现代交换原理 教学课件 ppt 作者李生红 第3章 信令系统

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1、第3章 信令系统,3.1 信令系统概述 3.2 7号信令,3.1 信令系统概述,一、信令系统 传送用于建立和拆除通信通道的信号，如此信号即为信令。此 外，还要传送通信网维护、管理和统计等方面的信息，这些信息也 属于信令。 信令的传递和处理必须遵守一定的规约，以便发/收方都能够 理解并执行，这些规约统称为信令方式。完成信令方式所规定的传 递和处理任务的功能实体称为信令设备，其是通信网络中信息转接 设备的重要组成部分。 信令方式与信令设备构成了通信网络的信令系统。信令系统的 设计涉及到信令的定义、信令的编码、信令的传输、信令的处理四 大方面。,3.1 信令系统概述,二、信令定义 根据实际应用确定所

2、需的信令条目，并给出它们准确的含义和功能。根据实际应用环境，信令系统需要定义一个合适的信令集合，该集合内的信令应满足通信设备接续和拆除，以及信令网维护管理的需求。 通信网信令可以从多个角度来划分。 （1）根据信令作用区域，信令可分为用户信令与局间信令，局间信令又可进一步分为随路信令与共路信令。 （2）根据信令功能，信令可划分为监视信令、地址信令和维护管理信令。在此，我们从信令作用区域角度，简要介绍一下用户信令和局间信令的定义。,3.1 信令系统概述,二、信令定义 1.用户信令 一般只具有最基本的呼叫接续和拆除功能。通常，其包含下述一些信令条目。 （1）请求。由终端发出给交换机的信息。 （2）地

3、址。由终端发出的被叫终端的标志信息。 （3）释放。由通信中的任何一方终端发出的信息。 （4）来电提示。由交换机发给终端的信息，如 “振铃”信号。 （5）应答。作为对来电提示的响应，由被叫终端发出的信息，如 “摘机”信号。 （6）进程提示。由交换系统发出的信息。在电话网通信中，进程提示信号包含“忙音”、“拨号音”、“回铃音”等。 （7）请求、撤消、查询某种新业务是否已经可以使用等信号。,3.1 信令系统概述,二、信令定义 2.局间信令 局间信令除应包括终端所需的各种接续信令外，还需包含能够实现网络管理等方面功能的信令。 下面主要介绍一些局间信令集合中所特有的信令条目。 （1）路由。在网络发生局部

4、故障或拥塞的情况下，可以利用路由信令知相关交换局，使其暂时修改原定的路由方案。 （2）管理。用于传送网络状态信息。 （3）用户类型。用于指示用户的类别、权限等。,3.1 信令系统概述,二、信令定义 2.局间信令 （4）业务类型。用于说明呼叫本身的特点，一般反映呼叫所需涉及的通信设备。 （5）维护。用于维护网络的正常运行。这类信号通常包括试验信号、试验呼叫指示信号、故障报警信号以及诊断/维护命令等。 （6）计费。用于在交换局间传送一些有关计费的信息。,3.1 信令系统概述,三、信令编码 信令编码即是根据传输系统的特性，确定各条信令的信号形式及格式。在对信令条目进行定义后，为了传输和处理的目的，各

5、信令还要加以编码，以便易于发送和接收识别。 （1）信令编码与传输系统特性、信令处理设备的信令处理方式等有密切关系。 （2）信令编码必须与传输系统相适应。由于传输系统有模拟和数字之分，所以信令也相应存在模拟编码和数字编码两种方式。 （3）信令编码也与信令设备的信令处理方式有关。 。,3.1 信令系统概述,三、信令编码 示例： 在电话通信情况下，对于局间信令中的“请求”信号，若使用模拟传输系统，则可用时长为150ms的2600HZ正弦模拟信号来表示，而若采用数字传输系统，在数字30/32 PCM线路上，则可用“0000”来表示 。 。,3.1 信令系统概述,四、信令传输 信令可采取随路和共路两种方

6、式传输。 在随路方式下，信令与用户信息使用相同的传输信道，亦即意味着两类信息的传输路由是一样的。 在共路方式下，信令通道与用户信息通道不一定存在一一对应关系，其通常采用三种方式： （1）随路方式：两类信息通道并行。 （2）准随路方式：两类信息传输通道不并行，各自使用不同的路由。 （3）混合路由方式：上述两种方式并存使用。,3.1 信令系统概述,四、信令传输 共路信令传输通道方式图示： 地址信令在多段路由上的传输方式有三种。 （1） “端到端”传输方式。 信令传输较快，但当网络结构变化时，号码翻译表、路由选择顺序表等端局数据都需要相应变动。 （2） “逐段转发”传输方式。 信令传输较慢，各交换局

7、依赖性较小，路由改变方便。 （3）混合方式。是上述两种方式的结合使用。,3.1 信令系统概述,五、信令处理 信令处理由交换系统中信令子系统负责实施。该子系统按照信令系统所规定的处理原则收/发信令 ，并对收到的信令进行处理和执行相应的操作。 信令处理过程中，必须考虑所有可能出现的情况，包括正常呼叫情况与各种可能出现的非正常情况。,3.2 7号信令,一、7号信令网 1.7号信令网拓扑结构 7号信令网实际上是一个逻辑上专用的分组数据交换网，由信令点SP、信令转接点STP和信令链路组成，其中，SP是信令网传输信令消息的源点和目的点，STP是转发信令信息的节点。在拓扑结构上，7号信令网通常采取分级结构。

8、我国7号信令网分级结构如图：,3.2 7号信令,一、7号信令网 2.信令点编码 信令点编码包括国际网信令点编码和国内网信令点编码。 （1）国际网信令点编码由ITU-T统一规定，包含14比特，3比特为大区或洲的编码，8比特为国家或地区的编码，3比特为信令点的编码。 （2）国内网信令点编码由各国根据自身情况确定。一个作为国内网与国际网接口的信令点需要同时分配有一个国内网信令点编码和一个国际网信令点编码。,3.2 7号信令,一、7号信令网 2.信令点编码 我国在国际网上被分配8个信令点，编码格式为4-120-X（十进制数 ）。在国内网信令点编码采用24比特，主信令区、分信令区及信令点的编码各占8比特

9、。,，,3.2 7号信令,一、7号信令网 2.信令点编码 我国主信令区编码分配表,3.2 7号信令,一、7号信令网 3.路由选择 7号信令网中，两个信令点间传输信令信息方式： （1）直联方式：两个信令点间存在直通信令链路，这两个信令点间的信令在这条直通链路上传输。 （2）准直联方式：两个信令点通过信令转接点转接，这两个信令点间的信令通过两段以上串接的信令链路进行转接传送，并且该信令信息所经过的信令链路及信令转接点是预先确定的。,3.2 7号信令,一、7号信令网 3.路由选择 7号信令网路由选择机制图,3.2 7号信令,二、7号信令系统的基本功能结构 7号信令系统由用户/应用消息处理部分和消息传

10、递部分组成。 7号信令系统基本功能结构图,3.2 7号信令,三、7号信令系统协议分层结构 7号信令系统协议采用分层思想来设计。 7号信令系统协议分层结构图,3.2 7号信令,四、信令消息单元基本格式 在号信令分层协议结构中，信令消息在发送端从上层向下层依次分层组装（组装后的消息称为信号单元），在接收端从下层向上层依次分层拆装，各层处理信令消息中与其对应的相关字段信息。 号信令具有三种可变长信号单元格式： （1）消息信号单元（MSU）用于传输用户应用级的信令消息和网络管理消息。 （2）链路状态信号单元（LSSU）用于传输来自于MTP-2级的信令链路状态信息。 （3）填充信号单元（FISU）用于传

11、输来自于MTP-2级的结点间没有消息发送时为了维持信令链路通信状态的空信号。,3.2 7号信令,四、信令消息单元基本格式 7号信令三种信号单元基本格式,3.2 7号信令,四、信令消息单元基本格式 1）F：信号单元标识符。固定码型为01111110，标识一个7号信 令消息的起止。 2）CK：校验码。用于校验信号单元在传输过程中是否出现了错误。 3）FSN、BSN、FIB和BIB：信号单元序号和重发比特指示。 FSN（前 向序号）是发送方信号单元的发送序号。 BSN（后向序号）向发送方出示已正确接收到序号直到BSN的所有 消息。 BIB（反向指示比特）用于对接收到的信号单元进行否认指示。 FIB（

12、前向指示比特）用于和BIB一起进行差错控制。当BIB值变 反时，其值也反转，表示信号单元重发。,3.2 7号信令,四、信令消息单元基本格式 4）LI：长度指示码。用于表示一个信号单元中该码位置之后到CK位 置之前的八位位组（即字节，包含8比特）的数目。 5）SF：状态字段。该字段只在LSSU中存在，用于指示信令链路状 态。结合SF，我们给出LSSU具体格式如图3-10所示。 6）SIF和SIO：信号信息字段和业务信息码字段。这两个字段只存在 于MSU中。SIF用于传送用户应用级的信令消息和网络管理消息的 信息本体，长度为2272个字节。由于LI仅有6比特，所以规定当 SIF+SIO大于或等于6

13、3个字节时，LI均设置为63。SIO又分为业务指 示码（SI）和子业务字段（SSF）两部分，各占4比特DCBA，在传输 时，先依次传输SI字段的A、B、C、D四比特，再依次传输SSF字段的 A、B、C、D四比特，其具体编码含义如表3-2所示。,3.2 7号信令,四、信令消息单元基本格式 LSSU具体格式,3.2 7号信令,四、信令消息单元基本格式 SIO编码方式及含义,3.2 7号信令,五、消息传递部分 1.信令数据链路功能层 MTP-1对应于OSI模型的物理层，定义信令数据链路的物理、电气、功能特性以及与信令数据链路的连接方式。针对这一功能层，CCITT Q.702建议7号信令系统可以采用数

14、字和模拟两种接口，其中，数字的信令数据链路使用较普遍。,3.2 7号信令,五、消息传递部分 2.信令链路功能层 MTP-2层对应模型的数据链路层，其功能模块结构及各模块间的连接关系如下图。,3.2 7号信令,五、消息传递部分 3.信令网功能层 MTP-3层对应于OSI模型的网络层，包含信令消息处理和信令网管理两部分。MTP-3层的功能模块结构及各模块间的连接关系如下图。,3.2 7号信令,五、消息传递部分 3.信令网功能层 （1）信令消息处理功能模块。包含消息鉴别、消息路由和消息分三 个子功能模块。 消息鉴别模块：负责接收来自于MTP-2层的信令消息，并根据消息号 单元中的目的信令点编码（DP

15、C）鉴别出该消息是送给该本地接收方 的，还是需要该接收方进行转发的。 消息分配模块：接收消息鉴别模块送来的信令消息，并利用消息信号 单元中SI字段判别消息的业务类别，进而将消息送给相应处理模块。 例如，SI=0000时送给MTP-3层信令网管理功能模块，SI=0011时送给 SCCP层处理模块，SI=0100时送给TUP模块,3.2 7号信令,五、消息传递部分 3.信令网功能层 （1）信令消息处理功能模块。 消息路由模块完成两项工作，一是接收消息鉴别模块送来的需要发 的信令消息，并对其进行转发信令链路选择，然后将消息发送到MTP2 层的发送控制模块；二是直接接收来自于本地发送方SCCP层、TU

16、P用 户部分以及MTP-3层信令网管理功能模块的信令消息，并对其进行送 信令链路选择，然后将消息发送给MTP-2层的发送控制模块。,3.2 7号信令,五、消息传递部分 3.信令网功能层 （1）信令消息处理功能模块。 路由标记,3.2 7号信令,五、消息传递部分 3.信令网功能层 （1）信令网管理功能模块。 包含信令业务管理、信令链路管理和信令路由管理三个子功能模 块。 信令业务管理功能模块实现下述信令过程： 1）倒换：当一条信令链路不可用时，将其上的信令业务转移到其它 可用信令上。 2）倒回：上述不可用信令链路又可用时，将信令业务再转移回该信 令链路。 3）强制重选路由：当信令点到某一目的信令点的一条路由不可用 时，将去往该目的信令点的信令业务转移到可用替换路由。 4)受控重选路由：当上述不可用路由又可用时，将信令业务在再转移 回该路由。,3.2 7号信令,五、消息传递部分 3.信令网功能层 （1）信令网管理功