)SCCP路由证实测试(SRVT)电路有效测试(CVT)等功能综合型具有:全部具有以上功能用户部分(TUPISUT)的功能三、信令转接点设备76543217654321321321终端终端节点节点SP:信令点、信令网传递信令消息的源点或目的地点。STP:独立信令转接点,仅负责转接(转发)它所汇接的信令点的消息。SP/STP:综合式信令转接点,除转接它所汇接的信令点的消息外,本身又是信令消息的源点或目的地点。HSTP采用独立
24、方式(standlone)信令转发设备独立型LSTP适宜于收大城市和大规模的省会城市综合型LSTP,与交换机(SP)合设在一起的综合式(mtegrated)信令转接点设备用于其他城市如:公共网中的交换机,特种服务中心,移动网,智能网,ISDN网等网络四、信令网组织原则采用三级结构:第一级为HSTP;第二级为LSTP;第三级为SP。第一级信令网采用A、B平面。每一平面内采用网状网;平面间采用格子状网连接。A、B平面采用负荷分担方式工作。第二级至第一级,第三级至第二级采用汇接方式。每个LSTP至少连接两个HSTP;每个SP至少连接两个LSTP。我国三级信领网结构NO.7网实际示意图五、路由选择正常
25、路由采用对应方式的路由采用准对应方式的路由STPSTPSPSTPSP正常路由正常路由第一迂回路由第一迂回路由第二迂回路由第二迂回路由STPSTPSPSTPSP正常路由正常路由迂回路由迂回路由STPSTPSPSTPSP正常路由正常路由正常路由正常路由STP1、正常路由首选链路组号就是正常路由经过的信令消息路径,根据中国信令网结构,正常路由有两类:(1)正常路由是采用直联方式的直达信令路由:当信令网中的一个信令点具有多个信令路由时,如果有直达的信令链路,则该信令路由为正常路由。(2)正常路由是采用准直联方式的信令路由:当信令网中的一个信令点的多个信令路由都是采用准直联方式经过信令转接点转接的信令路
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