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1、第3章信令系统本章全面地介绍了通信网信令的基本概念、信令的分类、信令系统的工作原理和相关标准。对中国No.1信令进行了简要讨论，然后系统地介绍了No.7共路信令系统的消息传递部分、电话用户部分、ISUP用户部分、信令连接控制部分和事务处理能力应用部分，最后简要介绍了信令网的相关知识。概述3.1随路信令3.2共路信令3.3电话用户部分3.4ISDN用户部分3.5信令连接控制部分3.6事务处理能力3.7信令网3.83.1概述通信网由终端、传输系统和交换节点组成。建立通信网的目的是为用户传递各种信息。为此，通信网中的各种设备之间必须相互交换相关的控制信息，以说明各自的运行情况，提出对相关设备的要求，
2、从而使各种设备协调运行。在通信设备之间相互交换的控制信息就称为信令。信令包括一系列标准化的协议。用户网络之间、网络节点之间，以至于不同网络之间的互通，都要通过共同的、标准化信令协议来实现。按照不同应用和需要，可以有各种不同的信令协议和信令方式。交换节点的信令系统可以理解为实现和配合各种信令协议与信令方式而需具有的所有软硬件设施的总称。信令系统是通信网的重要组成部分，是通信网的神经系统。图3-1随路信令方式示意图图3-2共路信令方式示意图3.2随路信令随路信令是传统的信令方式，局间各个话路传送各自的信令，即信令和话音在同一信道上传送，或在与话路有固定关系的信道上传送。随路信令技术实现简单，可以满
3、足普通电话接续的需要，但信令效率低，不能适应电信新业务的发展。我国采用的中国No.1信令就是一种随路信令。随路信令方式具有如下的基本特征：（1）信令全部或部分地在话音通道中传送。（2）信令的传送处理与其服务的话路严格对应、关联。（3）信令在各自对应的话路中或固定分配的信道中传送，不构成集中传送多个话路信令的信道，因此也不构成与话路相对独立的信令网络。3.2.1用户线信令用户线信令和局间信令如图3-3所示。图3-3（a）所示是两个用户通过两个交换局进行通话的连接示意图，图3-3（b）所示是其接续过程中使用的信令及其流程。图3-3用户通话信令及其流程用户线信令是用户和交换局之间在用户线上传送的信令
4、。图3-3（b）中主叫发端局、终端局被叫间传送的信令就是用户线信令。用户线信令包括：用户状态信令、选择（地址）信令、铃流和各种信号音。用户状态信令由话机叉簧产生，通过闭合或切断直流回路，用以启动或复原局内设备，主要包括摘机、挂机等。一般用户状态信令为直流信令。选择信令是用户发送的拨号（被叫号码）数字信令。在使用号盘话机及直流脉冲按键话机的情况下，发出直流脉冲信号；在使用多频按键话机的情况下，发送的信号是由两个音频组成的双音多频信令。铃流及各种信号音是交换机向用户设备发送的振铃信号，或在话机受话器中可以听到的可闻信号，如拨号音、回铃音、忙音、长途通知音和空号音等。随着数据通信和ISDN的发展，I
5、TU-T针对端到端的数字连接提出了数字用户信令规范（DSS1，DigitalSubscriberSignalingNo.1），其呼叫控制信令由Q.931定义，并在实际网络中得到了一定的应用。3.2.2线路信令与记发器信令局间信令采用随路信令方式时，从功能上可分为线路信令（LineSignaling）和记发器信令（RegisterSignaling）。1线路信令线路信令用于监视中继设备的呼叫状态。主要包括以下几种信令：（1）占用信令（2）应答信令（3）挂机信令（4）拆线信令（5）重复拆线信令（6）释放监护信令（7）闭塞信令（8）再振铃信令（9）强拆信令（10）回振铃信令线路信令主要有以下三种不同
6、的形式。（1）直流型线路信令。（2）带内（外）单频脉冲型线路信令。（3）数字型线路信令。2记发器信令记发器信令是在电话自动接续时，在交换机记发器之间传送的控制信令，主要包括选择路由所需的选择信令（也称地址信令）和网络管理信令。记发器信令按照其承载传送方式可分为两类，一类是十进制脉冲编码方式，另一类是多频编码方式。由于后者采用多音频组合编码方式实现信令的编码，因此无论是信令的容量还是信令传送的速度和可靠性都有较大的提高。在这种方式中，普遍采用多频互控（MFC，Multi-FrequencyCompelled）方式。3.2.3中国No.1信令中国No.1信令是国际R2信令的一个子集，可通过2线或4
7、线传送。按信令传送方向，有前向信令和后向信令之分；按信令功能，有线路信令和记发器信令之分。下面主要介绍数字型线路信令和局间记发器信令。1数字型线路信令在PCME1数字传输系统中必须采用局间数字型线路信令。为提供30个话路线路信令的传送，提出了复帧的概念，即由16个子帧（每子帧为125s，含32个时隙）组成一个复帧。这样，一个复帧中就有16个TS16，其中第一帧的TS16的前4个比特用作复帧同步，后4个比特中用1个比特作复帧失步对告，其余15帧的TS16用作30个话路的线路信令传送。PCME1系统的帧结构及TS16的分配情况如图3-4所示。图3-4PCM3032路的复帧结构及TS16的分配2MF
8、C记发器信令多频方式的带内记发器信令有脉冲多频信令和互控多频信令两种方式。我国采用多频互控（MFC）信令方式或称多频互控记发器信令。在这种信令方式中，前向信令和后向信令都是连续的，对每一个前向信令都用一个后向信令加以证实。并且前向信令和后向信令互相控制传送进程，故称为多频互控方式。记发器信令主要完成主、被叫号码的发送和请求，以及主叫用户类别、被叫用户状态及呼叫业务类别的传送。采用多频互控方式可靠性较高，但传送速度较慢，约每秒钟发送67个信令。3信令编码线路信令分模拟线路信令和数字型线路信令。模拟线路信令用中继线上传送的电流或某一单音频（有2600Hz或2400Hz两种）脉冲信号表示；数字型线路
9、信令用数字编码表示。记发器信号一般采用双音多频方式编码，采用120Hz的等差级频。前向信号采用13801140Hz频段，按“六中取二”编码，最多可组成15种信号。后向信号采用7801140Hz频段，按“四中取二”编码，最多可组成6种信号。4信令传输对模拟线路信令，一般通过话音信道传输；对数字型线路信令，则通过PCM系统的第16时隙传输。记发器信号的传输可采用互控方式（MFC）或非互控方式（MFP）进行。采用互控方式时，一个互控周期分四个节拍。第一个节拍主叫端发送前向信号；第二个节拍被叫端收到前向信号，回送后向证实信号；第三个节拍主叫端收到后向信号，停发前向信号；第四个节拍被叫端检测到前向信号停
10、发，停发后向信号。记发器信号为带内信号（频率在话音频带内），因此既可通过模拟信道直接传输，也可经PCM编码后由数字信道传输。因为记发器信号是在话音信道内传输的，所以No.1信令是一种随路信令。5中国No.1信令接续示例No.1信令通过转接局进行发送的信令过程，如图3-5所示。设被叫用户号码为PQABCD。图3-5NO.1信令局间传送示例发端局通过MFC记发器信令与转接局1、转接局2和终端局之间端到端传送拨号字冠（PQ）和被叫号码（ABCD），终端局根据被叫号码将呼叫建立至被叫用户，完成主叫与被叫用户之间的呼叫接续任务。3.3共路信令共路信令也称为公共信道信令，它是20世纪60年代发展起来的用于
11、局间接续的信令方式。ITU-TCCITT提出的第一个共路信令是No.6信令，主要用于国际通信，但也适合国内网使用，信令传输速率为2.4kbits。经现场试验和应用证明，No.6信令用于模拟电话网是适合的。为适应数字电话网的发展需要，ITU-TCCITT于1972年提出了NO.6信令的数字形式建议，信令传输速率为3.8kbits和56kbits。但No.6信令的数字形式并未改变其适于模拟环境的固有缺陷，不能满足数字电话网特别是综合业务数字网的发展需要。所以其数字形式并未真正得到应用。3.3.1No.7信令概述No.7信令主要用于：电话网的局间信令；电路交换数据网的局间信令；ISDN的局间信令；各
12、种运行、管理和维护中心的信息传递；移动通信；PABX的应用等。No.7信令系统除具有公共信道方式的共有特点外，在技术上也具有很强的灵活性和适应性。具体表现如下。（1）功能模块化。图3-6No.7信令系统结构（2）通用性。（3）消息传递功能的改进。3.3.2No.7信令的功能结构No.7信令系统将消息传递部分分为三个功能级，并将用户部分作为第四功能级。按功能级划分的结构如图3-7所示。图3-7No.7信令系统的四级功能结构1第一级信令数据链路功能级2第二级信令链路功能级3第三级信令网功能级（1）信令消息处理（SMH，SignalingMessageHandling）功能消息鉴别消息分配消息路由（
13、2）信令网管理（SNM，SignalingNetworkManagement）功能信令业务管理功能。信令链路管理。信令路由管理。4第四级用户部分第四级由各种不同的用户部分组成，每个用户部分定义和某种电信业务有关的信令功能和过程。已定义的用户部分有以下几种：（1）针对电话网基本电话业务的电话用户部分（TUP，TelephoneUserPart）；（2）针对电路交换数据业务的数据用户部分（DUP，DataUserPart）。（3）针对综合业务数字网业务的ISDN用户部分（ISUP，ISDNUserPart）；（4）针对移动电话，例如全球移动通信系统（GSM）的移动应用部分（MAP，MobileAp
14、plicationPart）。（5）操作维护管理部分（OMAP，Operation，MaintenanceandAdministrationPart）；（6）智能网应用部分（INAP，IntelligentNetworkApplicationPart）等。3.3.3No.7信令单元格式图3-8No.7信令单元的基本格式图3-9业务信息八位位组图3-10状态字段组成3.4电话用户部分No.7信令系统第四级最早规定的是电话用户部分（TUP）。ITU-TCCITT在1980年的黄皮书中就提出了TUP，经过几年的修改完善后，形成了1988年的蓝皮书建议。我国No.7信令技术规范的TUP就是基于蓝皮书制
15、定的。电话用户部分主要规定控制电话呼叫建立和释放的功能和过程，即规定了局间传送的电话信令消息和信令过程。TUP的呼叫处理程序和随路信令方式相似，只是信令的内容比随路信令要丰富得多，信令信息的表现形式与传送方式也不同。此外，TUP除了可以提供用户的基本业务外，还可提供一部分补充业务。补充业务又称附加业务，它是对基本电信业务的补充，如提供主叫识别号码、呼叫转移、三方通话等。3.4.1TUP消息格式和编码图3-11电话消息信令单元格式（1）标记。图3-12消息标记编码格式（2）电路识别码。（3）标题码。3.4.2TUP消息1前向地址消息（FAM，ForwardAddressMessage）2前向建立
16、消息（FSM，ForwardSetupMessage）和后向建立消息（BSM，BackwardSetupMessage）3后向建立成功消息（SBM，SuccessfulBackwardMessage）4后向建立不成功消息（UBM，UnsuccessfulBackwardMessage）5呼叫监视消息（CSM，CallSupervisionMessage）6电路监视消息（CCM，CircuitSupervisionMessage）7电路群监视消息（GRM，CircuitGroupSupervisionMessage）8电路网管理消息（CNM，CircuitNetworkManagementMessage）3.4.3信令传送程序示例图3-13呼叫经汇接局接续的信令过程3.5ISDN用户部分ISDN用户部分，即ISUP是在TUP基础上，由增加非
