交换原理论文

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论文题目：综述No．7信令系统

学院：信息工程与自动化学院

专业：通信工程

摘要

本文概述了信令系统以及No．7信令系统的定义、特点，介绍了NO．7信令系统基础结构的总体安排和分层组织，并举例说明了NO．7信令系统的相关应用。

关键字：No．7信令系统分层组织OSI模型ISDN

引言

我们在日常的生活当中，经常会打电话。当拿起送受话器的时候，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。

第一章信令系统

1．1什么是信令系统

在电话的接续过程中除了话音信息外，还需要一些附加的控制信息，如交换机之间有关呼叫建立、拆线以及设备运行等信息，这些信息在电话网中便叫做信令(S~na1)。信令传送所必须要遵守的协议和规约就是信令方式，为了完成信令的传递与控制所实现的功能实体称为信令设备，信令方式和与其相对应的信令设备构成了信令系统。

信令系统是通信网的重要组成部分，它是用户以及通信网中各个节点相互交换信息的共同语言。信令按其工作区域分为用户信令和局问信令。用户信令是用户和交换机之间的信令，局间信令是交换机之间的信令，局闻信令按其传送方式可以分为随路信令和共路信令。随路信令是信令和话音在同一通路上传送，共路信令则是在一条信道中用带有标号的消息来传送

信号信息的一种方式。

1．2信令的基本类型

1．2．1 按信令的作用区域划分

(1)用户线信令：这是在用户话机与交换机之间的用户线上传送的信令。

(2)局间信令：这是在交换机与交换机之间的局间中继线上传送的信令。用来控制呼叫接续和拆线。当通信嘲内使用不同制式的交换机时，局问信令必须满足各交换机之间“对话”的要求，因此，局域信令要比用户线信令复杂得多。1．2．2 按信令的功能划分

(1)监视信令：它的功能是反应用户线或中继线的状态变化。用于用户线的监视信令又称为用户线状态信令；用于中继线的监视信令又称为线路信令。

(2)选择信令：选择倍令是由主叫用户发出的被叫用户号码，即被叫的地址信息，所以选择信令又称地址信令，这是交换机进行选择和接续的依据。

(3)音信令：这是交换机通过用户线发给用户的各种可闻信令，包括拨号音、忙音、振铃信号、回铃音、催挂音等。

(4)维护管理信令：这类信令仅在局间中继线上传送，在通信网的运行中起着维护和管理作用，以保证通信网能有效地被使用，接续能可靠、顺利地进行。1．2．3 按信令传输方式划分

局间信令按传输方式的不同可以分为两类：

(1)随路信令：随路信令是使用话音信道传送各种信令。换言之，信令和话音在同一条通路中传送。中国NO．1信令即是随路信令系统。

(2)共路信令：共路信令方式将信令和话音分开，信令在一条专用的数据链路上传送，所以这是一种公共信道信令方式。NO．7信令系统信令即为共路信令系统。

第二章No．7信令系统的定义

2．1 No．7信令系统的定义

No．7信令系统信令是一种局间的数字共路信令。在No．7信令系统信令系统中，信号信息可以是与一群电路有关的信号信息或是用于网路管理的其他信息，因此No．7信令系统信令系统实质上是电信网中各个处理机之间用作传递信息的专用数据通信系统，而No 7信令网作为通信网的支撑网也可视为一个相对独立的数据通信网。

2．2 No．7信令系统信令系统的特点

NO．7信令系统信令方式是一种可用于国际国内和专用通信网，具有多种功能的新型公共信道信令系统，具有以下特点:

(1 )适用于SPC组成的数字通信网；

(2)可以满足目前和将来通信网中呼叫控制、遥控和维护等信息在处理机间进行事务处理的传递要求；

(3 )提供可靠的信息传递方法，确保信息正确的顺序传递+既不丢失、也不重复和颠倒。

在有No．7信令系统信令系统的程控交换机中我们可以享受各种特服功能，其中包括主被叫号码的识别、遇忙回叫、呼叫等待、免打扰、闹钟服务、恶意呼叫追查、三方通话、会议电话等。No．7信令系统信令系统还能在通信网中传送呼叫控{6j、统计、计费及其他维护管理信息，适合综合业务数字网(IsDN)和智能网等新业务的使用。

第三章NO．7信令系统基础结构的总体安排

NO．7信令系统是专门为配合ISDN而设计的公共信道信令系统公共信道信令系统靠消息的控制安排好通过通信网的路由去执行呼叫管理功能(建立、维持和终结)和网络管理功能。这些控制消息由一些短字块或短分组构成，虽然被控通信网是电路交换网，但是，控制信令总是用分组交换技术实现的。这实际上是把一个分组交换网叠加在电路交换网的上面，对电路交换网实施操作和控制。

NO．7信令系统定义出在分组交换网上执行的各种功能。对硬件实现过程并没有任何具体的限制。譬如说，NO．7信令系统的所有功能都可以作为电路交换节点的附加功能加以实现。把只用来承载控制分组而不承载电路的交换点分离出去。即使在这样的情况下，电路交换节点仍需实现NO．7信令系统的部分内容，让它们把控制信令接收下来。

上面谈到的NO．7信令基础结构是按把各种功能组织好、构成分组交换网的思路来讨论的。当然，也可按NO．7信令系统所规定的协议结构来办理如同开放系统互连(OSI)模型一样，NO．7信令系统的标准布署也是一个分层结构。

NO．7信令系统的协议结构由4层组成。底下的3层总称为消息传递部分

(MTP)，提供让消息可靠地通过NO．7信令系统信令网的无连接(数据格式)业务。最低的一层为“信夸数据链路层”(对应于OSI模型的物理层)，它与信令链路的物理特性和电特性相关联(其中包括信令转移点(5TP)之间的链路、STP与信令点(SP) 之间的链路以硬SP之间的控制链路)。稍高的一层为“信令链路层(对应于OSI模型的层2 数据链路层)，属于数据链路控制协议，提供让数据可靠地越过一条信夸数据链路的序列性传递。MTP的顶层被看成是信令网层(或信令网功能)，提供让数据从控制源越过多个STP割控制目的点的路由安排。

不过，把MTP的这3层合在一起，并不能提供OSI的层l～3层所规定的垒套功能和全套业务，特别是在定址业务和“面向连接”业务的领域由。为此，在NO．7信令系统的1984年版本中，把一个归属于层4的额外模块添加上去，称为信令连接控制部分(SCCP)。SCCP与MTP台在一起。看成是网络业务部分(NSP)。各种不同的网络分层业务由sCCP米定义，籍以满足NSP fI匀各种用户。NO．7信令系统剩余的模块都放在层4，构成NSP的各种用户。NSP只是一个单纯的消息传递系统，由那些剩余部分来处理消息的实际内容。这就是说，依靠电话用户部分(TUP)去响应用户加在电话机上的动作。TUP控制着信号去处理电话呼叫的建立、维持与终结。由ISDN用户部分(ISUP)提供ISDN所需的控制信令，对ISDN 用户呼叫及其相关功能进行处理。

操作应用与维护部分(OA&M )规定好各种与操作维护有关的网络管理功能和消息。

第四章NO．7信令系统基础结构的分层组织

靠OSI模型的应用，NO．7信令系统同样属于分层结构体系，其中有：

1．信令数据链路层

信令数据链路是专为NO．7信令系统业务量效力的全双工物理链路。NO．7信令系统在64 kb／s数字链路上使用最为理想。不过，CCITT建议准许使用电路交换连接的低速数据链路和使用带调制解调器的模拟链路，也准许使用卫星链路。

2．信令链路层

信令链路层的目的在于把有潜在不可靠的物理链路转变为可靠的数据链路。这种可靠性意味着：

(1) 序列化：数据的各个字块以同样的发送顺序加以传递

(2) 流量控制：接收机有能力调整数据被发进机发送的速率。这就能保证数据的字块在传递后不会困缓冲器溢出而导致丢失。

(3) 差错控制：数据的全部待发字块没有丢失或重复地被传递出去。

NO．7信令系统信令链路层采甩类似千众所周知的数据链路控制协议HDLC (高级数据链路控制规程)及其变体(例nLAP—B)的同样原则，只是在格式和某些过程上略有差异。

3．信令同层

信令网层包含那些与消息处理和网络管理有关的功能，消息处理功能分成8类。即：

(1) 消息鉴别：确定消息是在目的点还是被转发到另一个节点。如果是目的点，就把效据单元传递到消息分配功能，否则，就传递绐消息路由功能。

(2) 消息路由：选择确定信令链路是否已用来转发消息。这个消息已从鉴别功能收到威者已从本地的层4实体收到。

(3) 消息分配：确定出消息需发往哪个用户部分。选种判别是以业务指出符的分析为依据的。

对一个给定的消息源一消息目的点来说，可能有几种变通的路由。这些不同的路由实际上就是若干不同的内部虚电路。一般情况，所有与一个单一呼叫有关的控制信号会沿着同一路由前进，送就能保证它们有序列地到达。不过，MTP 需要把业务量均匀地分配好。如果用户部分把路由选择从一个呼叫变化到另一个呼叫，这种要求就能得到满足。

信令网层的另外一项功能就是信令网管理功能。这项功能的主要目的是克服链路的劣化(失效或拥塞)。其功能涉及到每条链路的状态监视、为克服链路劣化而办理的路由变更、把这些路由向受影响节点的移交以及因链路失效而丢失的消息的恢复。NO．7信令系统的目标是让任何一条路由每年的不可用率不超过10min 此项目标靠链路的冗余度和动态，的将fI1选择束达到。

这种对网络部管理所怍的强调是非常罕见的，其他所有的网络协议对网络管理在实质上鄂没有提及。班绝大多数的情况下，可把网络管理的各种细节留给电信企业，让它们寻求最经济的方案，对用户期望与技术先进性两者的变化都能

做出迅速的反应。

但是，强调网络管理有下列充足理由：

(1) 所规定的功能都是带关键性的。网络控制信夸结构的性能影响到网络上的全体用户。

(2) 涉及到的各种网络都必须支承国际业务量。某一个国家的信令系统的劣化都有超出其国界的影响。因此，耍对国内网的可靠性程度达成若干国际性协议。

(3) 恢复和重建活动可能涉及多个网络(例如。在国际呼叫时)。如果No．7信令系统不包括失效和拥塞的恢复规程，各个公众网的管理就必须与其他的许多网络缔结双边协定。

4．信令建接拉制部分(SCCP)

信令网层并没有配备OS r模型为网络层所宣示的各种路由选择与寻址能力。譬如说，其消息分配功能只能提供极其有限的寻址能力。对于较新的用户部分应用，在节点上对消息的用户要有更为复杂的规定，这一点可以由SCCP来配备。sCCP强化了MTP所提供的序列化无连接传输业务，满足了某些用户部分需要有丰富的无连接业务或面向连接业务在节点之网转移信令信息的要求。对那些靠MTP就能满足的用户部分来说，SCCP的额外开销是可以避免的。

5．ISDN用户部分(ISUP)

No．7信令系统的ISUP定义出为提供电路交换业务所需的功能、规程和局间信令信息流以及在ISDN上供话音呼叫和非话音呼叫用的相关用户设施。现把对IsUP的3项要求列述如下。

(1) 能依靠MTP或NSP去进行消息的传输；

(2) 能灵活地迎台ISDN的未来能力，

(3) 能和用户／网络I．45l呼叫控制协议协同工作。

第五章No．7信令系统应用

5.1 No．7信令系统应用概述

No．7信令系统应用主要应用在以下几个方面：

(1)电话网的局间信令；

(2)电路交换数据网的局间信令；

(3)综合业务数字网(ISDN)局间信令；

(4)各种运行、管理和维护中心的信息传递；

(5)交换机和业务控制点(SCP)间传送各种数据信息(例如移动用户的漫游信息，智能网的查询信息等)。了适应上述多种应用和今后通信网的发展，NO．7信令系统信令系统具有模块化和灵活性的结构特点

5.2 No．7信令系统应用实例

5.21 漫游短信息服务业务

传统的短信息服务模式首先向服务中心发送请求服务的特定消息内容，然后由服务中心返回用户所要求的信息或服务结果。从服务提供商的角度来看，这是典型的被动式服务。漫游短信息服 1 漫游短信息服务业务是一种典型的主动式服务，它针对的用户群是漫游移动用户。当用户漫游到一个地区时，当地网络运营商将在第一时间内为用户送上温馨的问候语，并向用户提供天气、航班、宾馆、饭店、旅游、交通服务、本地移动网服务等信息内容。移动运营商提供漫游短消息服务可以带来很多好处：首先，通过对漫游式用户的主动式问候，为用户提供了细致入微的差别化服务，增强了运营商品牌形象。其次，通过主动式服务推广，可以向广大用户提供移动公司的信业务、新产品。另外，移动运营商可以通过合理盈利模式设计，将它作为广告平台而获取广告费，还可以从用户后继服务请求中收取信息和服务费用，进而获得盈利。

提供漫游短信息服务的漫游短信息系统服务平台一般有NO.7信令的采集，信令的分析和信令的发布3部分功能构成。

5.22在泰安电话网中的应用

泰安市C3扩大本地电话网于95年6月份建成，目前，泰安本地网中有三种制式的程控交换机，即5ESS、EWSD、和Sl240，其中泰安市局的5ESS长途局，是我省最早引进的几个5Ess 2000型TS之一。一个EWSD市话中心局作为全市的本地网汇接局，另外，市局还有一个5ESS市话局No．851、一个s1 240市话局No．841，泰安所属的4个县市局的市话交换机均为S1 2,10。

泰安本地电话阿的No．7信令系统信令网网络组织是以直连方式组成的七号信令网。其中5ESS长途局到各市话局间、EWSD汇接局到各市话端局间都已开通了七号信令。另外泰安市区的5ESS市话局和s1 240市话局之间也开通了直达

信令链路。泰安No．7信令系统信夸网于95年8月份开始安装调测，经过三个厂家及局方人员的共同努力，于10月底三种制式交换机之间的七号信令全部开通其中5ESS与EWSD之间的No．7信令系统是在我国首次开通，相关的兼容性测试我国还没有做过。No．7信令系统信令网投入使用后，大大的提高了电话接续速度，提高了接通率，取得了较好的经济效益和社会效益

根据泰安市邮电局95计划，泰安市局将配合省内干线No．7信令系统工程，在9 期间在本地网内建立一对LSTP。形成直连与准直连相结合的、安全可靠的两级No．7信令系统本地信令网。

结束语

NO．7信令技术是目前交换领域最先进的信令技术，也是一项很复杂的技术，由于在总体设计上采用了功能模块式结构，今后还有更大的发展空间。

参考文献

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