1、1,第4章 信令系统,通信网中任意两个通信终端之间的通信都离不开信令，终端与交换节点之间、各个交换节点之间以及不同网络之间的互通，都必须在信令的控制下进行 (通路的建立与释放、通信过程的监控等)。信令系统是通信网的重要组成部分，是保证通信网正常运行所必不可少的，信令技术是通信网的基本技术。,本章主要内容,在本章中首先介绍有关信令的一些基本概念，重点介绍目前通信网中普遍采用的No.7信令系统简单介绍No.7信令网的相关原理与技术。,4.1 信令的基本概念4.1.1 信令图4.1所表示的是电话网中两个用户终端通过两个端局进行电话呼叫的基本信令流程，它描述的是在一个完整的呼叫过程中经简化了的信令交互
2、过程。,图4.1 电话呼叫的基本信令流程,在图4.1中，主叫用户摘机，发出一个“摘机”信令，表示要发起一个呼叫，发端交换机收到主叫用户的摘机信令后，经用户分析允许它发起这个呼叫，则向主叫用户送拨号音，该“拨号音”信令告知主叫用户可以开始拨号了。主叫用户听到拨号音后，开始拨号，发出“拨号”信令，将被叫号码送到发端交换机。发端交换机根据被叫号码进行号码分析，确定被叫交换局，然后在发端交换机与终端交换机之间选择一条空闲的中继电路，向终端交换机发“占用”信令，发起局间呼叫并告知终端交换机所占中继电路。接着向终端交换机发送“被叫号码”信令，以供终端交换机选择被叫。,连接建立过程,终端交换机根据被叫号码找
3、寻被叫，向被叫用户送“振铃”信令，催促被叫摘机应答，向主叫送“回铃音”信令，以告知主叫用户已找到被叫，正在叫出。被叫用户听到振铃后摘机，被叫用户送出一个“摘机”信令，终端交换机收到被叫“摘机”信令，停振铃，向发端交换机发送“被叫应答”信令；发端交换机收到“被叫应答”信令后，停止向主叫送回铃音，接通话路，主被叫双方进入通话阶段。,若被叫用户先挂机，发出“挂机”信令，要求结束通话。终端交换机收到该信令则向发端交换机发送“被叫挂机”信令，通知发端交换机被叫已经挂机。发端交换机收到该信令则向主叫用户送“忙音”信令，催促主叫挂机，并向终端交换机发送“释放”信令，告知通话结束，要求释放资源。主叫用户听到忙
4、音，则挂机，结束通话。终端交换机收到释放信令后，拆除话路，释放资源，回复“释放证实”信令，表示收到释放信令，释放了资源，通话结束。（被叫释放资源）若是主叫用户先挂机，则发端交换机向终端交换机发送“释放”信令，告知通话结束，要求释放资源。终端交换机收到释放信令后，向被叫发送“忙音”信令，拆除话路，释放资源，回复“释放证实”信令，被叫用户听到忙音，则挂机，通话结束（也是被叫释放资源） 。,连接释放过程,从上述过程可知，信令是呼叫接续过程中所采用的一种“通信语言”，用于协调动作、控制呼叫。这种“通信语言”应该是可相互理解的、相互约定的、以达到协调动作为目的的。因而信令是通信网中规范化的控制命令，它的
5、作用是控制通信网中各种通信连接的建立和拆除，并维护通信网的正常运行。传送子系统：为人的四肢（接口，完成实际的动作）；人的心脏（交换网络）控制子系统：人的大脑，控制四肢的行为，控制四肢的动作；信令：人的神经系统，协调四肢之间、大脑与四肢之间的动作,4.1.2 信令的分类1、监视信令、路由信令和管理信令按照信令完成的功能来划分，可将信令分为监视信令、路由信令和管理信令。监视信令监视信令具有监视功能，用来监视通信线路的忙闲状态。比如用户线上主、被叫的摘、挂机信令以及中继线上的占用信令，都是监视信令，它们分别表示了当前用户线和中继线的占用(忙闲)情况。,路由信令路由信令具有选择接续方向、确定路由的功能
6、。比如主叫用户所拨的被叫号码就是路由信令，它是此次通信的目的地址，交换机依据它来选择接续方向、确定路由、进而找到被叫。管理信令管理信令具有操作维护功能，用于通信网的操作、管理和维护（功能），从而保证通信网的正常运行。比如No.7信令系统中的信令网管理消息、导通检验消息等都是管理信令。（路由故障、计费等）,2、用户信令和局间信令按照信令工作的区域来划分，可将信令分为用户信令和局间信令。用户信令用户信令是在用户终端和交换节点之间的用户线上传送的信令，即用户网络接口（UNI）信令。主要有用户线状态信令、地址信令和各种音信令。（1）状态信令用户线的状态信令是反映用户线忙闲状态的信令，也就是用户线的监视
7、信令。比如用户线上的摘、挂机信令。,（2）地址信令用户线的地址信令也就是通信的目的地址，用于选择路由、接续被叫，也就是用户线的路由信令。比如用户所拨的被叫号码。用户线的地址信令有两种方式：一种是直流脉冲（PULSE）方式，另一种是双音多频（DTMF）方式。（3）音信令（交换机发给用户）用户线的音信令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动作。比如交换机向用户发送的振铃和拨号音、忙音、回铃音等各种音信令。用户信令相比局间信令要少而简单。,局间信令局间信令是通信网中各个交换节点之间传送的信令，即网络接口（NNI）信令。它在局间中继线上传送，主要有与呼叫相关
8、的监视信令、路由信令和与呼叫无关的管理信令（信令），用来控制通信网中通路的建立和释放，以及传递与通信网管理和维护相关的信息。目前通信网的局间信令都是数字信令，主要采用No.7信令系统和中国1号信令系统。局间信令相比用户信令要多而复杂。,3、随路信令和公共信道信令按照信令传送通路与用户信息传送通路的关系，可将信令分为随路信令（CASChannel Associated Signaling）和公共信道信令（CCSCommon Channel Signaling），也叫共路信令。随路信令随路信令是信令和用户信息在同一通路上传送的信令。图4.2是随路信令系统示意图。如图所示，交换系统A和交换系统B之间
9、无专用的信令通道来传送两点之间的信令，信令是在所对应的用户信息通路上传送的。在通路建立时，用户信息通路是空闲的，没有信息要传送，可用于传送与接续相关的信令。,图4.2 随路信令系统,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上面所讲的共用通路传送信令和用户信息，还表现在信令通道与用户信息通道之间存在着某种一一对应的关系（随路信令的本质）。,中国1号信令是随路信令，它是由线路信令和多频互控信令（MFC，也叫记发器信令）构成的。信令是路由信令，用于传递被叫号码、主叫号码、主叫用户类别等信息，它是在此次通话所占用的话路中传送的（主要传送被叫号码）。线路信令是监视信令，用于
10、传递中继电路状态（空闲、占用）、被叫应答、主被叫摘挂机等状态。它是在局间PCM中继系统的TS16中传送的，该信令不在话路中传送，但是信令传送通道与话路之间存在着时间位置上的一一对应关系，这种对应关系如图4.3所示。,图4.3 30/32路PCM中的数字型线路信令,在30/32路PCM的帧结构中，16个帧构成1个复帧，这16个帧记做F0F15，每个帧有32个时隙，记做TS0TS31。TS0用于帧同步和帧失步告警，TS1TS15、TS17TS31为话路，F0的TS16用于复帧同步，F1F15 的TS16 用来传送30个话路的线路信令。每路话路的线路信令占用4个bit，F1F15 的TS16的高4个
11、比特用来传送TS1TS15话路的线路信令，而低4个比特用来传送TS17TS31话路的线路信令。由此可见，中国1号信令的线路信令的传送与话路存在着一一对应关系，线路信令通道与话路之间具有相关性。,因此，我们可以总结出随路信令所具有的两个基本特征：（1）共路性：信令和用户信息在同一通信信道上传送（2）相关性：信令通道与用户信息通道在时间位置上具有相关性（一一对应关系）,随路信令的不足,随路信令的传送速度慢（与共路信令相比而言）信令容量小（比如一路信息的信令只有4bit，TS16）传递与呼叫无关的信令能力有限（如OAM），不便于信令功能的扩展，支持通信网中新业务的能力较差（只支持与电路交换有关的业务
12、）,公共信道信令的信令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。图4.4是公共信道信令系统示意图。在图中，交换系统A和交换系统B之间有专用的信令通道来传送两点之间的信令，而用户信息，比如话音，是在交换系统A和B之间的话音信道上传送的，信令通道与话路相分离。在通信连接建立和拆除时，A、B交换系统通过信令通道传送连接建立和拆除的控制信令，在信息传送阶段，交换系统则在预先选好的空闲话路上传送用户信息。,公共信道信令,图4.4 公共信道信令系统,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（不存在一一对应关系），彼此相互独立。,可以总结出公共信道信令所具有的两个基本
13、特征：（1）分离性：信令和用户信息在各自的通信信道上传送（信道分离）（2）独立性：信令通道与用户信息通道之间不具有时间位置的关联性（不是一一对应），彼此相互独立。,公共信道信令的优点,公共信道信令的传送速度快；信令容量大: (1) No.7信令的信息以二进制编码的形式表示，一个八位编码就能表示256种不同的含义，可见其信息容量是很大的。而在64kbps的数字通道上，只需125us就能发送出去一个8位码，每秒钟能发送8000个8位码。可以看出其传递信息的速度是相当快的。 (2)通信期间仍可传送信令可传递与呼叫无关的信令（OAM） No.7信令可以为ISDN、移动网、智能网提供信息支持，以前使用的
14、各种信令则不能。便于信令功能的扩展，便于开放新业务，可适应现代通信网的发展。 No.7信令是公共信道信令。,信令是通信网中规范化的控制命令。所谓规范化就是在信令构成、信令交互时要遵守一定的规定(规约、协定)，这些规定就是信令方式。信令方式包括信令的结构形式、信令在多段路由上的传送方式以及信令传送过程中的控制方式。,4.1.3 信令方式,信令的结构形式是指信令所能传递信息的表现形式，它一般可分为未编码和编码二种结构形式。（1）未编码信令未编码信令是按照脉冲的个数、脉冲的频率、脉冲的时间结构等来表达不同的信息含义的。比如用户在脉冲方式（pulse）下所拨的号码（拨号盘话机）是以脉冲个数来表示09个
15、数字的；而拨号音、忙音、回铃音是由相同频率的脉冲采用不同的时间结构（脉冲断续时间不同）而形成的。（P79）（2）编码信令信令的编码方式主要有两种：一种是采用多频制进行编码，一种是采用二进制数字进行编码。因而编码的信令主要有两类：模拟型多频制信令、数字型二进制信令。,1、结构形式,模拟型多频制信令：“多频”是指多频编码信号，即由多个频率组成的编码信号。双音多频（DTMF）信令和多频互控（MFC）信令都是采用多频编码方式的信令。,DTMF有2组频率，一个高次群，一个低次群，分别由4个频率构成，可表示16种信令，属用户信令，用于传递通信地址，即被叫号码。MFC有6个频率，分别给以编号0、1、2、4、
16、7、11，频率的两两组合表示一种信令，即6中取2，可表示15种信令，即数字115，该数字为两个相应频率编号之和（10、14、15除外）。信令分前向信令（主叫局发往被叫局的信令）和后向信令（被叫局发往主叫局的信令）两种，它们的频率分别为：前向信令：1380Hz、1500Hz、1620Hz、1740Hz、1860Hz、1980Hz后向信令：1140Hz、1020Hz、900Hz、780Hz、660Hz、500Hz,数字型二进制信令采用二进制进行编码的数字型信令主要有：中国1号信令的数字型线路信令和No.7信令。中国1号的数字型线路信令是采用4位二进制编码来表示线路状态的信令，该信令基于30/32路
17、PCM传输系统，通过TS16在局间传送。如图4.3所示。其中a、b比特位的编码含义如下,af：表示发话局状态或主叫用户状态的前向信号 af=0 为摘机状态 af=1 为挂机状态bf：表示来话交换局指示故障状态的前向信号 bf=0 为正常状态 bf=1 为故障状态,在No.7信令系统中，信令传送的最小单元是信令单元（SU），它是由若干个二进制编码的八位位组（字节）构成，图4.18是信令单元的基本格式,2、传送方式信令在多段路由上的传送方式有3种：端到端方式、逐段转发方式和混合方式。（1）端到端方式端到端方式传送信令的过程如图4.5所示。,以一个本地通话的信令传送为例，PQRSABCD是被叫号码，
18、其中PQRS是局号。发端局收到用户所拨的被叫号码后，将PQRS发给第一转接局进行选路，并将话路接续到该转接局；第一转接局依据PQRS选路到第二转接局，将话路接续到该转接局，发端局将PQRS再发给第二转接局进行选路；第二转接局依据PQRS选路到终端局，将话路接续到终端局（发端局到终端局只传送局号）发端局将PQRSABCD（或ABCD）发给终端局以建立端到端的话路连接。整个信令传送的过程采用的是端到端的方式。该方式的特点是：信令传送速度快，接续时间短，但对线路传输质量要求较高，要求在多段路由上所传送的信令是同一类型的。,逐段转发方式传送信令的过程如图4.6所示。,图4.6 逐段转发方式,（2）逐段
19、转发方式,发端局收到用户所拨的被叫号码后，将全部被叫号码发给第一转接局进行选路，并将话路接续到该转接局；第一转接局选路到第二转接局，将话路接续到该转接局，并将全部被叫号码发给第二转接局；第二转接局选路到终端局，将话路接续到终端局，并将全部号码发给终端局以建立端到端的话路连接。整个信令传送的过程采用的是逐段转发的方式。（转接局之间转发整个被叫号码）该方式的特点是：信令传送速度慢，话路接续时间长，但对线路传输质量要求不高，在多段路由上传送信令的类型可以不同。,混合方式就是在信令传送时既采用端到端方式又采用逐段转发方式。混合方式的特点是可根据电路的情况灵活采用不同的控制方式，以达到信令传送既快速又可
20、靠。比如中国No.1信令的MFC信令传送方式采用的原则一般是：信令在优质电路上传送采用端到端的方式，在劣质电路上传送采用逐段转发的方式。No.7信令的传送一般采用逐段转发的方式，在某些情况下也可支持端到端的方式。,（3）混合方式,3、控制方式控制信令传送的方式有三种：非互控方式、半互控方式和全互控方式。（1）非互控方式在信令发送过程中，信令发送端发送信令不受接收端的控制，发端自由地发送信令，不管接收端是否收到。这种控制方式的信令系统，其信令发送的控制设备简单，信令传送速度快，但信令传送的可靠性不高。No.7信令采用非互控方式来传送信令，以求信令快速的传送，并采取有效的可靠性保证机制，以克服可靠
21、性不高的缺点。,图4.7 非互控方式,在信令发送过程中，信令发送端每发一个信令，都必须等到接收端返回的证实信令或响应信令后，才能接着发下一个信令，也就是说发送端发送信令受到接收端的控制。如图4.8所示。采用这种控制方式的信令系统，其信令发送的控制设备相对简单，信令传送速度较快，信令传送的可靠性有保证。,（2）半互控方式（类似于停止等待协议）,图4.8 半互控方式,全互控方式是指信令在发送过程中，发送端发送信令受到接收端的控制，接收端发送信令也要受到发送端的控制（发端和收端的相互控制）。如图4.9所示，采用这种方式的信令发送过程按照以下5个节拍进行：（1）发端局发前向信令；（2）收端局收到前向信
22、令后发后向信令（响应）；（3）发端局收到后向信令后停发前向信令；（4）收端局检测到停发前向信令后停发后向信令；（5）发端局检测到停发后向信令后发下一个前向信令。全互控方式的特点是抗干扰能力强，信令传送可靠性高，但信令收发设备复杂，信令传送速度慢。,（3）全互控方式,图4.9 全互控方式,4.2 No.7信令系统4.2.1 概述随路信令主要存在以下的缺点：信令传送速度慢，不能适应数字交换和数字传输。信令容量有限，信令系统功能受到限制。无法传送与呼叫无关的信令信息，如网管信息。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，不经济且不便于管理。(随路信令中，每种业务都要设计信令，
23、不经济；信令不同，不便于管理)信令设备一般按话路配备，成本较高,No.7信令的主要优点是：信令传送速度快。信令容量大，具有提供大量信令的能力。能完成与呼叫无关的信令的传送，支持多种新业务。多路通信的信令在公共信令设备上传送，信令设备经济。统一了信令系统,No.7信令系统具有以下的特点：No.7信令采用公共信道方式，其局间的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的。数据链路是速率为64kbit/s的双向数据通道。如图,图4.10 No.7信令的公共信令链路, No.7信令传送模式采用的是分组交换，其信息传送的最小单位信令单元（SU）就是一个个分组，并且基于统计时分复用方式
24、。因而在No.7信令系统中，为保证信令信息可靠地传送，信令终端应具有对SU同步、定位和差错控制功能，同时SU中必须包含一个标记（控制字段），以识别该信令单元传送的信令属于哪一路通信。由于话路与信令通道是分开的，所以必须要对话路进行单独的导通检验（ No.7 信令的不足）必须要设置备用设备，以保证信令系统的可靠性。,1、基本功能结构No.7信令的基本功能结构由消息传递部分（MTP）和用户部分（UP）组成。如图4.11所示。,图4.11 No.7信令的基本功能结构,4.2.2 No.7信令系统结构,消息传递部分（MTP）的主要功能是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
25、有为保证可靠的信息传送而做出响应并采取必要措施的能力。它由三个功能级组成：信令数据链路功能（MTP1）信令链路功能（MTP2）信令网功能（MTP3）,NO.7 信令系统的基本结构（4级）,通过以上的介绍，No.7信令系统的基本结构采用的是分级结构，它总共有4级，消息传递部分（MTP）的MTP1、MTP2、MTP3构成了No.7信令系统的一、二、三功能级，用户部分（UP）是No.7信令系统的第四功能级，No.7信令系统的四级功能结构如图4.15所示。,用户部分是No.7信令的第四功能级，其主要功能是控制各种基本呼叫的建立和释放。用户部分（UP）可以是电话用户部分（TUP）、数据用户部分（DUP）
26、和ISDN用户部分（ISUP）等。,用户部分UP,图4.15 No.7信令系统的四级功能结构,四级结构的局限,MTP不能跨网寻址，不同的信令编码方式之间不能寻址。MTP的高层用户类型最多只能有16个，（4bit编码），现在新业务不断增加,如：HLR、VLR等MTP只能以逐段转发方式传递信令，不能提供端端方式MTP不能传递与电路无关的信令，不支持逻辑连接（虚连接）以上也是MTP3的不足。,通过对No.7信令系统的深入研究，发现它与OSI参考模型很相似，它们都采用分级或分层的模块化结构，OSI参考模型广泛应用于计算机网络通信，而No.7信令系统应用于信令网，两者对信息（数据与信令）的传送都采用的是
27、分组传送的数据报方式，因而人们认为两者是一致的，于是在No.7信令系统基本功能结构的基础上，设计了面向OSI七层协议的No.7信令体系结构，如图4.16所示。,2、面向OSI七层协议的信令系统结构,图4.16 面向OSI七层协议的No.7信令系统结构,No.7信令的MTP3属于OSI参考模型中的网络层，但MTP3只具有部分网络层功能。MTP3的不足：存在着不能跨网直接寻址，不能提供端到端的信令传递，不能传递与电路无关的信令，不支持逻辑连接等缺陷。为了使通信网的信令可支持不断涌现的新技术新业务，使No.7信令与OSI参考模型相一致，因此在No.7信令系统的结构中又增加了信令连接控制部分（SCCP
28、）和事务处理能力部分（TC）。SCCP弥补了MTP3的不足，加强了消息传递功能，具有传送与电路无关的信息能力，可满足ISDN的多种补充业务的信令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（OAM信令）。SCCP与MTP3一起构成了网络业务部分（NSP），提供对应于OSI参考模型网络层的功能。,TC完成OSI参考模型的47层的功能，它包括事务处理能力应用部分（TCAP）和中间业务部分（ISP）（ISP无定义）。TCAP完成OSI参考模型的第7层（应用层）的部分功能，ISP则对应于OSI参考模型的第46层（传送层、会话层、表示层），ISP目前还处于研究之中。由于ISP尚未定义，因而目前T
29、CAP直接通过SCCP传递信令。TC用户是指各种应用，目前主要有智能网应用部分（INAP）、移动应用部分（MAP）和运行维护管理应用部分（OMAP）。这样新增的SCCP、TC与原来的MTP、TUP、DUP、ISUP一起构成了一个四级结构和七层协议并存的信令系统结构。其主要应用包括：智能网（IN）、网络的操作管理和维护（OMAP）、公共陆地移动通信网（GSM）和N-ISDN的部分补充业务。,ATM中的NO.7信令系统结构如图4.17所示。B-ISDN的接续功能比窄带更复杂，对信令提出了更高的要求，因此在信令的用户部分增加了B-ISDN的用户部分（B-ISUP）。B-ISUP有两种支持方式：一种是
30、直接通过ATM链路，经过ATM层、ATM信令适配层（SAAL）和增强的MTP3层的支持；另一种是通过No.7信令网，经过新增加的B-SCCP部分、MTP1、MTP2和MTP3的支持。,3、ATM中的No.7信令系统结构,图4.17 ATM中的No.7信令系统结构,No.7信令传送各种信令，是通过信令消息的最小单元信令单元（SU）来传送的。1、信令单元的基本结构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，它有三种信令单元格式：用来传送第四级用户级的信令消息或信令网管理消息的可变长的消息信令单元（MSU）；在链路启用或链路故障时，用来表示链路状态的链路状态信令单元（LSSU）；用于链
31、路空或链路拥塞时来填补位置的插入信令单元（FISU），亦称填充单元。如图4.18所示。,4.2.3 信令单元格式,图4.18 信令单元格式,每个信令单元都包含有以下共有的部分：F：标志码，为01111110，标识每个SU的开始或结束。BSN：后向序号FSN：前向序号BIB：后向指示比特FIB：前向指示比特LI：长度表示语，用于指示LI和CK间的字节数，通过该字段可区分三种信令单元，其中MSU：LI2，LSSU：LI=1或者2字节，FISU：LI=0CK：校验码上述这些字段用于消息传递的控制，其中BSN、FSN、BIB、FIB用于基本差错校正法中，完成信令单元的顺序控制、证实和重发功能。在图4.
32、18中，L2、L3分别表示由第2、第3功能级产生的字段。,LSSU中的SF状态字段用于标志本端链路的工作状态，该字段的具体编码格式及其含义如图4.19所示。,图4.19 LSSU中的SF字段编码与含义,2、LSSU的状态字段（SF）,业务信息字段SIO包括业务表示语和子业务字段两部分，SIO的字段格式及其含义说明见图4.20。,3、MSU的业务信息字段（SIO）,SIF是信令信息字段，在不同类型的消息中，它的构成不尽相同。图4.21是SIF在信令网管理消息中的格式。,4、MSU的信令信息字段（SIF）,图4.22是SIF在电话用户部分（TUP）消息中的格式,图4.23是SIF在ISDN用户部分
33、（ISUP）消息中的格式,SCCP,图4.24是SIF在SCCP和TC消息中的格式（7层结构）,MTP 功能（3层）,MTP是各种用户部分的公共运载系统（完成信令的传输），是No.7系统的主要组成部分。1. MTP-1信号数据链路功能级：提供传输信令消息的物理通道。由一对传输速率相同的双向数据通道组成，完成二进制比特流的透明传输。信令数据链路功能（MTP1）对应OSI七层协议的物理层，它定义了传输媒体的物理、电气和功能特性以及链路接入节点的方法。 有两种传输通道 数字信令数据链路：64Kbps 模拟信令数据链路：4.8Kbps （通过MODEM接入FDM设备） 数字信令数据链路的两种连接方式：
34、 半永久连接方式、信令终端接口方式。 信令过程：将信令终端送出的信号单元按8bit一组插入PCM的规定时隙；将PCM帧中规定的信令信息检出，由信令终端接收并重组成No.7消息单元。,2. MTP-2信号链路功能级,（类似数据链路层功能） 信令链路功能（MTP2）对应OSI七层协议的数据链路层，它规定了在一条信令链路上传送信令消息的功能及相应程序，与MTP1相配合，为两点之间的信令消息的传递提供了一条可靠的信令链路。,MTP-2的功能,它和MTP-1共同保证消息在直接连接（单跳节点）的信号点之间的信号链路上可靠地传输。（八项功能） 1)定界：用F标志（0111 1110）。 “插0删0”法 2)
35、定位：检测位同步的失步（失去定位）及失步后的处理。 3)差错检测：用CK字段。（CRC方法） 4)差错校正：检测到有错，用重发方法校正。 5)初始定位：信令链路从不工作状态进入工作状态。 6)信令链路差错率监视：监视链路差错率，超过门限， 判定为信令链路故障。 7)第二级流量控制：检出链路拥塞的接收端停止对输入信令单元进行证实，周期性（200ms）地发送SIB（忙）信号 8)处理机故障：当信令消息不能传送到第三级时，向对端发送SIPO，并舍弃收到的信令单元。,（1）基本差错校正法是一种非互控的、肯定和否定证实的重发纠错系统。过程：在发送端发出信令单元后，一直将它保存到从接收端送来一个肯定证实为
36、止，在未收到肯定或否定证实以前一直按顺序发出信号单元， 当发端收到收端的肯定证实信号后，就从重发缓冲存储器中清除被证实的信令单元。 若收端收到某一信令单元有差错时，就向发端发回否定证实信号，发端收到否定证实信号后，就从有差错的信号单元开始按顺序重发各个信号单元 (Go-Back-N重传)。,差错校正,适于传输时延小于15ms的链路； 非互控的、肯定和否定证实的重发纠错系统。,收到3，不是期望值，BIB反转，请求重发。BSN也不加,收到2，错误，舍弃；BSN、BIB不变。,收到正确的MSU，BIB不变，BSN+1。,发方收到反相的BIB，从BSN+1开始重发,（2）预防性循环重发差错校正 （PC
37、R）是非互控的、肯定证实、循环重发、前向纠错的方法。与基本差错校正法不同的是只有肯定证实，没有否定证实（无BIB功能）。 过程：发送的MSU存在重发缓冲器中，按顺序发送， 得到肯定证实的MSU则从缓冲器中删除。 无新的MSU时，自动重传缓冲器中未得到肯定证实的MSU。 有新的MSU时，中断重发的单元，优先发送新的MSU 若重发缓冲器空，也没有新的MSU要求发送时，发送FISU。 若信号链路有大量的新信息需要发送，很少有机会循环重发未得到肯定证实的信号单元，必须补充设置强制重发程序。,差错校正,预防性循环重发工作过程示意图,基本校正法，在不出错时效率高，出错时会造成循环重发。但传输时延较大时，G
38、o-Back-N重发危害较大，为此采用PCR法。 预防性循环重发差错校正法（PCR法）自动重发未得到证实的MSU，不象基本校正法那样必须全部重发，在传输时延较大时，提高了效率。 特点：非互控的、只有肯定证实的重发纠错系统。适于传输时延15ms的链路（如：卫星链路）。 缺点:在信令链路负荷较大时，不断有新的MSU，重发机会很少，必须设置强制重发程序。,差错校正,初始定位(LSSU中SF字段功能),初始定位在信令链路首次启动或发生故障恢复时使用。NO.7信令系统提供了正常初始定位和紧急定位两种程序。正常初始定位的验收周期时间较长(64kbit/s信号速率时，为8.2s)，而紧急初始定位的验收周期时
39、间较短(0.5s)。使用哪种初始定位程序，由信令网的MTP3(信令网功能级)决定。初始定位是通过在信令链路两端交换LSSU实现的。LSSU中的状态字段SF为8bit，现只使用了最低3个比特，即A，B和C比特，编码和含义如前面所示。初始定位程序所发送的LSSU状态有六种。,LSSU状态（SF字段的状态指示，3bit）,SIO（Status Indication Out of alignment）或“O”：失去定位状态，用于启动信令链路，并通知对端本端已准备好接收信令单元；SIN（Status Indication Normal）或“N”：正常定位状态，表示已收到对端来的SIO，启动正常定位过程；
40、SIE（Status Indication Emergency）或“E”：紧急定位状态，表示收到对端来的SIO，启动紧急定位过程；SIOS（Status Indication Out of Service）或“OS”：业务中断状态，表示链路由于故障而不能发送和接收信令单元；SIPO（Status Indication Processor Outage）或“PO”：处理机故障状态，表示第2级以上的功能级发生错误，通知对端；SIB（Status Indication Busy）或“B”：链路拥塞状态，表示链路在拥塞状态下，向对端周期的发送链路忙信号。,初始定位程序 (状态),空闲阶段(Idle)：
41、链路空闲，程序暂停；未定位阶段(not aligned)：信令链路未定位，信令链路终端发送SIO;已定位阶段(aligned)：（已收到对方的SIO）信令链路定位，信令链路终端发送SIN/SIE；验收阶段(proving)：信令链路终端继续发送SIN/SIE，程序开始进行验收；定位完成准备阶段(Aligned Ready)：验收成功，进入定位完成准备阶段，信令链路终端可发送FISU；投入业务使用阶段(In-service)：初始定位结束，可以投入业务使用，信令链路终端发送消息信号单元(MSU)。,初始定位程序,初始定位时，处于空闲状态的信令链路在启动或者恢复时，信令链路的两端发送SIO(失去定
42、位)，进入未定位状态，一旦信号终端收到SIO，就表示未定位状态结束，开始发送SIN（正常定位）。当信号终端收到对端发送的SIN定位进入验证阶段。 在此期间仍发送SIN。用定位差错监视器对信号单元的差错进行线性累加计算，每检出一个出错单元，就增值1。若计数器值在8.2s内到达门限值(Ti=4)，表示这次验证不合格，否则表示验证通过，允许链路投入使用。,初始定位过程示意图,SP,SP,空闲,未定位,正常定位,正常验收周期,验收完成,接入业务使用,空闲,未定位,正常验收周期,验收完成,接入业务使用,LSSU(SIO),LSSU(SIN),FISU,MSU,LSSU(SIO),LSSU(SIN),FI
43、SU,MSU,正常定位,信令链路差错率监视,为保证信令链路良好工作，需要对信令链路的差错进行监视（由差错率监视器来完成），当差错达到某一临界值时，定为信令链路故障。有两个链路差错率监视过程：信令单元差错率监视过程：用于担任业务的信令链路。在信令链路处于正常业务状态下使用，利用统计差错的信号单元来判断信令链路的工作是否正常。定位差错率监视过程：用于处在初始定位过程验收状态的链路。在初始定位程序的验收周期中使用。,处理机故障,是指第2级以上的功能级发生错误而造成信令链路不能使用，可能是CPU故障，也可能是人为阻断某一信令链路。当第2级收到第3级发来的指示或识别到第3级故障时，则判定为本地处理机故障
44、，并向对端发SIPO（处理机故障），并将其后收到的MSU舍弃。如果对端的第2级处于正常工作状态，收到SIPO后将通知第3级停发MSU，连续发FISU。处理机故障恢复后停发SIPO，改发FISU或MSU，信令链路进入正常状态在对端，收到指示SIB（忙）的链路状态信号单元后就启动一个计时器。如计时到仍处于拥塞状态，就认为是链路故障。当接收端消除拥塞情况时，停止发送指示SIB的LSSU单元，并恢复正常过程。,第二级流量控制,当在第2级接收端检测到拥塞情况以后，停止对MSU进行肯定和否定的证实，并向对端发出链路状态指示“SIB”（忙）。以便对端区分是拥塞（收到SIB）还是故障（收到SIPO）。,图4.
45、13 信令链路功能,信令网功能（MTP3）属于OSI七层协议的网络层。规定在信令点之间传递消息的功能和程序； 在信令网中当信号链路和信号转接点发生故障时，为保证仍能可靠地传递各种信令，规定了在信令点之间传送管理消息的功能和程序。 信令网的功能可分为2种功能：信令消息处理功能和信令网管理功能。,3. MTP信令网功能级（MTP3）,1）信令消息处理：根据路由标记执行功能，由以下三部分组成： （1）消息识别 （2）消息分配 （3）消息路由 2）信令网管理：在信号网故障时提供的信号网重组结构的能力、 （1）信令业务管理： 倒换-倒回；强制重选路由-受控重选路由；拥塞控制 （2）信令路由管理 （3）信
46、令链路管理,MTP3的功能,消息识别,消息分配,消息路由,信号业务管理,信号路由管理,信号链路管理,信令网管理,信令消息处理,测试和维护,信令消息流,指示和控制,选择下一路由,通过SIO识别用户,消息识别：根据消息格式中路由标记的DPC，识别是否是终端到本信号点，并进行分配。消息分配：到本信号点的终端经消息分配功能模块，SIO中的业务指示语进行用户部分的身份识别（TUP、DUP、others），并送至相应的用户部分。消息路由：对非本信号点的终端，根据路由标记分析，选择到达终端的SP或STP的信号路由，并将消息送至相应的信号链路上。信号业务管理：在信号网发生故障时，用于将信号业务流从一条链路或路
47、由传递到另一条或多条不同的链路或路由。 执行功能的程序有：倒换和倒回；强制选路和受控重选路由；拥塞控制。信号链路管理：用于控制本地连接的信号链路，恢复有故障的信号链路的能力。信号路由管理：用来在SP之间可靠地交换关于信令路由是否可用的信息，并及时地闭塞信令路由或解除信令路由的闭塞。包含：禁止传递控制、允许传递控制、受控传递等程序。,No.7信令是公共信道信令，它在信息网的业务节点（各类交换局、操作维护中心、网络数据库等）之间的专用信令信道中传送，因此在原有信息网之外，还形成了一个独立于它所服务的信息网、起支撑作用的No.7信令网。No.7信令网传送的SU就是一个个数据分组，信令点SP和信令转接点STP对信令的处理过程就是存储转发的过程，各路信令信息对信令信道的使用是采用统计时分复用的方式，因而我们说No.7信令网其本质是一个载送信令信息的专用分组交换数据网。,4.3 No.7信令网,No.7信令网是一个业务支撑网。它可支持电话通信网（PSTN）、电路交换的数据网（CSPDN）、窄带综合业务数字网（N-ISDN）、宽带综合业务数字网（B-ISDN）和智能网（IN）等各种信令信息的传送，从而实现呼叫的建立和释放、业务的控制、网路的运行和管理以及各种新业务的开放等功能。,
