1、Q信令在電力交換網(wǎng)改造中的應(yīng)用梁婧宜昌供電公司信息通信中心 宜昌市沿江大道117號(hào) 443000Q signaling in exchange networks reformation of electric power system Liang JingABSTRACT: Analysis of the characteristics of the Q signaling. Upgrade and configuration software used on the NO.7 or signaling GSIG., which improving inter-board rate of fo

2、llow-up call. So that the two tandem telephone connected to shorten the time to five seconds.KEY WORD: Q signaling; exchange networks of electric power system摘要：分析與討論Q信令的原理及特點(diǎn)，通過對(duì)我公司行政交換機(jī)的軟件升級(jí)及配置，采用中國(guó)七號(hào)信令或GSIG對(duì)我公司電力系統(tǒng)行政交換網(wǎng)進(jìn)行改造，以便提高跨局呼叫接續(xù)速度，將以往的兩次匯接電話接通時(shí)間從十幾秒縮短到五秒鐘。關(guān)鍵詞：Q信令；電力交換網(wǎng)1 引言隨著交換網(wǎng)的發(fā)展和與全國(guó)電力系統(tǒng)的通

3、信越來越頻繁，對(duì)通信質(zhì)量的要求也越來越高，跨省跨地區(qū)的通信往往需要經(jīng)過多級(jí)中繼轉(zhuǎn)接，而目前電力通信交換網(wǎng)的接續(xù)速度較慢造成用戶很大的不便，因此統(tǒng)一交換網(wǎng)的組網(wǎng)信令進(jìn)而提高呼叫接續(xù)速度的需求也越來越突出。本論文通過對(duì)Q信令的分析與討論，提出了Q信令是很適合用于交換專網(wǎng)的信令方式，并通過對(duì)目前交換網(wǎng)的信令改造來便于系統(tǒng)組網(wǎng)和提高呼叫接續(xù)速度。2 Q.SIG信令Q.SIG信令作為電信體系的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，主要為ISDN提供呼叫建立及維護(hù)和終止兩設(shè)備間的邏輯網(wǎng)絡(luò)連接，是電信體系網(wǎng)絡(luò)層（第三層）協(xié)議之一。它所支持的網(wǎng)絡(luò)沒有節(jié)點(diǎn)限制,可以根據(jù)企業(yè)的需要分配新接點(diǎn),并與網(wǎng)絡(luò)連接。支持網(wǎng)絡(luò)采用各種結(jié)構(gòu),如鏈狀網(wǎng)、

4、星型網(wǎng)、樹狀網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)。Q.SIG除了DSS1的常規(guī)電話接續(xù)功能外,還具有幾十種專用通信網(wǎng)絡(luò)的特殊附加功能,如基于網(wǎng)絡(luò)的編號(hào)方案、姓名識(shí)別、呼叫插入、免打擾(激活和取消) 、路徑置換、話務(wù)員服務(wù)、移動(dòng)服務(wù)、無應(yīng)答完成呼叫、主叫號(hào)碼/主叫名稱的傳送、全網(wǎng)絡(luò)呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫記錄、語(yǔ)音尋呼、支持網(wǎng)絡(luò)信息中心、專用通信網(wǎng)微蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(DECT)等。這些原本是在一臺(tái)用戶交換機(jī)(PBX)上實(shí)現(xiàn)的功能,通過Q.SIG信令,將其擴(kuò)展到整個(gè)專用電話通信網(wǎng)絡(luò)。除此之外，它還支持專用電話網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部全自動(dòng)接續(xù)、支持全網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一編號(hào)、支持建立VoIP電話虛擬專網(wǎng)(PVN) 、支持網(wǎng)絡(luò)化的DECT制式微蜂窩移動(dòng)通

5、信系統(tǒng)、支持建立網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音郵箱、支持全網(wǎng)絡(luò)功能統(tǒng)一、支持與寬帶網(wǎng)絡(luò)路由器的連接、功能通明傳輸、可以和公網(wǎng)的ISDN配合,保證了公共ISDN和專網(wǎng)ISDN的服務(wù)兼容和支持附加網(wǎng)絡(luò)功能。2.1 Q.SIG信令協(xié)議棧結(jié)構(gòu)Q.SIG在OSI七層結(jié)構(gòu)的各個(gè)層面中都有相應(yīng)的規(guī)程。第一層為物理層,包括傳輸媒體和物理層接口2個(gè)子層:傳輸媒體可以是銅纜(雙絞電纜、同軸電纜)或者光纜；物理接口則為ISDN 2B+D的基本速率接口BRI(Basic Rate Interface)和ISDN 30B+D的主速率接口PRI( Primary Rate Interface) 。第二層為數(shù)據(jù)鏈路層,遵循HDLC的LAPD規(guī)程

6、,即在ISDN D信道上傳輸數(shù)據(jù)控制協(xié)議。第三層為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層,由3個(gè)子層構(gòu)成: 1)協(xié)議基本呼叫子層(BC) ,用以實(shí)現(xiàn)電話網(wǎng)絡(luò)接續(xù)信令的功能；2)協(xié)議常規(guī)功能層(GF)為企業(yè)專網(wǎng)的附加業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)功能規(guī)定了一套標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)體系并進(jìn)行整體控制；附加業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用功能協(xié)議子層(ANFs) Q. SIG/PSS1協(xié)議對(duì)企業(yè)專網(wǎng)所提供的具體附加業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)功能的控制協(xié)議,都放在這一子層里。協(xié)議結(jié)構(gòu)：Information Field Structure Information Field 是可變長(zhǎng)字段，包括 Q.931 協(xié)議數(shù)據(jù)： 1 2 3 4 5 6 7 8 Protocol Discriminato

7、r 0 0 0 0 Length of CRV Call Reference Value (1 or 2 octets) 0 Message Type Mandatory & Optional Information Elements (variable) Protocol Discriminator（1 octet） 識(shí)別第3層協(xié)議。如果是 Q.931 頭，該值恒為0816。 Length（1 octet） 表示下一字段即 CRV 的長(zhǎng)度。 Call Reference Value（CRV）（1或者2 octet） 唯一地識(shí)別用戶網(wǎng)絡(luò)接口上的每個(gè)呼叫。在呼叫開始時(shí)分配該字段值。當(dāng)該呼

8、叫清除后，該字段值可以用于其它呼叫過程。 Message Type（1 octet） 識(shí)別信息類型（也就是 SETUP、CONNECT 等）。該字段決定需要并許可哪些其它信息。 Mandatory and Optional Information Elements （variable length） 可選項(xiàng)，主要取決于 Message Type。 相關(guān)協(xié)議：LAP-D、BRI、PRI、Q.920-Q.923、LAP-B、X.25、Q.931、ATM 組織來源：Q.931 協(xié)議基于 ITU Q-series Documents 標(biāo)準(zhǔn)。2.2 Q.SIG信令呼叫流程在第三層呼叫建立期間，有三方參與

9、發(fā)送和接收信息： 呼叫：ISDN 交換機(jī)， 接收方。呼叫方發(fā)送一個(gè)建立呼叫信息（SETUP）給交換機(jī)； 如果 SETUP 通過，交換機(jī)發(fā)送一個(gè) CALL PROCeeding 信息給呼叫方，并發(fā)送一個(gè) SETUP 信息給接收方； 接收方收到 SETUP。如果該信息正常，它就振鈴電話并發(fā)送一個(gè) ALERTING信息給交換機(jī)； 交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)該 ALERTING 信息給呼叫方； 當(dāng)接收方應(yīng)答呼叫后，就發(fā)送一個(gè) CONNECT 信息給交換機(jī)； 交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)該 CONNECT 信息給呼叫方； 呼叫方發(fā)送一個(gè) CONNECT 響應(yīng)信息給交換機(jī)； 交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)該 CONNECT 響應(yīng)信息給接收方； 呼叫方發(fā)送 C

10、ONNECT ACKnowledge 信息到交換機(jī)； 交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)該信息到接受方； 完成。連接建立成功。2.3 Q.SIG信令的特點(diǎn)及與其他組網(wǎng)信令的對(duì)比目前國(guó)際上和國(guó)內(nèi)公網(wǎng)組網(wǎng)中基本淘汰了中國(guó)一號(hào)信令而采用了接續(xù)速度快、信令內(nèi)容豐富的中國(guó)七號(hào)共路信令，近年來國(guó)內(nèi)其他專網(wǎng)也都逐步在改用共路信令組網(wǎng)，共路信令有中國(guó)七號(hào)及QSIG、ETSI等多種類型，其中中國(guó)七號(hào)信令可以組成獨(dú)立的信令網(wǎng)，但投資較大，適合于公網(wǎng)采用；QSIG、ETSI等信令組網(wǎng)較簡(jiǎn)單且投資較小，適用于專網(wǎng)，各類組網(wǎng)信令特點(diǎn)及示意圖比較如表2-1：表2-1：組網(wǎng)信令特點(diǎn)對(duì)比信令傳輸特點(diǎn)傳輸信息信令組網(wǎng)結(jié)構(gòu)信令傳輸速度投資成本適用網(wǎng)絡(luò)中

11、國(guó)1號(hào)信令信令在話音通道傳輸慢低已逐步淘汰中國(guó)7號(hào)信令信令在專用時(shí)隙傳輸豐富可組建獨(dú)立信令網(wǎng)快高公網(wǎng)QSIG信令信令在專用時(shí)隙傳輸快低專網(wǎng)3 Q.SIG信令在電力交換網(wǎng)中改造的應(yīng)用湖北電力系統(tǒng)行政交換網(wǎng)目前采用中國(guó)一號(hào)信令為主要組網(wǎng)信令，隨著整個(gè)電力系統(tǒng)交換網(wǎng)的發(fā)展，跨局呼叫通話越來越頻繁，中國(guó)一號(hào)信令接續(xù)速度慢的矛盾越來越突出，給用戶通話造成很大的不便，因此湖北電力交換網(wǎng)根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司和華中網(wǎng)公司“十一五通信規(guī)劃”的要求并結(jié)合本網(wǎng)實(shí)際情況在“十一五”期間將湖北電力交換網(wǎng)組網(wǎng)信令改造中心局和各匯接局的行政交換機(jī)以及中心局、各匯接局的行政交換機(jī)與本局調(diào)度交換機(jī)應(yīng)以一個(gè)以上2MB/S數(shù)字中繼方式

12、相連，信令方式采用30B+D接口的QSIG共路信令。目前我公司采用的大唐行政交換機(jī)不具備30B+D接口的QSIG共路信令，需要進(jìn)行信令改造。對(duì)大唐行政交換機(jī)進(jìn)行信令改造，宜昌大唐行政交換機(jī)增加30B+D接口的共路信令，宜昌公司改用30B+D接口的共路信令開通至省公司兩路、荊州局、本局調(diào)度機(jī)各一路2M數(shù)字中繼電路； 其中改造范圍如下：主控系統(tǒng)及軟件改造，將維護(hù)臺(tái)的控制軟件升級(jí)到最新。新增中繼板件，V5中繼板改7號(hào)中繼板4塊， V5中繼板改1號(hào)中繼板1塊。增加公共信令板，V5信令板改7號(hào)信令板2 塊。首先，開通與省局2路Q信令通道，并將所有經(jīng)本局轉(zhuǎn)接去省局的中繼路由全部指向荊州局。增加2塊PRA板

13、，在維護(hù)臺(tái)上增加板位，并增加路由數(shù)據(jù)，同時(shí)給此項(xiàng)路由增加PRA中繼電路群，并給該中繼電路群增加電路。在路由選擇功能里的入線線束路由選擇中將經(jīng)本局出向省局的路由改成從荊州轉(zhuǎn)接，并做好號(hào)碼轉(zhuǎn)譯，與省局調(diào)試。因大唐交換機(jī)Q信令與NO.1不能匯接，所以經(jīng)宜昌去省局的電話由荊州局轉(zhuǎn)接再到省局。其次，開通與荊州的NO.7號(hào)信令通道。在維護(hù)臺(tái)上察看NO.7二三層數(shù)據(jù)，確定本局的信令點(diǎn)編碼，所需的用的HW號(hào)，NO.7鏈路組號(hào)，鏈路號(hào)等所需的數(shù)據(jù)，并確定荊州局交換機(jī)的信令點(diǎn)編碼。然后在維護(hù)臺(tái)上增加中繼板，信令板等，增加網(wǎng)上信令點(diǎn)，增加NO.7信令鏈路，增加中繼電路群，給此群增加中繼（以DT-PCM為單位來增加）

14、，并將原局向數(shù)據(jù)中的主，被叫號(hào)碼轉(zhuǎn)譯增加到此群中，修改原局向路由數(shù)據(jù)，之后并與荊州進(jìn)行測(cè)試。信令測(cè)試技術(shù)指標(biāo)如下：2M監(jiān)測(cè)輸入接口： 符合ITUT 規(guī)范G.703阻抗：高阻（2kW）、75W編碼：HDB3、AMI比特率：2048kbit/s± 50ppm幀結(jié)構(gòu)：符合ITUT G.704規(guī)范抖動(dòng)容限：大于1.5UI（20HZ2.4KHZ）信令跟蹤監(jiān)測(cè)功能如下： 能對(duì)湖北電力系統(tǒng)交換網(wǎng)內(nèi)交換機(jī)所采用的中國(guó)一號(hào)隨路信令、中國(guó)七號(hào)（TUP、ISUP）信令、QSIG、ETSI、DSS1、PRA、ATT等30B+D接口的共路信令進(jìn)行信令監(jiān)測(cè)及跟蹤； 具有對(duì)交換機(jī)數(shù)字中繼電路進(jìn)行信令監(jiān)測(cè)及跟蹤的功

15、能，并能對(duì)跟蹤信息進(jìn)行保存和查詢，打印跟蹤詳細(xì)信令報(bào)告； 應(yīng)能同時(shí)監(jiān)測(cè)2條以上數(shù)字中繼電路的信令傳輸過程。 應(yīng)能同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)字中繼電路30個(gè)話路的信令傳輸過程，監(jiān)測(cè)到的每一條信息內(nèi)容應(yīng)有中文說明。 應(yīng)能實(shí)現(xiàn)多鏈路多協(xié)議同時(shí)測(cè)試。 可靈活設(shè)置不同的跟蹤條件，如主、被叫號(hào)碼、時(shí)間、消息類型等。 采用通信專用高速處理器，PCI總線技術(shù)，支持高速2M信令鏈路改造后的交換機(jī)應(yīng)在保證原交換機(jī)功能和技術(shù)指標(biāo)不變的條件下增加30B+D接口的Q信令，并與湖北省電力系統(tǒng)行政交換網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行的相同和不同型號(hào)交換機(jī)以30B+D接口的共路信令進(jìn)行中繼匯接和組網(wǎng)。改造前組網(wǎng)結(jié)構(gòu)參見圖3-1，本次改造后的行政中繼電路參見圖3-2

16、。 NO.1 隨路信令中繼 NO.7 共路信令中繼圖3-1：湖北電力系統(tǒng)行政交換網(wǎng)各匯接局網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀 3B+D Q.SIG信令中繼 NO.7 共路信令中繼圖3-2：改造后湖北電力系統(tǒng)交換網(wǎng)各匯接局網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行本次改造后電力系統(tǒng)行政交換網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了省地以上統(tǒng)一采用共路信令，將極大地提高跨局呼叫接續(xù)速度，若采用中國(guó)一號(hào)信令時(shí)經(jīng)過兩次匯接電話接通時(shí)間往往要十幾秒，而采用中國(guó)七號(hào)信令或GSIG信令同樣情況下電話接通時(shí)間一般不會(huì)超過五秒鐘，隨著國(guó)網(wǎng)公司和華中網(wǎng)公司交換網(wǎng)改造的完成，電力系統(tǒng)跨省通信的接通時(shí)間也都會(huì)在幾秒鐘之內(nèi)，通信將更加方便。同時(shí)信令統(tǒng)一后便于維護(hù)人員進(jìn)行中繼電路組網(wǎng)調(diào)試和排除交換網(wǎng)中繼電路故障，提高了交換網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)水平和運(yùn)行安全性。4 結(jié)論Q. SIG是專為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的信令系統(tǒng),它在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,并有世界主要的PBX廠家支持。基于已驗(yàn)證的ISDN 技術(shù), Q. SIG能提供可靠、有效的通信服務(wù),包括基本業(yè)務(wù)和提高經(jīng)營(yíng)效益的補(bǔ)充業(yè)務(wù)。當(dāng)前,Q. SIG是唯一提供獨(dú)立和確保內(nèi)部相互操作的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)信令系統(tǒng)。在容量不大、網(wǎng)絡(luò)功能要求又很高的電力專用交換網(wǎng)中, Q信令系統(tǒng)是最為適用的信令系統(tǒng)。而且通過此次交換網(wǎng)信令改造，不僅地提高跨局呼叫接續(xù)速度，也便于維護(hù)人員進(jìn)行中繼電路組網(wǎng)調(diào)試和排除交換網(wǎng)