现代通信系统(第5版)
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1.5 信令系统

信令是指通信系统中传送控制指令的信号。它可以指导终端设备、交换系统及传输系统协同运行,在指定的终端之间建立临时的通信信道,并维护网络本身正常运行。信令系统是电话网的重要组成部分,是电话网的神经系统。

1.5.1 信令的概念

人们要通过交换系统接通电话,必须通过交换系统发出操作命令。图1-15为两个用户通过两个端局进行电话接续的基本信令流程。

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图1-15 电话接续的基本信令流程

首先,主叫用户摘机,发端交换机A收到主叫用户的摘机信号后,向主叫用户送拨号音,主叫用户听到拨号音后,开始拨号,将被叫号码送到发端交换机A。发端交换机A根据被叫号码选择到收端交换机B及A、B间的空闲中继线,并向收端交换机B发占用信令,然后将选择信令,即被叫号码送给B。收端交换机B根据被叫号码,连通被叫用户,向被叫用户送振铃信令,向主叫用户送回铃音。被叫用户摘机应答,将应答信令送给收端交换机B,并由B转发给发端交换机A。双方开始通话。话终时,若被叫用户先挂机,则被叫用户向收端交换机B送挂机信令(也称为复原或后向拆线信令),并由收端交换机B将此信令转发给发端交换机A;若是主叫先挂机,A向B发正向拆线信令,B拆线后,向A回送拆线证实信令,A也拆线,一切复原。

从上述电话接续基本信令流程的实例引申到各种通信网,我们可以认为信令就是用户信息(包括话音信息和非话业务信息)以外的各种控制命令。

1.5.2 信令的分类

1.按使用的信道划分

按信令传送通道与用户信息传送通道的关系不同,信令可分为随路信令和共路信令。

图1-16a是随路信令系统示意图。由图可知,两交换机的信令设备之间没有直接相连的信令通道,信令是通过话路来传送的。当有呼叫到来时,先在选好的空闲话路中传信令,接续建立后,再在该话路中传话音。因此,随路信令是信令通道和用户信息通道合在一起或有固定的一一对应关系的信令方式,适合在模拟通信系统中使用。

图1-16b为共路信令系统示意图,与图1-16a相比可以看出,两交换机的信令设备之间有一条直接相连的专用信令通道,信令的传送是与话路分开的,且与话路无关。当有呼叫到来时,先在专门的信令通道中传信令,接续建立后,再在选好的空闲话路中传话音。因此,共路信令,也称公共信道信令,指以时分复用方式在一条高速数据链路上传送一群话路的信令。公共信道信令的优点是:信令传送速度快,具有提供大量信令的潜力,具有改变或增加信令的灵活性,便于开放新业务,在通话时可随意处理信令,成本低等。因此,公共信道信令得到越来越广泛的应用。目前在我国和国际上普遍使用的七号信令就属于共路信令。

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图1-16 信令系统的示意图

a)随路信令系统 b)共路信令系统

2.按信令功能划分

信令按其功能可分为线路信令、路由信令和管理信令。

线路信令是具有监视功能的信令,用来监视终端设备的忙闲状态,如电话机的摘、挂机状态。

路由信令是具有选择功能的信令,用来选择接续方向,如电话通信中主叫所拨的被叫号码。

管理信令是具有操作功能的信令,用于通信网的管理与维护,如检测和传送网络拥塞信息,提供呼叫计费信息,提供远距离维护信令等。

3.按工作区域划分

信令按其工作区域不同可分为用户线信令和局间信令。

用户线信令是通信终端(如电话机)和网络节点之间的信令。这里的网络节点既可以是交换机,也可以是各种网管中心、服务中心、计费中心、数据库等。因为终端数量通常远大于网络节点的数量,出于经济上的考虑,用户线信令一般设计的较简单。

局间信令是网络节点之间的信令,在局间中继线上传送。局间信令通常远比用户线信令复杂,因为它除要满足呼叫处理和通信接续的需要外,还要能够提供各种网管中心、服务中心、计费中心、数据库等之间的与呼叫无关的信令传送。

1.5.3 七号信令系统

七号信令系统(Signaling System Number 7,SS7)是一种被广泛应用在公共交换电话网、蜂窝通信网络等现代通信网络的共路信令系统。它是国际电信联盟-电信任务组(IUT-T)在20世纪80年代初为数字电话网设计的一种局间公共信道信令方式。随着多年的不断研究和完善,七号信令系统满足了多种通信业务的要求,主要用于数字电话网、基于电路交换的数据网、移动通信网的呼叫连接控制、网络维护管理以及处理机之间事物处理信息的传送和管理。

1.七号信令的特点

●最适合采用64kbit/s的数字信道,也适合在模拟信道中以及较低速率下工作。

●七号信令系统是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。

●具有高可靠性,能够提供可靠的方法保证信令按正确的顺序传递而又不致丢失和重复。

●具有完善的信令网管理功能。

●采用不定长消息信令单元的形式。

2.七号信令网

(1)七号信令网的基本概念

七号信令网是指一个专门用于传送七号信令消息的数据网,是现代通信网的支撑网,具有多种功能的业务支撑网。它是由信令链路、信令点(Signaling Point,SP)和信令转接点(Signaling Transfer Point,STP)组成的。

信令链路是信令网中的基本部件,通过它将信令点连接在一起,它提供七号信令消息差错检测和校正功能,由信令数据链路和信令终端组成。

信令点是指通信网中提供七号信令功能的节点,它是七号信令消息的起源点和目的地点。

信令转接点是指完成七号信令消息转发功能的节点,它负责将信令从一条链路传送到另一条链路上。

(2)中国七号信令网

我国七号信令网采用3级结构:第1级为高级信令转接点(High Signaling Transport Point,HSTP),是信令网的最高级;第2级为低级信令转接点(Lower Signaling Transport Point,LSTP);第3级为信令点(SP)。HSTP设置在DC1(省)级交换中心所在地,汇接DC1间的信令。LSTP设置在DC2(市)级交换中心所在地,汇接DC2和端局信令。端局、DC1和DC2均分配一个信令点编码。七号信令网和三级电话网的对应关系如图1-17所示。

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图1-17 七号信令网和三级电话网的对应关系