程控交换机要点.ppt

1、1,记分规则与说明,总成绩为100分，由2部分组成：总成绩 = 平时 期末成绩 记分规则 平时满分30分。其中： 作业：5次，共15分； 考勤： 5次，共15分； 期末考试：闭卷。卷面成绩100分，按70%折算,2,教学内容和要求,了解交换设备在通信网中的位置、作用及数据交换的概念 了解各类交换技术的特点及其发展过程 掌握脉冲编码调制技术基本原理 掌握电路交换系统的基本构成、工作原理,3,了解程控交换的软件系统 掌握存储程序控制原理和呼叫处理的基本过程 掌握交换网络设计的理论基础和实现方法 了解电话通信网的结构 掌握信令的基础知识和No.7信令系统的基本概念,4,1.1 电信与电信技术,电信的

2、概念 电信通信的特点 电信技术的发展历史,5,电信的概念,电信概念的定义有两种： 美国1996年联邦通信法定义： 电信是指两点相互或分别传输，传输点由用户指定，内容由用户选择，信息的形式和内容从发出到接收不得改变的通信方式。 国际电信电联（ITU）定义： 任何通过光电、电磁系统传输信息的活动 我国电信条例采用了ITU对电信的定义 电信是指利用有线、无线的电磁系统或者光电系统，传送、发射或者接收语音、文字、资料、图像以及其他任何形式信息的活动。,6,电信通信的作用与特点,作用 传递信息 特点 是一种服务，具有服务的特点 无形性、生产过程与消费过程不可分割、不可存储 是一种社会生产中的通信活动，具

3、有特殊性 需要全天候服务（可靠性和时效性） 具有显著规模经济性和范围经济性 是一个网络型产业（需要网络互联互通） 需要现代技术支撑 需要大量新业务支持,7,电信技术的发展历史,1835年 电报诞生,1876年 电话诞生,1895年 无线电报机诞生,1918年 载波通信出现,1946年 计算机出现,微电子技术发展 1948年晶体管研制成功,20世纪60年代 光纤技术发展,20世纪60年代 移动通信出现,数字通信发展,20世纪末 各种技术发展与融合 用户数量暴涨、业务需求剧增 发展新机遇、新挑战,8,1.2 电信网概述,电信网的概念 电信网的两种描述 电信网分类 电信网发展趋势,9,电信网的概念,

4、概念： 电信网是由一定数量的节点和连接节点的传输链路相互有机地结合在一起，以实现两个或多个规定点间的信息传递的通信体系 组成：硬件和软件 硬件：终端设备、交换设备和传输设备 软件：一整套网络技术和网络管理技术 网络技术：网络拓扑、信令、协议和接口、技术体制和标准 网络管理技术：网络组织与管理的体制与方法,10,对电信网的两种描述（1）,从连接方式上看（水平方向） 用户驻地网CPN（Consumer Premises Network) 接入网AN（Access Network) 核心网CN（Core Network),用户 驻地网,接入网,核心网,接入网,用户 驻地网,用户终端组成的网络。 如：

5、电话机、计算机等,将用户接入到核心网的部分。 如：用户环路（用户到交换机之间的线路与设施）,交换与传输部分。包含交换、中继和长途网功能,11,对电信网的两种描述（2）,从功能上看（垂直方向） 应用、业务网、传输网、支撑网,应用,话音业务,会议电视,文件传输,业务网,电话网,移动网,数据网,传输网,通道层,物理层,信令网,同步网,管理网,支撑网,12,从功能上描述电信网,应用 面向用户的各种信息应用，如：话音、会议电话、文件传送 业务网 传送、交换各种业务信息的网络，如：电话网、移动网、IP数据网、非IP数据网 传输网 支持业务网的传输手段和设施，如介质、传送节点设备、传输系统 支撑网 提供保证

6、电信网有效正常运行的各种控制和管理能力。包括信令网、同步网和管理网,13,各种电信支撑网简述,信令网 为确保正常通信，用户和交换机之间或交换机之间需要交换各种控制和状态信息（如忙闲、号码传送等），这些信息称为信令。 信令网是一种独立于业务网的网络，专用于传输网络节点（交换机之间）之间的信令 信令网主要功能是收发并处理局间信令，使通信网协调、正确工作 同步网 数字网中各节点时钟频率和相位须同步，否则会产生差错 同步网的基本功能：准确地将基准时钟同步信息向网中各同步节点传送，使其调整到与基准时钟同步 管理网TMN （ Telecommunication Management Network) 电信

7、管理是对电信网路性能、品质进行监测与控制的手段 电信管理网通过标准接口对同步网、信令网和业务网进行管理,14,电信网分类,电信网 分类,按服务对象分：公共与专用 用户是否移动分：固定与移动 信号形式分：模拟与数字 承载业务分：电报、电话、数据等 传输介质分：有线与无线 按地域分：国际、国内长途、本地网等 .,15,中国电信网的发展史,1900年，我国第一部市内电话在南京问世,1983年元月，国内第一个建成大容量纵横制自动电话交换系统,1986年，第一台局用程控数字电话交换机（DS-2000）研制成功,1994年，中国通过Sprint公司于4月20日开通了接入因特网的第一条64kbs国际专线,1

8、987年11月，广州开通了我国第一个移动电话局，首批用户有700个,1993年，我国第一个数字移动电话通信网于9月19日在浙江省嘉兴市首先开通,1996年，中国公用计算机互联网全国骨干网建成,1999年，中国DWDM光纤骨干网建成,中国最早的电话始于1882年，当年是一位丹麦人在上海 建设了最早的电话交换台,16,电信网发展趋势,数字化 综合化 融合化 宽带化 智能化 个人化,17,1.3 电信业务,概念 电信部门利用电信通信系统，按用户需求为用户传递信息，提供各类电信服务项目的总称。 分类 按信息感官分：话音和非话音 按信息载体分：话音、数据、图文、视频和多媒体 按业务是否增值分：基础业务和

9、增值业务 按用户活动状态分：固定和移动 按网络执行功能分：承载业务和用户终端业务 按通信目的分：第1类为通信联络，如通话 第2类为获取信息，如Internet浏览 第3类是信息处理，如电子银行,18,电话业务与提供,普通电话业务 电话补充业务 智能电话业务,分类与 提供方式,由程控交换机提供,由智能平台或 智能网提供,19,由程控交换机提供的电话业务,普通电话业务 基本的点到点的通话业务，包括本地、国内长途、国际长途话音业务 补充业务 来电显示 缩位拨号 呼叫转移 热线电话 遇忙转移 三方通话 由程控交换机提供业务的缺陷 每增加一种电信业务都要增加相应软件，甚至硬件 周期长、不灵活 交换机负担

10、加重,20,由智能网提供的智能电话业务,智能网基本概念 智能网是电信网的附加网络，专为快速、方便、灵活、经济地提供新业务而设立 基本思想是: 新业务的提供与交换分开 新业务由智能网提供，增加新业务与交换机无直接关联 程控交换机只提供交换这一基本功能 将程控交换机与智能业务逻辑挂钩，以获得智能业务 目前主要的智能电话业务 电话呼叫卡业务：如：200业务、300业务等 被叫集中付费业务：800业务 大众服务业务：900业务 ,21,1.4 下一代网络NGN,NGN: Next Generation Network NGN的目标： 支持多种业务 保证各种业务的Qos（Quality of servi

11、ce） 支持多种接入方式 可能以IPv6为中心,22,NGN的特点,开放分布式网络结构 业务与网络分离、业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离，各部分独立开发与发展，通过开放式接口与协议连接。 高速分组化的核心网 独立的网络控制层 通过网关设备对现有网络进行融合 多样化的接入方式 不同接入终端、综合接入控制设备,23,NGN的架构,横向看： 接入网（边缘接入）：各种宽窄带接入设备、各类接入服务器、边缘交换机或路由器及各种网络互连设备 核心网：光传输网、骨干ATM交换机和骨干IP路由器 功能看： 业务和应用层：话音、数据、多媒体、智能网业务、通过API开发的新业务。AAA和地址解析等 控制层：负

12、责处理呼叫请求。核心是软交换 传送层：承载网络，负责建立和管理承载连接、交换与路由，可以是ATM或IP网络 媒体接入层：由各类媒体网关和综合接入设备组成，负责将各种用户接入网络。,24,NGN的架构,软交换,IP/ATM/SDH/DWDM,各种业务接入设备、媒体网关,业务和应用层,控制层,传送层,媒体接入层,企业用户,住宅用户,移动用户,25,电话的出现：1876年，贝尔发明电话。 把声音信号转换成电信号，利用金属导线作媒介,1.5 本课程讲述重点 电话交换机与电话网,26,电话交换的概念 要实现任意两个电话用户的通信 最直接的是任意两者之间有连线，如此多连线可能吗？ 如何实现一个电话一根出线

13、，与任意电话之间通信呢？ 引入电话交换机 每个电话机只需一根出线连接交换机 当两个电话用户需要通信时，由交换机建立连接，话毕拆除连接,A,B,C,电话 交换机,27,电话交换机,从人工交换到自动交换,从模拟走向数字,模拟网络,数字网络,电话交换机分类,“空分式”程控交换机,“时分式”数字程控交换机,模拟交换机,数字交换机,布线逻辑控制交换机,存储程序控制交换机,交换 方式,控制 方式,传递 方式,28,交换机的发展,一、人工交换机阶段 二、机电式自动交换机阶段 三、电子式自动交换机阶段,*,经历了三个阶段:,29,一、人工交换机阶段 1.磁石交换机 1878年，美国 新港市 （图在下页） 2.

14、共电交换机 手摇发电机 集中供电 重要概念：中央馈电；两线传送； 摘、挂机；主叫、被叫；,缺点：人工接线，接续速度慢，用户使用不方便,30,*,31,二、机电式自动交换机阶段 1.步进制自动交换机 1891年，美国 史端乔发明 特点：直接控制方式，由拨号脉冲直接控制接线器动作。,自动交换机的2个关键点： 为每个话机编号，每个话机要能发出号码； 交换机要能识别号码，并根据号码完成接续。,解决办法： 采用脉冲拨号盘，用断续的脉冲来表示号码； 用上升旋转的机键接收号码直接受号码脉冲控制。,*,32,优点：简单，成本低。,缺点：易磨损，接线速度慢，杂音大。,2.旋转制和升降制自动交换机（机动制）,特点

15、：间接控制方式，由“记发器”接收用户的拨号脉冲，再通过译码器译成电码来控制接线器动作。 优点：增加了选线的灵活性，不一定采用十进制数；可提 高出线容量。,33,3.纵横制交换机 1926年，瑞典研制成功。 公共控制，将控制部分单独出来，公用。,*,34,特点：采用先进的纵横接线器，采用压接触方式，减少磨损且可靠，寿命长，维护工作量减少，杂音小，通话质量好；实现了“公共控制”方式，将控制功能与话路设备分开，公共控制部分可以独立设计，功能增强，灵活性提高，接续速度快，便于汇接和选择迂回路由，可以实现长途自动化。由“标志器”和“记发器”完成交换机控制，对用户拨号盘要求低，中继布局灵活性提高。,纵横制

16、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,35,三、电子式自动交换机阶段 -存储程序控制(SPC)。 1.空分程控交换机 1965年，美国 AT&T 1ESS第一部存储程序控制的空分交换机。 话路部分：空分网络 小型纵横继电器+电子元件 2.时分模拟程控交换机 话路部分：PAM（脉幅调制） 3.时分数字程控交换机 话路部分：PCM（脉冲编码调制） 它是计算机与PCM技术相结合的产物。,*,36,1965年，美国开通了世界上第一个程控交换局，在公用电信 网引入了程控交换技术，是交换技术发展的重大转折点。,37,几种交换机的实图,38,程控数字交换机,由话路和控制两大部分组

17、成 以处理机作为控制设备 交换数字信号 采用时分交换方式 交换接续功能事先编制程序存储，接续时自动控制执行,39,程控交换机的组成：,*,话路部分,控制部分,40,程控交换机：分为话路和控制两部分,话路部分：与现在运行的纵横制交换机的话路部分类似,控制部分：是一台数字电子计算机，包括CPU、存储器 和I/O设备,交换网络：可以是各种接线器或电子开关矩阵，可以是 空分或时分的，由CPU送控制命令驱动。,出中继电路和入中继电路：是与其他电话交换机的接口 电路，它传输交换机之间的各种通信信号，也监视局间 通话话路的状态。,41,用户电路是每个用户话机独用设备，只为一个用户服务。 它包括用户状态的监视

18、和用户直接有关的功能等。,中继器和用户电路包括信号设备都受CPU控制,所以，程控交换机实质上是数字电子计算机控制的交换机,42,程控交换的优越性：,能提供多种新服务性能,便于实现共路信令,操作维护管理功能的自动化,适应现代电信网的发展,灵活性大，适应性强,43,交换技术与计算机技术的直接合并； 设备的体积进一步缩小； 和脉冲编码调制PCM传输设备配合使用； 实现模块化技术； 实现无阻塞交换网络； 实现无衰减交换； 实现窄带综合业务数字网N-ISDN有利； 易于加密。,程控数字交换机的优越性,44,程控交换技术的发展方向,软、硬件模块化： 软件模块化，便于修改、维护、故障定位排除。 硬件模块化便

19、于增加容量。 控制部分设计成开放系统，便于兼容和扩充新业务和功能。各中软件均可运行。NO.7信号信念系统符合OSI分层参考模型与国际接轨。 进一步提高用户电路的集成度，降低成本。 交换网络方面进一步提高集成度和容量，采用大容量的交换芯片。如一个芯片可完成16k16k或32k32k个时隙的交换。（最早为2k2k） 进一步加强智能网、信合业务数字网（ISDN）的开发、以适应新的要求。 大力开发各种接口，包扩各种元线接口和光接口。 加强接入网的开发，为以后传输非话业务（包括宽带业务）打下基础。 加强网络管理功能,45,我国程控交换机的发展： 引进情况（七国八制） 1.F-150 日本。福州、厦门、成都、贵阳、桂林、南宁、 西安、兰州、西宁 2.S-1240 比利时 1976。北京、上海、重庆、成都、广州、武汉 3.E10-B 法国 CIA-ALCATEL-阿尔卡特 1981。 4.DMS-100 加拿大。北京、重庆、西安 5.AXE-10 瑞典 爱立信。广州、重庆、浙江、辽宁 6.EWSD