中国No.7信令网结构及其作用

5．4．3　我国No．7信令网的结构

1．信令网的结构

信令网可分为无级信令网和分级信令网。

（1）无级信令网

无级信令网是指未引入信令转接点的信令网，即全部采用直连工作方式的直联信令网。这种方式在信令网的容量和经济上都满足不了国际、国内信令网的要求，故未广泛采用。无级信令网如图5．27所示。

无级网中的网状网，当信令点的数量比较大时，网状网的局间信令链路数量会明显增加。如果有N个信令点，采用网状网连接时所需的信令链路数是N（N－1）/2对。可想而知，网状网不能适应较大范围信令网的要求，所以无级信令网未能得到实际的应用。

（2）分级信令网

分级信令网是使用信令转接点的准直连方式的信令网。分级信令网按等级划分又可划分为二级信令网和三级信令网。

·二级信令网：由一级STP和SP构成，如图5．28所示。

图5．27　无级信令网

图5．28　分级信令网（二级）

·三级信令网：由两级信令转接点，即HSTP（高级信令转接点）和LSTP（低级信令转

接点）和SP构成，如图5．29所示。

图5．29　三级信令网

2．信令网的可靠性措施

由于No．7信令链路要传送大量话路或连接的信令消息，因此必须具有极高的可靠性。其基本要求是信令网的可利用度至少要比所服务的业务网高2～3个数量级，而且当任一信令链路或信令转接点发生故障时，不应造成网络阻断或容量下降。要实现这一目标，在网络结构上必须采用冗余配置，使得任意两个信令点之间有多条信令路由。如双平面冗余结构是最为经济实用的网络冗余结构。在这种结构中，所有STP均为双份配置，构成A、B两个完全相同的网络平面。任一信令点的信令业务按负荷分担方式由网络的两个平面传送，每一平面分担50％的业务量。两个平面中对应的STP对应连接，当任一平面发生故障时，另一平面可以承担全部信令负荷。

为了确保信令网的可靠性，除了上述冗余结构外，网络还具有完善的信令网管理功能。在信令设备、信令链路发生故障时，能自动利用网络的冗余配置重组信令路由，将故障链路上的信令业务倒换到替代链路和路由上传送。同时，在信令网发生拥塞时，能及时调整信令业务和路由。

3．信令网结构的选择

目前，大多数国家都采用分级信令网，但具体是采用二级信令网还是采用三级信令网，主要取决于下述几个因素：

·信令网容纳的信令点数量；

·信令转接点设备的容量；

·冗余度。

4．信令网中的连接方式

（1）STP间的连接方式

对STP间连接方式的基本要求是在保证信令转接点信令路由尽可能多的同时，使信令连接过程中经过的信令转接点转接的次数尽可能少。

符合这一要求且得到实际应用的连接方式有两种：网状连接方式和A、B平面连接方式。

①网状连接方式

主要特点是各STP间都设置直达信令链路，在正常情况下STP间的信令连接可不经过STP的转接。但是为了信令网的可靠，还需设置迂回路由。

②A、B平面连接方式

它是网状连接的简化形式。A、B平面连接的主要特点是A平面或B平面内部的各个STP间采用网状相连，A平面和B平面之间则成对的STP相连。在正常情况下，同一平面内的STP间信令连接不经过STP转接，如图5．30所示。

图5．30　STP间的连接方式

（2）SP与STP间的连接方式

SP与STP间的连接方式分为两种方式：分区固定连接（或称配对连接）和随机自由连接（或称按业务量大小连接）。(www.xing528.com)

①分区固定连接方式

分区固定连接方式的主要特点：

·每一信令区内的SP间的准直联连接必须经过本信令区的STP的转接，这种连接方式是每个SP需成对地连接到本信令区的两个STP，这是保证信令可靠转接的双倍冗余。

·两个信令区之间的SP间的准直联连接至少需经过两个STP的两次转接。

·保证在某一个信令区的一个STP发生故障时，该信令区的全部信令业务负荷都转到另一个STP，如果某一信令区两个STP同时发生故障，则该信令区的全部信令业务中断。

·采用分区固定连接时，信令网的路由设计及管理方便。

②随机自由连接方式

随机自由连接方式的主要特点：

·随机自由连接是按信令业务负荷的大小采用自由连接的方式，即本信令区的SP根据信令业务负荷的大小可以连接其他信令区的STP。

·每个SP需接至两个STP（可以是相同信令区，也可以是不同信令区），以保证信令可靠转接的双倍冗余。

·当某一个SP连接至两个信令区的STP时，该SP在两个信令区的准直联连接可以只经过一次STP的转接。

显然，自由连接方式比固定连接方式无论在信令网的设计，还是信令网的管理方面都要复杂得多，但自由连接方式确实能很好地提高信令网的可靠性。特别是近年来随着信令技术的发展，上述技术问题也逐步得到解决，因而不少国家在建设本国信令网时，多采用自由连接方式。我国在本地网上也采用了自由连接方式。

（3）我国国内电话网的具体情况

大、中城市的市内信令网原则上将汇接局设为信令转接点，因而本汇接区的交换局信令点有一条信令链路连接到汇接局的信令转接点，另一条信令链路则按信令业务量的大小自由连接到其他汇接区的信令转接点。这种连接方法具有一定的经济性，即可充分发挥信令转接点的负荷能力，同时具有信令转接点发生故障时信令负荷分散的功能，这可使得信令网完全中断一个信令区业务的概率降低。这种连接方式就是随机自由连接。

对应于我国长途电话网的三级信令网，在HSTP间采用了A、B平面连接方式，因而适于采用分区固定连接方式。所以，我国长途三级信令网中的信令点和信令转接点的连接方式是采用固定连接方式。

5．我国No．7信令网的网路结构及与电话网的对应关系

（1）我国No．7信令网的网路结构

在分级信令网中，由于存在多级STP，因而需要对整个信令网进行分区和划定相应级别STP的服务区间，并确定各级的连接方式。我国由于地域广阔，且电话网目前采用三级结构，因此信令网也采用三级结构，即第一级为高级信令转接点（HSTP），称为主信令区，每个主信令区对应一个直辖市、省或自治区，通常设置一对HSTP，放在省会、自治区首府所在地，采用独立式STP；第二级为低级信令转接点（LSTP），称为分信令区，每个分信令区对应一个主信令区内的区或地级市，通常设置一对LSTP，可以采用独立式STP或综合式STP；第三级为信令点（SP）。组织结构如图5．31所示。

图5．31　中国No．7信令网的分级结构

①HSTP、LSTP及SP间的连接

第一级HSTP间采用A、B平面连接方式，两个平面内各个HSTP之间采用网状互联，在A平面和B平面间的HSTP成对相连。由于这种连接方式使得两个平面之间的连接比较弱，从第一级网络连接整体来看其可靠性比网状连接略低，但节省连接链路，只要采取一定的冗余措施，也完全可以保证信令网的可靠性和可用性。

第二级LSTP与HSTP间采用分区固定的连接方式，LSTP至少要连至A、B平面内成对的HSTP，各信令区内的LSTP间采用网状连接，各大、中城市的二级本地信令网中SP至LSTP的连接，根据情况可以采用随机自由连接方式，也可采用分区固定连接方式，每个SP至少要连至两个LSTP。

第三级是信令点SP与STP间的连接，其连接方式分为固定连接方式和自由连接方式。

对于分级信令网来说，为了保证信令网的可靠性和可用性，通常在信令网的连接中，每个信令链路组至少应包括两条信令链路。

②各级的功能

·HSTP负责转接它所汇接的LSTP和SP的信令消息，且必须具有No．7信令系统中消息传送部分（M TP）的功能，以完成电话网和ISDN中与电路接续有关的信令消息的传送。同时，如果在电话网、ISDN中开放智能网业务、移动通信业务，并传送各种信令网管理消息，则信令转接点STP还应具有信令连接控制部分（SCCP）的功能，以传送各种与电路无关的信令信息。若该信令点要执行信令网运行、维护和管理程序，那么还应具有事务处理能力部分（TCAP）和运行管理应用部分（OMAP）的功能。

·LSTP负责转接它所汇接的SP的信令消息。

·SP是信令消息的源和目的点，应满足部分M TP功能及相应的用户部分功能。

（2）我国信令网与电话网的对应关系

由于信令网是电话网的支撑网络，所以两者之间存在着控制与被控制的密切的对应关系，它们在物理实体上是一个网络，但在逻辑上是两个不同功能的独立网络。例如：我国最早的电话通信网采用5级（C1、C2、C3、C4、C5）结构，C1、C2、C3为长途转接局，疏通所辖区域内的转接话务，C4为长途终端局，是连接本地端局的长途交换中心，C5为本地局，如图5．32所示。信令网与电话网之间的关系如图5．33所示。HSTP设在C1、C2交换中心，HSTP汇接C1、C2及所属LSTP的信令，LSTP设在C3交换中心，LSTP汇接C3、C4、C5信令点的信令。

图5．32　我国最早的电话通信网的结构

图5．33　我国电话网与信令网之间的对应关系

C1、C2、C3及C4组成四级长途网，C5为端局，所有这些交换中心都构成信令网的第三级SP。我国目前基本完成了由四级长途网向二级的过渡。从上述的具体连接可以看出，这种电话网等级结构的演变不会影响信令网结构及连接方式的变化。