《现代交换原理与技术》课件第4章 信令系统.ppt

1、第四章第四章 信令系统信令系统1引言引言 本章中学习本章中学习“信令系统信令系统”这个将通信网这个将通信网络中各个部分有机地连接起来，并且是络中各个部分有机地连接起来，并且是通信网络中不可或缺的必备的组成部分通信网络中不可或缺的必备的组成部分。24.1 4.1 信令系统概述信令系统概述4.1.14.1.1信令的基本概念信令的基本概念3 信令系统是通信网的重要组成部分信令系统是通信网的重要组成部分 建立通信网的目的是为通信用户传递包括话音建立通信网的目的是为通信用户传递包括话音信息和非话音信息在内的各种信息，为了达到信息和非话音信息在内的各种信息，为了达到这一目的，就必须使通信网中的各种设备协调

2、这一目的，就必须使通信网中的各种设备协调工作，因此各设备之间必须彼此交流传递大量工作，因此各设备之间必须彼此交流传递大量的的“控制信息控制信息”，用以说明各自的运行处理情，用以说明各自的运行处理情况，提出对相关设备的接续要求，从而使各设况，提出对相关设备的接续要求，从而使各设备之间能够协调运行，最终配合完成用户信息备之间能够协调运行，最终配合完成用户信息的传递任务。的传递任务。这些这些控制信息就是信令控制信息就是信令，也称为协议。可以形，也称为协议。可以形象地把信令或者协议理解为通信网中各个设备象地把信令或者协议理解为通信网中各个设备之间彼此沟通所采用的通信语言。之间彼此沟通所采用的通信语言。

3、4信令系统信令系统 信令系统信令系统则是在通信网中的各个节点上则是在通信网中的各个节点上配置的，用来在通信网的节点之间传送配置的，用来在通信网的节点之间传送控制信息控制信息，即信令或者协议的即信令或者协议的所有部件所有部件的总称的总称。5几种目前通信网络中典型的信令应用案例几种目前通信网络中典型的信令应用案例6市话网中两个各自属于不同的分局的用户进行电话接续时的完整信令配合流市话网中两个各自属于不同的分局的用户进行电话接续时的完整信令配合流程程7为了使不同厂家生产的交换机能够协调一致地配为了使不同厂家生产的交换机能够协调一致地配合工作，在不同交换机之间传送的信令必须遵循合工作，在不同交换机之间

4、传送的信令必须遵循统一的统一的协议规范协议规范，遵循不同协议规范的信令就构，遵循不同协议规范的信令就构成了不同的成了不同的信令系统信令系统。84.1.2 4.1.2 信令的分类信令的分类 在通信网中有各种各样的信令，可以按在通信网中有各种各样的信令，可以按照多种方式进行分类。常用的分类有以照多种方式进行分类。常用的分类有以下几种：下几种：91.1.按照信令的传送区域分类按照信令的传送区域分类 按照信令的传送区域划分，可将信令按照信令的传送区域划分，可将信令分分为为：1.用户用户线线信令信令2.局局间信令。间信令。10（1 1）用户线信令：是用户终端设备和交换机）用户线信令：是用户终端设备和交换

5、机之间传送的信号。也称其为接入网络之间传送的信号。也称其为接入网络信令信令 在在有线电话网络中，用户话机与市话端有线电话网络中，用户话机与市话端局之间的用户线路上传输的双音多频（局之间的用户线路上传输的双音多频（DTMF）拨号信号、振铃信号、回铃音）拨号信号、振铃信号、回铃音信号、忙音信号等信号、忙音信号等；在在移动通信网络中，用户的移动终端与移动通信网络中，用户的移动终端与移动业务交换中心（移动业务交换中心（MSC）之间所传输）之间所传输的大量控制信息也于此类信令。的大量控制信息也于此类信令。11 在有线电话网络的端局之间、端局与本在有线电话网络的端局之间、端局与本地汇接局之间以及各长途汇接

6、局之间所地汇接局之间以及各长途汇接局之间所传输的控制信息；传输的控制信息；在移动通信网络中，移动业务交换中心在移动通信网络中，移动业务交换中心（MSC）之间，或者）之间，或者MSC与移动用户的与移动用户的归属位置寄存器（归属位置寄存器（HLR）数据库之间传）数据库之间传递的控制信息。递的控制信息。目前通信网络中广泛使用的局间信令方目前通信网络中广泛使用的局间信令方式式No.7信令系统。信令系统。（2 2）局间信令局间信令：是在交换机之间，或交换：是在交换机之间，或交换机与网管中心、数据库之间传送的信令。机与网管中心、数据库之间传送的信令。1213 CCITT建议的信令系统有建议的信令系统有 C

7、CITT No.1：用于国际人工业务用于国际人工业务 CCITT No.2：用于国际半自动业务用于国际半自动业务 CCITT No.3：用于单音频系统用于单音频系统 CCITT No.4：双音频组合脉冲方式，想用于卫星双音频组合脉冲方式，想用于卫星通信。通信。CCITT No.5：用于国际通信用于国际通信 CCITT No.5bis：CCITT No.5的变形，几乎未得的变形，几乎未得到应用。到应用。CCITT No.6：模拟型公共信道系统模拟型公共信道系统 CCITT No.7：数字型公共信道系统数字型公共信道系统 CCITT No.3：用于单音频系统用于单音频系统 CCITT R1、CCI

8、TT R2.2.2.按照信令信道与传递用户信息按照信令信道与传递用户信息的信道之间的关系分类的信道之间的关系分类 按照信令信道与传递用户信息（例如：语音信按照信令信道与传递用户信息（例如：语音信息，数据信息等）的信道之间的关系来划分，信息，数据信息等）的信道之间的关系来划分，信令可分为令可分为随路信令随路信令和和公共信道信令公共信道信令两大类。两大类。（1 1）随路信令随路信令：是指用传送用户信息的通路来：是指用传送用户信息的通路来传送与该通路有关的各种信令，或者传送信令的传送与该通路有关的各种信令，或者传送信令的通路与相应的话路之间有固定的对应关系通路与相应的话路之间有固定的对应关系14随路

9、信令方式示意图随路信令方式示意图15（2 2）公共信道信令：公共信道信令：是指传送信令的通是指传送信令的通道和传送话音的通道在逻辑上和物理上均完全分道和传送话音的通道在逻辑上和物理上均完全分开的，有单独用来传送信令的通道，在一条双向开的，有单独用来传送信令的通道，在一条双向的信令通道上，可为上千条话音电路传送信令消的信令通道上，可为上千条话音电路传送信令消息。息。16No.7No.7信令信令是目前最广泛采用于各种电话通信网是目前最广泛采用于各种电话通信网的局间公共信道信令方式。它的传送速度快，信的局间公共信道信令方式。它的传送速度快，信号容量大，可靠性高，既可以传送与电路接续有号容量大，可靠性

10、高，既可以传送与电路接续有关的信号，也可以传送各种与电路接续无关的信关的信号，也可以传送各种与电路接续无关的信令消息。特别适合用于程控数字交换机组成的通令消息。特别适合用于程控数字交换机组成的通信网中。信网中。目前在我国电话网的信令系统中随路信令方式已目前在我国电话网的信令系统中随路信令方式已几乎全部被几乎全部被No.7No.7信令方式所取代。信令方式所取代。173.3.按照信令的功能分类按照信令的功能分类按照信令的功能来分，随路信令又可分为线路信按照信令的功能来分，随路信令又可分为线路信令和记发器信令两大类。令和记发器信令两大类。（1 1）线路信令）线路信令：又称为监视信令，用来检测或：又称

11、为监视信令，用来检测或改变中继线的呼叫状态和条件，从而控制接续的改变中继线的呼叫状态和条件，从而控制接续的进行。由于中继线的占用和释放等又是随机发生进行。由于中继线的占用和释放等又是随机发生的，因此在整个呼叫接续期间都要对随路信令进的，因此在整个呼叫接续期间都要对随路信令进行处理。行处理。（2 2）记发器信令：）记发器信令：又称为选择信令，主要用来又称为选择信令，主要用来传送被叫（或主叫）的电话号码，供交换机选择传送被叫（或主叫）的电话号码，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路由、选择被叫用户。由于记发器信令仅在通话前传送，可利用话音通道来传送记发器信令前传送，可利用话音通

12、道来传送记发器信令184.4.按照信令的传送方向分类按照信令的传送方向分类根据信号的传送方向，可将信令分为前向信令和根据信号的传送方向，可将信令分为前向信令和后向信令。后向信令。（1 1）前向信令前向信令：指信令沿着从主叫到被叫的方：指信令沿着从主叫到被叫的方向传送。向传送。（2 2）后向信令后向信令，指信令沿着从被叫到主叫的方，指信令沿着从被叫到主叫的方向传送。向传送。19图图4.54.5中概括了信令的典型分类及其在不同类型中概括了信令的典型分类及其在不同类型的通信网中的使用情况。的通信网中的使用情况。204.1.3 4.1.3 信令方式信令方式 由于通信网络通常由多个厂家的设备共由于通信网

13、络通常由多个厂家的设备共同组成，这就要求各个同组成，这就要求各个产产家家的的设备之间设备之间传递的信令遵守统一的规则和约定，这传递的信令遵守统一的规则和约定，这就是特定的信令方式。通常就是特定的信令方式。通常信令方式信令方式包包括：括：信令的编码方式、信令在多段链路信令的编码方式、信令在多段链路上的传送与控制方式上的传送与控制方式等。信令方式的选等。信令方式的选择对于通信网的服务质量以及业务的实择对于通信网的服务质量以及业务的实现影响很大，通常由通信行业主管部门现影响很大，通常由通信行业主管部门与网络运营商共同协商决定。与网络运营商共同协商决定。211.1.编码方式编码方式信令的编码方式有信令

14、的编码方式有未编码方式未编码方式和已和已编码方式编码方式两种。两种。22 未编码方式未编码方式的信令可以按照脉冲的的信令可以按照脉冲的幅度、持续时间以及脉冲数量等的不同幅度、持续时间以及脉冲数量等的不同来表征不同的信令，用于模拟电话网的来表征不同的信令，用于模拟电话网的随路信令方式中。由于其表征的信令数随路信令方式中。由于其表征的信令数量有限，传输速度慢，目前已不再使用量有限，传输速度慢，目前已不再使用。23已编码方式已编码方式有以下几种形式：有以下几种形式：（1）模拟编码方式：是利用一个或者多）模拟编码方式：是利用一个或者多个不同频率的模拟信号的组合来表征一个不同频率的模拟信号的组合来表征一

15、个数字信息，已达到传输信令的目的个数字信息，已达到传输信令的目的。包括包括有起止式单频编码、双频二进制编有起止式单频编码、双频二进制编码和多频编码等方式，其中多频编码使码和多频编码等方式，其中多频编码使用较多。该类型编码均用于模拟随路信用较多。该类型编码均用于模拟随路信令方式中，随着数字通信网络取代了模令方式中，随着数字通信网络取代了模拟通信网络，拟通信网络，此编码方式亦不再被使用此编码方式亦不再被使用。24（2 2）二进制编码方式：）二进制编码方式：其其典型代表是数字型线路信号，它是用典型代表是数字型线路信号，它是用4比特二进制编码来表示线路的状态等信比特二进制编码来表示线路的状态等信令。它

16、也是一种在随路信令方式中所采令。它也是一种在随路信令方式中所采用的编码方式用的编码方式。例如例如我国的中国我国的中国1号随路信令方式曾经长号随路信令方式曾经长期采用这一编码方式。但是随着通信网期采用这一编码方式。但是随着通信网络的局间信令方式升级改造为公共信道络的局间信令方式升级改造为公共信道信令方式，即信令方式，即No.7号信令方式，号信令方式，此编码方式此编码方式亦不再被使用亦不再被使用。25（3 3）信号单元方式：）信号单元方式：采用不定长分组数据的形式，用经过二采用不定长分组数据的形式，用经过二进制编码的若干字节构成的信令单元来进制编码的若干字节构成的信令单元来表示各种信令。此方式编码

17、容量大、传表示各种信令。此方式编码容量大、传输速度快、可靠性高、可扩展性强，是输速度快、可靠性高、可扩展性强，是目前各类公共信道信令系统广泛采用的目前各类公共信道信令系统广泛采用的方式。方式。目前广泛使用的目前广泛使用的No.7信令系统就信令系统就是其典型的代表是其典型的代表。262.2.传送方式传送方式指的是信令在多段链路上传输的方指的是信令在多段链路上传输的方式。主要由以下几种：式。主要由以下几种：27（1 1）端到端方式：）端到端方式：在此方式下转接局只将信令路由接通，在此方式下转接局只将信令路由接通，之后的信令在此通道上透明传送，从而之后的信令在此通道上透明传送，从而使终端局收到由发端

18、局直接发来的信令使终端局收到由发端局直接发来的信令。282929发端局发收X1X2+被叫号码发收X1X2发收被叫号码转接局终端局端到端方式特点：速度快，拨号后等待时间短，信令在多段 路由上的类型必须相同。（2 2）逐段转发方式：）逐段转发方式：是是“逐段识别，校正后转发逐段识别，校正后转发”的简称。的简称。在此方式下，每个转接局收到信令后都在此方式下，每个转接局收到信令后都进行识别，并加以校正，然后转发至下进行识别，并加以校正，然后转发至下一个交换局。目前的一个交换局。目前的No.7信令系统中主信令系统中主要采用逐段转发方式，以确保信令传输要采用逐段转发方式，以确保信令传输的可靠，但也可以支持

19、端到端的信令方的可靠，但也可以支持端到端的信令方式。式。303131发端局发收X1X2+被叫号码发收发收被叫号码转接局终端局逐段转发方式特点：信令传送速度慢，接续时间长，对线路要 求低，信令在多段路由上的类型可多种。X1X2+被叫号码3.3.控制方式控制方式 控制方式就是控制信令发送过程的方法控制方式就是控制信令发送过程的方法，主要由以下，主要由以下3种方式：种方式：32（1 1）非互控方式：）非互控方式：即发端连续向接收端发送信令，而无需即发端连续向接收端发送信令，而无需等待接收端的证实信号。该方式控制简等待接收端的证实信号。该方式控制简单，发送速度快，适用于传输质量较好单，发送速度快，适用

20、于传输质量较好的数字信道。的数字信道。33（2 2）半互控方式半互控方式 发端向接收端发送一个或者一组信令后发端向接收端发送一个或者一组信令后，必须等收到接收端回送，必须等收到接收端回送的的证实证实信号后信号后才能发送下一个信号。即前向信令发送才能发送下一个信号。即前向信令发送受后向证实信令控制。受后向证实信令控制。34（3 3）全互控方式：）全互控方式：发端连续发送前向信令，且不可自动中发端连续发送前向信令，且不可自动中断，直到收到接收端回送的后向证实信断，直到收到接收端回送的后向证实信令后，才停发前向信令；接收端发送后令后，才停发前向信令；接收端发送后向证实信令也是连续且不可自动中断的向证

21、实信令也是连续且不可自动中断的，直到收到发端的停发前向信令后，才，直到收到发端的停发前向信令后，才可以停发该证实信令。此方式抗干扰性可以停发该证实信令。此方式抗干扰性强，可靠性高，但设备复杂，速度慢。强，可靠性高，但设备复杂，速度慢。目前的公共信道信号方式均主要采用非目前的公共信道信号方式均主要采用非互控方式，但为了确保可靠性，仍保留互控方式，但为了确保可靠性，仍保留了后向证实信令。了后向证实信令。354.2 4.2 用户线信令用户线信令 用户线信令是在用户终端与交换机之间用户线信令是在用户终端与交换机之间的用户环路上传送的信令。由用户话机的用户环路上传送的信令。由用户话机到交换机方向的信令和

22、交换机到话机方到交换机方向的信令和交换机到话机方向的信令两部分组成。向的信令两部分组成。364.2.1 4.2.1 用户话机发出的信令用户话机发出的信令 监视信令：主要反映用户话机的摘、挂监视信令：主要反映用户话机的摘、挂机状态。该状态通过用户的用户线直流机状态。该状态通过用户的用户线直流环路的通、断来表示。环路的通、断来表示。372.2.选择信令选择信令 选择信令是用户话机向交换机送出的被选择信令是用户话机向交换机送出的被叫号码，选择信令又可分为直流脉冲信叫号码，选择信令又可分为直流脉冲信号和双音多频（号和双音多频（DTMF）信号。）信号。38 直直流脉冲流脉冲信号是由用户直流环路的通、信号

23、是由用户直流环路的通、断次数来代表不同的拨号数字的信号。断次数来代表不同的拨号数字的信号。它包括了脉冲速度、断续比以及最短位它包括了脉冲速度、断续比以及最短位间隔等三个参数。在国家的相关产品入间隔等三个参数。在国家的相关产品入网标准中均有详细的规定。网标准中均有详细的规定。39 DTMF信令则是用高、低两个不同的频信令则是用高、低两个不同的频率来代表一位拨号数字。率来代表一位拨号数字。DTMF信令是信令是带内信令，能通过数字交换网络和局间带内信令，能通过数字交换网络和局间数字中继线进行正确传输。数字中继线进行正确传输。40DTMFDTMF信令的组成信令的组成414.2.1 4.2.1 交换机发

24、出的信令交换机发出的信令u铃流铃流 它是交换机发送给被叫用户的信令，用它是交换机发送给被叫用户的信令，用于提醒用户有呼叫达到。铃流信号是（于提醒用户有呼叫达到。铃流信号是（253）Hz正弦波，输出电压有效值为（正弦波，输出电压有效值为（7515）V，振铃采用，振铃采用5s断续，即断续，即1s送，送，4s断。断。422.2.信号音信号音 它是交换机发送给用户的信号，用来说它是交换机发送给用户的信号，用来说明有关的接续状态，如忙音、拨号音、明有关的接续状态，如忙音、拨号音、回铃音等。信号音的信号源为（回铃音等。信号音的信号源为（450+25）Hz和（和（950+50）Hz正弦波，通过控制正弦波，通

25、过控制信号音的不同的断续时间可得到不同的信号音的不同的断续时间可得到不同的信号音。信号音。43 信号音含义和种类信号音含义和种类444.3 No.74.3 No.7信令系统概述信令系统概述45No.7No.7信令信令 No.7信令是一种典型的局间公共信道信信令是一种典型的局间公共信道信令方式。它广泛应用于数字化的通信网令方式。它广泛应用于数字化的通信网络，不但适用于电话、数据、移动电话络，不但适用于电话、数据、移动电话业务，而且还适应于综合业务数字网（业务，而且还适应于综合业务数字网（ISDN）中多种业务的要求。它是一种国）中多种业务的要求。它是一种国际性的标准化通用公共信道信令方式，际性的标

26、准化通用公共信道信令方式，既可用于传送传统电话网、综合业务数既可用于传送传统电话网、综合业务数字网的局间信令，还可支持智能网业务字网的局间信令，还可支持智能网业务和移动通信业务。和移动通信业务。464.3.1 No.74.3.1 No.7信令系统的特点与应信令系统的特点与应用用471.No.71.No.7信令系统的基本特点如信令系统的基本特点如下：下：（1）最适合由数字程控交换机和数字传）最适合由数字程控交换机和数字传输设备所组成的综合数字网；输设备所组成的综合数字网；（2）能满足现在和将来传送呼叫控制、能满足现在和将来传送呼叫控制、遥控遥控、维护管理信令及处理机之间事务、维护管理信令及处理机

27、之间事务处理信息的要求；处理信息的要求；（3）为信令提供了可靠的传递方法，使为信令提供了可靠的传递方法，使信令按正确的顺序传送又不致丢失或重信令按正确的顺序传送又不致丢失或重复传输复传输。482.No.7信令系统的应用信令系统的应用 No.7信令系统能满足多种通信业务的要信令系统能满足多种通信业务的要求，当前的主要应用列举如下：求，当前的主要应用列举如下：（1）传送电话网的局间信令；）传送电话网的局间信令；（2）传送电路交换数据网的局间信令）传送电路交换数据网的局间信令49（3）传送综合业务数字网的局间信令；）传送综合业务数字网的局间信令；（4）在各种运行、管理和维护中心传递）在各种运行、管理

28、和维护中心传递有关的信息。有关的信息。50（5）在业务交换点和业务控制点之间传）在业务交换点和业务控制点之间传送各种控制信息，支持各种类型的智能送各种控制信息，支持各种类型的智能业务；业务；（6）传送移动通信网中与用户移动有关）传送移动通信网中与用户移动有关的各种控制信息。的各种控制信息。51 No.7信令系统能够支持如此广泛的业务信令系统能够支持如此广泛的业务，主要得益于采用了功能模块化的结构，主要得益于采用了功能模块化的结构。它由一个公共的消息传递部分和因网。它由一个公共的消息传递部分和因网络业务不同而不同的各种应用部分组成络业务不同而不同的各种应用部分组成。524.3.2 No.74.3

29、.2 No.7信令系统的分层结构信令系统的分层结构531.1.分层结构概述分层结构概述 随着程控交换机的使用，在交换机随着程控交换机的使用，在交换机之间呼叫接续控制信令的传送，已之间呼叫接续控制信令的传送，已变成各交换机的处理器之间的通信变成各交换机的处理器之间的通信。No.7No.7信令系统实质上是一个专用信令系统实质上是一个专用的计算机通信系统，用来在通信网的计算机通信系统，用来在通信网的各种控制设备之间传送各种与电的各种控制设备之间传送各种与电路连接相关或者无关的控制信息。路连接相关或者无关的控制信息。54 实现计算机之间的相互通信，需要解决实现计算机之间的相互通信，需要解决很多复杂的问

30、题。在计算机通信系统的很多复杂的问题。在计算机通信系统的设计中，普遍采用了分层体系结构的思设计中，普遍采用了分层体系结构的思想。其基本概念如下：想。其基本概念如下：55（1）将通信的功能划分为若干层次来完）将通信的功能划分为若干层次来完成，其中的每一层仅完成一部分功能，成，其中的每一层仅完成一部分功能，各个层次相互配合，共同完成完整的通各个层次相互配合，共同完成完整的通信功能。信功能。56（2）每一层只和其直接相邻的上下两层）每一层只和其直接相邻的上下两层打交道，它利用下层所提供的服务打交道，它利用下层所提供的服务(但并但并不需要知道它的下层是如何实现的，仅不需要知道它的下层是如何实现的，仅需

31、要该层通过层间接口所提供的服务需要该层通过层间接口所提供的服务)，并且向上一层提供本层所能完成的功能并且向上一层提供本层所能完成的功能。57（3）每一层均各自独立，各层都可以采）每一层均各自独立，各层都可以采用最适合的技术来实现，每个层次可以用最适合的技术来实现，每个层次可以单独进行开发和测试。当某一层由于技单独进行开发和测试。当某一层由于技术的更新发生变化时，只要接口关系保术的更新发生变化时，只要接口关系保持不变，则其它各层不受任何影响。持不变，则其它各层不受任何影响。58 No.7号信令系统是在通信网的控制系统号信令系统是在通信网的控制系统（计算机）之间传送有关通信网控制信（计算机）之间传

32、送有关通信网控制信息的数据通信系统，实际上就是一个专息的数据通信系统，实际上就是一个专用的计算机系统。用的计算机系统。No.7信令系统首先的信令系统首先的开发就是按照分层结构思想设计的，主开发就是按照分层结构思想设计的，主要考虑在数字电话网和采用电路交换方要考虑在数字电话网和采用电路交换方式的数据通信网中传送各种与电路连接式的数据通信网中传送各种与电路连接有关的控制信息，有关的控制信息，59 因而因而CCITT（现为（现为ITU-T）在）在1980年发年发布的布的No.7号信令系统第一版的技术规范号信令系统第一版的技术规范黄皮书建议中对黄皮书建议中对No.7号信令系统的分层号信令系统的分层方法

33、没有能够与方法没有能够与OSI（开放系统互联）的（开放系统互联）的七层模型取得一致，对七层模型取得一致，对No.7号信令系统号信令系统提出了四级功能分级的规范。提出了四级功能分级的规范。60 但是，随着移动通信网和智能网的发展但是，随着移动通信网和智能网的发展，不仅需要传送与电路接续有关的消息，不仅需要传送与电路接续有关的消息，而且需要传送大量的与电路接续无关，而且需要传送大量的与电路接续无关的的端到端的控制信息，原来的四级结构端到端的控制信息，原来的四级结构已不能满足要求。因此，在已不能满足要求。因此，在19841984年和年和19881988年的红皮书和蓝皮书建议中，年的红皮书和蓝皮书建议

34、中，CCITTCCITT作了大量的工作，使作了大量的工作，使No.7No.7号信令系统的号信令系统的分层结构尽量与分层结构尽量与OSIOSI七层模型对应，并且七层模型对应，并且最终在最终在19921992年的白皮书中进一步完善了年的白皮书中进一步完善了这些新功能和程序。这些新功能和程序。612.No.72.No.7号信令系统第一阶段的号信令系统第一阶段的分层结构分层结构四级功能结构四级功能结构62No.7No.7号信令系统的四级功能结构号信令系统的四级功能结构63 在在No.7号信令系统的四级功能结构中，号信令系统的四级功能结构中，将将No.7号信令系统分为消息传递部分（号信令系统分为消息传递

35、部分（Message Transfer Part，MTP）和用户）和用户部分部分(User Part，UP）。）。64（1 1）MTPMTP的基本功能的基本功能 MTP的基本功能是将用户发出的消息信的基本功能是将用户发出的消息信令单元正确地发送到用户指定的目的地令单元正确地发送到用户指定的目的地信令点的指定用户。即完成信令点的指定用户。即完成7号信令消息号信令消息的准确可靠的传送任务。为此该部分分的准确可靠的传送任务。为此该部分分成三级来实现，即：成三级来实现，即：65MTP-1MTP-1：信令数据链路功能。：信令数据链路功能。它对应于它对应于OSI模型的物理层，规定了信令模型的物理层，规定了

36、信令链路的物理电气特性及接入方法，提供链路的物理电气特性及接入方法，提供全双工的双向信令传输通道。此通道由全双工的双向信令传输通道。此通道由一对传输速率相同、传输方向相反的数一对传输速率相同、传输方向相反的数据通道组成，可完成二进制比特流的透据通道组成，可完成二进制比特流的透明传递。在采用明传递。在采用PCM数字传输信道时，数字传输信道时，每个方向的传输速率可以是每个方向的传输速率可以是64Kbit/s（占（占用一个用一个PCM的时隙传送信令），或者的时隙传送信令），或者2Mbit/s（占用完整的一个（占用完整的一个PCM帧，即帧，即32个时隙传输信令）。个时隙传输信令）。66MTP-2MTP

37、-2：信令链路功能。：信令链路功能。它对应于它对应于OSI模型的数据链路层。其基本模型的数据链路层。其基本功能是将第一级中透明传输的比特流划功能是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（分为不同长度的信令单元（Signal Unit，SU），并通过差错检测及重发校正的），并通过差错检测及重发校正的纠错方法确保信令单元在第一级的物理纠错方法确保信令单元在第一级的物理链路上正确传输。链路上正确传输。67MTP-3MTP-3：信令网功能。：信令网功能。它由两个部分功能组成，即：信令消息它由两个部分功能组成，即：信令消息处理和信令网管理。其中的信令消息处处理和信令网管理。其中的信令消息处理

38、的功能是根据信令单元中的地址信息理的功能是根据信令单元中的地址信息，将信令单元送至指定的目的信令点的，将信令单元送至指定的目的信令点的相应用户部分。相应用户部分。68信令网管理功能信令网管理功能 则是对每条信令路由及信令链路的状态则是对每条信令路由及信令链路的状态进行监视。当发现故障时，则会根据信进行监视。当发现故障时，则会根据信令网的状态数据和信息，控制信息路由令网的状态数据和信息，控制信息路由和信令网的结构，完成信令网的重新组和信令网的结构，完成信令网的重新组合，从而恢复信令消息的正常传递。合，从而恢复信令消息的正常传递。69（2 2）用户部分）用户部分UPUP用户部分用户部分UP构成构成

39、No,7信令系统的第四级，信令系统的第四级，UP的基本功能就是将业务处理所需要由一的基本功能就是将业务处理所需要由一个节点传送给另一个节点的控制信息，采个节点传送给另一个节点的控制信息，采用特定的格式表征，然后利用用特定的格式表征，然后利用MTP功能实功能实现正确传输。由于通信网中存在大量的不现正确传输。由于通信网中存在大量的不同业务，因此同业务，因此UP部分也存在多种不同的信部分也存在多种不同的信令协议。令协议。70 电话用户部分（电话用户部分（Telephone User Part，TUP）：用于处理）：用于处理PSTN中的呼叫控制信中的呼叫控制信令消息；令消息；综合业务数字网用户部分（综

40、合业务数字网用户部分（ISDN User Part，ISUP）：用于处理）：用于处理ISDN中的呼叫中的呼叫控制信令消息。控制信令消息。71No.7No.7号信令系统的功能实现，可以十分形号信令系统的功能实现，可以十分形象的理解为我们日常生活中的邮局帮助用象的理解为我们日常生活中的邮局帮助用户传递邮件的过程。如图户传递邮件的过程。如图4.94.9所示。所示。72 从图中我们看到：从图中我们看到：MTP的功能等同于邮局，就的功能等同于邮局，就是确保邮件能够按照发信人所提供的地址准确是确保邮件能够按照发信人所提供的地址准确无误地送达收信人；而无误地送达收信人；而UP的功能则是按照一的功能则是按照一

41、定的语言和格式完成所需要传递信息的编写，定的语言和格式完成所需要传递信息的编写，然后交给发端邮局（即发送端信令设备的然后交给发端邮局（即发送端信令设备的MTP功能）完成传递，在接收端邮局（即接收端信功能）完成传递，在接收端邮局（即接收端信令设备的令设备的MTP功能）再根据邮件地址送达正确功能）再根据邮件地址送达正确的收件人。本案例中的邮件内容就等同于通信的收件人。本案例中的邮件内容就等同于通信设备之间所要传送的各种业务控制信息。设备之间所要传送的各种业务控制信息。73 3.No.7信令系统第二阶段的分层结信令系统第二阶段的分层结构构与与OSI模型相对应的七层结构模型相对应的七层结构 No.7信

42、令系统的信令系统的MTP没有能够完整的提没有能够完整的提供供OSI模型的模型的1-3层的全部功能，它的寻层的全部功能，它的寻址能力有一定的欠缺，当需要传送与电址能力有一定的欠缺，当需要传送与电路建立无关的端到端的控制信息是，路建立无关的端到端的控制信息是，MTP因无法获取准确的目的节点的信令因无法获取准确的目的节点的信令点编码（目的地址信息）而无法完成信点编码（目的地址信息）而无法完成信息的传送。息的传送。74 为了使为了使No.7信令系统的结构与信令系统的结构与OSI模型一模型一致，致，CCITT在在1984年对年对No.7信令系统进信令系统进行了功能补充，在不修改行了功能补充，在不修改MT

43、P的前提下的前提下，通过增加信令连接控制部分（，通过增加信令连接控制部分（Signaling Connection Control Part，SCCP）来增强）来增强MTP的寻址能力，并增的寻址能力，并增加了事务处理能力（加了事务处理能力（Transaction Capabilities Application Part，TCAP）部分来传送节点到节点的大量与电路接部分来传送节点到节点的大量与电路接续无关的控制消息。例如：移动应用部续无关的控制消息。例如：移动应用部分（分（MAP）、智能网应用部分（）、智能网应用部分（CAP,INAP）等等。）等等。75 No.7信令功能级结构与信令功能级结构

44、与OSI七层参考模型七层参考模型对应对应关系关系76（1）MTP功能对应功能对应OSI模型低三层（模型低三层（1-3层）功能的绝大部分，它提供七号信令层）功能的绝大部分，它提供七号信令网中可靠的信令消息传递功能，将发端网中可靠的信令消息传递功能，将发端用户部分（用户部分（UP）发送的控制信息（信令）发送的控制信息（信令）传送到其指定的目的地信令点的指定）传送到其指定的目的地信令点的指定用户部分（用户部分（UP）。并且，在系统或者信）。并且，在系统或者信令网出现故障时，采取必要措施已恢复令网出现故障时，采取必要措施已恢复信令消息的正常传送。信令消息的正常传送。77（2）SCCP功能对应于功能对应

45、于OSI第第3层网络层层网络层功能的一部分，用于补充和增强功能的一部分，用于补充和增强MTP第第三级功能的路由与寻址能力，因此它与三级功能的路由与寻址能力，因此它与MTP的第三级配合提供完整的的第三级配合提供完整的OSI模型模型网络层的功能。其主要是为了满足新的网络层的功能。其主要是为了满足新的用户部分（如：移动通信应用、智能网用户部分（如：移动通信应用、智能网应用等）对于信令消息传递的进一步要应用等）对于信令消息传递的进一步要求。求。78 值得注意的是，在第一阶段的功能分级值得注意的是，在第一阶段的功能分级里面，里面，SCCP是划分在是划分在UP即功能分级的即功能分级的第四级的。而在第二阶段

46、的分层结构里第四级的。而在第二阶段的分层结构里，鉴于，鉴于SCCP的功能特点，将它对应到了的功能特点，将它对应到了OSI模型的第三层。模型的第三层。79（3）ISP（Intermediate Service Part）称为七号信令的中间业务部分，对应于称为七号信令的中间业务部分，对应于OSI模型的模型的4-6层，目前尚未开发使用。层，目前尚未开发使用。可以理解为七号信令还留有待开发的空可以理解为七号信令还留有待开发的空间间80（4）TUP、DUP（数据用户部分）和（数据用户部分）和ISUP都是属于都是属于No.7信令的第四功能级，信令的第四功能级，对应于对应于OSI模型的第模型的第7层应用层功

47、能。层应用层功能。81 TUP主要规定了有关电话呼叫的建立和主要规定了有关电话呼叫的建立和释放的信令流程及其实现这些流程的消释放的信令流程及其实现这些流程的消息和消息编码；息和消息编码；ISUP则是在则是在TUP基础上基础上扩展而成的，它提供扩展而成的，它提供ISDN中的信令功能中的信令功能，以支持基本的承载业务和附加的承载，以支持基本的承载业务和附加的承载业务。其中端到端的信令部分，需要受业务。其中端到端的信令部分，需要受到到SCCP的支持方能够完成；的支持方能够完成；82 DUP是早期利用电路交换方式完成数据是早期利用电路交换方式完成数据传输时所采用的信令，随着分组数据网传输时所采用的信令

48、，随着分组数据网络的日益普及与完善，目前几乎已不再络的日益普及与完善，目前几乎已不再使用此种方式来传输数据信息，使用此种方式来传输数据信息，DUP也也很少使用了。很少使用了。83（5 5）BSSAPBSSAP基站子系统应用部分，是基站子系统应用部分，是GSMGSM移动通信网络的基站控制器（移动通信网络的基站控制器（BSCBSC）与移动交换中心（）与移动交换中心（MSCMSC）之间的信令）之间的信令。该信令属于应用层的信令，它借助。该信令属于应用层的信令，它借助于于MTPMTP和和SCCPSCCP层完成信令在以上两节点层完成信令在以上两节点之间的传递。之间的传递。84（6 6）MAPMAP移动应

49、用部分的主要功能是移动应用部分的主要功能是在在GSMGSM网络的网络的MSCMSC、HLRHLR（归属位置寄存（归属位置寄存器）、器）、VLRVLR（访问位置寄存器）等功能（访问位置寄存器）等功能实体之间交换大量的与电路接续无关实体之间交换大量的与电路接续无关的数据和控制指令，从而支持移动用的数据和控制指令，从而支持移动用户所特有的漫游、信道切换和用户鉴户所特有的漫游、信道切换和用户鉴权加密等重要的网络功能。权加密等重要的网络功能。85（7 7）INAPINAP智能网应用部分用于智能网应用部分用于在智能网的功能实体间传送有关在智能网的功能实体间传送有关的控制信息。以便于各功能实体的控制信息。以

50、便于各功能实体协同完成智能网业务。协同完成智能网业务。（8 8）OMAPOMAP操作维护应用部分，操作维护应用部分，用于在通信网络中传递与网络管用于在通信网络中传递与网络管理相关的信令消息。理相关的信令消息。864.4 No.74.4 No.7信令系统的消息传递信令系统的消息传递部分（部分（MTPMTP）进一步了解在功能分级中的进一步了解在功能分级中的MTP部部分详细的实现原理分详细的实现原理87 MTP MTP的分级功能实现的分级功能实现88信令链路功能（信令链路功能（MTP-2）4.4.1 4.4.1 信令数据链路（信令数据链路（MTP-1MTP-1）MTP第一级信令数据链路提供了传输信第