1、.,基礎(chǔ)通信知識(shí),.,第一章 通信系統(tǒng)模型 第二章 通信系統(tǒng)相關(guān)概念 第三章 交換技術(shù)介紹,2020/9/27,.Song Peng,通信系統(tǒng)模型,通信系統(tǒng)的組成-通信系統(tǒng)的一般模型,描述了消息由發(fā)送至接收的流程,1. 經(jīng)典模型,.,模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào) 模擬信號(hào)：代表消息的信號(hào)參量取值連續(xù)，例如麥克風(fēng)輸出電壓：,通信系統(tǒng)的組成-模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型,話音信號(hào) (b) 抽樣信號(hào),通信系統(tǒng)的組成,數(shù)字信號(hào)：代表消息的信號(hào)參量取值為有限個(gè)，例如電報(bào)信號(hào)、計(jì)算機(jī)輸入輸出信號(hào)：,.,數(shù)字信號(hào),什么是數(shù)字信號(hào)？什么是模擬信號(hào)？ 一般來說，數(shù)字信號(hào)必須滿足在時(shí)間和信號(hào)幅值上是離散的，相反模擬信

2、號(hào)在幅值上是連續(xù)的。,.,模擬通信系統(tǒng)模型 模擬通信系統(tǒng)是利用模擬信號(hào)來傳遞信息的通信系統(tǒng)： 兩種變換： 模擬消息 原始電信號(hào)（基帶信號(hào)） 基帶信號(hào) 已調(diào)信號(hào)（帶通信號(hào)）,模擬通信系統(tǒng)模型和數(shù)字通信系統(tǒng)模型,天線、變頻、放大、解調(diào)等,調(diào)制、放大、天線等,模擬通信系統(tǒng)模型,通信系統(tǒng)的組成,.,通信系統(tǒng)的組成,模擬通信的主要特點(diǎn) 抗干擾能力差 不易于保密通信 設(shè)備不易于大規(guī)模集成 不適應(yīng)飛速發(fā)展的計(jì)算機(jī)通信的要求 簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn),.,通信系統(tǒng)的組成,數(shù)字通信系統(tǒng)模型,數(shù)字通信系統(tǒng)模型,.,通信系統(tǒng)的組成,抗干擾能力強(qiáng)。 傳輸差錯(cuò)可控。 易于與各種數(shù)字終端接口，用現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理、加工、變

3、換、存儲(chǔ)，從而形成智能網(wǎng)。 易于集成化，從而使通信設(shè)備微型化。 易于加密處理，且保密強(qiáng)度高。 需要較大的傳輸帶寬，對(duì)同步要求高。,數(shù)字通信的主要特點(diǎn),.,通信系統(tǒng)分類與通信方式,按通信業(yè)務(wù)分：話務(wù)通信和非話務(wù)通信。 非話務(wù)通信主要是分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、計(jì)算機(jī)通信、數(shù)據(jù)庫(kù)檢索、電子信箱、電子數(shù)據(jù)交換、傳真存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、可視圖文及會(huì)議電視、圖像通信等。 按調(diào)制方式分類：基帶傳輸和頻帶（調(diào)制）傳輸 按信號(hào)特征分類：模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào) 按傳輸媒質(zhì)分類：有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng) 按工作波段分類：長(zhǎng)波通信、中波通信、短波通信、微波通信、紅外線通信 按信號(hào)復(fù)用方式分類：頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用。,通信系統(tǒng)的分

4、類,.,通信系統(tǒng)分類與通信方式,通信系統(tǒng)的分類,常見調(diào)制方式及用途,.,通信系統(tǒng)分類與通信方式,通信系統(tǒng)的分類,續(xù)表1-1,.,通信系統(tǒng)分類與通信方式,單工、半雙工和全雙工通信 單工通信：消息只能單方向傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?半雙工通信：通信雙方都能收發(fā)消息，但不能同時(shí)收發(fā)的工作方式,通信方式,.,通信系統(tǒng)分類與通信方式,單工、半雙工和全雙工通信 全雙工通信：通信雙方可同時(shí)進(jìn)行收發(fā)消息的工作方式,通信方式,.,通信系統(tǒng)主要性能指標(biāo),有效性：指?jìng)鬏斠欢ㄐ畔⒘繒r(shí)所占用的信道資源（頻帶寬度和時(shí)間間隔），或者說是傳輸?shù)摹八俣取眴栴}。 可靠性：指接收信息的準(zhǔn)確程度，也就是傳輸?shù)摹百|(zhì)量”問題。,.,16,與網(wǎng)絡(luò)相

5、關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO） 電氣電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE） Internet標(biāo)準(zhǔn)化組織 因特網(wǎng)協(xié)會(huì)（Internet Society，ISOC） 因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)研究委員會(huì)（Internet Architecture Board，IAB） 因特網(wǎng)工程任務(wù)部（Internet Engineering Task Force，IETF） 因特網(wǎng)工程指導(dǎo)組（Internet Engineering Steering Group，IESG） 因特網(wǎng)研究指導(dǎo)組（Internet Research Steering Group，IRSG） 因特網(wǎng)編號(hào)管理機(jī)構(gòu)（Internet

6、 Assigned Number Authority，IANA）,.,17,與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織,電信標(biāo)準(zhǔn)化組織 國(guó)際電信聯(lián)盟ITU（International Telecommunication Union） 國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT （Consultative Committee International Telegraph and Telephone） 其它標(biāo)準(zhǔn)化組織 歐洲計(jì)算機(jī)制造協(xié)會(huì)（ECMA European Computer Manufactures Association ） 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ANSI American National Standards I

7、nstitute ） 美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì) （EIA Electronic Industries Association ）,.,第一章 通信系統(tǒng)模型 第二章 通信系統(tǒng)相關(guān)概念 第三章 交換技術(shù)介紹 第四章 SP30 系統(tǒng)介紹,.,時(shí)分復(fù)用技術(shù)（PCM) Pulse-code modulation），即脈沖編碼調(diào)制） 數(shù)字交換原理 信令系統(tǒng) 路由設(shè)計(jì) 計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 編號(hào)計(jì)劃 系統(tǒng)同步,通信系統(tǒng)概念-電路交換原理,.,fs2Bw Bw為輸入信號(hào)帶寬，語音信號(hào)的能量主要集中在3003400Hz頻率范圍內(nèi)。所以抽樣頻率至少為6800Hz，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)確定為fs=8000Hz，即每秒抽樣8000次，或者說每隔12

8、5us 抽樣一次,數(shù)字化,時(shí)分復(fù)用技術(shù),.,數(shù)字化模型,.,抽樣、量化、編碼、譯碼,取樣（Sampling）是將時(shí)間和幅度都連續(xù)的模擬信號(hào)變換成時(shí)間離散的幅度連續(xù)的另一種模擬信號(hào)（脈沖幅度調(diào)制PAM信號(hào)），為了使取樣后的PAM 信號(hào)能在接收端完全無失真地恢復(fù)為原始信號(hào)，取樣周期應(yīng)該滿足如下所述的奈奎斯特定理（Nyquist Theorem）： 一個(gè)頻帶受限于BHz的信號(hào)可以唯一地用周期為的樣值系列確定,只要fs2B。 話音信號(hào)頻率范圍為300-3400Hz，國(guó)際統(tǒng)一規(guī)定取樣頻率為8KHz。,.,采樣波形,.,量化就是對(duì)取樣后的PAM信號(hào)的幅值轉(zhuǎn)換成數(shù)字的過程。量化產(chǎn)生量化噪聲，分均勻量化和非均

9、勻量化。 均勻量化：由于對(duì)量化范圍內(nèi)的大小信號(hào)均采用相等的量化階距進(jìn)行量化，造成大信號(hào)的信噪比SNR（信號(hào)功率與量化噪聲功率之比）有富俗，而小信號(hào)的SNR又嫌不足（ SNR值越大，音質(zhì)越好）。 為了提高小信號(hào)的SNR，采用非均勻量化，即對(duì)大小信號(hào)分別采用不等的量化階距，對(duì)小信號(hào)采用小的量化階距，對(duì)大信號(hào)采用大的量化階距，從而使大小信號(hào)具有基本相同的SNR。,量化,.,常用的壓縮特性有A律（歐洲和中國(guó)采用）和律（北美和日本采用）對(duì)數(shù)壓縮。 實(shí)現(xiàn)上述連續(xù)壓擴(kuò)特性需無窮多個(gè)量化級(jí), 實(shí)際上無法加以實(shí)現(xiàn), 為此通常采用數(shù)字電路分段進(jìn)行壓擴(kuò)。這樣，不僅實(shí)現(xiàn)容易, 而且成本低。 A律壓縮采用的就是十三折線

10、法，一象限分8段（在時(shí)間軸以1/2遞減規(guī)律分成8大段，分段點(diǎn)是1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128；幅度軸分8均勻段），1-8段斜率分別為1/4、1/2、1、2、4、8、16、16，7、8段斜率一樣；一、三象限對(duì)稱，故共13折線段。,A律,.,A律壓擴(kuò)特性13折線近似圖,A律13折線,.,編碼就是把量化的幅度信號(hào)變成二進(jìn)制數(shù)據(jù)的過程，中國(guó)采用A律13折線壓縮編碼，規(guī)則如下: 信號(hào)樣值有正有負(fù), 要用一位碼來表示，這一位碼叫極性碼。正極性以比特“1”表示，負(fù)極性以比特“0”表示。 13折線壓縮律在第一象限有8大段，每一段斜率不同，故需要用3位碼表示8個(gè)不同的段落，

11、這3位叫段落碼，它們也表示各段的起始電平。 在每段落內(nèi)再均勻分為16個(gè)小段，這4位叫段內(nèi)碼。由于各段長(zhǎng)度均不同，均分后各段內(nèi)的小段的長(zhǎng)度也不等。 D1 D2D3D4 D5D6D7D8 極性碼 段落碼 段內(nèi)碼 在PCM32系統(tǒng)中，采用8位碼來表示一個(gè)樣值，最高位是極性碼，剩下的7位對(duì)應(yīng)128個(gè)量化級(jí)。,編碼,.,取樣、量化、編碼后的波形,取樣速率8KHz，每路信號(hào)編碼后速率64KHz,.,譯碼為了從數(shù)字信號(hào)恢復(fù)原模擬信號(hào)，需要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行譯碼和濾波。 譯碼是編碼的逆過程，即將接收的PCM編碼信號(hào)轉(zhuǎn)換成與發(fā)端一樣的量化信號(hào)。這可以根據(jù)碼組中的段落碼所對(duì)應(yīng)的量化階距值及四位段內(nèi)碼所對(duì)應(yīng)的段序號(hào)值，

12、求出對(duì)應(yīng)的原量化值（絕對(duì)值）。 譯碼器是一個(gè)積分過程，其充電速度快放電速度慢，其輸出是一個(gè)非平滑的模擬信號(hào)，用低通濾波器對(duì)其濾波，濾除其高頻分量，可使其平滑成模擬信號(hào)。 盡管模擬信號(hào)的數(shù)字化及其逆過程經(jīng)過很多步驟但實(shí)現(xiàn)起來很簡(jiǎn)單。隨著大規(guī)模集成技術(shù)的發(fā)展，一片芯片可完成上述功能。,譯碼,.,1幀,1個(gè)TS,二進(jìn)制碼元,.,.,.,N,1,t,125us,a,b,c,d,e,PCM形成,8000*8*32=2048000bit/s (125us/8/32=0.488us),.,第N幀,第N+1幀,同步 話路或數(shù)據(jù) 信令 話路或數(shù)據(jù),PCM 的幀結(jié)構(gòu),.,話音信號(hào)數(shù)字化,話音模擬信號(hào) （連續(xù)時(shí)間信

13、號(hào)）,低通 濾波器,采樣 器,量化 器,編碼 器,再生 中繼器,再生 中繼器,再生 電路,譯碼 器,低通 濾波器,接受 器,發(fā)送端,接受端,PCM系統(tǒng)的基本單元,碼速64kb/s,.,人類語聲的基本頻率范圍是801200Hz，但是泛音和 子音都包含有大量的比基頻高的各種頻率成分。 試驗(yàn)證明，要正確的重發(fā)同樣的語言，則頻帶必須 在808000Hz范圍。在電話傳輸中，為了減少頻帶，提高 線路利用率，將語聲的頻帶限制在3003400Hz，便可保證 能夠聽清講話內(nèi)容和講話者的語音特征。 因此語聲的抽樣頻率fS 選為8000Hz，其抽樣周期 TS 1/8000125uS。,語音信號(hào)數(shù)字化-抽樣定理,.,

14、PCM基群格式,PCM基群系統(tǒng) 是數(shù)字復(fù)接的最基本的系統(tǒng),它由30話路組成。構(gòu)成的基群幀結(jié)構(gòu)包含32個(gè)時(shí)隙，通常將TS0作為幀同步時(shí)隙。 中國(guó)一號(hào)信令：TS1-15、TS17-31為話路時(shí)隙，TS16作為本基群線路信號(hào)時(shí)隙，30個(gè)話路只有8bit線路信號(hào),這顯然是不夠的。為此采用復(fù)幀結(jié)構(gòu)，即由16個(gè)單幀組成一個(gè)復(fù)幀（Multi-frame）這樣安排就可以保證在2ms時(shí)間內(nèi)為每個(gè)話路分配到4個(gè)信息比特，即信令速率為2Kb/s, 這就是30/32PCM 復(fù)幀結(jié)構(gòu)中的隨路信令的線路信號(hào)速率。 中國(guó)七號(hào)信令：可從TS1-31時(shí)隙中任選1個(gè)時(shí)隙為信令時(shí)隙，其它時(shí)隙為話路時(shí)隙。,.,PCM基群的主要技術(shù)參

15、數(shù),.,16幀，2ms,復(fù)幀結(jié)構(gòu),32時(shí)隙，256bit，125us,幀結(jié)構(gòu),幀同步時(shí)隙,幀同步信號(hào),保留給 國(guó)內(nèi)通信用,偶幀TS0,奇幀TS0,CH30,信令時(shí)隙,話路 時(shí)隙 （CH1 CH15）,話路 時(shí)隙 （CH16 CH29）,復(fù)幀同 步信號(hào),備用 比特,F1,F2,F15,CH1,CH16,CH2,CH17,CH15,CH30,488ns,3.91us,PCM E1復(fù)幀結(jié)構(gòu)圖,1個(gè)取樣周期為125s，1個(gè)復(fù)幀有16個(gè)子幀，其中TS0為幀同步時(shí)隙，偶幀TS0用于傳送幀同步碼，奇幀TS0的比特3為幀失步告警。,.,PCM 的高次群,.,常用的傳輸與接口,.,每秒傳送8000幀，每幀32個(gè)

16、時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙8比特串行碼，16幀構(gòu)成一個(gè)復(fù)幀，其時(shí)間長(zhǎng)度為125s162ms。傳送碼率為8比特/時(shí)隙32時(shí)隙/幀8000幀/秒2048kb/s，而每一路信號(hào)的速率為64kb/s,PCM幀結(jié)構(gòu),.,四路信號(hào)復(fù)用,同步 時(shí)鐘,.,數(shù)字交換原理,時(shí)隙交換,將某數(shù)據(jù)流中的時(shí)隙信息轉(zhuǎn)移到另一信息流中的某時(shí)隙上，這個(gè)過程稱為時(shí)系隙交換。 時(shí)隙交換是由數(shù)字接線器完成的。 數(shù)字接線器有兩種，一種叫T接線器，另一種叫S接線器。網(wǎng)絡(luò)通常由這兩者組合。,.,數(shù)字交換的基本概念,1 在程控?cái)?shù)字交換機(jī)中兩個(gè)用戶通話連接示意圖,將A用戶的話音從上行通路的HWlTS2經(jīng)過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)后傳送到交換網(wǎng)絡(luò)下行通路HW3TS31

17、后傳送給B用戶,將B用戶的話音從上行通路的HW3TS31經(jīng)過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)后，傳送到交換網(wǎng)絡(luò)的下行通路的HWlTS2后傳送給A用戶,數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能是完成不同復(fù)用線之間不同時(shí)隙內(nèi)容的交換。 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)一般由T接線器和S接線器組成,A,B,.,時(shí)間（T）接線器,T接線器的基本功能 T接線器的基本功能是完成在同一條復(fù)用線（母線）上的不同時(shí)隙之間的交換。 即將T接線器中輸入復(fù)用線上某個(gè)時(shí)隙的內(nèi)容交換至輸出復(fù)用線的指定時(shí)隙。,.,T接線器的基本組成,.,T接線器的基本組成,T接線器主要由話音存貯器SM，控制存貯器CM，以及必要的接口電路（如串/并，并/串轉(zhuǎn)換等）組成。 SM和CM都包含若干個(gè)存儲(chǔ)

18、器單元，其數(shù)量等于復(fù)用線的復(fù)用度。 SM用來存貯話音信號(hào)，也可以用來存貯用戶的數(shù)據(jù)信息，以及信號(hào)音設(shè)備提供的數(shù)字化的信號(hào)音等。由于SM是用來存放話音信號(hào)的PCM編碼的，所以每個(gè)單元的位元數(shù)至少為8位。 控制存貯器CM的作用是用來存貯處理機(jī)的控制命令字，控制命令字的主要內(nèi)容是用來指示寫入或讀出的話音存儲(chǔ)器的地址。設(shè)控制存儲(chǔ)器的位元數(shù)為i，復(fù)用線的復(fù)用度為j，則應(yīng)滿足2ij。,.,T接線器的工作方式和工作原理,T接線器可以有兩種控制方式：輸出控制和輸入控制方式。 兩種控制方式下，話音存儲(chǔ)器SM的寫入和讀出地址按照不同的方式確定。,.,（1） 輸出控制方式,控制讀出,順序?qū)懭?.,輸出控制方式也叫做

19、順序?qū)懭?，控制讀出方式。 T接線器的輸入線的內(nèi)容按照順序?qū)懭朐捯舸鎯?chǔ)器SM的相應(yīng)單元； 輸出復(fù)用線某個(gè)時(shí)隙應(yīng)讀出話音存儲(chǔ)器的哪個(gè)單元的內(nèi)容，則由控制存儲(chǔ)器的相應(yīng)單元的內(nèi)容來決定。 控制存儲(chǔ)器的第j個(gè)單元存放的內(nèi)容k，就是輸出復(fù)用線第j個(gè)時(shí)隙應(yīng)讀出的話音存儲(chǔ)器的地址。 控制存儲(chǔ)器的內(nèi)容是在呼叫建立時(shí)由計(jì)算機(jī)寫入的,.,（2） 輸入控制方式,順序讀出,控制寫入,.,數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)空分接線器原理（1）,實(shí)現(xiàn)不同PCM之間相同時(shí)隙交換的S接線器原理圖,輸入控制，CM對(duì)應(yīng)入線,.,數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)空分接線器原理（2）,S接線器：由交叉接點(diǎn)距陣與控制存儲(chǔ)器（CM）組成 交叉接點(diǎn)分類： （1）有實(shí)線圈的交叉接點(diǎn)

20、（2）沒有實(shí)線圈的交叉接點(diǎn) CM對(duì)交叉接點(diǎn)的兩種控制方式： （1）輸入控制方式：每條入線有一個(gè)CM （2）輸出控制方式：每條出線有一個(gè)CM S接線器的工作過程：當(dāng)需要交換的時(shí)隙到來時(shí)，在時(shí)隙 所在入（出）線對(duì)應(yīng)的CM控制下，使CM存儲(chǔ)的實(shí)線圈 內(nèi)交叉接點(diǎn)閉合，就實(shí)現(xiàn)了入線到出線相同時(shí)隙的交換,.,T型接線器,.,S型接線器,.,T接線器既可以實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換，又可以完成路間（PCM）交換，因此，一些小型系統(tǒng)的交換機(jī)常采用單T 接線器構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)。 T接線器容量的大小取決與大規(guī)模集成電路的發(fā)展。 128TS*128TS 4096TS*4096TS甚至很大 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)容量增加時(shí)，必須采用若干個(gè)T接線器和S

21、接線器組成一個(gè)多級(jí)的交換網(wǎng)絡(luò)。如TST、STS、TSST、TTTT等。,交換網(wǎng)絡(luò),.,TST交換網(wǎng)絡(luò)示例,初級(jí)T接線器采用輸入控制方式，即控制寫入，順序讀出方式。,S接線器采用輸出控制方式。,次級(jí)T接線器采用輸出控制方式，即順序?qū)懭耄刂谱x出方式。,下一頁,.,信源 信令 設(shè)備,話路 信令 設(shè)備,信源 信令 設(shè)備,話路 信令 設(shè)備,終端 交換機(jī) 交換機(jī) 終端,任何通信網(wǎng)都必須有一個(gè)信令系統(tǒng)。信令是網(wǎng)絡(luò)中終端與交換機(jī)，交換機(jī)與交換機(jī)之間通信的語言。,信令系統(tǒng),用戶信令,局間信令,用戶信令,.,用戶信號(hào)和局間信號(hào) 用戶信號(hào)是指用戶話機(jī)和交換機(jī)之間進(jìn)行“對(duì)話”所使用的語言。 局間信號(hào)是指交換機(jī)和交換

22、機(jī)之間進(jìn)行“對(duì)話”所使用的語言。 用戶信號(hào)直流脈沖和雙音多頻接收器（DTMF） 局間信號(hào)隨路信號(hào)和共路信號(hào) 隨路信號(hào)包括局間直流信號(hào)、局間帶內(nèi)單頻脈沖線路信號(hào)（2600HZ）、局間數(shù)字型線路信號(hào)、局間多頻互控信號(hào)（MFC）。 共路信號(hào)主要是N0.7信號(hào)系統(tǒng)。,信令系統(tǒng),.,信號(hào)過程：呼叫建立消息傳遞釋放,呼叫建立,消息傳遞,釋放,.,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(hào)碼、主叫類別等。 管理信令：傳遞網(wǎng)絡(luò)管理信息，如測(cè)試、維護(hù)等。 按信道

23、分 隨路信令（CAS）：e.g. 中國(guó)1號(hào) 共路信令（CCS）： e.g. No.7,.,信令網(wǎng)結(jié)構(gòu) -無級(jí)信令網(wǎng),信令網(wǎng)按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的等級(jí)可分為無級(jí)信令網(wǎng)絡(luò)和分級(jí)信令網(wǎng)絡(luò); 無級(jí)信令網(wǎng)是指未引入信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)、信令點(diǎn)間都采用直聯(lián)方式的信令網(wǎng)，所有的信令點(diǎn)均處于同一等級(jí)級(jí)別。 無級(jí)信令網(wǎng)按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有直線型網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、格子型網(wǎng)、蜂窩狀網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)等幾種結(jié)構(gòu)類型 ;,.,信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)-分級(jí)信令網(wǎng),分級(jí)信令網(wǎng)也稱為水平分級(jí)信令網(wǎng)，是引入信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)的信令網(wǎng)。 分級(jí)信令網(wǎng)的一個(gè)重要特點(diǎn)是每個(gè)信令點(diǎn)發(fā)出的信令消息一般需要經(jīng)過一級(jí)或N級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)的轉(zhuǎn)接。只有當(dāng)信令點(diǎn)之間的信令業(yè)務(wù)量足夠大時(shí)，才設(shè)置直達(dá)信令鏈路，以

24、便使信令消息快速傳遞并減少信令轉(zhuǎn)接負(fù)荷。,.,我國(guó)No.7信令網(wǎng)的網(wǎng)路等級(jí)分為三級(jí)。第一級(jí)是高級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（HSTP），第二級(jí)是低級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（LSTP），第三級(jí)是信令點(diǎn)（SP）,信令點(diǎn)為各種交換系統(tǒng)和特種服務(wù)中心。,信令網(wǎng)結(jié)構(gòu) -我國(guó)信令網(wǎng)連接方式,.,63,OSI/RM和TCP/IP相結(jié)合的5層結(jié)構(gòu)原理體系結(jié)構(gòu)： 應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層,TCP/IP與OSI/RM的對(duì)應(yīng)關(guān)系,.,圖中： INAP：智能網(wǎng)應(yīng)用部分 OMAP：操作維護(hù)應(yīng)用部分 CAP：CAMEL應(yīng)用部分 MAP：移動(dòng)應(yīng)用部分 TCAP：事務(wù)處理能力應(yīng)用部分 BSSAP：基站子系統(tǒng)應(yīng)用部分 ISUP：ISDN

25、用戶部分 TUP： 電話用戶部分 SCCP：信令連接控制部分 MTP：消息傳遞 ISP：中間服務(wù)部分,N0.7信令系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu),MTP,UP,.,No.7信令,TUP、ISUP等 信令路由選擇 消息單元、差錯(cuò)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,L2,L3,L4,用戶部分（UP）,No.7信令系統(tǒng)結(jié)構(gòu),.,SP,.,分局至分局/匯接局的直達(dá)接續(xù),呼叫遇被叫用戶空閑的接續(xù) 呼叫遇被叫忙等的接續(xù),.,呼叫遇被叫用戶空閑的接續(xù),.,呼叫遇被叫忙等的接續(xù),.,分局經(jīng)匯接局的本地轉(zhuǎn)接接續(xù),呼叫遇被叫用戶空閑的接續(xù) 呼叫遇被叫忙等的接續(xù),.,呼叫遇被

26、叫用戶空閑的接續(xù),.,呼叫遇被叫忙等的接續(xù),.,當(dāng)用戶有呼叫請(qǐng)求時(shí)，在交換局之間要為其建立起一條傳輸信息的通道，這個(gè)通道就是路由。 路由是網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)交換中心建立一個(gè)連接或傳輸信息的途徑。它可以是一個(gè)電路群，也可以由多個(gè)電路群經(jīng)交換局串接組成。,路由設(shè)計(jì),A交換局,B交換局,C交換局,定義：,.,路由分類,.,選路原則,基本的原則：有明確的規(guī)律和順序， 確保傳輸質(zhì)量和可靠； 路由選擇順序是先選高效直達(dá)路由，當(dāng)高效直達(dá)路由忙時(shí)，再選迂回路由。 在本地網(wǎng)中通常先選直達(dá)路由，其次選匯接次數(shù)少的(段數(shù)少的)路由，最后選匯接次數(shù)多的(段數(shù)多的)路由。,.,計(jì)費(fèi)系統(tǒng),a包月制 在包月制中，每個(gè)月對(duì)每臺(tái)話

27、機(jī)收取固定的費(fèi)用，通話不再收費(fèi)，且通話的次數(shù)和時(shí)間不限。 b單式計(jì)次制 這種計(jì)費(fèi)制度除收取每臺(tái)話機(jī)的月租外，還對(duì)每次通話收固定的通話費(fèi)，每次通話的時(shí)間不限。 c復(fù)式計(jì)費(fèi) 在復(fù)式計(jì)費(fèi)制中，除收取每臺(tái)話機(jī)的月租外，還根據(jù)每次通話的距離、時(shí)間和服務(wù)種類收取通話費(fèi)。,計(jì)費(fèi)方式：,.,計(jì)費(fèi)中心,計(jì) 費(fèi) 中 心 系 統(tǒng),打印輸出,存儲(chǔ)（磁盤）,通信接口,交 換 機(jī) 系 統(tǒng),通信接口,.,編號(hào)計(jì)劃,所謂編號(hào)計(jì)劃指的是本地網(wǎng)，國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng)、國(guó)際長(zhǎng)途網(wǎng)、特種業(yè)務(wù)以及一些新業(yè)務(wù)等各種呼叫所規(guī)定的號(hào)碼編排和規(guī)程。 自動(dòng)電話網(wǎng)中的編號(hào)計(jì)劃是使自動(dòng)電話網(wǎng)正常運(yùn)行的一個(gè)重要規(guī)程。編號(hào)要求： 全球統(tǒng)一 盡可能短 有規(guī)律 易擴(kuò)

28、充,.,國(guó)內(nèi) 長(zhǎng)途號(hào), ,國(guó)家號(hào),用戶號(hào)碼,86 29 88310436,編號(hào)計(jì)劃示例,.,固定電話的編號(hào)方式,編號(hào)方式是電話網(wǎng)中規(guī)定的號(hào)碼編排方案 編號(hào)方式分為：閉鎖編號(hào)和開放編號(hào)，等位編號(hào)和不等位編號(hào) 市話號(hào)碼采用閉鎖等位編號(hào)方式 長(zhǎng)話號(hào)碼采用開放不等位編號(hào)方式,.,電話網(wǎng)的編號(hào)原則,編號(hào)計(jì)劃應(yīng)給本地電話與長(zhǎng)途電話發(fā)展留有充分余地 合理安排編號(hào)計(jì)劃，使號(hào)碼資源運(yùn)用充分 國(guó)內(nèi)有效號(hào)碼的長(zhǎng)度不能超過位 ，國(guó)際有效號(hào)碼長(zhǎng)度不能超過位 （CCITT） 編號(hào)計(jì)劃應(yīng)具有相對(duì)的穩(wěn)定性,.,國(guó)際長(zhǎng)途電話號(hào)碼編號(hào)方案,長(zhǎng)途區(qū)號(hào)為兩位時(shí)，用x1x2表示。北京：10，20廣州，21上海，22天津，23重慶，24

29、沈陽，25南京，26暫空，27武漢，28成都，29西安。 長(zhǎng)途區(qū)號(hào)為三位時(shí)，用x1x2 x3表示，當(dāng)x1=39（6除外），x2為奇數(shù)，x3=09，約有300個(gè)。分配給大中城市使用。x1=6時(shí)，60、61留給臺(tái)灣作為兩位區(qū)號(hào)使用，其余作為三位區(qū)號(hào)使用。,.,移動(dòng)電話編號(hào)方式,移動(dòng)號(hào)碼由CC（國(guó)家號(hào)）+NDC（國(guó)內(nèi)目的地碼）+SN（移動(dòng)用戶號(hào)碼） 國(guó)家代碼由ITU-T管理。如中國(guó)為86，美國(guó)為1 NDC=13S。S=5，6，7，8，9為中國(guó)移動(dòng)的接入網(wǎng)號(hào)。另13401348亦為移動(dòng)的號(hào)碼，1349為中國(guó)衛(wèi)星集團(tuán)公司所有。S0，1，2為中國(guó)聯(lián)通的接入網(wǎng)號(hào) ； NDC=15S NDC=18S,.,系統(tǒng)

30、同步,在數(shù)字通信網(wǎng)中，傳輸鏈路和交換節(jié)點(diǎn)上傳輸和處理的都是數(shù)字信號(hào)的比特流，都具有特定的比特率。同步是指信號(hào)之間頻率相同，相位之間保持某種嚴(yán)格的特定關(guān)系。,奇數(shù)幀,偶數(shù)幀,幀同步時(shí)隙,幀同步字,監(jiān)測(cè),.,時(shí)鐘同步的方法可分為準(zhǔn)同步法和主從同步法兩種。,系統(tǒng)同步,準(zhǔn)同步方式： 又稱獨(dú)立同步方式。網(wǎng)內(nèi)交換機(jī)都可采用獨(dú)立時(shí)鐘，彼此間的頻率相近，要求各交換局的時(shí)鐘采用高精度和高穩(wěn)定度的原子鐘。 主從同步方式： 網(wǎng)內(nèi)設(shè)一個(gè)中心局，它具有高穩(wěn)定度的主時(shí)鐘源，作為各交換局的時(shí)鐘基準(zhǔn)，分送至各交換局，采用鎖相環(huán)使其時(shí)鐘頻率鎖定在主時(shí)鐘頻率上，使各交換局的時(shí)鐘和主時(shí)鐘同步。,.,我國(guó)網(wǎng)同步方式,我國(guó)數(shù)字網(wǎng)采用分

31、級(jí)主從同步方式，分為四級(jí)： 第一級(jí)為基準(zhǔn)時(shí)鐘，使用銫原子種，它是最高基準(zhǔn)源， 可設(shè)置在指定的一級(jí)交換中心和國(guó)際局所在地。有主、 備用時(shí)鐘。最低準(zhǔn)確度為110-11，沒有頻率漂移。 第二級(jí)為有記憶功能的高穩(wěn)定度的晶體時(shí)鐘，設(shè)置在 國(guó)際局和各級(jí)長(zhǎng)途交換中心。最低準(zhǔn)確度為410-7， 最大頻率漂移 110-9/天。 第三級(jí)有記憶功能的高穩(wěn)定度的晶體時(shí)鐘，設(shè)置在本 地網(wǎng)中的匯接局和端局內(nèi)。最低準(zhǔn)確度為410-6， 最大頻率漂移 110-8/天。 第四級(jí)為一般晶體時(shí)鐘，受第三級(jí)時(shí)鐘控制，設(shè)置在 本地網(wǎng)中的遠(yuǎn)端模塊、數(shù)字終端和用戶交換設(shè)備中。最 低準(zhǔn)確度為5010-6,.,第一章 通信系統(tǒng)模型 第二章 通

32、信系統(tǒng)相關(guān)概念 第三章 交換技術(shù)介紹,.,交換機(jī)主要作用及發(fā)展史 程控交換機(jī)結(jié)構(gòu) 交換機(jī)局內(nèi)呼叫處理過程 程控交換機(jī)提供的業(yè)務(wù) 電話網(wǎng)結(jié)構(gòu),交換技術(shù),.,N x (N-1) / 2,用戶數(shù) 電纜數(shù) 510 10 45 1004950 100050萬,交換的基本概念,.,用戶數(shù) 電纜數(shù) 55 10 10 100100 10001000,交換的基本概念,.,原始的電話網(wǎng)模型,為保證任意兩個(gè)用戶間都能通話，最簡(jiǎn)單的 辦法就是每?jī)蓚€(gè)用戶用一對(duì)線路連起來。 那么，如果有n個(gè)用戶需要連接，所用線路 數(shù)為n(n-1)/2對(duì)。且每個(gè)用戶家里要安裝n-1對(duì)線。,引入交換局后的電話網(wǎng)模型,在用戶分布的密集中心，部

33、署交換局，這好 比是一個(gè)開關(guān)接點(diǎn)，平時(shí)是打開的，當(dāng)任意兩個(gè) 用戶之間需要通話時(shí)，交換局就把連接兩個(gè)用戶 的電話線接通。也就是說交換局可根據(jù)發(fā)話者的 要求，完成與另外一個(gè)用戶之間交換信息的任務(wù),電信網(wǎng)發(fā)展歷史回顧電信局的出現(xiàn),.,交換局與交換局之間的通信需要，導(dǎo)致了建設(shè)交換網(wǎng)的需要。我國(guó)的 交換網(wǎng)由原來的5級(jí)網(wǎng)（C1C5）發(fā)展到現(xiàn)在的長(zhǎng)途二級(jí)網(wǎng)加本地網(wǎng)的三 級(jí)結(jié)構(gòu)。,電信網(wǎng)發(fā)展歷史回顧交換網(wǎng)簡(jiǎn)介,.,交換機(jī)主要作用及發(fā)展史,1. 電話交換機(jī)的發(fā)展概況 1837年發(fā)明了電報(bào)，它是以數(shù)字信號(hào)的形式傳遞信息。 1876年貝爾發(fā)明了電話，它是將語音變成模擬的電信號(hào)進(jìn)行傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了雙方在兩地之間的對(duì)話

34、。隨著電話用戶的增加，為了使任意兩個(gè)用戶間都能進(jìn)行通話，就發(fā)明了交換機(jī)。 1878年出現(xiàn)了磁石式人工電話交換機(jī)。 1891年開始采用共電式電話交換機(jī)。 1892年史端喬發(fā)明了步進(jìn)制交換機(jī). 1919年出現(xiàn)了縱橫制交換機(jī)。,.,1965年美國(guó)研制和開通了第一部空分程控交換機(jī)， 1970年法國(guó)開通了第一部程控?cái)?shù)字交換機(jī)，使交換技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了更高的階段。 90年代：我國(guó)自行研究并生產(chǎn)了HJD-04，SP30,ZXJ10，C 鈴流; 監(jiān)視; 編解碼; 二/四線混合電路; 測(cè)試；,反極性,.,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

35、提取 多路復(fù)用和分路,.,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(shí)鐘提取、再定時(shí); 幀/復(fù)幀同步; 控制、檢測(cè)、告警;,功能類似于模擬用戶電路 的功能,.,數(shù)字中繼器,碼型變化,時(shí)鐘提取,碼型變化,信號(hào)控制,幀定位,幀同步,復(fù)幀定位 信號(hào)插入,幀定位 信號(hào)插入,收,發(fā),PCM 傳輸,.,數(shù)字中繼器功能,1. 幀和復(fù)幀同步碼的產(chǎn)生與插入； 2. 幀定位； 3. 連零抑制； 4. 碼型變換； 5. 告警處理； 6. 時(shí)鐘恢復(fù)； 7. 幀同步； 8. 信令插入與提取；,.,電話交換機(jī)的基本組成,程控交換機(jī)結(jié)構(gòu),.,程控交換機(jī)結(jié)構(gòu),程控?cái)?shù)字交換機(jī)的基本組成,.,程控交換機(jī)

36、的分類和特點(diǎn),程控交換機(jī)的分類,.,程控交換機(jī)的優(yōu)點(diǎn) (1)靈活性大 (2)提供新的服務(wù)項(xiàng)目 (3)便于維護(hù)管理，可靠性高 (4)通話質(zhì)量高 (5)體積小、耗電省 (6)便于保密 (7)支持綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN),程控交換機(jī)的分類和特點(diǎn),.,問題：假設(shè)有一火箭需通過鐵路從制造廠運(yùn)到發(fā)射場(chǎng)，現(xiàn)有三種方案：專列專線、專列非專線、非專列非專線，現(xiàn)要求大家一起看看這三種方案的優(yōu)劣。,通信網(wǎng)交換技術(shù),.,結(jié)論：在這三種方案中是通過提高線路的利用率 來有效地降低費(fèi)用的。,通信網(wǎng)交換技術(shù),.,通信網(wǎng)交換技術(shù),電路交換技術(shù) 報(bào)文交換技術(shù) 分組交換技術(shù),.,用戶線,交換機(jī),交換機(jī),交換機(jī),交換機(jī),用戶線,中

37、繼線,中繼線,A,B,C,D,電路交換示意圖,.,電路交換技術(shù),工作原理：電路交換技術(shù)即為已對(duì)需要進(jìn)行通信的裝置之間提供一條臨時(shí)的專用傳輸通道。,空分電路交換,.,時(shí)分電路交換,.,報(bào)文交換技術(shù),工作原理：報(bào)文交換技術(shù)不需要事先建立物理線路，它將發(fā)送的數(shù)據(jù)作為一個(gè)整體發(fā)給中間交換設(shè)備。中間交換設(shè)備先將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來，然后選擇一條合適的空閑線路將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)交換設(shè)備，如此循環(huán)直至數(shù)據(jù)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)。,.,分組交換技術(shù),工作原理：分組交換技術(shù)是報(bào)文交換技術(shù)的改進(jìn)，它是將用戶傳送的數(shù)據(jù)劃分成一定的長(zhǎng)度，每個(gè)部分叫做一個(gè)分組。在每個(gè)分組的前面加上一個(gè)分組頭，用以指明該分組發(fā)往何地址，然后由交換機(jī)根據(jù)

38、每個(gè)分組的地址標(biāo)志，將它們轉(zhuǎn)發(fā)至目的地，這一過程稱為分組交換。 分組交換技術(shù)是在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中最廣泛使用的一種交換技術(shù).,.,三種交換技術(shù)類比,三種數(shù)據(jù)交換技術(shù)與三種火箭運(yùn)輸方案的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 電路交換技術(shù)甲線 報(bào)文交換技術(shù)乙線 分組交換技術(shù)丙線 可進(jìn)行類比的項(xiàng)目： 數(shù)據(jù)火箭（即所需運(yùn)輸?shù)呢浳铮?中間交換設(shè)備火車頭 線路鐵路 線路利用率鐵路的使用率,.,數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),完成時(shí)隙交換的交換網(wǎng)基本單元: 包括T型時(shí)分接線器，S型時(shí)分接線器 （1）T型時(shí)分接線器 可以完成同一PCM線不同時(shí)隙的交換 。 （2） S型時(shí)分接線器 可以完成不同PCM線相同時(shí)隙的交換 。,.,數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),0,1,2,3,N,b,

39、a,a,b,TS2,TS1,TS2,TS1,時(shí)隙交換原理,話音存儲(chǔ)器,.,數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),時(shí)隙交換原理,.,交換網(wǎng)絡(luò)分類,空分接續(xù)網(wǎng)絡(luò) （空間接線器、S接線器） 時(shí)分接續(xù)網(wǎng)絡(luò) （時(shí)間接線器、T接線器）,.,T型時(shí)分接線器,T型接線器（Time Switch ）由話音存儲(chǔ)器 （SM Speech Memory） 和控制存儲(chǔ)器CM Control Memory）兩部分組成。 話音存儲(chǔ)器是存儲(chǔ)抽樣后經(jīng)編碼的話音信息，由隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）構(gòu)成。 控制存儲(chǔ)器是控制話音存儲(chǔ)器的寫入和讀出，也由RAM構(gòu)成。存儲(chǔ)單元里存放的是話音信息在話音存儲(chǔ)器中的存放地址。 按照控制存儲(chǔ)器對(duì)話音存儲(chǔ)器的控制關(guān)系T型接線器有

40、兩種工作方式：讀出控制方式和寫入控制方式。,.,單端輸入的T接線器,0,1,2,3,31,b,a,a,b,TS3,TS0,TS3,TS1,讀出控制方式的T接線器,SM,W,R,定時(shí)脈沖,0,1,2,3,31,A0A4,CM,.,單端輸入的T接線器,0,1,2,3,31,b,a,a,b,TS3,TS1,TS3,TS0,寫入控制方式的T接線器,SM,W,R,定時(shí)脈沖,0,1,2,3,31,A0A4,CM,.,多端輸入的T接線器,M,A0A7,串 并 變 換,并 串 變 換,0,255,0,255,HW1,HW0,HW7,TS0,TS31,TS0,TS0,TS31,TS31,8端輸入的T接線器,HW

41、1,HW0,HW7,.,S型時(shí)分接線器,S型時(shí)分接線器是空間接線器，在一根入 線中，可以選擇任何一根出線與之相連。 入線和出線只是在某一時(shí)隙內(nèi)接通，每 個(gè)交叉接點(diǎn)是時(shí)分復(fù)用的。 S型接線器由mn的交叉接點(diǎn)和控制存儲(chǔ) 器組成。 根據(jù)控制存儲(chǔ)器是控制輸出線上還是控 制輸入線上交叉接點(diǎn)的閉合，可分為輸出 控制方式和輸入控制方式。,.,S型時(shí)分接線器,HW1,HW0,HW7,HW1,HW0,HW7,0,1,2,3,31,CM0,CM1,CM7,輸出控制S接線器,TS2,TS2,.,S型時(shí)分接線器,HW1,HW0,HW7,HW1,HW0,HW7,0,1,2,3,31,CM7,CM1,CM0,輸入控制S接

42、線器,TS2,TS2,.,呼叫類型,.,本局呼叫處理的基本過程,用戶呼出階段 交換機(jī)按照一定的周期檢查每一條用戶線的狀態(tài)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)用戶摘機(jī)時(shí)，交換機(jī)就根據(jù)用戶線在交換機(jī)上的安裝位置找到該用戶的用戶數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析。如該用戶有權(quán)發(fā)起呼叫，交換機(jī)就尋找一個(gè)空閑的收號(hào)器并通過交換網(wǎng)絡(luò)將該用戶電路與收號(hào)器相連，向用戶送撥號(hào)音，進(jìn)入收號(hào)狀態(tài)。,.,本局呼叫處理的基本過程,數(shù)字接收及分析階段 此階段是處理任務(wù)最繁重的一個(gè)階段。交換機(jī)接收用戶撥號(hào)。對(duì)于脈沖撥號(hào)方式，每次收到的是一個(gè)脈沖，并由信令接收程序?qū)⑹盏降亩鄠€(gè)脈沖裝配為撥號(hào)數(shù)字；對(duì)于DTMF信號(hào)，每次收到的是一個(gè)數(shù)字。當(dāng)交換機(jī)收到一定位數(shù)的號(hào)碼后將進(jìn)

43、行數(shù)字分析，從而確定呼叫的類型、路由等。當(dāng)數(shù)字分析的結(jié)果是本局呼叫時(shí)，就通知信令接收程序繼續(xù)接收剩余號(hào)碼。,.,本局呼叫處理的基本過程,通話建立階段 當(dāng)被叫號(hào)碼收起后，交換機(jī)根據(jù)被叫號(hào)碼查詢被叫用戶數(shù)據(jù)。若被叫空閑且未登記與被叫有關(guān)的新業(yè)務(wù)（如呼叫轉(zhuǎn)移），交換機(jī)就在交換網(wǎng)絡(luò)中尋找一條能將主叫用戶和被叫用戶連接的通路，并預(yù)先占用該通路，同時(shí)向被叫用戶送振鈴信號(hào)，向主叫用戶送回鈴音。,.,本局呼叫處理的基本過程,通話階段 當(dāng)被叫用戶摘機(jī)應(yīng)答后，交換機(jī)停止向被叫用戶送振鈴信號(hào)，停止向主叫用戶送回鈴音，將交換網(wǎng)絡(luò)上連接主被叫用戶的通路接通，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)費(fèi)，呼叫進(jìn)入通話階段。交換機(jī)透明傳輸話音信號(hào)，不做任

44、何處理。 呼叫釋放階段 在通話階段，交換機(jī)如果發(fā)現(xiàn)一方掛機(jī)，就給另一方送忙音。當(dāng)雙方都掛機(jī)時(shí)，交換機(jī)就收回此次呼叫占用的資源，停止計(jì)費(fèi)，呼叫處理結(jié)束。,.,呼叫處理過程,呼叫處理的基本過程： （1）主叫用戶摘機(jī) ,直到主叫聽撥號(hào)音。 （2）主叫撥號(hào)，交換機(jī)收號(hào)。 （3）交換機(jī)進(jìn)行號(hào)碼分析，確定呼叫類別以及下一步 執(zhí)行的任務(wù)。 （4）選擇一條接通被叫的通路，接通至被叫。 （5）給被叫振鈴，給主叫送回鈴音。 （6）被叫應(yīng)答，通話。 （7）話終掛機(jī)。,.,用戶摘機(jī)、呼出分析、聽撥號(hào)音,摘機(jī)檢測(cè)； 主叫呼出分析； 資源準(zhǔn)備； 聽撥號(hào)音。,.,用戶撥號(hào)、交換機(jī)收號(hào),用戶撥號(hào)，脈沖？雙音頻？ DTMF接收

45、送處理機(jī)。,.,號(hào)碼分析（本局呼叫）、收號(hào)結(jié)束,號(hào)碼分析，收完“287”后，判斷出為局內(nèi)呼叫； 接收完剩余的號(hào)碼。,.,被叫受話分析、被叫振鈴,2871110,被叫受話分析； 被叫振鈴、主叫聽回鈴音； 定時(shí)。,.,被叫應(yīng)答、通話開始,2871110,被叫應(yīng)答、應(yīng)答檢測(cè)； 主叫側(cè)用戶線極性反轉(zhuǎn)（若是反極性用戶）； 通路接通、開始計(jì)費(fèi)。,.,主叫掛機(jī)、拆線、被叫聽忙音,掛機(jī)檢測(cè)、計(jì)費(fèi)停止、拆線； 被叫聽忙音。,.,被叫掛機(jī)、呼叫結(jié)束,定時(shí)、掛機(jī)檢測(cè)、呼叫結(jié)束。,.,電話接續(xù)基本信令流程,呼叫處理過程,.,PSTN用戶主要基本業(yè)務(wù),用戶類別 普通用戶/話務(wù)臺(tái)/投幣用戶 終端類別 脈沖/雙音頻/反極性

46、/CID 計(jì)費(fèi)類別 不計(jì)費(fèi)/定期計(jì)費(fèi)/立即計(jì)費(fèi) 呼叫權(quán)限 本局/市話/國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途/國(guó)際長(zhǎng)途,.,PSTN用戶主要補(bǔ)充業(yè)務(wù),縮位撥號(hào) 熱線業(yè)務(wù) 呼出限制 免打擾服務(wù) 查惡意呼叫 鬧鐘服務(wù) 截接服務(wù) 記存呼叫 無條件呼叫轉(zhuǎn)移 無應(yīng)答呼叫轉(zhuǎn)移,遇忙呼叫轉(zhuǎn)移 缺席用戶服務(wù) 呼叫等待 遇忙回叫 三方通話 會(huì)議電話 主叫號(hào)碼顯示 主叫號(hào)碼顯示限制,.,網(wǎng)狀網(wǎng) 星狀網(wǎng) 復(fù)合網(wǎng),電話網(wǎng)的組網(wǎng)方式,優(yōu)缺點(diǎn)？,.,電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu),PSTN的三級(jí)結(jié)構(gòu) PSTN本地網(wǎng)二級(jí)結(jié)構(gòu) 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(yùn)營(yíng)網(wǎng)關(guān)口局設(shè)置,.,電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)PSTN的三級(jí)結(jié)構(gòu),(Public Switched Tele

47、phone Network) 公共電話交換網(wǎng)絡(luò) DC1 一級(jí)長(zhǎng)途交換中心 DC2 二級(jí)長(zhǎng)途交換中心 DTm 本地網(wǎng)匯接局 DL 本地網(wǎng)端局,DC2,DC1,DC1,DC1,DC1,DTm,.,二級(jí)長(zhǎng)途網(wǎng)交換中心,DC1：主要是匯接所在省的省際長(zhǎng)途來話、去話話務(wù)，以及所在本地網(wǎng)的長(zhǎng)途終端話務(wù)。 DC2：主要是匯接所在本地網(wǎng)的長(zhǎng)途終端話務(wù)。,.,電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)PSTN本地網(wǎng)二級(jí)結(jié)構(gòu),PABX,Telephone,Telephone,Telephone,遠(yuǎn)端模塊,DTm,DTm,DTm,DTm,DL,DL,DL,DL,.,電話網(wǎng)的演進(jìn),我國(guó)電話網(wǎng)由五級(jí)逐步演變?yōu)槿?jí)，新的等級(jí)結(jié)構(gòu)為：長(zhǎng)途兩級(jí)，一級(jí)交換

48、中心DC1和二級(jí)交換中心DC2；本地兩級(jí)，匯接交換中心DTm和終端交換中心DL。,按照使用范圍，電話網(wǎng)分為農(nóng)村電話網(wǎng)、市內(nèi)電話網(wǎng)、本地電話網(wǎng)和長(zhǎng)途電話網(wǎng)。,.,電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)大城市本地網(wǎng)分區(qū)雙匯接,DT,m21,DTm22,DL D,DL C,DL E,DT,m11,DTm12,DL A,DL B,匯接區(qū)1,匯接區(qū)2,.,電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)中等城市匯接局全覆蓋,.,電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不同運(yùn)營(yíng)網(wǎng)關(guān)口局設(shè)置,電信,聯(lián)通,GW,GW,.,話務(wù)量,話務(wù)量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)發(fā)生的呼叫次數(shù)與每次呼叫的平均占用時(shí)長(zhǎng)的乘積 A=C*t A:話務(wù)量，單位為“愛爾蘭”或Erl. C:單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的平均呼叫數(shù) （呼叫秒） t:每次呼

49、叫的平均占用時(shí)長(zhǎng) （秒呼叫） 例：設(shè) c=3600呼叫/小時(shí)=60呼叫/分鐘=1呼叫/秒 t=60小時(shí)/3600呼叫=1分鐘/呼叫=60秒/呼叫 則 A=3600呼叫/小時(shí)60小時(shí)/3600呼叫 =60呼叫/分鐘1分鐘/呼叫=1呼叫/秒60秒/呼叫=60E,.,呼叫處理能力,BHCA：忙時(shí)試呼次數(shù)，處理機(jī)單位時(shí)間（一個(gè)小時(shí)）內(nèi)所處理的呼叫次數(shù) 目標(biāo)BHCA是衡量交換機(jī)設(shè)計(jì)處理能力的重要指標(biāo)，實(shí)際BHCA與交換機(jī)工作時(shí)的話務(wù)量大小有關(guān)系 程控交換機(jī)實(shí)際處理能力滿足線性模型U=U0+B*N方程 U為處理機(jī)的占用率（%）：交換機(jī)有呼叫發(fā)生時(shí)CPU占用率，正常時(shí)U=90% U0為處理機(jī)的固有開銷（%）

50、：無任何呼叫發(fā)生時(shí)CPU占用率 B為處理機(jī)處理一次呼叫的平均開銷（%） N為處理機(jī)單位時(shí)間（一個(gè)小時(shí)）內(nèi)所處理的呼叫次數(shù)（BHCA） 根據(jù)以上公式計(jì)算交換機(jī)的設(shè)計(jì)BHCA，設(shè)備正常工作時(shí)BHCA值要求小于N值,.,BHCA&CAPS,例：某處理機(jī)忙時(shí)用于呼叫處理的時(shí)間開銷平均為0.85，固有開銷a=0.29，處理一個(gè)呼叫平均需時(shí)32ms，求其BHCA為多少？ 0.85=0.29+（32X10-3/3600）X N N=63000次/小時(shí)注： 影響呼叫處理能力的因素。 BHCA是程控交換機(jī)控制部件呼叫處理能力的重要指標(biāo)，公式為單位時(shí)間內(nèi)的試呼次數(shù)。CAPS乘以3600就是BHCA。 CAPS =

51、 用戶數(shù)平均話務(wù)量/平均占用時(shí)長(zhǎng) 平均話務(wù)量：指的是每用戶的平均話務(wù)量。 如果用戶忙時(shí)平均呼叫次數(shù)為x，則其CAPS=用戶數(shù) * (x/3600) BHCA = CAPS 3600 / 用戶數(shù)=平均話務(wù)量3600 / 平均占用時(shí)長(zhǎng),BHCA 表示最大忙時(shí)試呼次數(shù)； 它與交換系統(tǒng)容量、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、處理機(jī)處理能力、軟件設(shè)計(jì)水平等因素有關(guān)。,.,電話復(fù)原控制方式,主叫控制 通話后，主叫用戶先掛機(jī)，主叫自由，通話電路復(fù)原，并向被叫用戶送忙音。如被叫先掛機(jī)，通話電路在一定時(shí)間內(nèi)不復(fù)原。在此時(shí)限內(nèi)如被叫再取下話機(jī)，仍可繼續(xù)通話。逾此時(shí)限后，如主叫用戶仍不掛機(jī)或被叫用戶不再摘機(jī)則話路釋放，主叫端局向主叫用戶送

52、忙音。 被叫控制 通話后，被叫用戶掛機(jī)被叫自由，通話電路復(fù)原，向主叫用戶送忙音。如主叫先掛機(jī)，通話電路不復(fù)原，主叫再取下話機(jī)，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(jī)，通話電路立即復(fù)原，掛機(jī)用戶立即自由，由未掛機(jī)方的端局向未掛機(jī)用戶送忙音。,.,時(shí)間監(jiān)視及通話強(qiáng)迫釋放,摘機(jī)不撥號(hào)時(shí)間監(jiān)視：10秒。 位間不撥號(hào)時(shí)間監(jiān)視 ：發(fā)端端局對(duì)位間不撥號(hào)的時(shí)間監(jiān)視為20秒。 久叫不應(yīng)時(shí)間監(jiān)視：本地呼叫60秒，長(zhǎng)途呼叫90秒，國(guó)際呼叫120秒。 無應(yīng)答轉(zhuǎn)移時(shí)間監(jiān)視為20秒 聽忙音時(shí)間監(jiān)視：40秒 聽嗥鳴音時(shí)間監(jiān)視： 60秒,.,計(jì)費(fèi)要求,計(jì)費(fèi)起始時(shí)間：計(jì)費(fèi)起始時(shí)間為被叫用戶應(yīng)答時(shí)間 計(jì)費(fèi)結(jié)束時(shí)

53、間：為電路拆線時(shí)間 呼叫前轉(zhuǎn)的計(jì)費(fèi)：A用戶對(duì)B用戶的呼叫轉(zhuǎn)移至C用戶 時(shí)，A用戶按照A至B的計(jì)費(fèi)，對(duì)B用戶按照B至C的計(jì)費(fèi) 話單分類： 詳細(xì)話單：描述了一次通話的詳細(xì)信息，包含呼叫的主 被叫號(hào)碼，通話時(shí)長(zhǎng)（精確到秒或0.1秒），通話的起止 時(shí)間等詳細(xì)計(jì)費(fèi)信息的記錄 計(jì)次表話單：描述一次或多次通話的信息，信息內(nèi)容較 少，僅有主叫號(hào)碼，呼叫時(shí)長(zhǎng)等簡(jiǎn)單信息,.,編號(hào)要求,0為國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途全自動(dòng)電話冠號(hào) 00為國(guó)際全自動(dòng)電話冠號(hào) 1為本地特種業(yè)務(wù)號(hào)碼，新業(yè)務(wù)號(hào)碼，網(wǎng)號(hào)的首 位號(hào)碼，無線尋呼號(hào)碼，網(wǎng)間互通號(hào)碼，話務(wù)員座席群 號(hào)碼的首位號(hào)碼等 29為本地電話號(hào)碼的首位號(hào)碼 本地電話網(wǎng)的編號(hào)位長(zhǎng)一般情況下采用等

54、位編號(hào)，但應(yīng) 能適應(yīng)在同一本地網(wǎng)中號(hào)碼位長(zhǎng)差一位編號(hào)的要求 長(zhǎng)途區(qū)號(hào)34位三種位長(zhǎng)的長(zhǎng)途區(qū)號(hào)，長(zhǎng)途區(qū)號(hào)的規(guī)律 為： 首位為2的長(zhǎng)途區(qū)號(hào)號(hào)碼長(zhǎng)度為三位，02X 首位為3.4.5.7.8.9的長(zhǎng)途區(qū)號(hào)長(zhǎng)度為四位,.,首位為1的常用號(hào)碼,112 障礙申告（部分地區(qū)統(tǒng)一為1000客服業(yè)務(wù)） 114 電話查號(hào) 117 報(bào)時(shí) 119 火警 110 匪警 120 急救中心 121 天氣預(yù)報(bào) 道路交通事故報(bào)警 134139、147、150152、158、159、182、187、188 中國(guó)移動(dòng)通信接入碼 130,132,155-156,185-186 聯(lián)通移動(dòng)通信 133、153、189. . .中國(guó)電信DM

55、A網(wǎng)接入碼 168 自動(dòng)信息服務(wù)臺(tái)（168+5位）,.,交換機(jī)的控制方式,集中控制方式 分散控制方式 ： 分級(jí)控制方式 分布控制方式,.,集中控制方式：是指整個(gè)交換機(jī)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)集中在一級(jí) 處理機(jī)處理所有資源的使用，全部功能的實(shí)現(xiàn)均由集中控制 系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。在一級(jí)處理機(jī)中任何一臺(tái)處理機(jī)均可共享所有資 源，功能上由各處理機(jī)分擔(dān)。執(zhí)行這種形式的優(yōu)點(diǎn)是處理機(jī) 對(duì)整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)較清楚，但其缺點(diǎn)是系統(tǒng)較脆弱，一旦一臺(tái) 處理機(jī)出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致全機(jī)癱瘓。因此這種控制方式僅限 于小交換機(jī)系統(tǒng)。,集中控制方式,.,二級(jí)分散控制方式 這是指由主處理機(jī)和外圍處理機(jī)二級(jí)控制構(gòu) 成的控制系統(tǒng)，外圍處理機(jī)執(zhí)行各種不同的 外圍

56、功能，如：用戶級(jí)、中繼級(jí)、選路級(jí)等。 主處理機(jī)只執(zhí)行系統(tǒng)的調(diào)度管理等功能。 三級(jí)分散控制方式 是指功能上分擔(dān)和話務(wù)分擔(dān)，二級(jí)控制加 上中央處理機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成三級(jí)控制形式,分級(jí)控制方式,.,分級(jí)控制方式,.,分布式控制方式 分布式控制就是所有的呼叫控制功能和 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的控制功能都由和小用戶 線群、中繼線群相連的處理機(jī)提供。由 用戶群及中繼群組成終端模塊，每個(gè)模 塊都帶有控制單元。,分布式控制方式,.,分布式控制方式,.,控制系統(tǒng)的配置方式,為了提高交換機(jī)系統(tǒng)的可靠性，交換機(jī)系統(tǒng)的處理機(jī)部分 常常采用雙機(jī)工作系統(tǒng)，雙機(jī)結(jié)構(gòu)形式又可分為以下幾種：,同步工作方式 話務(wù)分擔(dān)工作方式 主/備用工作方式,.

57、,同步工作方式,.,話務(wù)分擔(dān)工作方式,.,主/備復(fù)用工作方式,.,程控交換機(jī)的軟件系統(tǒng),程控交換的特點(diǎn)是業(yè)務(wù)量大，實(shí)時(shí)性和可靠性 要求高。因此對(duì)運(yùn)行軟件要求有較高的實(shí)時(shí)效率，能 處理大量呼叫而且必須保證通信業(yè)務(wù)的不間斷性。 程控交換機(jī)的軟件由運(yùn)行軟件和支援軟件組成。,.,運(yùn)行軟件,運(yùn)行軟件是程控交換機(jī)在運(yùn)行中直接使用的軟件， 包括運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)。 運(yùn)行程序分為系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序。 系統(tǒng)程序是交換機(jī)硬件同應(yīng)用程序的接口。 應(yīng)用程序時(shí)直接控制電話交換和維護(hù)管理的程序。,.,1、程控交換軟件的特點(diǎn)和組成,程控交換軟件的特點(diǎn),交換軟件的基本任務(wù)就是控制交換機(jī)的運(yùn)行，也就是完成呼叫處理。 程控交換機(jī)的特點(diǎn)是業(yè)務(wù)量大，實(shí)時(shí)性和可靠性要求高，因此對(duì)運(yùn)行軟件也要求有較高的實(shí)時(shí)效率，能處理大量的呼叫，而且必須保證通信業(yè)務(wù)的不間斷性。 交換軟件的3大特點(diǎn)：實(shí)時(shí)性、多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行、高可靠性（業(yè)務(wù)的不間斷性）。,.,程控交換機(jī)的軟件組成,軟件系統(tǒng),系統(tǒng)軟件,數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),應(yīng)用軟件,呼叫處理,OAM,程控交換機(jī)的軟件系統(tǒng)= 系統(tǒng)軟件+應(yīng)用軟件,.,程控交換機(jī)的操作系統(tǒng),程控交換機(jī)的操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)硬件與應(yīng)用軟件的接口