第五讲：支撑网
1 信令网
1.1 概述
信令是用户终端与网络节点（局），以及网络节点与网络节点之间的对话语言。在电话网中的一次呼叫接续过程中，如主、被叫同属一局，只需用户信令；如是跨局呼叫还需要局间中继信令。在呼叫建立过程中，可能按预期目标进行，也可能碰到中继全忙、被叫忙和机线故障等复杂情况，则需采取相应措施来处理。信令系统为通信网的神经系统，它接收各种状态变化并作出相应的反应与处理，使整个通信网能协调、正确地工作。
我国有关部门为电信网制订了用户和局间中继信令标准。在数模混合网中允许兼容两种局间中继信令，一种是参照原ＣＣＩＴＴ Ｒ2信令制订的随路信令，即中国一号信令；另一种是参照原ＣＣＩＴＴ Ｎｏ．7信令制订的共路信令，即中国Ｎｏ．7信令。随着程控数字交换机的普及，中继信令将统一为中国Ｎｏ．7信令。
1.2 随路信令（ＣＡＳ）方式
在随路信令方式中，信令通过话路传送。随路信令包括模拟用户线信令和局间中继信令。
1.2.1 模拟用户线信令
在电话网中，终端与交换机间传送的是模拟信号。模拟用户线上的用户线信令包括开闭环路信号、ＤＴＭＦ拨号信号与各种信号音等。
1.2.2 局间中继信令
模拟与数模混合电话网的局间中继采用随路信令方式。局间中继信令又可分为局间线路信令与记发器信令。
（1） 局间线路信令
局间线路信令主要传送（如占线、应答和释放等）中继线的监控信号。根据中继传输线路性质的不同，需要采用不同的信令方式。
·直流线路信令：适用于通过直流的音频实线进行传输的线路。主要用作机电制市话局的局间线路信令。
·交流线路信令：又称带内单频（2 600 Ｈｚ）信令，适用于频分和时分复用的中继传输电路，主要用作纵横制长话局的局间线路信令。
·数字线路信令：利用ＰＣＭ16时隙传送数字线路信号，仅用于ＰＣＭ中继传输电路，主要用作纵横制交换局之间以及纵横制交换局与数字交换局之间的局间线路信令。
（2） 局间记发器信令
局间记发器信令是交换机记发器之间传送的数字信令，包括主叫号码、被叫号码和业务类别等。在话路接续中该信令作为路由选择的依据。我国记发器信令采用多频互控（ＭＦＣ）信令方式。
1.2.3 随路信令传送过程实例
图1为一次呼叫接续控制随路信令的流程。图中包括用户信令和局间信令，该流程中无转接局、采用主叫控制复原方式。
主叫摘机、拨号，发端局交换机记发器记下用户所拨号码。ＣＰＵ根据局向号寻找该局向空闲出局中继线，并占用其中一条发出前向占用信号。收端局在收到占用信号后发一个后向占用确认信号，发端局在收到占用确认信号后发出记发器信号，若被叫空闲则向被叫用户振铃，主叫用户听回铃音。被叫摘机应答，收端局向发端局发被叫应答信号。这时收、发端局通过占用的局间中继线接通主、被叫话路。话毕若被叫先挂机，收端局向发端局送后向话终信号。主叫挂机向收端局送前向拆线信号，收端局拆线并向发端局送后向拆线证实信号，发端局拆线。
1.3 共路信令（ＣＣＳ）方式
在共路信令中信令通道与话路是分开的，共路信令包括数字用户线Ｎｏ．1（ＤＳＳ．1）信令和局间共路信令。
（1）ＤＳＳ．1信令
ＤＳＳ．1信令为Ｎ－ＩＳＤＮ的数字用户线信令。Ｎ－ＩＳＤＮ数字用户线为2Ｂ（业务）＋Ｄ（信令）通道，其中Ｄ通道采用统计复用的分组技术为多个用户终端提供公共信令通道。
（2）局间共路信令
我国的局间共路信令采用中国Ｎｏ．7信令，因Ｎｏ．7信令通路与话路分开，故需独立建立Ｎｏ．7信令网。我们可将Ｎｏ．7信令网简单地理解为一个为各交换机处理机之间提供数据通信的分组交换网。 1.4 Ｎｏ．7信令方式 Ｎｏ．7信令主要用于数字电话网（包括Ｎ－ＩＳＤＮ和移动电话等电路交换数字网）业务节点间传送局间中继信令。Ｎｏ．7信令方式将千百条话路的信令集中到一条专用的信令通道上传送。 1.4.1 Ｎｏ．7信令系统结构
Ｎｏ．7信令系统结构分两大部分，如图2所示。
（1）消息传递部分（ＭＴＰ）：ＭＴＰ是一个信令信息的接续与传送系统，在各信令点的用户部分之间可靠地传递信令信息。
（2）用户部分（ＵＰ）：负责产生和接收不同业务用户的信令信息，用户部分可分为电话用户（ＴＵＰ）、电路交换数据用户（ＤＵＰ）、Ｎ－ＩＳＤＮ用户（ＩＳＵＰ）和移动电话用户（ＭＴＵＰ）等部分。
1.4.2 Ｎｏ．7信令系统的分层结构
Ｎｏ．7信令系统4级分层结构与ＯＳＩ系统7层模型的对应关系如图3所示。图的右半部分是1980年提出的Ｎｏ．7信令系统4级结构，其功能主要是控制呼叫接续的建立与释放，故只支持与呼叫接续相关的信息；左半部分为1988年提出的新结构，可传送与呼叫接续无关的信息，以适应通信网的发展。
（1）第1级：ＭＴＰ第1级为信令数据链路级，对应ＯＳＩ模型第1层物理层。信令数据链路为64 ｋｂｉｔ／ｓ双向通道，通过数字选组级半固定地连至信号终端。
（2）第2级：ＭＴＰ第2级为信令链路功能级，对应ＯＳＩ模型第2层链路层。该级完成信令信息的定界、定位及差错控制等功能。
（3）第3级：ＭＴＰ第3级为信令网功能级，对应ＯＳＩ模型第3层网络层，该功能级完成以下任务：
·消息识别：确定接收的信令落地或转发；
·消息分配：选择落地信令送给相应的用户部分；
·路由选择：对发送或转发的信令信息，根据预置路由表选择相应的信令链路；
·信令网管理：信令网故障时，提供信令网重组的能力。
（4）第4级：Ｎｏ．7信令系统第4级为用户级，用户级包括ＴＵＰ和ＩＳＵＰ等部分，由于第3级只能提供面向无连接服务，即数据报传送方式，故其网络层功能是不完备的。 1.4.3 Ｎｏ．7信令的信元格式 在Ｎｏ．7信令系统中消息是以信元方式传递的。由于信元长度不等，因此要求每一信元的开始处有一标记符，信元长度为8ｂｉｔ的整数倍。根据信息来源不同，可分为3种不同格式的信元。
（1）用户可变长度信元（ＭＳＵ）：用于传递用户部分所产生的信息；
（2）链路状态信元（ＬＳＳＵ）：用于提供链路状况信息（如正常、各种故障等），完成链路的接通与恢复；
（3）链路空闲时插入的信元（ＦＩＳＵ）。
1.4.4 用Ｎｏ．7信令实现市话接续实例
设Ａ局某用户呼叫Ｂ局某用户，其信号传递过程如图4所示。
当Ａ局收齐主叫用户所拨号码后，Ａ局向Ｂ局发出初始地址消息（ＩＡＭ）。Ｂ局接收ＩＡＭ后就可进行接续，当接续完成后，Ｂ局向Ａ局发回一个地址全确认信号（ＡＣＭ），同时由Ｂ局向被叫用户振铃，由Ａ局向主叫用户送回铃音。被叫用户应答后由Ｂ局向Ａ局回送应答信号，应答信号分为应答计费信号（ＡＮＣ）和应答不计费信号（ＡＮＮ）。通话完毕后，假定被叫用户先挂机，Ｂ局向Ａ局回送后向拆线信号（ＣＢＫ），主叫挂机后送前向拆线信号（ＣＬＦ），Ｂ局复原后，由Ｂ局向Ａ局回送释放监护信号（ＲＬＧ），Ａ局亦复原。
1.4.5 信令连接控制部分（ＳＣＣＰ）
随着智能网和移动通信网的建立，Ｎｏ．7信令网不仅需要传送与呼叫接续相关的信息，而且需要传递大量与呼叫接续无关的信息，例如：在移动通信网中ＭＳＣ与ＨＬＲ、ＶＬＲ、ＡＵＣ和ＳＭＣ（短消息中心）之间交换的信息；智能网中ＳＳＰ与ＳＣＰ之间交换的信息；在Ｎ－ＩＳＤＮ网中Ｄ通道间端对端直接传递的信息（例如：短消息、ＩＳＤＮ用户交换机的直接拨入等）以及大量的维护、网管和计费等信息。而ＭＴＰ只适合传送与呼叫接续相关的信息，为了传送与呼叫接续无关的信息，需要在ＭＴＰ功能模块的基础上增加ＳＣＣＰ功能模块。对传送与呼叫无关的信息而言，ＳＣＣＰ和ＭＴＰ的第3级共同完成ＯＳＩ模型第3层网络层的功能。ＳＣＣＰ主要功能有以下3点：
（1）附加寻址功能：ＭＴＰ的寻址能力仅限于根据目的点编码ＤＰＣ将信息传到指定的信令点ＳＰ，然后根据ＭＳＵ信元中的ＳＩＯ中的4ｂｉｔ业务指示码将信息分配到指定的用户部分。ＳＣＣＰ则在ＤＰＣ基础上增加附加8位寻址信息ＳＳＮ，在一个ＳＰ内最多可寻址256个终端用户（ＳＣＣＰ用户），例如可利用ＤＰＣ＋ＳＳＮ在操作维护应用部分（ＯＭＡＰ）寻址ＯＭＡＰ中不同的管理实体。
（2）地址翻译功能：ＳＣＣＰ增设一种新的被叫地址类型称为全局码（ＧＴ），即用户所拨的号码（如某一智能业务号）。ＳＣＣＰ可将ＧＴ翻译成ＤＰＣ＋ＳＳＮ，以便ＭＰＴ根据该地址投递消息。这个翻译功能可以在源节点进行，也可在网络其他节点进行，例如在某个ＳＴＰ或在不同的Ｎｏ．7信令子网交界的网关点进行。
（3）提供不同的类型业务：ＭＴＰ只支持数据报传送方式，对每个消息必须独立选路，而Ｎｏ．7信令网中需要传送大量的数据量大、实时性要求不高（如网管数据、计费数据等）的信息，这些数据的传送宜采用虚电路方式。ＳＣＣＰ定义了面向连接和面向无连接的两种业务方式。当传送数据量少、实时性要求高的消息时，可选择面向无连接方式；当传送数据量大、实时性要求不高的消息时，可选择面向连接的虚电路传送方式。
综上所述Ｎｏ．7信令网引入ＳＣＣＰ的主要目的是在交换机的处理机与各种专用数据库（例如：ＨＬＲ、ＶＬＲ、ＡＵＣ、ＳＤＰ等）之间，提供一个面向连接或无连接的分组数据传送通道。ＳＣＣＰ地址（ＧＴ＋ＤＰＣ＋ＳＳＮ）比ＭＴＰ地址（ＤＰＣ）具有更丰富的地址资源和更灵活的寻址方式。
1.4.6 事务处理能力（ＴＣＡＰ）
ＴＣＡＰ的用户为各种应用部分（ＡＰ），例如：操作维护应用（ＯＭＡＰ）、移动应用（ＭＡＰ）和智能网应用（ＩＮＡＰ）等部分，ＴＣＡＰ和各种应用部分共同构成ＯＳＩ模型的第7层应用层。ＴＣＡＰ介于应用部分与ＳＣＣＰ之间，当没有ＴＣＡＰ时每个应用程序必须配置与ＳＣＣＰ相接口的公共规约，若配置了ＴＣＡＰ功能模块，则其接口公共规约由ＴＣＡＰ统一完成，即ＴＣＡＰ为交换机的处理机与数据库之间提供信息请求、响应的对话能力。
1.4.7 中间业务部分（ＩＳＰ）
这部分相当于ＯＳＩ模型中的第4～6层，目前ＩＴＵ－Ｔ并未定义。
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