电路交换技术

1、第第2章章 电路交换技术电路交换技术 电路交换是为电话通信开发的交换技术，电路交换是为电话通信开发的交换技术， 电路交换机是数字电话网、移动电话网和综电路交换机是数字电话网、移动电话网和综 合业务数字网的关键设备，在电信网中起着合业务数字网的关键设备，在电信网中起着 十分重要的作用。十分重要的作用。 从从1876年美国人贝尔发明电话以来，电话年美国人贝尔发明电话以来，电话 通信经历了一百多年的发展历史。通信经历了一百多年的发展历史。 目前，采用电路交换的数字电话网仍然目前，采用电路交换的数字电话网仍然 是提供实时电话业务的基本手段，是电信是提供实时电话业务的基本手段，是电信 运营商的收入主要来

2、源之一。运营商的收入主要来源之一。 电路交换和电话网奠定了电信网运营和电路交换和电话网奠定了电信网运营和 管理的基础，对其他网系和下一代网络的管理的基础，对其他网系和下一代网络的 发展具有十分重要的借鉴意义。发展具有十分重要的借鉴意义。 交换机的硬件结构交换机的硬件结构 2.12.1 数字交换原理数字交换原理 2.22.2 交换机软件系统交换机软件系统 2.32.3 呼叫处理程序呼叫处理程序 2.42.4 程序的执行管理程序的执行管理 2.52.5 交换机相关技术指标交换机相关技术指标 2.62.6 电话通信网电话通信网 2.72.7 2.1 2.1 交换机的硬件结构交换机的硬件结构 图图2-

3、1 交换机基本组成交换机基本组成 图图2-2 数字程控交换机基本组成数字程控交换机基本组成 11、用户电路用户电路 用户电路是用户线与交换机的接口电路。用户电路是用户线与交换机的接口电路。 归纳起来，数字程控交换机连接普通电话用归纳起来，数字程控交换机连接普通电话用 户的模拟用户电路的功能有下列户的模拟用户电路的功能有下列7项：项： B（Battery Feed）馈电；馈电； O（Over-voltage Protection）过压保护；过压保护； R（Ringing Control）振铃控制；振铃控制； S（Supervision）监视；监视； C（Codec & Filters）编译码和滤

4、波；编译码和滤波； H（Hybrid Circuit）混合电路；混合电路； T（Test）测试。测试。 图图2-4 模拟用户电路功能方框图模拟用户电路功能方框图 2中继接口中继接口 （1）模拟中继器。）模拟中继器。 图图2-6 模拟中继器功能方框图模拟中继器功能方框图 （2 2）数字中继器。）数字中继器。 图图2-7 数字中继器功能方框图数字中继器功能方框图 3 3信号部件信号部件 信号部件的主要功能是接收和发送电话信令。信号部件的主要功能是接收和发送电话信令。 数字程控交换机中具有下列信令设备：数字程控交换机中具有下列信令设备： （1）信号音发生器：用于产生各种）信号音发生器：用于产生各种

5、类型的信号音，如拨号音、忙音、回类型的信号音，如拨号音、忙音、回 铃音等。铃音等。 （2）双音多频（）双音多频（DTMF）接收器：）接收器： 用于接收用户话机发送的用于接收用户话机发送的DTMF信号。信号。 （3）多频信号发送器和接收器：用）多频信号发送器和接收器：用 于发送和接收局间的多频信号。于发送和接收局间的多频信号。 （4）No.7信令终端：用于完成信令终端：用于完成No.7 信令的链路级（第二级）功能。信令的链路级（第二级）功能。 4 4、 控制系统控制系统 控制系统的主要设备是处理机。控制系统的主要设备是处理机。 处理机的数量和分工有各种配置方式，但处理机的数量和分工有各种配置方式

6、，但 归结起来可以分为三种基本的配置方式：归结起来可以分为三种基本的配置方式： 集中控制、分散控制和分布式控制集中控制、分散控制和分布式控制。 （1 1）处理机控制结构）处理机控制结构 （a）集中控制。）集中控制。 （b b）分散控制。）分散控制。 （c c）分布式控制。）分布式控制。 (2)(2)处理机备用方式处理机备用方式 为了确保控制系统安全可靠，数字程控为了确保控制系统安全可靠，数字程控 交换机的控制系统通常采用双机冗余配置，交换机的控制系统通常采用双机冗余配置， 配置方式有配置方式有微同步、负荷分担和主备用方微同步、负荷分担和主备用方 式。式。 （a a）微同步方式（同步双工方式）。

7、）微同步方式（同步双工方式）。 图图2-10 微同步方式结构图微同步方式结构图 （b b）负荷分担（话务分担）方式。）负荷分担（话务分担）方式。 图图2-11 负荷分担方式结构图负荷分担方式结构图 （c c）主备用方式。）主备用方式。 图图2-12 主备用方式结构图主备用方式结构图 (3)(3)处理机之间通信处理机之间通信 数字程控交换机普遍采用多处理机的分数字程控交换机普遍采用多处理机的分 散控制方式。散控制方式。 为了完成呼叫处理、维护和管理任务，为了完成呼叫处理、维护和管理任务， 通常需要多台处理机协同工作。通常需要多台处理机协同工作。 （a a）通过）通过PCMPCM信道进行通信。信道

8、进行通信。 利用交换机内部的利用交换机内部的PCM信道进行通信，有信道进行通信，有 两种不同的实现方法：两种不同的实现方法： 利用时隙利用时隙16进行通信。进行通信。 通过数字交换网络的通过数字交换网络的PCM信道直接传送。信道直接传送。 （2 2）采用计算机网络通信结构。）采用计算机网络通信结构。 多总线结构。多总线结构。 环形结构。环形结构。 以太网结构。以太网结构。 2.2 2.2 数字交换原理数字交换原理 2.2.1 时隙交换的概念时隙交换的概念 图图2-13 时隙交换示意图时隙交换示意图 1 1时间接线器时间接线器 时间接线器（时间接线器（Time Switch）又称为时间）又称为时

9、间 交换单元，简称为交换单元，简称为T接线器，其功能是完接线器，其功能是完 成一条成一条PCM复用线上各时隙之间信息的交复用线上各时隙之间信息的交 换。换。 时间接线器主要由信息存储器（时间接线器主要由信息存储器（IM， Information Memory）和控制存储器）和控制存储器 （CM，Control Memory）组成，如图）组成，如图2- 15所示。所示。 图图2-15 T接线器的组成和工作原理接线器的组成和工作原理 2 2空间接线器空间接线器 空间接线器（空间接线器（Space Switch）又称为空间）又称为空间 交换单元，简称交换单元，简称S接线器，其作用是完成不接线器，其作

10、用是完成不 同同PCM复用线之间同一时隙的信码交换。复用线之间同一时隙的信码交换。 图图2-16 S接线器的组成和工作原理接线器的组成和工作原理 2.2.2 2.2.2 复用器与分路器复用器与分路器 1复用器和串并变换复用器和串并变换 复用器又称并路器，它的作用是提高复用器又称并路器，它的作用是提高 PCM复用线的复用度。复用线的复用度。 复用器的组成如图复用器的组成如图2-17所示。所示。 图图2-17 复用器组成示意图复用器组成示意图 图图2-18 串并变换和复用的波形示意图串并变换和复用的波形示意图 2 2分路器和并串变换分路器和并串变换 分路器的作用是把数字交换网络输出的分路器的作用是

11、把数字交换网络输出的 信息编码先进行分路，然后再进行并串变信息编码先进行分路，然后再进行并串变 换（换（PS），使它恢复原来的复用度和码），使它恢复原来的复用度和码 率，所以分路器的组成方框图与图率，所以分路器的组成方框图与图2-17复复 用器的组成方框图正好相反。用器的组成方框图正好相反。 分路器的工作过程读者可自行分析。分路器的工作过程读者可自行分析。 2.2.3 2.2.3 数字交换网络数字交换网络 数字交换网络的功能是完成任意入线和数字交换网络的功能是完成任意入线和 任意出线之间的时隙交换。任意出线之间的时隙交换。 对于不同规模的交换机，数字交换网络对于不同规模的交换机，数字交换网络

12、具有不同的组网结构。具有不同的组网结构。 最简单的只有一个单级最简单的只有一个单级T接线器，对于大接线器，对于大 型网络可以由型网络可以由T接线器组成多级网络，也接线器组成多级网络，也 可以与可以与S接线器结合，构成接线器结合，构成T-S-T、T-S-S-T、 T-S-S-S-T、S-T-S、S-S-T-S-S等结构，以等结构，以 适应大、中、小型数字交换机的网络容量适应大、中、小型数字交换机的网络容量 需要。需要。 1 1T-S-TT-S-T数字交换网络数字交换网络 T-S-T数字交换网络为三级交换网络，两数字交换网络为三级交换网络，两 侧为时间接线器，中间为空间接线器。侧为时间接线器，中间

13、为空间接线器。 图图2-20 TST网络的组成和工作原理网络的组成和工作原理 2 2多级数字交换网络多级数字交换网络 当要求交换网络的规模更大时，可以采当要求交换网络的规模更大时，可以采 用以下用以下4种典型的多级数字交换网络。种典型的多级数字交换网络。 （1）T-S-S-T网络。网络。 图图2-21 T-S-S-T网络方框图网络方框图 （2 2）T-S-S-S-TT-S-S-S-T网络。网络。 图图2-22 T-S-S-S-T网络方框图网络方框图 （3 3）S-S-T-S-SS-S-T-S-S网络。网络。 图图2-23 S-S-T-S-S网络方框图网络方框图 （4 4）T-T-TT-T-T三

14、级数字交换网络。三级数字交换网络。 图图2-24 T-T-T网络方框图网络方框图 2.3 2.3 交换机软件系统交换机软件系统 数字程控交换机是由电子计算机控制的数字程控交换机是由电子计算机控制的 实时信息交换系统，它主要由硬件和软件实时信息交换系统，它主要由硬件和软件 系统两大部分组成。系统两大部分组成。 随着微电子技术的发展，硬件成本不断随着微电子技术的发展，硬件成本不断 下降下降，而软件系统的情况则完全不同。，而软件系统的情况则完全不同。 一个大型数字程控交换机容量可达数十一个大型数字程控交换机容量可达数十 万门，其软件总量通常由数十万乃至百万万门，其软件总量通常由数十万乃至百万 条语句

15、组成，软件开发工作量达数百人年。条语句组成，软件开发工作量达数百人年。 随着新业务的引入，功能的不断完善，随着新业务的引入，功能的不断完善， 软件工作量也在不断增加。软件工作量也在不断增加。 可以预见，数字程控交换系统的成本、质可以预见，数字程控交换系统的成本、质 量（如可靠性、话务处理能力、过负荷控制量（如可靠性、话务处理能力、过负荷控制 能力等）在很大程度上取决于软件系统。能力等）在很大程度上取决于软件系统。 2.3.1 2.3.1 交换软件组成交换软件组成 图图2-25 程控交换软件系统的组成程控交换软件系统的组成 1 1运行软件系统运行软件系统 运行软件又称联机软件，是指交换系统运行软

16、件又称联机软件，是指交换系统 工作时运行在各处理机中，对交换系统的工作时运行在各处理机中，对交换系统的 各种业务进行处理的软件的总和。各种业务进行处理的软件的总和。 其中大部分业务具有较强的实时性。其中大部分业务具有较强的实时性。 根据功能的不同，运行软件系统又可分为根据功能的不同，运行软件系统又可分为 操作系统、数据库和应用软件三个子系统。操作系统、数据库和应用软件三个子系统。 （1）操作系统，用来对交换系统中）操作系统，用来对交换系统中 的所有软、硬件资源进行管理和调度，的所有软、硬件资源进行管理和调度， 为其他的应用软件提供支持，其主要为其他的应用软件提供支持，其主要 功能是任务调度、存

17、储器管理、时间功能是任务调度、存储器管理、时间 管理、通信支援、故障处理（包括系管理、通信支援、故障处理（包括系 统安全和恢复），以及外设处理、文统安全和恢复），以及外设处理、文 件管理、装入引导等。件管理、装入引导等。 （2）数据库系统，对软件系统中的）数据库系统，对软件系统中的 大量数据进行集中管理，实现各部分大量数据进行集中管理，实现各部分 软件对数据的共享访问功能，并提供软件对数据的共享访问功能，并提供 数据保护等功能。数据保护等功能。 （3）应用软件，通常包括呼叫处理）应用软件，通常包括呼叫处理 程序和维护管理程序两大部分。程序和维护管理程序两大部分。 2 2支援软件系统支援软件系统

18、 支援软件又称脱机软件，实际上是一个支援软件又称脱机软件，实际上是一个 计算机辅助开发、生产及维护软件的系统，计算机辅助开发、生产及维护软件的系统， 主要用于开发和生成交换局的软件和数据，主要用于开发和生成交换局的软件和数据， 以及开通时的测试等。以及开通时的测试等。 支援软件按其功能可划分为以下支援软件按其功能可划分为以下4个子系统：个子系统： （1）设计子系统）设计子系统 （2）测试子系统）测试子系统 （3）生产子系统）生产子系统 （4）维护子系统）维护子系统 3 3数据库数据库 程控交换机数据库所涉及的数据如下：程控交换机数据库所涉及的数据如下： （1）局数据。）局数据。 （2）用户数据

19、。）用户数据。 （3）交换系统数据。）交换系统数据。 2.3.2 2.3.2 交换软件特点交换软件特点 交换软件的基本特点是：交换软件的基本特点是： （1）规模大。）规模大。 （2）实时性强。）实时性强。 （3）多重性处理。）多重性处理。 （4）高可靠性。）高可靠性。 （5）维护要求高。）维护要求高。 2.3.3 2.3.3 操作系统操作系统 数字程控交换机是一个实时处理系统，数字程控交换机是一个实时处理系统， 它的操作系统是实时多任务操作系统，其它的操作系统是实时多任务操作系统，其 特点是实时性强、可靠性高，能支持多任特点是实时性强、可靠性高，能支持多任 务操作。务操作。 交换机操作系统的基

20、本功能如下：交换机操作系统的基本功能如下： （1）程序的执行管理。）程序的执行管理。 （2）存储器管理。）存储器管理。 （3）时间管理。）时间管理。 （4）通信支援。）通信支援。 （5）故障处理。）故障处理。 2.4 2.4 呼叫处理程序呼叫处理程序 数字程控交换机的主要任务是呼叫处理，数字程控交换机的主要任务是呼叫处理， 为用户提供电话业务。为用户提供电话业务。 呼叫处理程序是最能体现交换机特色的软呼叫处理程序是最能体现交换机特色的软 件，在呼叫处理过程中，交换软件的两个基件，在呼叫处理过程中，交换软件的两个基 本特点即实时性和并发性都有体现。本特点即实时性和并发性都有体现。 2.4.1 2

21、.4.1 接续过程与状态转移接续过程与状态转移 1一次呼叫的接续过程一次呼叫的接续过程 一个正常的电话呼叫过程是：主叫用户摘一个正常的电话呼叫过程是：主叫用户摘 机听拨号音；拨被叫用户号码；被叫用户听机听拨号音；拨被叫用户号码；被叫用户听 振铃音，主叫用户听回铃音；被叫用户摘机振铃音，主叫用户听回铃音；被叫用户摘机 应答，主、被叫用户开始通话；主、被叫用应答，主、被叫用户开始通话；主、被叫用 户任一方挂机，另一方听忙音后挂机。户任一方挂机，另一方听忙音后挂机。 对应于用户的这些操作，交换机应按顺对应于用户的这些操作，交换机应按顺 序完成下列接续动作：序完成下列接续动作： （1）监视主叫摘机呼叫

22、。）监视主叫摘机呼叫。 （2）送拨号音，准备收号。）送拨号音，准备收号。 （3）收号。）收号。 （4）号码分析。）号码分析。 （5）接至被叫用户。）接至被叫用户。 （6）向被叫用户振铃。）向被叫用户振铃。 （7）被叫应答通话。）被叫应答通话。 （8）话终（主叫先挂机）。）话终（主叫先挂机）。 （9）话终（被叫先挂机）。）话终（被叫先挂机）。 2.4.2 2.4.2 呼叫处理程序组成呼叫处理程序组成 呼叫处理程序用于控制呼叫接续过程，主呼叫处理程序用于控制呼叫接续过程，主 要包括要包括用户扫描、信令扫描、数字分析、路用户扫描、信令扫描、数字分析、路 由选择、通路选择、输出驱动等功能模块由选择、通

23、路选择、输出驱动等功能模块。 2.4.4 2.4.4 呼叫处理实现原理呼叫处理实现原理 1摘挂机识别摘挂机识别 2收号识别收号识别 图图2-29 用户摘、挂机识别原理用户摘、挂机识别原理 图图2-30 双音频号码接收原理双音频号码接收原理 3 3数字分析数字分析 （1）塔形结构。）塔形结构。 （2）线性结构。）线性结构。 图图2-31 塔形数字分析表塔形数字分析表 图图2-32 线性数字分析表线性数字分析表 4 4路由选择路由选择 当进行通信的两个用户不属于同一交换局当进行通信的两个用户不属于同一交换局 时，在交换局之间要为其建立起一条传送时，在交换局之间要为其建立起一条传送 信息的通道，这就

24、是路由。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局确切地说，路由是网络中任意两个交换局 之间建立之间建立个呼叫连接或传递信息的途径。个呼叫连接或传递信息的途径。 它可以由一个电路群组成，也可以由多它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。个电路群经交换局串接而成。 路由选择也称选路，是指一个交换局呼路由选择也称选路，是指一个交换局呼 叫另一个交换局时在多个可传递信息的途叫另一个交换局时在多个可传递信息的途 径中进行选择。径中进行选择。 2.5 2.5 程序的执行管理程序的执行管理 由于交换系统可能要面对数千乃至数万由于交换系统可能要面对数千乃至数万 个呼

25、叫，而这些呼叫的发生又是随机的，个呼叫，而这些呼叫的发生又是随机的， 情况就变得复杂得多，这就必须对呼叫处情况就变得复杂得多，这就必须对呼叫处 理程序进行有效的管理，才能使交换机有理程序进行有效的管理，才能使交换机有 条不紊地工作。条不紊地工作。 2.5.1 2.5.1 程序的分级与管理程序的分级与管理 程控交换程序的实时性要求不同，有些程控交换程序的实时性要求不同，有些 实时性强，交换机需立即执行；有些实时实时性强，交换机需立即执行；有些实时 性差一些，可以稍加延迟。性差一些，可以稍加延迟。 因此，在进行程序的执行管理时，必须因此，在进行程序的执行管理时，必须 预先安排好各种程序的执行计划，

26、在特定预先安排好各种程序的执行计划，在特定 时刻选择执行最合适的处理任务。时刻选择执行最合适的处理任务。 （1 1）程序的分级。）程序的分级。 故障级。故障级。 周期级。周期级。 基本级。基本级。 图图2-37 时钟级与基本级的执行时钟级与基本级的执行 （2 2）任务调度程序。）任务调度程序。 图图2-38 程序执行的顺序程序执行的顺序 2.5.2 2.5.2 时钟级程序的调度时钟级程序的调度 按照预定的计划，有条不紊地执行各种按照预定的计划，有条不紊地执行各种 程序，可以满足各种程序不同执行周期的程序，可以满足各种程序不同执行周期的 要求。要求。 采用时间表是一种简便而有效的方法。采用时间表

27、是一种简便而有效的方法。 1 1时间表的结构时间表的结构 时间表的结构如图时间表的结构如图2-40所示。所示。 它由四部分组成：时间计数器它由四部分组成：时间计数器 （HTMR）、有效指示器（）、有效指示器（HACT）、时）、时 间表（间表（HTBL）和转移表（）和转移表（HJUMP）。）。 图图2-40 时间表结构时间表结构 2.5.3 2.5.3 基本级程序的调度基本级程序的调度 基本级中一部分程序具有周期性，可用基本级中一部分程序具有周期性，可用 时间表控制执行。时间表控制执行。 而基本级中大部分处理任务没有周期性，而基本级中大部分处理任务没有周期性， 可采用可采用 队列处理。队列处理。

28、 同一级的处理要求可按到达的先后次序同一级的处理要求可按到达的先后次序 排成队列，采用先到来先处理的原则处理。排成队列，采用先到来先处理的原则处理。 2.5.4 2.5.4 故障级程序的调度故障级程序的调度 故障级程序的调度是由故障级中断控制的。故障级程序的调度是由故障级中断控制的。 当交换系统出现故障时，中断源触发器发当交换系统出现故障时，中断源触发器发 出故障级中断请求，处理机一经识别到故障出故障级中断请求，处理机一经识别到故障 中断请求，立即中断正在执行的周期级和基中断请求，立即中断正在执行的周期级和基 本级程序，优先执行故障级处理程序。本级程序，优先执行故障级处理程序。 故障处理的过程

29、如下：故障处理的过程如下： （1）当交换系统发生故障时，启动）当交换系统发生故障时，启动 中断源触发器产生故障中断。中断源触发器产生故障中断。 （2）故障处理程序启动故障识别和分）故障处理程序启动故障识别和分 析程序，对故障进行识别和分析判断。析程序，对故障进行识别和分析判断。 （3）随即启动诊断测试程序，对切）随即启动诊断测试程序，对切 换下来的设备进行诊断测试，判明故换下来的设备进行诊断测试，判明故 障位置，将诊断结果打印输出。障位置，将诊断结果打印输出。 维护人员根据诊断结果进行修复。维护人员根据诊断结果进行修复。 2.6 2.6 交换机相关技术指标交换机相关技术指标 2.6.1 性能指

30、标性能指标 性能指标是评价交换机呼叫处理能力和性能指标是评价交换机呼叫处理能力和 交换能力的指标，可以反映交换机所具备交换能力的指标，可以反映交换机所具备 的技术水平。的技术水平。 1话务负荷能力话务负荷能力 2呼叫处理能力呼叫处理能力 （1）交换系统容量的影响。）交换系统容量的影响。 （2）控制系统结构的影响。）控制系统结构的影响。 （3）处理机性能的影响。）处理机性能的影响。 （4）软件设计水平的影响。）软件设计水平的影响。 3 3设备最大容量设备最大容量 交换机能够提供的用户线和中继线的最交换机能够提供的用户线和中继线的最 大数量，是电路交换机的一个重要指标。大数量，是电路交换机的一个重

31、要指标。 局用交换机中，数字交换网络一般能够局用交换机中，数字交换网络一般能够 同时提供数万条话路，这些话路可以用来同时提供数万条话路，这些话路可以用来 连接用户线和中继线。连接用户线和中继线。 由于用户线的平均话音业务量较小，一由于用户线的平均话音业务量较小，一 般只有般只有0.2 Erl左右，即同时进行呼叫和通左右，即同时进行呼叫和通 话的用户只占全部用户的话的用户只占全部用户的20%，因此交换，因此交换 机的用户模块都具有话务集中（扩散）的机的用户模块都具有话务集中（扩散）的 能力，这样就可以使交换机的话路系统连能力，这样就可以使交换机的话路系统连 接更多的用户线。接更多的用户线。 很多

32、局用交换机能够连接的用户线达十很多局用交换机能够连接的用户线达十 万线以上，而中继线也可以达到数万线。万线以上，而中继线也可以达到数万线。 2.6.2 QoS2.6.2 QoS指标指标 1呼损指标呼损指标 呼损率是交换设备未能完成的电话呼叫呼损率是交换设备未能完成的电话呼叫 数量和用户发出的电话呼叫数量的比值，数量和用户发出的电话呼叫数量的比值， 简称呼损。简称呼损。 这个比率越小，交换机为用户提供的服这个比率越小，交换机为用户提供的服 务质量就越高。务质量就越高。 一般认为，在本地电话网中，总呼损在一般认为，在本地电话网中，总呼损在 2%5%范围内是比较合适的。范围内是比较合适的。 2 2接

33、续时延接续时延 接续时延包括用户摘机后听到拨号音的接续时延包括用户摘机后听到拨号音的 时延和用户拨号完毕听到回铃音的时延。时延和用户拨号完毕听到回铃音的时延。 2.6.3 2.6.3 可靠性指标可靠性指标 可靠性指标是衡量电路交换机维持良好可靠性指标是衡量电路交换机维持良好 服务质量的持久能力指标。服务质量的持久能力指标。 数字程控交换系统的可靠性通常用可用数字程控交换系统的可靠性通常用可用 度和不可用度来衡量。度和不可用度来衡量。 为了表示系统的可用度和不可用度，定为了表示系统的可用度和不可用度，定 义了两个时间参数：平均故障间隔时间义了两个时间参数：平均故障间隔时间 （MTBF，Mean

34、Time Between Failure） 和平均故障修复时间（和平均故障修复时间（MTTR，Mean Time To Repair）。）。 前者是系统的正常运行时间，后者是系前者是系统的正常运行时间，后者是系 统因故障而停止运行的时间。统因故障而停止运行的时间。 因此，可用度因此，可用度A可表示为：可表示为： A=MTBF/（MTBF+MTTR） 而不可用度而不可用度U则表示为：则表示为： U=1A=MTTR/（MTBF+MTTR） 对于有冗余的双处理机系统，其平均故障对于有冗余的双处理机系统，其平均故障 间隔时间间隔时间MTBFD可近似表示为：可近似表示为： MTBFD = MTBF2/（

35、2 MTTR） 相应地，双机系统的可用度可近似表示为：相应地，双机系统的可用度可近似表示为： AD =MTBF2/（MTBF2+2 MTTR2） 一般要求局用交换机的系统中断时间在一般要求局用交换机的系统中断时间在 40年中不超过年中不超过2小时小时，相当于可用度，相当于可用度A不小不小 于于99.9994%。 要提高可靠性，就要提高要提高可靠性，就要提高 MTBF或降低或降低 MTTR，这样就对硬件系统的可靠性和软，这样就对硬件系统的可靠性和软 件的可维护性提出了很高的要求。件的可维护性提出了很高的要求。 2.7 2.7 电话通信网电话通信网 2.7.1 基本概念基本概念 电话网构成要素电话

36、网构成要素 （1）终端设备。）终端设备。 （2）交换设备。）交换设备。 （3）传输系统。）传输系统。 2.7.2 2.7.2 电话网的结构电话网的结构 图图2-41 我国电话网三级结构我国电话网三级结构 1 1长途电话网长途电话网 我国长途电话网采用两级网结构：汇接我国长途电话网采用两级网结构：汇接 全省转接（含终端）长途话务的一级（省全省转接（含终端）长途话务的一级（省 级）交换中心，用级）交换中心，用DC1表示；汇接本地网表示；汇接本地网 长途终端话务的二级（地市级）交换中心，长途终端话务的二级（地市级）交换中心， 用用DC2表示。表示。 我国长途电话网的两级结构及网路组织我国长途电话网的

37、两级结构及网路组织 示意如图示意如图2-42所示。所示。 图图2-42 我国长途电话网结构示意图我国长途电话网结构示意图 2 2本地电话网本地电话网 本地电话网是指在同一个长途编号区范本地电话网是指在同一个长途编号区范 围内的电话通信网，是由该地区内所有的围内的电话通信网，是由该地区内所有的 交换设备、传输系统和用户终端设备组成交换设备、传输系统和用户终端设备组成 的电话网络。的电话网络。 本地电话网简称为本地网。本地电话网简称为本地网。 本地网交换局主要包括端局和汇接局。本地网交换局主要包括端局和汇接局。 图图2-43 本地网组网结构示意图本地网组网结构示意图 3 3路由选择路由选择 （1）

38、路由的基本概念：）路由的基本概念： 在电话网中，路由是指源节点到目的节在电话网中，路由是指源节点到目的节 点的一条信息传送通路。点的一条信息传送通路。 它可以由单段链路组成，也可以由多段它可以由单段链路组成，也可以由多段 链路经交换局串接而成。链路经交换局串接而成。 基干路由基干路由 低呼损直达路由低呼损直达路由 高效直达路由。高效直达路由。 首选路由和迂回路由首选路由和迂回路由 （2 2）电话网路由选择：）电话网路由选择： 路由选择也称选路（路由选择也称选路（Routing），是指一），是指一 个交换中心呼叫另一个交换中心时在多个个交换中心呼叫另一个交换中心时在多个 可能的路由中选择一个最优

39、的。可能的路由中选择一个最优的。 对一次呼叫而言，直到选到了可以到达对一次呼叫而言，直到选到了可以到达 目标局的路由，路由选择才算结束。目标局的路由，路由选择才算结束。 长话网路由选择原则。长话网路由选择原则。 本地网路由选择原则。本地网路由选择原则。 2.7.3 2.7.3 编号计划编号计划 所谓编号计划，是指在本地网、国内长所谓编号计划，是指在本地网、国内长 途网、国际长途网，以及一些特种业务、途网、国际长途网，以及一些特种业务、 新业务等的各种呼叫所规定的号码编排和新业务等的各种呼叫所规定的号码编排和 规程。规程。 电话网编号计划遵循电话网编号计划遵循ITU-T E.164建议。建议。

40、目前，国际号码的最大位数不超过目前，国际号码的最大位数不超过15位，位， 我国国内有效电话用户号码的最大位长可我国国内有效电话用户号码的最大位长可 为为13位，结合我国的实际情况，目前我国位，结合我国的实际情况，目前我国 实际采用了最大为实际采用了最大为11位的编号计划。位的编号计划。 除国家码由除国家码由ITU-T规定外，长途区码和本规定外，长途区码和本 地网号码的总位数和编号计划由一个国家地网号码的总位数和编号计划由一个国家 或地区的电信主管部门规定。或地区的电信主管部门规定。 1 1本地编号本地编号 在一个本地电话网内，采用统一的编号，在一个本地电话网内，采用统一的编号， 一般采用等位制

41、编号，号长根据本地网的一般采用等位制编号，号长根据本地网的 长远规划容量来确定，但要注意本地网号长远规划容量来确定，但要注意本地网号 码加上长途区号的总长不超过码加上长途区号的总长不超过11位。位。 本地电话网的用户号码包括两部分：局本地电话网的用户号码包括两部分：局 号和用户号。号和用户号。 其中局号可以是其中局号可以是14位，用户号为位，用户号为4位。位。 本地用户号码可以表示为：本地用户号码可以表示为：PQR（S） （局号）（局号）+ABCD（用户号）。（用户号）。 在同一本地网范围内，用户之间呼叫时在同一本地网范围内，用户之间呼叫时 拨统一的本地用户号码，直接拨拨统一的本地用户号码，直

42、接拨PQR（S） ABCD即可。即可。 2 2长途编号长途编号 （1）长途号码的组成。）长途号码的组成。 （2）长途区号编排。）长途区号编排。 3 3国际编号国际编号 国际长途呼叫时需在国内电话号码前加国际长途呼叫时需在国内电话号码前加 拨国际长途字冠和国家号码。拨国际长途字冠和国家号码。 我国的国际长途字冠定为我国的国际长途字冠定为“00”，国际长，国际长 途电话号码的结构为：途电话号码的结构为：00+国家号码国家号码+国内国内 电话号码。电话号码。 其中，国家号码加国内电话号码的总位其中，国家号码加国内电话号码的总位 数最多不超过数最多不超过15位（其中不包括国际长途位（其中不包括国际长途 字冠）。字冠）。 国家号码由国家号码由13位数字组成，根据位数字组成，根据ITU-T 的规定，世界上共分为的规定，世界上共分为9个编号区，我国在个编号区，我国在 第第8编号区，国家代码为编号区，国家代码为86。 4 4号首分配号首分配 第一位号码的分配规则如下：第一位号码的分配规则如下： （1）“0”为国内长途全自动冠号。为国内