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闫先连交换科5382858YANXL@YKJT.CN程控交换机及语音通信基础•电话通信网•C&C08交换机系统介绍•兖矿集团语音交换网介绍•调度通信系统•IP电话简介•基于软交换下一代网络(NGN)介绍电话通信网•电话通信网概述•电话网的基本构成•通信网信令方式电话通信网概述通信网--连接到若干交换中心,交换中心之间用传输线路(中继线)和传输设备(例如,为提高线路利用率而设置的复用设备)把它们连接起来,这就构成了一个通信系统。电话通信网发展历程--电话通信网经历了从模拟到数字、从单一业务到智能业务转换,在接入环路、中继传输、交换节点以及网络控制与管理等方面都有了很大的发展。随着宽带业务的应用,在接入环路方面引入了高速数字用户线(HDSL)利用现有的2对双绞铜线可提供全双工的2Mbit/s数字连接能力。在中继线路上采用复用技术提高线路的利用率,在两种复用技术(频分复用和时分复用)中,前者适合载波通信,后者适合PCM以及数据通信。交换节点中的交换矩阵单元可采用开关式或缓存转发式,随着计算机硬件和软件能力的提高,后者的应用越来越广泛。通信网络的规模、业务和投资越来越庞大,为了保证网络的高可靠低成本的运行,电信管理网络(TMN)是电信网必不可少的支撑网络,TMN完成配置管理、性能管理、故障/维护管理、资费管理和安全管理等5项基本功能。电路交换的电话网通信过程一般包括三个阶段:•电路建立•信号传送•电路释放对电路交换的要求如下:•根据用户要求建立/保持和释放呼叫•提供透明的全双工信号传输•呼叫建立时有限的可接受的时延;为话音连接提供满意的质量•有限的拥塞可能性随着通信网的发展,电话通信网的结构也逐渐向级数减少的方向演变。在电话通信网中,为了能提供保证用户迅速接续和通话清晰的电话业务,除了必须配备一定的设备和完善的技术之外,还要有可靠的支撑网——NO.7号信令的支持。判定电话业务的良好程度可由下述三方面来衡量:迅速性(接续质量)、清晰度(传输质量)、可靠性(稳定质量)。迅速性(接续质量)--接续质量反映电信网是否容易接通和是否好用的程度,通常用接续损失(呼损)和接续时延来度量。在电话通信网中有:摘机忙呼损、接续过程呼损、拨号音时延、接续时延。清晰度(传输质量)--质量反映信息传输的准确程度,对不同的电信业务有不同的传输质量标准。对电话通信的传输质量要求是:响度、清晰度、逼真度。除上述三项由人来进行主观评定的指标外,对电话电路还规定了一些电气特性,如传输损耗、传输频率特性、串音、杂音等多项传输链路指标。可靠性(稳定质量)--稳定质量主要反映网络系统的可靠性,它是由系统、设备、部件等的功能在时间方面的稳定性程度来表示的。可靠性指标主要由下面几种:失效率、平均故障间隔时间、平均修复时间、可用度(或有效度)前我国尚未明确制定出整个电信网系统的稳定性指标,但对终端、交换设备及传输链路等各部分都有相应的稳定性指标要求。电话网的基本构成•电话网的一般构成通信网不管是如何分类、实现何种业务、服务何种范围,其网络的基本结构形式是一致的。网络结构的几种基本形式。网状网特点:在该网中每一交换局彼此互连,任何两个电话局间都有直达路由,不需经过第三个局,因此接续迅速。如果一旦直达路由发生故障,可经其他局一次转接,并组织迂回接续。但这种网络结构局间中继线束数最多,中继线利用率低。所以这种网只适用于局间话务量较大或分局数量较少的情况。星型网特点:在网中的任一交换局均通过一个汇接局Tm进行交换。全网中继线束数最少,中继线利用率高。但这种网的安全性最差,如果网内任一路由阻断,就会有一个局与全网失去联系。若汇接局出故障,会影响全网。复合网特点:它是网状网和星型网结合起来使用的这种网络结构安全性最好,线路利用率也高,适合于大城市的电话网。环型网特点:每个交换局除了自己发送和接受呼叫外,还必须转接其他交换局之间的呼叫,每个交换设备必须能判别呼叫是在此中止还是转接到其他交换局。在这种网中一般传输流通的信息速率较高,它要求各接点或总线终端接点有较强的信息识别和处理能力,一般电话网很少采用这种网,它主要用于计算机通信网中。总线网特点:所有节点都连接在一个公共传输通道——总线上,传输链路少,但稳定性差。•我国电话网的分级结构根据我国国情并参照其他国家的网络结构,我国的电话网确定为五级网络结构,它包括长途电话网和本地电话网两部分。如下图所示。•长途电话网的网络结构我国长途电话网由一、二、三、四级的长途交换中心组成,为分级汇接网,如上图所示。图中C1为一级长途交换中心,全国共设8个。C2为二级长途交换中心,设在各省会城市,全国共31个。C3为三级长途交换中心,设在各地区城市,全国共有350个。C4为四级长途交换中心,是长途自动交换网的长途终端,设在全国各县城全国共有2200多个。C1、C2、C3各长途交换中心的职能是疏通本地交换中心服务区的长途来话、去话和转话。C4长途交换中心通常只疏通本交换中心服务区的长途来话和去话,但在非常规路由时,也可疏通长途转话。目前,我国的长途网正由四级向两级过渡,C1、C2长途交换中心合并为DC1,构成长途两级网的高平面网(省际平面),C4消失;C3C扩大被称为DC2,构成两级网的低平面网(省内平面),如下图所示。然后逐步向全网无级网和动无级网过渡。本地电话网的网络结构本地电话网是指在同一个长途编号区内,由若干个端局和汇接局及局间中继、长市中继、用户线、电话机等所组成的电话网。一个本地电话网属于长途电话网的一个长途编号区,且仅有一个长途区号。本地网用户间的呼叫按本地网的统一编号拨本地号码,而不拨长途区号。本地电话网为两级基本结构,是由汇接局Tm和端局C5两个等级的交换中心组成,其网络结构如下图:本地汇接局的职能是汇接在本汇接区内本地端局的来话、去话和转化(市),也可疏通本汇接区的长途话务。端局C5的职能是疏通本局用户的来话和去话。本地电话网的服务范围比原市话网大,它包括:市区的市话网及其所管辖的郊区电话、郊县县城和农村电话用户。因此除市话端局、市话汇接局以外,可设农话端局、县城端局、农话汇接局以及郊区汇接局等,组成了一个多级汇接的局部地区自动电话网。划分本地电话网服务范围,主要考虑话务流量、流向和经济效益。本地电话网的最大服务范围一般不超过70000Km2,或者服务最大距离一般不超过300Km。•通信网的构成要素通信网一般是由终端设备、传输设备和交换设备等三类设备组成。但只有这些设备往往还不能形成一完善的通信网,还必须包括信令、协议和标准。从某种意义上说,信令是实现网内的互相联络的依据,协议和标准是构成网的准则。因为它们可使用户之间、用户和网资源之间以及个交换设备之间具有共同的“语言”,使设备进网、成网,并能使网络合理地运转和正确地控制,达到全网互通的目的,实现任意两个用户之间相互应答和交换信息。通信网信令方式通信网中一个完善的信令系统,是完成网络中各部分之间信息准确的传递与交换,实现任意两个用户之间可靠通信的重要保障。信令系统是通信网的神经系统,是通信网高质量、高效益、高可靠运行的重要保证。•信令的概念信令--是人们实现信息传输所使用的操作命令,例如在电话通信时控制交换机动作的信号,就是信令。信令方式--信令的传输要遵守一定的协议和规定,这就是信令方式。信令系统--电话网中各交换局之间的信令方式主要取决于组网方式、传输方式、交换设备的制式及性能。把为了完成特定的信令方式所使用的有关通信设备的全体称为信令系统。下面以两个用户通过两地交换机进行电话接续的过程为例,说明信令的基本过程,如图所示。123456789*8#123456789*8#主叫交换机A交换机B被叫占用信令选择信令(路由信令)应答信令(通话)后向挂机信令前向拆线信令拆线证实信令启呼(摘机)拨号音拨号信令回铃音信令复原(挂机)用户信令局间信令用户信令振铃信令应答(摘机)复原(挂机)接续过程1、主叫用户摘机,发端交换机A收到主叫用户的摘机信号后,向主叫用户送拨号音,主叫用户听到拨号音后开始拨号,将被叫号码发送到发端交换机A。2、发端交换机A根据被叫号码来选择局向及中继线,并在选好的中继线上向终端交换机B发占用信令,即由发端交换机A的出中继占用终端交换机B的入中继。然后将选择信令,即把与终端交换机B相关的被叫号码发送给B。3、终端交换机B根据被叫号码,连接被叫用户,向被叫用户送振铃信令,向主叫用户送回铃音。4、被叫用户摘机应答,将应答信令送给终端交换机B,并由终端交换机B转发给发端交换机A。5、双方开始通话。通话完毕时,若被叫用户先挂机,则被叫用户向终端交换机B送挂机信令(也称复原或后向拆线信令),并由终端交换机B将此信令转发给发端交换机A;若是主叫挂机,A向B发前向拆线信令,B拆线后向A回送拆线证实信令,A也拆线,一切复原。•信令的分类1、按信令的工作区域分类可分为用户线信令和局间信令(1)用户线信令用户线信令是用户和交换机之间的信令,在用户线上传送。主要包括用户向交换机发送的监视信令和选择信令,交换机向用户发送的铃流和忙音等音频信号。其中用户向交换机发送的监视信令指主、被叫的摘、挂机信令;选择信令指主叫所拨的被叫号码,对于脉冲话机,选择信令是用直流脉冲表示的十进制数字;对双音频话机,选择信令是用两个四中取一的不同音频组合表示的数字。用户线信令少而简单,以减少用户设备的复杂程度,降低成本,因为每一条用户线都要配一套用户线信令设备。(2)局间信令局间信令是交换机和交换机之间的信令,在局间中继线上传输,用来控制呼叫接续和拆线。局间信令按功能又可分为两类:监视信令(线路信令)和选择信令(路由信令)。监视信令,也叫线路信令,它主要是用来监视和改变线路上呼叫状态或条件,以控制接续的进行。监视信令的主要功能包括:主叫摘机占线、被叫应答、被叫挂机(后向拆线)和主叫挂机(前向拆线)等四种情况的识别检测,并相应地把线路状态从空闲变为占用或反之。选择信令又叫路由信令,是传输电话号码和控制接续的信令。它是和呼叫建立过程有关的,是由主叫用户送出的被叫用户地址信息启动和工作,该地址信息的全部或者一部分需在交换机之间传送。除了地址信息之外,这类信令还包括使交换机动作顺利进行的信令,如请求发送号码信令、号码收到信令及证实信令等。2、按信令信道分类根据信令信道与话音通路的关系,局间信令可分为随路信令和公共信道信令。(1)随路信令(CAS)随路信令:就是在所接续的话路中传递各种所需的功能信令,具体地说随路信令就是在所接续的话路中传递两局间所需要的占线、应答、拆线等监视信令及控制接续的选择信令和证实信令等。随路信令具体又分为线路信令和记发器信令。线路信令:是在去话中继器和来话中继器之间通过线路信令设备在话路中传送。记发器信令:选择信令采用多频互控信令方式,也是通过去话中继器和来话中继器在话路中传送。因为选择信令是在两个局的记发器之间传送的,故也叫记发器信令。信令传送完毕后就在这条话路上传送双方通话的语音信号、拆线控制信令,直至设备复原。(2)公共信道信令(CCS)公共信道信令:是以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路信令的信令方式,一般用于程控交换机组成的通信网。公共信道信令因通常用于局间,顾也称为公共信道局间信令方式。公共信道信令系统:两交换局之间的信令均通过一条与话路分开的信令链路传送。公共信道信令的优点是:信令传送速度快,具有提供大量信令的潜力,具有改变或增加信令的灵活性,便于开发新业务,在通话时可随意处理信令,成本低等。因此公共信道信令得到越来越广泛的应用。为了统一局间信令,CCITT(现为ITU-T)陆续提出并形成了CCITTNO.1至NO.7及R1、R2信令系统的建议,其中CCITTNO.1至NO.5与R1、R2均属随路信令方式,CCITTNO.6与NO.7为共路信令方式。•NO.7信令网一般情况下,当电信网使用NO.7信令后,除原有通信网外,还形成一个独立的起支撑作用的NO.7信令网。信令网:逻辑上独立于通信网、专门用于传送信令的网络,它由信令点和互联的信令链路组成。一般说来,在物理上它和通信网是融为
本文标题:程控交换机及语音通信基础
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