基于IP的七号信令网数据接入系统

基于IP的七号信令网数据接入系统（谷欣）
摘要  本文着重讨论七号信令网与IP网的集成。首先介绍共路信令与随路信令；接下来介绍
七号信令系统的基本概念，包括七号信令网的基本功能结构、七号信令网的组成和七号信令
网的网路结构；最后以3Com公司的接入服务器为例讲述电信网与IP数据网集成的系统结构。
关键词  信令  随路信令  共路信令 Total Control SLAP
1共路信令与随路信令
    中国电话网信令系统在采用七号信令之前广泛采用的是中国一号信令系统。中国一号信
令系统属于随路信令系统，它的建设较早，信令体系成熟。七号信令系统属于公共信道信令
系统，是目前国际上采用较多的信令系统，对现代大型电话网具有更加实用的优势。
1.1 随路信令的限制
    随路信令是随话路传送的，由于信令传送速度较慢，因此“拨号后等待时间”较长。
这对普通电话通信来说，大多数还是可以容许的，但对于程控交换机的不断扩容和发展来说，
就要影响某些新业务的应用。
    信息容量有限。
    传递与呼叫有关的信令信息能力有限，有些系统在通话期间不能传送信号。
    各种信令系统都是为特定应用条件而设计的，这就可能使得在同一网路中形成各种不
同系统，造成管理困难。
    大多数系统都是按照每话路配备信令设备的，比较昂贵。
1.2共路信令系统的优点
    共路信令又称公共信道信令，该方式给用户和网路运行管理机构带来了好处。减少了
呼叫建立时间，尤其对于远距离长途呼叫它可使拨号后延时减少到一秒钟以内。
    有利于新业务的发展。有的新业务需要有快速的信令方式和较多的信令内容，它们只
有采用公共信道信令时才可能实现。
    由于信令速度快，在线路拥塞时可以采用重复测试和迂回路由而不致于使呼叫建立时
间过份增加。
    对网路管理也有好处，统一了信令系统。
    利于现代化通信网的管理。
    降低了无效话务量。
2七号信令系统的基本概念
2.1 七号信令系统的基本功能结构
    信令即指通信系统中的控制指令。它可以指导终端、交换系统及传输系统协同运行，在
指定的终端之间建立临时的通信信道，并维护网络本身正常运行。
    七号信令系统采用分层结构，整个系统由消息传递部分（MTP）和多个不同的用户部分
（UP）组成。消息传递部分作为消息传递系统，为用户部分提供信令信息的可靠传递。消息
传递部分又分为数据链路功能（第一级功能），信令链路功能（第二级功能）和信令网功能
（第三级功能）。用户部分主要包括电话用户部分（TUP），数据用户部分（DUP）和ISDN用
户部分（ISUP）等。
2.2七号信令网的组成
    信令网由信令点（SP）、信令转接点（STP）、信令链三部分组成。
    信令点是电信网中使用七号信令方式彼此相连的节点。它们可以是信令消息的源点，也
可以是信令消息的目的点。在电信网中，信令点可以是各种交换局，如电话交换局、电路交
换的数据交换局和ISDN交换局，也可以是各种专用的服务中心，如网络管理中心、操作维护
中心、业务控制点等等。
    信令转接点则是完成信令消息的转接，即把从一条信令链路上收到的信令消息转发到另
一条信令链路上的信令点。它既不是源信令点，也不是目的信分点。在七号信令网中，信令
转接点设备分为综合型和独立型两种。与交换局合设在一起的STP称为综合型STP设备，它不
仅具有消息传递部分（MTP）。信令连接控制部分（SCCP）、事务处理能力部分（TCAP）和运
行维护应用部分（OMAP）的功能，还具有用户部分如电话用户部分（TUP）、ISDN用户部分
（ISUP）的功能，这种STP又称为具有信令点功能的信令转接点；而独立于交换局的STP设备
称为独立的信令转接设备，这种设备不具有用户部分的功能。
    在七号信令网中，各信令点通过信令链路彼此互连，信令链路是专门用来在信令点之间
转移信令信息的数据通信通路。一条信令链路可以传送多条话路的信令信息，根据链路的连
接方向可以把它们分为不同的链路群。
2.3 七号信令网的网路结构
    我国七号信令网采用三级结构，第一级为高级信令转接点（HSTP），第二级为低级信令
转接点（LSTP），第三级为信令点（SP）。其中高级信令转接点设置在C1和C2交换中心所在
地（一般在省中心），汇接C1和C2级的信令点的信令业务；设置在C3交换中心所在地，汇接
C3、C4和C5级信令点的业务。
3七号信令数据接入系统
    本节我们以3Com数据接入系统为例讲述七号信令网与IP数据网的融合。
3.1接入系统体系结构
    目前电话／电信网与 IP数据网相融合的发展趋势，同时也是IETF所推荐的国际标准规范
MEGACO。在此分布、分层结构中，数据网（IP）与电信网之间定义了一个新的媒介层为相互
之间的信令／协议信息的交换和控制提供服务，该新的媒介称为媒介网关控制器（Media 
Gateway Controller）。在控制器之上直接与七号信令网相连，而在IP网这一端，则定义了
一个新的信令传输层（SIGTRAN），媒介网关控制器将七号信令信息（IUP／TUP）转换为可在
IP网中传输的基于数据包的信令信息，从而为数据网和电信网的融合提供了开放的接口。
    3Com公司的七号信令接入系统结构采用了基于MEGACO国际标准的体系结构规范，将
TotalControl（3Com公司的接人服务器）接人服务器与七号信令网实现了有机的结合。整个
系统分为信令处理（Media Gateway）和中继话路处理两个部分。七号信令网关完成信令处理
工作，即上述的媒介网关控制器，用于将七号信令网的信令转换为基于IP网的SIGTRAN规范的
协议SLAP（Signaling Lan Application Protocol）。该协议参照Bellcore TR－000444建议
制定，用于将由信令网关转换的电话网信令传给接入设备（Total Control System）以实现基
于七号信令的呼叫控制；并同时提供接人设备Total Control与信令网关之间的数据交换。
3.2七号信令网关
    七号信令网关（SS7GW）连接七号信令网和IP数据网。七号信令网关是七号信令网上的信
令处理设备，实现呼叫接续过程。它与3Com接人服务器构成七号信令网的一个信令点，将众多
拨号用户接入因特网，完成拨号上网功能。
3.3系统实现方式
    由STP提供的A链路（G.703）连接至七号信令网关（SS7 Gateway）的七号信令卡上。七号
中继链路（IMT／IMF）由电话交换网提供，与接入设备Total Control的HiPerDSP卡E1接口相
连用于呼叫的接收和发起。Total Control中的HIPerARC卡用于提供与IP网资源的连接
（Internet），完成数据处理及路由功能等。Total Control内的七号网关卡HiPerSS7i经由其
以太网接口（10/100Mbit/s）与七号信令网关的IP网端口相连，用于传输SLAP协议，将七号信
令（TUP/ISUP）中的呼叫控制相关信令由信令网关（SS7 Gateway）转换为Q.931协议，以进行
Total Control的呼叫控制。
    传送协议（SLAP）采用IP，这种传送方法的一个优点在于允许HIPerSS7i具有其自己的识别
号（IP地址），从而防止对信令局域网的非法访问。这保证了任何可能潜在危害七号信令网络
的信息均不允许传送。除了物理的分开之外，任何未知（通过配置）的设备和信令信息均不能
传送到网关。通过将七号信令网关单元完全与用户数据隔离开来，可防止任何非安全的访问。
3.4用户拨号上网流程
    用户通过调制解调器拨号上网需要经过两个步骤。第一步，用户拨号到用户交换机，用户
交换机通过信令网（一号或七号）使用 ISUP／TUP信令与接入设备的协作将用户调制解调器通
过64kbit/s的语音通道连接到接入服务器的相应设备上，完成基本接续功能；第二步，接人服
务器与用户调制解调器通过PPP协议等完成上网功能。
    七号信令接入即用七号信令ISUP／TUP协议完成上述第一步——基本接续功能，七号信令接
入方式与一号信令接入方式的不同也就在于此。
4结束语
    七号信令系统对现代大型电话网具有更加实用的优势。IP与七号信令系统技术集成将给网
络运营商带来新的机会与挑战。
摘自《中国数据通讯网络》