信令讲解

信令基本概念第⼀章信令基本概念1.1 信令的概念1.1.1什么是信令在⽇常⽣活中，我们经常打电话。

当拿起送受话器，话机便向交换机发出了摘机信息，紧接着我们就会听到⼀种连续的“嗡嗡”声，这是交换机发出的，告诉我们可以拨号的信息。

当拨通对⽅后，⼜会听到“哒－哒－”的呼叫对⽅的声⾳，这是交换局发出的，告诉我们正在呼叫对⽅接电话的信息……。

这⾥所说的摘机信息、允许拨号的信息、呼叫对⽅的回铃信息等等，主要⽤于建⽴双⽅的通信关系，我们把⽤以建⽴、维持、解除通信关系的这类信息称为信令。

⼀个⽤户在通过⽤户设备、交换设备、传输设备与另⼀⽤户通信的过程中，要⽤到许多信令。

为深⼊理解信令的含义，下⾯举⼀个两个⽤户通过两个交换局通话的例⼦。

图1.1(a)是两个⽤户通信的⽹络结构图，图1.1(b)是其通信过程中使⽤的信令及其流程。

如图1.1(b)所⽰，当主叫⽤户摘机时，摘机信令（或启呼信令）送到发端交换局；发端交换局⽴即向主叫⽤户送出拨号⾳；主叫⽤户听到拨号⾳后，开始拨号，送出拨号信令；发端交换局根据被叫号码选择局向（路由）及中继线。

如有路由可利⽤，发端交换局向终端局发送占⽤信令，然后把被叫⽤户号码送终端局；终端交换局根据被叫号码，将呼叫连到被叫⽤户，向被叫⽤户发送振铃信号，并向主叫⽤户送回铃⾳；当被叫⽤户摘机应答时，此应答信令送给终端交换局并将应答信令转发给发端交换局。

双⽅开始通话；通话完毕，若被叫⽤户先挂机，则⼀挂机信令由终端局发送发端局；发端交换局通知主叫⽤户挂机；如果主叫⽤户先挂机，则发端局⽴即拆线，并把⼀拆线信令送给送终端交换局，通知其拆线；终端交换局拆线后，回送⼀个拆线证实信令，于是⼀切设备复原。

以上是电话接续中最基本的信令流程。

在电话⽹中，实际通信过程和使⽤的信令⽐这要复杂得多。

随着电话通信技术的发展，信令的种类、具有的功能及其传输⽅式都有了较⼤的变化。

信令的定义也远远超出了上述定义的范围。

在种类上，不仅包括通信过程为建⽴、维持、解除通信关系所使⽤的信令，还包括了交换局间传递的⽹络管理、业务管理⽅⾯的信令；在功能上不仅有监视、选择功能，还具有⽹络管理功能；在信令的形式上，不仅有直流脉冲信令、多⾳频编码信令，还有数据传送的分组消息形式的信令。

4G-5G信令及内容解析1.4G网管后台完整SN添加信令：4G网管可在系统工具中跟踪增强型UE信令（跟踪IMSI信令），需打开全局业务变量开关中的UE 全局标识记录开关。

2.UE签约速率查询：初始化上下文建立请求3.SIM卡签约QCI：初始化上下文建立请求4.UE支持DC双链接能力信息：UE第一次上报能力信息5.4G侧配置的NR SN序列长度：第一条重配消息6.4G侧下发B1测量事件测量频点信息：B1事件信息：测量报告ID信息：7.NR测量报告1.1 系统消息广播系统消息广播是UE获得网络基本服务信息的第一步，通过系统消息广播过程，UE可以获得基本的AS层和NAS层信息：AS层信息包括公共信道信息、一些UE所需的定时器、小区选择/重选信息以及邻区信息等；NAS层信息包括运营商信息等。

UE通过系统消息获得的这些信息，决定了UE在小区中进行驻留、重选以及发起呼叫的行为方式。

UE在如下场景会读取系统消息：小区选择（如开机）、小区重选、系统内切换完成、从其他RAT系统进入5G RAT、以及从非覆盖区返回覆盖区时，UE都会主动读取系统消息。

当UE在上述场景中正确获取了系统消息后，不会反复读取系统消息，只会在满足以下任一条件时重新读取系统消息：l 收到gNB寻呼，指示系统消息有变化。

l 收到gNB寻呼，指示有ETWS或CMAS消息广播。

l 距离上次正确接收系统消息3小时后（参见3GPP 38331.5.2.2.2.1 SIB validity: The UE delete any stored versionof SI after 3 hours from the moment it was successfully confirmed asvalid）。

系统消息分类参见38.300.7.3.1按照内容分类，系统消息可以分为MSI （MinimumSystem Information）和OSI（Other SystemInformation）两大类。

国内目前语音通信设备中常用的三种信令概述中国NO.1信令1号信令为随路信令。

随路信令概括的说，它传送的信令信号和话音信号是在同一个信道上传送。

随路信号包括实现监视功能的线路信号和实现选择功能的记发器信号。

采用多频互控，连续互控传输。

使用前向和后向两种信号。

如2M口有32个通道（或称时隙），而实际走语音的只有30路，其中一路走同步时钟（0时隙），另一路走信令（16时隙）。

当用户交换机每次发码给局用机的时候，局用机收到信号后，再向交换机回送证实信号，这就是我们通常说的互控信令，因此NO.1信令发送速度慢也就可以理解了。

NO.7信令NO.7信令为共路信令。

共路信令是随着数字程控交换机的大量应用而出现的一种新的信号方式。

它将原来分散在各路传送的控制电话接续信令集中在一个话路内传送，各路信号之间采用标号进行区分。

共路信令概括的说，它传送信令的信令链路和通话话路是分开的。

一般情况都在数字程控局之间应用，因为受编码资源的影响，而不做用户端推广。

由于它采用的是直发式发码方式，所以传输速率较NO.1信令要快。

优点：信令传送速度快，使呼叫接续时间大大缩短；信令和话音分开传送，这对改变信令，增加信令带来了很大的灵活性。

缺点：受信令点编码资源限制，无法大面积推广。

物理接口：符合G.703建议非平衡75欧姆BNC帧结构：符合G.704建议的帧结构与G.706建议的复帧结构信令标准：NO.7信令信道位于中继第16时隙PRI信令即宽带ISDNITU对ISDN的定义是“ISDN是以综合数字网（IDN）为基础发展演变而成的通信网，它能够提供端到端的数字连接，用来支持包括话音与非话业务在内的各种电信业务，用户能够通过有限的一组标准化的多用途用户——网络接口接入网内”。

上述定义明确表明，ISDN具备下述特点ISDN是以综合数字电话网IDN为基础的。

ISDN支持端到端的数字连接。

ISDN支持话音业务和非话音业务。

SDN提供标准的用户——网络接口，便于各种用户终端接入。

第九章信令系统第一节概述一、信令：是电话机与交换局、交换局与交换局之间完成呼叫接续的通信信息二、类型：1、按工作区域分：用户线信令、局间信令2、按传递途径分：随路信令、公共信令3、按传递方向分：前向信令、反向信令4、按工作频率分：带内信令、带外信令5、按信号类型分：模拟信令、数字信令用户线信号局间信号用户线信号·用户线信令：用户话机和交换机之间传递的信令，在用户线上传递；如用户状态、拨号、铃流、信号音等·局间信令：交换局间传递的信令，在中继线上传递；如：自动接续、拆线等·随路CAS信令：①线路信令（占用、应答、拆线等监视接续和反映呼叫进展的情况，在线路设备之间传送）、②记发器信令（局间传送被叫号码，建立接续的选择信令，在间接控制的交换机中记发器之间进行传送的）去话来话线路信令去话来话来话记发器•公共信道CCS信令：在软件控制下采用高速数据信息来传送信令•前向信令：沿着建立接续的前进方向传递的信令，主叫→被叫后向信令：逆着建立接续前进方向传递的信令，是对前向信令的控制和证实。

被叫→主叫•带内信令：可以利用整个话音频带，并可以使用多个频率，组合成多频信号，使传送的信号容量大、速度快、自检能力强，但易受话音信号干扰，且在通话时不能用带外信号：与话路分开，不需增加防话音干扰的保护措施，可在通话期间传送信号，并可增加信号功能，但可利用的频带很窄，一般采用单频信号，不能作到快速和自检三、信令的传输方式1、逐段转发：逐段识别，校正后转发。

一般线路信令采用此方式，记发器信令在劣质线路上采用此方式。

特点：对线路要求低，信令在多段路由上的类型可以有多种，传送速度慢，持续时间长2、端到端：转接局将信令路由进行接通后透明传输，终端局收到的是由发端局直接发来的信令，记发器信令在优质线路上采用此方式。

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3、混合方式：根据线路质量，两种方式混合起来使用；如中国1号记发器信令一、信令的控制方式：1、非互控方式（脉冲方式）：发端不断地将需要发送的连续或脉冲信令发向收端，不管对方是否收到2、半互控方式：发一个（一组）信令后，等收到收端的证实信令后，再发下一个信令，即前向信令受后向信令的控制3、全互控方式：发端发前向信令不能自动中断，要等到收到收端的证实信令后，才停止发送；收端发证实信令也不能自动中断，须在发端信令停发后，才能停发证实信令，为连续互控方式第二节随路信令主要内容：中国1号信令系统（包括线路信令、记发器信令）、国际上现用的几种随路信令一、线路信令1、概念：在出、入中继设备间传送，监视局间中继线上的呼叫状态的信令2、种类：（见P278）⑴占用信令：前向信令，使来话局的中继设备闲→忙⑵拆线信令：前向信令⑶重复拆线信令：前向信令，3～5秒内未收到来话局的释放监护信号⑷应答信令：逐段传送的后向信令⑸挂机信令：被叫挂机后发的逐段传送的后向信令⑹释放监护信令：后向证实信令⑺闭塞信令：后向信令，当来话局设备不正常时发⑻再振铃信令：长途半自动接续的一种话务员信令（前向）⑼强拆信令：长途半自动接续的一种话务员信令⑽回振铃信令：后向话务员信令，通过记录中继线回叫主叫用户时使用⑾强迫释放信令（前、后向）⑿请发码信令（后向）⒀首位号码证实信令（后向）⒁被叫用户到达信令（后向）3、线路信令的结构形式：⑴直流型线路信令：用于本地网中两局之间采用实线传输时使用；采用断开、闭和、单线接地、腾空、接电源负极、高阻等不同状态表示信令的含义直流信令标志方式（+：接地，—：电源负极，0：断开，高阻：≥9000Ω）表用户和中继线的状态以上两种方式目前已很少采用⑶数字型线路信令：适用于PCM数字传输；用TS16时隙来传送30个话路的信令(见P281表10.4)交流信令的表示方式F0帧的TS16传送复帧同步和帧失步告警F1帧的TS16传送第1话路和第17话路的线路信令 ……F16帧的TS16传送第15话路和第31话路的线路信令实际上每一话路的数字型线路信令只用3位码即可，前向为f f f c b a ,,，后向为b b bc b a ,,，其中b f c c ,表示话务员再振铃和强拆信令，在市话和长途全自动接续中，一般只用2位码f a 表示发端交换局状态的前向信令；f a =0，主叫摘机（占用），f a =1，主叫挂机（拆线）f b 表示故障状态的前向信令；f b =0，正常，f b =1，故障b a 表示被叫用户挂机状态的后向信令；b a =0，被叫摘机，b a =1，被叫挂机b b 表示收端局状态的后向信令；b b =0，示闲，b b =1，占线或闭塞4、局间中继线路信号转换接口（一般不用）适用于模拟局，将话音信号→数字信息，模拟线路信令→数字线路信令 ⑴a,b 线接口配合方式（见P282图10-4）在模拟交换局中继器与PCM 系统中信令转换设备之间的信令传送；优点：不改动交换局的出、入中继设备，交换机至PCM 系统之间的连线少；缺点：接口品种多，话音衰耗和标志信令畸变大发话局受话局⑵E、M线接口配合方式（见P282图10-5）在模拟交换局中继器与PCM系统信令转换设备之间的信令传送；M为发送线，E为信令接收线交换机与PCM系统间的信号逻辑清楚，信号转换接口电路简单；话音质量好，线路信令经E、M线传递，不会干扰通话线，能直接使用四线话音通话，不必进行二/四线转换；标志信号畸变小，速度快5、线路信令的传送：逐段传送、校正后转发的方式⑴线路信令中（如占用、拆线、拆线监护、闭塞等都是逐段使用的）这些信令的功能要求逐段传送⑵采用无自检能力的线路信令时，在多段传输中因传输介质变化范围大，采用端到端传送不可靠二、记发器信令MFC（多频互控信令）是为建立接续的选择控制信令，为多频编码信令，传送方式端到端，控制方式为全互控1、信令编码MFC前向信令采用六中取二（15种），后向信令采用四中取二（6种）见表(P284表10.5)前向信令分前向I组和前向II组，后向信令分为后向A组和B组（见P285表10.6）14备用，15控制卫星电路段数；KE信号含义：11、12备用，13测试呼叫，14备用，15“-”；KD 信号含义：1长途话务员半自动呼叫，2长途自动呼叫，3市内电话，4市内用户传真或用户数据通信，5半自动核对主叫号码测试呼叫；后向A组信号含义：A1发下一位，A2由第一位发起，A3转至B信号，A4机键拥塞，A5空号，A6发KA和主叫用户号码；后向B组信号含义：1被叫空闲，2被叫用户“市忙”，3被叫用户“长忙”，4机键拥塞，5被叫用户空号，6备用）前向I组和后向A组，前向II组和后向B组构成二组互控指令①前向I组及其互控信令后向A组用在后向A组和A3信令之前，A3信令的含义是：被叫用户到达，转向B组，A3之后即为前向II组和它的互控信令后向B组②KA用在发端汇接局至发端长话局这个时间段内，KC用在发端长话局至收端长话局，而KE用在终端长话局至终端市话局，或发端市话分局至发端市话汇接局，为汇接标志，见图3、发送顺序三、国际上现用的几种随路信令CCITT5号信令：国际标准信令，用于洲际长途线路；R1信令：一号地区信令，用于贝尔系统北美电话网，采用24路PCM的数字型线路信令R2信令：二号地区信令，用于欧洲电话网，中国1号信令即参考R2制定的1、CCITT5号信令线路信令：f1=2400Hz,f2=2600Hz记发器信令：采用脉冲多频方式，没有后向信令，传送方式为逐段转发KP+国家号码+特征数字+国内号码+ST（KP1为终端业务，KP2为转接业务，ST为脉冲发送结束）2、R1信令线路信令：四线电路上：前、后向线路信令采用相同的信号频率2600Hz二线电路上：前向线路信令采用2600Hz，后向线路信令采用2400Hz记发器信令：脉冲多频信令，与CCITT5号信令基本相同，只有一种KP 信号 3、R 2信令 线路信令：模拟型：用于载波电路，采用连续单频3850Hz 数字型：用于PCM 传输系统记发器信令：多频互控方式，前向、后向均采用6中取2编码，多段接续时为端到端传送第三节 公共信道信令一、公共信道信令方式的概念若干条话路的信令集中于一条与话路分开的高速数据链上传送1、种类：No.6号信令：用于模拟电话网和4kb/s 或56kb/s 的数字形式No.7号信令：是一种国际性的、标准化的通用公共信道信令系统，适用于数字网2、信令组成方式：信令链3、信令与话路通道的对应方式①直联工作方式：两交换局之间通过一条直达的公共信令链路来传送,且该链路是专为连接两个交换局的电路群服务的②准直联工作方式：两交换局之间的信令消息通过两段或几段串连的公共信道信令链路来传送，并且只允许通过预定的路径和信令转换点③完全分离工作方式：两交换局之间的信令消息可以利用建立公共信道信令网的任何一条可用路径来传送，信令转换点可以有自己的路由选择原则，路由寻址复杂，不建议在国际网中使用4、公共信道信令方式特点①传输速度高，接续时间减少；（长话9秒，市话6秒，公共信道接续2秒）②信令容量大，能提供呼叫接续信令，还可为电话网管理、集中维护、集中计费等集中服务提供信令③信令传送和话路分开，在通话时间内可根据需要来处理和传递信令 ④可灵活地增加和修改信令⑤使数量很大的分路设备大大简化，对大话路群更经济 ⑥适应电信网的发展 二、7号信令的信号单元·采用可变长信令单元SU 的传送方法，设一个标志码01111110（电话业务的SU80比特，数据业务的SU129比特，移动业务的SU140比特）·采用明确标记法：信令单元的格式中包含一个标记，以识别该信令消息属于哪一条电路·差错控制：检测采用16位循环冗余码CK ，校正采用重发信号单元 ·话路导通检验：对话路进行通道检验SP 信令点功能直联工作方式（12） （14） （14）CIC ：电路识别码 OPC ：发端信令点编码 DPC ：收端信令点编码·功能结构模块化：分信号传递部分和用户部分UP1、消息信令单元MSU：由用户产生的可变长的消息信令单元，用于传递来自用户级的信令消息2、链路状态信令单元LSSU：来自MTP第三级，用于链路初始启用或链路故障时表示链路的状态3、填充信令单元FISU：来自MTP第二级的FISU，用于链路空或链路拥塞时填补位置的⑴SIO：业务表示语SSF+SISI：0000 信令网管理消息0001 信令网测试和维护消息0010 备用0011 信令接续控制部分SCCP0100 电话用户部分TUP0101 ISDN用户部分ISUP0110 数据用户部分DUP（与呼叫电路有关）0111 数据用户部分（性能登记和撤消有关）1000～1111 备用SSF：BA 备用DC 网路表示语00 国际网路01 国际备用10 国内网路11 国内备用⑵FSN 前向序号：被传递的消息信令单元的序号 ⑶BSN 后向序号：被证实的信令单元序号⑷FIB 前向(重发)表示语：当传递的信令单元正确时，BIB 与FIB 一致，不一致，说明信令单元在发送过程中有错，改变FIB 状态与BIB 一致，开始重发 ⑸BIB 后向(请求重发)表示语：⑹CK 校验位：16比特，采用循环校验码，校验对象BSN 、BIB 、FSN 、FIB 、LI 、SIO 、SIF ⑺SIF 信令信息字段：要传送的消息⑻标志码F ：固定码型01111110，用于每个信令的开头和结尾，以识别起点。

第1章信令基本概念1.1信令的概念在通信网中，除了传递业务信息外，还有相当一部分信息在网上流动，这部分信息不是传递给用户的声音、图像或文字等与具体业务有关的信号，而是在通信设备之间传递的控制信号，如占用、释放、设备忙闲状态，被叫用户号码等，这些都属于控制信号。

因此我们说：信令是通信设备（包括用户终端、交换设备等）之间传递的除用户信息以外的控制信号。

1.2信令的分类1.2.1按工作区域分类（1）用户线信令：用户终端与交换机之间传递的信令。

（2）局间信令：交换设备之间传递的信令。

中国一号信令和No.7信令是交换设备之间传递的控制信号，属于局间信令。

局间信令就如同交换设备之间的对话语言，双方遵守同一个语法规则。

1.2.2按功能分类(1) 线路信令：反映线路工作状态的信令，如空闲、占用、释放等。

(2) 路由信令：提供接续信息的信令，如被叫号码、主叫类别等。

(3) 管理信令：传递网络管理信息，如测试、维护等。

中国一号信令没有管理信令，路由信令的种类也比较少，因此功能很弱；但No.7信令包含了以上三部分的功能。

而且信息内容非常丰富，因此功能强大。

1.2.3按信道分类随路信令（CAS）：信令信息在对应的话音通道上传送，或者在与话音通道对应的固定通道上传送（如数字线路信号）。

图1-2是交换机使用随路信令的情况。

共路信令（CCS）：信令信息在专门的高速数据通道上传送，如64kbps数字通道。

图1-3是交换机使用共路信令的情况。

中国一号信令属随路信令，No.7信令属共路信令。

1.3随路信令和共路信令的特点1.3.1中国一号信令特点信号在话音通道上传送。

信号频率范围在780HZ～1140HZ及1380HZ～1980HZ之间。

收发互控、传送速度慢。

信息容量小。

中国一号信令的前向信号只有15种不同的组合，后向信号只有6种不同的组合。

要为用户提供多种复杂的业务，就需要大量的信令信息，中国一号显然不能满足要求。

通信期间无信令通道。

2》我们先来了解一下信令的概念信令:是终端和交换机之间以及交换机和交换机之间传递的一种信息。

通信设备间传递的各种控制信号，如占用、释放、设备忙闲状态、被叫用户号码等都属于信令。

信令就是各个交换局在完成呼叫接续中的一种通信语言。

信令系统指导系统各部分相互配合，协同运行，共同完成某项任务。

3》下面我们来看一个信令使用案例。

紫色手机要给绿色手机打电话1紫的手机通过无线信道连通发端基站，2发端基站通过移动网络连通收端基站，3收端基站再通过无线信道连通绿色手机4我们来看一下呼叫过程使用了哪些信令5紫色手机拨号通过RACH 发出呼叫申请6发端基站通过AGCH 给紫色手机分配SDCCH7紫色手机和发端基站通过SDCCH 信道进行鉴权，并向网络发送呼叫请求。

8网络通过询问HLR 和MSC 找到绿色手机的位置区，9绿色手机位置区中的基站通过PCH 向覆盖范围内寻呼10绿色手机通过RACH 响应寻呼11收端基站通过AGCH 给绿色手机分配SDCCH，并通过该信道发振铃信号，绿色手机开始振铃12紫色手机收到回铃音，13绿色手机应答，接听14应答信号反馈给发端15双方用户开始通话16通话结束后，假设绿色手机先挂机17收端向发端发拆线信号18此时紫色手机收到忙音，19网络发拆线信号20最后紫色手机挂机，复原。

214》按照信令的工作区分类在移动台和基站之间的用户线上传输的信令称作用户线信令在基站之间、基站和网络控制节点之间传递的信令称为局间信令5》用户线信令的主要作用是利用无线接口实现无线资源和无线链接管理局间信令主要用来控制连接的建立、维持、释放，网络的监控、测试等功能。

6》按信令信道与用户信息传送信道的关系分可以分为随路信令与共路信令信令随路信令是信令与用户信息在同一条信道上传送，或信令信道与对应的用户信息传送信道一一对应。

共路信令是信令在一条与用户信息信道分开的信道上传送，并且该信令信道为一群用户信息信道所共享。

信令的传送是与话路分开的、无关的。

CSFB信令流程：1、Extended service request2、RRC Connection Request建立原因：3、RRC Connection setup4、RRC Connection setup complete∙rrc_TransactionIdentifier：RRC Connection Setup Complete消息中含有rrc_TransactionIdentifier的值应该与RRC Connection Setup中的rrc_TransactionIdentifier相同，信元含义见RRC Connection Setup。

∙SelectedPLMN_Identity是SIB1广播中plmn-IdentityList的index，其中SelectedPLMN_Identity若为1，则代表是SIB1的plmn-IdentityList中的第一个。

∙dedicatedInfoNAS携带NAS消息，包含ATTACH REQUEST，TAU REQUEST，SERVICE REQUEST等消息。

5、Security Mode Command该消息是E-NodeB发给UE的，消息主要包含了协商的安全算法信息，包括加密算法和完整性保护算法。

>cipheringAlgorithm = 0：加密算法（0：eea0；1：eea1；2：eea2）。

>integrityProtAlgorithm = 0：完整性检查算法（0：served；1：eia1；2：eia1）6、Security Mode complete对SecurityModeCommand消息的响应消息，无实质内容。

7、UE Capability Enquiry8、UE Capability Information9、RRC connection ReconfigurationRRC Connection Reconfiguration信令首先提供给终端目标小区的频点、带宽、邻区配置数量和小区质量偏移。