2.1.15 信令网
在通信网中，除了传递业务信息外，还有相当一部分信息在网上流动，这部分信息不是传递给用户的声音、图像或文字等与具体业务有关的信号，而是在通信设备之间传递的控制信号，如占用、释放、设备忙闲状态、被叫用户号码等。信令就是通信设备（包括用户终端、交换设备等）之间传递的除用户信息以外的控制信号。信令网就是传输这些控制信号的网络。
1．信令的分类
按照不同的方法，可以对信令进行如下所述不同的分类。
（1）按信令的工作区域分类
·用户线信令：用户和交换机之间用户线上传递的信令。
·局间信令：交换机和交换机之间传递的信令。
（2）按所完成的功能分类
·监视信令：监视用户线的状态，只要交换机一开启，就始终盯着用户是否摘机、主叫用户是否挂机、被叫用户是否挂机和摘机这样的状态情况，并根据状况触发下一步的动作，比如发送拨号音、忙音等。
·地址信令：被叫号码。拿起话筒开始拨号，拨打的号码通过电话线传递到交换机上，用于装载被叫号码的信令就是“地址信令”。
·维护管理信令：线路拥塞、计费和故障告警等信息。
（3）按信令的传送方向分类
·前向信令：主叫用户方向发往被叫用户方向的信令。
·后向信令：被叫用户方向发往主叫用户方向的信令。
（4）按信令信道和用户信息传送信道的关系分类
·随路信令：随路信令隐藏于与该话路有固定联系的信令通路中，信令自身的数据量很小，只占话路信号的几十分之一。比如E1信道中，第16时隙就是传送随路信令。
·共路信令：是一个组织结构严密，能够管理多个话路的信令体系。No.7信令网是目前使用最普遍的公路信令。
2．No.7信令网
No.7信令网是电信网的三大支撑网之一，是电信网的重要组成部分，是发展综合业务、智能业务以及其他各种新业务的必备条件，其运行质量直接影响到电信网及其各种业务的运行稳定性和实际效益。
（1）No.7信令网的组成
No.7信令网由3部分组成，分别是信令点（SP）、信令转接点（STP）和信令链路（SL）。
·信令点（SP）：处理控制消息的节点。产生消息的信令点就是该消息的源点，消息到达的信令点就是该消息的目的点。任何两个信令点，如果它们之间对应的用户有直接通信的可能，就称这两个点之间有信令关系。
·信令转接点（STP）：具有信令转发的功能，能够把信令消息从一条信令链路转到另一条信令链路中的信令点，具有路由功能。在三级结构的信令网络中又分为高级信令转接点和低级信令转接点。
·信令链路（SL）：在两个信令点之间传送信令消息的链路。
（2）No.7信令网的信号单元的种类
基本信号单元格式有三种，即消息信号单元（MSU）、链路状态信号单元（LSSU）和填充信号单元（FISU）。它们可根据单元中所包含的长度表示语来区分。其中，消息信号单元用于传送各用户部分的消息、信令网管理消息及信令网测试和维护消息；链路状态信号单元用于提供链路状态消息，以便完成信令链路的接通、恢复等控制；填充信号单元是当信令链路上没有消息信号单元或者链路状态信号单元传递时，用来维护信令链路正常工作的、起填充作用的信号单元。
（3）No.7信令网的功能级结构
No.7信令网在PSTN的交换机之间完成本地、长途和国际电话的接续，在移动通信网中的交换局之间提供本地、长途和国际电话的呼叫业务以及相关的移动业务，还可以为固定网和移动网提供智能网业务和其他的增值业务，重要的是对运行管理和维护消息的传递和采集。功能的丰富也造成了系统结构的复杂，如图2-15所示。
图2-15 No.7信令网的功能级结构
·DUP为数据用户部分，用于定义使用No.7信令系统的电路交换数据传输业务。
·TUP为电话用户部分，规定了电话呼叫接续处理中所需的各种信令消息格式、编码以及功能程序。
·ISUP为ISDN用户部分，是No.7信令系统中综合业务数字网的用户部分。在系统中，ISUP位于第四级功能，是该系统中几个平行用户部分中的一个，ISUP是在TUP的基础上，增加了非话音承载业务的控制协议。因此，ISUP可以全面支持ISDN用户的基本承载业务和补充业务，而且可以完全实现TUP和DUP的功能。
·BSSAP为基站系统应用部分，定义用户的连接请求、切断、连接等消息。
·INAP为智能网应用部分。
·OMAP为操作维护应用部分。
·MAP为移动应用部分。
·TCAP为事物处理能力应用部分，把网络中分散的一系列应用在相互通信时采用的一组规约和功能，为访问网络中的数据库提供标准接口。
·ISP为中介业务部分。
·SCCP为信令连接控制部分，国际电信联盟（ITU）制定的，是No.7信令系统中一个协议，为MTP提供补充功能，以便通过No.7信令网在电信网中的交换局与交换局、交换局与专用中心之间传递电路相关和非电路相关的信令消息和其他类型的信息，建立无连接和面向连接的网络业务。
·MTP-3为信令网功能级，在消息的实际传递中，将消息传到适合的信令链路或者用户部分；当出现故障的时候，完成信令网的重新组合；当遇到拥塞的时候，完成控制信令流量的功能及程序，以保证信令消息依然能够可靠传送。
·MTP-2为信令网链路功能级，定义信令消息沿信令数据链路传送的功能和过程，与MTP-1共同完成点对点信令消息的可靠传输。主要功能包括信令单元的定界和定位，信号单元的差错检测，通过重发机制实现信号单元的差错校正，通过信号单元差错率监视检测信令链路故障，故障信令链路的恢复过程，信令链路的流量控制。
·MTP-1为信令数据链路级，定义数据链路的物理、电气和功能特性以及链路接入方法，为信令链路提供一个物理载体。信令链路是由两个数据信道组成的信令传输双向通道。在数据传输环境中，信令数据链路通常占用一个时隙，为64Kbit/s的数字通道。
（4）No.7信令网的工作方式
通信网在传递局间话路群的信令时，根据通话电路与信令链路的关系，通常采用两种工作方式，分别为直联工作方式和准直联工作方式。
其中，直联工作方式又称为对应工作方式，是指两个相邻的信令点之间的信令消息通过一段直达的信令链路传送而中途无信令转接点，这段直达的信令链路是专为连接这两个信令点所在的交换局的话路群服务的；准直联工作方式又称为准对应方式，两信令点之间的信令消息是通过两段或多段串接的信令链路传送的，即中间要经过一个或几个信令转接点（STP）的转接，且完成转接的链路必须是预定的路由和信令转接点。在实际的No.7信令网中，通常采用直联和准直联相结合的工作方式。这与通信网的结构及经济性有关。
（5）No.7信令网的结构
信令网的结构取决于它所服务的业务网及其经济性。组网结构可以分为无级网和分级网两大类。其中，无级网通常是指没有引入信令转接点的信令网。无级结构中，每个节点是SP，也是STP，没有等级之分和汇接关系。在无级网中信令点间都采用直联方式，所有的信令点都处于同一等级。
而分级网就是将整个信令网分成不同等级，使用信令转接点由下而上地进行信令的汇接与转接，来实现信令消息传递的信令网。分级信令网按等级可划分为二级信令网和三级信令网。二级信令网由一级信令转接点（STP）和一级信令点（SP）构成。STP之间通常采用后述的网状或分平面的连接方式，而STP与SP之间则采用辐射状（星形）连接。三级信令网由两级信令转接点和一级信令点构成。两级STP分为高级信令转接点（HSTP）和低级信令转接点（LSTP）。它们自下而上逐级汇接：LSTP汇接所属的SP，HSTP汇接所属的LSTP和SP。这样就形成了三级分级结构信令网。
二级信令网比三级信令网经过的信令转接点少，信令的传递时延短。但当信令转接点可容纳的信令链路数量不能满足信令网容量要求时，应采用三级结构。在分级信令网中，当信令点（SP）之间的信令业务量较大时，可以设置直联信令链路。这可使信令的传递速度快（不经过STP转接），可靠性高（直达），减少了相关STP的负荷，且经济上的投入也值得。
（6）No.7信令网的连接方式
我国信令网采用三级结构：第一级是信令网的最高级，称高级信令转接点（HSTP）；第二级是低级信令转接点（LSTP）；第三级为信令点，信令点由各种交换局和特种服务中心（业务控制点、网管中心等）组成。
第一级HSTP负责转接它所汇接的第二级LSTP和第三级SP的信令消息。HSTP采用独立型信令转接点设备，目前它应满足NO.7信令方式中消息传递（MTP）规定的全部功能。
第一级HSTP间采用A、B平面连接方式。它是网状连接方式的简化形式。A平面和B平面内部各个HSTP网状相连，A平面和B平面间成对的HSTP相连。
第二级LSTP负责转接它所汇接的第三级SP的信令消息。LSTP可以采用独立信令转点设备时，也可采用与交换局（SP）合设在一起的综合式的信令转接设备。采用独立信令转接点设备时，应满足MTP规定的全部功能，采用综合式信令转接设备时，它除了必须满足独立式转接点的功能外，SP部分应满足NO.7信令方式中电话用户部分的全部功能。第二级LSTP至LSTP和未采用二级信令网的中心城市本地网中的第三级SP至LSTP间的连接方式采用分区固定连接方式。大、中城市两级本地信令风的SP至LSTP可采用按信令业务量大小连接的自由连接方式，也可采用分区固定连接方式。
第三级SP信令网传送各种信令消息的源点或目的地点，它应满足MTP和TUP的功能。
（7）信令路由及其选择
正常路由是在信令网正常情况下传送信令消息路径。正常路由可以采用对应方式的直联信路由，也可以采用准对应方式的准直联信令路由。
替换路由是在因信令链路或路由故障造成正常路由不能传送信令消息时选的路由，替换路由都是准直联信令路由。
信令路由选择的一般原则如下。
·先选正常路由，当正常路由不可用时，再选替换路由。
·信令路由中有多个替换路由时，应按优先级顺序选择。当优先级高的替路由不可用时，再选优先级低的替换路由。
·在正常路由或替换路由中，有多个（N）同一优先级路由时，这些路由组组成混合路由组，每个路由承担整个信令业务的1/N。如其中某一个路由发生故障不可用时，将其负荷倒换到这个混合路由组中的其他路由。
·一个路由（链路组）上的各信令链路间采用负荷分担方式，若一个信令链路故障不可用，应将其负荷倒换到这个路由（链路组）上的其他信令链路。
（8）信令网和电话网的关系
目前，我国电话网络等级为二级长途网（由DCl和DC2组成）加本地网。考虑到信令连接中转接次数、信令转接点的负荷以及可以容纳的信令点数量，结合我们国家信令区的划分和整个信令网的管理，HSTP设置在DCl（省）级交换中心的所在地，汇接DCl间的信令。LSTP设置在DC2（市）级交换中心所在地，汇接DC2和端局信令。端局、DCl和DC2均分配一个信令点编码。
（9）No.7信令网的管理
信令网管理功能是在信令链路或信令点发生故障时采取适当的行动以维持和恢复正常的信令业务。由三个功能过程组成，即信令业务管理、链路管理和路由管理。
信令业务管理功能用来将信令业务从一条链路或路由转到一条或多条不同的链路或路由，或在信令点拥塞的情况下暂时减少信令业务，此管理功能由倒换（当信令链路由于故障、闭塞或阻断而不可用时，倒换程序用来保证把该信令链路所传送的信令业务尽可能快地转移到另外的一条或多条信令链路上，在此期间，消息不允许有丢失、重复或次序颠倒）、倒回（倒回程序完成的动作与倒换程序相反，也就是把信令业务尽可能快地从替换的信令链路倒回到已可使用的信令链路上。在此期间，消息不允许丢失、重复或次序颠倒）、强制重选路由、受控重选路由、信令点再启动、管理阻断及信令业务流量控制等程序组成。
信令链路管理功能用来控制本地连接的信令链路，此功能提供了建立和维持某一信令链路组正常传送信令业务能力的方法。根据信令设备分配和重新组合的自动化程度的不同，信令链路管理功能分三种不同的管理过程，分别是基本信令链路管理过程、信令终端自动分配的信令链路管理过程和信令数据链路和信令终端自动分配的信令链路管理过程。
信令路由管理功能用来分配关于信令网状态的信息，以闭塞或解除闭塞信令路由，它由禁止传递程序、允许传递程序、受控传递程序、受限传递程序、信令路由组测试程序及信令路由组拥塞测试程序组成。