第01章 信令及信令方式

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。

(a) 被叫

主叫

用户线

中继线

用户线

(终端局)

(发端局)

(b)

图1.1 用户通话信令及其流程

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。

但是，不管信令的种类、功能及传送形式如何变化，信令本身却始终具有一些区别于其它信息的明显特征：

──信令是在用户设备与网络节点间/或网络节点间传送的信息；

──信令是上述信息中起监视、选择及网络管理功能的信息（在一个信令系统中，一种功能可以用几个信令来表示，而一个特定的信

令又可以用来实现一种或几种不同的功能）。

1.1.2信令方式

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。

1.1.3信令系统

信令系统指为了完成特定的信令方式，所使用的通信设备的全体。

综上所述，可以明显的看到信令在电话接续中的重要作用。如果没有这些信令，人和机器都将不知所措，出现混乱状态。例如，如果没有占用信令，交换机就不知道该为哪个用户提供服务；没有拨号音，用户就不知道交换机是否被占用并准备就绪，盲目拔号交换机可能收不到。所以，信令系统是通信网的神经系统，是通信网必不可少，非常重要的一部分。

1.2 信令的分类

电话网中的信令，有三种分类方式。

1.2.1 按照信令的传送方向来划分

可分为前向信令和后向信令两类。

前向信令是指主叫端向被叫端发送的信令；

后向信令是指由被叫端向主叫端发送的信令。

在电话通信中，主叫、被叫是由发起呼叫来决定的。因此，网络中的用户及交换局的主叫、被叫地位不是固定的。

1.2.2 按照信令的工作范围来划分

按照信令的工作范围，可分为用户线信令和局间信令两类。

1、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，图1.1(b)中主叫－发端局、终端局－被叫间传送的信令就是用户线信令。

用户线信令主要包括：用户状态信令、选择信令、铃流和信号音。

用户状态信令是由话机叉簧产生，闭合或切断直流电路，用以启动或复原局内设备。包括摘机信令、挂机信令等。用户状态信令为直流信令。

选择信令是用户拨出的被叫用户号码数字信令。在使用号盘话机及直流脉冲按键话机的情况下，发出直流脉冲信令；在使用多频按键话机的情况下，发出的信令是两个音频组成的双音多频信令。

铃流及信号音是交换机向用户设备发出的振铃信号或在话机受话器中可以听到的声音信号，如：拨号音、回铃音、忙音、长途通知音、空号音等。

用户线信令由用户设备（话机或交换机的用户终端）发出。由于

用户线为每个用户独立使用，因而用户线信令的功能比较简单。长期以来这部分信令的内容及功能没有什么大的变化。

2、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。

1.2.3 按照信令的传送信道来划分

按照信令传送所使用的信道来划分，可分为随路信令方式和公共信道信令方式两类。后者常称为共路信令方式。

1.3 随路信令方式

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。

1.3.1 基本特征

随路信令方式具有如下的基本特征：

信令全部或部分地在话音信道中传送；

信令的传播处理与其服务的话路严格对应、关联；

信令在各自对应的话路中或固定分配的通道中传送，不构成集中

传送多个话路所利用的通道，因此也不构成与话路相对独立的信令网络。

随路信令方式主要用于步进制、纵横制及早期的程控交换机构成的电话网络中。

1.3.2 线路信令和记发器信令

局间信令采用随路信令方式时，从功能上可划分为线路信令（Line Signalling）和记发器信令（Interregister Signalling）。它们是为了把话音通路上各中继电路之间的监视信令与控制电路之间的记发器信令加以区别而划分的。

1、线路信令

线路信令是监视中继线上的呼叫状态的信令。它可以分为如下几类：

(1) 直流线路信令

直流线路信令用直流极性标志的不同，代表不同的信令含义。主要用在纵横制电话局之间，纵横制局与步进制局之间、纵横制市话局与自动长话局和人工长话局之间、纵横制话局与特种业务台之间。

在市话网的音频电缆上，局间线路信令一般采用直流信令。因为它结构简单、比较经济、维护方便。但如果局间距离超过直流信令传送的界限时，就不能使用。

(2) 带内（外）单脉冲线路信令

局间采用频分多路复用的传输系统时，可采用带内或带外单脉冲

线路信令。带内单脉冲线路信令一般选择音频带内的2600Hz，这是因为话音中2600Hz的频率分量较少而且能量较低的缘故。带外信令是利用载波电路中二个话音频带之间的某个频率来传送信令。一般采用单频3825Hz或3850Hz。

由于带外信令所能利用的频带较窄等原因，因此线路信令一般均采用带内单脉冲线路信令。

(3) 数字型线路信令方式

当局间采用PCM设备时，局间的线路信令必须采用数字型线路信令。

CCITT推荐的数字型线路信令有两种：一种是在30/32路PCM系统中使用，另一种是在24路PCM系统中使用。第一种在欧洲地区使用，我国也采用这一种。

在这种信令方式中，PCM传输的16时隙用于传输线路信令，且固定分配给每一话路。

由于线路信令主要用于中继线上呼叫状态的监视并控制呼叫接续的进行。因此，在整个呼叫过程中都可传送线路信令。

2、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）和网络管理信令。

记发器信令从一个局的记发器中发出，由另一个局的记发器接收，用以控制电话交换设备的接续。通常采用由发端记发器负责全程的接

续控制。

记发器信令在用户通话前传送。因此在一条电路上不存在话音电流对记发器信令的干扰。故记发器信令的频率可使用整个话音频带内的传输衰减较低的频率。通话开始后，各局的记发器都复原，记发器信令也随即停止发送。

记发器信令按照其承载传送方式可分为二类，一类是DEC方式，即采用十进制脉冲编码传送；一类是多频编码方式。由于后者采用多音频组合编码的方式实现信令的编码，因此无论是信令的容量还是传递信令的可靠性都有较大的提高。在这种方式中，采用最为普遍的是多频互控方式即MFC方式。其前向信令和后向信令都是连续的，对每一前向信令都需加以证实。这也是我国记发器信令所采用的信令方式。

1.4 公共信道信令方式

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。

1.4.1 公共信道信令方式的基本特征

电话网采用公共信道信令方式时，局间信令的传送方式及网络结构如图1.2和图1.3所示。

图1.2 公共信道信令方式的信令传送示意图

由图可见，公共信道信令方式具有如下的基本特征： 信令传输通道与话路完全分开，将若干条话路的信令集中起来，在一条公共的高速数据链路上传送。

1.4.2 采用公共信道信令方式的优点

1、增加了信令系统的灵活性。在公共信道信令方式中，一群话路以时分方式分享一条公共信道信令链路，两个交换局间的信令均通过一条与话音通道分开的信令链路传送。信令系统的发展可不受话音系统的约束，这对改变信令、增加信令带来了很大的灵活性；

信令在信令链路上以固定长或可变长信令单元分配的形式传送，信令传送速度快，

2、呼叫建立时间大为缩短，不仅提高了服务质量，而且提高了传输设备和交换设备的

使用效率；

3、具有提供大量信令的潜力，便于增加新的网络管理信令和维护话路群

中继线

接续网络

接续网络 处理机

信令，从而适应各种

新业务的要求；

4、信令以统一格式的消息信令单元形式传送，从而实现了局间信令传送形式的高度统

一，不再象随路信令方式那样，分别传送线路信令和记发器信令；

5、信令与话音分开通道传送，分开交换，因而在通话期间可以随意处理信令；

6． 信令设备经济合理。采用公共信道信令系统后，每条链路不再配备各自专用的信

令设备，而是把几百条、几千条话路的信令汇集起来后共用一组高速数据链路及其信令设备传送，节省了信令设备的总投资；

7、利于向综合业务数字网过渡。

图1.3 公共信道信令方式的网络结构图

话路群 通话电路

CCS 链路 CCS 链路 消 息 消 息

1.4.3 公共信道信令方式的发展

公共信道信令方式是六十年代发展起来的一种新型的信令技术。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。经现场试验和实验应用证明，该信令方式用于模拟电话网是令人满意的。

为适应数字网的需要，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。所以其数字方式并未得到应用。

CCITT自1976年开始研究No.7信令方式。现已进行了四个研究期的研究，提出了一个系列的技术建议。随着No.7信令方式的研究深入，其技术了更加成熟。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。在以后的几章里，我们将介绍这种信令方式。