No.7信令系统及其在程控交换机中的应用

李铭喆 魏巍 李赫哲

【摘 要】本文介绍了No.7信令系统的定义、功能结构，程控交换机中的No.7信令系统软硬件配置、对接细节及维护，并分析了不同交换机之间开通No.7信令时遇到的问题及处理方法。

【关键词】No.7信令；信令网；链路；对接细节；程控交换机

0.前言

通用性很强的No.7信令系统（Signalling System No.7）是国际电报电话咨询委员会（CCITT）于1980年提出来的，现在No.7信令通过多次扩展修改，已形成了一个完整的信令体系。

随着通信网的日益发展，传输质量的不断提高，数字通信已广泛使用。由于No.7信令系统具有许多众所周知的优点，No.7信令逐步取代随路信令应用在各种通信领域中，在我国已初步形成了独立的No.7信令网。

1.No.7信令系统

在电话的接续过程中除了话音信息外，还需要一些附加的控制信息，通信系统中不同设备之间交换的信息、控制通信设备的信号、设备之间进行通信的语言，如交换机之间有关呼叫建立、拆线以及设备运行等信息，这些信息在电话网中便叫做信令（Signal）。有关信令传递与处理的协议规范，即信令传送必须遵守的协议和规约就是信令方式，为了完成信令的传递与控制所实现的功能实体称为信令设备，信令方式和与其相对应的信令设备构成了信令系统。

信令系统是电信网内所有信令的全体，是产生发送接收和识别信令所需软件和硬件的结合体网的重要组成部分，它是用户以及通信网中各个节点相互交换信息的共同语言。信令按其工作区域分为用户信令和局间信令。用户信令是用户和交换机之间的信令，局间信令是交换机之间的信令，局间信令按其传送方式可以分为随路信令和共路信令。

随路信令是信令和话音在同一通路上传送，共路信令则是在一条信道中用带有标号的消息来传送信号信息的一种方式。

1.1 No.7信令系统的定义

No.7信令是一种局间的数字共路信令。在No.7信令系统中，信号信息可以是与一群电路有关的信号信息或是用于网路管理的其他信息，因此No.7信令系统实质上是电信网中各个处理机之间用作传递信息的专用数据通信系统，而No.7信令网作为通信网的支撑网也可视为一个相对独立的数据通信网。

1.2 No.7信令系统的优点

No.7信令系统采用高速数据链路（64kbit/s）传送信令，信令链路是信令点之间传送信令信息的双向通路，由数据链路与数据链路两端的终端电路完成No.7信令系统功能结构中的第二级的功能。No.7信令数据链路具有处理速度快，呼叫建立时间短，设备利用率高；信号容量大，容纳信号类别从几十种至几百种；为ISDN、TN、TMN和移动通信系统提供强有力的支持，适应未来的通信发展；信令网与通信间分离，便于运行维护和管理；便于扩充新的信令规范，各业务部分独立，适应未来信息；更改与扩容灵活，信令设备投资省，话路利用率高等优点。

在有No.7信令系统的程控交换机中我们可以享受各种特服功能，其中包括主被叫号码的识别、遇忙回叫、呼叫等待、免打扰、闹钟服务、恶意呼叫追查、三方通话、会议电话等。No.7信令系统还能在通信网中传送呼叫控制、统计、计费及其他维护管理信息，适合综合业务数字网（ISDN）和智能网等新业务的使用。

2.No.7信令系统的功能结构

No.7信令系统由消息传递部分（MTP）和若干个功能不同的用户部分（UP）组成。MTP的功能是提供一个可靠的传递信令部分，保证两个不同地点的对应用户（UP）之间无差错地传递信令消息，MTP本身只负责信令消息的传输。用户部分是指MTP的用户，它为各种不同电信业务设计功能模块，负责信令消息的生成、语法检查、语义分析和信令过程控制。

为进一步描述No.7信令系统，CCITT将No.7信令系统划分成4个功能级，其中属于消息传递部分（MTP）的有3个功能级，所有用户部分为第四功能级。

No.7信令系统的功能结构图如图1所示：

图1 No.7信令系统功能结构图

2.1 E1帧结构

E1口共32时隙（0时隙-31时隙），每时隙速率为64Kbps，64Kbps×32=2，048，000bpS，故E1口又称2M口，其中第0时隙被用作帧同步信息通道，第16时隙被用做公共信令通道，其余30时隙用作语音或数据通道。

2.2 No.7 信令MTP部分：

信令数据链路（第一级）

规定信令数据链路的物理、电气和功能特性，确定与数据链路连接方法，由硬件完成。

信令链路功能（第二级）

信号链路功能规定了把消息传到数据链路的功能和程序。它包括信号单元分界、信号单元定位、差错检出、差错校正、初试定位、处理机故障、第二级流量控制和链路差错率监视等功能。它与第一级共同保证在两直连的信号点之间提供一可靠的信号消息传送链路。由硬件与软件结合完成。

信令网络功能（第三级）

信号网功能规定在信号点之间传递消息的功能和程序。在信号链路故障的情况下，可保证可靠地传递信号；信号网功能包括信号消息处理和信号网管理两部分；消息处理功能功能由消息路由、消息识别和消息分配三部分组成；信号网管理由信令业务管理、链路管理和路由管理三部分组成。

No.7信令TUP部分：

TUP 属于第四功能级，它概念了用于电话接续的各类局间信令，这些信令通过消息传递部分MTP传送。

NO.7信令系统中的信号单元采用可变长度的信号单元，它有三种信号单元格式：

（1）消息信号单元，用于传送用户所需消息。

（2）链路状态信号单元，用于传送信令链路的状态。

（3）插入信号单元，它在无消息时传送。

电话用户部分（TUP）定义了电话呼叫接续的信令程序及实现这些程序的消息和消息编码，ISUP定义了ISDN的信令程序及实现这些程序的消息和消息编码，ISUP与TUP的信号名称和信令格式有所不同，在ISUP信令中新增加了一些TUP所不具备的信令而且格式也发生了变化，在TUP中所有消息类型都是定长的，而在ISUP中的信号都是作为8位位组的形式出现，即有定长也有不定长的信号。在不定长的信号当中可以有不同的部分，有一些是必备固定部分，另外一些是可变必备部分和任选部分。SCCP扩展了MTP的消息选路功能。

3.No.7信令系统在程控交换机中的应用

3.1硬件配置

我国自行研制的ZXJ10程控交换机使用了No.7信令系统。ZXJ10程控交换机的模块之一公共信道模块由终端控制单元、信道控制板和2块协议板（STB）组成，1块STB板能够处理8条链路。模块完成交换机No.7信令系统的第二级信号链路功能（实现信号的差错检测、差错校正等）和第三级消息处理、信号网管理功能，此模块采用标准接口经数字交换网络（DSN）和数字中继模块所形成的信号链路与另一数字程控交换机（或信号STP）相连接。另一辅助控制模块SACEN7完成Level3（第三级）的链路路由转换功能。还要走链路的中继电路板DTI。

ZXJ10程控交换机中实现No.7信令功能涉及到MTP、SCCP、TCAP、ISUPB、TUP等功能单元，公共信道模块（MP）连至交换网（DSN）上，信令链路占用的是DTI的1个电路。

3.2软件维护

因为两局间所有的信令全部集中在有限的几条Link上传输，信令链路的稳定与否决定了整个通信质量的好坏，在程控交换机中对No.7信令链路的维护很重要。

ZXJ10交换机中与No.7信令有关的人机命令有9条，可用来显示、创建、修改和删除某一No.7信令局向的有关参数（如SHOW、CREATE、DELETE）及No.7信令链路参数（如OPC、DPC）还有链路状况等。生成No.7信令局向数据与一般的随路信令局向不同，要分成MTP和TUP两个部分来考虑。

ZXJ10交换机中可用动态数据、人机命令来显示No.7信令中继的状态。使用No.7信令跟踪还可对No.7信令接续过程作观察，从中分析通话质量及问题所在。东电一公司通过观察交换机维护终端后台告警，发现与网通对接的1条LINK 退出服务，告警状态为紧急定位，两局自在数字配线架（DDF）上将中继自环后，两端局状态均无告警，后双方各自先去激活，再相继激活，链路恢复正常。

3.3开通No.7信令系统时遇到的问题及分析

台安供电分公司新建用户局，使用机型为ZXJ10程控交换机，要求与本地网通市话局（285局）、系统汇接局（94XXX局）开通No.7信令系统。各交换机的信令点编码都是采用24位编码方式，新建局在本地网中信令点编码最大。各局实际情况如表1所示：

表1 各局交换机信令点编码实际情况

在做交换机的数据时根据No.7信令系统的特点，为了避免双向电路发生同抢现象，做数据时将双向电路分为两部分，分别由2个终端交换局进行主控，信令点编码大的局主控所有偶数号电路，信令点编码小的局主控所有奇数号电路。在选择电路时，每个终端交换局对主控的电路组选择电路组中已释放时间最长的电路，即FIFO（First In First Out，先进先出）；对非主控的电路组优先选择最新释放的电路，即LIFO（Last In First Out，后进先出），每个终端交换局应优先接入由其主控的电路组，而对非主控的电路组则无优先接入权。因S1240的信令点编码小，中继电路占用方式选用HUNTING=LIFOFIFO&ODDCH;，主控奇数电路， ZXJ10局的信令点编码大，应优先占用偶数电路组，GCOS参数选择PRIOPER为PEVEN&C7GLARE;，主控偶数电路。

按以上规则做好数据后，在与网通局开通No.7信令时因传输部分的问题，信令链路（Link）不能激活，ZXJ10交换机的OMT上中继状态反映为DIS-MA和DIS-SA两种故障现象，S1240交换机则都判断为传输告警。在数字配线架（DDF）上分别对2个局向作自环，两局终端上显示的中继状态都无告警。由此肯定问题出在数字配线架上接头部分，经过查找和分析，发现如果中继收发接反就表现为DIS-SA，数字配线架上接头未做好DIS-MA，另外还有1个带Link的中继系统接错。将上述问题处理后，2条Link全部激活。与铁岭汇接局调试时，也因传输质量问题（可能是误码率太高）和CC08交换机中的功能单元相关电路板上小开关位置选择不对，而导致2条Link全部不能激活。更换传输系统后中继系统状态正常，但是出现单向通话现象，在ZXJ10交换机反映为相应电路状态为NSYN（不同步），终端上中继状态表现为正常。究其原因发现是两局之间的电路标识码（CIC）没有对应，在随路信令传送过程中，每个2MB口的TS16用来传送此端口30个话路的信令，只要传输线路正常就可以实现正常通话，不会出现串音、单向通话等故障。

在No.7信令方式中，两局间是通过相互发送消息信号单元（MSU）实现通信过程的，消息信号单元（MSU）中包括CIC字段，CIC可以表示为X-Y，其中X为PCM的编码，Y为PCM中每条话路的编码，一般与该话路的信道（Channel）一致，用来表明此MSU信息传送的是哪个传输系统的哪个时隙的信息，同时CIC字段的低4bit还决定了信令链路之间的话务分担方式。如果做数据时CIC没有对应或实际连接中中继系统对错，就会造成相关的话路无法正常使用。具体表现为若X不一致、Y一致，就会有错号、断话及单向通话的现象产生，X相同Y不相同则无法通话。解决办法是关闭除待测试中继系统外的全部话路。

CC08汇接机中CONFDIU至MBL、ZXJ10交换机中DISABLE相关模块，拨打电话测试查找，逐个处理各中继系统，找出有故障的系统修改数据，然后将全部中继系统恢复至ACT状态（铁岭汇接局），CC08汇接机中是用七号命令激活相关模块。若是交换机已开通运行后出现上述问题，最好是在话务闲时处理。另外为了No.7信令链路的安全可靠，链路要尽量安排在不同的模块上，这些模块又要尽量安排在不同的机架上，两局之间的电路标识码（CIC）一定要对应，双方的信令链路LCOD（CC08汇接机中的SLC）也必须一致。

4.结束语

目前，No.7信令系统主要用在电话网、综合业务数字网（ISDN）、电话交换的数据网、交换局与网络数据库及业务控制点间的信息传递、移动通信、智能网、网络的操作管理和维护。但是无论是在信令协议制定方面还是信令网的建设和应用方面，我国都处于很落后的状况，因此紧跟世界潮流发展No.7信令是必然的趋势。

【参考文献】

[1]GF002-9002.4.邮电部电话交换设备总技术规范书[S].

[2]GF001-9001.中国国内电话网NO.7信令方式技术规范[S].

[3]ZXJ10V10.0数字程控交换机技术手册.