第3部分 数字程控交换及电话网 (1)

1、现代交换技术 第第3部分部分 程控交换机与电话网程控交换机与电话网 （电路交换系统）（电路交换系统）现代交换技术3.1 硬件系统的基本组成 交交换换网网络络中继模块中继模块信令模块信令模块I/OI/O设备设备中央处理机中央处理机存储器存储器电话交换系统组成结构电话交换系统组成结构话路部分话路部分控制部分控制部分用户处理机用户处理机用户模块用户模块用户电路用户电路用户用户集中器集中器用户电路用户电路现代交换技术 程控交换机硬件系统包括程控交换机硬件系统包括话路部分、控制部话路部分、控制部分分1 1、话路部分、话路部分 交换网络交换网络 交换网络交换网络是整个话路部分的核心，它连是整个话路部分的核

2、心，它连接各个外围模块，同时为各个模块之间的通信接各个外围模块，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提供通信链路。目前电话交换机中的交换网络全部采用全部采用数字交换网络数字交换网络现代交换技术2) 2) 用户模块用户模块 用户模块中包含用户模块中包含用户电路用户电路、用户集中器用户集中器和用和用 户处理机三部分。户处理机三部分。 用户电路-主要完成主要完成BORSCHTBORSCHT七大功能七大功能 用户集中器用户集中器-完成用户话务的集中和扩散完成用户话务的集中和扩散 用户处理机用户处理机-完成对用户模块的控制和管完成对用户模块的控制和管 理功能理功能现代交换技术

3、 模拟用户电路功能框图模拟用户电路功能框图CHBSORT现代交换技术馈电馈电B：向用户话机馈电是采用：向用户话机馈电是采用 48V（或（或 60V）的直流电源供电。的直流电源供电。过压保护过压保护O：用户外线可能受到雷电袭击，也可用户外线可能受到雷电袭击，也可能和高压线相碰。能和高压线相碰。振铃控制振铃控制R：振铃电压为交流：振铃电压为交流909015V15V，频率为，频率为25Hz25Hz，1s1s续，续，4s4s断。断。监视监视S：监视用户线的通：监视用户线的通/ /断状态，及时将用户线断状态，及时将用户线的状态信息送给处理机处理。摘机的状态信息送给处理机处理。摘机环路闭合；挂环路闭合；挂

4、机机环路断开环路断开现代交换技术编解码和滤波编解码和滤波C：编译码和滤波功能是完成模拟信号和数编译码和滤波功能是完成模拟信号和数字信号间的转换。字信号间的转换。混合电路混合电路H：完成：完成2/42/4线转换。编码之前和译码线转换。编码之前和译码之后进行。之后进行。测试测试T：测试功能主要用于及时发现用户终端、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用户线路可能发生的故障现代交换技术3) 3) 中继模块中继模块 中继模块是交换机与局间中继线之间的中继模块是交换机与局间中继线之间的接口接口设备设备，完成与其他交换机之间的连接。（，完成与其他交换机之间的连接。（分为分为模模拟中继模

5、块和数字中继模块拟中继模块和数字中继模块） 数字中继模块数字中继模块 现代交换技术数字中继电路功能结构图（数字中继电路功能结构图（P61 图图3.19）现代交换技术4) 4) 信令模块信令模块 完成交换机在话路接续过程中所必需的各种完成交换机在话路接续过程中所必需的各种信令功能。信令功能。一、产生各种信号音一、产生各种信号音，如拨号音、忙音、回铃，如拨号音、忙音、回铃 音、音、MFCMFC信号音等。信号音等。二、接收电话机和其他交换机送来的各种信号二、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如接收并识别电话机送来的DTMFDTMF信号信号，其他交，其他交换机送来的换机送来

6、的MFCMFC信号信号等等现代交换技术2 2、控制部分、控制部分 完成整个交换机的完成整个交换机的控制功能控制功能，其，其实质实质是是计计算机系统，由处理机、存储器和输入算机系统，由处理机、存储器和输入/ /输出设备输出设备组成组成，通过执行相应软件，完成规定的呼叫处，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。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交换机从用户线上送给用户的各种提示音为单频信号单频信号 将模拟的音频信号数字化。将模拟的音频信号数字化。 用用8KHz8KHz采样，必须满足采样，必须满足125us125us的整数倍。的

7、整数倍。 如如500Hz500Hz，其周期为，其周期为2ms2ms，2000/125=16,2000/125=16,单个单个 周期即为周期即为125us125us的整数倍。需要的整数倍。需要1616个单元存个单元存储储 采样后编码的值。采样后编码的值。现代交换技术如果是如果是450Hz450Hz的信号，需要多少个存储单元？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usT125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

8、的双音频信号，需要多少个存储单元？usT125现代交换技术产生产生13801380和和15001500的数字信号，需要多少个存储单的数字信号，需要多少个存储单元？元？现代交换技术3.2 3.2 程控交换机呼叫处理程控交换机呼叫处理程控交换机运行软件可分为程控交换机运行软件可分为系统软件系统软件、应用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话路部分I/O 设备设备系统软件系统软件呼叫处理程序呼叫处理程序维护和运行程序维护和运行程序应用软件应用软件现代交换技术各程序的功能描述各程序的功能描述 执行管理程序（执行管理程序（操作系统）操作系统）管理软硬件资源管理软硬件资源程序运行平台程

9、序运行平台 I/O与人机通信程序与人机通信程序负责系统的输入和输出负责系统的输入和输出实现人机通信（如测试，查询等）实现人机通信（如测试，查询等） 故障诊断程序故障诊断程序故障测试、诊断，确定故障部位，以便处理故障测试、诊断，确定故障部位，以便处理现代交换技术 呼叫处理是交换机软件的呼叫处理是交换机软件的核心核心应用软件。应用软件。交换机随时监视外部接口的输入信息，并进行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呼叫处理的基本步骤n输入处理输入处理n分析处理分析处理n任务执行和输出处理任务执行和输

10、出处理现代交换技术1）输入处理）输入处理 基本任务基本任务对用户线、中继线监视、检测和识别对用户线、中继线监视、检测和识别 功能具体包括功能具体包括用户线扫描监视用户线扫描监视中继线线路信号扫描中继线线路信号扫描接收数字信号（如接收数字信号（如DTMFDTMF信号等）信号等）等等等等现代交换技术用户线扫描监视用户线扫描监视用户线状态：用户线状态：摘摘/ /挂机状态挂机状态特点：用户线只有两种状态：用户线只有两种状态：“断断”和和“续续”，分别用，分别用“1”1”和和“0”0”表示。表示。对用户线扫描是周期性的对用户线扫描是周期性的摘摘/ /挂机识别扫描周期：挂机识别扫描周期：100-200ms

11、100-200ms现代交换技术用户摘用户摘/ /挂机识别与扫描挂机识别与扫描识别方法识别方法规定摘机规定摘机/ /挂机状态的表示方式挂机状态的表示方式“1” 1” 表示摘机，则表示摘机，则“0”0”表示挂机表示挂机状态变化的识别（由识别程序完成）状态变化的识别（由识别程序完成）找出变化状态（找出变化状态（0 01 1或或1 10 0变化）变化）识别算法识别算法1 1S SC CN NL LL L( (表示用户由挂机变为摘机）表示用户由挂机变为摘机）1 1S SC CN NL LL L( (表示用户由摘机变为挂机）表示用户由摘机变为挂机）SCNSCN为本次扫描；为本次扫描；LLLL为上次扫描为上

12、次扫描现代交换技术用户摘用户摘/ /挂机识别示例挂机识别示例0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0用户线状态用户线状态200ms200ms扫描扫描本次扫描（本次扫描（SCNSCN）前次扫描（前次扫描（LLLL）1 10 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0挂机挂机摘机摘机挂机挂机摘机识别摘机识别挂机识别挂机识别10

13、1 1S SC CN NL LL L1 1S SC CN NL LL L现代交换技术用户摘用户摘/ /挂机状态扫描挂机状态扫描扫描方式有两种逐个用户扫描逐个用户扫描逐组用户扫描（群用户扫描）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，效率更高一般采用该方式，效率更高现代交换技术群扫描示例群扫描示例0 00 01 10 00 01 10 01 10 01 10 01 10 00 00 0用户号用户号本次扫描本次扫描前次扫描前次扫描假设每组假设每组8 8个用户，其中个用户，其中D0D0D7D7对应用户对应用户0 07 7且假设且假设

14、“1”1”摘机，摘机，“0”0”挂机挂机D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 0 0 00 00 00 00 0111 10 00 00 00 00 00 011 发生状态变化的用户：发生状态变化的用户：2 2、4 4、5 5、6 6其中用户其中用户2 2、5 5由挂机变为摘机由挂机变为摘机用户用户4 4、6 6由摘机变为挂机由摘机变为挂机 只对状态变化的用户进行处理只对状态变化的用户进行处理1 1S SC CN NL LL L1 1S SC CN NL LL L现代交换技术DTMFDTMF号码的接收号码的接收DTMF(DTMF(双音多频）话机是目前主要的话机类型双音多频）话机是目

15、前主要的话机类型DTMFDTMF拨号的特点拨号的特点每个号码由两个频率混合而成（高音低音）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每个号码持续时间大于40ms40ms扫描周期为扫描周期为16ms16ms1 12 23 3A A4 45 56 6B B7 78 89 9C C* *0 0# #D D1209Hz1209Hz1336Hz1336Hz1477Hz1477Hz1633Hz1633Hz697Hz697Hz770Hz770Hz852Hz852Hz941Hz941Hz现代交换技术 收号过程收号过程DTM

16、FDTMF号码识别号码识别检波检波检波检波检波检波检波检波检波检波检波检波检波检波检波检波输输入入高高频频组组低低频频组组H H4 4H H3 3H H2 2H H1 1L L4 4L L3 3L L2 2L L1 1状态检测状态检测至至数数据据总总线线SPSP收号器收号器1633Hz1633Hz1477Hz1477Hz1336Hz1336Hz1209Hz1209Hz697Hz697Hz770Hz770Hz852Hz852Hz941Hz941Hz例：例： H3、L3 对应对应 9 H1、L1 对应对应 1注意：只有当注意：只有当SP状态由状态由1变为变为0时，才收取号码时，才收取号码现代交换技

17、术2）分析处理）分析处理现代交换技术 去话分析去话分析现代交换技术 号码分析号码分析 来话分析来话分析现代交换技术呼叫处理过程呼叫处理过程现代交换技术用户数据 反映用户情况和属性，每个用户所特有静态数据用户情况如呼入/呼出限制用户类别如私人用户、共用电话话机类别DTMF或脉冲拨号出局限制局内、市内、国内、国际用户新业务热线、叫醒、缩位等记费类别定期/立即记费，免费记费等级私话、公话各种号码 用户设备号、时隙号、局号、密码等动态数据临时状态数据用户的忙、闲、测试状态，用户的摘、挂机状态等，占用的收号器，接续占用的话路（内部链路和内部时隙等）.现代交换技术网状网网状网星形网星形网复合网复合网 公众

18、电话通信网简称电话网公众电话通信网简称电话网 PSTN-Public Switched Telephone Network 包括本地电话网和长途电话网。包括本地电话网和长途电话网。现代交换技术（a）网状网）网状网（b）星形网）星形网现代交换技术（c c）复合网）复合网E F G J D A B H I C 现代交换技术 在同一长途编号范围内，由若干个端局或者若干个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。端局和汇接局组成的电话网络。长途局长途局TM长途局长途局（1 1）由若干端局组成）由若干端局组成（2 2）由若干端局和汇接局组成）由若干端局和汇接局组成现代交换技

19、术1.1.来话汇接来话汇接2.2.去话汇接去话汇接3.3.来去话合并汇接来去话合并汇接现代交换技术 来话汇接来话汇接 呼叫过程：呼叫过程： 一个汇接区用户呼叫其他汇接区用户时，首先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。到达被叫用户。 现代交换技术 来话汇接来话汇接11211222汇汇1 1汇汇2 21 1区区2 2区区现代交换技术 去话汇接去话汇接 呼叫过程：呼叫过程： 一个汇接区的用户呼叫其他汇接区用户时，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，再接续到被首先由

20、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。叫端局，最后到达被叫用户。 现代交换技术 去话汇接去话汇接31413242汇汇3 3汇汇4 43 3区区4 4区区现代交换技术 来话去话汇接来话去话汇接 呼叫过程：呼叫过程： 不同汇接区用户之间的呼叫，每次接续均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。需经过主叫区和被叫区的两个汇接局。 现代交换技术 去话汇接去话汇接11211222汇汇1 1汇汇2 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。局合设，这种电话局

21、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。位置允许，也可以直接相连。现代交换技术任务：任务： 负责各本地电话网之间的电话接续，并通过本地电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。话网向用户提供国内、国际长途业务。以前：以前： 我国长途网采用四级结构。我国长途网采用四级结构。目前：目前： 两级长途网。两级长途网。 结构结构现代交换技术C5C5C4C4C3C3C2C2C1C1C5C5C4C4C3C3C2C2C1C1C1C1Tm国际出入口局国际出入口局本本地地网网长长途途

22、电电话话网网C1C4长途交换中心，长途交换中心，C5端局，端局，Tm汇接局汇接局以前长途网结构（以前长途网结构（4 4级结构）级结构）现代交换技术目前长途电话网结构（目前长途电话网结构（2 2级）级）DC1省际长途交换中心省际长途交换中心由由C1、C2两级中心合并两级中心合并DC1交换机间网状连接交换机间网状连接DC2汇接本地网的长途中心汇接本地网的长途中心由由C3、C4两级中心合并两级中心合并DC1与与DC2间星状连接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目前，我国电话网已由五级向三级网过渡长 途 网 由 一 级长 途 网 由 一 级（省）长途交换（省）长途交换中心中心D

23、C1、二级、二级（地市）长途交（地市）长途交换中心换中心DC2组成，组成，本地网由端局本地网由端局DL和汇接局和汇接局Tm组成。组成。国际出入口局国际出入口局DC1DC1Tm长长途途电电话话网网DC1DC1DC2DC2DC2DC2本本地地网网现代交换技术长途电话网结构的演变长途电话网结构的演变 向无级网过渡向无级网过渡现代交换技术3.3.2 3.3.2 电话路由选择电话路由选择 1.路由的基本概念路由的基本概念 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) 1) 基干路由：由具有上下级关系的相邻交换中心基干路由：由具

24、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。损电路群组成。 2) 2) 低呼损直达路由：由局间低呼损直达电路组低呼损直达路由：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。成。既可疏导局间终端话务，也可疏导转接话务。 3) 3) 高效直达路由：高效直达路由是任意两个局高效直达路由：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。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

25、迂回路由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，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。出，因此必须有迂回路由。 现代交换技术 5) 5) 最终路由最终路由 当交换局选择低呼损路由接续时不允许再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，溢出，由这些无溢出的低呼损电路群组成的路由，即为最

26、终路由。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。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 2、路由选择原则、路由选择原则 能在低等级网络中疏导的话务量，尽量不在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。高等级交换中心疏导。 1 1）先选直达路由，再选迂回路由，最后选基干路由。）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长途网路由选择规则2 2）在选择迂回路由时，先选直连受话区的迂回路由）在选择迂回路由时，先选直连受话区的迂回路由( (自自 下而上下而

27、上) ) ，后选经发话区的迂回路由，后选经发话区的迂回路由( (自上而下自上而下) ) 。 现代交换技术C1C1C4C4C3C3C2C2L1L1L2L2L6L6L8L8L3L3L7L7L5L5L4L4A AB B 其中其中L1 L1 为直达路由，为直达路由，L2L2、L3L3、L4L4、L5L5、L6L6、L7L7为为迂回路由，迂回路由，L8 L8 为基干路由为基干路由现代交换技术 长途网路由选择示例长途网路由选择示例 B 局A 局D 局C 局发话区受话区DC1DC2基干路由；高效直达路由B B局到局到D D局的路由选局的路由选择顺序：择顺序： 先选直达路由先选直达路由BDBD； 再依次选迂回

28、再依次选迂回路由路由BCDBCD； 最后选路由最后选路由BACDBACD，路由，路由选择结束。选择结束。现代交换技术(1)(1)先选直达路由；先选直达路由；(2)(2)选择两端以上路由时，先选汇接次数少的路由。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本地网路由选择规则现代交换技术 本地网路由选择示例本地网路由选择示例 端局端局A至端局至端局B的路由的路由选择：选择： 选高效直达路由选高效直达路由AB； 直达路由全忙时，直达路由全忙时，选迂回路由选迂回路由ATm2B； 选迂回路由选迂回路由ATm1Tm2B，选路结束。选路结束。Tm1Tm2AB现代交换技术+3.3.2 3.3.2 编号计划编号计划1、国际长途电话编号国际长途字冠国际长途字冠 + + 国家代码国家代码 + + 国内长途区号国内长途区号 + + 本地网号码本地网号码1 13 3位位2 24 4位位6 68 8位位国际长途国际长途字冠由