1、第二章 信令系统,主要讨论： 1.信令的基本概念 2.中国NO.1信令 3.NO.7信令系统的结构 和基本工作原理,2.1 信令的基本概念和分类 2.2 用户线信令2.3 中国NO.1信令2.4 NO.7信令系统概述2.5 消息传递部分2.6 电话用户部分,2.1 信令的基本概念和分类,2.1.1 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2-1 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,2.
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 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,4. 按信令的传送方
3、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,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,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
4、 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,450Hz,0.7s,0.35,0.35,1.4s,0.7,0.7,1s,4s,5s,0.4,1.4s,0.4,0.1,0.1,0.1,-103dBmv,-103dB mv,-103dB mv,2.3 中国NO.1信令,我国国标规定的随路信令方式 NO.1信令
5、 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,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
6、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17路,a b c d a b c d,第15路,第30路,F2,F15,图2-2,（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,0,1,bf=,正常状态,故障状态,0,1,cf=,话务员再振铃或强拆,话务员未进行再振铃或强拆,0,1,ab=,被叫摘机状态,被叫挂机状态,0,1,bb=,空闲状态,占用或闭塞状态,0,1,cb=,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,0,1,
7、出 中继入中继,入 中继出中继,af bf cf,ab bb cb,主叫端,被叫端,图2-3 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 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 0,0 1 11 0,1 0,互不控制,0 01 0,1 1 1 0,0,0,0 1 11 0,1 0,被叫控制,1 0,1 11 0
8、,0 01 0,1 1 1 0,闭塞,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,表2-3 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 定期,2 1380+1620 2 普通用户 长途自动用户呼 叫(用户数
9、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,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 1500+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
10、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,表2-4 后向信令编码及含义,后 向 信 号 编码 频率 A组,B组,KD=3，4,KD=1，2，6,1140+1020,1,A1：发下一位,B1：被叫用户空闲,被叫用户闲互 不控制系统,1140+900,2,A2：由第一位发起,B2：被叫用户市话忙,备用,1020+900,3,A3：转至“B”组 号码,B3：被叫用户长途忙,1140+780,4,A4：拥塞,B4：拥塞,被叫用户忙或 机键拥塞,1020+780,5,A5：
11、空号,B5：被叫用户为空号,被叫空号,900+780,6,A6：发KA和 主叫号码,B6：备用,被叫用户闲主叫控制系统,备用,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2.3 互控过程,收端,t3,t4,t7,t8,t0,t1,t2,t5,t6,t9,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,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
12、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,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234
13、567 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2-4 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,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2-6 呼叫接续的信令过程,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
14、过程,2.4 NO.7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,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
15、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/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,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
16、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,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M
17、TP功能 TC事务处理能力部分 （Transaction Capabilities） 节点 节点 传送消息能力,NO.7较完整功能结构,OMAP,INAP,MAP,TCAP,ISUP,TUP,DUP,SCCP,MTP3,MTP2,MTP1,OSI第7层,图2-8 NO.7信令系统结构,第3层,第2层,第1层,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
18、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,（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（M
19、AP）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,（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、7kH
20、z音频、话音/不受 限的数字信息交替等，不同信息要求不 同传输通路，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,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
21、关信息流，以便各功 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,（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信令的结构（教材P159 图6.1
22、3）,ISUP,TC-用户,TCAP,SCCP B-SCCP,B-ISUP,TUP,MTP3/MTP3b,MTP2 SAAL ATM,MTP1 物理层,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 F,8,16,8n,8,2,6,1,7,1,7,8,N 2,(a) 消息信令单元格式,8,16,8/16,2,6,1,7,1,7,8,(b)链路状态信令单元格式,F CK SF LI FIB FSN BIB BSN F,2.4.3 信令单元的格式,8,16,2
23、,6,1,7,1,7,8,(c)填充信令单元格式,F CK LI FIB FSN BIB BSN F,作业： 1、画出消息信令单元（MSU）结构，简要说明各字 段作用，并说明由第二功能级处理的字段有哪些？,信令单元各字段意义 标志码（F）：01111110 NO.7系统采用比特填充方法 防止其他字段中出现伪标志码 前向序号（FSN）后向序号（BSN）后向指示比特（BIB） 前向指示比特(FIB) FSN 表示正在发送的信令单元的信号 BSN 已正确接受对端发来的信令单元序号 用于肯定证实 BIB 0 1 1 0 表示要求重发 FIB 0 1 1 0 表示正在开始重发 以上四部分用于差错校正 L
24、I 长度表示语 表示LI与CK之间字段的字节数 LI= 0 表示FISU LI= 12 表示LSSU LI= 363 表示MSU,校验码 CK 差错校验方式是循环冗余校验，CK根据一定 的算法对F之后 CK之前数据进行运算产生以上四部分由发送端第二功能级生成，由接收端第二功能级处理业务信息八位位组（SIO） 用于指示消息的业务类别及信令网类别 第三级据此将消 息分配给不同的用户部分。 SIO 业务表示语 SI 子业务字段 SSF,D C B A D C B A 子业务字段（SSF） 业务表示语（SI）,图2.10 SIO 字段格式,业务表示语编码及含义 D C B A 0 0 0 0 信令网管理消息 0 0 0 1 信令网测试和维护消息 0 0 1 1 信令连接控制部分（SCCP） 0 1 0 0 电话用户部分(TUP) 0 1 0 1 ISDN用户部分(ISUP) 0 1 1 0 数据用户部分(DUP)(与呼叫和电路有关的消息) 0 1 1 1 数据用户部分(DUP)(性质登记和撤销消息) 其它备用SSF AB备用 CD网络指示语用于区分国内和国际业务消息 D C 0 0 国际网络 0 1 国际备用 1 0 国内网络 1 1 市话网络（过渡期后为国内备用）,
