Q信令、7号信令在哈里斯交换机上的应用
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[摘 要]通讯设备之间任何实际应用信息的传送总是伴随着一些控制信息的传递，它们按照既定的通讯协议工作，将应用信息安全、可靠、高效地传送到目的地。这些信息在计算机网络中叫做协议控制信息，而在电信网中叫做信令（Signal）。随着交换技术的由步进制、纵横制向程控制发展，信令系统也从随路信令向公共信道信令发展。
[关键词]信令、协议、链路
中图分类号：TN916.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0158-02
一. 概述
在网络中传输着各种信号，其中一部分是我们需要的（例如打电话的语音，上网的数据包等等）；而另外一部分是我们不需要的（只能说不是直接需要）它用来专门控制电路的，提出对相关设备的接续要求，这一类型的信号我们就称之为信令。随着电话程控交换机的发展过程，我国先后使用过中国1号、3号、5号等信令。目前尼尔基水利枢纽程控交换机所用河北远东哈里斯组网采用Q信令和7号信令两种方式，其中Q信令用于内部组网，7号信令用于市话组网。
二.Q信令
ISDN Q信令系统，即ITU-T定义在数据链路层上的Q.921协议（定义了D通道数据链路层传输规范）和网络层上的Q.931协议（用于电话交换网络之间的电话接续，综合业务接续、中继链路控制和附加网络功能），它允许在不同的PINX以统一的数字标准互联。目前的电力专网基本上是光纤传输网，多数使用2M专用通道，信令系统也由CCS共路信令取代了CAS随路信令。作为欧洲主要电信标准的Q信令已逐渐应用到我国电力调度交换网中。
对于2.048MBPS的接口而言，第16时隙为D（64Kbps）信道，控制30路B（64Kbps）信道，即我们通常所讲30B+D，D信道协议符合ITU-T的开放模式OSI （OPEN SYSTEMS INTERCONNECTION）对第一层、第二层和第三层的定义。
D信道协议：
第一层：物理层
物理层定义电性能、信道结构、编码、速率、信道的管理等信息。
线路速率（LINE RATE）：CEPT 2.048Mbps +/-50ppm
线路编码（LINE CODING）：HDB3
信道结构（Channel Structure）：分成31个8bit时隙，其中1-15时隙，17-31时隙为B信道（64Kbps）；第16时隙为D信道（64Kbps）。D信道也叫共路信令信道（CCS），HARRISR的D信道符合ITU-T的G.704建议.
第二层：链路层
定义链路接入过程LAPD（Link Access Procedures on the D-Channel）、提供高质量数据链路控制HDLC（High-level Data Link Control）、保证话路之间可靠地交换信息。
第三层：网络层
提供QSIG呼叫连接所需的消息，包括呼叫建立、维护和终止，定义各网络节点间信道的建立、寻由。
三.7号信令
7号信令又称为公共信道信令。即以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路信令的信令方式，通常用于局间。在我国使用的7号信令系统称为中国7号信令系统。SS7网是一个带外数据通信网，它叠加在运营者的交换网之上，是支撑网的重要组成部分。在固定电话网或ISDN网局间，完成本地、长途和国际的自动、半自动电话接续；在移动网内的交换局间提供本地、长途和国际电话呼叫业务，以及相关的移动业务，如短信等业务；为固定网和移动网提供智能网业务和其他增值业务；提供对运行管理和维护信息的传递和采集。
7号信令是一种局间信令系统。和其他局间信令系统一样，7号信令一般不负责用户终端和端局之间用户线，上面信令的传输和处理，只负责局交换机之间、局交换机和其他电信设备之间的信令传输和处理。需要注意的是，和其他信令系统一样，7号信令系统不负责进行具体语音信号的传输，但是它负责协调各种电信设备，使各种电信设备能够准确地建立语音链路，为用户提供服务。
从信令的传输方式说，7号信令采用的是共路信令方式，它不像随路信令方式一样占据话路进行传输，而是把所有的信令信号都集中到一条专用信道进行传输。
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。
TUP部分（第四级）
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。
在信令网管理消息组中，有一条倒换命令信号（COO）和倒换证实信号（COA），当我们交换机和对端的通讯设备连接上以后，如果能收到这两条信号，那么就可以初步判定，我们的物理链路层和消息传递部分是正确的。
四.Q信令和7号信令之并存
虽然7号信令具有减少无效话务量、更高效地使用消息中继等优点，但硬件要求较高，且多数用于与公网连接。Q信令则具有接续速度快，可靠性高，路由编号、主叫号码、被叫号码同时传送，信道承载能力可控制，信道可捆绑，中继会界，呼叫路由选择，分组呼叫处理，与广域网路由器连接等多种先进的功能。由于省掉了多频互控记发器，系统造价低于E1数字中继+中国1号信令系统，同时非常适用于容量不大、网络要求很高的调度交换专网。因此在多台多种类型的交换机系统组网中，常常采用速度更快的Q信令和协议标准更统一的7号信令的联合组网协议。
五.Q信令和7号信令在尼尔基水利枢纽中的应用
1.Q信令功能
哈里斯Q信令提供第一层物理层的电性能（75欧）、信道结构（30B+D）、编码（HDB3）、速率（2.048Mbs）等功能；第二层数据链路层高速数据链路控制（HDLC）检测和修正差错，并提供传送和流量控制等功能；第三层网络层QSIG呼叫连接所需的消息。
哈里斯提供的网络层消息如图2：
呼叫建立
Q信令组网举例：
尼尔基调度交换机号段0452-24664**，需拨打新增移动电话号段186、187号段号码，而齐齐哈尔行政机及齐齐哈尔电业局已新增了此号段业务。因此尼尔基交换机数据库业务应加为
尼尔基调度交换机数据A库：
COL：CR-4 （例如尼尔基市话路由表为CR-4）
0186XXXXXXXX=RP-qqhexingzheng-in
0187XXXXXXXX=RP-qqhexingzheng-in
COL：
COL：
COL： CR-14 （例如尼尔基长途路由表为CR-14）
00186XXXXXXXX=RP-qqhexingzheng-in
00187XXXXXXXX=RP-qqhexingzheng-in
COL：
COL：exi
A：sa
Admin：exi
Admin：uti
Uti：reb
2.7 号信令
哈里斯交换机是通过TDD 命令来查看和维护七号信令，它是对系统的电话电路执行诊断：
1）显示信号链路状态。
2）从正常业务中删除或阻塞电路。
3）还原电路和解除阻塞。
它包含两部分命令：
MTP 用于信号链路的控制和诊断。
BUSY - deactivates a signaling link or linkset 将信号链或链路组置忙
RTS - reactivates a signaling link or linkset 恢复置忙信号链或链路组
INHIBIT - inhibits a signaling link 禁止信号链的使用，但不删除它。
UNINHIBIT - uninhibits a signaling link 解除禁止信号链的使用
QUERY - query's status of a signaling link or linkset， or route 查询信号链或路由
SS7MNT 用于ISUP中继电路的控制和诊断。
STATUS 查看电路状态
BLOCK 将电路置为拥塞状态
UNBLOCK 解除电路的拥塞状态
RESET 对电路进行复位操作。
RSCSTOP 停止对电路的复位操作
STS 对话路进行话务统计。
CCRTEST 对电路进行辅导检查
CCRSTOP 停止对电路进行辅导检查
GRSSTOP 停止对电路组的复位操作
3.Q信令与7号信令尼尔基水库交换机系统的并列应用
在尼尔基水利枢纽中所用哈里斯交换机分别为H20-512（调度）及H20-1536（行政）；齐齐哈尔放置调度交换机、行政交换机各一台，尼尔基放置调度交换机一台。
各哈里斯交换机之间通过2M接口板（DTU-E1）实现数据通讯，并由主控板（ICPU）提供Q信令随2M数据通道传输。（如图3）
尼尔基水利枢纽所有电话交换机与市话、电力专线联网，均由齐齐哈尔集控中心行政交换机（Harris 1536）出局，接入齐齐哈尔电业局华为交换机。由于各厂家的不同，所需信令为全国通用的7号信令（CPU板用75欧轴电缆与ICPU连接提供）。除需2M接口板（DTU-E1）外，还需专门添加两块为ICPU提供7号信令的PCU板。（如图4）
六.结束语
在尼尔基水利枢纽程控交换机组网中，合理利用Q信令和7号信令的组合。Q信令用于内部组网和基本数据库的建立，方便了日常维护；7号信令用于市话连接，方便日常线路测试和维护。在成本上，没有统一用造价昂贵的7号信令而是选择两者结合；在维护上各自设备的故障不会相互影响，同时故障的排查和处理工作更为方便。同时7号信令除了不同机器的联网协议所需外，还能处理市话产生的特殊业务比如：漫游、计费、呼叫转移等等，方便了对所有出入市话局的电话业务管理。