数字程控交换与电话网分析实用教案

1、3.1 硬件系统的基本(jbn)组成 交换网络中继模块中继模块(m (m kui)kui)信令模块信令模块(m kui)(m kui)I/OI/O设备设备中央处理机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控制部分用户处理机用户模块用户模块用户电路用户集中器用户电路第1页/共65页第一页，共65页。 程控交换机硬件系统包括(boku)话路部分、控制部分1、话路部分(b fen)1)交换网络2) 交换网络是整个话路部分的核心(hxn)，它连接各个外围模块，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全部采用数字交换网络第2页/共65页第二页，共65页。2) 用户模

2、块 用户模块中包含用户电路(dinl)、用户集中器和用 户处理机三部分。 用户电路-主要完成BORSCHT七大功能 用户集中(jzhng)器-完成用户话务的集中(jzhng)和扩散 用户处理机-完成对用户模块的控制和管 理功能第3页/共65页第三页，共65页。 模拟用户电路功能模拟用户电路功能(gngnng)框图框图CHBSORT第4页/共65页第四页，共65页。馈电(ku din)B：向用户话机馈电(ku din)是采用 48V（或 60V）的直流电源供电。过压保护O：用户外线可能受到雷电(lidin)袭击，也可能和高压线相碰。振铃控制R：振铃电压(diny)为交流9015V，频率为25Hz

3、，1s续，4s断。监视S：监视用户线的通/断状态，及时将用户线的状态信息送给处理机处理。摘机环路闭合；挂机环路断开第5页/共65页第五页，共65页。编解码和滤波(lb)C：编译码和滤波(lb)功能是完成模拟信号和数字信号间的转换。混合电路H：完成2/4线转换。编码之前和译码之后(zhhu)进行。测试T：测试功能主要用于及时发现用户终端(zhn dun)、用户线路可能发生的故障第6页/共65页第六页，共65页。3) 中继模块(m kui) 中继模块是交换机与局间中继线之间的接口设备，完成与其他交换机之间的连接。（分为(fn wi)模拟中继模块和数字中继模块） 数字(shz)中继模块 第7页/共6

4、5页第七页，共65页。数字中继电路功能结构图（P61 图3.19）第8页/共65页第八页，共65页。4) 信令模块(m kui) 完成交换机在话路接续过程(guchng)中所必需的各种信令功能。一、产生各种信号(xnho)音，如拨号音、忙音、回铃 音、MFC信号(xnho)音等。二、接收电话机和其他交换机送来的各种信号(xnho)，如接收并识别电话机送来的DTMF信号(xnho)，其他交换机送来的MFC信号(xnho)等第9页/共65页第九页，共65页。2、控制(kngzh)部分 完成整个交换机的控制功能，其实质是计算机系统，由处理机、存储器和输入/输出设备(sh ch sh bi)组成，通过

5、执行相应软件，完成规定的呼叫处理、维护和管理的功能。第10页/共65页第十页，共65页。单音频信号(xnho)产生 交换机从用户线上送给用户的各种( zhn)提示音为单频信号 将模拟的音频信号数字化。 用8KHz采样，必须(bx)满足125us的整数倍。 如500Hz，其周期为2ms，2000/125=16,单个 周期即为125us的整数倍。需要16个单元存储 采样后编码的值。第11页/共65页第十一页，共65页。如果(rgu)是450Hz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(xyo)单元数为 =160个usT125第1

6、2页/共65页第十二页，共65页。双音频信号产生(chnshng)方法 步骤(bzhu)： 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的双音频信号(xnho)，需要多少个存储单元？usT125第13页/共65页第十三页，共65页。产生(chnshng)1380和1500的数字信号，需要多少个存储单元？第14页/共65页第十四页，共65页。3.2 程控交换机呼叫(h jio)处理程控交换机运行软件(run jin)可分为系统软件(run jin)、应用软件(run jin)第15页/共65页第十五页，共65页。程控交换机运行(ynxng)软件的

7、组成话路部分(b fen)I/O 设备(shbi)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第16页/共65页第十六页，共65页。各程序的功能(gngnng)描述 执行管理程序（操作系统）管理软硬件资源程序运行平台I/O与人机通信程序负责系统的输入和输出实现人机通信（如测试，查询等）故障(gzhng)诊断程序故障(gzhng)测试、诊断，确定故障(gzhng)部位，以便处理第17页/共65页第十七页，共65页。 呼叫处理是交换机软件的核心应用软件。交换机随时监视外部接口( ji ku)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呼叫处理的基本步骤(bzh

8、u)输入处理分析处理任务执行和输出处理第18页/共65页第十八页，共65页。1）输入(shr)处理 基本任务 对用户线、中继线监视、检测和识别 功能具体包括 用户线扫描监视 中继线线路信号扫描 接收(jishu)数字信号（如DTMF信号等） 等等第19页/共65页第十九页，共65页。用户线扫描(somio)监视用户线状态：摘/ /挂机状态特点：用户线只有(zhyu)(zhyu)两种状态：“断”和“续”，分别用“1 1”和“0 0”表示。对用户线扫描是周期性的摘/ /挂机识别扫描周期：100-200ms100-200ms第20页/共65页第二十页，共65页。用户摘/ /挂机识别(shbi)(sh

9、bi)与扫描识别方法规定摘机/ /挂机状态(zhungti)(zhungti)的表示方式“1 1” 表示摘机，则“0 0”表示挂机状态(zhungti)(zhungti)变化的识别（由识别程序完成）找出变化状态(zhungti)(zhungti)（0 01 1或1 10 0变化）识别算法1 1S SC CN NL LL L(表示(biosh)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）SCN为本次扫描；LL为上次扫描第21页/共65页第二十一页，共65页。用户摘/ /挂机识别(shbi)(shbi)示例0 00 0 0 00 01 11 1 1 1 1 1

10、1 10 00 00 00 00 00 00 00 01 11 11 11 11 10 00 0用户线状态(zhungti)200ms扫描(somio)本次扫描（SCN）前次扫描（LL）1 10 00 00 0 0 00 00 00 00 00 00 00 01 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 0挂机摘机挂机摘机识别挂机识别101 1SCNSCNLLLL1 1S SC CN NL LL L第22页/共65页第二十二页，共65页。用户(yngh)(yngh)摘/ /挂机状态扫描扫描方式有两种逐个(zhg)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

11、理机的位数一般采用该方式，效率更高第23页/共65页第二十三页，共65页。群扫描(somio)示例001001010101000用户(yngh)号本次(bn c)扫描前次扫描假设每组8个用户，其中D0D7对应用户07且假设“1”摘机，“0”挂机D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 000001110 000 00 00 00 011 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1 1SCNSCNLLLL1 1S SC CN NL LL L

12、第24页/共65页第二十四页，共65页。DTMFDTMF号码(hom)(hom)的接收DTMF(DTMF(双音多频）话机是目前主要(zhyo)(zhyo)的话机类型DTMFDTMF拨号的特点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每个号码持续时间大于40ms40ms扫描周期为16ms16ms1 12 23 3A A4 45 56 6B B7 78 89 9C C* *0 0# #D D1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz697Hz770Hz852Hz941Hz第25页/共65页第二十五页，共65页。 收号过程DTMF号码(hom)识别检波检波检波检

13、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(duyng) 9 H1、L1 对应对应(duyng) 1注意：只有当注意：只有当SP状态状态(zhungti)由由1变为变为0时，才时，才收取号码收取号码第2

14、6页/共65页第二十六页，共65页。2）分析）分析(fnx)处理处理第27页/共65页第二十七页，共65页。 去话分析(fnx)第28页/共65页第二十八页，共65页。 号码(hom)分析 来话分析(fnx)第29页/共65页第二十九页，共65页。呼叫(h jio)处理过程第30页/共65页第三十页，共65页。用户(yngh)数据 反映用户情况和属性(shxng)，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

15、、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）.第31页/共65页第三十一页，共65页。网状网星形网复合(fh)网 公众电话(dinhu)通信网简称电话(dinhu)网 PSTN-Public Switched Telephone Network 包括本地电话(dinhu)网和长途电话(dinhu)网。第32页/共65页第三十二页，共65页。（a）网状网）网状网（b）星形网）星形网第33页/共65页第三十三页，共65页。（c）复合(fh)网E F G J D A B H I C 第34页/共65页第三十四页，

16、共65页。 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(dinhu)网络。长途(chngt)局TM长途局（1）由若干端局组成（2）由若干端局和汇接局组成第35页/共65页第三十五页，共65页。1.来话汇接2.去话汇接3.来去话合并(hbng)汇接第36页/共65页第三十六页，共65页。 来话汇接 呼叫过程： 一个汇接区用户呼叫其他(qt)(qt)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，最后到达被叫用户。 第37页/共65页第三十七页，共65页。 来话汇接11211222汇1汇21区2区第38页/共65页第三十八页，共65页。v 去话汇接 呼叫(h ji

17、o)(h jio)过程： 一个汇接区的用户呼叫(h jio)(h jio)其他汇接区用户时，首先由主叫局接续至本区汇接局，再接续到被叫端局，最后到达被叫用户。 第39页/共65页第三十九页，共65页。 去话汇接31413242汇3汇43区4区第40页/共65页第四十页，共65页。w 来话去话汇接 呼叫(h jio)(h jio)过程： 不同汇接区用户之间的呼叫(h jio)(h jio)，每次接续均需经过主叫区和被叫区的两个汇接局。 第41页/共65页第四十一页，共65页。 去话汇接11211222汇1汇2第42页/共65页第四十二页，共65页。汇接局的设置：在电话网中，一般多将汇接局与分局合

18、设，这种电话局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、地理位置允许，也可以直接(zhji)相连。第43页/共65页第四十三页，共65页。任务： 负责各本地(bnd)电话网之间的电话接续，并通过本地(bnd)电话网向用户提供国内、国际长途业务。以前以前(yqin)： 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。 结构第44页/共65页第四十四页，共65页。C5C4C3C2C1C5C4C3C2C1C1Tm国际国际(guj)出入出入口局口局本地网长途电话(chn t din hu)网C1C4长途交换长途交换(jiohun)中心，中心，C5

19、端局，端局，Tm汇接汇接局局以前长途网结构（4级结构）第45页/共65页第四十五页，共65页。目前长途电话(chn t din hu)网结构（2级）DC1省际长途交换省际长途交换(jiohun)中心中心由由C1、C2两级中心合并两级中心合并DC1交换交换(jiohun)机间网状连接机间网状连接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第46页/共65页第四十六页，共65页。目前(mqin)，我国电话网已由五级向三级网过渡长途长途(chngt)网网由一级（省）长由一级（省）长途途(chngt)交换交换中心中心DC1、二

20、级、二级（ 地 市 ） 长 途（ 地 市 ） 长 途(chngt)交换中交换中心心DC2组成，本组成，本地网由端局地网由端局DL和汇接局和汇接局Tm组组成。成。国际(guj)出入口局DC1Tm长途电话网DC1DC2DC2本地网第47页/共65页第四十七页，共65页。长途电话(chn t din hu)网结构的演变 向无级网过渡第48页/共65页第四十八页，共65页。3.3.2 电话(dinhu)路由选择 1.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(chun sn)的通路。 可由单段链路组成，也可由多段串接而成。 第49页/共65页第四十九页，共65页。 1) 基

21、干路由：由具有上下级关系的相邻交换中心之间以及长途基干路由：由具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损电路群组成。网和本地网的最高交换局之间的低呼损电路群组成。 2) 低呼损直达路由：由局间低呼损直达电路组成。既可疏导局低呼损直达路由：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。间终端话务，也可疏导转接话务。 3) 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：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指标高效直达路由上的电路群没有呼损指标(zhbio)要求，话务量可要求，话务量可以溢出至其他

22、路由。以溢出至其他路由。第50页/共65页第五十页，共65页。 4) 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。对于高效直达路由而言，由于(yuy)其上的话务量可以溢出，因此必须有迂回路由。 第51页/共65页第五十一页，共65页。 5) 最终路由 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，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(zhd)路由，或部分基干路由和低呼损直达(zhd)路由。第52页/共65页第五十二页，共65页。2、路由选择(xunz)

23、原则 能在低等级网络中疏导的话务量，尽量(jnling)不在高等级交换中心疏导。 1）先选直达路由，再选迂回(yhu)路由，最后选基干路由。长途网路由选择规则2）在选择迂回路由时，先选直连受话区的迂回路由(自 下而上) ，后选经发话区的迂回路由(自上而下) 。 第53页/共65页第五十三页，共65页。C1C4C3C2L1L2L6L8L3L7L5L4AB 其中L1 为直达(zhd)路由，L2、L3、L4、L5、L6、L7为迂回路由，L8 为基干路由第54页/共65页第五十四页，共65页。 长途网路由选择长途网路由选择(xunz)示例示例 B 局A 局D 局C 局发话区受话区DC1DC2基干路由；

24、高效直达路由B局到D局的路由选择(xunz)顺序： 先选直达路由BD； 再依次选迂回路由BCD； 最后选路由BACD，路由选择(xunz)结束。第55页/共65页第五十五页，共65页。(1)(1)先选直达路由；(2)(2)选择(xunz)(xunz)两端以上路由时，先选汇接次数少的路由。本地网路由选择(xunz)规则第56页/共65页第五十六页，共65页。 本地网路由选择本地网路由选择(xunz)示例示例 端局端局A至端局至端局B的的路由选择路由选择(xunz)： 选高效直达路选高效直达路由由AB； 直达路由全忙直达路由全忙时，选迂回路由时，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第57页/共65页第五十七页，共65页。+3.3.2 编号(bin ho)计划1、国际(guj)长途电话编号国际(guj)长途字冠 + 国家代码 + 国内长途区号 + 本地网号码13位24位68位国际长途字冠由各国自行规定 例：中国：00 ； 英国： 010；比利时： 91。第58页/共65页第五十八页，共65页。国家(guji)代码中国：86日本(r bn)：81美国：1+0Not used, reserved+5Central and