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交换机原理信通公司钟馥遥第三部分交换组网实例第二部分程控交换机结构第四部分IMS:下一代交换技术第一部分数字交换原理数字交换原理最简电话通信系统电话通信系统组成交换机用户接口传输线路电话机由一台交换机组成的通信网•电话机•传输线路•交换机数字交换原理•空分交换•时分交换•数字交换网络的基本功能交换功能：指信息从通信设备的一个端口进入，从另一个端口输出。数字交换原理•空分交换任一输入线与任一输出线之间的交换。1234空分交换网络1出34入2A空分交换示意图数字交换原理•时分交换：输入复用线上任一时隙的内容可以在输出复用线上任一时隙输出。时分交换示意图数字交换原理•数字交换网络的基本功能–完成两个用户之间数字信息（如打电话话双方的数字话音）的交换。–既要完成时隙的交换，还要完成空分交换。数字交换原理思考题：下面两条话路分别完成了哪些交换呢？TS2数字交换网络12341234TS1TS2TS3输入线输出线程控交换机结构程控交换机结构程控交换机硬件话路部分用户模块交换机与用户话机之间的接口中继电路本交换机与其它交换机间的接口音频信号收/发设备提供各种信号音和局间信号数字交换网负责空分交换和时分交换控制部分中央处理机、用户处理机存储各种程序和数据，对进入交换机的各种信息进行分析和处理，发出各种指令等。存储器I/0设备程控交换机硬件结构表用户电路：与模拟用户线的接口。用户级交换网络：由一级T接线器组成，完成话务量的集中和扩散。用户处理机：完成对用户电路、用户级T接线器的控制及呼叫处理的低层控制。程控交换机结构用户模块的基本结构用户电路功能框图用户电路用户电路七项主要功能：B0RSCHT中继电路是程控交换机与其他交换机的接口。1．模拟中继器模拟中继器的功能框图如图所示。中继电路2．数字中继器数字中继器是程控交换机和局间数字中继线的接口电路，它的入／出端都是数字信号。数字中继器的主要功能有：①码型变换和反变换②时钟提取③帧同步④复帧同步⑤信令的提取和插入中继电路信令设备的主要功能是接收和发送信令。程控数字交换机中主要信令设备有：信号音发生器：用于产生各种类型的信号音，如忙音、拨号音、回铃音等。DTMF接收器：用于接收用户话机发出的DTMF信号。多频信号发生器和多频信号接收器：用于发送和接收局间的MFC信号。No.7信令终端：用于完成No.7信令的第二级功能。信令设备数字交换网络•为了实现大容量的交换网络，通常将T和S接线器组合，形成：–TST–STS–TSST–SSTSS•特别提醒：–T接线器可以级联形成TTT数字交换网络–S接线器不能单独、也不能级联形成数字交换网络处理机的控制结构•1．分级控制方式•2．全分散控制方式•3．容量分担的分布控制方式控制部分程控交换机结构•呼叫接续实例以一次内部呼叫201拨打202为例，串联一下程控交换机各个部分的结构和功能。请看下图：I/O设备信号发/收器数字交换网络用户电路中央处理机用户模块-用户级PCM流用户模块数字中继线选组级用户电路用户处理机数字中继模拟中继线模拟中继用户处理机存储器201程控交换机结构202交换组网实例电力通信网中的交换系统•电力通信网是服务于电力主业的专用通信网，为保证电力系统的生产指挥、数据传递、日常管理等方面的信息畅通、准确、可靠的传递，电力通信交换系统作为专网的汇接枢纽，具有可靠性和稳定性要求高、设备接口特殊多样、话务量较小而中继局向多等特点。陕西省调交换网概况陕西电力调度交换网为“二级汇接，三级交换”。陕西电力调度交换网络隶属电网生产调度业务应用层面，与行政交换网相互独立并存。主要服务对象为陕西省电力公司生产调控中心，为调度生产联络指挥提供实时、安全、可靠的语音通信业务保障。陕西省电力通信系统调度交换组网图2012年陕西电力通信系统调度交换网拓扑图制图审核批准李馨懿蔡珂珂魏明海陕西电力信通中心日期图号2012年1月2012年陕西电力通信系统调度交换网拓扑图西北网调（主调）安康地调商洛地调汉中地调咸阳地调铜川地调延安地调榆林地调渭南地调西安地调柞水变张村变鹿城变桃曲变金锁变东塬变鑫光电厂铜川电厂黄陵煤矸石电厂宝鸡电厂宝鸡热电厂延安变黄陵变朱家变岚河水电厂安康水电厂喜河水电厂石泉水电厂泥坪电厂蜀河水电厂金淌电厂蔺河口电厂金州变略阳电厂二郎坝电厂清水川电厂上河电厂神华电厂朱盖塔电厂郭家湾电厂神木化工电厂渭南变高明变桥陵变罗敷变西庄变王塬变池阳变沣河变大杨变古渡变庄头变雍城变汤浴变段家变硖石变马营变宝鸡地调西郊热电厂灞桥热电厂户县一厂户县二厂2M线路地区局地调西北网调西北备调陕西省调陕西备调电厂调度交换设备图例330kV变电站调度交换设备省调模拟线路二线×N地调模拟线路二线×N地区局至省调二线×N750kV变电站至省调2M×N地区局至备调2M×N750kV变电站调度交换设备西北网调（备调）安宁渡电厂乾元电厂华盛电厂靖边光伏鲁能风电靖边风电祯州变韩城一厂新力电厂渭南化工厂群生电厂韩城二厂蒲城电厂秦岭电厂汉中变武侯变洋县变勉钢变顺正变榆林变郝家变神木变绥德变麟洲变统万变生产交换机陕西备调生产交换机DTS交换机陕西省调乾县750kV信义750kV洛川750KV宝鸡750kV榆横750kV兴化电厂渭河发电厂渭河热电厂杨陵热电厂彬县煤矸石彬长电厂北郊变南郊变东郊变草滩变河寨变聂刘变上苑变长乐变代王变户县变IMS:下一代交换技术什么是NGN？•NGN（下一代网络）定义NGN是基于TDM的PSTN语音网络和基于ATM/IP的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。NGN的发展目标是能够提供各种业务的综合、开放的网络。NGN必须能够支持所有的通信业务。NGN网络特点•控制与承载分离•业务与呼叫分离•接口标准化、部件独立化•核心交换单一化、接入层面多样化•开放的NGN体系架构软交换和NGN的关系•NGN的核心技术就是软交换技术，以软交换为控制层，兼容语音网、数据网、视频网三网的开放体系架构就是狭义的NGN定义。•软交换是下一代网络的控制功能实体，为下一代网络提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。根据国际SoftSwich论坛ISC的定义，SoftSwich是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的设备和系统。因此，软交换的基本含义就是将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。什么是软交换设备？烽火科技软交换的优点•节省费用•地理无关和号码漫游（游牧用户）•将语音网络和数据网络有机结合•更多的功能，如视频通话、多方通话、视频会议、统一消息•交互式电子商务、呼叫中心、企业传真、多媒体视讯会议、智能代理等应用及服务IMS是什么？互联网通信网IMS是通信技术和互联网技术融合的产物，是下一代交换技术。集成的互联网开放灵活高效和通信网安全可靠的特点。IMSIMS概念IMS特点IMS现状IPMultimediaSubsystem（IP多媒体子系统），代表了全IP网络的发展方向。基于固定和移动IP接入，提供VoIP、多媒体等业务。网络架构更清晰，可根据需求独立部署各个业务；支持多种终端，包括手机/固话/电脑/会议终端；能提供各种多媒体和ICT融合应用。标准和技术成熟，技术提出已经有十年的时间，标准规范成熟完善；应用广泛，国内外运营商大规模建网，基于IMS的统一通信蓬勃发展。31IMS在网络演进中的位置业务控制承载业务控制承载软交换业务控制承载IMS传统交换机控制和承载分离•二者可以分布式组网，并可独立演进•网络简化和降低成本的关键一步•IMS大量使用此技术，如与现网互通的MGCF/MGW，提供媒体资源的MRFC/MRFP等等业务和控制部分分离•PSTN/ISDN业务仍然由软交换提供•独立的服务器提供增殖业务业务和控制进一步分离•业务需求是不断变化和增加的，而控制功能是相对稳定的•二者进一步分离可加速新业务的引入•业务采用标准化、开放、松耦合的SIP接口，同时业务之间容易组合和相互调用32IMS进一步实现了控制与业务的分离，实现了固定移动的统一控制，IMS是传统网络演进的更高阶段•业务能力：•能够成熟地提供传统话音及补充业务•能够提供基于SIP的多媒体会话业务，但是标准化程度不高•控制能力：•不具备固网移动统一控制的能力•提供多媒体会话业务的灵活性不够•网络架构：•架构封闭，网元之间的耦合性较强•不支持固定移动多种方式的统一接入•漫游及QoS控制能力：•不具备•标准化程度：•标准化程度较低，多厂家互通存在问题固网软交换•业务能力：•能够提供传统话音及补充业务•能够提供IMS与CS融合的业务能力•IMS业务的国际标准成熟•控制能力：•具备固网移动统一控制的能力•提供多媒体会话业务的灵活性较强，具有灵活的业务触发机制•网络架构：•架构开放，网元间采用标准的协议接口•支持固定移动多种方式的统一接入•漫游及QoS控制能力：•具有漫游和QOS控制能力•标准化程度：•设备及业务标准化程度较高，互通较好IMSIMS与固网软交换比较分析IMS是下一代网络的理想架构GSM/TD/WCDMAxDSL/LANCDMAWiFiACBRASPDSNGGSN状态呈现多媒体会议IM一号通Centrex…统一会话控制统一用户数据管理能够实现控制、承载、业务分离IMS标准架构实现控制层、业务层、接入承载层的完全分离，各层间采用标准开放接口，便于系统扩展及异厂家互通。能够丰富用户业务体验IMS具备强大的多媒体业务及ICT融合能力，可以提供丰富的业务体验。能够实现网络融合演进IMS接入无关性，不论何种接入方式（GSM/TD/WCDMA/CDMA/LAN/WLAN/PSTN/SS）都可以接入到IMS核心网，实现多网络的融合。34IMS行政交换网由核心网、接入网、数据通信网、业务系统组成；核心网以总部及省公司为单位建设，采用扁平化组网模式，利用公司数据通信网进行业务承载。IMS核心网设备以公司总部及省公司为单位集中部署；各分部、其他各级供电企业、直属单位等不建设IMS核心网设备。IMS核心网应采用双机互备方式进行容灾现网模拟话机（POTS终端）通过AG/IAD等设备接入IMS核心网，IP话机通过数据通信网接入IMS核心网数据通信网是IMS行政交换业务的承载网络，实现信令和媒体流数据传输。数据通信网应配置专用的IMSVPN。IMS核心网之间采用数据通信网互联互通，IMS核心网与电路交换网汇接局采用E1（2M）数字中继方式互联互通。IMS核心网与调度交换网互通遵循单向互通原则,即IMS用户仅可以作为被叫与调度交换网用户互通，与调度交换网的互通可经过行政电路交换网转接。编号原则：保留原有号码，可新增IMS号码。IMS建设原则，先核心，后接入，逐步将现有电路交换网割接到IMS网络。IMS行政通讯网建设要求35陕西省电力公司IMS网络架构规划图HSSCSCFBGCFMMTelASMGCFAGCFENUMDNS交换机POTSIP电话电信/网通/铁通备用节点（网元设置与主节点相同）省公司直接接入节点1+1主备地理容灾IM-MGW管理VPN交换机SBC2M接入计费EMS/NMS交换机IMSVPNAGH.248/SIPSIPISUP/BICCETSI/PRI2M接入互联互通主用节点承载网36