现代交换技术-02章-程控交换技术（02呼叫原理与信令）

第二章程控交换技术本章内容：程控交换机的总体结构话路系统的硬件实现技术呼叫处理的基本原理

电话交换信令方式本章重点：交换网络、接口电路、呼叫处

理原理、局间信令第二章程控交换技术主要内容：呼叫接续过程概述用户线扫描及呼叫识别去话分析处理用户拨号扫描及识别接收号码分析处理来话分析与呼出被叫状态分析处理接通话路及话终处理2.3呼叫处理的基本原理程控数字交换机①摘机②听拨号音③拨号码④听回铃音④听振铃⑤摘机⑦挂机⑧听忙音⑨挂机⑥通话⑥通话2.3.1呼叫接续过程概述1、主叫用户摘机：检测摘机状态；调查用户相关类别2、送拨号音：寻找空闲收号器和路由；送拨号音并监视3、收号：接收号码并存储；已收位计数；首位号预译处理4、号码分析：确定接续类别、应收位；检查呼叫权限、被叫状态5、接通被叫：测试并预占通话路由；找出送振铃、回铃音路由6、振铃：向被叫振铃，主叫送回铃音；监视主被叫状态7、被叫应答和通话：检测应答；停振铃和回铃音；通话、计费8、话终挂机：检测挂机、停计费、空闲；路由复原；另一方忙音2.3.1呼叫接续过程概述一、呼叫处理的基本过程有用户呼叫吗？第一位号码来了吗？测被叫忙闲？被叫应答吗？主叫挂机？话终？开始图2-23某用户一次呼叫的处理流程检出主叫线号有去话分析找空闲时隙并占用送拨号音停送拨号音继续收号数字分析来话分析找空闲时隙向被叫振铃向主叫送回铃音闲建立通话路由忙拆线结束向主叫送忙音无无否否否有是是是2.3.1呼叫接续过程概述1．稳定状态的迁移稳定状态稳定状态输入处理输出处理内部分析输入信息硬件驱动二、呼叫处理的状态迁移2.3.1呼叫接续过程概述2．状态迁移图

一种稳定状态到另一种稳定状态的转移，并不是只有一种迁移方向，而要根据输入信息、所处状态及环境情况的不同而有不同的迁移方向。（见图2-26）2.3.1呼叫接续过程概述2.状态迁移图1等待收号hAA拨号音收号器T00空闲hA接收号器拨号音接续启动T0停拨号音hAd停T0停拨号音T0忙音接续h：摘机h：挂机d：拨号识别Ti：计时器Ti：计时到停T0①②复原收号器hA通话5hAhBAB空号号码未收完003听忙音hAA听忙音hA停忙音号码分析局内呼叫复原收号器B空闲振铃接续预占通话路由2收号hA收号器T1dAhA4振铃hBAB铃流d停T1hA复原收号器停T10复原收号器3T1忙音接续0hA停回铃音停振铃路由示闲hB停振铃停回铃音路由驱动3hB路由复原启动T1回铃音①②2.状态迁移图一种稳定状态到另一种稳定状态的转移，并不是只有一种迁移方向，而要根据输入信息、所处状态及环境情况的不同而有不同的迁移方向。在同一状态下，输入信号的不同，会得出不同的处理结果。在不同状态下，输入同样的信号，也会转移到不同的状态。在同一状态下，同样的输入信息，但环境条件不同，也会得出不同的结果。2.状态迁移图2.3.2用户线扫描及呼叫识别基本任务：

对用户线的状态进行监视、检测和识别，及时发现新的处理要求，并将其放在队列或相应的存储区中。通常采用定期的、周期性地对用户电路的监视（S）信息进行扫描的方法，来获取用户电路的状态信息，其扫描周期可长一些，一般可为100～200ms。用户线状态：“通”——形成直流回路，用“0”表示

“断”——断开直流回路，用“1”表示

“通”“断”变化——拨号脉冲监视周期：用户摘挂机扫描，100～200ms；一、用户摘机识别2.3.2用户线扫描及呼叫识别用户线扫描状态挂机摘机192ms扫描192ms扫描用户电路状态信号CPU这次扫描结果LSCN：11111100000000前次扫描结果LM：11111110000000单用户摘机识别方法：LSCN∧LM=1LSCN∧LM（这∧前）00000010000000一、用户摘机识别192ms换下一用户读用户线状态从存储区读192ms前用户线状态这∧前=1?=0=1转换成用户设备号摘机用户送入摘机队列等待分析处理全部用户扫完了吗?返回YN保存LSCN值单用户挂机识别：LSCN∧LM=1用户线扫描状态挂机摘机192ms扫描这次扫描结果LSCN：00000011111111前次扫描结果LM：00000001111111LSCN∧LM（这∧前）00000010000000用户电路状态信号CPU192ms扫描二、用户挂机识别多用户摘机识别方法：LSCN∧LM≠0这次扫描结果LSCN：10101011前次扫描结果LM：10011111

用户位置：76543210LSCN∧LM00010100用户电路状态信号CPU用户电路用户电路缓冲器192ms扫描三、群处理扫描存储器1010101176543210用户存储器读出192ms读出192ms这次扫描结果∧前次扫描结果运算器识“1“电路摘机用户设备号④②队列100111117654321001010100765432100001010010011111192ms换一组用户规定扫描起始地址读这次和前次扫描数据这∧前≠0结果?=0找出摘机用户摘机用户设备号→队列返回最后一组用户?YN多用户挂机群识别：LSCN∧LM≠0这次扫描结果LSCN：10101111前次扫描结果LM：10011011

用户位置：76543210LSCN∧LM00100100用户电路状态信号CPU用户电路用户电路缓冲器192ms扫描这次扫描结果LSCN：10101111前次扫描结果LM：10011011

用户位置：76543210摘机识别LSCN∧LM00010000挂机识别LSCN∧LM00100100用户电路状态信号CPU用户电路用户电路缓冲器192ms扫描2.3.3去话分析处理去话分析属于内部分析处理程序之一，其任务是对各种输入信息进行分析，以决定下一步应执行的任务。对实时要求不太严格，且没有固定的执行周期。内部分析处理程序按其功能可分为四种程序，都需要应用表格查找。

去话分析：分析主叫用户的用户数据。

号码分析：分析用户所拨号码。

来话分析：分析被叫用户的用户数据。

状态分析：分析稳定状态和输入信息。主要包括检索表格和搜索表格。1、检索表格：以源数据为索引进行查表来得到所需目的数据。单级索引表格：直接用索引查一个单个表格即可得到数据。例如，用户电话号码译为设备号码的译码表。设备号设备号FAABCDEFGFA＋ABCDEFG设备号占一个单元一、表格的查找FAn×ABCDEFGn设备号设备号FA＋n×ABCDEFG设备号占多个单元主要包括检索表格和搜索表格。1、检索表格：以源数据为索引进行查表来得到所需目的数据。单级索引表格：直接用索引查一个单个表格即可得到数据。例如，用户电话号码译为设备号码的译码表。一、表格的查找例如，用户电话号码＝XYZ局号千位号用户最后三位号码根据局号X，在N1表中查得千位号译码表首地址N2X根据千位号Y，在N2X表中查得后三位号码译码表首地址N3Y根据最后三位号码，在N3Y表中查得所需信息（设备号）多级索引表格：需要通过多级表格检索查找，才能得到所需的目的数据。一、表格的查找多级索引表格：需要通过多级表格检索查找，才能得到所需的目的数据。XN3YN1N2X指示字N2X信息指示字N3YYZ三级索引的用户号码译码表。一、表格的查找2、搜索表格搜索表格的每个单元中包含源数据和目的数据两项内容。在搜索时，以源数据为依据，从表首开始自上而下依次与表中的源数据逐一比较，当在表中找到源数据与表中的源数据一致时，搜索停止，即可在相应的单元中得到目的数据。搜索表格主要用于用户线和中继线的联选。一、表格的查找2、搜索表格输入源数据(键)

源数据(键孔)目的数据

源数据(键孔)目的数据

源数据(键孔)目的数据

源数据(键孔)目的数据一、表格的查找二、去话分析去话分析端子类别要求类别呼叫1.一般呼叫2.拍叉簧呼叫3.其他呼叫忙音接续话机类别线路类别运用类别1.未使用2.使用1.正常2.半固定连接0一般1来话专用2去话禁止0脉冲1双音任务号：接脉冲收号器下一状态号：收号状态任务号：接双音收号器下一状态号：收号状态3.其他1要求类别端子类别表1端子类别表2端子类别表3PI1121312忙音接续线路类别表端子类别表1PI12211线路类别表PI1121运用类别表1运用类别表21话机类别忙音接续运用类别表1PI112232忙音接续PI任务号下一状态号1接脉冲收号器话机类别1222接按钮收号器收号状态收号状态*PI：标志位PI=1继续分析PI=2停止分析给出任务号下一状态号用户数据主叫用户号码端子类别2话机类别1线路类别1运用类别1新业务登记二、去话分析31运用类别表32.3.4用户拨号扫描及识别接收基本任务：对用户线拨号脉冲号码进行扫描识别、计数和接收存储。有三部分程序组成：脉冲识别脉冲计数位间隔识别及号码存储一、脉冲号码的扫描识别与接收用户线状态8ms扫描8ms脉冲1脉冲201SCN：这次扫描结果001110011100SCNLL=变化识别001001010010LL111000110001脉冲前沿识别方法：（SCNLL）∧LL=1LL：前次扫描结果000111001110

（SCNLL）∧LL001000010000一、脉冲号码的扫描识别与接收1、脉冲识别：要识别脉冲串中的每一个脉冲，这就要求脉冲识别的周期必须小于最小脉冲持续时间和最小脉冲间隔时间。脉冲速度：8～22个脉冲/秒最短周期=1000÷22=45ms脉冲断续比：3:1～1:1.53:1时间隔最短45×1÷（1+3）=11ms脉冲识别扫描周期选择：8～10ms（取8ms）脉冲持续脉冲间隔用户线状态8ms扫描脉冲1脉冲201一、脉冲号码的扫描识别与接收2、脉冲计数：按群处理方式进行。群处理逻辑：Ci∧PCi→Ci+1CiPCi→PCi拨号数字为23100000PC0PC1PC2PC33100100310100012+1+1一、脉冲号码的扫描识别与接收3、位间隔识别：在识别用户所拨号码时，除了要识别脉冲的个数，还要识别两串脉冲之间的间隔，这就是位间隔识别。“2”“2”“2”位间隔位间隔有脉冲有脉冲无脉冲有脉冲有脉冲有脉冲有脉冲无脉冲无脉冲一、脉冲号码的扫描识别与接收►定义：AP表示本次扫描脉冲变化情况

AP=1，表示有脉冲变化

AP=0，表示无脉冲变化

APLL表示前次扫描脉冲变化情况►AP∧APLL=1：至少已有一个识别周期内没有脉冲变化位间隔识别的必要条件“2”“2”“2”位间隔位间隔有脉冲有脉冲无脉冲有脉冲有脉冲有脉冲有脉冲无脉冲无脉冲一、脉冲号码的扫描识别与接收AP=（AP∨变化）用户线状态8ms扫描SCN8ms脉冲1脉冲201LLSCNLL=变化96msAPLLAPAPLL∧AP1096~192ms00001111001111000000000111100111100000001000101000100000001111111100100101011110000010000011111100000000000000000000000096ms96ms96ms96ms00100000000101111一、脉冲号码的扫描识别与接收位间隔识别方法：

(AP∧APLL=1)∧LL=1位间隔

(AP∧APLL=1)∧LL=0中途挂机

每当扫描周期到来时，位间隔识别程序要做三项工作：①计算AP∧APLL，并判断是否为“1”（位间隔）②把AP送给APLL，作为下一次扫描识别时的前次值③将AP清“0”，以便记录下一扫描周期的脉冲变化情况一、脉冲号码的扫描识别与接收位间隔识别周期：应大于最长脉冲持续时间和最长脉冲间隔时间脉冲速度：8～22个脉冲/秒最长周期=1000÷8=125ms脉冲断续比：3:1～1:1.51:1.5时，间隔最长125×1.5÷（1+1.5）=75ms3:1时，持续最长125×3÷（1+3）=93.75ms位间隔识别扫描周期选择：96ms“2”“2”“2”位间隔位间隔有脉冲有脉冲无脉冲有脉冲有脉冲有脉冲有脉冲无脉冲无脉冲一、脉冲号码的扫描识别与接收1、双音频号码特点每一位号码数字由两个音频信号组成，其中一个是高频组信号，另一个是低频组信号。高频组信号频率（Hz）：1209，1336，1477，1633低频组信号频率（Hz）：697，770，852，941双音频信号可持续25ms以上。123A456B789C*0#D6977708529411209133614771633二、双音频号码的扫描识别与接收2、双音频号码接收方法中央处理机采用“查询”方式，读取状态信息SPSP=0，表明有信息送来，可以读取号码信息

SP=1，表明没有信息送来，不需读取。对SP的识别和脉冲识别的原理一样识别双音频号码的扫描周期为16ms双音频号码接收器CPU号码数据SP状态周期扫描二、双音频号码的扫描识别与接收这次扫描结果1110000011110000011116ms扫描SP线01双音频代码前次扫描结果11110000011110000011

这前00010000100010000100

这前∧这00010000000010000000双音号码识别:（SP＋SPLL）∧SP=1二、双音频号码的扫描识别与接收入局本局运用类别10其它主叫来源入局号码分析特服号码分析长途号码分析号首分析2~3出局号码分析被叫号码分析本局出局本局出局长途特服来话分析出局出中继接续特服出中继接续长途出中继接续被叫端号码分析2.3.5号码分析处理被叫忙闲状态一般来去话均拒绝来话拒绝去话拒绝利用状态用户业务闲忙计费类别免费收费来话类别一般其他优先遇忙暂等自动回叫其他主叫信息分析主叫用户数据分析

呼出被叫决定任务来话分析2.3.6来话分析与呼出被叫

一、来话分析

呼出被叫包括任务执行和输出处理两部分，是将分析程序分析的结果付诸实施，以使状态转移。（一）任务执行程序

任务执行是为输出处理做的动作准备。如向被叫振铃前，要预先测试选择一条空闲的绳路和主被叫通话路由，然后才可以进行输出处理，即控制话路设备的驱动。二、呼出被叫（一）任务执行程序1．路由选择：根据数字分析的结果，在相应的路由中选择一条空闲的中继线。

路由索引4下一迂回路由索引（6）中继群号3下一迂回路由索引（10）中继群号7路由索引表046空闲链队指示03701#（一）任务执行程序2．通路选择：在交换网络上选择一条空闲的通路。T8|T531…………0第I组忙闲表（A）1001100…0……………15T4~T031…………0第K组忙闲表（B）1100100…0……………15T4~T0PP+8初级TI(512)初级TK(512)CMSTSITSI+25616×16TSI+256TSI次级TICM次级TK忙闲表（A′）1011000…P+80101…忙闲表（B′）P“与”逻辑00010…010000TST交换网络各级忙闲表T8|T5►（第I组初级T忙闲表A的P行）∧（第K组次级T忙闲表B‘的P行），结果为“0”表示这一

行中没有空闲通路。►换下一行，进行“与”逻辑运算，运算结果不等于0，从最右端起寻找第一个“1”。►根据“1”所在位置计算所选中的中间时隙ITS号：ITS=（T5～T8）×32+（T0～T4）。

根据任务执行程序编制完成的命令，由输出处理程序输出硬件控制命令，控制硬件的接续或释放。主要包括：话路的接续、复原；信号音路由的接续、复原；发送分配信号（振铃控制、测试控制等）；转发拨号脉冲，主要是对模拟局发送；发线路信号和记发器信号；发公共信道信号；发处理机间通信信息；其他。（二）输出处理PSTN=5通话PSTN=4振铃稳定状态送忙音挂机处理

应答接续PSTN=1等待收号送忙音挂机处理

停拨号音输入信息KEYKEY=11收第一位号KEY=13超时KEY=12中途挂机KEY=14错号转至收号状态转至空闲状态转听忙音状态输入信息KEYKEY=43超时KEY=41被叫摘机KEY=42主叫挂机转通话状态转空闲状态转听忙音状态输入信息KEYKEY=52被叫先挂KEY=51主叫挂机被叫先挂处理主叫先挂处理转主叫空闲状态转被叫空闲状态状态分析2.3.7状态分析处理

2.3.8接通话路及话终处理

用户电路用户电路交换网络

被叫摘机应答，交换机通过扫描用户电路检出摘机信息并分析后，停送铃流和回铃音，经过状态分析确定并执行接通主被叫用户的通话话路任务。根据来话分析为主被叫用户通话所确定的一对空闲时隙，把有关的控制信息写入交换网络中相应的控制存储器（CM）。

双方通话时，主被叫讲话馈电分别由各自的用户电路供给，通话时用户线状态的变化由用户电路监视。在交换机外部，用户线是二线制的，交换机内部两用户电路间是采用四线制传输和交换的。（1）主叫控制方式

若主叫先挂机，就判断为话终，可作切断处理，拆除两用户间的通话通路，并使主叫置闲。这时被叫用户仍未挂机，即予以锁定，在锁定状态下的用户仍示忙，并向被叫用户送忙音（或催挂音），催促被叫用户挂机。①主叫先挂机

（通）主叫

（断）

挂机切断

（通）被叫

（断）

挂机切断锁定2.3.8接通话路及话终处理

（1）主叫控制方式

若被叫先挂机，则应经过一定时限（10～20s）才予以切断处理，若在这一规定时限内被叫用户再摘机即可与主叫用户恢复通话。超过时限未再摘机，就将其置闲，被叫用户自由，而主叫用户话机被锁定并送忙音。②被叫先挂机

（通）主叫

（断）

（通）被叫

（断）

锁定

挂机挂机切断切断切断时限

2.3.8接通话路及话终处理

①主叫先挂机

（通）主叫

（断）

挂机切断

（通）被叫

（断）

挂机切断锁定②被叫先挂机

（通）主叫

（断）

（通）被叫

（断）

锁定

挂机挂机切断切断切断时限

（1）主叫控制方式2.3.8接通话路及话终处理

（2）被叫控制方式。当有主叫用户呼叫这些特服并通话时，只要被叫不挂机，主叫就一直处在通话状态，即话路不被切断。常用于被叫为特服台的情况，如119、110等。（3）互相控制方式。互相控制方式是无论主叫或被叫先挂机，在切断时限内，再摘机（另一方未挂机）仍可通话。（4）互不控制方式。互不控制方式只要有一方挂机，便进行切断处理。2.3.8接通话路及话终处理

2.4电话交换信令方式2.4.1信令的概述2.4.2信令的类型2.4.3用户线信令2.4.4局间信令2.4.1信令的概述

信令是在分布通信网控制系统中与信息有关的呼叫控制信号。信令交换局A交换局B图2-51出局呼叫过程中的基本信令交换局A交换局B主叫用户用户线用户线中继线被叫用户摘机（启呼）送拨号音拨号信令（被叫号码）占用信令选择路由信令选择到达信令回铃音振铃信令摘机（应答）挂机（话毕）应答信令（通话）反向拆线信令正向拆线信令拆线证实信令局间信令用户线信令用户线信令挂机（话毕）2.4.1信令的概述2.4.2信令的类型一、带内信令带内信令：在电话交换局间，在300~3400Hz话音频带之内传送的信令。带外信令：在话音频带之外传送的信令。带内信令可以利用整个话音频带，因此信令可以使用多个频率（例如多频编码信号）。带内信令的特点：能传送话音的电路均能传送带内信令。不会将呼叫接至有故障的话音电路上。带内信令可使用的频带较宽，可以采用速度快、具有自检能力的多频编码信号。容易受到话音电流的干扰，需采取必要措施防护。2.4.2信令的类型二、随路信令与话音信息采用同一信道（通路）传送的信令。以PCM30/32为例：所有话音信道线路的状态（环路或断开）通过一个信令信道传送。用于接续控制的信号通过相应的话音信道传送。2.4.2信令的类型三、分组信令

是基于开放系统互连（OSI）模型的、为数据通信系统提供消息通信的信令。OSI的七层模型：表示层会话层传送层网络层链路层物理层应用层7654321表示层会话层传送层网络层链路层物理层应用层7654321物理连接逻辑连接2.4.2信令的类型物理层：提供机械、电气、功能和程序上的方法，为数据链路实体之间进行比特传输的物理连接。数据链路层：提供建立、维持和释放数据链路连接的方法，以及传送业务数据单元的功能和程序的方法。网络层：提供建立、维持和终止网络连接的方法，以及在传送实体之间交换网络业务数据单元的功能和程序。传送层：提供会话层实体之间的透明数据传送。2.4.2信令的类型会话层：为表示层提供通信的方法，它包括在两个表示层实体之间的连接，以支持按序的数据交换和连接的释放。表示层：在进行通信中的应用实体信息的表示方法，负责所表示数据的公共格式和原则。应用层：对应于具体的任务，如文件传送和消息处理等。2.4.2信令的类型四、公共信道信令

是指一条与话路分开的专门数据通路来传送各通话接续所需的信令信息的一种信令方式。特点：两个网络节点之间不需要在每一个物理链路提供信令信道。公共信道信令综合了随路和分组信令共同的优点。2.4.2信令的类型2.4.3用户线信令

用户线信令是指在用户话机与交换机之间的用户线上传送的信令。用户状态信令：用于监视用户线环路状态变化，包括呼出占用、应答、前向拆线、后向拆线四种。选择信令：是主叫用户发出的被叫用户号码。各种可闻音信令：由交换机送给用户话机的振铃信号和各种音信号。2.4.4局间信令

局间信令是在交换机或交换局之间中继线上传送的信令。一．中国1号信令是随路信令，包括线路信号和记发器信号两部分。线路信号：表明中继线的使用状态，如示闲、占用、应答、拆线和闭塞等。有三种形式：直流线路信号带内单频脉冲线路信号数字型线路信号

数字型线路信令是在TS16时隙以复帧为周期传送的，其中每一话路的两个传输方向各有a,b,c,d四位码位可供传输信令码。F0

F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F15TS0

TS1TS15TS16

TS17TS31

30/32路PCM系统的帧结构10011011帧定位信号保留给国际用偶数帧TS01111111A奇数帧TS0国内用目前固定为1话路信息时隙同步时隙话路信息时隙注：1.A和B分别用于帧和复帧失步的远端告警（正常为0）2.当比特b、c、d不用时，固定bcd=101。bcdbcdF1的TS16aa第1路第17路F15的TS16同步时隙0000111B复帧定位信号复帧告警及备用bcdbcdaa第15路第31路┇32时隙，256比特，125μs1复帧=16帧，2msF0的TS16记发器信号：包括选择路由所需的地址信号（即被叫号码）和其它用于建立接续的控制信号。特点：采用多频编码、连续互控；一般采用