程控交换基础知识及基本原理

程控交换基础知识及基本原理2011.5.26主要内容一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础交换机的引入N（N-1）/21837年发明电报；1876年贝尔发明电话；电话交换机交换机的主要作用::交换机用户线用户线•人工自动•机电式电子•模拟数字•布控程控•电光•电路交换包交换交换机发展历程目前通信网上常见的程控交换机类型1.No.5ESS(Lucent)2.S1240(上海贝尔)3.AXE-10(ERICSSON)4.HiPath(SIEMENS)5.NEAX(NEC)6.SoftCo(华为)7.ZXJ10(中兴)8.SP30(大唐)9.HJD-04(巨龙)主要内容一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础程控交换机结构基本构成用户接口中继接口数字交换网信号设备控制系统操作维护机框：提供整机物理空间，包括背板、电源空间等123背板：提供板卡插槽、系统总线等主控板，分控板：提供程序控制4模拟中继、数字中继：提供与运营商的连接5数字、模拟用户接口：提供与模拟、数字终端的连接6其他物理接口：提供与PC、打印机等的连接硬件组成交换机的基本构成互连控制信令接口接口用户中继中继用户用户级数字中继信令处理数字交换网络控制机构操作和维护模拟中继交换机的基本构成用户接口数字中继信令处理数字交换网络控制机构操作和维护模拟中继交换机的基本构成选组级数字中继数字中继用户接口话路部分控制部分操作维护部分用户级远端用户级程控交换机结构基本构成用户接口中继接口数字交换网信号设备控制系统操作维护用户接口部分交换网模拟用户数字用户数字用户模拟用户PBX模拟用户接口功能:馈电（-48V直流电）；过流保护;铃流（75V,25HZ的交流电）;监视;编解码;二/四线混合电路;测试；反极性外线内线测试总线a线b线计价器数字用户接口•BRI（2B+D）；•PRI（30B+D）；•码型变换•回波消除•均衡•扰码和去扰码•信令插入和提取•多路复用和分路程控交换机结构基本构成用户接口中继接口数字交换网信号设备控制系统操作维护中继接口部分模拟中继；数字中继；数字光中继功能•码型变换;•时钟提取、再定时;•帧/复帧同步;•控制、检测、告警;功能类似于模拟用户电路的功能程控交换机结构基本构成用户接口中继接口数字交换网信号设备控制系统操作维护数字交换网接线器类型•T接线器•S接线器数字交换网络—时分接线器原理（1）19193实现30个用户双向通话的T接线器原理图控制存储器TS03TS19输出时隙顺序写入，控制读出数字交换网络—时分接线器原理（2）T接线器：由话音存储器（SM）与控制存储器（CM）组成话音存储器：用来暂时存储话音信息控制存储器：用来存储SM话音时隙地址T接线器的两种工作方式（对SM的操作）：（1）“顺序”写入，“控制”读出（2）“控制”写入，“顺序”读出“顺序”含义：指按照SM（语音存储器）地址顺序，由时钟脉冲控制“控制”含义：指按控制存储器内容控制SM的读出或写入CM内容的写入与清除由CPU控制数字交换网络—空分接线器原理（1）实现不同PCM之间相同时隙交换的S接线器原理图输入控制，CM对应入线数字交换网络—空分接线器原理（2）S接线器：由交叉接点距阵与控制存储器（CM）组成交叉接点分类：（1）有实线圈的交叉接点（2）没有实线圈的交叉接点CM对交叉接点的两种控制方式：（1）输入控制方式：每条入线有一个CM（2）输出控制方式：每条出线有一个CMS接线器的工作过程：当需要交换的时隙到来时，在时隙所在入（出）线对应的CM控制下，使CM存储的实线圈内交叉接点闭合，就实现了入线到出线相同时隙的交换程控交换机结构基本构成用户接口中继接口数字交换网信号设备控制系统操作维护信令的基本概念交换机A中继线交换机B用户线用户线入中继出中继交换机：实现任意两个用户之间通话中继：延伸任意两个通话用户之间的距离信令：对用户通话过程进行控制回铃音信令用户线信令始呼（摘机）拨号音拨号信令复原（挂机）选择信令（路由信令）占用信令应答信令通话后向拆线信令前向拆线信令拆线证实信令局间信令振铃信令应答（摘机）复原（挂机）用户线信令信令分类按工作区域分用户线信令：用户与交换间的信令；局间信令：交换局间的信令；按功能分：线路信令：反映线路工作状态的信令，如空闲、占用、释放等。路由信令：提供接续信息的信令，如被叫号码、主叫类别等。管理信令：传递网络管理信息，如测试、维护等。按信道分随路信令（CAS）：e.g.中国1号共路信令（CCS）：e.g.No.7No.7信令TUP、ISUP等信令路由选择消息单元、差错控制电气特性信令数据链路消息传递部分（MTP）信令链路功能信令网功能用户L1L2L3L4用户部分（UP）No.7信令系统结构SP&STPSP：信令点STP：信令转接点综合STP独立STP信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级用户级信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级SP、综合STP独立STPNo.7信令基本概念DPC&OPC&CICDPC：目的地信令点编码；OPC：发端信令点编码；CIC：话路指示。CICOPCDPC122424LabelNo.7信令基本概念连接方式SPSPSL话路直联方式SPSTPSP话路SL准直联方式No.7信令基本概念七号信令网结构LSTPLSTPLSTPLSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPSPSPSPSPABHSTPLSTPSP程控交换机结构基本构成用户接口中继接口数字交换网信号设备控制系统操作维护程控交换机的控制方式集中控制方式；分散控制方式；特点：整个交换系统的所有控制功能由处理机来承担优点：体系结构简单缺点：处理机发生故障后会影响整个交换机工作特点：交换系统的控制功能由各个功能模块分别承担，也就是分布式系统优点：系统可靠性好缺点：体系结构复杂程控交换机结构基本构成用户接口中继接口数字交换网信号设备控制系统操作维护交换机软件简介操作系统；用户/中继承载软件；系统监视和故障处理软件；呼叫处理软件；信令处理软件；维护和运行软件；数据管理软件操作维护部分完成人机通信修改用户数据、局数据人工诊断、测试主要内容一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础程控交换机呼叫处理流程交换机检测到用户A变为摘机状态；在用户数据中查找A的类别；交换机送拨号音，准备收号；收号器接收用户所拨号码，收到第一位号码时，停止送拨号音；一般是对号码的前半部分进行分析，以决定呼叫类别，并决定收几位号；在局数据中检查这个呼叫是否能接续；检查被叫用户是否空闲，如不闲则回送忙音；接到被叫用户，向被叫用户送铃流，向主叫用户送回铃音；被叫用户摘机应答，停止振铃和回铃音，启动计费；通话完毕，主叫或被叫用户挂机，路由复原，停止计费，向对端用户送忙音。用户摘机、呼出分析、听拨号音用户接口TONE数字交换网络控制机构主叫2871111DTMF拨号音摘机检测；主叫呼出分析；资源准备；听拨号音。用户拨号、交换机收号用户拨号DTMF接收送处理机。2871111用户接口TONE数字交换网络控制机构主叫DTMF6626606被叫6626606号码分析、收号结束用户接口TONE数字交换网络控制机构主叫2871111DTMF6626606号码分析，收完“662”后，得到出局呼叫路由及中继；接收完剩余的号码。662局向发送IAM主叫局向被叫局发送IAM消息。6626606用户接口被叫RNG用户接口TONE数字交换网络控制机构DTMF数字交换网络DTDTTONE控制机构IAM①主叫2871111DTDT被叫受话分析、被叫振铃被叫受话分析；被叫局向主叫局回送ACM消息；被叫振铃、主叫听回铃音；用户接口被叫6626606RNG振铃音用户接口TONE数字交换网络控制机构主叫DTMF回铃音2871111数字交换网络DTDTTONE控制机构ACM①②③被叫应答、通话开始被叫应答、应答检测；被叫局向主叫局回送ANM消息；主叫侧用户线极性反转（若是反极性用户）；通路接通、开始计费。用户接口被叫6626606声音格式RNG用户接口音调TONE数字交换网络控制机构主叫音频DTMF2871111数字交换网络DTDTTONEANM①控制机构②主要内容一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础PSTN用户主要基本业务用户类别普通用户/话务台/投币用户终端类别脉冲/双音频/反极性/CID计费类别不计费/定期计费/立即计费呼叫权限本局/市话/国内长途/国际长途PSTN用户主要补充业务1.缩位拨号2.热线业务3.呼出限制4.免打扰服务5.查恶意呼叫6.闹钟服务7.截接服务8.记存呼叫9.无条件呼叫转移10.无应答呼叫转移11.遇忙呼叫转移12.缺席用户服务13.呼叫等待14.遇忙回叫15.三方通话16.会议电话17.主叫号码显示18.主叫号码显示限制主要内容一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础网状网星状网复合网电话网的组网方式ABCDEABCDE中心局ABCDE中心局HIJ优缺点？电话网的结构PSTN的三级结构PSTN本地网二级结构大城市本地网分区双汇接中等城市汇接局全覆盖不同运营网关口局设置电话网的结构—PSTN的三级结构国际交换中心ISC长途网本地网DC1DLDLDC2DC1DC2DC1DC1DTmDTmTelephoneTelephone(PublicSwitchedTelephoneNetwork)公共开关电话网络DC1一级长途交换中心DC2二级长途交换中心DTm本地网汇接局DL本地网端局电话网的结构—PSTN本地网二级结构PABXTelephoneTelephoneTelephoneTelephone远端模块本地汇接局DTm本地端局DL专用自动用户交换机DTmDTmDTmDTmDLDLDLDL电话网的结构—大城市本地网分区双汇接DTm21DTm22DLDDLCDLEDTm11DTm12DLADLB汇接区1汇接区2电话网的结构—中等城市汇接局全覆盖汇接局（DTm）端局（DL）1212N电话网的结构—不同运营网关口局设置网通联通移动GWGWGW电信GW铁通GW主要内容一、交换机主要作用及发展历程二、程控交换机结构三、程控交换机呼叫处理过程四、程控交换机实现的基本业务和补充业务五、电话网组网方式及结构六、程控交换机主要性能指标及技术性能要求七、软交换基础话务量话务量：单位时间内发生的呼叫次数与每次呼叫的平均占用时长的乘积A=C*tA:话务量，单位为“爱尔兰”或Erl.C:单位时间内发生的平均呼叫数（呼叫／秒）t:每次呼叫的平均占用时长（秒／呼叫）例：设c=3600呼叫/小时=60呼叫/分钟=1呼叫/秒t=60小时/3600呼叫=1分钟/呼叫=60秒/呼叫则A=3600呼叫/小时×60小时/3600呼叫=60呼叫/分钟×1分钟/呼叫=1呼叫/秒×60秒/呼叫=60E呼叫处理能力BHCA：忙时试呼次数，处理机单位时间（一个小时