吴劲冲
广州哈里斯通信有限公司开发中心

　　随着电信技术的发展，7号信令已成为通信网上信号系统的主流。7号信令的信号容量大，传送速度快，还能传送各种非话业务的控制信号和数据，最适合程控交换机组成的数字通信网，因此它是通信网实现智能化、综合化发展的必然要求。目前在公用网上，对于新装局都要求具备7号信令。
　　Ｈ20-20交换机自80年代末引进以来，在国内专用网和公用网上得到广泛的应用。与此同时，其针对中国国情的适应性开发也不断进行，在国内通信网发展的环境下，与其他机型一样，同样面临7号信令的开发。
　　邮电部在1990年公布了《中国国内电话网Ｎｏ．7信令方式技术规范》。Ｈ20-20程控交换机的7号信令系统是基于该技术规范开发的。本文介绍7号信令系统在Ｈ20-20程控交换机上的设计和实现。
1 开发策略
　　按照ＣＣＩＴＴ7号信令方式的建议，7号信令系统划分为4个功能级，各级之间采用ＯＳＩ分层模式。其参考模型如图1所示。

　　其中第1、2、3层组成消息传递部分（ＭＴＰ），其功能可以保证局间信号无差错、不丢失、不错序、不重复的消息传递，提供一个可靠的传递系统。第4层可以由电话用户部分（ＴＵＰ）、数据用户部分（ＤＵＰ）、ＩＳＤＮ用户部分（ＩＳＵＰ）等各种不同的用户部分组成。图中ＳＰ为信令点，ＳＴＰ为信令转接点。
　　对于用户部分，7号信令发展较早的国家较多采用ＴＵＰ。由于ＴＵＰ的全部功能均可由ＩＳＵＰ提供，随着ＣＣＩＴＴ逐步完善ＩＳＵＰ的规范，许多7号信令发展较晚的国家大都直接采用ＩＳＵＰ作为第4级。
　　中国国内的7号信令应用起步较晚，但是国内没有直接采用ＩＳＵＰ。邮电部1990年公布的《中国国内电话网Ｎｏ．7信令方式技术规范》中，其中第4级仅要求用ＴＵＰ。尽管国内ＩＳＵＰ的采用是发展的必然，但时间进度谁也无法准确预计，而且在ＴＵＰ的生存期内，作为厂家也没理由放弃业务的发展。Ｈ20-20当然也不会例外。这是在开发策略上首先要考虑的一点。
　　其次，既然ＴＵＰ是过渡性的功能，所以没有必要把它的全部内容都一点不漏地全面开发。因此开发采取分阶段的方式，原则是，以Ｈ20-20交换机的主要应用市场要求为基础，作为初级阶段的开发范围，以后随着应用的推广和用户要求的增加，确定后续开发的内容。实践证明，这种开发策略有效地加快了开发进度和节省资源。
　　最后，根据产品的市场定位，Ｈ20-20上首先开发ＳＰ功能。
2 总体设计
　　由于不同机型的呼叫处理设计方法不同，因此7号信令的具体实现方案也与具体机型密切关联。Ｈ20-20交换机的呼叫处理软件功能结构。

　　呼叫处理软件由ＴＩＳ、ＣＡＰ和ＲＡＰ3个任务组成。其中，ＴＩＳ是硬件控制与驱动部分，负责把硬件的电气状态报告给ＲＡＰ和ＣＡＰ，以及用ＣＡＰ的控制命令去驱动硬件接口；ＣＡＰ负责呼叫动作分析和处理，实现各种功能；ＲＡＰ负责资源分配，管理各端口的忙闲等状态。3个任务通过互相传递消息来协调工作（箭头示意），共同完成呼叫处理功能。
　　在呼叫处理软件中，ＴＩＳ与硬件的关联性最大，每一种硬件接口类型（如用户线、中继线）在ＴＩＳ中都有相应的控制和驱动模块，因此，对于使用7号信令的中继接口（ＴＵＰ中继电路），也要相应地增加ＴＵＰ控制和驱动模块。而ＣＡＰ和ＲＡＰ离硬件较远，只需修改现有的部分，增加相应的端口类型和判断。
　　由于7号信令是公共信道信令，消息信号使用专门的信令链路来传送，因此，上述ＴＵＰ控制和驱动模块并不是从ＴＵＰ中继电路接收消息信号，而必须在ＴＩＳ中增加一个专门的部分，处理ＴＵＰ的消息信号和协议，这部分叫“ＴＵＰ协议机”，它上接ＴＵＰ控制和驱动模块，下接消息传递部分（ＭＴＰ），负责7号信令规范中规定的ＴＵＰ状态处理和迁移、消息传送以及各种状态下的定时处理。
　　对于消息传递部分（ＭＴＰ）的2、3层，由于在体系上原有软件差别较大，因此在系统中新增加一个子模块——ＰＣＵ（外设控制单元），它包括了ＭＴＰ的物理层（信号数据链路），同时ＭＴＰ的2、3层也在ＰＣＵ上运行。ＰＣＵ通过2Ｍｂ/ｓ中继模块的时隙与相邻的ＳＰ或ＳＴＰ连接。因此整个ＭＴＰ是在ＰＣＵ上实现的。

3 模块设计
　　在以上设计中，消息传递部分ＭＴＰ的规范要求，国内的标准与ＣＣＩＴＴ建议基本一致，其设计思路不在此叙述。这里重点讨论第4级中ＴＵＰ协议机和ＴＵＰ控制/驱动模块的设计。
　　（1） ＴＵＰ协议机
　　ＴＵＰ协议机的功能如下：
　　· 在ＴＵＰ各种状态下，处理ＭＴＰ送上来的ＴＵＰ消息，并把ＴＵＰ消息翻译成内部呼叫控制消息，上送给ＴＵＰ控制/驱动模块；
　　· 在ＴＵＰ各种状态下，处理ＴＵＰ控制/驱动模块传下来的内部呼叫控制消息，并组装成ＴＵＰ消息，下送给ＭＴＰ；
　　· 按照ＴＵＰ规范要求的逻辑作状态迁移；
　　· 各种定时处理。
　　ＴＵＰ协议机实现的关键是状态迁移过程的设计。ＣＣＩＴＴ建议中规定的是国际局的规范，用于国际网和国内网内之间的汇接处理，不完全适合国内网的分局或端局的应用。分局或端局主要处理出局和入局的呼叫，因此，要对ＣＣＩＴＴ的状态迁移图作相应的分解、补充、取舍和整合。此外，由于分局或端局不涉及国际局中对国际网14位信令点编码与国内网24位信令点编码之间的转换，所以相应的部分也作了删除。这样设计出来的状态迁移图，经测试和实际运行证明，完全符合Ｈ20-20的应用要求。这里仅给出状态迁移图中的信令过程控制（ＳＰＲＣ），如图4所示。
　　由于ＴＵＰ协议机是直接处理ＴＵＰ消息信号和协议的前端，因此它使用的数据结构与ＴＵＰ消息结构有直接的关系，包含了各ＴＵＰ消息（如ＩＡＭ，ＡＣＭ等）的全部内容。
　　（2） ＴＵＰ控制/驱动模块
　　此模块是ＴＩＳ对ＴＵＰ中继电路的控制和驱动程序（接续和拆线），同时又是向信号链路作信号收发的处理软件。它在ＣＡＰ和ＲＡＰ的控制下，完成7号信令呼叫处理。
　　ＴＵＰ控制/驱动模块的工作机理是一个软件状态机。每一个ＴＵＰ中继端口在ＴＩＳ中都有一个专门的数据结构，实时记录端口的运行参数和状态。该结构中最重要的字段为：
　　ｓｔａｔｅ 端口当前的处理状态
　　ｃｉｒｃｕｉｔ－ｓｔａｔｕｓ　 电路状态（可用、闭塞等）
　　ａｃｔｉｏｎ　具体状态信息（如等待ＡＣＭ）
　　其中ｓｔａｔｅ字段用来记录端口状态，它实际上是一个指针，指向处理该状态的特定过程的入口。该特定过程专门处理该状态下所收到的消息（事件），执行该状态下所需的各种动作和状态迁移。
　　根据ＴＵＰ中继端口的呼叫处理特性，ＴＵＰ中继端口的基本状态设计如下：
　　ＴＵＰ－ＩＤＬＥ　 空闲状态
　　ＴＵＰ－ＩＮＣＯＭＩＮＧ－ＢＵＳＹ 入局忙状态
　　ＴＵＰ－ＯＵＴＧＯＩＮＧ－ＢＵＳＹ 出局忙状态
　　ＴＵＰ－ＴＲＡＮＳＩＥＮＴ处于从空闲到忙的过渡状态（即发出ＩＡＭ/ＩＡＩ后正等待ＡＮＣ/ＡＮＮ/ＡＮＵ，或已收到ＩＡＭ/ＩＡＩ但未回送ＡＮＣ/ＡＮＮ/ＡＮＵ）。
　　ＴＵＰ－ＢＬＯＣＫＥＤ 电路闭塞状态
　　ＴＵＰ－ＲＥＬＥＡＳＥ 处于从忙到空闲的过渡状态
　　每一状态下所要处理的基本事件（即内部呼叫控制消息）、响应及其状态迁移关系。