局间共路信令优化方案

共路信令方式就是将一组话路所需的各种控制信号（局间信令）集中到一条与话音通路分开的公共信令数据链路上进行传输的方法，它适用于在程控交换局之间传送信号，具有速度快、功能强和灵活可靠的优点。目前，我国电话网中普遍采用中国No.7信令。

1.No.7信令系统功能

No.7信令系统由消息传递部分（Message Transfer Part，MTP）、信号连接控制部分（Signaling Connection Control Part，SCCP）和用户部分（User Part，UP）组成，其功能级结构与开放系统互联（Open System Interconnect，OSI）参考模型的关系如图3-7所示。

图3-7 No.7信令系统的功能结构

由图可见，消息传递部分（MTP）具有3大功能，分别为信令数据链路功能（第1级）、信令链路功能（第2级）和信令网功能（第3级），对应于OSI模型的1～3层。从用户部分（UP）看，MTP只是一个消息传递的通道，保证可靠、准确无误地把用户部分的消息传送到目的信令点。No.7信令系统功能结构中的第4级由信号连接控制部分（SCCP）和用户部分（UP）构成，对应于OSI模型的4～7层及第3层的部分功能。SCCP为MTP提供附加功能；UP包括了电话用户部分（TUP）、ISDN用户部分（ISUP）和数据用户部分（DUP），UP定义了与用户相关的信令功能和过程。

（1）消息传递部分

消息传递部分（MTP）是传送信令消息的公共传递系统，主要为各种用户功能提供传输通道。它由信令数据链路功能、信令链路功能和信令网功能3个功能级组成。

1）信令数据链路功能。

信令数据链路功能级对应OSI参考模型中的物理层，定义了信令数据链路的物理及电气功能特性，确定了数据链路的连接方法，是信令传递的物理介质（如电缆、光纤等）。在数字信令数据链路中，一般采用64kbit/s的标准速率；在模拟信令数据链路中，采用高于或等于4.8kbit/s的传输速率。随着业务发展的需要，2Gbit/s的高速率信令数据链路也在开发之中。

2）信令链路功能。

信令链路功能级对应OSI参考模型中的数据链路层，规定了信令消息在一条信令数据链路上传递的功能和程序。它与信令数据链路相配合，为两点间信令消息的传递提供一条可靠的信令链路。信令链路功能级可实现信号单元分界、信号单元定位、差错检测、差错校正、初始定位、信令链路差错监视和流量控制等功能。

3）信令网功能。

信令网功能级对应OSI参考模型中的网络层，规定了在信令点之间传送管理消息的功能和过程。它在信令链路和信令转接点发生故障时，对信令网重新组合，以保证消息可靠传送。信令网功能包括消息处理和信令网管理两部分。在消息处理的主要目的是将消息从一个信令点送到相应的信令链路或用户部分，包括消息路由选择、信息识别及信息分配。信令网管理功能可在信令网中信令链路或信令点发生故障时，提供维持信令业务和恢复正常信令传送的操作能力，包括信令业务管理、信令链路管理和信令路由管理。

（2）信号连接控制部分

信号连接控制部分（SCCP）用于加强MTP的功能，它与MTP一起提供相当于OSI参考模型的第3层功能。MTP只提供无连接的消息传送，而SCCP则加强了这个功能，提供了面向连接和无连接的网络业务。SCCP可以在任意信令点之间传送与呼叫控制无关的各种信令信息和数据。这样就可以满足多种用户补充业务的信令要求，也为传送信令网维护运行和管理数据信息提供了可能。

（3）用户部分

用户部分（UP）对应于OSI参考模型中的4～7层，由电话用户部分（Telephone User Part，TUP）、ISDN用户部分（ISDN User Part，ISUP）和数据用户部分（Data User Part，DUP）组成，定义了电话呼叫和数据传输所需的信令功能。

1）电话用户部分。

电话用户部分（TUP）规定了与电话网呼叫处理有关的功能和过程。

2）ISDN用户部分。

ISDN用户部分（UP）定义了ISDN通信网的信号传送过程和实现这些过程的消息及编码。

3）数据用户部分。

数据用户部分（DUP）定义了No.7信令系统的电路交换数据传输业务。

自从开发了ISUP以后，TUP的所有功能均可由ISUP来提供。此外，ISUP还支持非话音呼叫、ISDN业务和智能网业务所要求的附加功能。

（4）事务处理能力应用部分

事务处理能力（Transaction Capabilities，TC）是指一系列分散在网络中且应用于相互通信时的协议和功能，它是很多电话网提供智能业务和信令网运行、管理及维护等功能的基础。目前在No.7信令系统中有关TC只开发了应用层功能，即事务处理能力应用部分（Transaction Capabilities Application Part，TCAP），以便对各种应用业务提供支持。

2.No.7信令单元格式

No.7信令系统以不等长的信令单元形式传送各种信令消息，这些消息包括了信令网管理消息、信令链路状态管理消息和业务接续控制信息等。信令单元是一个完整的数据包，其中含有要传送到目的信令点信息。在No.7信令系统中共有3种信令单元格式，即消息信号单元（Message Signal Unit，MSU）、链路状态信号单元（Link Status Signal Unit，LSSU）和填充信号单元（Fill In Signal Unit，FISU），如图3-8所示。其中，MSU是真正携带消息的信令单元；LSSU为传送网络链路状态的信令单元，链路状态由SF字段指示；FISU不含任何消息，是在网络节点没有信息需要传送的时候，向对方发送的空信号。它的作用是使信令链路保持通信状态，同时也可起到证实收到对方发来消息的作用。

图3-8 No.7信令系统的信令单元格式

每个信令单元都包含有开始/结束标志码（Flag，F）、后向序号（Backward Sequence Number，BSN）、后向表示语（Backward Identifier Bit，BIB）、前向序号（Forward Sequence Number，FSN）、前向表示语（Forward Identifier Bit，FIB）、长度表示语（Length Identifier，LI）和校验位（Check，CK），这些字段用于消息传递的控制，是信令单元的固有部分，由第2级信令链路功能处理。

（1）消息信令单元格式

消息信令单元携带了第3级和第4级的信令消息，格式如图3-9所示。业务信息字段（Service Information Organization，SIO）包含子业务字段（Sub Service Field，SSF）和业务表示语（Service Identifier，SI），其中的子业务字段由两位网络表示语（Network Identifier，NI）及两个备用位组成。信令信息字段（Signaling Information Field，SIF）的格式和内容由用户部分确定，包含路由标记（Label，LAB）和标题码（信息类型）。业务信息字段和路由标记由第3级中的消息处理功能分析处理。

图3-9 消息信令单元格式

（2）链路状态信令单元格式

链路状态信令单元用于信令点之间信令链路的控制，格式如图3-10所示。信令单元中的状态字段（Status Field，SF）表明了链路的状态，并由第3级中的信令链路管理功能控制。

图3-10 链路状态信令单元格式(www.xing528.com)

（3）填充信令单元格式

在无消息信令单元和链路状态信令单元时发送填充信令单元，其格式如图3-11所示。填充信令单元用于传送前后向次序号以及校验位，以保持信令的正常工作。

图3-11 填充信令单元格式

3.TUP信令单元

采用No.7信令进行电话接续时，由电话用户部分（TUP）来完成信令消息的接续控制。所有电话信令都必须通过TUP信令单元进行传送，其结构如图3-12所示。在TUP信令单元中，只有信令信息字段（SIF）与电话用户部分的话路控制有关，其长度是可变的，由标记、标题码和信令信息组成。每个电话消息都必须包括标记，供MTP的消息识别功能识别是本地的消息还是转接的消息。若是转接消息，由消息路由功能选择相应的信息路由。TUP则用它来识别电路号码。我国电话信令的标记为64位。

图3-12 TUP信令单元的结构

（1）标记部分

标记部分是信令信息字段（SIF）的头部，如同信件的收信人地址和寄信人地址一样，它标明了信令单元的发送点和目的地。标记部分包括了目的信令点编码（Destionation Point Code，DPC）、源信令点编码（Original Point Code，OPC）、电路识别码（Circuit Identifition Code，CIC）和4个备用位，如图3-13所示。

图3-13 TUP信令单元中标记部分的结构

1）目的及源信令点编码。

目的信令点编码（DPC）和源信令点编码（OPC）分别标明了目的信令点和源信令点，国际网中信令点编码为14位，我国电话网则使用24位编码。同时，在SIO的子业务字段（SSF）中对应的网络标识也不一样，国际网为“0000”，国内网为“1000”，如图3-9所示。

2）电路识别码。

电路识别码（CIC）由12位组成，用于识别相邻两信令点间的话路，指明信令单元传送的是哪一个话路的信令。若局间话路采用2M PCM系统，则CIC分为2段。其中低5位用来表示PCM系统内的时隙号，高7位表示PCM系统编号。

3）信令链路选择码。

当相邻两信令点之间有多条信令链路时，各信令链路之间以业务负荷分担方式工作。某信令单元走其中的哪一条链路，就由信令链路选择码（Signaling Link Selection，SLS）来决定。SLS由4位组成，标记部分没有单独分配SLS位，而是利用CIC的低4位表示SLS。

（2）标题码部分

在标记部分的后面是标题码，它由8位组成。标题码指明了信令单元所带消息的名称，如初始地址消息、前向拆线消息等。标题码分为H0和H1两部分，如图3-12所示。前面的H0占4位，是消息组的编码（TUP消息可分为若干个消息组，如前向建立消息组、呼叫监视消息组等）。后面的H1占4位，是组内消息类型编码。

（3）信令信息部分

在标题码后面是信令信息部分，它是对消息的进一步说明。有些消息不需要详细说明，就只有标记和标题码，没有信令信息部分，如前向拆线消息CLF。

4.No.7信令网的结构

信令网并不是一个独立的网络，它由通信网中的信令设备及信令设备间的连接通路所构成，是通信网中处理和传输信令的部分。一般说来，在物理上它和通信网是融为一体的。No.7信令网是电信网中传输No.7信令消息的专用数据网，它由信令点（Signaling Point，SP）、信令转接点（Signaling Transfer Point，STP）和信令链路（Signaling Link，SL）组成。信令网是在逻辑上独立于电话网的一个支撑网，我国No.7信令网采用三级结构，如图3-14所示。

图3-14 No.7信令网的结构

（1）信令点

信令点（SP）是产生和接收信令消息的网络节点，用信令点编码来识别。信令点编码是信令网中用于标识信令点的唯一号码。生成信令消息的信令点称为源信令点，信令消息发往的信令点称为目的信令点。

（2）信令转接点

信令转接点（STP）是一些能将信令消息从一条信令链路转送到另一条信令链路上的网络节点，它仅仅具有转发消息的功能。信令点和信令转接点常作为交换机控制系统的一个子系统位于交换机中。

（3）信令链路

信令链路（SL）是指连接各两个信令点或信令转接点，传送信令消息的物理通路。信令链路通常就是通信网中通信链路的一部分，它可以是透明的数字通路，也可以是高质量的模拟通路。可以是有线传输媒体，也可以是无线传输媒体。

（4）信令链路集

信令链路集是信令链路的集合，当两个节点之间有多条信令链路时，可以将它们划分为一个或多个链路集。

（5）信令路由

信令路由是信令消息从源信令点到达目的信令点所经过的路径，它由信令关系和信令传送方式决定。信令路由可由一条或多条信令链路组成，它与信令链路的关系如图3-15所示。

图3-15 信令路由与信令链路的关系