第3部分-数字程控交换与电话网-(1)分析.ppt

现代交换技术,第3部分程控交换机与电话网,（电路交换系统）,现代交换技术,3.1硬件系统的基本组成,交,换,网,络,中继模块,信令模块,I/O设备,中央处理机,存储器,电话交换系统组成结构,话路部分,控制部分,用户处理机,用户模块,用户电路,用户,集中器,用户电路,现代交换技术,程控交换机硬件系统包括话路部分、控制部分,1、话路部分,交换网络交换网络是整个话路部分的核心，它连接各个外围模块，同时为各个模块之间的通信提供通信链路。目前电话交换机中的交换网络全部采用数字交换网络,现代交换技术,2)用户模块用户模块中包含用户电路、用户集中器和用户处理机三部分。,用户电路-主要完成BORSCHT七大功能用户集中器-完成用户话务的集中和扩散用户处理机-完成对用户模块的控制和管理功能,现代交换技术,模拟用户电路功能框图,测试,振铃控制,过压保护,馈电监视,混合电路,PCM信号,编码,解码,PCM信号,C,H,BS,O,R,T,编译码和滤波,现代交换技术,馈电B：向用户话机馈电是采用48V（或60V）的直流电源供电。,过压保护O：用户外线可能受到雷电袭击，也可能和高压线相碰。,振铃控制R：振铃电压为交流9015V，频率为25Hz，1s续，4s断。,监视S：监视用户线的通/断状态，及时将用户线的状态信息送给处理机处理。摘机环路闭合；挂机环路断开,现代交换技术,编解码和滤波C：编译码和滤波功能是完成模拟信号和数字信号间的转换。,混合电路H：完成2/4线转换。编码之前和译码之后进行。,测试T：测试功能主要用于及时发现用户终端、用户线路可能发生的故障,现代交换技术,3)中继模块,中继模块是交换机与局间中继线之间的接口设备，完成与其他交换机之间的连接。（分为模拟中继模块和数字中继模块）,数字中继模块,主要功能：码型变换、时钟提取、帧定位、帧和复帧同步、信令提取和插入、告警处理等功能。,现代交换技术,双/单,HDB3/NRZ,时钟提取,帧定位,信令提取,帧同步,复帧同步,信号控制,单/双,同步插入,信令插入,从数字交换网络来,PCM输入,本局时钟,告警指示,码型变换,PCM输出,到数字交换网络去,HDB3/NRZ,数字中继电路功能结构图（P61图3.19）,现代交换技术,4)信令模块,完成交换机在话路接续过程中所必需的各种信令功能。,一、产生各种信号音，如拨号音、忙音、回铃音、MFC信号音等。二、接收电话机和其他交换机送来的各种信号，如接收并识别电话机送来的DTMF信号，其他交换机送来的MFC信号等,现代交换技术,2、控制部分,完成整个交换机的控制功能，其实质是计算机系统，由处理机、存储器和输入/输出设备组成，通过执行相应软件，完成规定的呼叫处理、维护和管理的功能。,现代交换技术,单音频信号产生,交换机从用户线上送给用户的各种提示音为单频信号,将模拟的音频信号数字化。用8KHz采样，必须满足125us的整数倍。如500Hz，其周期为2ms，2000/125=16,单个周期即为125us的整数倍。需要16个单元存储采样后编码的值。,现代交换技术,如果是450Hz的信号，需要多少个存储单元？,求450与8000的最大公约数（为50Hz）总长为T=1/50=20ms需要单元数为=160个,现代交换技术,双音频信号产生方法,步骤：求f1、f2及8000的最大公约数（f0)总长度为T=1/f0需要单元数为,产生f1和f2的双音频信号，需要多少个存储单元？,现代交换技术,产生1380和1500的数字信号，需要多少个存储单元？,现代交换技术,3.2程控交换机呼叫处理,程控交换机运行软件可分为系统软件、应用软件,现代交换技术,程控交换机运行软件的组成,话路部分,I/O设备,系统软件,呼叫处理程序,维护和运行程序,执行管理程序,系统监视故障处理程序,故障诊断程序,I/O和人机通信程序,应用软件,现代交换技术,各程序的功能描述,执行管理程序（操作系统）管理软硬件资源程序运行平台I/O与人机通信程序负责系统的输入和输出实现人机通信（如测试，查询等）故障诊断程序故障测试、诊断，确定故障部位，以便处理,现代交换技术,呼叫处理程序,呼叫处理是交换机软件的核心应用软件。交换机随时监视外部接口的输入信息，并进行分析处理，实现用户通话所需的全部处理功能,呼叫处理的基本步骤输入处理分析处理任务执行和输出处理,现代交换技术,1）输入处理,基本任务对用户线、中继线监视、检测和识别功能具体包括用户线扫描监视中继线线路信号扫描接收数字信号（如DTMF信号等）等等,现代交换技术,用户线扫描监视,用户线状态：摘/挂机状态特点：用户线只有两种状态：“断”和“续”，分别用“1”和“0”表示。对用户线扫描是周期性的摘/挂机识别扫描周期：100-200ms,现代交换技术,用户摘/挂机识别与扫描,识别方法规定摘机/挂机状态的表示方式“1”表示摘机，则“0”表示挂机状态变化的识别（由识别程序完成）找出变化状态（01或10变化）识别算法,(表示用户由挂机变为摘机）,(表示用户由摘机变为挂机）,SCN为本次扫描；LL为上次扫描,现代交换技术,用户摘/挂机识别示例,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,用户线状态,200ms扫描,本次扫描（SCN）,前次扫描（LL）,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,挂机,摘机,挂机,摘机识别,挂机识别,1,0,现代交换技术,用户摘/挂机状态扫描,扫描方式有两种逐个用户扫描逐组用户扫描（群用户扫描）每组用户的数量一般等于处理机的位数一般采用该方式，效率更高,现代交换技术,群扫描示例,0,0,1,0,0,1,0,1,0,1,0,1,0,0,0,用户号,本次扫描,前次扫描,假设每组8个用户，其中D0D7对应用户07且假设“1”摘机，“0”挂机,D7D6D5D4D3D2D1D0,1,1,1,1,1,发生状态变化的用户：2、4、5、6其中用户2、5由挂机变为摘机用户4、6由摘机变为挂机只对状态变化的用户进行处理,现代交换技术,DTMF号码的接收,DTMF(双音多频）话机是目前主要的话机类型DTMF拨号的特点每个号码由两个频率混合而成（高音低音）高低音各四个，不同组合代表不同的号码每个号码持续时间大于40ms扫描周期为16ms,现代交换技术,收号过程DTMF号码识别,1633Hz,1477Hz,1336Hz,1209Hz,697Hz,770Hz,852Hz,941Hz,例：H3、L3对应9H1、L1对应1,注意：只有当SP状态由1变为0时，才收取号码,现代交换技术,2）分析处理,分析处理与硬件无直接关系。如数字分析、路由选择、通路选择等。,按分析内容分为：,去话分析号码分析来话分析,现代交换技术,去话分析,主叫用户数据,用户状态、用户类别、话机类别、计费类别等,去话分析结果：如分析结果允许呼叫，则送拨号音，并连接相应的收号器；若不允许呼出，则送忙音。,现代交换技术,号码分析,对拨号数字进行分析，以决定接续路由,来话分析,分析被叫用户数据，忙闲状态等,现代交换技术,呼叫处理过程,送拨号音（待收号）,收到首位号（停拨号音）,收号完毕、数字分析,呼叫被叫（铃流、回铃音）,停铃流，建立通话电路,释放话路,主叫摘机,拨号,被叫摘机,主叫或被叫挂机,话机,交换机呼叫处理,现代交换技术,用户数据,反映用户情况和属性，每个用户所特有,现代交换技术,网状网星形网复合网,3.3电话网,公众电话通信网简称电话网PSTN-PublicSwitchedTelephoneNetwork包括本地电话网和长途电话网。,3.3.1.电话网基本结构,现代交换技术,（a）网状网,（b）星形网,现代交换技术,（c）复合网,E,F,G,J,D,A,B,H,I,C,现代交换技术,1、本地电话网,在同一长途编号范围内，由若干个端局或者若干个端局和汇接局组成的电话网络。,长途局,TM,长途局,（1）由若干端局组成,（2）由若干端局和汇接局组成,现代交换技术,本地电话网汇接方式,1.来话汇接2.去话汇接3.来去话合并汇接,现代交换技术,来话汇接,呼叫过程：一个汇接区用户呼叫其他汇接区用户时，首先由主叫局经过被叫区汇接局再接续至被叫局，最后到达被叫用户。,现代交换技术,来话汇接,11,21,12,22,汇1,汇2,1区,2区,现代交换技术,去话汇接,呼叫过程：一个汇接区的用户呼叫其他汇接区用户时，首先由主叫局接续至本区汇接局，再接续到被叫端局，最后到达被叫用户。,现代交换技术,去话汇接,31,41,32,42,汇3,汇4,3区,4区,现代交换技术,来话去话汇接,呼叫过程：不同汇接区用户之间的呼叫，每次接续均需经过主叫区和被叫区的两个汇接局。,现代交换技术,去话汇接,11,21,12,22,汇1,汇2,现代交换技术,汇接局的设置：在电话网中，一般多将汇接局与分局合设，这种电话局既是汇接局也是分局。不在同一个汇接区的分局，只要话务量较大、地理位置允许，也可以直接相连。,现代交换技术,2、长途电话网,任务：负责各本地电话网之间的电话接续，并通过本地电话网向用户提供国内、国际长途业务。,以前：我国长途网采用四级结构。目前：两级长途网。,结构,现代交换技术,C5,C4,C3,C2,C1,C5,C4,C3,C2,C1,C1,Tm,国际出入口局,本地网,长途电话网,C1C4长途交换中心，C5端局，Tm汇接局,以前长途网结构（4级结构）,现代交换技术,目前长途电话网结构（2级）,DC1省际长途交换中心由C1、C2两级中心合并DC1交换机间网状连接DC2汇接本地网的长途中心由C3、C4两级中心合并DC1与DC2间星状连接,现代交换技术,目前，我国电话网已由五级向三级网过渡,长途网由一级（省）长途交换中心DC1、二级（地市）长途交换中心DC2组成，本地网由端局DL和汇接局Tm组成。,国际出入口局,DC1,Tm,长途电话网,DC1,DC2,DC2,本地网,现代交换技术,长途电话网结构的演变向无级网过渡,现代交换技术,3.3.2电话路由选择,1.路由的基本概念电话网中路由是指源节点和目的节点之间建立的用于信息传送的通路。可由单段链路组成，也可由多段串接而成。,现代交换技术,1)基干路由：由具有上下级关系的相邻交换中心之间以及长途网和本地网的最高交换局之间的低呼损电路群组成。2)低呼损直达路由：由局间低呼损直达电路组成。既可疏导局间终端话务，也可疏导转接话务。3)高效直达路由：高效直达路由是任意两个局间的直达电路。高效直达路由上的电路群没有呼损指标要求，话务量可以溢出至其他路由。,现代交换技术,4)首选路由与迂回路由当交换局呼叫接续时，对目标局的选择存在多条路由。第一次选择的路由为首选路由，当首选路由遇忙时，就迂回到其它路由。对于高效直达路由而言，由于其上的话务量可以溢出，因此必须有迂回路由。,现代交换技术,5)最终路由当交换局选择低呼损路由接续时不允许再溢出，由这些无溢出的低呼损电路群组成的路由，即为最终路由。最终路由可能是基干路由，也可能是低呼损直达路由，或部分基干路由和低呼损直达路由。,现代交换技术,2、路由选择原则,能在低等级网络中疏导的话务量，尽量不在高等级交换中心疏导。,1）先选直达路由，再选迂回路由，最后选基干路由。,长途网路由选择规则,2）在选择迂回路由时，先选直连受话区的迂回路由(自下而上)，后选经发话区的迂回路由(自上而下)。,现代交换技术,C1,C4,C3,C2,L1,L2,L6,L8,L3,L7,L5,L4,A,B,其中L1为直达路由，L2、L3、L4、L5、L6、L7为迂回路由，L8为基干路由,现代交换技术,长途网路由选择示例,B局到D局的路由选择顺序：先选直达路由BD；再依次选迂回路由BCD；最后选路由BACD，路由选择结束。,现代交换技术,(1)先选直达路由；(2)选择两端以上路由时，先选汇接次数少的路由。,本地网路由选择规则,现代交换技术,本地网路由选择示例,端局A至端局B的路由选择：选高效直达路由AB；直达路由全忙时，选迂回路由ATm2B；选迂回路由ATm1Tm2B，选路结束。,Tm1,Tm2,A,B,现代交换技术,+,3.3.2编号计划,1、国际长途电话编号,国际长途字冠+国家代码+国内长途区号+本地网号码,13位,24位,68位,国际长途字冠由各国自行规定例：中国：00；英国：010；比利时：91。,现代交换技术,国家代码,中国：86日本：81美国：1,现代交换技术,国内长途区号,我国编号规则：不等位3位编号。2位：北京10；省间中心及直辖市2X；3位：省中心及地区中心X1X2X3。(X1=39）,例：20：广州21：上海22：天津,现代交换技术,本