程控交换基础知识及基本原理-文档资料

1、1程控交换基础知识及基本原理程控交换基础知识及基本原理2011.5.262一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础3N（N-1）/2 1837年发明电报；年发明电报； 1876年贝尔发明电话；年贝尔发明电话；电话交换机4交换机用户线用户线5 人工人工 自动自动 机电式机电式 电子电子 模拟模拟 数字数字 布控布控 程控程控 电电 光光 电路交换电路交换 包交换包交换6q1. No.5 ESS (Lucent)q2. S1240 (上海贝尔 )q3.

2、 AXE-10 (ERICSSON)q4. HiPath(SIEMENS)q5. NEAX(NEC)q6. SoftCo(华为)q7. ZXJ10(中兴)q8. SP30 (大唐)q9. HJD-04(巨龙)7一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础8 基本构成q 用户接口q 中继接口q 数字交换网 q 信号设备q 控制系统q 操作维护9机框：提供整机物理空间，包括背板、电源空间等机框：提供整机物理空间，包括背板、电源空间等123背板：提供板卡插槽

3、、系统总线等背板：提供板卡插槽、系统总线等主控板，分控板：提供程序控制主控板，分控板：提供程序控制4模拟中继、数字中继：提供与运营商的连接模拟中继、数字中继：提供与运营商的连接5数字、模拟用户接口：提供与模拟、数字终端的连接数字、模拟用户接口：提供与模拟、数字终端的连接6其他物理接口：提供与其他物理接口：提供与PCPC、打印机等的连接、打印机等的连接硬件组成硬件组成10互连控制信令接口接口用户中继中继用户11用户级数字中继信令处理数字交换网络控制机构操作和维护模拟中继交换机的基本构成交换机的基本构成12用户接口数字中继信令处理数字交换网络控制机构操作和维护模拟中继交换机的基本构成交换机的基本构

4、成数字中继数字中继用户接口13q 基本构成 用户接口q 中继接口q 数字交换网 q 信号设备q 控制系统q 操作维护14用户接口部分用户接口部分15 功能:馈电（-48V直流电）；过流保护;铃流（75V,25HZ的交流电）;监视;编解码;二/四线混合电路;测试；反极性16 BRI（2B+D）；）； PRI（30B+D）；）； 码型变换 回波消除 均衡 扰码和去扰码 信令插入和提取 多路复用和分路17q 基本构成q 用户接口 中继接口q 数字交换网 q 信号设备q 控制系统q 操作维护18q模拟中继；q数字中继；q数字光中继 功能 码型变换; 时钟提取、再定时; 帧/复帧同步; 控制、检测、告警

5、;功能类似于模拟用户电路 的功能19q 基本构成q 用户接口q 中继接口 数字交换网 q 信号设备q 控制系统q 操作维护20接线器类型 T接线器接线器 S接线器接线器2119193实现实现30个用户双向通话的个用户双向通话的T接线器原理图接线器原理图控制存储器控制存储器TS03TS19输出时隙输出时隙顺序写入，控制读出顺序写入，控制读出22T接线器：接线器：由话音存储器（由话音存储器（SM）与控制存储器（）与控制存储器（CM）组成）组成话音存储器话音存储器：用来暂时存储：用来暂时存储话音话音信息信息控制存储器控制存储器：用来存储：用来存储SM话音时隙话音时隙地址地址T接线器的两种工作方式接线

6、器的两种工作方式（对（对SM的操作）的操作）：（1）“顺序顺序”写入，写入，“控制控制”读出读出（2）“控制控制”写入，写入，“顺序顺序”读出读出“顺序顺序”含义：指按照含义：指按照SM（语音存储器）地址顺序，（语音存储器）地址顺序， 由时钟脉冲控制由时钟脉冲控制“控制控制”含义：指按控制存储器内容控制含义：指按控制存储器内容控制SM的读出或写入的读出或写入 CM内容的写入与清除由内容的写入与清除由CPU控制控制23实现不同实现不同PCM之间之间相同时隙交换相同时隙交换的的S接线器原理图接线器原理图输入控制，输入控制，CM对应入线对应入线24S接线器：接线器：由交叉接点距阵与控制存储器（由交叉

7、接点距阵与控制存储器（CM）组成）组成交叉接点分类：交叉接点分类：（1）有实线圈的交叉接点）有实线圈的交叉接点（2）没有实线圈的交叉接点）没有实线圈的交叉接点CM对交叉接点的两种控制方式：对交叉接点的两种控制方式：（1）输入控制方式：每条入线有一个）输入控制方式：每条入线有一个CM（2）输出控制方式：每条出线有一个）输出控制方式：每条出线有一个CMS接线器的工作过程：接线器的工作过程：当需要交换的时隙到来时，在时隙当需要交换的时隙到来时，在时隙所在入（出）线对应的所在入（出）线对应的CM控制下，使控制下，使CM存储的实线圈存储的实线圈内交叉接点闭合内交叉接点闭合，就实现了入线到出线，就实现了入

8、线到出线相同时隙的交换相同时隙的交换25q 基本构成q 用户接口q 中继接口q 数字交换网 信号设备q 控制系统q 操作维护26交 换 机A中 继 线交 换 机B用 户 线用 户 线入 中 继出 中 继交换机交换机：实现任意两个用户之间通话：实现任意两个用户之间通话中继中继：延伸任意两个通话用户之间的距离：延伸任意两个通话用户之间的距离信令信令：对用户通话过程进行控制：对用户通话过程进行控制回 铃 音 信 令用用 户户 线线 信信 令令始 呼 （ 摘 机 ）拨 号 音拨 号 信 令复 原 （ 挂 机 ）选 择 信 令 （ 路 由 信 令 ）占 用 信 令应 答 信 令通 话后 向 拆 线 信

9、令前 向 拆 线 信 令拆 线 证 实 信 令局局 间间 信信 令令振 铃 信 令应 答 （ 摘 机 ）复 原 （ 挂 机 ）用用 户户 线线 信信 令令27 按工作区域分q用户线信令：用户与交换间的信令；q局间信令：交换局间的信令；按功能分：q线路信令：反映线路工作状态的信令，如空闲、占用、释放等。q路由信令：提供接续信息的信令，如被叫号码、主叫类别等。q管理信令：传递网络管理信息，如测试、维护等。 按信道分q随路信令（CAS）：e.g. 中国1号q共路信令（CCS）： e.g. No.728TUP、ISUP等信令路由选择消息单元、差错控制电气特性29qSP： 信令点qSTP：信令转接点 综

10、合STP 独立STP信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级用户级信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级SP、综合STP独立STPNo.7信令基本概念信令基本概念30qDPC：目的地信令点编码；qOPC：发端信令点编码；qCIC： 话路指示。CICOPCDPC122424LabelNo.7信令基本概念信令基本概念31SPSPSL话路直联方式SPSTPSP话路SL准直联方式No.7信令基本概念信令基本概念32LSTPLSTPLSTPLSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPSPSPSPSPABHSTPLSTPSP33q 基本构成q 用户接口q 中继接口q 数字交换网 q 信号设备

11、 控制系统q 操作维护34q集中控制方式；q分散控制方式；特点：整个交换系统的所 有控制功能由处理机来承担 优点：体系结构简单缺点：处理机发生故障后会影响整个交换机工作特点：交换系统的控制功能由各个功能模块分别承担，也就是分布式系统优点：系统可靠性好 缺点：体系结构复杂 35q 基本构成q 用户接口q 中继接口q 数字交换网 q 信号设备q 控制系统 操作维护36q操作系统；q用户/中继承载软件；q系统监视和故障处理软件；q呼叫处理软件；q信令处理软件；q维护和运行软件；q数据管理软件37q完成人机通信q修改用户数据、局数据q人工诊断、测试q 38一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构

12、三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础39q交换机检测到用户A变为摘机状态；在用户数据中查找A的类别；交换机送拨号音，准备收号；收号器接收用户所拨号码，收到第一位号码时，停止送拨号音；一般是对号码的前半部分进行分析，以决定呼叫类别，并决定收几位号；在局数据中检查这个呼叫是否能接续；检查被叫用户是否空闲，如不闲则回送忙音；接到被叫用户，向被叫用户送铃流，向主叫用户送回铃音；被叫用户摘机应答，停止振铃和回铃音，启动计费；通话完毕，主叫或被叫用户挂机，路由复原，停止计费，向对端用户送忙音。40用户

13、摘机、呼出分析、听拨号音用户摘机、呼出分析、听拨号音用户接口TONE数字交换网络控制机构DTMF 摘机检测； 主叫呼出分析； 资源准备； 听拨号音。41用户拨号、交换机收号用户拨号、交换机收号 用户拨号 DTMF接收送处理机。用户接口TONE数字交换网络控制机构DTMF42号码分析、收号结束号码分析、收号结束用户接口TONE数字交换网络控制机构DTMF 号码分析，收完“662”后，得到出局呼叫路由及中继； 接收完剩余的号码。43发送发送IAM 主叫局向被叫局发送IAM消息。用户接口RNG用户接口TONE数字交换网络控制机构DTMF数字交换网络DTDTTONE控制机构DTDT44被叫受话分析、被

14、叫振铃被叫受话分析、被叫振铃 被叫受话分析； 被叫局向主叫局回送ACM消息； 被叫振铃、主叫听回铃音；用户接口RNG用户接口TONE数字交换网络控制机构DTMF数字交换网络DTDTTONE控制机构45被叫应答、通话开始被叫应答、通话开始 被叫应答、应答检测； 被叫局向主叫局回送ANM消息； 主叫侧用户线极性反转（若是反极性用户）； 通路接通、开始计费。用户接口声音格式RNG用户接口音调TONE数字交换网络控制机构音频DTMF数字交换网络DTDTTONE控制机构46一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结

15、构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础47用户类别普通用户/话务台/投币用户终端类别脉冲/双音频/反极性/CID计费类别不计费/定期计费/立即计费呼叫权限本局/市话/国内长途/国际长途48q缩位拨号q热线业务q呼出限制q免打扰服务q查恶意呼叫q闹钟服务q截接服务q记存呼叫q无条件呼叫转移q无应答呼叫转移遇忙呼叫转移缺席用户服务呼叫等待遇忙回叫三方通话会议电话主叫号码显示主叫号码显示限制49一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础5

16、0 网状网 星状网 复合网电话网的组网方式电话网的组网方式优缺点？优缺点？51qPSTN的三级结构qPSTN本地网二级结构q大城市本地网分区双汇接q中等城市汇接局全覆盖q不同运营网关口局设置52 国际交换中心国际交换中心 ISC长途网本地网DC1DLDLDC2DC1DC2DC1DC1DTmDTmTelephoneTelephone(Public Switched Telephone Network)公共开关电话网络公共开关电话网络DC1 一级长途交换中心一级长途交换中心DC2 二级长途交换中心二级长途交换中心DTm 本地网汇接局本地网汇接局DL 本地网端局本地网端局53PABXTelephon

17、eTelephoneTelephoneTelephone远端模块远端模块本地汇接局本地汇接局 DTm 本地端局本地端局 DL专用自动用户交换机专用自动用户交换机DTm DTm DTm DTm DLDLDLDL54DTm21DTm22DL DDL CDL EDTm11DTm12DL ADL B汇接区汇接区1汇接区汇接区255汇接局汇接局（DTm）端局端局（DL）1212N56网通联通移动GWGWGW电信GW铁通GW57一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软

18、交换基础58话务量：单位时间内发生的呼叫次数与每次呼叫的平均占用时长的乘积A=C*tA:话务量，单位为“爱尔兰”或Erl.C:单位时间内发生的平均呼叫数 （呼叫秒）t:每次呼叫的平均占用时长 （秒呼叫）例：设 c=3600呼叫/小时=60呼叫/分钟=1呼叫/秒 t=60小时/3600呼叫=1分钟/呼叫=60秒/呼叫 则 A=3600呼叫/小时60小时/3600呼叫 =60呼叫/分钟1分钟/呼叫=1呼叫/秒60秒/呼叫=60E59BHCABHCA：忙时试呼次数，处理机单位时间（：忙时试呼次数，处理机单位时间（一个小时一个小时）内所处理的呼叫次数）内所处理的呼叫次数目标目标BHCABHCA是衡量交

19、换机设计处理能力的重要指标，实际是衡量交换机设计处理能力的重要指标，实际BHCABHCA与交换机工作与交换机工作时的话务量大小有关系时的话务量大小有关系程控交换机实际处理能力程控交换机实际处理能力满足线性模型满足线性模型U=U0+BU=U0+B* *N N方程方程U U为处理机的占用率（为处理机的占用率（% %）：交换机有呼叫发生时）：交换机有呼叫发生时CPUCPU占用率，正常时占用率，正常时U=90%U=90%U0U0为处理机的固有开销（为处理机的固有开销（% %）：无任何呼叫发生时）：无任何呼叫发生时CPUCPU占用率占用率B B为处理机处理一次呼叫的平均开销（为处理机处理一次呼叫的平均开

20、销（% %）N N为处理机单位时间（一个小时）内所处理的呼叫次数（为处理机单位时间（一个小时）内所处理的呼叫次数（BHCABHCA）根据以上公式计算交换机的根据以上公式计算交换机的设计设计BHCABHCA，设备正常工作时设备正常工作时BHCABHCA值要求小于值要求小于N N值值60q主叫控制 通话后，主叫用户先挂机，主叫自由，通话电路复原，并向被叫用户送忙音。如被叫先挂机，通话电路在一定时间内不复原。在此时限内如被叫再取下话机，仍可继续通话。逾此时限后，如主叫用户仍不挂机或被叫用户不再摘机则话路释放，主叫端局向主叫用户送忙音。q被叫控制 通话后，被叫用户挂机被叫自由，通话电路复原，向主叫用户

21、送忙音。如主叫先挂机，通话电路不复原，主叫再取下话机，仍可继续通话。q互不控制 通话后，主叫用户任何一方先挂机，通话电路立即复原，挂机用户立即自由，由未挂机方的端局向未挂机用户送忙音。61q摘机不拨号时间监视：10秒。q 位间不拨号时间监视 ：发端端局对位间不拨号的时间监视为20秒。 q 久叫不应时间监视：本地呼叫60秒，长途呼叫90秒，国际呼叫120秒。q 无应答转移时间监视为20秒q 听忙音时间监视：40秒q听嗥鸣音时间监视： 60秒62计费起始时间：计费起始时间为被叫用户应答时间计费结束时间：为电路拆线时间呼叫前转的计费：A用户对B用户的呼叫转移至C用户时，A用户按照A至B的计费，对B用

22、户按照B至C的计费话单分类： 详细话单：描述了一次通话的详细信息，包含呼叫的主被叫号码，通话时长（精确到秒或0.1秒），通话的起止时间等详细计费信息的记录计次表话单：描述一次或多次通话的信息，信息内容较少，仅有主叫号码，呼叫时长等简单信息630为国内长途全自动电话冠号00为国际全自动电话冠号1为本地特种业务号码，新业务号码，网号的首位号码，无线寻呼号码，网间互通号码，话务员座席群号码的首位号码等29为本地电话号码的首位号码本地电话网的编号位长一般情况下采用等位编号，但应能适应在同一本地网中号码位长差一位编号的要求长途区号34位三种位长的长途区号，长途区号的规律为： 首位为2的长途区号号码长度为

23、三位，02X首位为3.4.5.7.8.9的长途区号长度为四位64112 障碍申告障碍申告 （部分地区统一为（部分地区统一为1000客服业务）客服业务）114 电话查号电话查号117 报时报时119 火警火警110 匪警匪警120 急救中心急救中心121 天气预报天气预报 道路交通事故报警道路交通事故报警134139、147、150152、158、159、182、187、188 中国移动通信接中国移动通信接入码入码130 133、153、156 联通移动通信联通移动通信GSM/CDMA网接入码网接入码168 自动信息服务台（自动信息服务台（168+5位）位）65一、交换机主要作用及发展历程二、程

24、控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础66q什么是NGN（下一代网络（Next Generation Network） ）qNGN的现状及趋势qNGN的结构与原理67 所谓下一代网是一个定义极其松散的术语，泛指一个不同于目前一代的，以数据为中心的融合网络。NGN的出现与发展不是革命，而是演进。 从业务上看，应支持话音和视频业务及多媒体业务； 从网络上看，在垂直方向应包括业务和传送层，在水平方向应覆盖核心网和边缘网。-电信网技术电信网技术68qNGNNext Generation

25、Network，下一代网络。q这是一种业务驱动型网络。通过业务和呼叫完全分离，呼叫控制和承载完全分离，从而实现相对独立的业务体系，使业务独立于网络。q这是一种开放式综合业务架构。NGN是集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络。qNGN是基于分组的网络，能够提供电信业务；利用多种宽带能力和QoS保证的传送技术；其业务相关功能与其传送技术相独立。（ITU-T最新定义）69软交换IP广义的下一代网络从业务上看从业务上看对电话网而言，指软交换体系对移动网而言，指IP 3G和后3G对数据网而言，指下一代因特网和IPV6对传输网而言，指下一代智能光网络从技术上看从技术上看传统电话的普遍性和可靠性有

26、线电视网的丰富内容蜂窝网的移动性光网络的带宽因特网的灵活性以太网的运作简单性ATM的低延时70软交换软交换语音网语音网数据网数据网视频网视频网分组网分组网71qNGN网络将采用开放式网络架构；qNGN采用分层体系结构：媒体接入层、核心交换层、网络控制层、业务管理层，控制与连接分离；qNGN承载网趋向于采用统一的IP协议实现业务融合；qNGN网络是基于统一协议的网络；qNGN同时支持语音、数据、视频等多种业务；q接入和覆盖优势；q建设成本和维护成本低。72软交换软交换语音网语音网数据网数据网视频网视频网分组网分组网用户需求用户需求语音网语音网数据网数据网视频网视频网运营网络的趋势运营网络的趋势技术的进步技术的进步73q什么是NGNqNGN的现状及趋势qNGN的结构与原理74 2002年是是NGN的的准备年准备年 2003年是是NGN的的起步年起步年 200X年是是NGN的的大发展年大发展年爆炸