1、程控交換基礎知識及基本原理,2011.5.26,1,PPT學習交流,主要內容,一、交換機主要作用及發(fā)展歷程 二、程控交換機結構 三、程控交換機呼叫處理過程 四、程控交換機實現(xiàn)的基本業(yè)務和補充業(yè)務 五、電話網(wǎng)組網(wǎng)方式及結構 六、程控交換機主要性能指標及技術性能要求 七、軟交換基礎,2,PPT學習交流,交換機的引入,1837年發(fā)明電報； 1876年貝爾發(fā)明電話；,3,PPT學習交流,交換機的主要作用,4,PPT學習交流,人工 自動 機電式 電子 模擬 數(shù)字 布控 程控 電 光 電路交換 包交換,交換機發(fā)展歷程,5,PPT學習交流,目前通信網(wǎng)上常見的程控交換機類型,1. No.5 ESS (Luce

2、nt) 2. S1240 (上海貝爾 ) 3. AXE-10 (ERICSSON) 4. HiPath(SIEMENS) 5. NEAX(NEC) 6. SoftCo(華為) 7. ZXJ10(中興) 8. SP30 (大唐) 9. HJD-04(巨龍),6,PPT學習交流,主要內容,一、交換機主要作用及發(fā)展歷程 二、程控交換機結構 三、程控交換機呼叫處理過程 四、程控交換機實現(xiàn)的基本業(yè)務和補充業(yè)務 五、電話網(wǎng)組網(wǎng)方式及結構 六、程控交換機主要性能指標及技術性能要求 七、軟交換基礎,7,PPT學習交流,程控交換機結構,基本構成 用戶接口 中繼接口 數(shù)字交換網(wǎng) 信號設備 控制系統(tǒng) 操作維護,8,

3、PPT學習交流,機框：提供整機物理空間，包括背板、電源空間等,1,2,3,背板：提供板卡插槽、系統(tǒng)總線等,主控板，分控板：提供程序控制,4,模擬中繼、數(shù)字中繼：提供與運營商的連接,5,數(shù)字、模擬用戶接口：提供與模擬、數(shù)字終端的連接,6,其他物理接口：提供與PC、打印機等的連接,硬件組成,9,PPT學習交流,交換機的基本構成,10,PPT學習交流,用戶級,數(shù)字中繼,信令處理,數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡,控制 機構,操作 和維護,模擬中繼,交換機的基本構成,11,PPT學習交流,用戶接口,數(shù)字中繼,信令處理,數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡,控制 機構,操作 和維護,模擬中繼,交換機的基本構成,選組級,數(shù)字中繼

4、,數(shù)字中繼,用戶接口,話路部分,控制部分,操作維護部分,用戶級,遠端用戶級,12,PPT學習交流,程控交換機結構,基本構成 用戶接口 中繼接口 數(shù)字交換網(wǎng) 信號設備 控制系統(tǒng) 操作維護,13,PPT學習交流,用戶接口部分,14,PPT學習交流,模擬用戶接口,功能: 饋電（-48V直流電）； 過流保護; 鈴流（75V,25HZ的交流電）; 監(jiān)視; 編解碼; 二/四線混合電路; 測試；,反極性,15,PPT學習交流,數(shù)字用戶接口,BRI（2B+D）； PRI（30B+D）；,碼型變換 回波消除 均衡 擾碼和去擾碼 信令插入和提取 多路復用和分路,16,PPT學習交流,程控交換機結構,基本構成 用戶

5、接口 中繼接口 數(shù)字交換網(wǎng) 信號設備 控制系統(tǒng) 操作維護,17,PPT學習交流,中繼接口部分,模擬中繼； 數(shù)字中繼； 數(shù)字光中繼,功能 碼型變換; 時鐘提取、再定時; 幀/復幀同步; 控制、檢測、告警;,功能類似于模擬用戶電路 的功能,18,PPT學習交流,程控交換機結構,基本構成 用戶接口 中繼接口 數(shù)字交換網(wǎng) 信號設備 控制系統(tǒng) 操作維護,19,PPT學習交流,數(shù)字交換網(wǎng),接線器類型,T接線器 S接線器,20,PPT學習交流,數(shù)字交換網(wǎng)絡時分接線器原理（1）,19,19,3,實現(xiàn)30個用戶雙向通話的T接線器原理圖,控制存儲器,TS03,TS19,輸出時隙,順序寫入，控制讀出,21,PPT學

6、習交流,數(shù)字交換網(wǎng)絡時分接線器原理（2）,T接線器：由話音存儲器（SM）與控制存儲器（CM）組成 話音存儲器：用來暫時存儲話音信息 控制存儲器：用來存儲SM話音時隙地址 T接線器的兩種工作方式（對SM的操作）： （1）“順序”寫入，“控制”讀出 （2）“控制”寫入，“順序”讀出 “順序”含義：指按照SM（語音存儲器）地址順序， 由時鐘脈沖控制 “控制”含義：指按控制存儲器內容控制SM的讀出或寫入 CM內容的寫入與清除由CPU控制,22,PPT學習交流,數(shù)字交換網(wǎng)絡空分接線器原理（1）,實現(xiàn)不同PCM之間相同時隙交換的S接線器原理圖,輸入控制，CM對應入線,23,PPT學習交流,數(shù)字交換網(wǎng)絡空分

7、接線器原理（2）,S接線器：由交叉接點距陣與控制存儲器（CM）組成 交叉接點分類： （1）有實線圈的交叉接點 （2）沒有實線圈的交叉接點 CM對交叉接點的兩種控制方式： （1）輸入控制方式：每條入線有一個CM （2）輸出控制方式：每條出線有一個CM S接線器的工作過程：當需要交換的時隙到來時，在時隙 所在入（出）線對應的CM控制下，使CM存儲的實線圈 內交叉接點閉合，就實現(xiàn)了入線到出線相同時隙的交換,24,PPT學習交流,程控交換機結構,基本構成 用戶接口 中繼接口 數(shù)字交換網(wǎng) 信號設備 控制系統(tǒng) 操作維護,25,PPT學習交流,信令的基本概念,交換機：實現(xiàn)任意兩個用戶之間通話 中繼：延伸任意

8、兩個通話用戶之間的距離 信令：對用戶通話過程進行控制,26,PPT學習交流,信令分類,按工作區(qū)域分 用戶線信令：用戶與交換間的信令； 局間信令：交換局間的信令； 按功能分： 線路信令：反映線路工作狀態(tài)的信令，如空閑、占用、釋放等。 路由信令：提供接續(xù)信息的信令，如被叫號碼、主叫類別等。 管理信令：傳遞網(wǎng)絡管理信息，如測試、維護等。 按信道分 隨路信令（CAS）：e.g. 中國1號 共路信令（CCS）： e.g. No.7,27,PPT學習交流,No.7信令,TUP、ISUP等 信令路由選擇 消息單元、差錯控制 電氣特性,信令數(shù)據(jù)鏈路,消息傳遞部分（MTP）,信令鏈路功能,信令網(wǎng)功能,用戶,L1

9、,L2,L3,L4,用戶部分（UP）,No.7信令系統(tǒng)結構,28,PPT學習交流,SP&STP,SP： 信令點 STP：信令轉接點 綜合STP 獨立STP,No.7信令基本概念,29,PPT學習交流,DPC&OPC&CIC,DPC：目的地信令點編碼； OPC：發(fā)端信令點編碼； CIC： 話路指示。,No.7信令基本概念,30,PPT學習交流,連接方式,No.7信令基本概念,31,PPT學習交流,七號信令網(wǎng)結構,32,PPT學習交流,程控交換機結構,基本構成 用戶接口 中繼接口 數(shù)字交換網(wǎng) 信號設備 控制系統(tǒng) 操作維護,33,PPT學習交流,程控交換機的控制方式,集中控制方式； 分散控制方式；,

10、特點：整個交換系統(tǒng)的所 有控制功能由處理機來承擔 優(yōu)點：體系結構簡單 缺點：處理機發(fā)生故障后會影響整個交換機工作,特點：交換系統(tǒng)的控制功能由各個功能模塊分別承擔，也就是分布式系統(tǒng) 優(yōu)點：系統(tǒng)可靠性好 缺點：體系結構復雜,34,PPT學習交流,程控交換機結構,基本構成 用戶接口 中繼接口 數(shù)字交換網(wǎng) 信號設備 控制系統(tǒng) 操作維護,35,PPT學習交流,交換機軟件簡介,操作系統(tǒng)； 用戶/中繼承載軟件； 系統(tǒng)監(jiān)視和故障處理軟件； 呼叫處理軟件； 信令處理軟件； 維護和運行軟件； 數(shù)據(jù)管理軟件,36,PPT學習交流,操作維護部分,完成人機通信 修改用戶數(shù)據(jù)、局數(shù)據(jù) 人工診斷、測試 ,37,PPT學習交

11、流,主要內容,一、交換機主要作用及發(fā)展歷程 二、程控交換機結構 三、程控交換機呼叫處理過程 四、程控交換機實現(xiàn)的基本業(yè)務和補充業(yè)務 五、電話網(wǎng)組網(wǎng)方式及結構 六、程控交換機主要性能指標及技術性能要求 七、軟交換基礎,38,PPT學習交流,程控交換機呼叫處理流程,交換機檢測到用戶A變?yōu)檎獧C狀態(tài)；在用戶數(shù)據(jù)中查找A的類別；交換機送撥號音，準備收號；收號器接收用戶所撥號碼，收到第一位號碼時，停止送撥號音；一般是對號碼的前半部分進行分析，以決定呼叫類別，并決定收幾位號；在局數(shù)據(jù)中檢查這個呼叫是否能接續(xù)；檢查被叫用戶是否空閑，如不閑則回送忙音；接到被叫用戶，向被叫用戶送鈴流，向主叫用戶送回鈴音；被叫用戶

12、摘機應答，停止振鈴和回鈴音，啟動計費；通話完畢，主叫或被叫用戶掛機，路由復原，停止計費，向對端用戶送忙音。,39,PPT學習交流,用戶摘機、呼出分析、聽撥號音,摘機檢測； 主叫呼出分析； 資源準備； 聽撥號音。,40,PPT學習交流,用戶撥號、交換機收號,用戶撥號 DTMF接收送處理機。,41,PPT學習交流,號碼分析、收號結束,用戶接口,TONE,數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡,控制 機構,主叫,DTMF,號碼分析，收完“662”后，得到出局呼叫路由及中繼； 接收完剩余的號碼。,662局向,42,PPT學習交流,發(fā)送IAM,主叫局向被叫局發(fā)送IAM消息。,用戶接口,被叫,RNG,用戶接口,TONE,

13、數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡,控制 機構,DTMF,數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡,DT,DT,TONE,控制 機構,IAM,主叫,DT,DT,43,PPT學習交流,被叫受話分析、被叫振鈴,被叫受話分析； 被叫局向主叫局回送ACM消息； 被叫振鈴、主叫聽回鈴音；,用戶接口,TONE,數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡,控制 機構,主叫,DTMF,回鈴音,數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡,DT,DT,TONE,控制 機構,ACM,44,PPT學習交流,被叫應答、通話開始,被叫應答、應答檢測； 被叫局向主叫局回送ANM消息； 主叫側用戶線極性反轉（若是反極性用戶）； 通路接通、開始計費。,用戶接口,被叫,聲音格式RNG,用戶接口,音

14、調TONE,數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡,控制 機構,主叫,音頻DTMF,數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡,DT,DT,TONE,ANM,控制 機構,45,PPT學習交流,主要內容,一、交換機主要作用及發(fā)展歷程 二、程控交換機結構 三、程控交換機呼叫處理過程 四、程控交換機實現(xiàn)的基本業(yè)務和補充業(yè)務 五、電話網(wǎng)組網(wǎng)方式及結構 六、程控交換機主要性能指標及技術性能要求 七、軟交換基礎,46,PPT學習交流,PSTN用戶主要基本業(yè)務,用戶類別 普通用戶/話務臺/投幣用戶 終端類別 脈沖/雙音頻/反極性/CID 計費類別 不計費/定期計費/立即計費 呼叫權限 本局/市話/國內長途/國際長途,47,PPT學習交流,PS

15、TN用戶主要補充業(yè)務,縮位撥號 熱線業(yè)務 呼出限制 免打擾服務 查惡意呼叫 鬧鐘服務 截接服務 記存呼叫 無條件呼叫轉移 無應答呼叫轉移,遇忙呼叫轉移 缺席用戶服務 呼叫等待 遇忙回叫 三方通話 會議電話 主叫號碼顯示 主叫號碼顯示限制,48,PPT學習交流,主要內容,一、交換機主要作用及發(fā)展歷程 二、程控交換機結構 三、程控交換機呼叫處理過程 四、程控交換機實現(xiàn)的基本業(yè)務和補充業(yè)務 五、電話網(wǎng)組網(wǎng)方式及結構 六、程控交換機主要性能指標及技術性能要求 七、軟交換基礎,49,PPT學習交流,網(wǎng)狀網(wǎng) 星狀網(wǎng) 復合網(wǎng),電話網(wǎng)的組網(wǎng)方式,優(yōu)缺點？,50,PPT學習交流,電話網(wǎng)的結構,PSTN的三級結構

16、 PSTN本地網(wǎng)二級結構 大城市本地網(wǎng)分區(qū)雙匯接 中等城市匯接局全覆蓋 不同運營網(wǎng)關口局設置,51,PPT學習交流,電話網(wǎng)的結構PSTN的三級結構,(Public Switched Telephone Network) 公共開關電話網(wǎng)絡 DC1 一級長途交換中心 DC2 二級長途交換中心 DTm 本地網(wǎng)匯接局 DL 本地網(wǎng)端局,52,PPT學習交流,電話網(wǎng)的結構PSTN本地網(wǎng)二級結構,PABX,Telephone,Telephone,Telephone,遠端模塊,DTm,DTm,DTm,DTm,DL,DL,DL,DL,53,PPT學習交流,電話網(wǎng)的結構大城市本地網(wǎng)分區(qū)雙匯接,DT,m21,DT

17、m22,DL D,DL C,DL E,DT,m11,DTm12,DL A,DL B,匯接區(qū)1,匯接區(qū)2,54,PPT學習交流,電話網(wǎng)的結構中等城市匯接局全覆蓋,55,PPT學習交流,電話網(wǎng)的結構不同運營網(wǎng)關口局設置,網(wǎng)通,聯(lián)通,GW,GW,鐵通,56,PPT學習交流,主要內容,一、交換機主要作用及發(fā)展歷程 二、程控交換機結構 三、程控交換機呼叫處理過程 四、程控交換機實現(xiàn)的基本業(yè)務和補充業(yè)務 五、電話網(wǎng)組網(wǎng)方式及結構 六、程控交換機主要性能指標及技術性能要求 七、軟交換基礎,57,PPT學習交流,話務量,話務量：單位時間內發(fā)生的呼叫次數(shù)與每次呼叫的平均占用時長的乘積 A=C*t A:話務量，單

18、位為“愛爾蘭”或Erl. C:單位時間內發(fā)生的平均呼叫數(shù) （呼叫秒） t:每次呼叫的平均占用時長 （秒呼叫） 例：設 c=3600呼叫/小時=60呼叫/分鐘=1呼叫/秒 t=60小時/3600呼叫=1分鐘/呼叫=60秒/呼叫 則 A=3600呼叫/小時60小時/3600呼叫 =60呼叫/分鐘1分鐘/呼叫=1呼叫/秒60秒/呼叫=60E,58,PPT學習交流,呼叫處理能力,BHCA：忙時試呼次數(shù)，處理機單位時間（一個小時）內所處理的呼叫次數(shù) 目標BHCA是衡量交換機設計處理能力的重要指標，實際BHCA與交換機工作 時的話務量大小有關系 程控交換機實際處理能力滿足線性模型U=U0+B*N方程 U為

19、處理機的占用率（%）：交換機有呼叫發(fā)生時CPU占用率，正常時U=90% U0為處理機的固有開銷（%）：無任何呼叫發(fā)生時CPU占用率 B為處理機處理一次呼叫的平均開銷（%） N為處理機單位時間（一個小時）內所處理的呼叫次數(shù)（BHCA） 根據(jù)以上公式計算交換機的設計BHCA，設備正常工作時BHCA值要求小于N值,59,PPT學習交流,電話復原控制方式,主叫控制 通話后，主叫用戶先掛機，主叫自由，通話電路復原，并向被叫用戶送忙音。如被叫先掛機，通話電路在一定時間內不復原。在此時限內如被叫再取下話機，仍可繼續(xù)通話。逾此時限后，如主叫用戶仍不掛機或被叫用戶不再摘機則話路釋放，主叫端局向主叫用戶送忙音。

20、被叫控制 通話后，被叫用戶掛機被叫自由，通話電路復原，向主叫用戶送忙音。如主叫先掛機，通話電路不復原，主叫再取下話機，仍可繼續(xù)通話。 互不控制 通話后，主叫用戶任何一方先掛機，通話電路立即復原，掛機用戶立即自由，由未掛機方的端局向未掛機用戶送忙音。,60,PPT學習交流,時間監(jiān)視及通話強迫釋放,摘機不撥號時間監(jiān)視：10秒。 位間不撥號時間監(jiān)視 ：發(fā)端端局對位間不撥號的時間監(jiān)視為20秒。 久叫不應時間監(jiān)視：本地呼叫60秒，長途呼叫90秒，國際呼叫120秒。 無應答轉移時間監(jiān)視為20秒 聽忙音時間監(jiān)視：40秒 聽嗥鳴音時間監(jiān)視： 60秒,61,PPT學習交流,計費要求,計費起始時間：計費起始時間為

21、被叫用戶應答時間 計費結束時間：為電路拆線時間 呼叫前轉的計費：A用戶對B用戶的呼叫轉移至C用戶 時，A用戶按照A至B的計費，對B用戶按照B至C的計費 話單分類： 詳細話單：描述了一次通話的詳細信息，包含呼叫的主 被叫號碼，通話時長（精確到秒或0.1秒），通話的起止 時間等詳細計費信息的記錄 計次表話單：描述一次或多次通話的信息，信息內容較 少，僅有主叫號碼，呼叫時長等簡單信息,62,PPT學習交流,編號要求,0為國內長途全自動電話冠號 00為國際全自動電話冠號 1為本地特種業(yè)務號碼，新業(yè)務號碼，網(wǎng)號的首 位號碼，無線尋呼號碼，網(wǎng)間互通號碼，話務員座席群 號碼的首位號碼等 29為本地電話號碼的

22、首位號碼 本地電話網(wǎng)的編號位長一般情況下采用等位編號，但應 能適應在同一本地網(wǎng)中號碼位長差一位編號的要求 長途區(qū)號34位三種位長的長途區(qū)號，長途區(qū)號的規(guī)律 為： 首位為2的長途區(qū)號號碼長度為三位，02X 首位為3.4.5.7.8.9的長途區(qū)號長度為四位,63,PPT學習交流,首位為1的常用號碼,112 障礙申告（部分地區(qū)統(tǒng)一為1000客服業(yè)務） 114 電話查號 117 報時 119 火警 110 匪警 120 急救中心 121 天氣預報 道路交通事故報警 134139、147、150152、158、159、182、187、188 中國移動通信接入碼 130 133、153、156 聯(lián)通移動通

23、信GSM/CDMA網(wǎng)接入碼 168 自動信息服務臺（168+5位）,64,PPT學習交流,主要內容,一、交換機主要作用及發(fā)展歷程 二、程控交換機結構 三、程控交換機呼叫處理過程 四、程控交換機實現(xiàn)的基本業(yè)務和補充業(yè)務 五、電話網(wǎng)組網(wǎng)方式及結構 六、程控交換機主要性能指標及技術性能要求 七、軟交換基礎,65,PPT學習交流,軟交換基礎,什么是NGN（下一代網(wǎng)絡（Next Generation Network） ） NGN的現(xiàn)狀及趨勢 NGN的結構與原理,66,PPT學習交流,什么是NGN,所謂下一代網(wǎng)是一個定義極其松散的術語，泛指一個不同于目前一代的，以數(shù)據(jù)為中心的融合網(wǎng)絡。NGN的出現(xiàn)與發(fā)展不

24、是革命，而是演進。 從業(yè)務上看，應支持話音和視頻業(yè)務及多媒體業(yè)務； 從網(wǎng)絡上看，在垂直方向應包括業(yè)務和傳送層，在水平方向應覆蓋核心網(wǎng)和邊緣網(wǎng)。 -電信網(wǎng)技術,67,PPT學習交流,什么是NGN,NGNNext Generation Network，下一代網(wǎng)絡。 這是一種業(yè)務驅動型網(wǎng)絡。通過業(yè)務和呼叫完全分離，呼叫控制和承載完全分離，從而實現(xiàn)相對獨立的業(yè)務體系，使業(yè)務獨立于網(wǎng)絡。 這是一種開放式綜合業(yè)務架構。NGN是集話音、數(shù)據(jù)、傳真和視頻業(yè)務于一體的全新的網(wǎng)絡。 NGN是基于分組的網(wǎng)絡，能夠提供電信業(yè)務；利用多種寬帶能力和QoS保證的傳送技術；其業(yè)務相關功能與其傳送技術相獨立。（ITU-T最新定義）,68,PPT學習交流,廣義NGN,69,PPT學習交流,狹義NGN,70,PPT學習交流,NGN特點和優(yōu)勢,NGN網(wǎng)絡將采用開放式網(wǎng)絡架構； NGN采用分層體系結構：媒體接入層、核心交換層、網(wǎng)絡控制層、業(yè)務管理層，控制與連接分離； NGN承載網(wǎng)趨向于采用統(tǒng)一的IP協(xié)議實現(xiàn)業(yè)務融合； NGN網(wǎng)絡是基于統(tǒng)一協(xié)議的網(wǎng)絡； NGN同時支持語音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務； 接入和覆蓋優(yōu)勢； 建設成本和維護成本低。,71,PPT學習交流,NGN成為趨勢!網(wǎng)絡融合,72,PPT學習交流,軟交換基礎