《交换技术基础》CH4-南邮交换技术基础课件.ppt

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1、9/20/2023,1,交换技术基础教材：交换技术糜正琨 等编著 清华大学出版社,吴斌,9/20/2023,2,电信交换,9/20/2023,3,第四章：7号共路信令,7号信令基本概念消息传递部分电话用户部分信令连接控制部分、事物处理部分,9/20/2023,4,4.1 7号信令基本概念,The ITU-T defines signaling as,The exchange of information(other than by speech)specifically concerned with the establishment,release and other control of

2、calls,and network management,in automatic telecommunications operation.,9/20/2023,5,摘机,局间信令,用户信令,用户信令,9/20/2023,6,信令分类,9/20/2023,7,七号信令,在交换机间的话音通道和信令通道完全分离（共路信令），从而分成两个分开的通信网。传送NO.7信令的交换设备和传输通道构成了NO.7信令网。信令网叠加在电路交换网之上，传送着控制电路交换网的信息。七号信令方式采用分组交换原理，将交换机之间的信令表示成消息的形式，把每一个信令消息都作为一个分组（消息信号单元）在信令点之间传送。七号信

3、令的最大特点：分层的功能结构、消息通信。（P94）,9/20/2023,8,4.1.1 分层协议结构,分层协议概念（P94，图4.1.1)实体(entity)表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。协议是“水平的”，即协议是控制对等实体（对等层）之间通信的规则。协议栈协议的内容：语法、语义、同步。对等层次上传送的数据，其单位都称为该层的协议数据单元PDU（Protocol Data Unit）在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务；要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。服务是“垂直的”，即服务是由下层向上层通过层间接口提供的，通过原语实现。层与层之间交换的数据

4、的单位称为服务数据单元SDU（Service Data unit）同一系统相邻两层的实体进行交互的地方，称为服务访问点 SAP(Service Access Point)。,9/20/2023,9,信令数据链路功能 MTP-1,信令链路功能 MTP-2,信令网功能处理 MTP-3,电话用户部分TUP,ISDN用户部分ISUP,信令连接控制SCCP,TC应用部分TCAP,智能网应用部分INAP,移动网应用部分MAP,操作维护应用部分OMAP,7号信令的分层结构,数据用户部分DUP,9/20/2023,10,The message transfer part(MTP)was designed to

5、 transfer TUP/ISUP messages between exchanges at the ends of a trunk(trunk-related).The signaling connection control part(SCCP),in combination with MTP provides the transfer of messages that are not related to individual trunks.The combination of MTP and SCCP is known as the network service part(NSP

6、)of SS7,and is the equivalent of layers1,2,and 3 of the OSI(open systems interconnection)protocols in data communication systems.,NSP,9/20/2023,11,4.1.2 七号信令网,电信业务支撑网专门用于传送七号信令消息的专用数据网。信令网由信令点SP、信令转接点STP和信令链路Link组成。,9/20/2023,12,信令网组成,SP：信令系统中用于接收和发送信令消息的节点（交换局、网管中心、业务、SSP.）STP：将信令消息从一条信令链路转移到另一条信令链

7、路的信令点（独立型、综合型STP）LINK：NO.7信令系统中两个信令点之间用于传递信令消息的信令通道。（如64Kb/s或2M的数字信令链路、4.8kb/s的模拟信令链路）,9/20/2023,13,信令传送方式,直联式:在这种方式中,两个相邻的信令点（SP）直接相连，信令消息通过直接相连的链路传递。准直联式:交换机A和B间无直达的信令链路，通过预定的路径传递信令消息，而A与B间的话路通道为直达路由。,B,A,B,Voice channels,A,Signaling link,C,D,9/20/2023,14,3级结构,LSTP-SP及HSTP-LSTP为星状连接HSTP之间为网状连接,HST

8、P主信令区：省、市、自治区LSTP分信令区：省内每个地区负荷分担,七号信令网拓扑结构,9/20/2023,15,HSTP双平面配置四倍备份,9/20/2023,16,A链路（Access Link）：为SP至所属STP（HSTP或LSTP）间的信令链路；B链路（Bridge Link）：为两对STP（HSTP或LSTP）间的信令链路；C链路（Cross Link）：为一对STP（HSTP或LSTP）间的信令链路；D链路（Diagonal Link）：为LSTP至所属HSTP间的信令链路；F链路（Fully associated Link）：为SP间的直连信令链路；,信令链路的分类,9/20/2

9、023,17,INTS:国际长途局DC1:直辖市,省会城市长途局DC2:各市长途局C:本地网局,信令网和电话网的对应关系,9/20/2023,18,国际信令点编码,首先发送比特,中国：4-120-（000111）,国内信令点编码,目前中国电信的信令点编码格式：主信令区：省、直辖市；分信令区：地级市；信令点：本地网中具体的SP,南京长途一局：09-03-01,信令点编码,9/20/2023,19,信令点编码,一个国内网和国际网之间的信令网关（gateway)具有双重身份，分配有一个国内信令点编码和一个国际信令点编码。,9/20/2023,20,路由规划-最短路径：直联路由、第一、第二等级迂回路由

10、每个路由可包含多个信令链路组路由选择-负荷分担同一等级路由中各个信令链路全部工作，均匀分担信令业务只有某一等级路由包含的全部信令链路都阻断时，才转为选择下一等级的迂回路由。,信令网路由选择（）,9/20/2023,21,信令链路组：直接连接2个信令点的一束信令链路。信令路由：一个信令点到达消息目的地所经过的各个信令点的预先确定的信令消息路径。信令路由组：载送业务到某指定目的地的全部信令路由。,9/20/2023,22,4.2 消息传递部分（MTP）,消息传递部分（Message Transfer Part）的作用是确保消息无差错地由源端传送的目的地，它们只关心消息的传递，并不处理消息本身。MT

11、P1-信令数据链路功能MTP2-信令链路功能MTP3-信令网功能级,9/20/2023,23,MTP1-信令数据链路功能（第一级）,提供一条用一种速率传递信令的双向数据通道,规定该数据通道的物理、电气、功能特性及接入方法速率64kb/s、2Mb/s高速链PCM系统有31个时隙可用，原则上每个电路都能传送信令。,9/20/2023,24,MTP2-信令链路功能（第二级),第二级功能提供在信令点间信令消息可靠传递的机制，保证证数据的可靠传递，对消息进行“包装”（帧）。主要功能包括：信号单元定界和定位 差错检测 差错校正 起始定位 流量控制 信令链路的误差监视 处理机故障控制,9/20/2023,2

12、5,种信令单元（帧）的划分：消息信令单元（MSU）：用于传递来自第四级（用户级）的信令消息或信令网管理消息。由第二级产生的链路状态信令单元（LSSU）：用于链路启用或链路故障时，表示链路的状态。由第二级产生的插入信令单元（FISU）：亦称填充信号单元，用于链路空或链路拥塞时填补位置，并保持信号链路的同步。,七号信令消息格式(P101),9/20/2023,26,信号单元格式,F,CK,SIF,SIO,LI,F,I,B,FSN,B,I,B,BSN,F,8,16,8n(n=2),8,2,6,1,7,1,7,8,F,CK,SF,LI,F,I,B,FSN,B,I,B,BSN,F,8,16,8或16,2

13、,6,1,7,1,7,8,F,CK,LI,F,I,B,FSN,B,I,B,BSN,F,8,16,2,6,1,7,1,7,8,消息信号单元MSU,链路状态信号单元LSSU,填充信号单元FISU,9/20/2023,27,指示信号单元的起点 信号单元的结尾标记符 标记符码型为01111110,标记符（F-FLAG）,F,F,F,F,F,signal units,signal units,signal units,signal units,01111110,start,end,delimitation,9/20/2023,28,避免伪F标志位码,9/20/2023,29,校验码（CK）：每个信号单元

14、具有用于误差检 测的16比特校验码。,CK-Check bit 的含义,9/20/2023,30,长度指示码（LILength Indication）,长度指示码（LI）用来指示信令单元所携带的净荷的长度，是用二进制表示的063的数。三种形式信号单元的长度指示码分别为：LI0：填充信号单元（FISU）LI1或2：链路状态信号单元（LSSU）LI2：消息信号单元（MSU）当消息信号单元中信令信息字段多于62个八位位组时，长度指示码为63。,9/20/2023,31,首先发送的比特,业务信息八位位组（SIO）：用以识别所传MSU的业务类别和信令网类别,SIO-Service Information

15、 Octet 的含义,9/20/2023,32,Bit:DCBA（业务指示码SI）0000 信令网络管理消息 0001 信令网络测试和维护消息 0010 保留 0011 SCCP 0100 电话用户部分(TUP)0101 ISDN 用户部分(ISUP)0110 数据用户部分(messages related to call and circuit)0111 DUT用户部分(performance registration and canceling message)其余备用,Bit:DC（子业务字段SSF）00 国际网 01 国际备用 10 国内网 11 国内备用 BA 备用,9/20/202

16、3,33,信令信息字段（SIF）：该字段包含要发送的来自高层的信令消息，消息可能来自信令网管理部分和用户部分（TUP、ISUP等）的消息内容。,SIF-Signaling Information Field 的含义,9/20/2023,34,状态字段（SF）：表示链路状态(仅用于LSSU）,SF-Status Field 的含义,F,CK,SF,LI,FIB,FSN,BIB,BSN,F,9/20/2023,35,顺序号（FSN、BSN）,指示比特（FIB、BIB）,FSN：前向序号，是本消息的流水号，范围0127。BSN：后向序号，用于肯定证实，向对方表示已正确收到序号直至BSN的所有消息。B

17、IB：后向指示位，用于重发请求，也就是否定证实。在正常情况下，BIB的取值始终不变。当某次消息中BIB值翻转（0-1或1-0）时，就表示要求对方重发。FIB：前向指示位，用于重发指示。在正常情况，前向发送消息中的FIBT取值等于后向接收消息中的BIBR值，其中T和R分别表示发送和接收之意。当对端请求重发时BIBR取反，本端识别FIBTBIBR，于是响应请求予以重发。重发消息中的FIBT随之翻转，恢复关系FIBT=BIBR。,9/20/2023,36,差错校正(P105),忽视变坏发现跳号后启动重发校正过程SU（LSSU、FSU）不占FSN编号MTP2缓冲器发送缓冲器（TB）重发缓冲器（RTB）

18、,9/20/2023,37,初始定位是链路进入业务使用前必须经过的过程,用于初始启用或链路发生故障进行恢复时链路的定位过程.,LSSU-SIO：失去定位状态指示消息LSSU-SIN：正常定位状态指示消息LSSU-SIE：紧急定位状态指示消息LSSU-SIOS：退出状态指示消息,未定位阶段已定位阶段验证阶段定位就绪阶段正常运行,初始定位(P106),LSSU,FISU,MSU,9/20/2023,38,7th homework(2006/11/7),补充1 根据MTP-2差错校正原理填入各消息的FSN、FIB、BSN、BIB的数值。,9/20/2023,39,双向，捎带证实,9/20/2023,

19、40,KEY,9/20/2023,41,MTP3-信令网功能级（第三级）,相当于7层结构中的网络层，具体功能：信令消息处理功能（）消息识别消息分配消息选路信令网管理功能（）信令业务管理信令链路管理信令路由管理；,9/20/2023,42,MTP3-Messages,9/20/2023,43,信令消息处理功能（Signaling Message Handling）,SMH Message Discrimination uses the values of SSF and DPC to determine whether a message received from a MTP2 is dest

20、ined for its signaling point.SMH Message Distribution delivers the messages received from SMH message discrimination to the MTP-user specified by SI.SMH Message Routing selects the outgoing signaling links for outgoing messages(received from the MTP-users in the signaling point)and transits messages

21、(received from SMH message discrimination).,9/20/2023,44,消息选路,消息选路就是1根据消息目的地确定发送的信令链路，2如果至该目的地的路由含多条信令链路，则应按负荷分担的原则选择链路。实现消息选路功能是根据预置的路由表查出所选的信令链路的。路由表的检索项包括：NI（网络指示语）、DPC、SLS。,9/20/2023,45,CIC（Circuit Identification Code）电路标识码,标记型信令：每个信令消息必须包含用来识别属于哪个呼叫连接的标记。CIC：表示这是关于OPCDPC之间哪一条中继电路的消息。OPC+DPC+CIC

22、就标识了该信令消息是属于哪一个呼叫连接的。,高七位表示PCM系统号 低五位表示在该PCM系统中的时隙号,9/20/2023,46,SLS（Signaling Link Selector）信令链路选择,CIC的最低4位又称作SLS。选路标记（Routing Label)由：OPC、DPC、SLS构成。消息选路时首先根据DPC选定路由，然后再根据SLS选定该路由中的具体信令链路。只要呼叫处理程序选中继时每条中继电路选取的概率相同，那么根据SLS选择信令链路就能保证各信令链路按均匀的负荷分担方式工作。,9/20/2023,47,根据SLS选择信令链路负荷分担,9/20/2023,48,信令网管理功能

23、（SIGNALING NEWORK MANAGEMENT）,信令业务管理（Signaling Traffic Management）主要任务是根据信令网网元的状态变化调整信令网的配置，并命令消息路由功能修改路由表主要工作：故障信令链路的倒换和恢复后的倒回；配置调整的最终结果落实为信令路由的调整。信令路由管理（Signaling Route Management）是STP的管理功能。主要任务是将至某目的地的路由变化情况通知其邻接信令点，具体的路由调整由STM完成。信令链路管理（Signaling Link Management）管理本信令点所接信令链路的启用、停用和恢复；具体执行由MTP2执行。

24、,9/20/2023,49,倒换、倒回（STM功能1，2）p111,倒换命令消息（COO）和倒换证实消息（COA）。三个缓冲器：重发缓冲器（RTB）、发送缓冲器（TB）、倒换缓冲器（COB）消息的唯一参数就是FSNC，表示已经正确收到对端发来的前向序号为FSNC的消息，其作用相当于原链路正常发送消息中的BSN。执行步骤（P111）倒回说明消息（CBD）和倒回证实消息（CBA）,当信令链路由于故障、闭塞或阻断成为不可用时，倒换程序用来把该信令链路所传的信令业务尽可能地转移到另外一条或多条信令链路上，在倒换（回）期间消息不允许有丢失、重复或次序颠倒。,9/20/2023,50,禁止传递、允许传递过

25、程（SRM功能1，2）P113,禁止传递消息（TFP）允许传递消息（TFA）禁止传递、倒换和强制重选路由的相互关系。,9/20/2023,51,在电话网应用中，利用MTP传送的信息就是TUP消息。,H0：消息类别H1：该消息类别中的哪一个消息,4.3 电话用户部分（TUP）,9/20/2023,52,9/20/2023,53,1,2,3,4,8,8,5,9/20/2023,54,拨号.,摘机,振铃,应答,挂机,回铃音,基本呼叫过程,9/20/2023,55,主要信令过程,市话呼叫信令过程长话呼叫信令过程119特服呼叫信令过程恶意呼叫追踪信令过程,9/20/2023,56,市话呼叫信令过程,LS

26、,LS,RLG,被叫先挂机,主叫先挂机,通话,CLF,9/20/2023,57,长话呼叫信令过程,LS,TS,TS,LS,TS,9/20/2023,58,分局到长话局分局到国际局长话局间部分分局到汇接局的汇接接续,分局到分局部分分局至汇接局的汇接接续长话局至市话局的直达接续国际局至市话局,重叠工作方式与成组工作方式,9/20/2023,59,119特服呼叫信令过程,119、110、120等为免费电话：ANN（应答、免费消息）电路释放方式:主叫控制复原被叫控制复原互不控制复原,LS,LS,主叫先挂机,9/20/2023,60,恶意呼叫追踪信令过程,LS,MS,LS,9/20/2023,61,同抢

27、处理,同抢：就是在双向中继电路两端的交换局几乎在同时试图占用同一电路（话音）。发生这种现象的原因是由于NO.7信号方式具有双向工作能力,故存在同抢的可能性。信令解释：在向邻接局发出一个IAM后，紧接着收到邻接局发来的IAM消息，两消息的CIC相同。解决思路：选路策略：使得两端选中同一条电路的概率降到最低程度如果发生冲突，必须要有一方退让。,A,B,IAM（CIC=X）,9/20/2023,62,子群划分法,子群主控局每个局首先选择主控子群中的空闲电路，只有当主控子群电路全忙时才选择非主控子群电路。主控子群电路选路优先选择最早释放的电路，非主控子群电路选路优先选择最近释放的电路。按这种方法只有当

28、选到A、B局间最后一条空闲电路时才会发生同抢。万一发生同抡，规定该电路的非主控局退出，另外重选路由，主控局占用此电路。,A,B,子群1空闲电路队列,子群2空闲电路队列,9/20/2023,63,具体选路策略：每个终端交换局的双向电路群采用相反顺序的选择方法，即一个交换局（信令点编码大的）采用从大到小的顺序选择电路，另一个交换局（信令点编码小的）采用从小到大的顺序选择电路。将双向电路群进一步分为两个组,如所有编码为偶数的电路为一组，所有编码为奇数的电路为一组，这样每个终端交换局可优先接入由它主控的电路组。在ZXJ10机中,信令点编码大的交换局主控所有偶数号码的电路(电路识别码),另一交换局(信令点编码小的)主控奇数号码电路.双向电路群的每个终端局可以先接入由它主控的电路群,并选择这一群电路中已释放时间最长的电路。当所主控的电路全忙时，可以无优先权地接入不是它主控的电路群，但要选择最新释放的电路。一旦发生同抢，就应该采取以下方法来处理：非主控局让位与主控局。即对主控局处理的呼叫将继续完成，对收到的初始地址消息IAM不做处理，而对非主控局处理的呼叫将放弃占用这些电路，自动在同一路由或重选路由进行重复试呼。,9/20/2023,64,同抢信令流程,9/20/2023,65,SCP,智能网信令结构体系,4.4 SCCP、TCAP,