1、 1 目 录 第一章 程控交换概述 . 1 第一节 电话交换的基本原理 . 1 1.1.1. 电话通信网的基本组成部件 . 1 1.1.2. 为什么要引入交换机 . 1 1.1.3. 数字交换原理 . 1 1.1.4. 交换机的几种类型 . 3 1.1.5. 几种主要的交换方式 . 3 第二节 交换机的基本结构 . 5 1.2.1. 交换机的基本组成 . 5 1.2.2. 用户模块 . 5 1.2.3. 中继器 . 6 1.2.4. 信令设备 . 6 1.2.5. 控制部分 . 7 第三节 控制系统的一般结构 . 7 1.3.1. 处理机的冗余方式 . 7 1.3.2. 处理机的控制结构 .
2、7 第四节 本局呼叫处理的基本过程 . 8 1.4.1. 用户呼出阶段 . 8 1.4.2. 数字接收及分析阶段 . 8 1.4.3. 通话建立阶段 . 9 1.4.4. 通话阶段 . 9 1.4.5. 呼叫释放阶段 . 9 第二章 电信网概述 .10 第一节 网的基本形式 . 10 2.1.1 网状网 . 10 2.1.2 星状网 . 10 2.1.3 混合网 . 11 2.1.4 电信网的划分 . 11 第二节 主要电信业务网介绍 . 12 2.2.1 传统电话网 公众交换电话网 PSTN . 12 2.2.2 综合业务数字网 ISDN . 13 2.2.3 同步网 . 14 第三节 电话
3、网的等级结构及网络组织 . 15 2.3.1. 电话网的等级结构 . 15 2 2.3.2. 长途交换中心的等级划分及职能 . 16 第四节 电话网的编号方式 . 17 2.4.1 拨号方式 . 17 2.4.2 第一位号码的分配使用 . 17 2.4.3 首位为 “1”的号码安排 . 18 2.4.4 长途编号 . 18 第五节 多运营商时电话网的组网方式 . 18 第三章 信令网 .21 第一节 电话网的信令系统 . 21 3.1.1 信令的基本概念 . 21 3.1.2 信令的分类 . 21 3.1.3 NO.7 信令系统概述 . 22 第二节 NO.7 信令网 . 24 3.2.1.
4、NO.7 信令网概念 . 24 3.2.2. NO.7 信令系统的工作方式 . 25 3.2.3. 信令网的组成和分类 . 26 3.2.4. 我国信令网的结构和网络组织 . 28 3.2.5. 信令网的信令点编码 . 29 3.2.6. 信令路由的分类 . 30 第三节 NO.7 信令结构及信令单元 . 33 3.3.1. NO.7 信令系统的结构 . 33 3.3.2. 信令单元分类 . 37 3.3.3 信令单元格式 . 38 3.3.4 消息信令单元内部格式 . 40 3.3.5 消息组名和消息名 . 46 第四节 N0.7 信令的基本流程 . 50 3.4.1 一次成功的呼叫过程 .
5、 50 3.4.2 ISUP 基本呼叫过程 . 51 第四章 智能网 .52 第一节 智能网概述 . 52 4.1.1 IN 概念 . 52 4.1.2 IN 物理结构 . 53 4.1.2 IN 特征 . 56 4.1.3 IN 概念模型 . 58 第二节 智能网业务 . 65 4.2.1 业务要求 . 65 3 4.2.2 IN 业务 . 65 4.2.3 典型业务介绍 . 68 第五章 话务量及呼叫处理能力 .69 第一节 话务量 . 69 5.1.1 话务量的基本概念 . 69 5.1.2 话务量的计算 . 70 第二节 呼叫处理能力 . 73 5.2.1 呼叫处理能力的基本概念 .
6、73 5.2.2 影响交换机呼叫处理能力的因素 . 73 5.2.3 呼叫处理能力的计算方法 . 74 1 第一章 程控交换概述 学习目的： 学完本章后 ，你应当能够 1、 了解 电话交换的基本原理； 2、 了解程控交换机的基本结构； 第一节 电话交换的基本原理 1.1.1. 电话通信网的基本组成部件 电话通信网的基本组成设备是终端设备、传输设备、交换设备。 最简单的终端设备是电话机，电话机的基本功能是完成声电转换和信令功能，将人的话音信号转换为交变的话音电流信号，并完成简单的信令功能。 传输设备的功能是将电话机和交换机、交换机与交换机连接起来。常用的传输设备有电缆、光纤等。 交换机的基本功能
7、是完成交换，即将不同的用户连接起来，以便完成通话。 1.1.2. 为什么要引入交换机 用户直接相连：用户 数为 N时，所需的互连线对数为 N（ N-1） /2。 引入交换机：每个用户只要接入到一个交换机，就能与世界上的任一用户通话。 1.1.3. 数字交换原理 语音信号数字化：语音信号的数字化要经过抽样、量化和编码三个步骤。 抽样：抽样的功能是将时间上连续的模拟信号变为时间上离散的抽样值。抽样频率取值为 8000Hz，即抽样周期为 125 s。 2 量化：量化是指用有限个度量值来表示抽样后的信号的幅度值。 编码：根据量化级的选取，有均匀量化和非均匀量化两种方法。 在 PCM32系统中，采用 8
8、位码来表示一个样值，最高位是极性码，剩下的 7位对 应 128 个量化级。 话音信号的 PCM编码的传输速率 =8000Hz/s 8=64kb/s。 64kb/s是程控数字交换机中基本的交换单位。 频分复用方式和时分复用方式 频分复用方式是将信道的可用频带划分为若干互不交叠的频段，每路信号的频谱占用其中的一个频段，以实现多路传输。 时分制是把一条物理通道按照不同的时刻分成若干条通信信道 (如话路 )，各信道按照一定的周期和次序轮流使用物理通道，这样，从宏观上看，一条物理通路就可以同时传送多条信道的信息。 PCM时分多路通信系统的基本原理 PCM30/32 系统的 几个主要参数为：每秒传送 80
9、00 帧，每帧 32 个时隙，每个时隙 8 比特串行码， 16 帧构成一个复帧，其时间长度为 125 s 16 2ms。传送码率为 8 比特 /时隙3 32 时隙 /帧 8000 帧 /秒 2048kb/s，而每一路信号的速率为 64kb/s。 1.1.4. 交换机的几种类型 交换机的几种类型：人工电话交换机、机电制交换机、模拟程控交换机和数字程序交换机。 人工电话交换机是由话务员完成转接的。机电制电话交换机主要有步进制交换机和纵横制交换机。程控交换机可分为模拟程控交换机和数字程控交换机。模拟程控交换机的控制部分采用计算机 控制，而话路部分传送和交换的仍然是模拟的话音信号。 数字程控交换机的控
10、制部分采用计算机，话路部分交换的是经过脉冲编码调制（ PCM；PulseCodeModulation）后的数字化的话音信号，数字交换机的交换网络是数字交换网络，用户话机发出的模拟话音信号在数字交换机的用户电路上要转换为 PCM信号。数字程控交换机是数字通信技术、计算机技术与大规模集成电路相结合的产物。 数字程控交换机的主要优点是： 1)能灵活地向用户提供多种新服务功能 2)便于采用共路信令系统 3)体积小、重量轻、功耗低、可靠性高 4)操作维 护管理的自动化 1.1.5. 几种主要的交换方式 现代通讯网中采用的交换方式主要有电路交换、分组交换、 ATM交换和 IP交换。 一、 电路交换 电话交
11、换一般采用电路交换方式。电路交换方式是指两个用户在相互通信时使用一条实际的物理链路，在通信过程中自始至终使用该条链路进行信息传输，并且不允许其它计算机或终端同时共享该链路的通信方式。 电路交换属于电路资源预分配系统，即在一次接续中，电路资源预先分配给一对用户4 固定使用，不管电路上是否有数据传输，电路一直被占用着，直到通信双方要求拆除电路连接为止。 电路交换的特点是： 1、 在通信开始时要 首先建立连接； 2、 一个连接在通信期间始终占用该电路，即使该连接在某个时刻没有信息传送，该电路也不能被其它连接使用，电路利用率低。 3、 交换机对传输的信息不作处理，对交换机的处理要求简单，但对传输中出现
12、的错误不能纠正。 4、 一旦连接建立以后，信息在系统中的传输时延基本上是一个恒定值。 二、 分组交换 数据通信的一种交换方式。它是利用存储 转发的方式进行交换的。分组交换机首先将从终端设备送来的数据报文接收、存储，而后将报文划分为一定长度的分组，并以分组为单位进行传输和交换。在每个分组中都有一个 3-10个字节的分组头，在分组头 中包含有分组的地址和控制信息，以控制分组信息的传输和交换。 分组交换采用的是统计复用方式，电路的利用率较高。但统计复用的缺点是可能产生附加的随机时延和丢失数据的可能。这是由于用户传送数据的时间是随机的，若多个用户同时发送分组数据，则必然有一部分分组需要在缓冲区中等待一
13、段时间才能占用电路传送，若等待的分组超过了缓冲区的容量，就可能发生部分分组的丢失。 另外，在分组交换中普遍采用逐段反馈重发措施，以保证数据传送是无差错的。所谓逐段反馈重发，是指数据分组经过的每个节点都对数据分组进行检错，并在发现错误后要求对方重 新发送。 三、 ATM交换 ATM 交换（ asynchronoustransfermodeswitching）即异步传送模式，又叫异步转移模式。它是宽带 ISDN 中的一种基本交换方式。异步转移模式的特征是传输、复用和交换都是以信元为基本单位进行的。所谓异步，是指属于同一用户的信元不一定按固定的时间间隔周期性地出现 . 5 第二节 交换机的基本结构
14、程控数字交换机的硬件结构大致可分为分级控制方式、全分散控制方式和基于容量分担的分布控制方式。 1.2.1. 交换机的基本组成 交换机的硬件系统由用户电路、中继器、交换网络 、信令设备和控制系统这几部分组成。 （一） 用户电路：用户电路是交换机与用户话机的接口。 （二） 中继器：中继器是交换机与交换机之间的接口。 （三） 交换网络：交换网络用来完成任意两个用户之间，任意一个用户与任意一个中继器之间，任意两个中继器之间的连接。 （四） 信令设备：用来接收和发送信令信息。 （五） 控制系统：是交换机的指挥中心，接收各个话路设备发来的状态信息，各个设备应执行的动作，向各个设备发出驱动命令，协调各设备共
15、同完成呼叫处理和维护管理任务。交换机的终端及接口 1.2.2. 用户模块 用户模块用来连接用户回路，提供用户终端设备的 接口电路，完成用户话务的集中和扩散，并且完成呼叫处理的低层控制功能。 用户模块主要包括三个部分： 用户接口电路：与模拟用户线的接口。 一个由一级 T接线器组成的交换网络，它负责话务量的集中和扩散。 6 用户处理机：完成对用户电路、用户级 T接线器的控制及呼叫处理的低层控制。 模拟用户接口电话有七项基本功能，常用 BORSCHT这七个字母来表示： B(Batteryfeeding)馈电； O(Overvoltageprotection)过压保护； R(Ringingcontro
16、l)振铃控制； S(Supervision)监视； C(CODEC&filter)编译码和滤波； H(Hybridcircuit)混合电路； T(Test)测试。 1.2.3. 中继器 中继器是数字程控交换机与其它交换机的接口。根据连接的中继线的类型，中继器可分成模拟中继器和数字中继器两大类。 数字中继器是程控交换机和局间数字中继线的接口电路，它的入 /出端都是数字信号。数字中继器的主要功能有： 码型变换和反变换。 时钟提取：从输入的 PCM码流中提取时钟信号，用来作为输入信号的位时钟。 帧同步：在数字中继器的发送端，在偶帧的 TS0插入帧同步码，在接 收端检出帧同步码，以便识别一帧的开始。
17、复帧同步：在采用随路信令时，需完成复帧同步，以便识别各个话路的线路信令。 信令的提取和插入：在采用随路信令时，数字中继器的发送端要把各个话路的线路信令插入到复帧中相应的 TS16；在接收端应将线路信令从 TS16中提取出来送给控制系统。 1.2.4. 信令设备 信令设备的主要功能是接收和发送信令。程控数字交换机中主要的信令设备有： 信号音发生器：用于产生各种类型的信号音，如忙音、拨号音、回铃音等。 DTMF接收器：用于接收用户话机发出的 DTMF信号 多频信号发生器和多频 信号接收器：用于发送和接收局间的 MFC信号。 7 7号信令终端：用于完成 7号信令的第二级功能。 1.2.5. 控制部分
18、 完成对话路设备的控制功能，由各种计算机系统组成，采用存储程序控制方式。 第三节 控制系统的一般结构 1.3.1. 处理机的冗余方式 一、 互助方式 两台或更多的处理机在正常工作情况下以话务分担 (负荷分担 )的方式工作，每台处理机都只负责一部分的话务量，一旦一台处理机发生故障，则由其它的处理机来接管它的工作。 二、 主 /备用方式 在这种方式下，只有主用机在运行程序，进行控制，备用机与话路设备完全分离而作为备用状态， 一旦主用机发生故障，进行主备用转换，由备用机接替工作。 三、 N+m备用方式 在这种方式下， N台处理机配备有 m台备用机，当 N台处理机中有一台发生故障时，都可以由 m台备用机中的一台来接替其工作。 1.3.2. 处理机的控制结构 现代数字程控交换系统中处理机的控制结构有分级控制方式，全分散控制方式和容量分担的分布控制方式。 一、 分级控制方式 分级控制方式的基本特征在于处理机的分级，即将处理机按照功能划分为若干级别，每个级别的处理机完成一定的功能，低级别的处理机是在高级别的处理机指挥下工作的，各级处理机之间存在比较密切的联系。 二、 全分散控制方式 在采用全分散控制方式时，将系统划分为若干个功能单一的小模块，每个模块都配备有处理机，用来对本模块进行控制。各模块处理机是处于同一个级别的处理机，各模块处
