《数字程序交换》PPT课件.ppt

数字程控交换与电信网 Principle of Digital Stored Program Control Exchange and Telecom Network,信息工程学院电子系 常树旺 2011.02,教学目的及学习要求 通过本课程的学习，希望大家掌握数字程控交换的基本概念、数字程控交换机的组成和基本工作原理、No.7信令系统、电信业务网、管理网及下一代网络的结构和功能，为大家从事程控交换系统开发、计算机通信系统与电话网的接口的开发、设计和维护打下必要的基础。 教学计划 授课48学时+实验16学时 考核 期末笔试（开卷） 70% 实验及平时成绩 30%,内容简介 本课程包括两大部分内容，第1-6章为数字程控交换部分；第7-8为电信网部分。 第1章：电话通信的基本原理，几种基本的交换方式及我国电话通信网的结构。 第2章-第4章：信令技术、程控交换机的硬件结构、数字交换原理和交换机的软件。这是当前数字电话网中广泛采用的基本技术，是本课程的基本内容。 第2章：通信网中的信令技术，No.7信令系统的基本原理 第3章：程控数字交换机的硬件结构及各部分功能，并详细说明数字交换的基本原理。 第4章：交换软件的特点，数据驱动程序的结构和有限状态机的概念，开发交换软件的几种语言。交换软件的基本组成和各部分功能，交换机中作业处理的一般流程，呼叫处理程序的结构和功能，局数据和用户数据是交换软件的重要组成。,内容简介（续） 第5章：移动通信系统，介绍移动通信系统的结构，移动交换系统的各种编码，移动通信的信令，移动通信呼叫处理的过程，支持移动用户漫游的原理，移动用户位置登记与更新、移动主叫与被叫、切换和短消息业务的信令流程。 第6章：分组交换的基本原理，两种主要的分组交换方式（虚电路方式和数据报方式）。简单介绍X.25，帧中继技术、ATM技术、IP交换与多协议标签交换MPLS。 第7章：智能网原理和技术，重点说明智能网的概念、体系结构及智能网的基本组成，介绍目前得到广泛应用的智能业务（一号通业务、彩铃业务、预付费业务）的实现原理和信令流程。 第8章：推动电信网向下一代网络发展的主要因素，下一代网络的特点和分层结构，固定电话网向下一代网络发展的演进步骤，我国固定电话网的智能化改造方案。,参考教材及部分参考书目 现代交换原理（第三版），桂海源，2007.08 1）程控数字交换原理及应用，朱世华，1993.06 2）现代交换技术（第2版），张中荃，2009.03 3）电信网与电信业务，唐纯贞等，2003 4）交换原理与技术，刘增基等，2007.09 5）程控数字交换与交换网（第二版），叶敏，2003.1 6）现代交换原理与通信网技术，卞佳丽，2005.05 1:8080/ec2006/C47/Course/Index.htm,第一章 电信交换基础,1.1 交换的基本概念 1.2 电话交换技术的发展 1.3 主要的交换方式 1.4 我国电话通信网的结构和编号计划,1.1 交换的基本概念,1.1.1 交换的引入【参2）P1-2】 通信的目的是实现信息的传递。自从1876年Bell.A.G发明电话以来，一个电信系统至少应由终端和传输媒介组成，如图1.1所示。,图1.1 点对点通信系统,当存在多个终端时，人们希望其中任意两个终端之间都可以进行点对点通信。,说明： 在图1.3中，任意两个终端需要通信（交换信息），可由交换设备控制相应的开关接点接通，为两者提供一条通信链路，当通信结束，则相应的开关接点断开，释放通信链路。,比较： 互连式通信网可靠，不会出现通信阻塞，但成本高（需 n(n-1)/2根线）。 通过交换设备构成的通信网有可能出现阻塞（不是一定会阻塞），成本低。 通信网越大，后者的优点越明显。 如N=100时， 交换式通信网需100根线 互连式通信网需100992=4950根线,小结论： 实现通信必须有三个要素：终端、传输和交换,终端设备：如电话机，完成声电转换和信令功能。 传输设备：将电话机和交换机、交换机与交换机连接起来。电缆、光纤等。 交换设备：完成交换，即将不同的用户连接起来，以便完成通话。是通信网的重要组成部分，其好坏决定了通信网的好坏。,电话交换是电信交换中最基本的一种交换业务。它是指任何一个主叫用户的信息，可以通过通信网中的交换节点发送给所需的任何一个或多个被叫用户。 当电话用户分布的区域较广时，就需设置多个交换节点，交换节点之间用中继线相连，如图1.5所示。,图1.5 采用多个交换节点,1.1.2 交换节点的基本功能 交换节点可控制以下的接续类型： （1）本局接续：本局用户线之间的接续 （2）出局接续：在用户线与出中继线之间的接续 （3）入局接续：在入中继线与用户之间的接续 （4）转接接续：在入中继线与出中继线之间的接续,为完成上述的交换接续，交换节点必须具备的最基本的功能如下： （1）能正确接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫信号。 （2）能正确接收和分析从用户线或中继线发来的地址信号。 （3）能按目的地址正确地进行选路以及在中继线上转发信号。 （4）能控制连接的建立。 （5）能按照所收到的释放信号拆除连接。,1.2 电话交换技术的发展,1.2.1 电话机的发展,1875年6月2日贝尔和沃森发明了电话 （原始的电磁式电话） ,1877年爱迪生发明了碳精式送话器 +手柄+呼叫设备（电铃）+手摇发电机+干电池 （磁石式电话机） ,1882年出现了共电式电话机 （没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给） , 1896年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘 1920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路 （自动电话机-拨号盘电话机） ,60年代电子学飞速发展、70年代大规模集成电路出现 (电子电话机-按键式电话机) ,80年代随着N-ISDN的应用出现了数字电话机,电话机的基本组成及功能 电话机的基本组成部分有通话设备、信令设备和转换设备。 通话设备，包括送话器、受话器以及必要的接口电路。其主要功能是完成声电转换和电声转换。 信令设备，包括发号的号盘和接收呼叫指示的振铃装置。其主要功能是完成信令的发送与接收。 转换设备，如叉簧，其主要功能是使用户线在通话设备与振铃设备之间转换，接通或断开用户直流环路。,1.2.2 电话机的基本组成及工作原理,电话机的基本工作原理 按照发出信号的方式，电话机可分为拨号脉冲电话机和双音多频DTMF电话机。,1.2.2 电话机的基本组成及工作原理,1、拨号脉冲电话机的工作原理,(1)挂机状态,(2)振铃状态,(3)摘机状态,(4)拨号状态,2双音多频（DTMF）电话机的工作原理,DTMF信号是用高、低两个不同的频率来代表一个拨号数字。,DTMF信号的频带范围在话音频带的范围中，所以能通过交换机的数字交换网络和局间数字中继正确传输。,交换机的基本组成及功能 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。,1.2.3 交换机的基本组成及工作原理,(1)用户电路：用户电路是交换机与用户话机的接口。 (2)中继器： 中继器是交换机与交换机之间的接口。 (3)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。 (4)信令设备： 用来接收和发送信令信息。 (5)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，确定各个设备应执行的动作，向各个设备发出驱动命令，协调各设备共同完成呼叫处理和维护管理任务。,本局呼叫处理的基本过程,1.2.3 交换机的基本组成及工作原理,（1）用户呼出阶段 （2）数字接收及分析阶段 （3）通话建立阶段 （4）通话阶段 （5）呼叫释放阶段 从以上呼叫处理的过程可看出，可将呼叫的全过程划分为若干个稳定状态，交换机每次对呼叫的处理，总是使呼叫由一个稳定状态转移到另一个稳定状态。,1.2.4 电话交换机的类型及其发展,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控交换机。现在又出现了软交换机和IP电话。 1、人工电话交换机是由话务员完成转接的 （1）磁石式电话交换机 （2）共电式电话交换机 2、机电制电话交换机：步进制交换机和纵横制交换机 （1）步进制交换机（Step by Step System）： 史端乔（Strowger）式自动电话交换机 德国西门子式自动交换机 特点：直接控制方式,（2）机动制交换机： 旋转制或升降制电话交换机 特点：间接控制方式 共同特点： 噪声大，易磨损，维护工作量大，接线速度慢，故障率高， 电路技术简单，人员培训容易 （3）纵横制交换机（Crossbar System）： 特点：间接控制方式 接线器接点采用压接触方式 纵横制交换机的出现，是电话交换技术进入自动化以后具有重要意义的转折点。,1.2.4 电话交换机的类型及其发展,3、程控交换机分为模拟和数字程控交换机 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制部分采用计算机，话路部分交换的是经过PCM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。,1.2.4 电话交换机的类型及其发展,程控就是存储程序控制（Stored Program Control，SPC），程控交换是利用计算机软件进行控制（即存储程序控制）的一种交换方式。 数字程控交换机的主要优点： （1）能灵活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）操作维护管理自动化。,传统的电路交换机将传送交换硬件、呼叫控制和交换以及业务和应用功能结合进单个昂贵的交换机设备内，是一种垂直集成的、封闭和单厂家专用的系统结构，新业务的开发也是以专用设备和专用软件为载体，导致开发成本高、时间长、无法适应今天快速变化的市场环境和多样化的用户需求。 软交换打破了传统的封闭交换结构，采用完全不同的横向组合的模式，将传送交换硬件、呼叫控制和业务控制三大功能间接口打开，采用开放的接口和通用的协议，构成一个开放的、分布的和多厂家应用的系统结构，可以使业务提供者灵活选择最佳和最经济的组合来构建网络，加速新业务和新应用的开发、生成和部署，快速实现低成本广域业务覆盖，推进话音和数据的融合。 目前电信网正在向以软交换为核心的下一代网络演进。,1.3 主要的交换方式,现代通信网中采用的交换方式主要有电路交换、分组交换方式。电话网主要采用电路交换方式，而ATM、帧中继和IP网络采用分组交换方式。,1、电路交换 （Circuit Switching，CS）,电话交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。 传统电路交换多速率电路交换快速电路交换,电路交换的特点,(1)在通信开始时要首先建立连接，在通信结束时要释放连接； (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。 电路交换适合传输信息量较大且传输速率恒定的业务，如电话通信业务，但不适合突发性要求高和对差错敏感的数据业务。,2、分组交换,为了克服电路交换中各种不同类型和特性的用户终端之间不能互通、通信电路利用率低以及有呼损等方面的缺点，提出了报文交换的思想。 分组交换原来是为完成数据通信业务发展起来的一种交换方式，由于分组交换技术的迅速发展，现在利用分组交换技术不仅可以用来完成数据通信业务，也可以用来完成话音和视频通信。 分组交换利用存储转发的方式进行交换。 在分组交换方式中，首先将需传送的信息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。 分组交换有虚电路（面向连接）和数据报（无连接）这两种方式。,虚电路 虚电路方式是指两个用户在进行通信之前要通过网络建立逻辑上的连接。 虚电路方式传输数据一般包括建立连接,数据传输、释放连接三个阶段。 虚电路不同于电路交换中的物理连接，而是逻辑连接。虚电路并不独占电路，在一条物理线路上可以同时建立多个虚电路，以达到资源共享。 虚电路方式在一次通信过程中具有呼叫建立、数据传输和释放呼叫三个阶段，有一定的处理开销，但一旦虚电路建立，数据分组按照已建立的路径通过网络，分组能按照发送顺序到达终点，在每个中间节点不需要进行复杂的选路，对数据量较大的通信效率高。但对故障较为敏感，当传输链路或交换节点发生故障时可能引起虚电路的中断。 ATM和帧中继采用的是虚电路方式。,数据报 数据报方式是独立地传送每一个数据分组，每一个数据分组都包含终点地址的信息，每一个节点都要为每一个分组独立地选择路由，因此一份报文包含的不同分组可能沿着不同的路径到达终点。 数据报方式在用户通信时不需要呼叫建立和释放阶段，对短报文传输效率比较高，对网络故障的适应能力较强，但由于属于同一报文的多个分组独立选路，接收端收到的分组可能失去顺序。 IP网络中交换采用的是数据报方式。,1.4 我国电话通信网的结构和编号计划,1.4.1 我国电话网结构【参3），参5）】,我国电话网经历了人工网和模拟自动网，进入了现在的数字程控自动电话交换网。 一、5级结构 1985年12月原邮电部正式颁布体制明确了我国电话网的五级结构，分为5级（C1、C2、C3、C4、C5），它是由四级长途交换中心【长途网】和第五级交换中心（端局）【本地网】组成。此结构一直延续到1997年。,交换功能主要分：终端话务功能、转接话务功能 C4：长途终端局，是连接本地端局的长途交换中心。 C3、C2、C1：长途转接局，疏通所辖区域内的转接话务,第一级为大区中心局，也称C1级(局) 属省间中心局，它是汇接一个大区内各省之间的电话通信中心。由于C1局所在地一般都是政治、经济、文化中心，它们之间的电话业务量较大，因此对这一级的各中心局间都有低呼损电路相连，以组成网状网结构。 全国共分6个大区，即华北、东北、华东、中南、西南、西北。在各大区内选定一个长话局作为大区中心局。 第二级为省中心局，即C2 级(局) 它是汇接一个省内各地区之间的电话通信中心，包括长途来话、长途去话和转话话务。省中心局为各省会所在地的长话局，因而要求省中心局至大区中心局必须要有直达电路，也就是大区中心局至本大区的各省中心局之间采用辐射式连接。 全国共分30个。,第三级为地区(省辖市)中心局，即C3 级(局) 它是汇接本地区内各县的电话通信中心。要求省中心局至本省的各地区中心局之间采用辐射式连接。每个C3级中心都有低呼损电路群连接到该交换区域所辖的C4，并有低呼损电路群连接到它所从属的C2。 我国共分350多个。 第四级为县中心局，即C4 级(局) 地区中心局至本地各县中心局之间采用辐射式连接，县中心局是四级汇接辐射式长途网的末端局。每个C4级中心都有低呼损电路群连接到它所从属的C3。 我国共分2200多个。,本地网可设置汇接局和端局两级交换中心，以Tm和C5表示，也可只设置端局一个等级的交换中心。 汇接局Tm主要是汇接本地汇接区的本地话务，根据需要也可疏通本汇接区的长途话务。汇接局根据使用场合，可以分为市话汇接局、市郊汇接局、郊区汇接局、农话汇接局。汇接局与该汇接区内各端局间建有低呼损电路群。汇接局如汇接长途话务时，可通过长市中继连至C3级中心或C3级以上的长途交换中心。 端局以C5表示，它是通过用户线与用户直接相连的交换局，其职能是疏通本局用户的去话和终端来话业务，与所从属的汇接局间设有低呼损电路群。端局通过长市中继连接至相应的长途交换中心，以疏通长途来、去话业务。,二、4级结构 1998年4月国家信息产业部颁布了我国电话网的新体制，明确了我国长途网电话网的两级结构（如右图所示）和本地电话网的两级结构（下页图示）。,我国长途网的两级网路结构,本地网两级网的网路结构,三、动态无级网 “无级”是指在电话网中的各个节点交换机处于同一等级，任意两台交换机都可组成“收发交换机对”；“动态”是指选择路由的方式不是固定的，而是随网上话务状况或其它因素而变化。 数字程控交换设备、No.7信令系统的建立以及网路管理系统的智能化是实现无级动态网的必要条件。 有各种不同的无级动态网。它们采用不同的动态选路方式。,（1）动态自适应选路方式 动态自适应选路技术是由Boehm和Mobley首先提出并用于存储转发方式的数据交换网中。其目的是为了在意外情况下改善网络的再生能力。在话务阻塞、链路中断等特殊情况下，能有效控制全网的业务量和调配路由，以提高线路的使用效率。 采用自适应选路技术可根据新的负荷条件寻找最佳路由，进行实时优化。 自适应选路技术一般由“路由处理机”进行集中控制。它的主要特点是根据网络状态的变化不断改变路由表。,（2）动态时变选路方式 利用不同地区的“时差”，其话务忙时不集中的特点，事先编出按时间段区分的路由选择表，自动选择路由来达到话务均衡，从而提高全网运行效率的目的。 （3）实时选路方式 对每个交换局的中继路由忙闲表采用一定的算法，然后选定选哪一条路由。 每个交换局有一张状态表，表明该交换局和其它交换局的路由是否空闲，另外，每个交换局还有一张“允许转接表”，它代表该交换局允许使用的路由。,四、我国长途电话网向无级动态网过度,过渡过程： 长途4级网长途无级网二级电话网 C3和C4合并为一级DC3，形成扩大本地网，四级； 以DC2取代原DC2和DC3，三级网； 一级长途网和本地网组成的两级网络结构，此时将实现长途无级网。 三个层面的电话网： 长途电话网、本地电话网、用户接入网平面,1.4.2 本地电话网【参3），参5）】,是指在同一个长途编号区范围内，由若干端局和汇接局、局间中继线、长市中继线、用户线以及话机组成的电话网络。 一个属于长途电话网中一个长途编号区，且仅有一个长途区号。不包括长途交换中心。本区用户呼叫本编号区内的用户时按照本地区的统一编号只需拨用户号码，而不需拨长途区号。 一个或几个长途交换中心和相连组成一个城市电话网。,我国本地电话网有下述五种类型： (1) 京、津、沪、穗特大城市本地电话网(千万人口以上) (2) 大城市本地电话网（100万人口以上） (3) 中等城市本地电话网（30万100万以下） (4) 小城市本地电话网（30万以下） (5) 县本地电话网（县城及所辖农村范围） 以上各类本地电话网的服务范围将视通信发展的需要而定。县城及其农村范围是一种本地电话网；大、中城市及所属各县农村也是一种本地电话网。这些不同类型的网络是本地网的基本形式，具有网络的普遍性。但是由于经济发展的需要，我国本地电话网已经得到了迅速扩大。,目前，除一些偏远地区有少数县本地网尚存在外，其他各省区均已实现C3本地网、C2本地网及C1本地网。 本地电话网的端局可以根据服务范围的不同，设置市话端局、县城端局、卫星城镇端局及农话端局。 在本地网中根据汇接的端局种类的不同，汇接局可分为以下四种： (1) 市话汇接局，汇接市话端局； (2) 市郊汇接局，汇接市话端局、郊县县城端局、卫星城镇端局及农话端局； (3) 郊区汇接局，汇接郊县县城端局、卫星城镇端局和农话端局； (4) 农话汇接局，汇接农话端局(含县城端局)。,以上各类本地电话网的服务范围视通信发展的需要而定，为保证本地网内的用户通话质量，本地电话网的最大服务范围一般不超过300 km。本地电话网的建立，打破了原有市话、郊话和农话的界限，进行统一组网和统一编号，从而使组网更加灵活，可节约号码资源，方便用户管理，有利于电话通信的发展。但在建立本地电话网后，对不同的电话业务，在计费方式和费率上仍然可以有市话、郊话和农话的区别。 本地电话网的结构示意图如下图所示。 在实际的汇接制市话网中，一般多将汇接局设备装在某一个分局内，这种电话局既是汇接局也是分局。另外，由于我国近年来电话用户密度加大，在许多大城市里常出现几个分局设备安装于一处的情况，显然，在这种情况下，这些分局必然采用直接中继法。一些不在同一个汇接区内的分局，只要地理位置允许，也可以直接相连。,本地电话网结构示意图,一、本地电话网的结构及应用 1、多局制和电话网的分区 一个本地电话网通常由若干个电话局（端局或C5端局）组成。 端局间通过中继线相连。 一级：端局间为网状结构，个个相连 二级、三级：将电话网分区，并采用汇接制。 我国本地电话网为二级，即由端局和汇接局两个等级交换网络组成。 2、汇接方式： 去话汇接、来话汇接、来去话汇接、集中汇接、主辅汇接 相关图示如下【或参见参5）152-153页】,（1）去话汇接 是指汇接局Tm负责汇接向其它汇接区的话务。即每个汇接区的汇接局接受本区内端局发送过来的话务，将它汇接至被叫用户所在的汇接区的相应端局。,（2）来话汇接 是指汇接局Tm只汇接从其它汇接区发送过来的来话呼叫。,（3）来、去话汇接 是指汇接局Tm既汇接至其它汇接区的去话，也汇接从其它汇接区送来的来话。,（4）集中汇接 不是基本汇接方式。可分为集中一次汇接和集中三次汇接。 集中一次汇接是指所有端局间的呼叫都要通过汇接局Tm汇接。从拓扑看是一种星形结构。为了提高网络的可靠性，可采用“对汇接”结构，即用一对汇接局。,集中三次汇接实质上是对汇接局的来、去话汇接。是一种特殊的来、去话汇接，汇接区1和汇接区2间的呼叫都要通过汇接中心进行汇接。从拓扑结构看基本是一种树形结构。,（5）主、辅汇接 方式是两个汇接区进行互助的方式。两个汇接区各有自己的汇接局，它们将本区的汇接局作为主汇接局，而将另一个区的汇接局作为辅汇接局。主汇接局采用去话汇接，而辅汇接局采用来话汇接。,二、本地网路由选择计划 先选直达路由；再选迂回路由，选迂回路由时应尽量选择汇接次数少的路由。,1.4.3 编号计划【参3），参5）】,编号计划是指在本地网、国内长途网、国际长途网、特种业务以及一些新业务等呼叫所规定的号码编排和规程。 一、编号方式 1. 编号方式,（1）本地电话号码 同一本地网范围内的用户之间相互呼叫时拨打同一本地用户号码，号码结构为局号(3/4位)局内用户号(4位)。 本地电话网的号码长度最多为八位。,（2）国内长途呼叫 需在对方电话号码前加拨国内长途字冠0和长途区号（1-4位），号码方案为 0长途区号对方电话号码 如果呼叫的是异地移动网用户，则应在移动电话号码前加拨0，即号码为 0移动网的接入码移动网的用户号码 （3）国际长途呼叫 国际自动拨号程序为 00国家号码（1-3位）被叫国的国内有效号码,2首位号码分配 0为国内长途全自动呼叫字冠号； 00为国际长途全自动字冠号； “1”和“9”为特种业务号码、新业务号码、网号、无线寻呼号码、网间互通号码、话务员座席群号码等的首位号码； 28为本地电话首位号码，其中200，300，400，500，600，700，800为新业务（智能业务）号码。,3移动电话网的编号计划,1）移动用户的ISDN号码(MSISDN) 主叫用户呼叫数字公用陆地蜂窝移动用户时拨的号码。 号码的结构为： 国家码CC移动网号NDCHLR识别号H1H2H3 H4用户号SN 我国的国家号CC86 移动网号NDC用来识别不同的移动网，中国移动的网号为134-139，158/159；联通为130-133，154/155/156，186。 H1H2H3 H4为归属位置寄存器的识别号，用来识别用户注册登记的HLR。 SN为用户号码。 NDCH1H2H3 H4SN为国内有效移动用户ISDN号码。,2）国际移动用户识别码IMSI 在数字公用陆地蜂窝移动通信网中，唯一的识别一个移动用户的号码，为一个15位数字的号码，结构为： 移动国家号MCC移动网号移动用户识别码MSIN 移动国家号码MCC，由3位数字组成，唯一地表示移动用户所属的国家。中国为460。 移动网号MNC，由两位数字组成，用于识别移动用户所归属的移动网。中国移动GSM网为00，中国联通公司GSM网为01。 移动用户识别码MSIN，唯一地识别国内的900MHz TDMA数字移动通信网中的移动用户。,3）移动用户漫游号码MSRN 当呼叫一个移动用户时，为使网络进行路由再选择，VLR临时分配给移动用户的一个号码，其编码为139后第一位为零的MSISDN号码即1390M1M2M3ABC，其中M1M2M3为移动用户漫游所在的MSC号码。 MSRN是在一次接续中临时分配给漫游用户的，供入口MSC选择路由用，一旦接续完毕即释放该号码，以便分配给其他的呼叫使用。该号码对用户是透明的。 4）临时移动用户识别码TMSI 为了对IMSI保密，VLR可给来访移动用户分配一个唯一的TMSI号码，它仅在本地使用，为一个4字节的BCD编码。由各个VLR自行分配。,4首位为“1”和“9”的号码安排【电信网编号计划】 首位为“1”和“9”的号码主要用于紧急业务号码、新业务号码、特种业务号码、网间互通号码网号等。它的位长为35位，即“1XX”、“1XXX”、“1XXXX”或“9XXXX”等，其中为09十个数字中的一个。 (1)保持广泛使用的紧急业务号码（如匪警110、火警119、急救中心120、道路交通事故报警122）、政府公务类号码（如12315、12345等）及电话查号114不变。 (2)报时117、天气预报121调整为12117、12121。,(3)各基础电信运营商的客户服务号码扩展为5位，1000调整为10000（中国电信）、1001调整为10010（中国联通），1860/1861分别调整为10086/10088(中国移动)。并将原电话障碍申报（112）等人工半自动客服类业务合并至各运营商客服中。 (4)适应用户选择多运营商网络的需求，为各基础电信运营商规划了运营商标识码（CIC）：190（中国电信）、193（中国联通）、195（中国移动）、196（中国网通）、197（铁通公司）。收回300号码，原300电话卡业务一律采用CIC+300接入码。 (5)为促进增值电信业务的繁荣，为各基础电信运营商规划了以下号码：101（中国联通）、102（铁通公司）、116（中国网通）、118（中国电信）、125（中国移动）。,(6)互联网电话拨号上网业务接入码163、165、169调整为16300、16500、16900、16901。 (7)179XX统一作为IP电话类业务接入码，将原在此号段内的非IP电话类业务号码调整出来。 (8)中国邮政电话信息服务（185）调整至11185。 (9)无线寻呼号码126、127、128、129、191、192分别调整为95126、95127、95XXX、95129、95191、95192，而198、199暂维持不变。 (10)大量其它人工半自动业务号码也作了调整，如113、115调至95113、95115等。,二、长途区号的分配 1国内长途自动化网的编号原则 (1) 编号方案的适应性要强，因为长途编号一经使用要改动是十分困难的，所以要考虑近期和远期相结合的编号方案。具体来说，近期要适应目前我国按行政区建立的长途网；远期一方面要预留一定数量的备用长途区号，另一方面又能较为方便地过渡到按区域编号。 (2) 编号方案应尽可能缩短号长，使长途交换机接收、存储、转发的位数较少，换算、识别容易，以节省投资。 (3) 长途编号也应有规律性，让用户使用方便，易于记忆。 (4) 在全国长途自动电话网中只应有一个编号计划，在任何地点呼叫同一用户都是拨相同的号码，即不能因主叫用户所在地的不同而有所变异，并且用户和长途话务员也均拨相同的号码。 (5) 国内长途电话编号应符合CCITT建议，使之能进入国际电话网。,2、长途编号方案 我国国内长途电话号码由长途冠号、长途区号和本地网内号码三部分组成，具体形式为 长途冠号长途区号本地号码 我国国内长途冠号为“0”，国际长途冠号为“00”。 长途区号的编制采用不等位制，有1-4位4种组成。 （1）首位为“1”的：一类为长途区号；另一类为网或业务接入码，除10外其余为2-4位。 （2）2位区号为“2X”，长度为2位，x=0-9，分配给若干个特大城市（广州、上海、天津、重庆、沈阳、南京、？武汉、成都、西安）和大城市网。,2、长途编号方案（续） （3）3位区号“3xy-9xy”（6除外），分给大和中等城市，x为奇数，y=0-9，3位区号总共可有300个。 （4）4位区号“3zyy-9zyy”，其中z为偶数，y=0-9。 对于4位长途区号，在C3本地网建立前，全国各县的长途区号均为4位，但C3本地网建立后，各县的长途区号均与上级C3局一致，只有少数偏远地区尚未建立C3本地网的县仍保持4位长途区号。 （5）首位号为6的除60和60留给台湾外，其余62y-69y为3位区号。 /page/18399.html或 /info/2004-5/2004-5-30-28.htm,三、国际电话编号 根据CCITT建议的国际电话编号方案，国际长途全自动号码由国际长途冠号、国家号码和国内号码三部分组成，即：国际长途冠号国家号码国内号码 国际长途冠号是呼叫国际电话的标志，由国内长话局识别后把呼叫接入国际电话网。国际长途冠号由各国自行规定，例如，我国规定为“00”，而比利时规定为“91”，英国规定为“010”。 国家号码由13位号组成，第一位数是分区号码，各区域的划分及其编号如下页表所示。,国际编号区,从上表可看出，每个编号区原则上给定一个号码，而欧洲区的电话较多，所以分配了两个号码。国家号码的位数分配视各国地域大小和电话数目的多少来定。位于北美的美国、加拿大和墨西哥是统一的电话网，编号区为“1”【现墨西哥为52】，独联体各国的国家号码也是位数“7”。在其他编号区内，电话数多的国家号码为2位数，电话数少的国家号码为3位数，例如我国为86，中国台湾为886，中国香港为852，中国澳门为853，日本为81，柬埔寨为855。 详细可参见： /postal/html/country.html,国家号码规定后，CCITT又对各国提出以下几点要求： (1) 国际长途全自动拨号位长限制在12位以内。由于我国的国家号码是86，已占用2位，因此，国内编号的有效位数如前所述最多为10位。 (2) 电话编号应全部用数字09表示，不能有字母和数字组合。对于过去有些国家在使用的号码中包括有字母的(例如ABC2345)，应改为全部是数字号码才允许进入国际网。 (3) 各国的国际长途冠号的首位字，应和国内编号的首位字不同，以免含糊不清。 (4) 对能直拨国际电话的用户小交换机分机的号码，应纳入本地电话网内。,内容小结,1.1 交换的基本概念 交换的引入、交换节点的基本功能 1.2 电话交换技术的发展 电话的发展、电话机的基本组成及工作原理、交换机的组成及工作原理、电话交换机的类型及发展 1.3 主要的交换方式 电路交换、分组交换（虚电路+数据报） （基本概念） 1.4 我国电话通信网的结构和编号计划 我国电话网结构、本地电话网、编号计划,第2章 信令系统,信令的基本概念和分类,用户线信令,中国No.1信令,No.7信令系统概述,消息传递部分,电话用户部分(TUP),信令连接控制部分(SCCP),事务处理能力(TC),(局间)线路信令,记发器信令,No.7 信令系统,公共信道信令系统,信令数据链路,信令网功能,信令链路功能,综合业务数字网用户部分(ISUP),2.1 概述,动机/意义 为了保证通信网的正常运行，完成网络中各部分之间信息正确传输和交换，以实现任意两个用户间的通信，必须要有完整的信令方式。信令是通信网中各个交换局在完成各种呼叫接续时所采用的一种通信语言。,一、信令的基本概念 信令是各交换局在完成呼叫接续中的一种通信语言。信令系统是通信网的神经系统。 发展趋势：No.7信令方式,市话网中两分局用户接续示例,为了使网络中的各设备协调动作，必须在各设备间传送相关信令。 为使不同的厂家生产的交换机能配合工作，在不同交换机之间传送的信令必须遵循一定的协议，遵循不同协议的信令就构成了不同的信令系统。,通信协议的基本内容 1)语法：规定在收发双方之间相互交换信息的表现形式， 2)语义：说明需要发出何种控制信息，完成何种动作及作出何种应答。 3)同步：事件完成顺序的详细说明。,二、信令分类,1 按功能分为监视信令，选择信令，管理信令 监视信令：用来反映和监视终端用户交换机的状态，如摘机信令，挂机信令，回铃音，忙音。 选择信令：用来选择接续方向，如主叫所拨的被叫号码 管理信令：用于通信网的维护和管理，如检测和传送网络拥塞信息。,2 用户信令和局间信令 用户线信令在通信终端和网络节点（交换机）之间传送的信令 局间信令在网络节点（交换机网络中心）之间（的局间中继线上）传送的信令。,3 前向信令和后向信令 前向信令主叫端到被叫端方向上的信令，都是前向信令。 后向信令被叫端到主叫端方向上的信令都是后向信令。,4 随路信令和共路信令 随路信令用传送话音的通路来传送的信令信令通道和用户信息通道合在一起或有一一对应关系。 共路信令用于话路独立的一条数据链路来传送一组话路的信令。,传统的信令都是随路信令，共路信令是新的信令方式。 共路信令的特点 随路信令 传送速度快 传送速度慢 信号容量大 信号容量有限 话路系统独立， 通常每话路配信号 使用与变更灵活 设备，成本高 经济 不同国家、不同交换 国际统一 机的信令系统不一样 组网不方便,5、带内信令和带外信令 信令在通路频带（300-3400Hz）范围内外 6、模拟信令和数字信令 7、逐段转发和端到端传送方式(详见下页) 逐段转发：逐段识别，校正后转发 在端到端方式下转接局只将信令路由进行接通后透明传输。 8、合群方式和分群方式 合群：将几种不同信令标准合在一个中继线群内,信令的传送方式 1 端到端方式 2 逐段转发方式 3 混合方式 在实际中，将前面两种方式结合起来使用就是混合方式，如在劣质电路中采用逐段转发，在优质电路中采用端到端传送方式。,三、信令系统的发展 ITU-T已经建议的信令系统有17号系统，还有R1信令系统， R2信令系统。 ITU-T的No.1-No.4信令系统用于国际人工长途、半自动长途电话交换，现在很少使用，是随路信令系统。 ITU-T No.5信令系统目前还在使用的随路信令系统。 R1信令系统目前还在使用的随路信令系统，主要用于北美、日本。 R2信令系统目前还在使用的随路信令系统，主要用于欧洲，我国的No.1信令系统就是由R2信令系统得来(有一点不同，是兼容的)。 ITU-T No.6和No.7信令系统是公共信令系统，但No.6信令系统当初为模拟通信设计的，还未使用就不适应通信网的发展，马上就设计制订了数字通信网的共路信令系统ITU-T No.7信令系统。,四、 信令的结构形式 指以什么样的信号形成来表示信令，有 非编码的信号 模拟信号 直流信号 编码信号 数字的信号 交流信号 非编码形式的信令： 回铃音 450HZ的1S通4S断 忙音 450HZ的0.35s通, 0.35s断 编码形式的信令：双音多频，多频编码 四选二或六中取二的不同组合代表不同的数字号码 数字形式的信令：在数字中继线上的PCM信号用TS16传送的信令，a、b、c、d的不同组合代表摘机，挂机，示，占用等信令含义。 直流形式的信令：如用户线上的摘机，挂机信令。,五、控制方式 指控制信令的发送过程。有三种： 1 非互控方式 发端发送一个信令，又发下一个信令，而不管收到是否收到（简单，可靠性差） 2 半互控方式 发端发送的一个信令后，须等到收到收端回送的接收正常的证实信令才能发下一个信令。 3 全互控方式 发端连接发送前向信令，等收到收端的证实信令才停发，收端发后向证实信令直到发端停发前向信令才停发，发端等后向证实信令停发才发下一个前向信令。,发t1,停发t2,发,停发,发端,发端,发端,收端,收端,收端,发 t1,停发t2,发,停发,发,停发,发,发证实,停发证实,非互控方式,半互控方式,互控方式,发证实,停发证实,2.2 用户线信令,用户线信令是交换网中用户话机和交换机间的信令，在用户线上传送，包括用户状态信号及用户拨号所产生的数字信号。 一、 用户话机发出的信令 1监视信令 监视信令主要反映用户话机的摘、挂机状态。这些状态通过用户线直流环路的通、断来表示。 2选择信令 选择信令是用户话机向交换机送出的被叫号码。分为直流拨号脉冲信号和双音多频(DTMF)信号。,(1)直流拨号脉冲 是由用户直流环路的通断次数来代表一个拨号数字。直流拨号脉冲有以下三个参数： 脉冲速度：表示每秒允许传送的脉冲的数目，我国规定的脉冲速度为8-14个脉冲/每秒。 断续比：断开时间与闭合时间的比值，我国规定的脉冲断续比为（1.3-2.5）:1。 最小位间隔：位间隔是用来将两个脉冲串分隔开的一段闭合时间。我国规定最短的位间隔时间350ms。,（2）DTMF信号 DTMF信令是用高、低两个不同的频率来代表一位拨号数字。DTMF信令是带内信令，能通过数字交换网络和局间数字中继正确传输。,二、交换机发出的信令 1铃流 铃流信号是交换机发送给被叫用户的信号，可提醒用户有呼叫到达。 铃流源为 （ 25+ 3）Hz正弦波，输出电压有效值为（75+15）V。振铃采用5秒断续，即1秒送，4秒断。 2信号音 信号音是交换机发送给用户的信号，用来说明有关的接续状态，如忙音、拨号音、回铃音等。 信号音的信号源为（450+25）Hz和（950+50）Hz正弦波，通过控制信号音的不同的断续时间可得到不同的信号音。 可参见教材18页表2-1。,2.3 中国No.1信令,我国国标规定的随路信令方式，称为No.1信令方式。分为（局间）线路信令和记发器信令。 2.3.1 （局间）线路信令 No.1线路信令可分为（局间）直流型线路信令、带内单频线路信令和数字型线路信令。 一、局间直流线路信令方式 又叫a，b线信令，来源于机电制交换机。通过检测a，b线上的电流识别不同的线路信令。 共有19种(DC(1)DC(19)，DC(1)可参见参5）183页表9.2。,二、带内单频脉冲线路信令 适用于频分或时分复用的局间中继电路，包括国内长话局间、国内长话局与国际长话局间、本地交换局间、本地交换局与国内、国际长途话局间。 线路信令频率采用2600Hz，有短信号单元、长信号单元、连续信号以及长、短信号单元组成。短信号单元为短信号脉冲，标称值为150ms；长信号单元标称值为600ms的长信号脉冲。发两类信号间的最小标称间隔为300ms。 信号分为前向信号和后向信号两种。前向信号是由发端发向终端局的信号；后向信号则按照相反方向发送。可参见参5）184页表9.3。,三、局间数字型线路信令 （1）时隙分配 30/32路PCM系统的帧结构如下图示。 其中每一话路的两个传输方向各有a，b，c，d 4bits码位可供标志信号编码。这每路4bits的标志信号可以作为数字型线路信令用。 考虑到当前电话网线路信号容量，只采用其中的a，b，c 3bits。,图 30/32路PCM的帧结构,（2）编码含义 af：表示发话交换局状态或主叫用户状态的前向信号 af0为摘机占用状态，af1为挂机拆线状态。 bf：向来话交换局表示故障状态的前向信号。 bf0为正常状态，bf1为故障状态； cf：表示话务员再振铃或强拆的前向信号。 cf=0为话务员再振铃或强拆的前向信号。 ab：表示被叫用户摘、挂机状态的后向信号。 bb：表示受话局状态的后向信号。 cb：表示话务员回振铃的后向信号或表示是否到达被叫信号，或用于传送计次脉冲信号。,前向信令和后向信令的传送方向,数字线路信令共13种标志方式，用于不同交换机间不同中继电路的配合，其中标志方式DL(1)编码表如右：,2.3.2 多频记发器信令,一、基本概念 记发器信令由一个交换局的记发器发出，由另一个交换局的记发器接收。其主要功能是控制电路的自动接续。为保证有较快的传送速度和一定的抗干扰能力，记发器信令采用多频互控方式。故叫做“多频互控信号”。 “多频”指的是多频编码信号。不少国家采用“六中取二”。 前向：1380, 1500, 1620, 1740, 1860, 1980Hz 后向：1140, 1020, 900Hz, 780Hz, 660Hz, 500Hz “互控”指信号传送过程中必须和对端发回来的证实信号配合工作。每个信号的发送和接收都有一个互控过程。 每个互控过程分4拍。,二、信号种类及基本含义 我国多频互控记发器信令分为前向信号和后向信号。前向信号分为I组和II组。后向信号分为A组和B组。I组和A组对应，II组和B组对应。前向信号又分KA、KC、KD、KE和数字信号。后向信号则分为A信号和KB信号。各信号基本含义如教材21-22页表2-3、2-4。 三、前向I组信号的基本含义 1、KA信号：发端市话局向发端长话局或发端国际局前向发送的主叫用户类别信号。KA信号提供本次接续的计费类别（定期、立即、免费等）、用户等级（普通、优先）。,三、前向I组信号的基本含义 2、KC信号：长话局间前向发送的接续控制信号，具有保证优先用户通话、控制卫星电路段数、完成指定呼叫及其他指定接续（如测试呼叫）的功能。 3、KE信号：终端长话局向终端市话局间前向传送的接续控制信号。长话间KE信号目前只设置13为测试呼叫。 4、数字信号：