程控电话系统培训之交换基础

目录

第一部分：交换基础

第1章交换基础知识.......................................................6

1.1PCM原理...........................................................7

1.1.1基本概念........................................................7

1.1.2模拟信号数字化..................................................8

1.1.3数字信号的时分复用.............................................10

1.2交换技术...........................................................12

1.2.1电路交换......................................................12

1.2.2报文交换.....................................................12

1.2.3分组交换.....................................................13

1.3信令基础........................................................14

1.3.1信令的概念.....................................................14

1.3.2信令的分类............................................16

1.4软交换基础......................................................22

1.4.1软交换的概念..........................................22

1.4.2软交换的接口协议...............................................23

第2章程控交换机原理.................................................25

2.1程控交换机基本结构.................................................27

2.1.1硬件..................................................28

2.1.2软件...........................................................29

2.2数字交换网络....................................................33

2.2.1时间（T）接线器................................................33

2.2.2空间（S）接线器................................................35

2.2.3多级交换网络...................................................36

2.2.4空时结合数字交换单元.........................................36

2.3外围模块及接口..................................................37

2.3.1用户模块...............................................37

2.3.2远端用户模块...................................................39

2.3.3中继模块....................................................40

2.3.4信号部件....................................................41

2.4控制系统组成................................................41

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2.5呼叫处理原理.........................................................41

2.5.1电话呼叫的基本处理过程..................................41

2.5.2复原控制方式.............................................43

2.5.3计费方式.................................................44

2.6主要性能指标.......................................................46

2.6.1基本呼叫处理功能...............................................46

2.6.2程控交换机的容量指标....................................47

2.6.3程控交换机提供的接口和信令方式...................................49

2.6.4交换系统的可靠性...............................................49

2.6.5交换系统的可维护性................................................50

2.6.6服务质量标准......................................................50

2.7基本业务及补充业务...................................................51

2.7.1基本业务..........................................................51

2.7.2补充业务........................................................51

2.8综合业务数字网........................................................53

2.8.1ISDN的基本概念..................................................53

2.8.2ISDN的业务....................................................53

2.8.3ISDN的基本结构................................................54

2.8.4ISDN的用户-网络结构...........................................55

2.8.5ISDN的信道结构................................................56

2.8.6数字用户接口...................................................57

2.8.7ISDN协议......................................................57

第3章电话交换网.................................................60

3.1通信网基础....................................................61

3.1.1通信系统的定义...................................................61

3.1.2通信系统的分类..........................................62

3.1.3通信系统的组成..................................................62

3.1.4通信网的概念....................................................64

3.1.5通信网的构成要素...............................................64

3.1.6通信网的分类....................................................65

3.1.7通信网的基本结构...............................................65

3.2长途电话网......................................................67

3.2.1长途电话网概念.................................................67

3.2.2我国电话网的等级结构及演变.............................68

3.2.3中国网通长途电话网现状........................................69

3.3本地电话网.............................................................70

II中国网络通信集团公司

3.3.1本地电话网概念...............................................70

3.3.2本地网的两级结构......................................71

3.3.3长途甩话网与本地也话网的关系...................................71

3.3.4本地网结构演变.................................................72

3.4接入网（V5接口技术）.......................................74

3.4.1V5接口概述..................................................74

342V5接口的体系结构.............................................75

343V5接口的物理层........................................77

3.4.4V5接口的数据链路层..........................................78

345V5接口的网络层...............................................78

3.5编号计划........................................................78

3.5.1本地网电话编号计划....................................78

3.5.2长途编号计划...................................................79

3.5.3长途区号功能.................................................79

3.5.4长途区号的使用情况...........................................79

3.5.5国内长途拨号..........................................80

3.6网络组织原则....................................................80

3.6.1长途网的路由设置原则.........................................80

3.6.2本地网的网路组织和路由计划...................................81

3.6.3不同运营商之间的呼叫组网方式...................................83

3.6.4拨号上网、信息台等业务平台的组网方式...........................83

3.6.5转接次数和转接段数的限值.....................................84

第4章话务理论及分析.................................................88

4.1话务基本概念.......................................................89

4.1.1话务量的定义..........................................89

4.1.2话务量的统计................................................91

4.2网络运行流量、质量分析......................................92

4.2.1通信网的质量要求......................................92

4.2.2流量分析.......................................................96

4.2.3质量分析.......................................................98

4.2.4流量、质量分析的手段、方法..................................102

4.2.5如何做好网络运行分析工作......................................102

4.2.6提高电信网运行效益和维护质量的主要措施........................103

4.3话务控制概述...................................................104

4.3.1话务控制的目的及必要性................................104

4.3.2话务量的预测方法...........................................105

运维人员岗位培训系列丛书（交换）

4.3.3话务控制的实施原则及应用场合...................................106

4.4话务控制方式及策略.........................................108

4.4.1话务控制方式.................................................108

4.4.2话务控制策略................................................112

4.4.3话务控制的要素..............................................113

4.4.4典型案例......................................................114

第5章网络管理系统....................................................120

5.1网络管理基本知识................................................121

5.1.1网管系统的基本概念....................................121

5.1.2OSS的定义..................................................121

5.1.3NGOSS-OSS的技术发展................................122

5.2电信网络管理模型..................................................124

5.2.1TMN标准及实现策略分析.....................................124

5.2.2TMF标准及实现策略分析......................................125

5.3网管系统功能......................................................126

5.3.1网管系统功能...................................................126

5.4网管系统接口......................................................127

5.4.1网络管理接口定义...............................................127

5.4.2接口含义..............................................128

5.4.3常见接口的优缺点比较及未来电信网管接口的发展展望............130

5.5帐号及密码管理.................................................131

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第一部分

交换基础

运维人员岗位培训系列丛书（交换）

第1章交换基础知识

课程目标：

初级

•了解模拟信号及数字信号的基本概念

•掌握模拟信号数字化的处理过程

•熟悉数字信号的时分复用概念

•熟悉电路交换、报文交换和分组交换三种常见的交换方式

•了解信令的基本概念

•了解整个呼叫过程中涉及的各种类型的信令

•熟悉用户线信令及局间信令的概念

•熟悉随路信令与公共信道信令的区别

•掌握七号信令的功能结构

•掌握软交换的概念及软交换网络的四层架构

•熟悉软交换的接口协议

中级

•了解模拟信号及数字信号的基本概念

•掌握模拟信号数字化的处理过程

•熟悉数字信号的时分复用概念

•熟悉电路交换、报文交换和分组交换三种常见的交换方式

•了解信令的基本概念

•了解整个呼叫过程中涉及的各种类型的信令

•熟悉用户线信令及局间信令的概念

•熟悉随路信令与公共信道信令的区别

•掌握七号信令的功能结构

•掌握软交换的概念及软交换网络的四层架构

•熟悉软交换的接口协议

6中国网络通信集团公司

高级

•了解模拟信号及数字信号的基本概念

•掌握模拟信号数字化的处理过程

•熟悉数字信号的时分复用概念

•熟悉电路交换、报文交换和分组交换三种常见的交换方式

•了解信令的基本概念

•了解整个呼叫过程中涉及的各种类型的信令

•熟悉用户线信令及局间信令的概念

•熟悉随路信令与公共信道信令的区别

•掌握七号信令的功能结构

•掌握软交换的概念及软交换网络的四层架构

•掌握软交换的接口协议

1.1PCM原理

1.1.1基本概念

1.模拟信号

模拟信号是指某一电参量（如幅度、频率、相位）在一定的取值范围内连续变化的

信号。如话筒产生的话音电压信号，摄像机产生的图像电流信号等。模拟信号通常是时

间连续函数，也有时间离散函数的情况。无论时间上是否连续，模拟信号的取值一定是

连续的，即在一定的取值范围内，可有无限多个取值。最简单的模拟信号如图i.i所示,

图1.2为时间离散的模拟信号。

图1」时间连续的模拟信号图1.2时间离散的模拟信号

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2.数字信号

数字信号是指某一电参量在一定的取值范围内跳跃变化，仅有有限个取值的信号,

如电报信号、数据信号、遥测指令等。图1.3是二进制数字信号示意图。

00111101001

A------1_I—+—I~~•­।—

UJ

图1.3数字信号

1.1.2模拟信号数字化

数字交换系统可以直接处理、传送和交换数字信息。与模拟交换系统相比，数字交

换系统抗干扰性强，易于时分多路复用，便于加密，适于信号处理和控制，便于引入远

端集线器，易于集成容量大阻塞低的数字交换网络，并有利于实现数字交换与数字传输

的直接联接，构成综合数字网(IDN)。

话音信号的数字化方法很多，常用的有脉冲编码调制(PCM),增量调制(DM),线

性预测编码(LPC),以及某些改进的方案。在程控数字交换机系统中，除个别的应用外,

基本采用PCM数字化方法。

模拟信号要变换成二进制数字信号一般必须经过抽样、量化和编码三个处理过程。

脉冲编码调制(PCM)也是如此。

1.抽样

模拟信号变成数字信号的第一步就是对模拟信号进行抽样，即用很窄的矩形脉冲按

一定周期读取模拟信号的瞬时值，将连续的模拟量转换成离散的有无限种幅度的模拟

量。为了保证信号在接收端能恢复成原样，抽样频率必须至少是被抽样信号频率的2

倍。例如，话音信号带宽被限制在0.3〜3.4kHz内，用8kHz的抽样频率(fs)就可获

得能取代原来连续话音信号的抽样信号，如图1.4所示。

输入

信号

图1.4对模拟正弦信号的抽样

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2.量化

被抽样信号的幅度是连续变化的，不利于信号的数字化。因此必须将被抽样信号的

幅度用有限个值表示出来，这就是“量化按照量化级差的分布，量化又可分为均匀量

化和不均匀量化。前者量化级差比较均匀，但使用这种量化方法在小信号时信噪比可能

较大；后者将小信号的量化级差分得细一些，将大信号的量化级差分得粗一些，这样就

降低了小信号时的信噪比，同时对大信号下的信噪比影响不大，因此得到了广泛应用。

目前国际上使用较多的非均匀量化方法称为非线性压扩法。非均匀量化的实现方法通常

有两种：一种是北美和日本的H律压扩；另•种是欧洲和我国所采用A律压扩。

A律压扩的13折线分段方法如图1.5所示。Y轴被均匀分为8段，每段又均分为

16份，每份表示一个量化级，则Y轴一共有16x8=128个量化级。X轴的划分与Y

轴不同，它用不均匀分段的方法以达到非均匀量化的目的，划分规律是每次按被分段长

的二分之一来进行分段。

V

3.编码

编码将量化后的一组有限个幅度的离散值转换成更适于传输的码型，常用的码型

包括单极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码、三阶高密度双极性码（HDB3码）

等。在数字交换机中，常用的线路码有两种：AMI和HDB3。我国采用HDB3。AMI

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码是交替传号反转码（AlternateMarkInversion）,又称双极性码。

AMI编码规则：0表示“0”码、+A、-A分别表示为“+1和-1”传号，且+A与-A交替

出现，如图1.6所示。

⑶1000101100001

二进代码

t

(b)NRZnniin

nnn

(c)AMIuu-------1

图1.6AMI码波形

HDB3码是3阶高密度双极性码。实现方法是：当连“0”不大于3个时，按AMI

的规则变换，当连"0”大于3个时，则将AMI码中第四个零变为“1”，称其为破坏脉冲

V；将“0”变为“1”的符号（正/负）应和与“0”前面的脉冲符号一致（相同）。要求V码必须

是正负交替的，所以只有当V码之间的传号数（脉冲）为奇数时，采用000V型式，如果

在二个V破坏脉冲之间只有偶数个传号（脉冲）时，则4个连“0”中的第•个“0”码应改为

力”码称之为B码，B码的极性也应符合传号B的正/负交替规律，这时取代节形式变为

B00V,且V与前面的传号B同极性。

例：将10例01010000001编成HDB3码,如图1.7所示。

图1.7HDB3码编码波形

1.1.3数字信号的时分复用

时分多路复用是利用各路信号在信道上占有不同时间间隙以把各路信号分开。具体

来说,把时间分成均匀的时间间隔，将每一路信号的传输时间分配在不同的时间间隔内，

以达到互相分形的目的。每路所占有的时间间隙称为“路时隙”，简称“时隙”（TS）。如

前所述，对话音信号的抽样频率fs=8000赫，抽样周期T=1/8000=125微秒。

1.PCM基群格式

W中国网络通信集团公司

30/32路PCM系统构成的基群帧结构包含32个时隙，即将T=125微秒的时间分成

32个时隙。除30个话路时隙外，还包含其它两个用于同步和信令的时隙。通常将TS0

作为帧同步时隙，TS16作为信令时隙（当采用随路信令方式时）；在共路信令中，TS0

仍作为帧同步时隙，其他时隙即可以做信令，又可以做话路。在随路信令中，30个话

路只有8bit信令信息，这显然是不够的。为此采用复帧结构，即由16个单帧组成一个

复帧（Multi-frame）»这样安排就可以保证在2ms时间内为每个话路分配到4个信息比

特，即信令速率为2kb/s,这就是30/32PCM复帧结构中的随路信令的信息速率。

PCM30/32基本的复帧、单帧格式如图1.8所示。

（国前固定为1）

图1.8PCM/32的帧结构

2.PCM的高次群

为了能使如电视等宽带信号通过的PCM传输，就要求有较高的码率。而PCM一

次群显然不能满足要求，因此PCM向高次群发展。在时分多路复用系统中，高次群由

若干个低次群通过数字复用设备汇总而成，其数据如下表所示。

话路速率码型

一次群302048Kb/sHDB3

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二次群120HDB3

8448Kb/s

三次群34368Kb/sHDB3

480

四次群1960139264Kb/sAMI

世界上已用5次群以上的PCM,并且在四次群开始，各国所用话路与码流速率有

所不同。

1.2交换技术

现代通信网中采用的交换方式主要有电路交换、报文交换和分组交换。从交换原理

上看，电路交换是电路传送模式，又称为同步传送模式；而报文/分组交换采用的是存

储/转发模式，又称为异步转移模式。

1.2.1电路交换

电路交换是指呼叫双方在开始通话之前,必须先由交换设备在两者之间建立一条专

用电路，并在整个通话期间由他们独占这条电路，直到通话结束为止的•种交换方式。

电路交换方式有以下儿个特点：

♦电路交换是一种实时性交换，适用于实时（全程W200ms）要求高的话音通信。

♦在通信前要通过呼叫为主叫、被叫用户建立一条物理连接。如果呼叫请求数超

过交换网的连接能力（过负荷），呼叫将被拒绝。

♦电路交换是预分配带宽，在电路接通后，即使无信息传送也需要占用电路，据

统计传送话音时电路利用率仅为36%。

♦在传送信息时.，没有任何差错控制措施，不利于传输要求可靠性高的突发性数

据业务。

1.2.2报文交换

报文交换又称为消息交换，是以报文作为传送单元，用于交换电报、信函、文本文

件等报文消息。这种交换的基础就是存储转发。在这种交换方式中，发方不需先建立电

12中国网络通信集团公司

路，不管收方是否空闲，可随时直接向所在的交换局发送消息，交换机将收到的消息报

文先存储于缓冲器的队列中。然后根据报文头中的地址信息计算出路由，确定输出线路,

一旦输出线路空闲，即将存储的消息转发出去。采用报文交换方式的电信网中的各中间

节点的交换设备均采用此种方式进行报文的接收一存储一转发，直至报文到达目的地。

报文交换原理示意图如图1.9所示。

图1.9报文交换原理示意图

应当指出的是，在报文交换网中，一条报文所经由的网内路径只有一条，但相同的

源点和目的点间传送的不同报文可能会经由不同的网内路径。报文交换的优点是不需要

先建立电路，不必等待收方空闲，发方就可实时发出消息，因此电路利用率高，而且各

中间节点交换机还可进行速率和代码转换，同一报文可转发至多个收信站点。其缺点是

交换机需配备容量足够大的存储器，网络中传输时延较大，且时延不确定。因此这种交

换方式只适合于数据传输，不适合于实时交互通信，如话音通信等。

1.2.3分组交换

在分组交换中，消息被划分为一定长度的数据分组（也称数据包），每个分组通常

含数百至数千比特。将该分组数据加上地址和适当的控制信息等送往分组交换机。与报

文交换一样，在分组交换中，分组也采用存储转发技术。两者不同之处在于，分组长度

通常比报文长度要短小得多。在交换网中，同一报文的各个分组可能经过不同的路径到

达终点，由于中间节点的存储时延不一样，各分组到达终点的先后与源节点发出的顺序

可能不同。因此目的节点收齐分组后尚需先经排序、解包等过程才能将正确的数据送给

用户。分组交换原理示意图如图1.10所示。

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图1.10分组交换原理示意图

在报文交换和分组交换中，均分别采用了一种称为检错和自动反馈重传（ARQ）

的差错控制技术来对付数据在通过网络中可能遭受的干扰或其它损伤。

分组交换的优点是可高速传输数据，实时性比报文交换的好，能实现交互通信（包

括话音通信），电路利用率高，传输时延比报文交换时小得多，而且所需的存储器容量

也比后者小得多。缺点是节点交换机的处理过程复杂。

1.3信令基础

1.3.1信令的概念

在II常生活中，我们经常打电话。当拿起送受话器，话机便向交换机发出了摘机信

息，紧接着我们就会听到一种连续的"嗡嗡”声，这是交换机发出的拔号音，告诉我们可

以拨号。当拨通对方后，又会听到“嘀一嘀一”的呼叫对方的声音，这是交换局发出振铃

音，告诉我们正在呼叫对方接电话的信息。

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被叫

中继线

(a)

摘机

拨号音

：-占用信令

选择信令（路由）

回铃音信令振铃倡令,

◄------------应答（施机）’

应答值令

通_送

且原（挂机）后向挂机信令复原（挂机）

前向拆线信令

拆线证实信令

局用线估令局间信令用户线信令

(b)

图1.11用户通话信令及其流程

这里所说的摘机信息、允许拨号的信息、呼叫对方的回铃信息等等，主要用于建立

双方的通信关系，我们把用以建立、维持、解除通信关系的这类信息称为信令，信令是

指通信网在各个交换局之间为完成呼叫连接而传送的控制信号。一个用户在通过用户设

备、交换设备、传输设备与另一用户通信的过程中，要用到许多信令。

为深入理解信令的含义，下面举•个两个用户通过两个交换局通话的例子。图1.11

（a）是两个用户通信的网络结构图，图1.11（b）是其通信过程中使用的信令及其流程。

下面以图1.11介绍整个话音通路建立、维持和拆除的整个过程以及在这个过程中涉及

的各种类型的信令信号。

1.第一阶段：通路的建立

（1）主叫摘机：当用户有呼叫意向时拿起话机，即摘机，这时在用户与交换局之

间便构成直流通路。

（2）拔号音：交换局收到摘机信号后以拔号音（般是400Hz的连续音）来应答，

拔号音表示交换局“已准备好”，用户听到拔号音后可以进行拔号。

（3）地址信号：用户在听到拔号音后开始拔被号用户的电话号码即地址信号，通

过电话盘产生的地址信号有2种：一种是不同数目的脉冲信号，另一种是双音多频

运维人员岗位培训系列丛书（交换）

（DTMF）信号。

如果交换局没有空闲的选线器，就发回忙音（•般是快速的连续音），用户可以在

挂机后再呼叫。

以上三类信号都是在用户与交换机之间传送的。

（4）占用信号：用户拔号后，交换局经过鉴别后若判断被叫用户是非本局用户，

则根据地址信号选择合适的中继线，并用占用信号通知该交换局，等待对方占用局的“占

用应答“，再把被叫用户地址从暂存器中传送出去。

（5）局间地址信号：主叫交换局在收到占用证实信号后传送地址信号。

（6）振铃与振铃音：被叫局在收到地址信号后，把占用的中继话路和被叫用户的

用户线连通，并对被叫用户振铃；如果被叫用户正与其他用户通话，则回忙音。

（7）被叫摘机：当被叫用户听到铃声以后，用摘机来作为应答，至此，两个用户

之间的通话连接已经建立。

2.第二阶段：通信即在刚才建立起来的话音通路上进行通话。

3.第三阶段：拆线

当通话结束以后，若被叫用户先挂机，将被叫用户先挂机的信号送回被叫局，被

叫局发现用户挂机后，向主叫交换局发送“后向拆线”信令。当主机挂机后，主叫局向被

叫局发送“前向拆线”信令，被叫局送拆线证实信号。至此拆线过程完成，中继线重新恢

复到空闲状态。

以上是电话接续中最基本的信令流程。在电话网中，实际通信过程和使用的信令比

这要复杂得多。

随着电话通信技术的发展，信令的种类、具有的功能及其传输方式都有了较大的变

化。信令的定义也远远超出了上述定义的范围。在种类上，不仅包括通信过程为建立、

维持、解除通信关系所使用的信令，还包括了交换局间传递的网络管理、业务管理方面

的信令；在功能上不仅有监视、选择功能，还具有网络管理功能；在信令的形式上，不

仅有直流脉冲信令、多音频编码信令，还有数据传送的分组消息形式的信令。

1.3.2信令的分类

在交换机内各部分之间或者交换机与用户，交换机与交换机间，除传送话音，数据

等业务信息外，还必须传送各种专用的附加控制信号（信令），以保证交换机协调动作，

完成用户呼叫的处理，接续，控制与维护管理功能。

按信令的作用区域划分，可分为用户线信令与局间信令，前者在用户线上传送，后

16中国网络通信集团公司

者在局间中继线上传送。如果按信令的功能划分，则可分为监视信令、地址信令与维护

管理信令，如图1.12所示。

r摘、挂机信令

用户话机发出的信令t双音多频信令

C用户信令Y

,铃流

交换机发出的信令

L信号音

信令《「a中继线的占、拆及

随路信令［一主、被叫摘、挂机

L记发器信4---主被叫号码及主叫

＜局间信令Y

用户类别、被叫状

公共信道信令---将话路通道与信令通道分离，在

'""单独的数据链路上以信令消息单

元的形式集中传送各条话路的信

令信息

图1.12信令分类

1.用户线信令

它是在用户与交换机之间用户线上传送的信令。用户线信令主要包括：用户状态信

令、选择信令、铃流和信号音。

（1）用户状态信令

用户状态信令是由话机叉簧产生，反映直流用户环路通断的各种用户状态信号，如

主叫用户摘机（off-hook）（呼出占用），主叫用户挂机（on-hook）（正在清除或拆线）及被叫用

户摘机（应答），被叫用户挂机（反向清除或拆线）。交换机检测到这些信号时便会执行相

应的软件，产生有关的动作，如交换机向主叫用户发拨号音或忙音、回铃音等，或向被

叫用户馈送振铃信号等。用户状态信令为直流信令。

（2）选择信令（被叫号码）

此信令为主叫用户发送的被叫号码，交换机识别后控制交换网络进行接续。目前广

泛应用的模拟话机有两类：脉冲式话机与双音频式话机。

直流脉冲信号，脉冲式按键式话机或拨号盘话机发送直流脉冲信号，通过话机拨号

控制用户环路电路断续而产生直流脉冲串。

双音多频信号，程控交换机的快速多频按键话机所发送的拨号信号，不再用脉冲而

用同时发送的两个音频表示一个数字。

（3）铃流和信号音

铃流及信号音是交换机和向用户设备发出的振铃信号或在话机受话器中可以听到

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的声音信号，如：拨号音、回铃音、忙音、长途通知音、空号音等。

用户线信令由用户设备(话机或交换机的用户终端)发出。由于用户线为每个用户

独立使用，因而用户线信令的功能比较简单。长期以来这部分信令的内容及功能没有什

么大的变化。

2.局间信令

此信令是在交换机或交换局之间中继线上传送的信号，用以控制呼叫的接续。由于

目前使用的交换机制式和中继传输信道类型很多，组网涉及面广，因而局间信令比较复

杂。为保证通信网中交换机互通，必须建立统一的国际与国内标准。

根据信令通道与话音通路的关系，可将局间信令分为随路信令(CAS,Channel

AssociatedSignalling)与公共信道信令(CCS,CommonChannelSignalling)；若按信道与

信号的形式，又可分为直流、交流与数字型信令。如同用户线信令，也可将局间信令按

功能分为监视信令、地址信令与管理信令。

(1)随路信令

将话路所需要的控制信号由该话路本身或与之有固定联系的一条信令通道来传送，

即随路信令的传播处理与其服务的话路严格对应、关联。随路信令在各自对应的话路中

或固定分配的通道中传送，不构成集中传送多个话路所利用的通道，因此也不构成与话

路相对独立的信令网络，如图1.13所示。

图1.13随路信令方式的信令传送示意图

随路信令方式主要用于步进制、纵横制及早期的程控交换机构成的电话网络中。

局间信令采用随路信令方式时，从功能上可划分为线路信令(LineSignalling)和

记发器信令(InterregisterSignalling)。它们是为了把话音通路上各中继电路之间的监视

信令与控制电路之间的记发器信令加以区别而划分的。

线路信令，线路信令是监视中继线上的呼叫状态的信令。它可以分为如下几类：

18中国网络通信集团公司

①直流线路信令

直流线路信令用直流极性标志的不同，代表不同的信令含义，主要用在纵横制电话

局之间，纵横制局与步进制局之间、纵横制市话局与自动长话局和人工长话局之间、纵

横制话局与特种业务台之间。

②带内（外）单脉冲线路信令

局间采用频分多路复用的传输系统时，可采用带内或带外单脉冲线路信令。带内单

脉冲线路信令一般选择音频带内的2600Hz,这是因为话音中2600Hz的频率分量较少

而且能量较低的缘故。带外信令是利用载波电路中二个话音频带之间的某个频率来传送

信令。一般采用单频3825Hz或3850Hzo

由于带外信令所能利用的频带较窄等原因，因此线路信令一般均采用带内单脉冲

线路信令。

③数字型线路信令方式

当局间采用PCM设备时，局间的线路信令必须采用数字型线路信令。

CCITT推荐的数字型线路信令有两种：一种是在30/32路PCM系统中使用，另一

种是在24路PCM系统中使用。第一种在欧洲地区使用，我国也采用这一种。

在这种信令方式中，PCM传输的16时隙用于传输线路信令，且固定分配给每一话

路。

由于线路信令主要用于中继线上呼叫状态的监视并控制呼叫接续的进行。因此，在

整个呼叫过程中都可传送线路信令。

记发器信令，记发器信令是电话自动接续中，在记发器之间传送的控制信令。主

要包括选择路由所需的选择信令（也称地址信令或数字信令）和网络管理信令。

记发器信令从一个局的记发器中发出，山另一个局的记发器接收，用以控制电话交

换设备的接续。通常采用由发端记发器负责全程的接续控制。

记发器信令在用户通话前传送。因此在一条电路上不存在话音电流对记发器信令的

干扰。故记发器信令的频率可使用整个话音频带内的传输衰减较低的频率。通话开始后,

各局的记发器都复原，记发器信令也随即停止发送。

记发器信令按照其承载传送方式可分为二类，一类是DEC方式，即采用十进制脉

冲编码传送；一类是多频编码方式。由于后者采用多音频组合编码的方式实现信令的编

码，因此无论是信令的容量还是传递信令的可靠性都有较大的提高。在这种方式中，采

用最为普遍的是多频互控方式即MFC方式。其前向信令和后向信令都是连续的，对每

一前向信令的都需加以证实。这也是我国记发器信令所采用的方式。

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（2）公共信道信令

公共信道信令方式中，话音通道和信令通道分离，用数据传输的方式在一个专门的

信道中为一群话音通道传送所有的信令信息，如图1.14所示。

话音信道

甲交换局乙交换局

j交假设番F=T中继设笛P：中继设备=［父换设名，

惜令设图_控%'设周

I控对设国―।信令设华信令链"।

图1.14公共信道信令方式的信令传送示意图

公共信道信令系统具有信道利用率高，信令传送速度快，信令容量大的特点，它不

但可以传传统的中继线路接续信令，还可以传送各种与电路无关的管理、维护、信息查

询等消息，而且任何消息都可以在业务通信过程中传送，可支持ISDN、移动通信、智

能网等业务的需要，其信令网与通信网分离，便于运行维护和管理，可方便地扩充新

的信令规范，适应未来信息技术和各种业务发展的需要。是通信网向综合化、智能化发

展的不可缺少的基础支撑。

电信网中采用何种信令方式，与交换局采用的控制技术密切相关。随着交换技术由

步进制、纵横制向程控制发展，信令系统也从随路信令向公共信道信令发展。N0.7信

令系统是目前普遍应用的•种公共信道信令系统。

自CCITTNo.7信令方式黄皮书建议发表以来，对No.7信令网功能结构做了许多

补充和修改。目前该信令方式仍在深入研究和完善发展中。1988年发表的蓝皮书建议

中，No.7信令方式的功能结构如图1.15所示。

20中国网络通信集团公司

L4-L6

图1.15No.7的功能结构

由上图可见，No.7信令系统从功能上可以分为公用的消息传递部分（MTP）和适

合不同用户的独立的用户部分（UP）。消息传递部分的功能是作为•个公共传递系统，

在相对应的两个用户之间可靠地传递信令消息。用户部分则是使用消息传递部分传送能

力的功能实体。

MTP部分又分为MTPkMTP2以及MTP3,分别对应OSI七层协议中的第1、2

以及3层。由于MTP层寻址只限于节点间传递，只可实现无连接的消息传递，因此它

不能提供面向连接业务和全局寻址，所以在MTP3上又增加了信令连接控制部分

（SCCP）功能层，SCCP是对MTP的功能补充，可向MTP提供用于面向连接的功能

等。另外，SCCP还可提供GT全局寻址功能。

电话用户部分（TUP）部分属于No.7第四级功能，主要实现PSTN有关电话呼叫

建立和释放，同时又支持部分用户补充业务。

综合业务数字网用户部分（ISUP）部分属于No.7第四级功能，支持ISDN中的话

音和非话音业务。

事务处理能力应用部分（TCAP）是位于业务层和SCCP之间的中间层，属于OSI

七层协议的第七层，TCAP用户目前包括了操作维护应用部分（OMAP）、移动通信用

户部分（MAP）和智能网应用规程（INAP）三大部分，TCAP具有应用层的规约和功

能，不具备4〜6层的规约和功能。

每个用户部分都包含其特有的用户功能或与其有关的功能。在采用多个用户部分的

系统中，消息传递部分为各个用户部分所公用。因此，在组织一个信令系统时，消息传

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递部分是必不可少的，而用户部分则可根据实际需要选择。

1.4软交换基础

1.4.1软交换的概念

随着计算机和通信技术的不断发展，通过在一个公共的分组网络中承载话音、数据、

图像已经被越来越多的运营商和设备制造商所认同。在这样的业务驱动和网络融合的趋

势下，诞生了NGN下一代网络模型，在分组网络中实现，采用分布式网络结构，有效

承载话音、数据和多媒体业务。软交换技术作为NGN网络的核心技术而受到越来越多

的关注。

软交换是一种基于软件的分布式交换和控制平台。软交换的概念基于新的网络功能

模型分层概念，从而对各种功能作不同程度的集成，使得业务与控制，控制与承载分离

开来，通过各种接口协议，使业务提供者可以非常灵活的将业务传送和控制协议结合起

来，实现业务融合和业务转移，非常适用于不同网络并存互通的需要，也适用于从语音

网向多业务/多媒体网的演进。

目前，业界已经达成共识，将软交换网络分为四层，从上往下依次为：业务/应用

层、控制层、传送层和边缘接入层。其中业务/应用层负责在呼叫建立的基础上提供各

种增值业务和管理功能；控制层负责完成各种控制功能；传送层实现呼叫控制和相应业

务信息在IP网上的透明传送；边缘接入层负责将用户连接至网络，并完成与传统网络

的对接，它将用户侧送来的信息转换成能够在IP网上传递的格式。

1.边缘接入层

主要是指与现有网络相关的各种网关和终端设备，完成各种类型的网络或终端到核

心层的接入，完成媒体处理的转换作用。

2.承载层

是一个基于IP/ATM的分组交换网络。软交换体系网络通过不同种类的媒体网关将

不同种类的业务媒体转换成