第3章 电话网与电话业务

第3章电话网与电话业务第二篇电信运营系统的运行本章主要内容：电信系统与电信网电话网本地电话网长途电话网7号信令网电话业务电话网通信质量与服务质量第3章电话网与电话业务电信系统概念电信系统就是一组协调工作的电信装备集合的整体，用来完成电信通信的全过程。信源变换器信道反变换器信宿噪声源点－点单向通信系统电信系统组成信源：产生各种信息的信息源；变换器(调制器)：将信源发出的信息变换成适合在信道中传输的信号；信道：信号的传输媒介；反变换器：将从信道上接收的信号变换成信息接受者可以接收的信息；信宿：信息的接收者；噪声源：系统内各种干扰影响的等效结果。电信网的概念电信网是多用户电信系统互联的体系，实际上就是一个复杂的电信系统。电信网就是复杂的电信系统，它是由一定数量的节点（包括终端设备和交换设备）和连接节点的传输链路相互有机地组合在一起，以实现两个和多个规定点间信息传递的通信体系。电信网的组成一个完整的电信网由硬件和软件组成。电信网的硬件即构成电信网的设备，一般主要包括三部分组成：终端设备、传输设备和交换设备1.电信网的软件即一整套的网路技术和网络组织管理技术，使由设备组成的静态网成为一个能够正常运转的动态体系2.电信网的网路技术包括网的拓扑结构、网内信令、协议和接口，以及网路的技术体制、标准等，各类电信网还有其不同的网络组织管理方法，它们是电信网能够实现电信服务和运行支撑的重要条件。终端设备：一般安装在用户端，提供由用户实现接入协议所必需的功能设备（电信端点），它的作用是将话音、文字、数据和图像（静止的或活动的）信息转变为电信号或电磁信号发出去，并将接收的电信号或电磁信号复原为原来的话音、文字、数据和图像等信息。传输设备：将电（光）信号从一个地点传送到另一个地点的设备。它构成电信网中的传输链路，包括各种传输设备。交换设备：实现一个呼叫终端（用户）和它所要求的另一个或多个终端（用户）之间的接续，或非连接传输链路的设备和系统，是构成电信网中节（结）点的主要设备。一、电信网的基本结构形式网路的基本结构是最简单、最规则且具有明显特点的网路拓扑结构。目前主要有以下三种形式：①网状网（点点相连制）②星状网（辐射制）③环形网网状网（点点相连制）网状网的链路数：2)1(NNH式中，H：所需的链路数N：通信节点数网状网的特点信息传递迅速；灵活性大，可靠性高；交换费用低；线路多，电路费用高；在通信量不大的情况下，电路利用率低网状网适用于通信点数较少，而相互间通信量很大，对可靠性要求高的情况。星状网星状网的链路数：1NH式中，H：所需的链路数N：通信节点数星状网的特点通信网结构简单，线路费用低。集中了业务量，提高了线路利用率。无迂回电路，可靠性低。交换成本高。相邻两通信点通信需经一次转接。星状网适用于通信点比较分散，距离远，互相之间的业务量不大，大部分的业务量都来往于中心通信点之间的情况。环形网环形网的链路数：NH式中，H：所需的链路数N：通信节点数环形网的特点在同样点数情况下所需线路亦较网状网为少。可靠性相对星状网来说较高，当任何两点间的线路发生阻断时，仍可通过迂回实现。但这种形式同样因转接多而影响信息的传递速度。总线网总线型网络主要在计算机通信网中应用，所有的节点都连接在一个公共传输通道——总线上，属于共享信道的广播式网络。由于只有单一信道，所以一个时刻只能有一个站发送信息，因此所有要发送信息的站必须通过某种仲裁协议分时地使用信道。例如，共享式HUB组成的局域网，就是一个总线型的网络，共享信道。利用网路基本结构形式可以构成任意类型的网络拓扑结构。目前主要有两类非基本结构形式：复合网（辐射汇接制）格型网二、电信网的非基本结构形式复合网（辐射汇接制）复合网是以星状网为基础，在通信量较大的节点间构成网状网而形成的。复合网的特点复合网吸收了星状网和网状网二者的优点，比较经济合理，而且有一定的可靠性。复合网中大多数节点之间没有直达路由，需要经过一次或更多的转接，转接过多时会影响通信质量。在实际运用时，要根据业务量的具体情况和发展趋势来考虑复合网的级数。格型网格型网是复合网向网状网发展的中间状态，视发展的完备程度，集中性逐步减小，分散性渐次增强。分级网分级网：网络节点间存在等级划分，设置端局和各级汇接中心，每一汇接中心负责一定区域的通信流量，形成逐级辐射的星形网。网络设置的目的是为尽量集中业务量，提高全网传输系统利用率而采用的结构。分级网举例654321高级交换中心二级交换中心初级交换中心终端局直达电路基干电路分级网举例上前图显示的为传统电信网的典型分级结构：两终端局的路由选择顺序为：A。直达路由：1；B。迂回路由：2，3，4；C。基干路由：5，6分级网中的路由同样划分等级，路由选择有其严格的规则（例如：直达路由—迂回路由—基干路由）,其基本选路原则是使通信的转接次数最少。分级网的特点：网络组织简单，但缺乏灵活性无法灵活适应业务量变化，适应网络故障的能力差，不便于带宽共享。无级网无级网：打破了交换中心分上下级的网路组织原则，各交换中心完全平等，任何两个交换中心之间均可以组成发话——受话对，采用按收信地址和路由表规定的顺序选择出局局向。无级网对应的拓扑结构一般为所有节点同级的栅格型网。无级网的选路无级网的选路没有规定的路由顺序，其路由选择方案可以采取静态的固定选路，也可以采用随时间或状态变化的动态选路。静态的固定路由选择方式，是对在一段时期内路由表选择顺序是不变的，一般会给出几条迂回路由的选择，按照直达路由——第一迂回路由——第二迂回路由等顺序选路，直到最终路由。动态路由选择方式，路由选择方案是随时间或状态变化的，即路由表是可以根据需要进行动态更新的。电话网的定义电话网是传递电话信息的电信网，是可以进行交互型话音通信、开放电话业务的电信网，即PSTN。电话网包括本地电话网、长途电话网、国际电话网等多种类型。电话网的组成电话网交换机交换机用户系统用户系统交换系统交换系统传输系统用户系统用户系统组建电话网需要满足的要求①保证网内任意用户都能呼叫其他每个用户，包括网内和网外用户，对于所有用户的呼叫方式应该是相同的，都能够获得相同的服务质量。②保证满意的服务质量，如时延、时廷抖动清晰度等。③能适应通信技术与通信业务的不断发展。④便于管理和维护。电话网的分类按照电话网所管辖的范围可分为公用电话网、专业电话网。按照不同的信号类型分类分为数字网、模拟网和数模混合网。按照传输系统中所使用的传输媒介分为有线传输网和无线传输网。按照电话网交换节点互连的不同方法分为树形结构、星形结构、环形结构、网状结构、总线结构、蜂窝结构等。电话网的层次结构电话网层次结构的示意图传输网交换网同步网管理网信令网基本网支撑网C1端局汇接局国际局国际长途网国内长途网C5C4C3C2本地网我国电话通信网的结构我国电话通信网采用5级结构：网络拓扑为分层的树形结构。国内长途电话网由4个等级的长途交换中心C1、C2、C3、C4和长途中继线路构成；本地网由长途编号区内的C5交换中心、用户终端设备、中继线路构成。电话网的5级结构ISDN是以IDN（综合数码电话网）为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数码连接，用来支持包括话音在内的多种电信业务，用户能够通过有限的一组标准化的多用途用户/网络接口接入网内。长途交换网已开始从4级网向2级网过渡并将最终向无级网过渡，实现动态无级路由选择。电信网发展的总趋势是数字化、综合化、智能化、宽带化和个人化。电话网的发展公共电话网（PSTN）综合业务数字网（ISDN）本地电话网概述本地电话网是相对于全国长途电话网而言的局部地区电话网，简称本地网，是在同一编号范围内由若干个端局，或由若干个端局和汇接局及局间中继线、用户线和话机终端等组成的电话网。本地电话网端局A汇接局话机终端至长途局端局B话机终端中继线用户线电话网的概念和组成发送与接收话音信号的用户终端设备（如电话机）完成电路交换的交换设备（电话交换机）连接用户终端和交换设备的线路（用户线）：主干电缆、交接箱、配线电缆、分线盒、用户引入线。交换设备之间的线路（中继线）：主要采用SDH技术，组成ADM自愈环。话音通信所采用的各种标准、协议和规程（软件）。按照所覆盖区域的大小和服务区域内人口的多少可分为以下几类：特大城市本地电话网（1000万人口以上）大城市本地电话网（100万人口以上）中等城市本地电话网（30万~100万人口之间）小城市本地电话网（30万人口以下）县本地电话网（县城及所辖农村范围）我国电话网采用分级拓扑结构：传统电话网分5级（其中长途四级）P73等级结构电话网示意图3-1局限：a.不适宜非纵向话务量的增加b.可靠性低c.网络管理复杂d.新业务开发困难路由的定义在电话网中，进行通话的两个用户经常不属于同一交换局，当用户有呼叫请求时，在交换局之间要为其建立起一条传送信息的通道，这就是路由。确切地说，路由是网络中任意两个交换中心之间建立起一个呼叫连接或传递信息的途径。路由可以由一个电路群组成，也可以由多个电路群经交换局串接而成。电话网中电路群的种类（1）基干电路在同一交换区内相邻等级交换中心之间及最高等级交换中心之间设置的电路群；基干电路的呼损标准应满足呼损率≤1%的要求；基干电路上的话务量不允许溢出到其他电路上；基干电路是根据分级制的局级位置规定而设置，不考虑局间通信数量的多少。电话网中电路群的种类（2）低呼损直达电路当任意两个交换中心之间有适当的通信数量，且在经济上有利的时候，可以设置直达电路群，且电路群的呼损率不大于1%，该电路群称为低呼损直达电路；低呼损直达电路上的话务量也不允许溢出到其他电路上。电话网中电路群的种类（3）高效直达电路为提高网路的经济性和服务质量，任意两个交换中心之间都可以设置高效电路群；高效电路群的呼损超过1%，一般可以为7%～10%，该电路的话务量将有一部分溢出到其他电路；高效直达电路群是根据两局间的通信量和电路成本综合考虑设置的。电话网中路由的种类（1）基干路由：全部由基干电路构成的路由，其呼损要求不大于1%，路由上话务量不允许溢出到其他路由上去。高效直达路由：由高效直达电路群形成的路由，路由上的电路群没有呼损指标的要求，话务量允许溢出至规定的迂回路由上。低呼损直达路由：由两个交换中心之间所建立的低呼损直达电路群构成，其呼损低于所规定的标准（≤1%），并且该路由上的话务不允许溢出至其他路由上。电话网中路由的种类（2）迂回路由：两交换中心之间可以有多个路由，当第1次选择的路由遇忙时，迂回到第2或第3个路由就称为第一路由的迂回路由。迂回路由可以由三种电路群组合构成，它不一定是低呼损路由。最终路由：任意两个交换中心之间可以选择的最后一种路由，由无溢呼的低呼损直达电路群或基干电路群组成。最终路由可以是基干路由，也可以是部分低呼损路由和部分基干路由串接，或仅由低呼损路由组成。路由选择的概念和方式路由选择也称选路，是一个交换中心呼叫另一个交换中心时在多个可传递信息的途径中进行选择，对一次呼叫而言，直到选到了目标局，路由选择才算结束。路由选择可以有分级选路和无级选路，无级选路又可分为固定无级选路和动态无级选路。我国原5级制电话网采用的是固定分级选路方式，在现在的二级长途网上目前采用的是固定无级选路，但仍具备一定的分级特点。电话网选路的基本规则路由选择应遵循基本的规则：充分利用高效直达路由，尽量减少转接次数和尽量少占用传输线路。在长途电话网中，先选高效直达路由，当高效直达路由忙时，再选迂回路由，低呼损路由或基干路由为最终路由。在本地网中，通常先选直达路由，其次选汇接次数少的（段数少的）路由，最后选汇接次数多（段数多的）路由。分级电话网的选路方向654321高级交换中心二级交换中心初级交换中心终端局直达电路基干电路AB本地电话网的类型（1）单汇接局制本地网单局制电