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信令的概念

信令的概念. 信令的作用： 无论是电话网还是数据网 ，为了能充分、有效、安全地利用网络资源和向用户提供业务，必须在通信网中传递交换必要的信息。 信令的分类 用户信令 局间信令. 信令的分类. 用户信令 模拟话机的用户信令 数字话机的用户信令 局间信令 随路信令：中国一号信令 共路信令： NO.6 信令和 NO.6 信令. 随路信令的概念. …. 随路信令是与话音采用同一通道传递，即 信令网与电话网共用一个网络。. …. 专用信令通道. 公共信道信令的概念. NO.7 信令采用了专用的通道传递信令消息. NO.7 信令协议结构.

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  1. 信令的概念 • 信令的作用： • 无论是电话网还是数据网，为了能充分、有效、安全地利用网络资源和向用户提供业务，必须在通信网中传递交换必要的信息。 • 信令的分类 • 用户信令 • 局间信令 信息产业部电信传输研究所 第 1 页

  2. 信令的分类 • 用户信令 • 模拟话机的用户信令 • 数字话机的用户信令 • 局间信令 • 随路信令：中国一号信令 • 共路信令：NO.6信令和 NO.6信令 信息产业部电信传输研究所 第 2 页

  3. 随路信令的概念 …... 随路信令是与话音采用同一通道传递，即 信令网与电话网共用一个网络。 信息产业部电信传输研究所 第 3 页

  4. …... 专用信令通道 公共信道信令的概念 NO.7信令采用了专用的通道传递信令消息 信息产业部电信传输研究所 第 4 页

  5. NO.7信令协议结构 NO.7信令系统的用户 ISDN-用户 部分(ISUP) 电话用户 部分(TUP) TC－用户 事物处理应用部分(TCAP) 信令连接控制部分(SCCP) 消息传递部分(MTP) 信息产业部电信传输研究所 第 5 页

  6. NO.7信令网的组成 • 交换局 • 业务控制点(SCP) • 业务交换点(SSP) • 信令转接点(STP) • 综合信令转接点 • 独立信令转接点 • 信令链路 信息产业部电信传输研究所 第 6 页

  7. HSTP HSTP LSTP LSTP SP SP NO.7信令网的等级结构 信息产业部电信传输研究所 第 7 页

  8. 信令网的结构 信息产业部电信传输研究所 第 8 页

  9. 链路名称定义 • A链路：接入链路(Access Link)－SP、SSP或SCP连接到所属STP的链路 • B链路：桥接链路(Bridge Link)－成对的同级STP间的链路 • C链路：交叉链路(Cross Link)－ 一对STP之间的链路 • D链路：对角链路(Diagonal Link)－ 不同级的STP对间的链路 • E链路：扩展链路(Extended Link)－ 连接到远端STP的链路 • F链路：全直联链路(Fully Associated Link) 信息产业部电信传输研究所 第 9 页

  10. 直联方式 • 两个相邻信令点之间，对应某信令关系的消息通过直接连接这些信令点的链路传送。 信息产业部电信传输研究所 第 10 页

  11. 准直联方式 • 两个相邻信令点之间，对应某信令关系的消息经由两个或多个串接的链路传送，中间经过一个或几个既不是起源点也不是目的地的信令点。 信息产业部电信传输研究所 第 11 页

  12. 消息传递部分（MTP） • 64Kbit/s链路的MTP协议 • 高速信令链路的MTP协议 信息产业部电信传输研究所 第 12 页

  13. NO.7信令应用协议（TUP、ISUP…） （IANP、MAP…） TCAP SCCP MTP3 MTP2 MTP1 第一部分：消息传递部分协议 • 消息传递部分在信令协议栈中的位置 信息产业部电信传输研究所 第 13 页

  14. 消息传递部分（MTP） • 消息传递部分包括： • 信号数据链路（MTP1）－物理层 • 信号链路功能（MTP2）－数据链路层 • 信令网管理 （MTP3）－网络层 信息产业部电信传输研究所 第 14 页

  15. MTP-1 • 消息传递部分的物理层（信号数据链路） 它用来规定数据链路的物理电气和功能特性和连接方法，其中包括: • 相应的连接方式 • 接口的电特性要求 • 帧结构的要求 信息产业部电信传输研究所 第 15 页

  16. 信令数据链路的连接方式（一） • 通过数字选择级的连接方式 物理接口 数字交换 功能 信令终端 传输通路 信息产业部电信传输研究所 第 16 页

  17. 信令数据链路的连接方式（二） • 通过时隙接入设备的连接方式 物理接口 时隙接入 设备 复用 设备 信令终端 传输通路 信息产业部电信传输研究所 第 17 页

  18. 2048Kbit/s的数字通路 • 电气特性－G.703建议 • 比特率、编码(HDB3)、过压保护等内容 • 帧结构－G.732建议 • 复帧结构、每帧的比特数等内容 信息产业部电信传输研究所 第 18 页

  19. 第二功能级（MTP－2）的功能 • 信号单元定界 • 差错控制 • 起始定位 • 信令链路的监视 • 处理机故障 • 流量控制 信息产业部电信传输研究所 第 19 页

  20. 信号单元的格式（LSSU） F I B B I B 备 用 FSN BSN F CK SF LI F 8 16 8或16 2 6 1 7 1 7 8 链路状态信号单元的格式 信息产业部电信传输研究所 第 20 页

  21. 信号单元的格式（FISU） F I B B I B 备 用 F CK FSN BSN LI F 8 16 2 6 1 7 1 7 8 填充信号单元的格式 信息产业部电信传输研究所 第 21 页

  22. 信号单元格式（MSU） F I B B I B 备 用 SIO CK FSN BSN F SIF LI F 8 16 >16 8 总长度 不超过 8×272 2 6 1 7 1 7 8 消息信号单元的格式 信息产业部电信传输研究所 第 22 页

  23. 信号单元中各字段的功能 • 标志码（FLAG） • 该字段长度为一个八位位组 • 该标志码的码型为01111110 • 该字段在每个信号单元的开始和结束位置 • 开始标志码 • 结束标志码 信息产业部电信传输研究所 第 23 页

  24. 信号单元中各字段的功能 • 前向指示语比特（FIB） • 一个比特 • 用于进行差错控制 • 前向顺序号码 • 该字段长度为7个比特 • 表示该信号单元的序号，每生成一个新的消息，前向顺序号码加1。 信息产业部电信传输研究所 第 24 页

  25. 信号单元中各字段的功能 • 后向指示语比特（BIB） • 一个比特 • 用于进行差错控制 • 后向顺序号码（BSN） • 该字段长度为7个比特 • 被证实的信号单元的序号 信息产业部电信传输研究所 第 25 页

  26. 信号单元中各字段的功能 • 长度指示语（LI） • 用来指示长度表示语之后和校验位之间的八位位组的个数 • 该字段的长度为6个比特 • LI＝0 填充信号单元（FISU） • LI＝1或2 链路状态信号单元（LSSU） • LI>2 消息信号单元（MSU），最大为63 信息产业部电信传输研究所 第 26 页

  27. 信号单元各字段的含义和功能 • 业务信息八位位组（SIO） • 子业务字段（SSF） 4比特 • 网路表示语（2比特）和两个备用比特 • 业务表示语（SI）4比特 • 为消息处理功能完成消息分配 • 0000：信号网管理消息 0001：信号网路测试和维护消息 0011：信号连接控制部分 0010：电话用户部分 0101：ISDN用户部分 信息产业部电信传输研究所 第 27 页

  28. 信号单元各字段的含义和功能 • 信号信息字段（SIF） • 对于填充信号单元，不存在该字段 • 对于链路状态信号单元，该字段长度为1或2个八位位组 • 对于消息信号单元，该字段应当大于2个八位位组，但最大长度不超过272个八位位组 信息产业部电信传输研究所 第 28 页

  29. 信号单元的定界 • 信号单元的定界是通过标志码实现的。 • 信令终端通过插“0”和删“0”机制来保证除了标志码外，在连续的码流中不会出现连续6个1。 • 插“0”机制就是在发送端每当检测出信息流中出现5个连续1后，则插入一个“0” • 删“0”则是在接收端除了标志码外，每检出5个连续1后，则删除其后的0。 信息产业部电信传输研究所 第 29 页

  30. 信令链路的起始定位 • LSSU中用SF字段指示链路状态信息： SF的CBA比特表示的状态如下： 000：失去定位（SIO） 001：正常定位（SIN） 010：紧急定位（SIE） 011：退出服务（SIOS） 100：处理机故障（SIPO） 101：链路忙（SIB） 信息产业部电信传输研究所 第 30 页

  31. 信令链路的起始定位 • 信令链路的定位期间的状态是通过LSSU来反映的。 • 定位期间，信令链路处于某一状态时，则连续的发送相应LSSU。 • 信令链路根据收到的LSSU或本地定时器事件触发的原因，链路的状态则发生相应的变化。 信息产业部电信传输研究所 第 31 页

  32. 链路起始定位的程序示例 SIOS SIOS SIO T2 SIO SIN/SIE T3 SIN/SIE T4n / T4e FISU/MSU FISU/MSU 信息产业部电信传输研究所 第 32 页

  33. 信号单元差错控制－差错检出 • 发送方使用生成多项式算法对每个信号单元的信息生成循环冗余校验码， • 接收方则使用相同的算法对信号单元进行计算，并将计算结果同信号单元中的CK进行比较。 信息产业部电信传输研究所 第 33 页

  34. 信号单元差错控制－差错校正 • 当接收方检出信号单元差错后： • 可以使用FIB、FSN、BIB和BSN进行差错校正 • 通常的差错控制方法分为两种： • 基本的差错控制方法－用于短时延的链路 • 预防循环重发方法（PCR）－用于长时延的链路（例如：卫星链路） • 定义：正证实、负证实 信息产业部电信传输研究所 第 34 页

  35. 基本差错控制方法-正常情况 • 发送方每生成一个新的MSU，则发送方的前向顺序序号加1（模128）。 • 在接收方，每收到一个正确的信号单元，则接收方发送的信号单元的BSN序号加1。 • 正常情况下，如果接收方已经正确的接收到该信号单元，则接收方发送的BSN和BIB应当与收到的信号单元的相同的FSN和BIB相同。 信息产业部电信传输研究所 第 35 页

  36. 基本差错控制方法示例1 FISU FSN＝127 FIB＝1 FISU BSN＝127 BIB＝1 MSU FSN＝0 FIB＝1 MSU/FISU BSN＝0 BIB＝1 信息产业部电信传输研究所 第 36 页

  37. 基本差错控制方法-正常情况 • 发送方把高层需要发送的消息先放在发送队列中，并且把已发送而未得到接收证实的消息保存在重发缓冲区中。以保证但出现差错时，可以进行重发进行纠错。 • 当发送方接收到对某个消息的证实后，则把该消息从重发缓冲区中删除。 • 系统中还使用一个定时器T7对消息证实进行监视 信息产业部电信传输研究所 第 37 页

  38. 高层请求 发送的消息 把被证实 的消息从重发 缓冲区中删除 发 送 队 列 重 发 缓 冲 区 发送到链路上的消息 未被证 实的消息 定时器T7 信息产业部电信传输研究所 第 38 页

  39. 基本差错控制方法-出现差错 • 当接收方检测到收到的消息出错，则接收方把发送的信号单元的BIB比特翻转，且 BSN不增加 • 发送方收到BIB翻转的信号单元后，则系统首先停止发送发送队列中的消息，然后翻转本地消息单元的FIB，并把收到的BSN后的所有消息进行重发 信息产业部电信传输研究所 第 39 页

  40. 基本差错控制方法示例2 MSU1 FSN＝0 FIB＝1 FISU BSN＝0 BIB＝1 MSU2 FSN＝1 FIB＝1 ×消息出现差错 FISU BSN＝0 BIB＝1 MSU3 FSN＝2 FIB＝1 ： ： MSU4 FSN＝3 FIB＝1 暂停发送MSU5 FISU BSN＝0 BIB＝0 重发MSU FSN＝1…3 FIB＝0 FISU BSN＝1…3 BIB＝0 信息产业部电信传输研究所 第 40 页

  41. 预防循环重发方法 • 发送方每生成一个新的MSU，则发送方的前向顺序序号加1（模128）。 • 在接收方，取消负证实的概念，不再使用FIB和BIB作为正负证实。 • 发送方使用T7定时器对消息证实情况进行监视 信息产业部电信传输研究所 第 41 页

  42. 预防循环重发方法 • 发送方把高层需要发送的消息先放在发送队列中，并且把已发送而未得到接收证实的消息保存在重发缓冲区中。以进行循环重发。 • 当发送方没有新的消息需要发送时，发送方将循环发送未被证实的消息。 信息产业部电信传输研究所 第 42 页

  43. 预防循环重发方法 • 如果在循环发送的过程中，又有新的消息需要发送，则暂停重发过程，先发送这个新的消息 • 如果系统收到一个带有正证实的信号单元，则发送方认为在这个BSN之前的信号单元都将被证实，则在这之后的重发过程只重发该BSN之后的所有消息 信息产业部电信传输研究所 第 43 页

  44. 高层请求 发送的消息 把被证实 的消息从重发 缓冲区中删除 发 送 队 列 重 发 缓 冲 区 发送到链路上的消息 未被证 实的消息 定时器T7 循环发送未被证 实的消息 信息产业部电信传输研究所 第 44 页

  45. 预防循环重发方法示例2 MSU1 FSN＝0 MSU2 FSN＝1 MSU3 FSN＝2 没有新的消息需要发送， 且未收到关于这三个消息 的证实 FISU3 BSN＝127 MSU1 FSN＝0 MSU2 FSN＝1 有一个新的消息需要发送 MSU4 FSN＝3 MSU3 FSN＝2 MSU4 FSN＝3 信息产业部电信传输研究所 第 45 页

  46. 预防循环重发方法示例2续 收到一个证实消息 FISU BSN＝1 MSU3 FSN＝2 MSU4 FSN＝3 有一个新的消息需要发送 MSU5 FSN＝4 信息产业部电信传输研究所 第 46 页

  47. 信令链路监视 • 信令链路监视过程是为了监视信令链路的性能，以满足传递业务的要求。 • 信令链路监视过程根据其监测的链路状态可以分为： • 信号单元差错率监视（业务链路） • 定位差错率监视（处于定位状态的链路） 信息产业部电信传输研究所 第 47 页

  48. 信号单元差错率监视 • SUERM的工作原理：SUERM使用三个计数器来监视链路的状态： • T：连续接收到差错信号单元而导致通知第三级退出服务的信号单元数（缺省值为64） • D：最终引起通知第三级退出服务的最低信号单元差错率（缺省值为256） • N：在八位位组计数方式下，每收到N个八位位组，则使计数器T增加1。（缺省值为16） 信息产业部电信传输研究所 第 48 页

  49. 信号单元差错率监视 • 当该计数器T达到一个门限值（64）时链路将退出工作 • 计数器T是一个可逆计数器，它根据D和N的变化进行增减 • 每收到256个正确的信号单元，则T－1 • 每收到一个错误的信号单元，则T＋1 • 在八位位组计数方式下，每收到16个八位位组，T＋1 信息产业部电信传输研究所 第 49 页

  50. 定位差错率监视 • AERM的工作原理：使用一个单向的计数器来统计验证周期内的差错情况，当该计数器超过门限值后，则系统认为该验证周期不成功 • 针对不同的定位情况，该计数器Ti也有不同的取值 • Ti(n)=4（正常定位） • Ti(e)=1（紧急定位） 信息产业部电信传输研究所 第 50 页

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