电话用户部分

4．4．6　电话用户部分

电话用户部分（TUP）是No．7信令系统的第四功能级，是电话网和信令网间重要的功能接口部分。TUP定义了用于电话接续所需的各类局间信令，不仅可以支持基本的电话业务，还可以支持部分用户补充业务。电话用户部分的基本功能是：

（1）根据交换局话路系统呼叫接续控制的需要产生并处理相应的信令消息；

（2）执行电话呼叫所需的信令功能和程序，完成呼叫的建立、监视和释放控制。

1．电话用户消息的格式

电话用户消息采用MSU信令消息格式，其中SI字段的编码固定为0100，表示它是一个来自于TUP部分的MSU。电话用户消息的内容是在MSU中的信令信息字段SIF中传送的。SIF由标记、标题码和信令信息3部分组成，具体格式如图4．15所示。其中标记和标题码长度固定，信令信息长度可变，但为字节的整数倍。

图4．15　TUP的SIF格式

1）标记

每一个信令消息都含有标记部分。消息传递部分根据标记来选择信令路由，电话用户部分利用标记来识别该信令消息与哪个呼叫有关。

一个标记长度为64bit，由3部分组成：目的信令点编码（DPC），长度24bit；源信令点编码（OPC），长度24bit；电路识别码（CIC），长度12bit，另有4bit备用。

在TUP的MSU中，CIC用于标识该MSU传送的是哪一条话路的信令，即属于局间的哪一条PCM中继线上的哪一个时隙。

（1）对于采用2．048Mbit／s的数字通路，CIC的低5bit表示PCM时隙号，其余7bit表示PCM系统号；

（2）对于采用8．448Mbit／s的数字通路，CIC的低7bit表示PCM时隙号，其余5bit表示PCM系统号；

（3）对于采用34．368Mbit／s的数字通路，CIC的低9bit表示PCM时隙号，其余3bit表示PCM系统号。

同时，CIC的最低4位兼作链路选择字段SLS，来实现信令消息在多条信令链路间进行负荷分担的功能。12bit的CIC理论上允许一条信令链路最多被4　096条话路共享。

2）标题码

标题码用来指明消息的类型，长度为8bit，包括4bit的H0用于识别消息组、4bit的H1用于识别一个消息组内具体的消息。TUP标题码如表4．9所示。

表4．9　标题码的编码表

3）信令信息

SIF中的信令信息部分是可变长的，用来传送消息所需的参数，能提供比随路信令多得多的信息。不同类型的TUP消息的信令信息部分的内容和格式也各不相同，TUP需要根据MSU携带的标题码来确定其格式和内容。

2．常用电话用户信令消息

TUP常用的消息有9类，分别是前向地址消息（FAM）、后向建立成功消息（SBM）、后向建立不成功消息（UBM）、呼叫监视消息（CSM）、电路监视消息（CCM）、电路群监视消息（GRM）、电路网管理信令（CNM）、前向建立消息（FSM）和后向建立消息（BSM）。

1）前向地址消息（FAM）

FAM负责传送前向建立的电话信令，共包含4种消息：初始地址消息（IAM）、带有附加信息的初始地址消息（IAI）、带有一个或多个地址的后续地址消息（SAM）、带有一个地址的后续地址消息（SAO）。

（1）IAM／IAI。IAM／IAI是为建立呼叫而发出的第一个消息，它包含下一个交换局为建立呼叫连接、确定路由所需要的全部信息。IAM／IAI中可能包含了全部的地址信息，也可能只包含部分地址信息，包含全部地址还是部分地址信息与交换局间采用的地址传送方式有关。IAI除了可携带IAM所包含的全部内容外，在现阶段还可包含主叫用户的电话号码和被叫号码。IAM／IAI消息的基本格式如图4．16所示。

图4．16　IAM／IAI消息的基本格式

主叫用户类别用于传送国际或国内呼叫性质信息，例如在国际半自动接续中指明话务员的工作语言，在全自动接续中指明呼叫的优先级、呼叫业务类型、计费方式等信息。

消息表示语表示本次呼叫的被叫性质、所要求的电路性质和信令类型等信息。

地址信令数量占4bit，用来说明在初始地址消息中包含的被叫地址的位数。

地址信令字段是一个可变长度字段，其长度由“地址信令数量”来表示。地址信令部分由整数个8bit组成，用来传送被叫号码。每位号码占4bit，当地址信令数为奇数时，要在最后一个地址信令后补4个“0”。

IAI所携带的附加信息原则上可以任意扩充。每7个附加信息（A～G）为一组，目前只定义了第一组，如图4．16所示。如果IAI包含某个附加信息，则第一指示语8bit相应位置“1”，否则置“0”。我国目前只使用E、F两个信息，即主叫用户号码（用于长途计费）和转移呼叫原来的被叫号码。如果消息中包含这两项信息，则第一指示语的E、F比特应置“1”。目前H比特恒置“0”，表示没有第二指示语。如果以后定义了第二组附加信息，而且IAI消息中包含该组中的某些附加信息，则第一指示语的H比特置“1”，第二指示语的H比特置“0”。依此类推，可以定义多组附加信息。

（2）SAM／SAO。SAM／SAO是在初始地址消息后发送的地址消息，用来传送剩余的被叫电话号码，与IAM／IAI相比无“主叫用户类别”、“消息表示语”这样的信息。SAM一次可传送多位号码，而SAO一次只能传送一位电话号码。

2）后向建立成功消息（SBM）、后向建立不成功消息（UBM）

SBM／UBM负责传送后向建立的电话信令。

（1）SBM。SBM只有一个地址全消息（ACM），用来表示呼叫被叫用户所需的全部地址信息已收齐，并可传送有关被叫空闲及是否计费等信息。ACM消息的基本格式如图4．17所示。

图4．17　ACM消息的基本格式

其中，BA表示地址类型。BA＝00表示地址全；BA＝01表示地址全＋计费；BA＝10表示地址全＋免费；BA＝11表示投币式用户。C表示用户空闲表示语。C＝0什么都不表示；C＝1表示用户空闲。D表示来话回声抑制器。E是呼叫转移表示语。F是信令通道表示语。

一般只用ABC　3个比特。例0500000101表示空闲、地址全＋计费。

（2）UBM。UBM定义了如交换机设备拥塞、空号、汇接中继电路拥塞、被叫号码不全、被叫忙等12个消息，表示呼叫建立失败。

3）呼叫监视消息（CSM）

CSM负责传送表示呼叫接续状态的信令，共有6个消息：应答／计费消息（ANC）、应答／免费消息（ANN）、前向释放消息（CLF）、后向释放消息（CBK）、主叫挂机消息（CCL）和再应答消息（RAN）。其中CLF发出后就拆线，CBK和CCL均不产生拆线操作。

4）电路监视消息（CCM）、电路群监视消息（GRM）

CCM／GRM负责传送电路和电路群闭塞、解除闭塞及复原信令。

CCM包括两类：一类是正常呼叫结束时的电路释放监护消息（RLG），前方局只有收到后向发来的RLG，才能将此电路释放给新的呼叫使用；另一类是No．7信令特有的，用于电路维护的消息，包括电路闭塞和解除闭塞信号、电路导通检验请求消息和电路复原消息（RSC）。

GRM是No．7信令特有的，用于对一群电路进行闭塞和解除闭塞，消息根据所产生闭塞的原因分成3组：由于硬件故障、软件故障和管理原因引起的闭塞。一群电路最多可包含256条电路（4套PCM）。设置这类消息的目的主要是便于对整个PCM系统进行维护。

5）电路网管理信令（CNM）

CNM只包含一个自动拥塞控制消息（ACC），负责传送电路网的自动拥塞控制信息，以保证交换局在拥塞时减少到超载的交换局的业务量。

6）前向建立消息（FSM）和后向建立消息（BSM）

FSM／BSM是No．7信令特有的消息。FSM包含3个消息：一般建立消息（GSM）、导通检验成功消息（COT）和导通检验失败消息（CCF）。BSM仅包含一个一般请求消息（GRQ）。

GRQ与FSM中的GSM为一对消息，供后方局在呼叫建立过程中向前方局请求补充信息。这一请求信令机制给呼叫建立带来了很大的灵活性，借此可以支持许多跨局的新业务。

COT和CCF用于向后方局指示电路导通检验成功与否。

3．双向电路的同抢处理

No．7信令采用双向电路工作方式，即在两交换局间任何一方都可以主动请求占用某一指定的PCM时隙电路，以此来提高中继电路的利用率。在这种情形下，局间电路比较繁忙时，将会出现两个交换局同时试图占用同一条电路的现象，称这种现象为双向电路同抢，即一个交换局刚向对端交换局发出了IAM／IAI消息，又马上收到了对方送来的IAM／IAI消息，并且它们携带相同的CIC值。信令传输时延越长，同抢的概率就越大。

为了降低同抢发生的概率，可采取两种防卫措施：

（1）A、B两交换局间的双向电路群采用相反的顺序进行电路选择，信令点编码大的交换局按照从大到小的顺序选择，信令点编码小的交换局则按照从小到大的顺序选择。

（2）将A、B两交换局之间的双向电路群划分为两个子群，并规定子群1的主控局为A，子群2的主控局为B。在进行电路选择时，每个交换局首先选择主控子群中的空闲电路（优先选择最早释放的电路），只有当主控子群电路全忙时才选择非主控子群电路（优先选择最近释放的电路）。如果将释放后的空闲电路置入队列管理，则每个交换局对其主控子群电路采用先进先出（FIFO）队列进行选路，对其非主控子群电路采用后进先出（LIFO）队列进行选路，如图4．18所示。

图4．18　同抢处理的子群划分方法

一旦发生同抢，应采取下述方法处理：

（1）非主控局让位于主控局，即主控局忽略收到的IAM／IAI消息，继续处理对应的呼叫，而非主控局则放弃刚占用的电路，自动在同一路由或重选路由中另选电路重复试呼；

（2）按照ITU－T标准的规定，信令点编码大的交换局主控偶数电路（即CIC编码的最低比特为“0”的电路），信令点编码小的交换局主控奇数电路。

市话分局间直达接续遇同抢占用时的自动重复试呼的信令程序如图4．19所示。在该图中，设信令点SP_A是电路X的主控局，在检测到对电路X发生同抢占用后，SP_A发出的呼叫照常进行，完成接续。SP_B放弃对电路X的占用，另选电路Y重复试呼。

图4．19　自动重复试呼接续

在交换局间传送地址信令时，有两种工作方式：

（1）重叠发码方式——在收到必要的路由选择信息后，立即开始信令过程；

（2）成组发码方式——在收到全部地址信号后，才开始信令过程。

成组发码方式传输效率高，但需要等待地址信号收全。通常在市话局至长途／国际局、长话局间、长话局至国际局、国际局至长话局的呼叫接续中采用重叠发码方式，在市话局间、长途／国际局至市话局、市话局至长话局的半自动接续中使用成组发码方式。

4．TUP信令流程

1）市话呼叫信令流程

TUP信令市话呼叫一般采用成组发码方式，即初始地址消息为IAM，包括全部被叫号码。

（1）呼叫市话用户信令流程。呼叫遇被叫用户空闲的信令流程如图4．20所示。市话用户之间的呼叫为主叫控制复原方式，当主叫先挂机时，通话电路会立即释放，总共双向传送5个消息；当被叫先挂机时，通话电路不会立即释放，超过再应答时延后，通话电路才会释放复原，总共双向传送6个消息，所以平均说来一次成功的端局至端局市话呼叫共需双向传送5．5个TUP消息。

呼叫遇被叫用户忙等情况的信令流程如图4．21所示。在市话网中经过汇接局转接的正常呼叫信令流程如图4．22所示。

图4．20　呼叫遇被叫用户空闲

图4．21　呼叫遇被叫用户忙等情况

图4．22　正常的呼叫处理信令流程

（2）特服呼叫信令流程。119、110、120等呼叫为被叫控制复原。当主叫先挂机时，应发送CCL消息，此消息仅仅表示主叫挂机，并不拆除话路。主叫局必须等待被叫挂机的CBK消息到来后，才发送CLF消息，通话电路才会释放复用。119、110、120等呼叫的信令流程如图4．23所示。

（3）恶意呼叫追踪信令过程。在No．7信令中，通过GRQ－GSM消息，被叫局可以索取主叫号码，实现跨局的恶意呼叫追踪功能。经汇接接续时的恶意呼叫跟踪信令流程如图4．24所示。被叫局收到IAM消息，经查用户数据发现该用户登记了恶意追踪功能时，就通过GRQ消息获得主叫号码，用户通话后，只要按规定按R键，交换机就可打印输出跟踪信息。

图4．23　119等呼叫的信令流程

图4．24　恶意呼叫跟踪信令流程

但是需要指出一点，如果从主叫局到汇接局这段是随路信令，后一段是No．7信令，由于随路信令的局限性，尚不能完全解决跟踪问题。

2）长话呼叫信令流程

为了加快长话呼叫的接续速度，TUP信令长话呼叫一般采用重叠发码方式，即初始地址消息为IAI，只包含被叫号码的最少有效位（长途区号），并不包括全部被叫号码，剩余的号码由SAO／SAM发送。图4．25给出了一个长话呼叫从主叫局至被叫局的全程信令流程。

图4．25　长话呼叫信令流程

由图可见，从发端市话局到长话局这段，初始地址消息采用IAI，其余接续段都用IAM。另外，从发端局直至终端长话局各段，被叫号码都是分几次发送的，也就是一边接收主叫拨号，一边往后方局发送号码，它要用到SAM或SAO。先将长途区号发往长话局，长途局据此即可选定中继话路。终端长话局至被叫局被叫号码一次发完，这段已是市话接续，其被叫号码不含地区号，仅为市话号码。