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程控交換概述第一節(jié) 電話交換的基本原理1.1.1.電話通信網的基本組成部件電話通信網的基本組成設備是終端設備、傳輸設備、交換設備。最簡單的終端設備是電話機，電話機的基本功能是完成聲電轉換和信令功能，將人的話音信號轉換為交變的話音電流信號，并完成簡單的信令功能。傳輸設備的功能是將電話機和交換機、交換機與交換機連接起來。常用的傳輸設備有電纜、光纖等。交換機的基本功能是完成交換，即將不同的用戶連接起來，以便完成通話。1.1.2.為什么要引入交換機用戶直接相連：用戶數為N時，所需的互連線對數為N（N-1）/2。引入交換機：每個用戶只要接入到一個交換機，就能與世界上的任一用戶通話。1.1.3.數字交換原理語音信號數字化：語音信號的數字化要經過抽樣、量化和編碼三個步驟。抽樣：抽樣的功能是將時間上連續(xù)的模擬信號變?yōu)闀r間上離散的抽樣值。抽樣頻率取值為8000Hz，即抽樣周期為125s。量化：量化是指用有限個度量值來表示抽樣后的信號的幅度值。編碼：根據量化級的選取，有均勻量化和非均勻量化兩種方法。在PCM32系統(tǒng)中，采用8位碼來表示一個樣值，最高位是極性碼，剩下的7位對應128個量化級。話音信號的PCM編碼的傳輸速率=8000Hz/s8=64kb/s。64kb/s是程控數字交換機中基本的交換單位。頻分復用方式和時分復用方式頻分復用方式是將信道的可用頻帶劃分為若干互不交疊的頻段，每路信號的頻譜占用其中的一個頻段，以實現多路傳輸。時分制是把一條物理通道按照不同的時刻分成若干條通信信道(如話路)，各信道按照一定的周期和次序輪流使用物理通道，這樣，從宏觀上看，一條物理通路就可以同時傳送多條信道的信息。PCM時分多路通信系統(tǒng)的基本原理PCM30/32系統(tǒng)的幾個主要參數為：每秒傳送8000幀，每幀32個時隙，每個時隙8比特串行碼，16幀構成一個復幀，其時間長度為125s162ms。傳送碼率為8比特/時隙32時隙/幀8000幀/秒2048kb/s，而每一路信號的速率為64kb/s。1.1.4.交換機的幾種類型交換機的幾種類型：人工電話交換機、機電制交換機、模擬程控交換機和數字程序交換機。人工電話交換機是由話務員完成轉接的。機電制電話交換機主要有步進制交換機和縱橫制交換機。程控交換機可分為模擬程控交換機和數字程控交換機。模擬程控交換機的控制部分采用計算機控制，而話路部分傳送和交換的仍然是模擬的話音信號。數字程控交換機的控制部分采用計算機，話路部分交換的是經過脈沖編碼調制（PCM；PulseCodeModulation）后的數字化的話音信號，數字交換機的交換網絡是數字交換網絡，用戶話機發(fā)出的模擬話音信號在數字交換機的用戶電路上要轉換為PCM信號。數字程控交換機是數字通信技術、計算機技術與大規(guī)模集成電路相結合的產物。數字程控交換機的主要優(yōu)點是：1)能靈活地向用戶提供多種新服務功能2)便于采用共路信令系統(tǒng)3)體積小、重量輕、功耗低、可靠性高4)操作維護管理的自動化1.1.5. 幾種主要的交換方式現代通訊網中采用的交換方式主要有電路交換、分組交換、ATM交換和IP交換。一、電路交換電話交換一般采用電路交換方式。電路交換方式是指兩個用戶在相互通信時使用一條實際的物理鏈路，在通信過程中自始至終使用該條鏈路進行信息傳輸，并且不允許其它計算機或終端同時共享該鏈路的通信方式。電路交換屬于電路資源預分配系統(tǒng)，即在一次接續(xù)中，電路資源預先分配給一對用戶固定使用，不管電路上是否有數據傳輸，電路一直被占用著，直到通信雙方要求拆除電路連接為止。電路交換的特點是：1、在通信開始時要首先建立連接；2、一個連接在通信期間始終占用該電路，即使該連接在某個時刻沒有信息傳送，該電路也不能被其它連接使用，電路利用率低。3、交換機對傳輸的信息不作處理，對交換機的處理要求簡單，但對傳輸中出現的錯誤不能糾正。4、一旦連接建立以后，信息在系統(tǒng)中的傳輸時延基本上是一個恒定值。二、分組交換數據通信的一種交換方式。它是利用存儲轉發(fā)的方式進行交換的。分組交換機首先將從終端設備送來的數據報文接收、存儲，而后將報文劃分為一定長度的分組，并以分組為單位進行傳輸和交換。在每個分組中都有一個3-10個字節(jié)的分組頭，在分組頭中包含有分組的地址和控制信息，以控制分組信息的傳輸和交換。分組交換采用的是統(tǒng)計復用方式，電路的利用率較高。但統(tǒng)計復用的缺點是可能產生附加的隨機時延和丟失數據的可能。這是由于用戶傳送數據的時間是隨機的，若多個用戶同時發(fā)送分組數據，則必然有一部分分組需要在緩沖區(qū)中等待一段時間才能占用電路傳送，若等待的分組超過了緩沖區(qū)的容量，就可能發(fā)生部分分組的丟失。另外，在分組交換中普遍采用逐段反饋重發(fā)措施，以保證數據傳送是無差錯的。所謂逐段反饋重發(fā)，是指數據分組經過的每個節(jié)點都對數據分組進行檢錯，并在發(fā)現錯誤后要求對方重新發(fā)送。三、ATM交換ATM交換（asynchronoustransfermodeswitching）即異步傳送模式，又叫異步轉移模式。它是寬帶ISDN中的一種基本交換方式。異步轉移模式的特征是傳輸、復用和交換都是以信元為基本單位進行的。所謂異步，是指屬于同一用戶的信元不一定按固定的時間間隔周期性地出現. 第二節(jié) 交換機的基本結構程控數字交換機的硬件結構大致可分為分級控制方式、全分散控制方式和基于容量分擔的分布控制方式。1.2.1. 交換機的基本組成交換機的硬件系統(tǒng)由用戶電路、中繼器、交換網絡、信令設備和控制系統(tǒng)這幾部分組成。（一） 用戶電路：用戶電路是交換機與用戶話機的接口。（二） 中繼器：中繼器是交換機與交換機之間的接口。（三） 交換網絡：交換網絡用來完成任意兩個用戶之間，任意一個用戶與任意一個中繼器之間，任意兩個中繼器之間的連接。（四） 信令設備：用來接收和發(fā)送信令信息。（五） 控制系統(tǒng)：是交換機的指揮中心，接收各個話路設備發(fā)來的狀態(tài)信息，各個設備應執(zhí)行的動作，向各個設備發(fā)出驅動命令，協(xié)調各設備共同完成呼叫處理和維護管理任務。交換機的終端及接口1.2.2. 用戶模塊用戶模塊用來連接用戶回路，提供用戶終端設備的接口電路，完成用戶話務的集中和擴散，并且完成呼叫處理的低層控制功能。用戶模塊主要包括三個部分：用戶接口電路：與模擬用戶線的接口。一個由一級T接線器組成的交換網絡，它負責話務量的集中和擴散。用戶處理機：完成對用戶電路、用戶級T接線器的控制及呼叫處理的低層控制。模擬用戶接口電話有七項基本功能，常用BORSCHT這七個字母來表示：n B(Batteryfeeding)饋電；n O(Overvoltageprotection)過壓保護；n R(Ringingcontrol)振鈴控制；n S(Supervision)監(jiān)視；n C(CODEC&filter)編譯碼和濾波；n H(Hybridcircuit)混合電路；n T(Test)測試。1.2.3. 中繼器中繼器是數字程控交換機與其它交換機的接口。根據連接的中繼線的類型，中繼器可分成模擬中繼器和數字中繼器兩大類。數字中繼器是程控交換機和局間數字中繼線的接口電路，它的入/出端都是數字信號。數字中繼器的主要功能有：n 碼型變換和反變換。n 時鐘提取：從輸入的PCM碼流中提取時鐘信號，用來作為輸入信號的位時鐘。n 幀同步：在數字中繼器的發(fā)送端，在偶幀的TS0插入幀同步碼，在接收端檢出幀同步碼，以便識別一幀的開始。n 復幀同步：在采用隨路信令時，需完成復幀同步，以便識別各個話路的線路信令。n 信令的提取和插入：在采用隨路信令時，數字中繼器的發(fā)送端要把各個話路的線路信令插入到復幀中相應的TS16；在接收端應將線路信令從TS16中提取出來送給控制系統(tǒng)。1.2.4. 信令設備信令設備的主要功能是接收和發(fā)送信令。程控數字交換機中主要的信令設備有：n 信號音發(fā)生器：用于產生各種類型的信號音，如忙音、撥號音、回鈴音等。n DTMF接收器：用于接收用戶話機發(fā)出的DTMF信號n 多頻信號發(fā)生器和多頻信號接收器：用于發(fā)送和接收局間的MFC信號。n 7號信令終端：用于完成7號信令的第二級功能。1.2.5. 控制部分完成對話路設備的控制功能，由各種計算機系統(tǒng)組成，采用存儲程序控制方式。第三節(jié) 控制系統(tǒng)的一般結構1.3.1. 處理機的冗余方式一、 互助方式兩臺或更多的處理機在正常工作情況下以話務分擔(負荷分擔)的方式工作，每臺處理機都只負責一部分的話務量，一旦一臺處理機發(fā)生故障，則由其它的處理機來接管它的工作。二、主/備用方式在這種方式下，只有主用機在運行程序，進行控制，備用機與話路設備完全分離而作為備用狀態(tài)，一旦主用機發(fā)生故障，進行主備用轉換，由備用機接替工作。三、N+m備用方式在這種方式下，N臺處理機配備有m臺備用機，當N臺處理機中有一臺發(fā)生故障時，都可以由m臺備用機中的一臺來接替其工作。1.3.2. 處理機的控制結構現代數字程控交換系統(tǒng)中處理機的控制結構有分級控制方式，全分散控制方式和容量分擔的分布控制方式。一、分級控制方式分級控制方式的基本特征在于處理機的分級，即將處理機按照功能劃分為若干級別，每個級別的處理機完成一定的功能，低級別的處理機是在高級別的處理機指揮下工作的，各級處理機之間存在比較密切的聯系。二、全分散控制方式在采用全分散控制方式時，將系統(tǒng)劃分為若干個功能單一的小模塊，每個模塊都配備有處理機，用來對本模塊進行控制。各模塊處理機是處于同一個級別的處理機，各模塊處理機之間通過交換消息進行通信，相互配合以便完成呼叫處理和維護管理任務。全分散控制方式的主要優(yōu)點是可以用近似于線性擴充的方式經濟地適應各種容量的需要，呼叫處理能力強，整個系統(tǒng)全阻斷的可能性很小，系統(tǒng)結構的開放性和適應性強。其缺點是處理機之間通信量大而復雜，需要周密地協(xié)調各處理機的控制功能和數據管理。全分散控制結構的典型代表是S12系統(tǒng)。三、容量分擔的分布控制方式這種結構介于上面兩種結構之間。首先，交換機分為若干個獨立的模塊，這些模塊具有較完整的功能和部件，相當于一個容量較小的交換局，每個模塊內部采用分級控制結構，有一對模塊處理機MP為主處理機，下轄若干對外圍處理機，控制完成本模塊用戶之間的呼叫處理任務。這些模塊也可以設置在遠離母局交換機的地方，成為具有內部交換功能的遠端模塊。整個交換機可以由若干個模塊構成，各模塊通過通信模塊CM互連，另外，還設置一個維護管理模塊AM對整個交換機進行管理并提供到維護管理人員的接口。這是一種綜合性能較好的控制結構，近年來得到了廣泛應用。美國的5ESS交換機和我國生產的幾種大型局用交換機如C&C08、ZXJ10等都采用了這種結構。第四節(jié) 本局呼叫處理的基本過程1.4.1. 用戶呼出階段交換機按照一定的周期檢查每一條用戶線的狀態(tài)。當發(fā)現用戶摘機時，交換機就根據用戶線在交換機上的安裝位置找到該用戶的用戶數據，并對其進行分析。如該用戶有權發(fā)起呼叫，交換機就尋找一個空閑的收號器并通過交換網絡將該用戶電路與收號器相連，向用戶送撥號音，進入收號狀態(tài)。1.4.2. 數字接收及分析階段此階段是處理任務最繁重的一個階段。交換機接收用戶撥號。對于脈沖撥號方式，每次收到的是一個脈沖，并由信令接收程序將收到的多個脈沖裝配為撥號數字；對于DTMF信號，每次收到的是一個數字。當交換機收到一定位數的號碼后將進行數字分析，從而確定呼叫的類型、路由等。當數字分析的結果是本局呼叫時，就通知信令接收程序繼續(xù)接收剩余號碼。1.4.3. 通話建立階段當被叫號碼收起后，交換機根據被叫號碼查詢被叫用戶數據。若被叫空閑且未登記與被叫有關的新業(yè)務（如呼叫轉移），交換機就在交換網絡中尋找一條能將主叫用戶和被叫用戶連接的通路，并預先占用該通路，同時向被叫用戶送振鈴信號，向主叫用戶送回鈴音。1.4.4. 通話階段當被叫用戶摘機應答后，交換機停止向被叫用戶送振鈴信號，停止向主叫用戶送回鈴音，將交換網絡上連接主被叫用戶的通路接通，同時啟動計費，呼叫進入通話階段。交換機透明傳輸話音信號，不做任何處理。1.4.5. 呼叫釋放階段在通話階段，交換機如果發(fā)現一方掛機，就給另一方送忙音。當雙方都掛機時，交換機就收回此次呼叫占用的資源，停止計費，呼叫處理結束。從以上呼叫處理的過程可看出，可將呼叫的全過程劃分為若干個穩(wěn)定狀態(tài)，交換機每次對呼叫的處理，總是使呼叫由一個穩(wěn)定狀態(tài)轉移到另一個穩(wěn)定狀態(tài)。 第二章 電信網概述學習目的：學完本章后，你應當能夠1、 了解通信網的拓撲結構；2、 掌握電信網的基本情況和網同步的基本形式；3、 掌握電話網的等級結構和編號方式；4、 了解多運營商電話網的組網方式。第一節(jié) 網的基本形式一般來講要構成一個城市的電話通信，必須由幾個交換局相互連接成網，網的最基本形式有網狀網、星形網、混合網。2.1.1 網狀網在這個網中，設置在不同地理位置的交換節(jié)點均有直達中繼相互聯通，即“個個相連”，因而每個節(jié)點的出中繼線群都很多，而且隨著交換節(jié)點的增加，中繼群的數量也急劇增多。該組網方式特點是建設費用大，中繼利用率低，但可靠性高。如圖2.1所示。2.1.2 星狀網在一個區(qū)域內有多個交換節(jié)點，其中一個節(jié)點作為中心節(jié)點，該節(jié)點與各節(jié)點有直達中繼線，而其他個交換節(jié)點之間無直達中繼，各交換節(jié)點間的用戶通話必須通過中心節(jié)點的中繼線來完成。這樣就提高了中繼線的利用率。如圖2.2所示。2.1.3 混合網混合網是由網狀網和星狀網混合而成的通信網絡。在這種情況下，電路的長度比星狀網更為節(jié)省，在可靠性和靈活性上都比星狀網大大增加。雖然它不能像網狀網那樣具有多方向的中繼線群，但是這種網的每個節(jié)點都有大于兩個方向的出中繼群，這樣雖然增加了少量投資，卻提高了網絡的可靠性。如圖2.3所示2.1.4 電信網的劃分根據電信網的構成及功能，我們可以把電信網劃分為傳送網、電信業(yè)務網、支撐網及應用網。如圖2.4所示。電信業(yè)務網包括基本業(yè)務網和補充業(yè)務網。基本業(yè)務網包括以提供話音通信為主的PSTN；提供數據通信業(yè)務的PSPDN、DDN及幀中繼FR；提供語音、數據、圖象等綜合業(yè)務的傳輸與交換的N-ISDN；提供語音、數據、圖象和動畫等信息的高速傳輸與交換的B-ISDN。補充業(yè)務網IN是在原有通信網絡基礎上為快速提供新業(yè)務而設置的附加網絡結構，智能業(yè)務是對基本電信業(yè)務的補充。電信支撐網本身不提供業(yè)務，是為了保證全網作為一個整體經濟、高效、安全、可靠地運行，為用戶提供最優(yōu)服務而建設的網絡。包括信令網、同步網、電信管理網。公共業(yè)務平臺為所有業(yè)務網提供語音、數據、多媒體等信息服務。作為電信業(yè)務的補充，為所有的電信業(yè)務網服務。傳送網包括接入網和傳輸網兩大部分。接入網指從交換局到用戶住宅之間的網路。傳輸網指在交換設備之間傳送信息的設備與線路所構成的網絡。各種電信業(yè)務網都需要傳輸網來提供全程傳輸質量優(yōu)良的傳輸電路，因此傳輸網內提供的各種傳輸電路是各種電信業(yè)務網的基礎。第二節(jié) 主要電信業(yè)務網介紹2.2.1 傳統(tǒng)電話網公眾交換電話網PSTN圖2.5 IDN：點到點的數字化電話網PSTN由電話交換設備、傳輸鏈路、電話機等設備組成，主要用于語音通信。交換技術經歷了從人工交換到機電交換到程控數字交換三個階段。傳輸也經歷了從模擬傳輸到數字傳輸的一個發(fā)展過程。電話用戶的接入，目前存在模擬用戶接入和數字用戶接入兩種方式。我們把采用數字交換、數字傳輸和模擬接入的電話網稱為綜合數字網（IDN）。在采用機電式模擬交換機的電話網中，用戶只能應用撥號脈沖話機，以不同的脈沖個數代表用戶所撥的不同號碼。采用了程控數字交換機后，用戶可使用脈沖話機，也可使用雙音多頻話機。雙音多頻話機有12個按鍵，除“0-9”外，還有“*”和“#”，這兩個按鍵在一般撥號時不用，但在應用某些特殊新業(yè)務時將很有用處。采用程控數字交換機，還能提供長途直撥性能。在提供國際國內直撥性能時，一般還對是否有權撥打設定幾個等級，如國際有權，國內有權，郊縣有權和市內有權等。PSTN是世界上規(guī)模最大，覆蓋最廣的電信業(yè)務網，它將在全世界范圍內繼續(xù)長期存在和發(fā)展。它豐富的網絡資源有力地支持了其他電信業(yè)務的發(fā)展，并將與其他電信業(yè)務網長期并存與互通。2.2.2 綜合業(yè)務數字網ISDN綜合業(yè)務數字網是以綜合數字網（IDN）為基礎發(fā)展而成的通信網，它能提供端到端的數字連接，用來承載包括話音和非話音在內的多種電信業(yè)務，用戶能夠通過有限的一組標準多用途用戶/網絡接口接入這個網絡。ISDN有兩個顯著的特點：（一）使用一對傳統(tǒng)的電話線最多可以接8個終端入網，并允許同時3個終端進行通信。（二）能夠為用戶提供端到端的數字連接，各種數字終端設備不需要經過調制解調器就可以入網。為了將不同ISDN的終端，如數字話機、傳真機、數據終端、PC機、PABX等接入ISDN，以提供多種多樣的電信業(yè)務，CCITT規(guī)定了ISDN用戶-網絡接口和服務接入點，以便使各種電信業(yè)務都能夠接入ISDN網絡。ISDN用戶-網絡接口和業(yè)務接入點配置如圖2.7所示。圖中：TE1是ISDN標準終端，符合ISDN用戶-網絡接口協(xié)議，具有用戶終端業(yè)務的第17層接口功能，接入點為。TE2是ISDN非標準終端，不符合ISDN接口標準的用戶設備，具有不同的接口，接入點為。TA是終端適配器，能夠將非ISDN終端適配為ISDN終端，接入點為。它是X系列、V系列通信終端通過TA使用ISDN承載業(yè)務的接入點。NT1和NT2是網絡終端，接入點為和，它們是承載業(yè)務的接入點。NT1功能可等效于OSI參考模型的物理層，是用戶傳輸線路終端裝置。NT2既包括物理層功能，又包含高層的業(yè)務功能，相當于用戶內部的網絡設施，例如用戶交換機和具有ISDN接口的局域網。圖中R，S和T為參考點。用戶-網絡接口的參考配置是一種抽象化的安排，而實際配置的某些或全部功能組合在一個設備中實現時，某個參考點將會消失。例如，若將NT2和NT1組合在一個設備中實現，此時T參考點在物理上將不復存在；若將TA和NT2組合在一起來實現，這時S參考點在物理上將不復存在。用戶-網絡接口的標準化僅是對參考點S和T的特性進行標準化。這樣既可以使各種設備通過標準接口互相連接，也可以避免對設備各方面的不必要的限制，有利于用戶根據實際需要和具體條件采取最佳接入配置。2.2.3 同步網一、網同步的必要性在由數字交換局、數字傳輸設備等組成的數字通信網中，為提高數字信號傳輸整體性，必須對這些數字設備中的時鐘頻率和相位統(tǒng)一協(xié)調，保持一致。數字交換機中的時鐘有兩個作用：第一，接收從其它交換機來的數碼信息流，使接收信息流的幀與本交換機的基準幀保持同步。第二，通過交換機的程序控制本機的數字交換網絡進行時隙交換。所謂網同步就是通過適當的措施使全網的數字設備工作于相同的時鐘頻率和相位。如果時鐘頻率和相位不一致，交換機就不能正常工作。如本地接收時鐘低于輸入時鐘頻率，其結果是產生碼元丟失，相反若本地時鐘頻率高于輸入時鐘頻率時，就會產生碼元重復，這就叫滑碼。網同步的主要任務，就是保證數字網中各交換機的時鐘在一定的容限內，滿足滑動指標；在數字交換機的輸入端設置緩沖器，以補償時延變化。二、我國數字同步網采用的同步方式根據國標GB12048-89數字網內時鐘和同步設備的進網要求，我國數字同步網采用主從同步方式，按照時鐘的性能，我國同步網劃分為四級。如表一：表一：第一級基準時鐘長途網第二級A類一級和二級長途交換中心、國際局的局內綜合定時供給設備時鐘和交換設備時鐘在大城市內有多個長途交換中心時，應按照它們在網中的等級相應地設置時鐘B類三級和四級長途交換中心的局內綜合定時供給設備時鐘和交換設備時鐘本地網第三級匯接局時鐘和端局的局內綜合定時供給設備時鐘和交換設備時鐘第四級遠端模塊、數字用戶交換設備、數字終端設備時鐘注：（1）一級和二級長途交換中心的局內綜合定時供給設備的主時鐘采用受控銣鐘，根據需要可配以GPS或Loran-C。（2）三級和四級長途交換中心的局內綜合定時供給設備的主時鐘采用高穩(wěn)晶體時鐘，需要時也可采用受控銣鐘。（3）端局內的局內定時供給設備的主時鐘采用高穩(wěn)晶體時鐘。（4）若本地網中的匯接局疏通本匯接區(qū)的長途話務時，該匯接局時鐘等級為二級B類。同步網的基本功能是準確地將同步信息從基準時鐘向同步網的各下級或同級節(jié)點傳遞，從而建立并保持同步。目前，我國暫時使用由單個基準時鐘控制的全國同步網，采用分級主從同步方式，今后將逐步向分布式的多個基準時鐘控制的全同步網過渡。國際通信采用準同步方式。第三節(jié) 電話網的等級結構及網絡組織2.3.1. 電話網的等級結構網絡等級是對網中各個交換中心的一種安排。在有級網中，它為每個交換中心分配一個等級；除了最高等級的交換中心以外，每個交換中心必須連接到比它等級高的交換中心。本地交換中心位于較低等級，而轉接交換中心和長途交換中心位于較高等級。我國電話網的等級結構已由原來的五級結構逐步演變?yōu)槿?，長途電話網也完成了由四級網向二級網過渡。長途電話二級網的等級結構及網路組織如圖2.8所示。2.3.2. 長途交換中心的等級劃分及職能國內長途交換中心分為兩個等級，其中匯接全省轉接（含終端）長途話務的交換中心為省級中心，用DC1表示；匯接本地網長途終端話務的交換中心用DC2表示。一、一級交換中心（DC1）一級交換中心（DC1）為?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）長途交換中心，其職能主要是匯接所在省（自治區(qū)、直轄市）的省際長途來去話務和一級交換中心所在本地網的長途終端話務。DC1之間以基干路由網狀相連。地（市）本地網的DC2與本?。ㄗ灾螀^(qū)）所屬的DC1均以基干路由相連。二、二級交換中心（DC2）二級交換中心（DC2）是長途網的長途終端交換中心，其職能主要是匯接所在本地網的長途終端話務。根據話務流量流向，二級交換中心也可以與非從屬一級交換中心DC1建立直達電路群。第四節(jié) 電話網的編號方式2.4.1 撥號方式一、本地呼叫在同一本地電話網范圍內，用戶之間相互呼叫時撥統(tǒng)一的本地用戶號碼。如呼叫電話網的用戶，則撥該用戶的號碼，例如PQRABCD（以7位為例）；如呼叫移動網的用戶，則撥移動網網號+移動網用戶號碼，例如撥打中國移動139網用戶，則撥139H0H1H2H3ABCD。二、長途呼叫長途呼叫，即不同本地電話網用戶的呼叫。如呼叫電話網的用戶，則需在本地電話號碼前加撥長途字冠“0”和長途區(qū)號，即0+長途區(qū)號+本地電話號碼；如呼叫移動網的用戶，則撥0+移動網網號+移動網用戶號碼。三、國際呼叫國際自動撥號程序為：00+I1I2+被叫國的國內有效號碼。其中I1I2為國家號碼（以兩位國家號碼為例）2.4.2 第一位號碼的分配使用“0”為國內長途全自動字冠“00”為國際長途全自動字冠“1”為特種業(yè)務、新業(yè)務及網間互通的首位號碼“2”“9”為本地電話首位號碼。其中“200”、“300”、“400”、“500”、“600”、“700”、“800”為新業(yè)務號碼。2.4.3 首位為“1”的號碼安排首位為“1”的號碼主要用于緊急業(yè)務號碼，也用于需要全國統(tǒng)一的業(yè)務接入碼、網間互通接入碼、社會服務號碼等。由于首位為“1”的號碼資源緊張，某些業(yè)務量較小或屬于地區(qū)性的業(yè)務不一定需要全國統(tǒng)一的號碼，可以不使用首位為“1”的號碼，而采用普通電話號碼。為充分利用首位為“1”的號碼資源，上述號碼采用不等位編號。緊急業(yè)務號碼采用3位編號，即1XX。業(yè)務接入碼或網間互通接入碼、社會服務等號碼，視號碼資源和業(yè)務允許情況，可分配3位以上號碼。2.4.4 長途編號長途區(qū)號結構采用2位、3位、4位3種位長的長途區(qū)號。首位為“2”的長途區(qū)號號碼長度為2位，2X。首位為“3”“4”“5”“7”“8”“9”的長途區(qū)號長度為3位或4位，其中第二位為奇數時號碼位長為3位，如：3X1XX1為奇數1，3，5，7，9時，X為09第二位為偶數時，號碼位長部分為3位，部分為4位。一些省、市長途編號區(qū)擴大以后，4位區(qū)號的數量將逐步減少，3位區(qū)號的數量逐步增加。4位區(qū)號的結構如下（以首位為3為例）：3X2或3X2XXX2為偶數0，2，4，6，8時，X為09首位為“1”的長途區(qū)號號碼分為兩類：一類作為長途區(qū)號，一類作為網號或業(yè)務的接入碼。其中“10”為2位，其余號碼根據需要為2位、3位或4位。首位為“6”的長途區(qū)號除60、61留作臺灣外，其余號碼為62X69X共80個號碼作為3位區(qū)號使用。第五節(jié) 多運營商時電話網的組網方式隨著中國加入WTO，電信管理體制改革的深化，我國電信市場發(fā)生了深刻的變化。從1994年初中國聯通的出現、1998年郵政與電信分營、1999年移動通信與中國電信的脫離及2002年中國電信南北的正式分離，以及各專用局和專業(yè)平臺不斷出現等種種變化都使目前的中國電信集團將面對各種不同的運營公司，迎接日益激烈的競爭和挑戰(zhàn)。我們把中國電信現有電話網和其它運營商電信網絡（如中國移動通信網等）的網間互聯物理接口點稱為互聯點（POI）?；ヂ擖c兩側的交換機作為網間互聯的關口局（GW）承擔網間核帳的功能。各種移動通信公司、專用網、IP電話經營公司的不斷出現及容量的不斷擴大，網間互聯顯得越來越重要，如果連接方法仍是固定網的市話匯接局和長途局與移動網、其它IP經營網等直接相連的方式，這種方式不僅浪費傳輸電路（電路利用率不高），也不利于將來網絡結構的調整，網絡結構復雜不清晰，對網間的維護和管理帶來很大的不便。由于電信固定網的市話匯接局沒有對所有呼叫本地移動電話和移動電話呼叫固定電話進行詳細計費，因此固定網與移動網的業(yè)務核算無法準確進行。因此，必須建立固定網的接口局。網間接口局的建設將為中國電信從壟斷經營邁向競爭市場打下堅實的基礎，使中國電信網與其它網絡之間的結算做到有據可依、公平合理。建立接口局后本地網的組網方案如圖2.10所示。目前互聯互通必須按互聯互通部門雙方協(xié)議進行，其開放的字冠和各類話務來出中繼的分群路由等局數據的增加與修改，一定要有據可依，雙方網間一般按本地發(fā)話話務和長途落地話務或IP話務進行分群處理第三章 信令網學習目的：學完本章后，你應當能夠1、掌握信令的基本概念與分類；2、了解我國信令網的基本結構；3、掌握No.7信令的基本概念與結構；4、了解No.7信令的基本信令流程。第一節(jié) 電話網的信令系統(tǒng)3.1.1 信令的基本概念信令是各交換局在完成呼叫接續(xù)中的一種通信語言。例如，一個用戶要打電話，必須先摘機，即由用戶話機向交換局送出摘機信號；然后用戶撥被叫號碼，即送出撥號信號；如果用戶掛機，則向交換局送出掛機信號等。在實際通信過程中，摘機、掛機、撥號等是用“電信號”來表示的。這些電信號不同于要傳送的話音電信號，它們指揮相關交換機采取相應的動作，因此稱之為信令或信號。為了保證電話網的正常運行，完成網絡中各交換局間信息的正常傳輸和交換，以實現任意兩個電話用戶之間的通信，必須要有完善的信令方式。信令方式是通信網中各個交換局在完成各種呼叫接續(xù)時所采用的一種通信語言，完成和實現各種信令方式就構成了電話網的信令系統(tǒng)。3.1.2 信令的分類按照信令的作用區(qū)域可以把信令劃分為用戶線信令和局間信令兩種。l 用戶線信令是用戶和交換機之間的信令，在用戶線上傳輸，按功能可分為三種：第一種是反映用戶話機摘掛機狀態(tài)的狀態(tài)信號。這類信號是直流信號，由摘掛機狀態(tài)所決定。第二種是反映用戶呼叫目的的撥號信號（數字信號）。它是由主叫用戶撥號所決定的。撥號信號有兩種形式，號盤話機的直流脈沖信號和多頻按鍵話機的雙音多頻信號。第三種是由交換局發(fā)給用戶的表示線路忙閑狀態(tài)的鈴流和忙音等信號（撥號音、鈴流、回鈴音、忙音、催掛音等）。l 局間信令是電信網中各個交換節(jié)點之間傳送的信令。更廣義的說，局間信令可以是電信網中各個網元之間傳送的信令。局間信令按技術或傳送方式又可分為隨路信令和公共信道信令兩種方式。1、隨路信令：是指在所接續(xù)的話路中傳遞各種所需的功能信號的方式。具體地說，隨路信令就是在所接續(xù)的話路中，傳遞兩局間為接續(xù)所需要的占線、應答、拆線等線路信號及控制接續(xù)的記發(fā)器信號和證實信號等。隨路信令分為監(jiān)視信令與地址信令兩類，通常稱為線路信令與記發(fā)器信令。線路信令：主要是監(jiān)視和改變線路上的呼叫狀態(tài)或條件，以控制接續(xù)的進行。線路信號的主要功能包括主叫摘機占線、被叫掛機（后向拆線）、主叫掛機（前向拆線）等四種情況的識別檢測，并相應地把線路狀態(tài)從空閑變?yōu)檎加没蚍粗?。記發(fā)器信令：是傳送電話號碼和控制接續(xù)的信號，它是和呼叫建立過程有關的，是由主叫用戶送出的被叫用戶地址信息啟動和工作，該地址信息的全部或者一部分需在交換局之間傳送。此外，還包括使交換動作順利進行的信號，如請求發(fā)碼信號、號碼收到信號及證實信號等。2、公共信道信令：是指把信令通路與語音通路分開，將多條電路的信令集中在一條信令鏈路（專用于傳送信令的通路）上傳送。公共信道信令屬于標志型信令（標記型信令：是指每個信令消息必須包含用來識別屬于哪個呼叫連接的標記）。3.1.3 NO.7信令系統(tǒng)概述NO.7信令系統(tǒng)是國際標準化的公共信道信令系統(tǒng)，能滿足呼叫控制、遙控、管理和維護等信令傳遞要求的電信網，并能在各種業(yè)務網中作多方面的應用。一、 公共信道信令方式的信令系統(tǒng)公共信道信令方式的NO.7信令系統(tǒng)是一種新的局間信令方式，其主要特點是兩交換局間的信令通路與話音通路分開，并將多條電路信令復用在一條專用的信令通路上傳送，這條信令通路叫做信令數據鏈路，結構如圖3.1所示。圖3.1信令數據鏈路圖二、 NO.7信令系統(tǒng)基本工作原理由圖3.1可看出，兩交換局間的信令數據鏈路是由兩端的信令終端設備和信令鏈路組成。1、 信令終端設備在處理機控制下，信令終端完成對多個話路信令信息的處理、傳送等功能。由于N0.7信令是以數字編碼方式和以信號單元為單位的分組傳輸方式，因此信令終端還要完成信號單元的同步和差錯控制等功能。2、 數據鏈路數據鏈路既可采用數字信道，也可采用模擬信道（在我國無應用），只不過當采用模擬信道時，在接入信令終端處須設調制解調器。數字信道通常采用的速率為64kbit/s；模擬信道通常采用24kbit/s或48kbit/s的信號速率。3、 信令信息傳送方式圖3.1中，交換網A和交換網B之間的話音中繼的信令部分是復用在一條數字信令鏈路上，因此傳遞信令信息的信號單元中應設有特定的標記用于識別該信號單元傳送的信令信息屬于哪一個話路?？紤]到NO.7信令系統(tǒng)不僅要適用于電話網，也應適用于傳遞數據網和其他多種業(yè)務及交換局和數據庫之間與呼叫無關的信息。因此，從信號單元的靈活性出發(fā)，NO.7信令采用了可變比特長度信號單元的傳送方式。4、NO.7信令系統(tǒng)的優(yōu)點（1） 信令傳遞速度快：通常速率為64kbit/s。（2） 信令容量大：一條信令數據鏈路可以傳送幾百甚至上千條話路的信令，以完成呼叫的建立和釋放。（3） 靈活性大：能改變和增加信令內容。（4） 可靠性高：一方面對信令內容有檢錯和糾錯功能，一旦發(fā)現差錯，可要求重發(fā)；另一方面一旦信令鏈路發(fā)生故障，可倒換至備用鏈路。（5） 適用范圍廣：NO.7信令系統(tǒng)不僅適用于電話網及數據網，而且適用于綜合業(yè)務數字網。（6） 具有提供網絡集中服務的功能：NO.7信令系統(tǒng)可以在交換局和各種特種業(yè)務服務中心（如運行、管理、維護中心）和業(yè)務控制之間傳遞與電路無關的數據信息，以實現網絡的運行、管理、維護和提供多種用戶補充服務（如800呼叫和信令卡等業(yè)務）。第二節(jié) NO.7信令網3.2.1. NO.7信令網概念我國七號信令網的基本組成部件有信令點SP、信令轉接點STP和信令鏈路。信令點SP：SP是處理控制消息的節(jié)點，產生消息的信令點為該消息的起源點，消息到達的信令點為該消息的目的地節(jié)點。任意兩個信令點，如果它們的對應用戶之間(例如電話用戶)有直接通信，就稱這兩個信令點之間存在信令關系。信令轉接點STP：具有信令轉發(fā)功能，將信令消息從一條信令鏈路轉發(fā)到另一條信令鏈路的節(jié)點稱為信令轉接點。信令轉接點分為綜合型和獨立型兩種。綜合型STP是除了具有消息傳遞部分MTP和信令連接控制部分SCCP的功能處，還具有用戶部分功能(例如TUP/ISUP、TCAP、INAP)的信令轉接點設備；獨立型STP是只具有MTP和SCCP功能的信令轉接點設備。信令鏈路：在兩個相鄰信令點之間傳送信令消息的鏈路稱為信令鏈路。信令鏈路組：直接連接兩個信令點的一束信令鏈路構成一個信令鏈路組。信令路由：承載指定業(yè)務到某特定目的地信令點的鏈路組。信令路由組：載送業(yè)務到某特定目的地信令點的全部信令路由。當電信網絡采用NO.7信令系統(tǒng)之后，將在原電信網上，寄生并存在一個起支撐作用的專門傳送NO.7信令系統(tǒng)的信令網NO.7信令網。電信網與信令網關系見圖3.2。圖3.2電信網與No.7信令網關系示意圖3.2.2. NO.7信令系統(tǒng)的工作方式在電信網中，一般采用下列2種工作方式：一、直聯工作方式兩個交換局間的信令通過局間的專用直達信令鏈路來傳送的方式稱為直聯工作方式，如圖3.3（a）所示。圖3.3（a）直聯工作方式二、準直聯工作方式兩個交換局間的信令消息需經過兩段或兩段以上串接的信令鏈路傳送，也就是說信令鏈路與兩交換局的直達話路群不在同一路由上，信令鏈路中間需經過一個或幾個信令轉接點（STP），并且只允許通過預定的路徑和信令轉接點時稱為準直聯工作方式。如圖3.3（b）所示。圖3.3（b）準直聯工作方式3.2.3. 信令網的組成和分類一、信令網的組成信令網由信令點、信令轉接點及連接它們的信令鏈路組成。信令點是信令消息的源點和目的點。信令轉接點是將一條信令鏈路上的信令消息轉發(fā)至另一條信令鏈路上去的信令點。信令轉接點若只具有信令消息轉接功能則稱獨立信令點，若還具有用戶部分功能，此時信令轉接點與交換局結合在一起，稱則綜合信令轉接點。信令鏈路是信令網中連接信令點的最基本部件，由NO.7信令系統(tǒng)中第一、第二功能級組成。（a）無級信令網（b）二級信令網（c）三級信令網SP：信令點LSTP：低級信令轉接點 STP：信令轉接點HSTP：高級信令轉接點圖3.4信令網分類示意圖二、信令網的分類信令網分為無級信令網和分級信令網。1、無級信令網無級信令網是指信令網中不引入信令轉接點，各信令點間采用直聯工作方式的信令網，如圖3.4（a）所示。由于無級信令網從容量和經濟上都無法滿足通信網需求，因而未被廣泛采用。2、分級信令網分級信令多是指含有信令轉接點的信令網。分級信令網又可分為具有一級信令轉接點的二級信令網和具有二級信令轉接點的三級信令網，見圖3.4（b），（c）。3、HSTP的功能和要求HSTP負責轉接它所匯接的LSTP和SP的信令消息。HSTP應采用獨立型信令轉接點設備。它必須具有No7信令系統(tǒng)中消息傳送部分MTP、信令連接控制部分SCCP、事務處理能力應用TCAP和運行管理應用部分OMAP的功能。4、LSTP的功能和要求LSTP負責轉接它所匯接的信令點SP的信令消息。LSTP可以采用獨立型的信令轉接設備，也可以采用與交換局(SP)合設在一起的綜合式的信令轉接點設備。采用獨立型信令轉接點設備時的要求同HSTP；采用綜合型信令轉接點設備時，除了必須滿足獨立式信令轉接點設備的功能外，還應滿足用戶部分的有關功能。5、SP的功能和要求第三級信令點SP是信令網中傳送各種信令消息的源點和目的地點，應滿足部分MTP功能及相應的用戶部分功能。3.2.4. 我國信令網的結構和網絡組織我國采用三級信令網結構，其原因是考慮到信令網所要容納的信令點數量、信令轉接點可以連接的最大信令鏈數量及信令網的冗余度，并結合我國情況而確定的。第一級HSTP間的連接方式的選擇主要考慮在保證可靠性條件下，每個HSTP的信令路由要多、信令連接中經過的HSTP轉接數量要少。一般有兩種連接方式：一、網狀連接網狀連接如圖3.5（a）所示。其特征是HSTP間均設有直達信令鏈。正常情況下，HSTP間的信號連接不經過其它HSTP的轉接。網狀連接的HSTP信令路由通常包括一個正常路由、兩個迂回路由，故可靠性高。（a）網狀連接（b）A、B平面連接圖3.5HSTP的連接方式二、A、B平面連接A、B平面連接如圖3.5（b）所示。A與B平面內為網狀連接，平面間為格子狀連接。A、B平面連接的特征是在正常情況下，同一平面內的HSTP間連接可以不經過其它HSTP轉接，但在故障情況下可以經過不同平面的HSTP轉接。它的信令路由由一個正常路