第2章公用电话交换网

第二章公用电话交换网本章重点：公用电话交换网的结构长途网、本地网的构成我国电话网的发展方向编号计划电路交换技术路由选择电话交换网的信令系统网同步的方法智能网业务二月2322.1公用电话交换网概述

2.1.1电话网的特点

1、采用时分复用方式2、采用时分交换3、面向连接4、对用户数据透明传输二月233【透明，是指对用户数据不做任何处理，因为话音数据对丢失不敏感，因此网络中不必对用户数据进行复杂的控制(如差错控制、流量控制等)，可以进行透明传输。】2.1.2公用电话交换网的组网要求保证全网话务流量流向合理网路性能符合国家标准适应通信技术与通信业务的不断发展便于管理和维护二月2342.1.3公用电话交换网的组成

构成PSTN网络的基本元素是：交换系统传输系统用户终端设备实现互连互通的信令协议，即一个完整的PSTN网包括它的硬件和软件。二月235PSTN：公用电话交换网；二月236

电话通信网的构成要素图2.1电话网的构成2.1.3公用电话交换网的组成PSTN网的硬件一般由交换设备、传输设备、通信线路、终端设备组成。传输系统是信息传递的通道，它将各个交换设备以及用户终端设备连接起来，形成网络。交换系统是网络的核心它的基本功能是完成接入交换节点链路的汇集、呼叫接续和分配等任务，即完成信息交换的任务。交换设备已逐步程控化、数字化，由计算机来控制接续过程。二月2372.1.4公用电话交换网的分类按所覆盖的地理范围，公用电话交换网可以分为本地电话网、国内长途电话网和国际长途电话网。二月2382.2电话交换网的网络结构2.2.1电话交换网中采用的网络结构

网络结构主要包括以下几种：星型网环型网网型网树型网复合型网

二月239公用电话交换网的网络结构(a)星型网(b)环型网(c)网型网(d)树型网(e)复合型网二月2310图2.22.2.2我国电话网的网络结构我国原有电话网的结构采用了等级制共有五级

二月2311我国原有电话网结构示意图二月2312Tm：汇接局；Ci：交换中心；图2.3（重点了解）从高至低依次为：一级长途交换中心（C1）二级长途交换中心（C2）三级长途交换中心（C3）四级长途交换中心（C4）端局（与用户相联接的交换局C5）其中一级～四级长途交换中心（C1～C4）构成了长途电话网，C1交换中心之间互联形成网型网络，C2～C4交换中心采用的是逐级汇接的多级星型网结构。本地电话网由端局（C5）、本地汇接局（Tm）及用户组成，大中城市的本地网端局C5一般采用网型网结构形式连接，在必要时设置本地汇接局来疏通话务量。二月23132.2.3长途网

二月2314DC：长途交换中心【注意：不同路由，是根据话务量会否溢出来分类的。】图2.4（重点了解）二月23152.2.4本地电话网DL：端局PABX：用户交换机DC：长途交换中心图2.5本地电话网的网状网结构（重点了解）本地电话网的二级网结构二月2316图2.6本地电话网二级网结构Tm汇接局DL端局（重点了解）常用的汇接方式有：去话汇接来话汇接来、去话汇接主、辅汇接等二月2317二月2318汇接局：属于本地网内的一种交换局，它汇接各端局通过中继线送来的话务量，然后送至相应的端局。从原则上讲，汇接局只汇接话务量。也就是说，它只接中继线，并通过中继线和各个端局互通。但实际上汇接局往往是汇接局／端局的混和局，它既汇接端局的话务量，又接受用户话务量，即接用户话机。汇接局需要具备本地网中标准的中继接口，信令方式以及符合规范要求的各项电气指标和性能，以便和网中其它交换机互通。在汇接局中安装的交换机叫作汇接交换机。去话汇接

凡打出去的电话（去话）都必须经本区的汇接局Tm接至被叫用户所在端局DL；而外区打进本区的电话（来话）则不经本区汇接局Tm处理。二月2319来话汇接与去话汇接情况正好相反，凡打进本区的电话（来话），都先接至本区汇接局Tm，然后再转接到被叫所在端局DL，而本区打出去的电话（去话），不经本区汇接局Tm处理。二月23202.2.5国际电话网

国际交换中心分为CT1、CT2和CT3三级。各CT1局之间均有直达电路，形成网状网结构，CT1至CT2，CT2至CT3为辐射式的星状网结构，由此构成了国际电话网的复合型基干网络结构。二月2321二月2322图2.7国际电话网结构大区域国际局大国国际局国际接口局（连接国内国际业务）（重点了解）2.3电话网编号计划对于自动电话网，每一部用户话机必须有一个电话号码，而且任何两个电话号码不能重复，为此必须制定整个电话网络的编号计划。国际电信联盟（ITU-T）建议一部电话机的完整号码为：国家（地区）号＋国内长途区号＋用户号码（含局号）二月2323（重点了解）2.3.1本地网的编号计划本地网的一个用户号码由两部分组成：局号（1～4位）＋用户号（4位）如某用户的分局号（或中继线号码）为6231，用户号为4321，则该用户号码为：62314321。二月23242.3.2长途网的编号计划长途自动电话号码由三部分组成：长途字冠（0）＋长途区号（2～4位）＋本地网电话号码（5～8位）长途字冠固定为“0”，它表示此次呼叫为国内长途电话。二月2325长途区号的编号分配：北京为全国的中心，长途区号编为：“10”。其它大区中心局所在地和一些特大城市，长途区号采用2位，第一位号码为“2”，共可编10个号码。如上海为“21”，沈阳为“24”等。其它省会及主要城市，长途区号采用3位，第一位号码为“3～9”（6除外），第2位只用奇数。共可编300个号码。如深圳为“755”，青岛为“532”等。其它中小城市及县城，长途区号采用4位，第一位号码为“3～9”，第2位只用偶数。共可编3500个号码。第一位为“6”的长途区号除“60”和“61”留给台湾为2位区号外，其余“62×～69×”为3位区号。二月23262.3.3国际电话编号计划国际长途自动电话号码由四部分组成：国际长途字冠（00）＋国家号码＋长途区号＋本地网电话号码国际长途字冠为“00”，它表示此次呼叫为国际长途电话。二月2327国际电话地区编号编号地区编号地区1北美6南太平洋地区2非洲7独联体（俄罗斯等）3、4欧洲8北太平洋（东亚）地区5中、南美洲9远东、中东地区二月2328国家号码国家号码的长度为1～3位，第1位为编号区的号码，各国按情况在其后加上1位、2位或不加。一般电话容量多的国家号码取1位或2位，电话容量少的国家号码取3位。如美国和加拿大的国家号码均采用的是编号区号码“1”，法国的国家号码是“33”，香港的号码是“852”，中国的国家号码是“86”。二月2329国际长途国际长途字冠“00”及国内长途字冠“0”，是ITU-T建议的长途字冠。我国采用了此字冠。但也由国家例外，如英国用“010”，美国用“011”，法国用“19”作为国际长途字冠。法国用“16”作为国内长途字冠，而北美地区国内长途无需加字冠。二月23302.3.4特种业务电话编号计划我国的特种业务号码为3位等长编号，首位为“1”。如火警“119”，急救“120”，市话查询“114”等。

二月2331小结：号首的分配；二月2332①“0”为国内长途；②“00”为国际长途；③“1”为特种号码；④“2”~“9”用于本地电话的首位号码；⑤“200”、“300”

…

…，用于智能网新业务号码；2.4电话交换技术2.4.1电话交换的基本概念将交换机理解为一个交换局，当主叫用户a1和被叫用户a2均连接在同一交换局A局时，交换机将进行本局呼叫接续；当主叫用户a1连接在A局，被叫用户b1连接在B局时，A交换机将进行出局呼叫接续，B交换机将进行入局呼叫接续；若主叫用户a1和被叫用户b1均不属C交换局的用户，而C交换局为A局和B局之间提供汇接中转，则形成转移呼叫接续。每个局用电话交换机都具备这四种呼叫接续的处理能力。二月2333（一般了解）2.4.2程控数字交换的基本原理程控数字交换机的基本结构程控数字交换机的两大部分：话路系统控制系统构成二月2334程控数字交换机的基本结构二月2335二月2336

1.同步时分复用（常用于电路交换）将时间划分为以帧为单位的等时间间隔，每帧再进一步划分为等数量等间隔的时隙且对这些时隙按顺序编号，所有帧中编号相同的时隙位置用于传送来自于同一源端的信号，同步的含义在于时隙位置与源端信号是严格对应的，在一次通信建立后的交换过程中，时隙位置与源端信号对应关系一旦确立，其关系就保持固定不变。易见，知道时隙位置，就可以知道该位置上的信号来自于哪个源端。没有信息的空话路，也要保持该话路在帧里面的时隙位置。

时分复用的两种方式二月2337同步时分复用模式：各个话路的时隙，在帧里面的相对位置固定；

同步时分复用的示意图（常用于PCM数字电路交换）【注：时分交换机，改变话路在时隙的位置，来实现话路之间的交换；】二月23382.异步时分复用（常用于分组交换）将时间划分为若干个等间隔或不等间隔的时隙，每个时隙位置用于传送来自于一个源端的信号，但信号与时隙位置没有固定的对应关系。正是由于信号与时隙位置之间没有固定对应关系这一原因，所以，不同于同步时分复用方式，统计时分复用方式中每个时隙位置上的信号都含有一个附加的标志头，该标志头信息用于标志该信号来自哪个源端以及用于转接设备进行转接处理。而同步复用方式无需添加标志头。异步时分复用，可以提高时分信道的利用率。时分复用的两种方式二月2339异步时分复用的示意图（常用于分组交换）2.4.2电话交换原理

二月2340

在数字交换机中，每个用户都占用一个PCM系统的一个固定的时隙，用户的话音信息经过抽样、量化、编码后就装载在这个时隙之中。例如在图2-6中的甲、乙两个用户，甲用户的发话信息或受话信息都是固定使用PCM1的时隙10（TS10），而乙用户的发话信息或受话信息都是固定使用PCM2的TS20。二月2341图2-6交换网络工作原理（时隙交换）TS10：甲用户专用；TS20：乙用户专用；实线：甲发送；虚线：乙发送；二月2342

如图2-6所示，当这两个用户互相通话时，甲用户的话音信息a在TS10时隙的时候由PCM1送至数字交换网络，数字交换网要按照输入PCM线号和时隙号查转发表，得到输出端的PCM线号和时隙号：PCM2的TS20，数字交换网络就将信息a交换到PCM2的TS20时隙上，这样在TS20时隙到来时，就可以将a取出送至乙用户。同样的，乙用户的话音信息b也必须在TS20时隙时由PCM2送至数字交换网络，数字交换网络将其交换到PCM1的TS10时隙上，而在TS1时隙到来时取出b送至甲用户，这样就完成了两用户之间的信息的交换。数字交换网络数字交换网络可由时分接线器（T接线器）和空分接线器（S接线器）不同的组成而成；时分接线器完成时隙交换的功能；空分接线器完成PCM线路之间的交换功能（PCM线路交换）。二月2343二月2344TST数字交换网络接口设备接口设备包括：用户电路、中继器、信号设备等。用户电路是交换网络与用户线的接口设备；用户电路的基本功能：馈电、过压保护、振铃控制、监视、编解码和滤波、混合电路和测试。二月2345二月2346程控交换系统硬件组成

交换系统接口

模拟用户接口CCITT为数字程控交换系统的模拟用户接口定义了7项功能：BORSCTHR---振铃功能。O---过压保护功能。B---馈电功能。T---测试功能。S---监测功能。H---混合电路功能。C---编解码功能。程控数字交换机的控制系统程控交换机的控制方式分为两类：集中控制分散控制二月23472.4.3电路交换的呼叫接续过程程控数字交换机的电话接续任务是在呼叫处理程序控制下完成的，呼叫处理程序负责呼叫的建立、监视、释放及其相关的任务，整个呼叫过程按照电话接续时的顺序大致要经过：输入处理、分析处理和输出处理三个阶段。用户打电话从摘机、拨号、通话到挂机是分阶段进行。二月2348二月23492.5路由选择

电话网中，当任意两个用户之间有呼叫请求时，网络要在这两个用户之间建立一条端到端的话音通路。当该通路需要经过多个交换中心时，交换机要在所有可能的路由中选择一条最优的路由进行接续，即进行路由选择。它负责将呼叫从源接续到宿，是任何一个网络的体系、规划和运营的核心部分。（重点了解）二月23502.5.1路由的概念及分类

1．路由的概念

电话网中的路由，是指在电话网中，源节点和目的节点之间建立的一个传送信息的通路。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。而所谓链路，是指两个交换中心节点间的一条直接电路或电路群。如图2.15所示，AB、BC均为链路，交换局A、B之间的路由由单段链路AB组成，交换局B、C之间的路由由单段链路BC组成，而交换局A、C之间的路由则由链路AB、BC经交换局B串接而成。【备注：路由≠链路】二月2351图2.13路由示意图二月2352

2．路由的分类电路是根据不同的呼损指标进行分类的。所谓呼损，简单讲，是指在用户发起呼叫时，由于网络或中继的原因导致电话接续失败，这种情况叫做呼叫被损失，简称呼损。它可以用损失的呼叫占总发起呼叫数的比例来描述(这只是表述呼损的方法之一)。按链路上所设计的呼损指标不同，可以将电路分为低呼损电路群和高效电路群。（重点了解）二月2353

低呼损电路群上的呼损指标应小于1%，低呼损电路群上的话务量不允许溢出至其他路由。所谓不允许溢出，是指在选择低呼损电路进行接续时，若该电路拥塞，不能进行接续，也不再选择其他电路进行接续，故该呼叫就被损失，即产生呼损。因此，在网络规划过程中，要根据话务量数据计算所需的电路数，以保证满足呼损指标。而对于高效电路群则没有呼损指标，其上的话务量可以溢出至其他路由，由其他路由再进行接续。二月2354DC：长途交换中心【注意：不同路由，是根据话务量会否溢出来分类的。】图2.4（重点了解）二月2355路由也可以相应地按照呼损进行分类，分为低呼损路由和高效路由；低呼损路由包括基干路由和低呼损直达路由；若按照选择顺序分，则有首选路由和迂回路由。

1)基干路由

基干路由由具有上下级汇接关系的相邻等级交换中心之间以及长途网和本地网的最高等级交换中心(指C1局、DC1局或Tm)之间的低呼损电路群组成。基干路由上的低呼损电路群又叫基干电路群。电路群的呼损指标是为保证全网的接续质量而规定的，应小于1%，且话务量不允许溢出至其他路由。二月23562)低呼损直达路由

低呼损直达路由是指由任意两个交换中心之间的电路群组成的，不经过其他交换中心转接的路由。低呼损直达路由由任意两个等级的交换中心之间的低呼损直达电路组成。两交换中心之间的低呼损直达路由可以疏通两交换中心间的终端话务，也可以疏通由这两个交换中心转接的话务。二月23573)高效直达路由

高效直达路由由任意两个等级的交换中心之间的高效直达电路组成。高效直达路由上的电路群没有呼损指标，其上的话务量可以溢出至其他路由。同样地，两交换中心之间的高效直达路由可以疏通其间的终端话务，也可以疏通由这两个交换中心转接的话务。二月23584)首选路由与迂回路由当某一交换中心呼叫另一交换中心时，对目标局的选择可以有多个路由。其中第一次选择的路由称为首选路由，当首选路由遇忙时，就迂回到第二路由或者第三路由。此时，第二路由或第三路由称为首选路由的迂回路由。迂回路由一般是由两个或两个以上的电路群转接而成的。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。二月23595)最终路由当一个交换中心呼叫另一交换中心，选择低呼损路由连接时不再溢出，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。二月23602.5.2路由选择

1．路由选择概述

路由选择，也称选路(Routing)，是指一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的。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。电话网的路由选择可以采用等级制选路和无级选路两种结构。所谓等级制选路是指路由选择是在从源节点到宿节点的一组路由中依次按顺序进行，而不管这些路由是否被占用。无级选路是指从源节点到宿节点的一组路由，在路由选择过程中，这些路由可以互相溢出而无先后顺序。（重点了解）二月2361

路由选择时，有固定路由选择计划和动态路由选择计划两种。固定选路计划是指交换机的路由表一旦生成后在相当长的一段时间内保持不变，交换机按照路由表内指定的路由进行选择。若要改变路由表，须人工进行参与。而动态选路计划是指交换机的路由表可以动态改变，通常根据时间、状态或事件而定，如每隔一段时间或一次呼叫结束后改变一次。这些改变可以是预先设置的，也可以是实时进行的。二月2362

2．路由选择原则不论采用什么方式进行选路，都应遵循一定的基本原则，主要有以下几方面：

(1)要确保信息传输质量和信令信息的可靠传输；

(2)有明确的规律性，确保路由选择中不会出现死循环；

(3)一个呼叫连接中串接的段数应尽量少；

(4)不应使网络设计或交换设备过于复杂；

(5)能在低等级网络中疏通的话务量，尽量不在高等级交换中心疏通。（一般了解）二月23632.5.3固定等级制选路规则在等级制网络中，一般采用固定路由计划，等级制选路结构，即固定等级制选路。下面以我国电话网为例，介绍固定等级制选路规则。

1．长途网路由选择我国长途网采用等级制结构，选路也采用固定等级制选路。这里，请注意区分这两个不同的概念，等级制结构是指交换中心的设置级别，而等级制选路则是指在从源节点到宿节点的一组路由中依次按顺序进行选择。依据有关体制，在我国长途网上实行的路由选择规则有：（重点了解）二月2364(1)网中任一长途交换中心呼叫另一长途交换中心时所选路由局向最多为三个。

(2)路由选择顺序为先选直达路由，再选迂回路由，最后选最终路由。

(3)在选择迂回路由时，先选择直接至受话区的迂回路由，后选择经发话区的迂回路由。所选择的迂回路由，在发话区是从低级局往高级局的方向(即自下而上)，而在受话区是从高级局往低级局的方向(即自上而下)。

(4)在经济合理的条件下，应使同一汇接区的主要话务在该汇接区内疏通，路由选择过程中遇低呼损路由时，不再溢出至其他路由，路由选择即终止。二月2365

如图2.15所示的网络，按照上面的选路规则，B局到D、C局的路由选择分别如下：

(1)B局到D局有如下的路由选择顺序。①先选直达路由B局→D局；②若直达路由全忙，再依次选迂回路由B局→C局→D局；③最后选最终路由B局→A局→C局→D局，路由选择结束。二月2366图2.15长途网路由选择示例二月2367(2)B局到C局有如下的路由顺序：①先选直达路由B局→C局；②若直达路由全忙，再选迂回路由B局→A局→C局，路由选择结束。此时，只有一条迂回路由，该迂回路由也是最终路由。最后得到B局的路由表如表2.1所示。二月2368表2.1B局的路由表二月2369

2．本地网路由选择

本地网路由选择规则如下：①先选直达路由，遇忙再选迂回路由，最后选基干路由。在路由选择中，当遇到低呼损路由时，不允许再溢出到其他路由上，路由选择结束。②数字本地网中，原则上端到端的最大串接电路数不超过三段，即端到端呼叫最多经过两次汇接。当汇接局间不能个个相连时，端至端的最大串接电路数可放宽到四段。③一次接续最多可选择三个路由。（重点了解）二月23701)网状网结构网状网结构中，各端局之间都有低呼损直达电路相连，因此，端到端的来去话都由两端局间的低呼损直达路由疏通。

2)二级网结构如图2.17所示的网络，端局A呼叫端局B时，路由有如下选择顺序。①选高效直达路由A→B；②直达路由全忙时，选迂回路由A→Tm2→B；③选迂回路由A→Tm1→Tm2→B，选路结束。二月2371图2.16本地网路由选择示例二月2372表2.2A局的路由表2.6智能网

智能网（IN，intelligentnetwork）是在原有电话通信网络的基础上设置的一层叠加网络，是一种基于电话网的增值业务。在No.7信令网和大型集中式数据库支持下能快速、经济、方便、灵活地引入新业务，并能安全加载到原有电话通信网络上运行。二月2373（重点了解）智能网的基本组成智能网一般由以下几个部分组成业务交换点（SSP）业务控制点（SCP）业务数据点（SDP）智能外设（IP）业务管理系统（SMS）业务生成环境（SCE）二月2374IP智能外设业务控制点SCPSSP业务交换点交换机PABXSTP业务生成环境（SCE）智能网的基本结构示意图（在传统电话网的基础上架构）业务管理系统（SMS）NO.7NO.7NO.7NO.7业务数据点SDP传统电话网：智能网：【PABX：PrivateAutomaticBrancheXchange的缩写。即：自动用户小交换机】业务交换点（SSP）SSP：ServiceSwitchPoint业务交换点实现呼叫处理功能和业务交换功能，是进入智能网的接入点是以原有的数字程控交换机为基础,加上必要的软、硬件及7号信令网的接口而构成的一种增强的交换系统SSP的关键：识别来自用户的信息是否是对智能网的呼叫。若是,则向SCP发询问信息,再接收从SCP发回的指令,执行业务接续或拆除连接等功能。二月2376智能外设（IP）IP：InteligentPeripheral智能外设是协助完成智能业务的专用资源；通常具有各种语音功能，如语音合成、播放录音通知、接收DTMF拨号、进行语音识别等。一般受控于SCP，执行SCP业务逻辑指定的操作一般作为独立的物理设备配置，也可作为SSP的一部分电话卡业务和大众投票业务中使用的IP；二月2377备注：此处的IP不是指互联网的IP协议；业务控制点（SCP）SCP：ServiceControlPoint业务控制点是智能网的核心部件，集中了所有业务的控制功能存储用户数据和业务逻辑，接收SSP送来的查询信息并查询数据库，进行各种译码根据SSP上报的呼叫事件启动不同的业务逻辑，从而实现各种智能呼叫一般由大中型计算机和大型实时高速数据库构成，具有高可靠性，采用双备份或三备份冗余配置。二月2378业务管理系统（SMS）SMS：ServiceManagementSystem业务管理系统一般具有五种功能业务逻辑管理业务数据管理用户数据管理业务监测业务质量管理二月2379业务生成环境（SCE）SCE：ServiceCreationEnvironment业务生成环境是面向业务设计者的一个软件设计平台友好的图形编辑界面，利用标准的图元设计新业务的业务逻辑，并定义相关数据严格的模拟和验证二月2380二月2381图3-61智能网的总体结构

下面以被叫集中付费800业务为例，简要介绍SCP和SSP配合工作过程。如图6-2所示。①主叫用户拨叫800号码800-1234567。②SSP发现此呼叫是个智能呼叫后，向SCP发出查询请求。③SCP查询SDP数据库，根据输入用户所在的地区，数据库返回相应地区营业部门的号码（也可根据主叫发起呼叫的时间等返回不同的号码）。④SCP将此号码回传给SSP。⑤建立主叫、被叫间的连接，并对被叫计费。二月2382（重点了解）图2-2800业务工作过程简图二月2383数据库（重点了解）2.6.2国家智能网1．国家智能网的网络结构2．国家智能网提供的业务 目前在国家智能网中已提供的业务有三种：被叫集中付费业务（800业务）、记帐卡呼叫业务（300业务）和虚拟专用网业务（600业务）。二月2384（一般了解）2.6.3省内智能网1．省内智能网的网络结构2．省内智能网提供的业务二月2385（一般了解）2.6.4移动智能网1．移动智能网的概念 移动智能网是在移动网上快速、经济、方便、有效地生成和提供智能新业务的网络体系结构。2．移动智能网的网络结构 移动智能网的网络结构如图3-65所示。二月2386（一般了解）二月23873．移动智能网提供的业务（1）预付费业务（PPS）（2）移动虚拟专用网业务（MVPN）（3）通用接入号码业务（UAN）（4）其他业务二月23882.6.5智能公话系统1．公话系统概述2．智能公话系统网络结构3．公话系统立即计费方式二月2389（一般了解）2.6.6宽带智能网

ITU-T对宽带智能网的定义：基于B-ISDN宽带网络平台上的智能网系统。就是在以ATM为基础的宽带网络上利用智能网技术提供各种多媒体业务。宽带智能网实现业务的灵活加载、扩展和新业务的增加。 宽带智能网是IN与以ATM为骨干交换