信令系统
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第四章信令系统建立通信网的目的是为用户传递包括话音信息和非话音信息在内的各种信息,因此在各设备之间就会交互各种各样的“信息”,使网中的设备能够协调动作。
设备之间传递的这些信息称为信令。
通俗一点说,信令就是设备之间的“语言”,用来交流各自的状态和目的。
信令是通信网中的控制指令,是控制交换机动作的信号和语言。
信令系统指完成上述控制过程的控制信号的产生、发送、接受的硬件及操作程序的全体。
信令方式指信令在传送过程中必须遵守的规约和规定的集合, 内容包括信令的结构形式、传送方式和控制方式。
下面以市话中两个用户之间的电话接续为例说明信令在电话网中是如何起作用的。
如图4-1所示。
图4-1市话呼叫接续示意图甲为主叫用户,乙为被叫用户,当主叫用户摘机时,用户线的直流环路接通,向发端分局的发端交换机发出“主叫摘机”信令。
发端交换机在收到“主叫摘机”信令后,对主叫用户的用户数据进行分析,然后根据用户话机的类型将该用户线接到相应的收号设备上,接着向主叫用户发送拨号音。
主叫用户在听到拨号音后,可以开始拨被叫用户号码。
发端交换机在收到主叫用户拨的电话号码后,进行分析,当确定这是一个出局呼叫时,选择一条到收端分局中的终端交换机的空闲中继线,发出“占用”信令占用这条中继线。
终端交换机收到“占用”信令后,就将该中继线接到收号设备上,并向发端交换机发送“占用证实”信令。
发端交换机收到“占用证实”信令后,就向收端交换机发送被叫号码。
收端交换机收到被叫号码后,先向发端交换机发送一条“证实”信令,然后对被叫号码进行分析,发现被叫用户空闲时,就建立连接,向被叫用户振铃,并向主叫用户送回铃音。
当被叫用户摘机后,用户线直流环路接通,被叫用户向收端交换机发送“摘机”信令,然后收端交换机向发端交换机发送“被叫应答”信令,并启动计费。
至此话路接续完毕,甲和乙用户可以开始通话。
从这个例子可以看出,为了使各个设备之间可以协调动作,共同完成某项功能,必须在各设备间传送相关的信令。
GSM信令系统在通信系统中,把协调不同实体所需的信息称为信令信息。
信令负责通话的建立,GSM的信令包括传输(TX)、无线资源管理(RR)、移动管理(MM)、呼叫管理(CM)、以及操作、管理和维护(OAM)等功能部分。
GSM的信令系统的特点为:∙统一的接口定义,可适应多厂商环境,特别是统一的A接口,可以使运营公司选用不同厂商生产的MSC和BSS组成系统;∙信令系统严格分层,支持业务开放和系统互连。
在网络侧,即MSC、HLR、VLR、EIR之间均采用和OSI 7层结构一致的7号信令系统。
在用户接入侧,即MSC和基站间及空中接口均采用和ISDN用户-网络接口(UNI)一致的三层结构;∙网络侧信令着眼于系统互连。
由7号信令支持的统一的MAP信令使GSM 系统可以容易地实现广域联网和国际漫游;灵活的智能网结构便于系统引入智能业务,实现快速增值;∙用户侧信令着眼于业务综合接入,便于未来各类ISDN业务的引入,为向个人通信发展奠定基础。
1层次结构GSM中采用了OSI的分层协议结构。
其中下一层协议为上一层协议提供服务,上一层协议利用下一层所提供的功能,上下层之间通过原语进行通信。
在建立连接之后,对等层之间形成逻辑上的通路。
在信令系统中,可简单分为物理层、链路层、网络层和各种高层应用。
物理层定义了信令数据链路的物理、电气和功能特性以及链路接入方法信令数据链路是由两个数据信道组成的信令传输双向通路。
这两个信道传输方向相反,在数字环境下,通常采用64kbit/s的数字信道。
原则上可利用PCM系统中的任一时隙作为信令数据链路。
实际系统中,常常在PCM一次群中采用TS16,在二次群中,按优先级下降次序选用TS67-TS70。
这些数字通路可以通过交换网络的半固定连接通路和信令终端相连接,这种方式易于实现数据链路和数据终端设备的自动重新分配。
信令数据链路也可以采用模拟通路,其传输速率不低于4.8kbit/s.通常经过调制解调器和信令终端设备之间相连,不通过交换网络连接。
《NO.7信令系统》复习资料教师:凌建华复习资料说明:1、复习资料中黑色字体....显示的部分是书本重点,在书本相关章节都可以找到。
2、复习资料中红色字体....显示的部分是南邮老师给的笔记,请大家认真复习。
3、《综合习题》重点见后。
第一章信令的基本概念§1.1信令的基本概念在交换机设备之间相互交换的“信息”必须遵守一定的协议和规约,这些协议和规约称为信令。
信令的基本概念:在交换机各部份之间或者交换机与用户,交换机与交换机间,除传送话音、数据等信息外,还必须传送各种称为“信号”OR“信令”的专用控制信号,以保证交换机协调动作,完成用户呼叫的处理、接续、控制与维护管理等功能,图1.1.1表示电话交换网呼叫过程所需要的基本信号。
§1.2信令的分类按照信令传送通路与话路之间的关系来划分,信令可以分为随路信令和公共信道信令两大类。
1、随路信令是指传送话音信息的通路来传送与该话路有关的各种信令,或某一信令通路唯一对应一条话路(信道)。
2、公共信道信令是将传送信令的通路与传送话音的通路分开,即把各电话接续通路中的各种信令集中在一条双向的信令链路上传送。
第二章NO.7信令系统概述§2.3 NO.7信令系统的功能模块结构1、NO.7信令系统的四级结构在NO.7信令系统的四级结构中,将NO.7信令系统分为消息传递部分(MTP)和用户部分(UP)。
MTP由信令数据链路级(signaling data link level)、信令链路级(signaling link level)和信令网功能级(signaling network level)组成。
MTP的功能是在各信令点之间正确无误地传送信令消息。
用户部分构成NO.7信令系统的第四级,它的功能是处理信令信息。
根据不同的应用,可以有不同的用户部分。
MTP进一步划分为三级:第一级为信令数据链路级。
该级对应OSI模型的物理层。
第二级为信令链路功能功能级。
第18课第6章: 信令系统第1节: 概述信令的概念信令在一次电话通信的摘机、主被叫通话、挂机的过程中摘机和挂机主要是为通话服务的、是控制电话网完成通话的——这些摘机挂机等控制信号统称为信令。
电话接续基本信令摘机信令和拨号音:拨号信令:占用信令:路由信令:回铃音信令和震铃信令:应答摘机和应答信令:复原(挂机)和后向拆线信令:前向拆线信令:信令分类拆线证实信令:〔课程素材链接〕请点击后浏览信令的作用如果没有占用信令 交换机就不知道应该为哪个用户提供服务。
如果没有拨号音,用户就不知道交换机是不是已经准备就绪、可不可以拨号了。
信令系统是通信网的神经系统、是通信网必不可少和非常重要的组成部分。
随路信令与共路信令随路信令:随路信令方式是某个通话电路所需的信令,由该电路本身或者由某一固定分配的专用信令电路传送的信令方式。
共路信令:公共信道信令方式用于局间信令的传送,也称公共信道局间信令方式。
它是在存储程序控制的交换机和数字脉冲编码技术发展的基础上发展起来的一种新的信令方式。
(按信令通道来分)〔课程素材链接〕请点击后浏览线路信令、路由信令和管理信令线路信令线路信令是监视中继线上的呼叫状态的信令。
记发器信令记发器信令是电话自动接续中,在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(也称地址信令或数字信令、路由信令)和网络管理信令。
信令方式(按功能分)用户线信令和局间信令用户线信令用户线信令也叫用户信令。
它是用户和交换局之间传送使用的信令。
它们在用户线上传送,主叫-发端局、终端局-被叫间传送的信令就是用户线信令。
局间信令是交换机和交换机之间传送使用的信令,在局间中继线上传送。
这种信令比较复杂,信令包括监视、选择和网络管理三种功能。
由于局间设备及其对信令的功能要求不同,无论在信令数量、种类、传送方式上与用户线信令均有较大的差别。
(按照信令的工作范围)概念信令的传送要遵守一定的规约和规定,这就是信令方式。
它包括信令的结构形式,信令在多段路由上的传送控制方式。
选择合适的信令方式,关系到整个通讯网通信质量的好坏和投资成本的高低。
结构形式1.模拟编码信令主要是指多频制信令,如六取二多频信令。
特点:编码多、速度快、可靠性高、有自检能力。
2.数字型线路信令数字型线路信号是程控数字交换局或局间中继上采用PCM传输系统是所应用的线路信号方式。
3.信令单元(SU)7号信令采用数字编码的形式传送各种信令时,是通过信令消息的最小单元--信令单元(SU)来传送的。
由于信令消息本身的长度不相等,如摘挂机等监视信令较短,而地址信令则较长,故采用不等长的信令单元,它是由若干个8位位组组成的。
传送方式1.端到端方式特点:速度快、拨号后等待时间短前提:信令在多段路由上类型必须相同2.逐段转发方式特点:对线路要求低,信令在多段路由上类型可以不相同缺点:传递速度慢、接续时间长3.混合方式(1号信令根据线路状况决定使用,7号信令两种皆可。
)〔课程素材链接〕请点击后浏览控制方式1.非互控方式特点;设备简单,可靠性差。
(7号信令采用)第3节: N0.7信令系统1号信令2.半互控方式3.全互控方式特点;抗干扰能力强和可靠性好,设备较复杂,传送速度较慢。
(1号信令采用)〔课程素材链接〕请点击后浏览概念国内传统的话音中继均采用一号信令来控制接续, 一号信令属随路信令, 信号(主/被叫号码)通过话音通道中的多频模拟信号(MFC)来传送。
呼叫流程〔课程素材链接〕请点击后浏览缺陷由于采用双音频(MFC )来传递主被叫号码,每个号码大约要0.25秒时间,呼叫建立慢,中继占用时间长,需要更多的中继才能达到一定的话务量。
由于在一定的话务量下,需要更多的中继来实现,中继的扩容又直接导至相应设备(如MFC 寄发器)需求的增加,所以总的成本会更高。
呼叫建立慢,用户等待的时间长,用户满意度降低。
由于采用双音频来传递信息,表达的信息量有限,可开展的业务种类有限。
概述问题由于随路信令系统传送速度慢,信息容量小,在通话期间不能传送信令,无法扩展新的通信业务,不能满足现代通信网对信令系统的要求。
随着信通技术的发展,出现了公共信道信令技术。
公共信道信令技术的基本特征是将通话信道和信令信道分离,在单独的数据链路上以信令消息单元的形式集中传送信令信息。
SS7信令就是公共信道信令。
在中国国内SS7信令被叫作No.7信令。
发展六十年代CCITT提出的第一个公共信道信令方式是CCITT No.6信令方式,也称No.6信令方式。
其设计目标是用于模拟电话网。
主要用于国际通信,也适合国内网使用。
信令传输速率为2.4kbit/s,用于模拟电话网。
CCITT于1972年提出了No.6信令方式的数字方式的建议。
信令传输速率为4kb/s和56kb/s。
但该信令方式的数字方式也并未改变其最初的模拟信令方式的特点,不能满足通信发达国家发展综合业务数字网的需要。
CCITT自1976年开始研究No.7信令方式。
目前世界上越来越多的国家采用这种信令方式,并首先应用于电话网。
我国从1983年开始研究使用NO.7信令方式,1985年就在少数城市中投入使用,属于国际上使用NO.7信令方式较早的国家之一。
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的信息。
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业务。
传送移动通信网中与用户移动有关的各种控制登记信息。
优势由于呼叫建立,释放的速度快,大大提高了中继的利用率。
由于呼叫建立快,电话用户使用时不用等候,提高了用户的满意度。
新业务扩展容易,如主叫显示、无线自动漫游、800号可携带电话号码、本地可携带电话号码。
由于SS7网络是独立的数据网,支持全球性的网络连接和数据库访问。
呼叫流程〔课程素材链接〕请点击后浏览特点NO.7信令方式除具有公共信道号方式的共有特点外,在技术上还具有如下的特点:(1) 最适合采用64kb/s的数字信道,也适合模拟信功能结构(2) 多功能的模块化系统。
可灵活地使用其整个系统功能的一部分或几部分,组成需要的信令网络;(3) 具有高可靠性。
能提供可靠的方法保证信令按正确的顺序传递而又不至丢失和重复;(4) 具有完善的信令网管理功能;(5) 采用不定长消息信令单元的形式,以分组传送和明确标记的寻直方式传送信令消息。
作用(1) 能最佳地工作在由存储程序控制的交换机所组成的数字通信网中;(2) 能满足现在和将来在通信网中传送呼叫控制、远距离控制、维护管理信令和传送处理机之间事务处理信息的需要;(3) 能满足电信业务呼叫控制信令的要求,例如电话及电路交换的数据传输业务等多种业务的要求。
能用于专用业务网和多用业务网。
能用于国际网和国内网;(4) 能作为可靠的传输系统,在交换局和操作维护中心之间传送网络控制管理信息。
基本功能结构NO.7信令系统从功能上可以分为公用的消息传递部分(MTP)和适合不同用户的独立的用户部分(UP)。
消息传递部分的功能是作为一个公共传递系统,在相对应的两个用户部分之间可靠地传递信令消息。
四级功能结构物理层:就是底层,具体是DS0或V.35。
数据链路层:在两节点间提供可靠的通信。
网络层:提供消息发送的路由选择.。
用户部份/应用部份:就是数据库事务处理,呼叫建立和释放。
SS7信令协议栈在1984年和1988年的红皮书和蓝皮书建议中,使SS7协议的分层结构尽量向OSI的七层模型靠近。
MTP1(消息传递部分第一层):即物理层。
MTP1(消息传递部分第二层):即数据链路层。
MTP1(消息传递部分第三层):即网络层。
SCCP(信令连接控制部分)TCAP(事务处理应用部分)ISUP(ISDN用户部分)TUP(电话用户部分)信令单元〔课程素材链接〕请点击后浏览基本的信令单元No.7信令方式采用不等长信令单元分组的形式传送各种信令信息。
为适应信令网中各种信令信息的传送要求,No.7信令方式规定了三种基本的信令单元格式:消息信令单元(MSU)、链路状态信令单元(LSSU)和填充信令单元(FISU)。
〔课程素材链接〕请点击后浏览用户部分处理的信令信息部分各用户部分处理的信令信息部分是消息信令单元格式中的信令信息字段SIF(由消息寻址的标记、用户信令信息的标题、用户信令信息三个部分组成。
)第4节: 小结复习题ISUP 呼叫建立示例〔课程素材链接〕请点击后浏览选择题1. ( )是具有监视功能的信令,用来监视终端设备的忙闲状态。
(10分)A 路由信令B 线路信令C 管理信令2.No.7信令属于( )。
(10分)A 随路信令B 共路信令3.当线路质量较好时,一般可使用( )传送方式。
(10分)A 端到端B 逐段转发C 混合方式4. 中国1号记发器信令使用( )方式。
(10分)A 非互控B 半互控C 全互控5.No.7信令是最适于在数字通信网中使用的公共信道信令技术,但它一般不应用于( )中。
(10分)A 公用交换电话网B 智能网C X.25网D ISDN网6.No.7信令不具有以下特点中的( )特点。
(10分)A 速度快B 容量大C 成本高D 统一信令系统7.当No.7信令应用于公用交换电话网中时,必须具有( )模块。
(10分)A MAPB SCCPC TCAPD TUP8.当No.7信令应用于智能网中时,可不具有( )模块。
(10分)A MAPB SCCPC TCAPD MTP9.信令单元格式中完成校验功能的字段是( )。
(10分)A FSNB BSNC SIOD CK作业:参考:10.信令单元格式中区分来自不同用户的消息的字段。
(10分)A FSNB BSNC SIOD CK简答题1.什么是信令?信令有哪些分类?2.什么是信令方式?它包括哪些内容?3.比较说明端到端方式和逐段转发方式的工作原理及特点.4.非互控、半互控、全互控三种控制方式有何区别?5.公共信道信令主要优点有哪些?6.试说明No.7信令系统的应用。
7.试说明No.7信令三种功能结构的模块构成。
8.No.7信令的基本信令单元有哪几种?请画图说明它们的格式。
9.No.7信令的MSU又具体可分为哪几种?是根据哪个字段来区分的?。