电话交换通信网.ppt

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1、第3章 电话交换通信网,3.1 程控交换系统简介（2课时）3.2 程控交换软件与信令系统（2课时）3.3 程控交换通话流程（1课时）3.4 电话通信网系统简介（3课时）3.5 电话网服务质量的衡量（4课时）3.6 NGN交换系统简介（2课时）,3.1 程控交换系统简介 3.1.1交换的概念(新补充内容)通信交换，是利用先进的硬件与软件设备系统，实时监控用户的各种通信状态，并随时提供相应的通信服务的周期性的通信过程；是建立在通信传输系统之上的，直接面向用户的，体现通信服务特征的核心通信系统。交换的通信业务有“电话话音”业务和“宽带数据信息包（IP）”业务；它是由“路由交换系统”、“信令协议（接口

2、）系统”和“通信控制系统”等几个子系统组成，分层系统示意图如下：,通信控制系统,信令协议（接口）系统,输入信息接口,输出信息接口,路由/用户等资源信息库,路由交换系统,人工监控系统,图3.1 交换路由系统组成示意图,3.1.2 电话网的构成要素(教材P96-100)电话网是由：(1)用户终端（电话机）、(2)电话交换机和(3)传输系统（用户线、中继线）组成的。如下图所示：,图5.1 电话网的构成,1用户终端设备 电话网中的用户终端设备即电话机，是用户直接使用的工具，主要完成：（1）将用户的声音信号转换成电信号或将电信号还原成声音信号。（2）同时，电话机还具有发送和接收电话呼叫的能力，用户通过电

3、话机拨号来发起呼叫，通过振铃知道有电话呼入。（3）用户终端可以是送出模拟信号的脉冲式或双音频电话机，也可以是数字电话机，还可能是各种传真机。,2交换设备 电话网中的交换设备称为电话交换机，主要负责：（1）用户信息的交换。它要按用户的呼叫要求给两个用户之间建立交换信息的通道，即具有连接功能。（2）此外，交换机还具有控制和监视的功能。比如，它要及时发现用户摘机、挂机，还要完成接收用户号码、计费等功能。,3传输系统 传输系统负责在各交换点之间传递信息。在电话网中，传输系统分为“用户线”和“中继线”2种。（1）用户线负责在电话机和交换机之间传递信息。传输介质可以是有线的也可以是无线的，主要是电话双绞线

4、电缆；传送的信息目前主要是模拟的，传送的形式可以是电信号也可以是光信号，但目前主要是电信号。,（2）中继线则负责在交换机之间进行信息的传递。传输介质主要是有线的，以单模光纤为主；传送的信息是数字的，主要是SDH的622M等高速率数据信号流；传送的形式主要是光信号。,电话网的特点 1话音业务的特点 电话网的主要业务是话音业务，下面我们先来分析话音业务具有的特点，具体如下：(1)速率恒定且单一。用户的话音经过抽样、量化、编码后，都形成了64 kb/s的速率，网中只有这单一的速率。(2)话音对丢失不敏感。也就是说，话音通信中，可以允许一定的丢失存在，因为话音信息的相关性较强，可以通过通信的双方用户来

5、恢复。(3)话音对实时性要求较高。话音通信中，双方用户希望像面对面一样进行交流，而不能忍受较大的时延。(4)话音具有连续性。通话双方一般是在较短时间内连续地表达自己的通信信息。,2电话网的特点 从设计思路上看，电话网一开始的设计目标很简单，就是要支持话音通信，因此话音业务的特点也就决定了电话网的技术特征。归纳起来，电话网的特点有以下几点：(1)同步时分复用。在电话网中，广泛采用同步时分复用方式。它是将多个用户信息在一条物理传输媒介上以时分的方式进行复用，来提高线路利用率。在复用时，每个用户在一帧中只能占用一个时隙，且是固定的时隙，因此每个用户所占的带宽是固定的。这一点与话音通信的恒定速率是相适

6、应的。,(2)同步时分交换。在交换时，直接将一个用户所在时隙的信息同步地交换到对端用户所在时隙中，以完成两用户之间话音信息的交换。(3)面向连接。在用户开始呼叫时，要为两用户之间建立起一条端到端的连接，并进行资源的预留(预留时隙)。这样，在进行用户信息传输时，不需要再进行路由选择和排队过程，因此时延非常小。,图5.3电路交换的基本过程,电路交换的基本过程包括“呼叫建立”、“信息传输(通话)”和“连接释放”三个阶段，如下图5.2所示。,(4)对用户数据透明传输。透明是指对用户数据不做任何处理，因为话音数据对丢失不敏感，因此网络中不必对用户数据进行复杂的控制(如差错控制、流量控制等)，可以进行透明

7、传输。从以上几点可以看出，面向连接的电路交换方式是最适合于话音通信的。传统的电话网只提供话音业务，均采用电路交换技术。因此，电话网又叫做电路交换网，它是电路交换网的典型例子。,3.1.4电 话 交 换 机 系 统交换机的硬件基本结构 数字程控交换机的硬件结构可划分为话路子系统和控制子系统两部分，如图5.3所示。1话路子系统包括以下四种主要部件：A.用户模块（本地用户和远端用户模块）；B.中继电路（数字中继和模拟中继模块）;C.信令设备;D.交换网络等四种主要部件。,图5.3 数字程控交换机硬件功能结构,1)用户模块 用户模块通过用户线直接连接用户的终端设备，主要功能是向用户终端提供接口电路，完

8、成用户话音的模/数、数/模转换和话务集中，以及对用户侧的话路进行必要的控制。用户模块包括两部分：用户电路和用户级（用户集线器）。,用户电路(LC：Line Circuit)是数字程控交换机连接模拟用户线的接口电路。目前电话网中绝大多数用户都是模拟用户，采用模拟用户电路。数字交换系统模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT，如图5.4所示。BORSCHT的含义为B：馈电；O：过压保护；R：振铃；S：监视；C：编译码；H：混合电路(24线转换)；T：测试。,图5.4 实现BORSCHT功能的用户电路,BORSCHT的含义为：B：馈电；O：过压保护；R：振铃；S：监视；C：编译码；H：混合电路(24

9、线转换)；T：测试。,(2)用户级（用户集线器）。完成话务集中的功能，一群用户经用户级后以较少的链路接至交换网络，来提高链路的利用率。由于在任一时刻，不是所有的用户都工作，通常只有少数用户在通话，用户级的作用是将正在通话的用户接到通信链路上面去，而空闲的用户是不提供通信路由的。,2)远端用户模块 远端用户模块是现代程控数字交换机所普遍采用的一种外围模块，通常设置在远离交换局(母局)的用户密集的区域。它的种类分为2种：具有交换功能（RSM）和普通远端用户模块（RSU）单元。RSM具有交换本单元范围内用户通信的功能；RSU的功能与用户模块相同，仅具有接入电话用户，并传送至上级交换接点的功能；远端用

10、户模块，通常设置在无人职守节点机房中，与母局间采用数字链路和数字中继接口设备传输，因此能大大降低用户线的投资，同时也提高了信号的传输质量。,3)中继模块 是程控数字交换机与局间中继线的接口设备，完成与其他交换设备的连接，从而组成整个电话通信网。按照连接的中继线的类型，可分成模拟中继模块和数字中继模块。(1)数字中继模块是数字交换系统与数字中继线之间的接口电路，可适配一次群或高次群的数字中继线。数字中继模块具有码型变换、时钟提取、帧同步与复帧同步、帧定位、信令插入和提取、告警检测等功能。,(2)模拟中继模块 是数字交换系统为适应局间模拟环境而设置的终端接口，用来连接模拟中继线。模拟中继模块具有监

11、视和信令配合、编译码等功能。目前，随着全网的数字化进程的推进，数字中继设备已经普及应用，而模拟中继设备正在逐步被淘汰。,4)信令设备 提供程控交换机在完成话路接续过程中所必需的各种数字化的信号音、接收双音多频话机发出的DTMF信号、接收和发送的各种信令信息等。根据功能可以分为DTMF收号器、随路记发器信令的发送器和接收器、信号音发生器、No.7信令系统的信令终端等设备。5)交换网络 即TST时隙交换网络。是话路系统的核心，各种模块均连接在交换网络上。交换网络可在处理机控制下，在任意两个需要通话的终端之间建立一条通路，即完成连接功能。,作业,1.简介电话交换机的概念.2.简介电话机和交换机的功能

12、，并简述电话传输系统的种类及对应的工作方式。3.简介电话信号的特点。4.绘图说明电话交换机的用户模块的系统组成、用户电路的7项功能、用户集线器的功能；并介绍远端用户模块的组成和原理。,2控制子系统 控制子系统包括处理机系统、存储器、外围设备和远端接口等部件，通过执行软件系统，来完成规定的呼叫处理、维护和管理等功能。(1)处理机是控制子系统的核心，是程控交换机的“大脑”。它要对交换机的各种信息进行处理，并对数字交换网络和公用资源设备进行控制，完成呼叫控制以及系统的监视、故障处理、话务统计、计费处理等。处理机还要完成对各种接口模块的控制，如用户电路的控制、中继模块的控制和信令设备的控制等。,(2)

13、存储器是保存程序和数据的设备，可细分为程序存储器、数据存储器等区域。一般指的是内部存储器，根据访问方式又可以分成只读存储器(ROM)和随机访问存储器(RAM)等，存储器容量的大小也会对系统的处理能力产生影响。(3)外围设备包括计算机系统中所有的外围部件：输入设备包括键盘、鼠标等；输出设备包括显示设备、打印机等；此外也包括各种外围存储设备，如磁盘、磁带和光盘等。(4)远端接口包括到集中维护操作中心(CMOC：Centralized Maintenance Operation Center)、网管中心、计费中心等的数据传送接口。,5.2.3 交换机的交换原理 1.交换原理 如前所述，交换机的作用包

14、括接入、交换、信令和控制等功能。其中，交换功能是交换系统最重要的功能之一，也是最基本的功能。交换功能是由交换网络在控制系统的控制下完成的。数字交换系统的交换过程，如图5.6所示。在数字交换机中，每个用户都占用一个PCM系统的一个固定的时隙，用户的话音信息就装载在这个时隙之中。例如在图5.6中的甲、乙两个用户，甲用户的发话信息或受话信息都是固定使用PCM1的时隙10(TS10)，而乙用户的发话信息或受话信息都是固定使用PCM2的TS20。,图5.6 交换网络工作原理,2.交换的过程:交换的过程:由“话音信息暂存”、“内部时隙交换”和“话音信息输出”3个步骤组成.当两用户要建立呼叫时，就要根据两用

15、户所使用的PCM线号和时隙号，在交换网络的内部建立通路,使用户信息从网络入端沿着已建立的通道流向网络出端完成交换。交换网络的内部通路被称为连接，对连接的控制是通过一张叫做“转发表”的表格实现的。,如图5.6所示，这是1个由“转发表”控制的TST时隙交换网络；当这两个用户互相通话时，由“话音信息暂存”、“内部时隙交换”和“话音信息输出”3个步骤组成：（1）甲至乙信息发送：A.甲用户的话音信息a在TS10时隙的时候由PCM1送至数字交换网络(话音信息暂存)；B.数字交换网要按照输入PCM线号和时隙号查转发表，得到输出端的PCM线号和时隙号：PCM2的TS20，数字交换网络就将信息a交换到PCM2的

16、TS20时隙上(内部时隙交换);C.这样在TS20时隙到来时，就可以将a取出送至乙用户(话音信息输出)。这样就完成了两用户之间的信息的交换。,（2）同样的，乙至甲信息发送：A.乙用户的话音信息b也必须在TS20时隙时由PCM2送至数字交换网络(信息暂存)；B.数字交换网络将其交换到PCM1的TS10时隙上（内部时隙交换）；C.而在TS1时隙到来时取出b送至甲用户(话音信息输出)。这样就完成了两用户之间的信息的交换。,3.2 程控交换软件与信令系统3.2.1 交换机的运行软件(教材P101-103)1运行软件的组成 运行软件又称联机软件，是指存放在交换机处理机系统中，对交换机的各种业务进行处理的

17、程序和数据的集合。根据功能不同，运行软件系统又可分为操作系统、数据库系统和应用软件系统三部分，如图5.5所示。,图5.5 运行软件的组成,1)操作系统 操作系统是处理机硬件与应用程序之间的接口，用来对系统中的所有软硬件资源进行管理。程控交换机应配置实时操作系统，以便有效地管理资源和支持应用软件的执行。操作系统主要具有任务调度、通信控制、存储器管理、时间管理、系统安全和恢复等功能。2)数据库系统 数据库系统对软件系统中的大量数据进行集中管理，实现各部分软件对数据的共享访问，并提供数据保护等功能。,3)应用软件系统 应用软件系统通常包括呼叫处理程序、维护和管理程序。呼叫处理程序主要用来完成呼叫处理

18、功能，包括呼叫的建立、监视、释放和各种新业务的处理。在这个过程中，要监视主叫用户摘机，接收用户拨号数字，进行号码分析，接通通话双方，监视双方状态，直到双方用户全部挂机为止。维护和管理程序的主要作用是对交换机的运行状况进行维护和管理，包括及时发现和排除交换机软硬件系统的故障，进行计费管理，管理交换机运行时所需的数据，统计话务数据等功能。,4)数据 在程控交换机中，所有有关交换机的信息都是通过数据来描述的，如交换机的硬件配置、使用环境、编号方案、用户当前状态、资源(如中继、路由等)的当前状态、接续路由地址等。根据信息存在的时间特性，数据可分为半固定数据和暂时性数据两类。半固定数据用来描述静态信息，

19、它有两种类型：一种是与每个用户有关的数据，称为用户数据；另一种是与整个交换局有关的数据，称为局数据，这些数据在安装时一经确定，一般较少变动,因此也叫做半固定数据。半固定数据可由操作人员输入一定格式的命令加以修改。暂时性数据用来描述交换机的动态信息，这类数据随着每次呼叫的建立过程不断产生变化，呼叫接续完成后也就没有保存的必要了，如忙闲信息表、事件登记表等。,2呼叫处理程序 呼叫处理程序用于控制呼叫的建立和释放。呼叫处理程序包括用户扫描、信令扫描、数字分析、路由选择、通路选择、输出驱动等功能块。1)用户扫描 用户扫描用来检测用户回路的状态变化：从断开到闭合或从闭合到断开。从状态的变化和用户原有的呼

20、叫状态可判断事件的性质。例如，回路接通可能是主叫呼出，也可能是被叫应答。用户扫描程序应按一定的扫描周期执行。,2)信令扫描 信令扫描泛指对用户线进行的收号扫描和对中继线或信令设备进行的扫描。前者包括脉冲收号或DTMF收号的扫描；后者主要是指在随路信令方式时，对各种类型的中继线和多频接收器所做的线路信令和记发器信令的扫描。3)数字分析 数字分析的主要任务是根据所收到的地址信令或其前几位判定接续的性质，例如判别本局呼叫、出局呼叫、汇接呼叫、长途呼叫、特种业务呼叫等。对于非本局呼叫，从数字分析和翻译功能通常可以获得用于选路的有关数据。,4)路由选择 路由选择的任务是确定对应于呼叫去向的中继线群，从中

21、选择一条空闲的出中继线，如果线群全忙，还可以依次确定各个迂回路由并选择空闲中继线。5)通路选择 通路选择在数字分析和路由选择后执行，其任务是在交换网络指定的入端与出端之间选择一条空闲的通路。软件进行通路选择的依据是存储器中链路忙闲状态的映象表。6)输出驱动 输出驱动程序是软件与话路子系统中各种硬件的接口，用来驱动硬件电路的动作，例如驱动数字交换网络的通路连接或释放，驱动用户电路中振铃继电器的动作等。,3.2.2 程控交换机的信令系统（教材 3.2信令概述，P54-57）一、信令的概念与作用 信令系统是通信网的重要组成部分。信令是终端和交换机之间以及交换机和交换机之间传递的一种“信息”，这种信息

22、可以指导终端、交换系统、传输系统协同运行，在指定的终端间建立和拆除临时的通信通道，并维护网路本身正常运行。所以，信令是交换机沟通用户等的“接口信息”，是体现“为用户实时服务”的直接执行指令。以最简单的局间电话通信为例，我们可以看一下一次电话接续通信的基本信令流程，见图3.1。,图3.1 电话接续基本信令流程,二、信令分类 1按信令的工作区域分类(1)用户线信令：指在终端和交换机之间的用户线上传输的信令。其中在模拟用户线上传输的叫模拟用户线信令，主要包括用户终端向交换机发送的监视信令和地址信令，例如主、被叫用户的摘机和挂机信令，主叫用户拨打的电话号码等；交换机向用户发送的信令主要有拨号音、忙音以

23、及各种提示录音等。(2)局间信令：指在交换机和交换机之间、交换机与业务控制节点之间等传递的信令。它们主要用来控制连接的建立、监视、释放，网络的监控、测试等功能。局间信令功能要比用户线信令复杂得多。,2按所完成的功能分类 按所完成的功能不同，信令可分为以下几类：(1)监视信令：监视用户线和中继线的状态变化。(2)地址信令：主叫话机发出的数字信号以及交 换机间传 送的路由选择信息。(3)维护管理信令：线路拥塞、计费以及故障告警等信息。,3按信令的传送方向分类 在通信网中,按照信令的传送方向,信令分为前向信令和后向信令。(1)前向信令：主叫用户方向发往被叫用户方向的信令。(2)后向信令：被叫用户方向

24、发往主叫用户方向的信令。,4按信令信道与用户信息传送信道的关系分类 按信令信道与用户信息传送信道的关系分，信令可分为随路信令(CAS：Channel Associated Signaling)和公共信道信令(CCS：Common Channel Signaling)两种，如下图所示：,图3.2 两种信令系统的组成结构(a)随路信令系统示意图；(b)公共信道信令系统示意图,随路信令:图3.2(a)是CAS系统的示意图，其主要特点是信令与用户信息在同一条信道上传送，或信令信道与对应的用户信息传送信道一一对应。我们看到两端交换节点的信令设备之间没有直接相连的信令信道，信令是通过对应的用户信息信道来传

25、送的。以传统电话网为例，当有一个呼叫到来时，交换机先为该呼叫选择一条到下一交换机的空闲话路，然后在这条空闲的话路上传递信令，当端到端的连接建立成功后，再在该话路上传递用户的话音信号。,公共信道信令:图3.2(b)是CCS系统的示意图，其主要特点是信令在一条与用户信息信道分开的信道上传送，并且该信令信道并非某一个用户信息信道的专用信令信道，而是为一群用户信息信道所共享。我们看到两端交换节点的信令设备之间有直接相连的信令信道，信令的传送是与话路分开的、无关的。仍以电话呼叫为例，当一个呼叫到来时，交换节点先在专门的信令信道上传送信令，端到端的连接建立成功后，再在选好的话路上传递话音信号。,三、信令的

26、方式 在通信网上，不同厂商的设备要相互配合工作，就要求设备之间传递的信令遵守一定的规则和约定，这就是信令方式，它包含信令的编码方式、信令在多段链路上的传送方式及控制方式。信令方式的选择对通信质量、业务的实现影响很大。1编码方式 信令有未编码方式和已编码方式两种。未编码方式的信令可按脉冲幅度的不同、脉冲持续时间的不同、脉冲数量的不同来进行区分。它在过去的模拟电话网上的随路信令系统中使用，由于编码容量小、传输速度慢等缺点，目前已不再使用。,已编码方式有以下几种形式：(1)模拟编码方式：有起止式单频编码、双频二进制编码和多频编码方式，其中使用最多的是多频编码方式。以我国1号记发器信令为例，它的前向信

27、令就设置了六种频率，每次取出两个同时发出，表示一种信令，共有15种编码。多频编码方式的特点是编码较多，有自检能力，可靠性较好等，曾被广泛地使用于随路信令系统中。(2)二进制编码方式：典型的代表是数字型线路信令，它使用4 bit二进制编码来表示线路的状态信息。(3)信令单元方式：其实就是不定长分组形式，用经二进制编码的若干字节构成的信令单元来表示各种信令。该方式编码容量大、传输速度快、可靠性高、可扩充性强，是目前的各类公共信道信令系统广泛采用的方式，其典型代表是No.7信令系统。,2传送方式 信令在多段链路上的传送方式有三种。下面以电话通信为例说明每种的工作过程。(1)端到端方式：见图3.3，发

28、端局的收号器收到用户发来的全部号码后，由发端局发号器发送第一转接局所需的长途区号(图中用ABC表示)，并完成到第一转接局的接续；第一转接局根据收到的长途区号，完成到第二转接局的接续,再由发端发号器向第二转接局发送ABC,第二转接局根据ABC找到收端局，完成到收端局的接续；此时发端局向收端局发送用户号码(图中用XXXX表示)，建立发端到收端的接续。端到端的特点是，发码速度快、拨号后等待时间短，但要求全程采用同样的信令系统，并且发端信令设备连接建立期间占用周期长。,图3.3 端到端方式,(2)逐段转发方式：见图3.4，信令逐段进行接收和转发，全部被叫号码由每一个转接局全部接收，并依次逐段转发出去。

29、逐段转发的特点是，对链路质量要求不高，在每一段链路上的信令形式可以不一样，但其信令的传输速度慢，连接建立的时间比端到端方式慢。,图3.4 逐段转发方式,(3)混合方式：实际应用中，常将两种方式结合起来混合使用。如在中国1号信令中，可根据链路的质量，在劣质链路上采用逐段转发方式，在优质链路上采用端到端方式。目前的No.7信令系统中，主要采用逐段转发方式，但也支持端到端的信令方式。,3控制方式 控制方式指控制信令发送过程的方式，主要有以下三种：(1)非互控方式：发端连续向收端发送信令，而不必等待收端的证实信号。该方法控制机制简单，发码速度快，适用于误码率很低的数字信道。(2)半互控方式：发端向收端

30、发送一个或一组信令后，必须等待收到收端回送的证实信号后，才能接着发送下一个信号。半互控方式中前向信令的发送受控于后向证实信令。,(3)全互控方式：该方式发端连续发送一个前向信令，且不能自动中断，直到收到收端发来的后向证实信令，才停止该前向信令的发送，收端后向证实信令的发送也是连续且不能自动中断的，直到发端停发前向信令，才能停发该证实信令。这种不间断的连续互控方式抗干扰能力强，可靠性好，但设备复杂，发码速度慢，主要用于过去传输质量差的模拟电路上。目前在公共信道方式中已不再使用。目前在No.7信令系统中，主要采用了非互控方式，但是为保证可靠性，并没有完全取消后向证实信令。,3.3 程控交换通话流程

31、（教材P119-121）程控交换机是由电子计算机系统组成的，所以，其工作原理可以用计算机的通用工作过程来理解,可分为：（1）信息采集（输入）；（2）信息分析处理（内部分析）；（3）输出驱动指令,用户打电话的4个过程：,前面我们介绍了程控交换机的组成与软件及信令等内容，那么，在用户的一次通话过程中，这些内容如何体现呢？下面我们以一对用户的具体通话过程来说明基本电话业务的实现过程。用户打电话，分为4个过程：（1）用户起呼交换机送出“拨号音”；（2）用户拨号交换机送出被叫信息音；（3）用户通话；（4）结束通话，双方挂机。,假设主叫用户(1号用户)在西安，被叫用户(2号用户)在北京，被叫用户号码为01

32、0-23456789。以全自动直拨为例来说明，其处理过程如下：（1）主叫用户摘机，发出呼叫请求交换机送出“拨号音”A 信息采集 首先1号用户摘机，该摘机动作对应的是用户回路的状态由断开到接通的变化，这种变化被1号用户所在的本地网端局(A局)交换机通过周期性的“用户扫描监控程序”识别；B 信息分析处理 呼叫处理进程被激活后，根据主叫用户对应的用户线的物理连接位置(设备码)，检索和分析主叫用户数据，以区分用户的用户线类别、话机类别等信息，这些信息对于一个呼叫的处理是必不可少的。C 输出驱动指令：交换机送出拨号音，准备收号 在对主叫用户的上述分析结束后，如果判定这是一个可以继续的呼叫，交换机A就寻找

33、一个空闲的收号器并把它连接到主叫用户回路上去，同时连接的还有作为提示的拨号音。,（2）用户拨号交换机送出被叫信息音 A 信息采集（输入）主叫用户拨出被叫用户号码01023456789，由连接在用户环路上的收号器进行接收、存储，并将号首报告给呼叫处理程序中的数字分析程序进行分析，呼叫处理程序在收到首位号码后应断开拨号音。B 信息分析处理：号码分析和路由选择 交换机A根据用户所拨的被叫号码进行分析，分析结果为长途呼叫，则交换机A查找它的路由表，选择一条空闲的至西安长途局B的出局路由。,C 输出驱动指令：接通至被叫用户，向主/被叫用户送振铃信号 在西安本地A局，预占主叫用户和选定的出局中继间的通路，

34、同时通过局间信令占用A局和“西安长途B局”之间的一条局间中继，并向B局传送被叫用户的地址信息：01023456789；在西安长途B局，B局分析长途区号，分析结果为北京长途，则B局以类似的方式(通过局间中继和信令)将被叫用户的地址信息23456789传送到北京长途局C局，并进行通路的预占；在北京长途局C局，C局对本地号码23456789进行分析，确定被叫所在的本地端局D局，并将该呼叫接续到“北京本地D局”，也要进行通路的预占。在北京本地D局，D局根据收到的被叫号码23456789分析2号用户的忙闲情况，若用户空闲，而且允许被呼入，则应预占入局中继和2号用户间的一条话路，并向2号用户环路发送铃流，

35、以使2号用户话机振铃，通知2号用户有呼叫到来，同时通过局间中继向主叫用户送回铃音，以通知主叫用户当前呼叫所处的状态。,（3）被叫用户应答，双方通话 A 信息采集 当2号用户听到振铃音后，摘机应答。这个动作引起2号用户环路的状态变化会被D局交换机检测到；B 信息分析处理 此时分析程序判断出双方用户已接通，便通知呼叫处理程序，断开向2号用户发送的铃流及向主叫用户回送的回铃音，接通预占的主、被叫之间的通路。此时A局会根据计费类别的需要启动计费程序。C 输出驱动指令 此时交换机输出以上驱动程序指令 此时1号用户-A局-B局-C局-D局-2号用户之间的通话话路建立，两用户进行通话，同时对1号用户进行计费

36、。,（4）结束通话，双方挂机 通话结束后，可能是1号用户先挂机，也可能是2号用户先挂机。假设1号用户挂机，则首先由A局检测到，A局将该信息通过B、C局报告给D局，D局向2号用户送忙音，同时停止向1号用户计费，开始进行拆除话路。2号用户挂机后，通话彻底结束，拆除1号用户A局B局C局D局2号用户之间的通话话路。以上给出的是一个简化的长途呼叫的例子，实际的呼叫处理过程会复杂得多，还需要对呼叫过程中可能出现的其他各种事件进行处理，如主叫用户逾权呼叫、久不拨号、空号、中途挂机、被叫忙、久叫不应、话终久不挂机等。,在这个过程中，有几点需要说明的地方请注意：1号用户A局，2号用户D局之间是用户线路；A局B局

37、，C局D局之间是长市中继线；B局C局是长途电路。在B局选择到C局的长途电路时，遵守长途路由的选择原则。西安到北京有直达路由时，应首选直达路由，若直达路由全忙，可经其他DC1局进行转接。在A局B局，C局D局之间时，也许要经过本地网汇接局进行转接。,本次课程作业：,1。介绍信令的概念、作用；主要功能有哪些？有哪几种信道传送方式？2。如何理解程控交换机在通话过程中的作用？试简述一次完整通话的过程。,3.4 电话通信网系统简介 3.4.1 电话网的结构（教材P103-111）3.4.2 路 由 选 择（教材P111-115）3.4.3 电话网的编号计划（教材P117-119）,3.4.1 电话网的结构

38、 网络的结构是指对网中各交换中心的一种安排。从等级上考虑，电话网的基本结构形式分为等级网和无级网两种。等级网中，每个交换中心被赋以一定的等级，不同等级的交换中心采用不同的连接方式，低等级的交换中心一般要连接到高等级的交换中心。在无级网中，每个交换中心都处于相同的等级，完全平等，各交换中心采用网状网或不完全网状网相连。,图5.7 五级电话网结构,1我国电话网结构简述 我国电话网目前采用等级制，并将逐步向无级网发展。早在1973年电话网建设初期，鉴于当时长途话务流量的流向与行政管理的从属关系互相一致，大部分的话务流量是在同区的上下级之间，即话务流量呈现出纵向的特点，原邮电部规定我国电话网的网络等级

39、分为五级，包括长途网和本地网两部分。长途网由大区中心C1、省中心C2、地区中心C3、县中心C4等四级长途交换中心组成，本地网由第五级交换中心即端局C5和汇接局Tm组成。等级结构如图5.7所示。,这种结构在电话网中由人工到自动、模拟到数字的过渡中起了很好的作用，但在通信事业快速发展的今天，其存在的问题也日趋明显。就全网的服务质量而言，其问题主要表现为如下几个方面：(1)转接段数多。如两个跨地区的县用户之间的呼叫，须经C2、C3、C4等多级长途交换中心转接，接续时延长，传输损耗大，接通率低。(2)可靠性差。一旦某节点或某段电路出现故障，将会造成局部阻塞。,随着社会和经济的发展，电话普及率的提高，以

40、及非纵向话务流量日趋增多，要求电话网的网络结构要不断地发生变化才能满足要求；电信基础网络的迅速发展使得电话网的网络结构发生变化成为可能，并符合经济合理性；同时，电话网自身的建设也在不断地改变着网络结构的形式和形态。目前，我国的电话网已由五级网向三级网过渡，其演变推动力有以下两个：(1)随着C1、C2间话务量的增加，C1、C2间直达电路增多，从而使C1局的转接作用减弱，当所有省会城市之间均有直达电路相连时，C1的转接作用完全消失，因此，C1、C2局可以合并为一级。,(2)全国范围的地区扩大本地网已经形成，即以C3为中心形成扩大本地网，因此C4的长途作用也已消失。三级网网络结构如图5.8所示。三级

41、网也包括长途网和本地网两部分，其中长途网由一级长途交换中心DC1、二级长途交换中心DC2组成，本地网与五级网类似，由端局DL和汇接局Tm组成。,图5.8 三级网等级结构图,2 国内长途电话网 长途电话网由各城市的长途交换中心、长市中继线和局间长途电路组成，用来疏通各个不同本地网之间的长途话务。长途电话网中的节点是各长途交换局，各长途交换局之间的电路即为长途电路。(1)长途网等级结构 二级长途网的结构如图5.9所示。二级长途网由DC1、DC2两级长途交换中心组成，为复合型网络。,图5.9 二级长途电话网网络结构 DC1为省级交换中心，设在各省会城市，由原C1、C2交换中心演变而来，主要职能是疏通

42、所在省的省际长途来话、去话业务，以及所在本地网的长途终端业务。DC2为地区中心，设在各地区城市，由原C3、C4交换中心演变而来，主要职能是汇接所在本地网的长途终端业务。,二级长途网中，形成了两个平面。DC1之间以网状网相互连接，形成高平面，或叫做省际平面。DC1与本省内各地市的DC2局以星状相连，本省内各地市的DC2局之间以网状或不完全网状相连，形成低平面，又叫做省内平面。同时，根据话务流量流向，二级交换中心DC2也可与非从属的一级交换中心DC1之间建立直达电路群。要说明的是，较高等级交换中心可具有较低等级交换中心的功能，即DC1可同时具有DC1、DC2的交换功能。,（2）长途交换中心的设置原

43、则 长途交换中心用来疏通长途话务，一般每个本地网都有一个长途交换中心。在设置长途交换中心时应遵循以下原则：省会(自治区、直辖市)本地网至少应设置一个省级长途交换中心，且采用可扩容的大容量长途交换系统。地(市)本地网可单独设置一个长途交换中心，也可与省(自治区)内地理位置相邻的本地网共同设置一个长途交换中心，该交换中心应使用大容量的长途交换系统。,直辖市本地网内设一个或多个长途交换中心时，一般均设为DC1(含DC2功能)。省(自治区)本地网内设一个或两个长途交换中心时，均设为DC1(含DC2功能)；设三个及三个以上长途交换中心时，一般设两个DC1和若干个DC2。地(市)本地网内设长途交换中心时，

44、所有长途交换中心均设为DC2。,3 本地电话网（1）本地网的交换等级划分 本地网可以仅设置端局DL，但一般是由汇接局Tm（LM）和端局DL（LS）构成的两级结构。汇接局为高一级，端局为低一级。端局是本地网中的第二级，通过用户线与用户相连，它的职能是疏通本局用户的去话和来话业务。根据服务范围的不同，可以有市话端局、县城端局、卫星城镇端局和农话端局等，分别连接市话用户、县城用户、卫星城镇用户和农村用户。汇接局是本地网的第一级，它与本汇接区内的端局相连，同时与其他汇接局相连，它的职能是疏通本汇接区内用户的去话和来话业务，还可疏通本汇接区内的长途话务。有的汇接局还兼有端局职能，称为混合汇接局(TmDL

45、)。汇接局可以有市话汇接局、市郊汇接局、郊区汇接局和农话汇接局等几种类型。,（2）本地网等级结构 依据本地网规模大小和端局的数量，本地网结构可分为两种：网状网结构和二级网结构。1)网状网结构 网状网结构中仅设置端局，各端局之间个个相连组成网状网。网络结构如图5.10所示。网状网结构主要适用于交换局数量较少，各局交换机容量大的本地电话网。现在的本地网中已很少用这种组网方式。,图5.10“网状网”本地电话网结构,2)二级网结构 本地电话网中设置端局DL和汇接局Tm两个等级的交换中心，组成二级网结构。二级网的基本结构如图5.11所示。二级网结构中，各汇接局之间个个相连组成网状网，汇接局与其所汇接的端

46、局之间以星状网相连。在业务量较大且经济合理的情况下，任一汇接局与非本汇接区的端局之间或者端局与端局之间也可设置直达电路群。,图5.11“二级结构”本地电话网,在经济合理的前提下，根据业务需要在端局以下还可设置远端模块、用户集线器或用户交换机，它们只和所从属的端局之间建立直达中继电路群。二级网中各端局与位于本地网内的长途局之间可设置直达中继电路群，但为了经济合理和安全、灵活地组网，一般在汇接局与长途局之间设置低呼损直达中继电路群，作为疏通各端局长途话务之用。二级网组网时，可以采取分区汇接或集中汇接。当网上各端局间话务量较小时，可按二级网基本结构组成来、去话分区汇接方式的本地网。当各端局容量增加、

47、局间话务流量增大时，在技术经济合理的条件下，为简化网络组织，可组成去话汇接方式、来话汇接方式或集中汇接方式的二级网。限于篇幅，这里不再详述，有兴趣的读者可查阅相关资料。,（3）电话网中用户的接入 电话网中用户的接入方式大致有传统双绞铜线接入、光纤接入、无线接入等几种，根据不同的适用场合用户可以采用不同的接入方法。1)传统铜线接入 目前我国绝大多数用户是通过双绞铜线接入交换机的，每个交换局的服务半径通常在5 km以内，城市密集区则为23 km。从用户终端到交换局的配线架之间的线路一般称为用户线路。用户线路网的结构如图5.12所示，包括主干电缆、配线电缆和用户引入线三部分，用户线路网一般采用树形结

48、构。,这种传统的用户环路已经沿用了一百多年，特别适合于用户密集的城市地区。由于市话用户线的平均长度较短，且用户较密集，双绞铜线用户线的综合造价较低，因此在城市中采用这种有线接入方式是比较适合的。为了提高用户线的利用率，降低用户线的投资，在本地网的用户线上可以采用一些延伸设备，包括远端模块、用户集线器、用户交换机等。这些设备一般装在离交换局较远的用户集中区，目的是为了集中用户线的话务量，提高线路设备的利用率和降低线路设备的成本，但仍属于传统双绞铜线接入方式。,2)无线用户环路 目前我国城市电话普及率比较高，而农村电话普及率则相对较低，农话市场存在着巨大的需求潜力。由于农村用户比较分散，用户线距离

49、长，地形复杂，维护不便，因此传统有线接入难以解决或费用较高。而无线用户环路由于安装快捷，扩容方便，维护费用低等特点，适用于平原、丘陵、山区的农村通信，因此，近年来无线用户环路在我国得到了广泛应用。,无线用户环路是一种提供基本电话业务的数字无线接入系统，是目前应用广泛的一种无线接入技术，从交换端局到用户终端可以部分或全部采用无线手段。其网络侧有标准的有线接入二线模拟接口或2 Mb/s数字接口，可直接与本地交换机相连；在用户侧与普通电话机相连，主要特点是以无线技术为传输媒介向用户提供固定终端业务服务。无线用户环路上的用户基本上是固定终端用户或移动性有限的终端用户。无线用户环路由三部分组成，即由控制

50、中心、基站和用户终端设备组成。无线用户环路一般与电话网相连并作为它的一部分。图5.13所示为无线用户环路的典型结构。,图5.13 无线用户环路的典型结构,控制中心负责对无线信道进行分配，并提供系统与交换机之间的信令接口与语音转换；基站提供与用户终端设备相连的无线收发信道；用户终端用以连接各种通信终端设备，如电话、传真机等。控制中心利用标准的2 Mb/s链路与基站连接，同时通过V5.2接口与本地交换机相连。控制中心具有灵活的局向设定功能，各基站可设置不同局向。同时，控制中心还用来保证各基站覆盖区域内用户号码与本地网中用户的编号保持一致。用户终端由天线和用户固定台构成，提供连接普通话机、传真机、调