（电气工程专业论文）东北电力调度数字交换网的设计与实施.pdf

声明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文东北电力调度数字交换网的设计与 实施，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和 取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在 论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：丝重逡日期：埘j - 沙 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件：学校可以采用影印、缩印或其它 复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学 术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发 表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：侄鲋绽导师签名 日 期：盘生：竺：日期 ) s 、5 、动 华北电力人学i ：程硕+ 学位论文 1 1调度电话网络现状 第一章引言 电力系统调度基本上分为国调、网调、省调、地调、变电站电厂等五级调度。 目前国内调度网基本分四级网络： 第一级：以国调为中心，由直属网调、省调、发电厂、直调变电所形成放射状 星型结构网。 第二级：以各网调为中心，由直属省调、地调、发电厂、直调变电所形成放射 状星型结构网。 第三级：以各省调为中心，由直属地调、发电厂、直调变电所形成放射状星型 结构网。 第四级：以地调为中心。由直调变电所形成放射状星型结构网。 这些网络联网方式多数采用2 wl o o p 方式。随着传输通道容量的增加，许多单 位已经或准备开通2 m 数字中继进行调度机联网。但在前三级网络中，即使丌通2 m 数字中继，也是点对点丌通，没有形成组网结构。 东北电力调度电话网是以网调为中心，山直属地调、变电所和发电厂形成放射 状星型结构网。组网示意图如下图l 一1 所示： 图1 一l东北电力调度电话网组网图 各调度单位与网调均以2 w 环路模拟中继方式相连，一般情况下，每一局向有两 条电路。 华北电力人学。i ：鞋硕十学传论文 12 调度电话网存在的问题 尽管目前的调度电话网为东北电网的生产运行提供了基本通信手段，可以满足 调度员同常的通话联络，但现有调度电话网仍存在很多弊端。 大多通过2 wl o o p - - u s e r 方式进行点对点连接，接续速度慢； 现行调度机不能实现电路自动迂回功能。当第一条电路故障时，需要采用人 工操作来选择另一条电路，延长了操作时间，降低通信接通率；造成调度不灵，指 挥不畅的后果，对电网安全运行尤其是事故处理带来极大的威胁。 无法进行故障检测、判断，当出现调度通信不通问题时目前均由调度员告知 通信值班员，再进行故障查找处理，工作相当被动，对电网的安全运行也极为不 利。 1 3 选题背景 传输网络的发展 近几年，随着城网改造工程项目的实施落实，电力通信网主干网络基本上以光 纤为主，个别地区已构成光纤数字通信环网，这就为调度电话网实现数字组网提供 了必要条件。 调度机发展 渊度机的发展经历了调度功能从单到多种、控制方式从人工到程控、设备体 制从模拟到数字、组网方式从单缎到多级的发展过程。 1 4 调度机数字组网目前应用状况1 2 在第四级网络中，浙江温州地调、甘肃兰州地调等单位已经成功数字组网。温 州地调组网示意图如图l 一2 所示： 2 华北电力人学：i ：程硕_ = ：学位论文 图1 2 温州i 地调组网图 温州地区配置2 台交换机，分别放置于温州地调和5 0 0 k v 变电站，其他变电站 不配备交换机。地调与各变电站调度台分别接在两台调度机上，以保证可靠性。当 调度台与主机问的距离超过4 5 k m 时，利用调度专用数据通信适配器( i ) c a d ) 和传 输设备，可以延伸调度接口的环路距离，如图l 一3 所示。 图1 3 调度台与主机通过传输设备延伸图 1 5 本论文所完成的内容 针对现存网络中存在的接续速度慢，不能实现自动路由迂回，不能自动进行故 障诊断等问题进行东北电网直属单位调度交换数字组网设计，组网后可实现： 全网功能透明 调度电路自动迂回 提高通信的话音质量和抗干扰能力 故障自动定位，保证调度电路高可靠性 3 华北电力人学一程硕士学位论文 不使用p c m 设备，不用音频跳线，减少故障环节 调度用户一交换一传输全数字化的i s d n 调度电话网。 本文第一章通过对电力调度交换网数字组网的标准和目前应用的情况的简单介 绍，了解选题的背景及意义。第二章介绍了在电力调度交换网中，电力调度交换机 的原理，功能及其数字，电力调度终端和d d s 一2 0 0 数字调度系统。第三章与第五章 是本论文的重点，论述了东北电力调度交换网数字组网的整体方案和实施。针对东 北电力调度交换数字组网中现存的问题，从网络结构，路由计划，调度机组网编号 方案及信号，调度机的功能实现，网络可靠性等方面进行了改进。第四章为电力调 度交换网组网中的信令研究，介绍了“q ”信令系统及其两种应用系统，重点介绍了 q i s g p s s i 信令系统。 4 一兰! ! 皇塑查堂! ：矍堡堂垡堡苎 第二章电力调度交换网 随着电力工业的飞速发展，电网规模不断扩大，各类信道逐步增多，调度自动 化所需的实时信息大量增加，迫切需要实现信息和信道资源的共享。由于电力系统 的高可靠性要求，调度交换机必须具有相应的高可靠性。电力调度交换机在电力通 信中具有举足轻重的作用。 2 1 数字调度交换机原理p 1 调度交换机的主要任务是实现用户间通化的接续。基本划分为两大部分：话路 设备和控制设备。话路设备主要包括各种接口电路( 如用户线接口和中继线接口电 路等) 和交换( 或接续) 网络；控制设备在数字调度交换机中为电子计算机，包括 中央处理器( c p u ) ，存储器和输入输出设备。数字调度交换机是采用计算机进行 “存储程序控制”的交换机，将各种控制功能、方法编程程序，存入存储器，利用 对外部状态的扫描数据和存储程序来控制、管理整个交换机系统的工作。 2 1 1 交换网络 基本功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫 用户问的连接通路。目前，程控交换机主要采用由电子丌关阵列构成的空分交换网 络和山存储器构成的时分接续网络。 2 1 2 用户电路 实现故障用户线与交换之闯的连接，又称为用户线接口电路( s l l c ，s u b s c r i b e r l i n ei n t e r f a c ec i r c u i t ) 。根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类 型。对于程控交换机来说，主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路( a l c ) 及与 数字话机，数据终端( 或终端适配器) 连接的数字用户线电路( d l c ) 。 a l c 是适应模拟用户环境而配置的接口，基本功能有： 馈电( b a t t e r yf e e d ) ：交换机通过用户线向共电式话机直流馈电； 过压保护( o v e r v o l t a g ep r o t e c t i o n ) ：防止用户线上的电压冲击或过压而损坏交 换机。 振铃( r i n g i n g ) ：向被叫用户话机馈送铃流。 监视( s u p e r v i s i o n ) ：借助扫描点监视用户线通断状态，以检测话机的摘机、挂机 等用户线信号，转送给控制设备，以表示用户的忙闲状态和接续要求。 # 北电力人学【：程硕士学位论文 编解码( c o d e c ) ：利用编码器、解码器、滤波器，完成话音信号的模数与数 模交换，与数字交换机的数字交换网络接口。 混合( h y b r i d ) ：进行用户线的2 4 线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的 要求。 测试( t e s t ) ：提供测试端口，进行用户电路的测试。 数字用户线电路是为适应数字用户环境而设置的接口，它主要通过线路适配器 ( l a m ) 或数字话机( s o p h o s e t ) 与各种数据终端设备( d t e ) 如计算机、打印 机、传真机相连。 2 1 3 出入中继器 出入中继器是中继线与交换网络间的接口电路，用于交换机中继线的连接。 ( i ) 模拟中继接口单元( a t u ) ，实现模拟中继线与交换网络的接口，基本功 能为： 发送与接收表示中继线状态( 如示闲、占用、应答、释放等) 的线路信号。 转发与接收表示被叫号码的记发器信号。 供给通话电源和信号音。 向控制设备提供所接收的线路信号。 对于最简单的情况，某以交换机的中继器通过实线中继线与另一交换机相连， 并采用用户环路信令，则该模拟中继器的功能与作用等效为一部“话机”。若采用 其它更为复杂的信号方式，则中继器应实现相应的话音、信令的传输与控制功能。 ( 2 ) 数字中继接1 2 1 单元( d t u ) ，实现数字中继线与数字交换网络的接口，它 通过p c m 有关时隙传送中继线信令，完成类似于模拟中继器的功能。但出于数字中 继器传送的是p c m 群路数字信号，因而具有数字通信的一些特殊问题，如帧同步、 时钟恢复、码型变换、信令插入与提取等，即要解决信号传送，同步与信令配合三 方面的连接问题。基本功能为：帧与复帧同步码的产生，帧调整，连零抑制，码型 变换，告警处理，时钟恢复，帧同步搜索及局问信令插入与提取等。 2 1 4 控制设备 控制部分是数字调度交换机的核心，主要任务是根据外部用户与内部维护管理 的要求，执行存储程序和各种命令，以控制相应硬件实现交换与管理功能。为更好 的适应软硬件模块亿豹要求，提高处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，目前程 控交换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采用部分或完全分布式控制方式。 6 华北电力人学i ：程硕士学位论文 2 2 电力调度交换机信令 在调度电话交换机内，各部分之间或者交换机与用户，交换机与交换机间，除 传送话音、数据等业务信息外，还必须传送各种专用的附加控制信号( 信令) ，以 保证调度电话交换机协调动作，完成用户呼叫的处理、接续、控制与维护管理功 能。 按信令的作用区域划分，可分为用户线信令与局问信令。前者在用户线上传 送，后者在局间中继线上传送。如果按信令的功能划分，则可分为监视信令、地址 信令与维护管理信令。 2 2 1 用户线信令 它是在用户与交换机之间传送的信令。这种信令包括： a 监视信令：此信令反映直流用户环路通断的各种用户状态信号，如主叫用户摘 机( o f f h o o k ) ( 呼出占用) ，主叫用户挂机( o n h o o k ) ( j 下向清除或拆线) 及被叫 用户摘机( 应答) ，被叫用户挂机( 反向清除或拆线) 。调度交换机检测到这些信 号时便会执行相应的软件，产生相关的动 乍，如调度交换机向主叫用户发拨号音或 忙音、回铃音等，或向被叫用户馈送振铃信号等。 b 地址信令( 被叫号码) ：此信令为主叫用户发送的被叫号码，调度交换机识别 后控制交换网络进行接续。模拟话机有两类：一种是通过话机拨号控制用户环路电 路断续而产生直流脉冲串的脉冲信号话机；一种是利用话机按键同时发送“双音” 表示一个数字的双音多频话机。 2 2 ，2 局间信令 此信令是在调度交换机或交换局之间中继线上传送的信号，用以控制呼叫的 续。根据信令通道与话音通路的关系，可将局问信令分为随路信令( c a s ，c h a r m e l a s s o c i a t e ds i g n a l l i r i g ) 与共路信令( c c s ，c o m m o nc h a n n e ls i g n a l l i n g ) ：若按 信道与信号的形式，又可分为直流、交流与数字型信令。如同用户线信令，也可将 局间信令按功能分为监视信令、地址信令与管理信令。 a 随路信令：将话路所需要的控制信号由该话路本身或与之有固定联系的一条信 令通道来传送，即用同一通路传送话音信息和与其相应的信令。 b 共路信令：将一组话路所需的各种控制信号集中到一条与话音通路分开的公共 信号数据链路上进行传送。 7 s 每1 l 电力人学i ，程硕士学位论文 2 3 电力调度交换机调度台 调度台作为调度主机的一个重要功能组件在整个系统中处于不可或缺的地位， 是调度中心指挥生产的直接实旋者。调度台的发展经历了调度功能从单一到多种、 控制方式从人工到程控、设备体制从模拟到数字的发展过程。 数字程控调度台由大规模集成电路、数字技术和微型单片计算机系统技术组 成，调度台智能化水平高，用户界面友好，操作方便。调度台接口基本采用 r s 4 2 2 、r s 2 3 2 、b + d 、2 b + d 等接口与主机相连，把主机用户端口的状态数据传送 给调度台，并将调度台的数据传送给主机，实现生产调度指挥的透明简便，调度指 挥工作的重要性，要求调度台呼叫必须可靠、畅通，应具备“监听”、“强插”、 “强拆”等基本必备功能。对调度的选呼( 群呼) 、多方会议要求只需简单的操 作就可实现，使得调度指挥简便易行。 2 4电力调度交换网数字组网标准】 根据电网调度管理条例实施办法及国家电力调度数掘网组网的研究，电力调度交 换网的数字组网要按照以下标准： 合理性一充分利用现有资源并考虑企业承受能力 目前，东北电网直属单位调度机情况不一，有新近配置的功能齐全的交换机， 也有即将淘汰的老式调度机。为了最大限度利用现有资源，不造成设备浪费，设计 应能灵活适应逐步增长的需求，即初期以较低的投资实现基本功能，逐渐增加其它 功能。 安全性一电力调度通信系统的关继 安全性不仅指设备本身的高度可靠性，也包括网络设计的可靠性。因此，电力 调度指挥通信网不仅要采用高可靠性设计和严格质量控制下制造的产品，也要关注 网络的可靠性设计，如多中继方式和多路由方式。安全性的另一重要内容是设备供 应商的安全。供应商的综合实力、服务经验是提供长期技术支撑和服务保障的基 础。调度系统相关业务的安全是调度安全生产的基础，部分业务具备实时监控功 能，直接关系到调度生产安全，此类业务对网络的安全性提出了高要求。 可靠性要求 实时监控业务除了反映电网运行情况外，更重要的是控制电气设备的投入和退 出，下达功率调节命令，对电力系统运行产生直接影响。这类业务的可靠性至关重 要，因此数据网络必须满足所承载业务可靠性的要求。在网络设计时应该考虑单点 华北电力大学工程硕士学位论文 设备或通道故障时网络不分裂，不影响业务系统的数据传输。 2 5 电力调度交换机数字组网 电力调度交换系统组网是指调度交换机之间通过局间中继选用合适的信令方式 组成一个统一编号，彼此透明的网络，它需要考虑信令方式的选用、网络规划及与 行政交换网的联网等问题，可采取全国统一联网和各网省电力公司分别组网两种方 式。全网统一联网便于统一管理和规划，有利于网络整体资源优化和调度功能尽可 能的实现，最大程度地为电力调度提供调度和管理方便。各网省电力公司分别组网 可充分利用现有调度交换设备：在通信调度管理方面，有利于责任界面的划分i s 。 2 6 电力调度交换机产品 电力调度交换机是一种有特殊用途的交换机，在电力系统通信中它是调度通 信网的重要组成部分。电力调度交换机不仅应具有普通电话的呼叫功能，同时也具 有指挥生产、协调工作、应急备份等重要功能陋l 。由于电力调度交换机的应用场 合、使用环境与其它通信网不同，因此对其性能指标( 电磁兼容、收铃灵敏度、耐压 和抗冲击等) 、接口类型、调度功能、检验手段等有着特殊的要求，它是电力专用通 信网中十分重要的通信设备。 9 华北电力人学l ：祥硕1 ：学位论文 第三章东北电力调度交换网数字组网整体方案 3 1 组网原则 按照我国电力行业标准d l t 5 4 4 9 4 电力系统通信管理规程 6 1 中c 一统一调 度、分级管理”的原则，本次设计主要考虑以下几个方面： ( 1 ) 合理性充分利用现有资源并考虑企业承受能力 目前，东北电网直属单位调度机情况不一，有新近配置的功能齐全的交换机， 也有即将淘汰的老式调度机。为了最大限度利用现有资源，不造成设备浪费，设计 应能灵活适应逐步增长的需求，即初期以较低的投资实现基本功能，逐渐增加其它 功能。 ( 2 ) 安全性电力调度通信系统的关键 安全性不仅指设备本身的高度可靠性，也包括网络设计的可靠性。因此，电力 调度指挥通信网不仅要采用高可靠性设计和严格质量控制下制造的产品，也要关注 网络的可靠性设计，如多中继方式和多路由方式。安全性的另一重要内容是设备供 应商的安全。供应商的综合实力、服务经验是提供长期技术支撑和服务保障的基 础 。 3 2 组网整体方案 3 2 1 网络结构确定 调度组网按照汇接制组网。根据实际地理位置及所处地位情况，在保证系统可 靠性前提下，确定哪些地区设为汇接级交换机，哪些地区作为端局交换机，哪些调 度不配交换机，而使用远端调度台。 组网方式示意【7 如下图3 1 ： o 华北电力人学i 栏硕+ 学位论文 ；爨 图3 1调度交换网组网图 一、二级汇接点的调度交换设备要采用透明网络进行组网，两级问传输通道全 部采用具有不同物理路由的2 m 数字中继方式：第二级中地理位置上相邻的调度机 以2 m 数字中继方式相连；第三级中不设调度机的单位以本地汇接调度机和网调远端 调度台或单机作为调度通信电话，配有调度交换机的单位，以2 m 数字中继方式汇接 到本地汇接交换机和网调交换机1 9 。 3 2 ，2 路由规划 任意一个调度点与被调点之间必须有两条独立的中继路由，并且中继路由必 须建立在物理上必须独立的路由上。 直调单位均应与网调有直达中继路由，迂回中继接到非网调调度机。 3 。2 ，3 调度机组网编号方案的确定 根据东北地区电力系统的实际情况0 】，并考虑到全国联网的可能性，进行调度 机组网编号方案的确定。 东北电力调度交换网采用9 位编码方案i ，x i x ：p qr sa b c 。 x 。为调度机出局码8 x 。代表东北地区4 p q 代表地区代码p q = 0 0 - 一0 9 东北网调直属： p q ：1 0 - - 2 9 辽宁省属； p q = 3 0 一- 4 9 吉林省属； l l 华北电力入学1 ：麟硕士学位论文 p q = 5 0 6 9 黑龙江省属 r s 代表交换机代码r s = 0 0 - - 0 9 地调 r s = 1 0 一4 9 变电所 r s = 5 0 - - 6 9 火电厂 r s = 7 0 - - 7 9 水电厂 a b c 代表交换机内部号码，规定a 0 0 为电力调度台号，a ll 为通信调度台号， a 3 3 为水调调度台号 32 4 调度机组网信令的确定 1 2 1 目前，程控交换机信令系统越来越完善。电力调度电话网必须具有很高的可靠 性和快速的接续速度。为了更好地实现这些要求，采用n o 7 、q s i g 等数字共路信令 进行组网，并着重不同机型间中继信令的配合、转接。 七号信令方式是一种国际化、标准化的通用公共信道信号系统，它把重要的信 息从传统的网络信号中取出来，放在一个单独的信息网中，从而使系统能更迅速的 建立和释放呼叫。除了为系统呼叫进程的发展做准备，七号信令还能够减少呼叫失 败次数( 如果信令在分离的网络中传送，交换机可以不被信息中继上的错误信息所 误导) ，更有效的使用信息中继( 只有当呼叫完全建立起来j 占用信息中继) 。同 时，七号信令还能提供更快的网络数据服务。多数局用交换机都具备该种信令。 但有一些交换机不具备标准的七号信令，而是具备q 信令。q 信令是根据欧洲电 信标准e t s l 3 0 0 1 0 2 发展起来的专网信令。对于2 0 4 8 m b p s 的接口而言，第1 6 时隙 为d ( 6 4 k b p s ) 信道，控制3 0 路b ( 6 4 k b p s ) 信道，即通常所讲3 0 b + d 。d 信道协议 分为物理层、链路层和网络层。 32 5 调度机组网功能实现 ( 1 ) 双向呼叫一键到位：调度指挥实时性高、操作简单，只需在按键式键盘或 计算机触摸屏上进行“单键直呼”、“一键多号( 自动找人) ”的按键操作即可实 现自动呼叫，无需记号。 ( 2 ) 双向呼叫畅通无阻：调度工作的重要性要求调度呼叫可靠、畅通，可通过 “呼叫排队”、“监听”、“强插”、“强拆”等功能实现。对于公网、专网有无 线用户的综合指挥调度，其调度的强插、强拆功能不必也不可能实现全网透明，但 可通过对某部电话的呼出限制以及对具体用户多路由、多种通信手段的选择实现调 度指挥到位。 华北电力人学。l ：程硕士学位论文 ( 3 ) 通信状态显示直观：调度系统具有主叫号码及相关资料( 如主叫姓名、单 位、地址) 显示功能、引导操作显示功能( 如操作无效、请先摘机) 以及用户、中 继状态显示功能等，使得指挥调度简便易行。 ( 4 ) 路由迂回功能的实现。 ( 5 ) 录音功能的实现。 3 2 6 网络可靠性保证 j 3 1 一级网络保证：两台调度机互为热备 二级网络保证：两台不同调度机上的调度台同组共屏 三级网络保证：一台调度机上的两个调度台备份或一个调度台的两个u 接口 备份 华北电力人学l ：辑硕j ：学位论文 第四章电力调度交换网组网中的信令研究 1 a l 目前，程控交换机信令系统越来越完善。电力调度电话网必须具有很高的可靠 性和快速的接续速度。人们所熟悉的中国1 号和欧洲r 2 都是属于c c i t t ( i t u t ) 5 号c a s 随路信令系统，盛行于2 0 世纪7 0 8 0 年代。在当时模拟传输和机电模拟 交换设备( 纵横制、步进制交换机) 的基础网络之上获得普遍应用，是一种可靠、 有效的信令系统。c a s 随路信令系统采用模拟的双音多频互控的信令调制、编码、 传输与互控技术，其固有的缺点是：传输速度慢，信令和通话在同一条路由上完 成，接续时间长，设备技术复杂，成本高，可靠性低。 为了适应当前数字通信网络的需要，应采用数字共路信令进行组网。 七号信令方式是一种国际化、标准化的通用公共信道信号系统，它把重要的信 息从传统的网络信号中取出来，放在一个单独的信息网中，从而使系统能更迅速的 建立和释放呼叫。除了为系统呼叫进程的发展做准备，七号信令还能够减少呼叫失 败次数( 如果信令在分离的网络中传送，交换机可以不被信息中继上的错误信息所 误导) ，更有效的使用信息中继( 只有当呼叫完全建立起来才占用信息中继) 。同 时，七号信令还能提供更快的网络数据服务。多数局用交换机都具备该种信令。 但有一些交换机不具备标准的七号信令，而是具备q 信令。q 信令是根据欧洲 f 乜信标准e t s l 3 0 0 1 0 2 发展起来的专网共路信令。对于2 0 4 8 m b p s 的接口而言， 第1 6 时隙为d ( 6 4 k b p s ) 信道，控制3 0 路b ( 6 4 k b p s ) 信道，即通常所讲 3 0 b + d 。d 信道协议分为物理层、链路层和网络层。 4 1 “n o 7 ”信令系统1 1 5 1 n o 7 信令系统( s i g n a l i n gs y s t e mn o 7 ) 是国际电报电话咨询委员会 ( c c i t t ) 于1 9 8 0 年提出来的，经过多次修改，现已形成了一个完整的信令体系。 n o 7 信令系统采用高速数据链路( 6 4 k b i t s ) 传送信令，信令链路是信令点之 问传送信令信息的双向通道，由数据链路与数据链路两端的终端电路完成n o 7 信令 系统功能结构中的第二级( l e v e l 2 ) 的功能。n o 7 信令数据链路具有传送速度快， 呼叫建立时间短，信号容量大，更改与扩容灵活，信令设备投资省，话路利用率高 等特点。 在由n o 7 信令链路系统构成的交换机网络中，我们可以享受各种特服功能，其 中包括主被叫号码的识别、遇忙回叫、呼叫等待、免打扰、闹钟服务、恶意呼叫追 查、三方通话、会议电话等。n o 7 信令系统还能在通信网中传送呼叫控制、统计、 1 4 华北电力入学i ：牲硕七学位论文 计费与其他维护管理信息，适台综合业务数字网( i s d n ) 和智能网等新业务的使 用。 4 2“q ”信令系统 i s d n “q ”信令系统( 以下简称“q ”信令系统) ，包括i t u t 定义在数据链 路层上的q 9 2 1 协议( 公共控制设备包括：中央处理器单元( c p u ) ，v m e 总线服务单元( v s u ) 。 电话控制设备包括：基准定时单元( b t u ) ，交换矩阵单元( m x u ) ，信号 及会议单元( t c u ) ，外围接1 2 1 单元( p i u ) 。每块m x u 可实现1 0 2 4 个端口的话 音数据交换。t c u 需要占用1 0 2 4 个时隙，它可为系统提供2 5 6 个信号音端口和7 6 8 个会议端口。 m a p 、m 、l h 的系统忙时试呼次数( b h c a ) 测试结果为6 5 万次，小时，l x 的b h c a 测试结果为1l 万次d 时。这四种交换机的接通率均为9 9 ，9 9 。h 2 0 2 0 采 取这样的大话务量设计，也是为了增强系统的可靠性。 5 2 4 电话接口 m a p 、m 、l h 、l x 具有相同的电话接口。在h 2 0 2 0 系统中，除了用户接口板 和中继接口板以外，用于各种信令接收服务的电路板也占用电话接口。 所有电话接口板均采用插拔电路板式设计，电话插槽分为1 6 线槽和8 线槽两 种。h 2 0 2 0 系统采用了通用端口设计，即任何一块电话接1 2 i 板可以插在任何一个1 6 线槽口上，而任何一块8 线电话接口板可以插在任何个槽口上，任何电话接口板 在配鼍数量上不受到限制。 2 7 华北电力大学工程硕士学位论文 h 2 0 2 0 为了保证系统的可靠性，在电话接口电路与公共设备电路之间采i r t 隔 离设计，而且在每个环节都采取了良好的接地设计。当局部的接口电路因受强电 干扰( 例如高压电落地，地电位在瞬间升至数万伏) 而受损时，将不会影响到公共 设备及整个系统的运行。因此，h 2 0 2 0 具有良好的抗强电干扰特性，这也是h 2 0 2 0 受电力用户欢迎的原因之一。 h 2 0 2 0 的包括公共控制单元、电话控制单元及电话接口单元在内的所有电路板 都允许带电插拔，实现真正的带电维护。 5 2 5 信令系统 h 2 0 2 0 可提供以下信令t 2 t l ： 铃流：满足g f 0 0 2 9 0 0 2 1 邮电部电话交换设备总技术规范书( 第一分 册) 。 拨号脉冲记发器信号( d p ) ：满足g f 0 0 2 9 0 0 2 1 邮电部电话交换设备总 技术规范书( 第一分册) 。 双音多频记发器( d t m f ) ：满足g f 0 0 2 - 9 0 0 2 1 邮电部电话交换设备总技 术规范书( 第一分册) 。 e m 线路信号：满足g f 0 0 2 9 0 0 2 1 邮电部电话交换设备总技术规范书( 第 一分册) 。 e m c 线路信号：支持i 类和v 类e m 信号并控制载波机压扩器的投入和退 出。 表5 2e m c 线路信号说明 信号类型，状态m 线e 线c 线 ? 挂机地开路地 i 类 摘机 i 电池地电池 。i 鹫机 二开路开路开路 v 类 摘帆地地 地 e bm f c 满足挪威e b 1 及兆维d c x - 5 的技术要求。 中国一号信令系统( 线路信号和m f c m f p d p 记发器信号) ：满足o f 0 0 2 9 0 0 2 1 邮电部电话交换设备总技术规范书( 第一分册) 。 i s d nb r i p r i 信令：满足g b i t1 7 1 5 4 1 9 9 7 ( 基本等同于i t u t q 9 3 0 q 9 3 1 ：1 9 9 3 ) i s d n 第三层基本呼叫控制技术规范。 华北电力人学i ：栏硕士学位论文 q s i g 信令：符合e t s3 0 0 一1 7 2 ( 基本呼叫建立) 及e t s3 0 0 1 7 3 标准( 功能 描述) 。 中国七号( s s 7 ) ：满足g f 0 0 1 9 0 0 1 中国国内电话网n o 7 信号方式技术 规范( 暂行规定) ，具体为： 一t u p ：c c i t tq 7 2 1 一q 7 2 5 ，q 7 8 3 一m t p ：c c i t tq 7 0 1 7 0 4 ，q 7 0 6 一q 7 0 7 ，q 7 8 1 一q 7 8 2 一i s u p ：c c i t t q 7 6 1 一q ，7 6 4 ，q 7 6 6 5 2 6 计算机电话接口( c t f ) h 2 0 2 0 调度交换机可以通过以下功能获得更加广泛的应用： 主计算机接口链路( h i l ) ：是h 2 0 2 0 交换机与外部主计算机之间的接口。 h 2 0 2 0 可以利用该接口将有关的呼叫信息输出给外部的主计算机系统，主计 算机系统在对所收到的信息进行分析、处理以后发回相应的指令，h 2 0 2 0 根 据主计算机的指令完成相关的呼叫处理。这样，外部的主计算机系统就可以 根据用户的实际需要而直接控制h 2 0 2 0 的呼叫处理过程。 自动呼叫分配( a c d ) ：是h 2 0 2 0 交换机的一个功能很强的话务处理软件 包。a c d 对进入h 2 0 2 0 寻求席位服务的大话务量呼叫，可根据各个席位的 话务量空闲程度进行自动呼叫分配，并可提供排队通知音、缺席、席位监听 等服务。 工作站接口链路( w i l ) ：是h 2 0 2 0 交换机与工作站之间的接口，也是a c d 功能之一。h 2 0 2 0 把呼叫被分配至工作站时，可以利用w i l 将相关的信息 ( 例如主叫号码) 也输出给工作站，由工作站对收到的呼叫信息进行处理。 这样，工作站在建立通话时，在其监视器上还可以看到与该呼叫有关的信 息，例如客户资料。 5 。3g o r ai 交换机介绍 5 3 10 0 r ai 数字程控行政、调度综合业务交换平台产品系列结构 l 、小型数字程控行政、调度综合业务交换平台一c o r a lf l e x ic o m2 0 0 2 、壁挂式结构一c o r a lf 1 e x ic o m4 0 0 、c o r a lf 1 e x ic o m4 0 0 v 3 、柜式结构一c o r a lf l e x i c o m5 0 0 0 和c o r a lf l e x ic o m6 0 0 0 4 、1 9 ”标准结构及v o l p 交换平台- - c o r mi p x8 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 2 9 华北电力人学r 程硕士学位论文 c o r a l 产品系列具有独特的线性结构特点。各机型之间采用统一的主控制器和 系统软件，只有箱柜结构的差别，以及出此而形成的容量差别。 c o r a l 交换系统可以确保从最初的小容量安装，增加到大容量安装；从简单的用 户小交换机功能，增加到网络汇接交换功能及行政、调度合一的交换功能；从单纯 语音通信功能，扩展到语音、数据、图像等多媒体通信功能和呼叫中心、i p 组网等 增值业务功能。所有这些容量的扩充和功能的增加，都无需更换系统，只需平 滑( 线性) 地增加板卡或扩展机柜即可。 线性扩容的特性，保留了初购硬件的价值，从而减少和保护了客户的初次投 资。同时又为用户系统扩容，丌放增值业务，满足通信行业飞速发展随时可能提出 的新的需求，提供了一个先进的开放式的平台。 c o r a l 产品系列所独具的线性扩容的特性，是通过总线结构、尺寸统一的标准 化板卡、通用插槽设计、系列化机箱结构等专有技术来实现的a 5 3 2 公共控制部分 控制总线采用高级数据链路( h d l c ) 信息通道，在主控制器和每个子架之间提 供双备份数据通信链路。 话音数掘采用h i g h w a y4m ( 或8m ) 总线，在交换矩阵和每个子架之间提供 双备份数据通信链路。 c o r a l 交换设备具有主、各两套主控制器和主、备两套交换矩阵。每个外围层都 有到达两套控制器的h d l c 通道接入口。当通信正常进行时，系统可以使用任一个 h d l c 通道，如果要确保系统的高可靠性，则需要使用两个h d l c 通道。 5 3 3 信令系统 p r i 、b r i 、i s d n 信令系统( q 9 3 1 、d s s l 、q s i g 、e t s i 、a t & t 等) 。 中国七号信令系统( m t p 、t u p 、i s u p 等) 。 c a s 信令( r 2 信令、中国一号信令) 。 用户信令( d t m f 、d p ) 5 3 4c o r al 机针对用户需求的具体实现方法 表5 - 3c o r a l 机按用户要求实现表 i 序号用户要求c o r a l 系统实现方法 修改软件，按要求设置。 l ， 具备多个方向的局向编号，局向号2 5 个。( 4 we m ) 局向号数量无限制。 华北电力人学1 ：群硕+ 学位论文 外系统二线用户汇接到调度台的指定键能自由拨出拨入。修改软件，将号码编科丁 2 ( 原用户号码不变)话务台按键上。 3 外线电话打到调度台后，经调度台可转接到任一分机。直接转接。 4 本地二线用户之间交换能自动完成，无需通过调度台转接。基本功能。 将调度台作为一个群用 5调度台具备多个分机，分机间可以互相监听、插入。 户，进行软件设置。 6调度台的每个分机均可与录音系统相连。调度台具备多种录音接口 将调度台设为一个群刚户 7有电话呼入时，调度台任意分机取机。均可鹿爸。 即可。 8在网内可进行等位拨号，号码可达9 位以上。设置公共库拨号。 调度对调度、凋度对分机、分机对调度具备缩位拨号、臼动拨 对调度台进行编料设置即 9 号平l i 热线功能。 可。 外部分机呼叫话务台时，允许多个分机同时呼入，调度台上相 允许多个分机同时呼叫话 1 0务台，调度台上的指示灯 应键位显示，互不干扰。 相互独立。 1 1调度台键可以任意设置，无需和埘户扳对应。可根据需要灵活设麓 1 2交换机具备发送平接收拨号脉冲调整的功能。 按标准发送、接收 能方便地殴置军修改用户号码和服务级别( 包括中继出入局号 修改软件参数即可。 1 3 和联选好) 1 4往组网连接时，具有灵活修故拨号五芷时的能力 设置公共拨号库即可。 15山部分机脉冲x x 音频同时兼容，可任意设置分机拨号方式。 基本功能。 电力载波机只能识别脉冲拨号方式所以设备戍具备自动识别 修改软件的中继方式。 6 羊l i 转换脉冲x x 音频的能力。 c o r a li i i 型机具备烈备份 1 7公共控制部分( 电游) 具备热备份，主备自动转换。 配置。 具备周期性自动检测能力，井能打印检测报告利故障报告。具 能对系统进行实时检测， 备实时检测功能，能检测公共部分和用户线、中继线的好坏， 故辑定位到板、到路，数 1 8 故障定能剜扳( 公共部分) ，到路( 朋户电路) 。具备对调度 据由软件自动存储。 台的榆测功能。停电和关机操作不影响软什数据 系统只需配备r m i 或 1 9 具备集中远程维护操作能力，并能越机远方操作。 8 d r c m 卡，即可进行远 程维护。 f i 4 调度终端介绍 适合调度通信使用的电话终端设备包括： 模拟扬声话机：4 线制，适合接在交换机的4 线模拟用户板( 4 w a l u ) 所提 供的接口上。 数字扬声话机：适合接在交换机的数字用户板( d l u ) 所提供的接口上。 华北电力人学1 ：程硕士学位论文 调度终端系列：根据调度台的外观结构特征，可分为按键式调度台、屏幕式 调度台、一体式调度台三种类型。交换机所提供的调度接口有两种可选类型，一种 是由数字调度板( d d u ) 提供的2 b + d 接口，另一种则是由数字用户板( d l u ) 提 供的1 b + d 接口。调度台的手机配置数目可分为单、双两种可选的配置模式，每个 单手机调度台占用一个调度端口，而每个双手机调度台则占用两个调度端口。同一 种调度接口方式的不同型号的调度台可以混合使用，组成一个调度台组。 调度专用数据通信适配器( d c a d ) ：负责将数字调度板( d d u ) 提供的 2 b + d 接口转换为e l 接1 2 1 类型，或者，将e l 接口转换为符合数字调度扳( d d u ) 设计标准的2 b + d 接口类型。调度专用数据通信适配器具有1 9 2 k 、2 5 6 k 和5 1 2 k 速 率自适应能力，适合接在光端机的e l 接口上，2 b + d 数字调度接口的环路距离能够 以这种方式得以延伸。 调度维护台：提供对调度数据的集中维护功能。当调度台与交换机之间采取 2 b + d 接口方式时，调度维护台需要占用数字调度板( d d u ) 的一路端口。当调度 台与交换机之问采取1 b + d 接口方式时，调度维护台需要占用集线器的一个串口。 调度维护台可以替代系统维护终端。 远端交换机集中维护终端：属于带有远端交换机集中维护功能的系统维护终 端。可自动、定时收集与本局相连的远端交换机的告警信息和话务量统计信息，并 自动产生图文报表和有声告警。 系统的调度功能包括： o 调度台组可将多个调度台定义成一个调度台组，调度台组最多不超过2 5 5 个。不同的调度台组之间可实现完全隔离，或根据需要存在一定的联系。每个调度 台组内的各成员共享调度信息 o 来话排队系统对呼叫同一调度台组的来话进行排队，并向进入排队序列的主叫 用户送回铃音。 o 普通来话紧急来话同一调度台组可以有两个号码，一个用于普通来话，另一 个用于紧急来话，调度用户在紧急情况下可以拨打紧急号码。 o 来电显示调度台可以直接从收到的来话中获取主叫信息，或从调度台组的共享 数掘中获得来话的主叫信息，当调度台收到来话信息时，将自动进行来话显示。 o 来电通知当调度台收到来话时，除了进行来话显示以外。还同时提供声音提示 ( 振铃或提示音) ，调度台对呼叫本组的普通来话、紧急来话以及直接呼叫本席的 来话，采用不同的铃声加以区别。按键式调度台和一体式调度台可提供多种铃声选 择，可由用户根据需要灵活设景。 3 2 华北屯力人学】：程硕士学位论文 此外，系统的调度功能还包括，来电应答，群答，热线用户键定义一键多 号，热线单呼热线轮呼等等。 5 5 网络结构 由于东北电网直管单位主要是发电厂及5 0 0 k v 变电所，网调对其调度均非常重 要。因此，各直管单位调度机均与网调接有1 个2 m 中继的直达路由。对于迂回中继 路由的设置，有如下几种方案。7 方案一：以网调作为一级汇接中心，三省调及赤峰、通辽两地调作为二级汇接中 心，各发电厂、变电所作为第三级接入各二级汇接中心。组网示意图如图5 4 所示： 阿写石 广石面 际i 夏 眄磊习厂石习陌蒙习 l 通辽厂 l 通辽变 匪夏 儿宝山j 通辽局 办峰局 a 1 7 湾j ll 厶峰 i 林调 网凋、网调、h 坨江谢 辽宁调、k 辽宁例 冯叱变 人庆变 水源变 哈南变 i ! ! ! 竺ji 坚塑竺li 鲨竺竺| l 堡查茎ll 苎查兰l i 鲨型! ! 竺 圈5 4 方案一组网图 特点： 1 组网汇接关系比较明晰。 2 利用三省调调度交换机作为第二级汇接中心，增加了省级调度的压力。 方案二：以网调作为一级汇接中心，各超高压局及赤峰、通辽两地调作为二级 汇接中心，各发电厂、变电所作为第三级接入各二级汇接中心。组网示意图如图5 - 5 所示： 华北电力人学i ：科硕十学1 1 i 7 ：论文 特点 图5 5 方案二组网图 1 各超高压局本部没有调度机构，因此各调度机虽接入系统，但没有实际调度 作用。 2 组网汇接关系零乱。 方案三：除通辽局、赤峰局两地调作为二级汇接外，其余各单位按地理位置两 两作为一组，用中继相连，并分别接到网调两台不同的调度机上。组网示意图如图 j 一6 所示： 幽5 6 方案三组羽图 3 4 华北电力犬学： 程硕士学位论文 特点 1 可节省系统硬件资源。 2 由于各调度机除负责本单位调度系统使用，还是其它单位迂回中继的汇接 点，因此重要性增强。压力增大。 比较这三种方案，考虑目前系统维护力量相对薄弱，最终采纳方案一作为东北 电网直管单位调度组网方案。为了防止网络拥塞，对于一级汇接中心，入中继呼叫 后不允许出中继后，又去向本汇接中心入中继电路，例如对于通辽局的入呼叫，不 允许出中继又去向通辽局局：对于二级汇接中心，来自一级汇接中心的入呼叫，不 允许出中继又去向级汇接中心。 5 6 编号方案实现 5 6 1 中继局号安排 表5 4 中继局号表 序号单位名称所在地理省份性质 中继编号 l 东北网调辽宁省网调8 4 0 0 0 0 2 赤峰调蒙东地调8 4 0 4 0 1 3 通辽调蒙东地调8 4 0 4 0 2 4 通辽变蒙东变电所8 4 0 4 1 1 5元宝山厂 蒙东火电厂8 4 0 4 5 l 6 赤峰厂蒙东火电厂8 4 0 4 5 2 7通辽厂 蒙东火电厂8 4 0 4 5 3 8 沈东变辽宁省变电所8 4 0 1 1 1 9 沙岭变辽宁省变电所8 4 0 1 1 2 1 0 辽阳变辽宁省变电所8 4 0 1 1 3 1 l 徐家变辽宁省变电所8 4 0 1 1 4 1 2 董家变辽宁省变电所8 4 0 1 15 1 3沙河营变 辽宁省变电所8 4 0 1 1 6 1 4 太平湾厂辽宁省水电厂8 4 0 1 7 l 1 5 包家变吉林省变电所8 4 0 2 1 】 1 6 梨树变吉林省变电所 8 4 0 2 1 2 1 7 合心变吉林省变电所8 4 0 2 1 3 1 8 东丰变吉林省变电所8 4 0 2 1 4 1 9 丰满厂吉林省水电厂8 4 0 2 7 l 2 0 云峰厂吉林省水电厂8 4 0