程控電話交換網(wǎng)及其原理

1、程控電話交換網(wǎng)絡(luò) 交換的概念、程控交換的概念交換的概念、程控交換的概念 目前中國運營商的概況，程控交換設(shè)備生產(chǎn)商目前中國運營商的概況，程控交換設(shè)備生產(chǎn)商 的概況的概況 市話網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)市話網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu) 長話網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)長話網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu) 7 7號信令網(wǎng)號信令網(wǎng) 概念概念 交換的概念交換的概念 交換是指通過某種方法實現(xiàn)本來沒有聯(lián)系的信息之間的相互交換是指通過某種方法實現(xiàn)本來沒有聯(lián)系的信息之間的相互 傳遞。傳遞。 程控交換的概念程控交換的概念 程控交換則是指用程序控制的手段實現(xiàn)信息之間的交換。程控交換則是指用程序控制的手段實現(xiàn)信息之間的交換。 目前，在公用電話交換網(wǎng)（目前，在公用電話交換網(wǎng)（PSTN

2、)中使用的主要是電路交換中使用的主要是電路交換 方式。但是，在程控交換機（方式。但是，在程控交換機（PSTN中的結(jié)點中的結(jié)點)內(nèi)部，則使用的交內(nèi)部，則使用的交 換方式有兩種，即電路交換和包交換。換方式有兩種，即電路交換和包交換。 設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息 運營商的概況運營商的概況 目前，在國內(nèi)，使用程控電話交換設(shè)備的主要運營商有： 中國電信：中國電信： 由前身中國電信分割而來，主要經(jīng)營包括華南地區(qū)在內(nèi)的由前身中國電信分割而來，主要經(jīng)營包括華南地區(qū)在內(nèi)的21 個省、直轄市、自治區(qū)的市話、長話固定電話業(yè)務(wù)。個省、直轄市、自治區(qū)的市話、長話固定電話業(yè)務(wù)。 中國網(wǎng)通：中國網(wǎng)通： 由中國

3、電信的北方部分和前身由中國電信的北方部分和前身-中國網(wǎng)通公司合并而來，主中國網(wǎng)通公司合并而來，主 要經(jīng)營原來網(wǎng)通公司的業(yè)務(wù)以及原中國電信北方部分的市話、長要經(jīng)營原來網(wǎng)通公司的業(yè)務(wù)以及原中國電信北方部分的市話、長 話業(yè)務(wù)。話業(yè)務(wù)。 設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息 設(shè)備生產(chǎn)商的概況設(shè)備生產(chǎn)商的概況 ALCALTEL上海貝爾公司上海貝爾公司： 主要生產(chǎn)主要生產(chǎn) S1240 系列交換設(shè)備，分為系列交換設(shè)備，分為E型機和型機和J型機，軟件分型機，軟件分 別使用別使用5X版本和版本和7X版本。目前，版本。目前，E型機已經(jīng)體制生產(chǎn)，在運營商型機已經(jīng)體制生產(chǎn)，在運營商 中使用的也已經(jīng)通過擴容升版的方

4、式升級為中使用的也已經(jīng)通過擴容升版的方式升級為J型機，軟件使用型機，軟件使用7X 版本。版本。 貝爾公司還生產(chǎn)貝爾公司還生產(chǎn)P3S的寬帶交換設(shè)備，是在原有的的寬帶交換設(shè)備，是在原有的J型機的基型機的基 礎(chǔ)上改進而來。具有寬帶交換能力，內(nèi)部交換使用包交換方式。礎(chǔ)上改進而來。具有寬帶交換能力，內(nèi)部交換使用包交換方式。 其交換能力是原有設(shè)備的其交換能力是原有設(shè)備的100倍以上?？梢詫崿F(xiàn)倍以上。可以實現(xiàn)155M速率的光纖速率的光纖 直接接入。直接接入。 貝爾公司的接入設(shè)備也從去年開始得到了比較多的應(yīng)用，近貝爾公司的接入設(shè)備也從去年開始得到了比較多的應(yīng)用，近 年在福州的周邊郊縣得到比較多的使用，其穩(wěn)定性

5、不錯。年在福州的周邊郊縣得到比較多的使用，其穩(wěn)定性不錯。 設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息 設(shè)備生產(chǎn)商的概況設(shè)備生產(chǎn)商的概況 上海華為公司：上海華為公司： 主要產(chǎn)品為主要產(chǎn)品為CC08系列程控交換機，其產(chǎn)品的歷程為系列程控交換機，其產(chǎn)品的歷程為B型機、型機、 32模、模、128模。模。 目前，已經(jīng)不再生產(chǎn)目前，已經(jīng)不再生產(chǎn)B型機，運營商所使用的型機，運營商所使用的B型機均已經(jīng)型機均已經(jīng) 通過升版改造，成為通過升版改造，成為32模的一個模塊。模的一個模塊。 其中，其中，CC08系列中的系列中的128模可以實現(xiàn)光纖在?？梢詫崿F(xiàn)光纖在STM-1（155M) 上的直接引入。上的直接引入。 另外

6、，深圳華為公司的接入網(wǎng)設(shè)備是目前相對使用得比較另外，深圳華為公司的接入網(wǎng)設(shè)備是目前相對使用得比較 早和比較多的接入設(shè)備，也比較成熟。早和比較多的接入設(shè)備，也比較成熟。 設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息 設(shè)備生產(chǎn)商的概況設(shè)備生產(chǎn)商的概況 中興通信公司：中興通信公司： 主要產(chǎn)品為主要產(chǎn)品為 ZX 系列程控交換設(shè)備，其產(chǎn)品在國系列程控交換設(shè)備，其產(chǎn)品在國 內(nèi)的固定電話網(wǎng)應(yīng)用的較少，主要的發(fā)展方向在國外內(nèi)的固定電話網(wǎng)應(yīng)用的較少，主要的發(fā)展方向在國外 市場。其產(chǎn)品在國內(nèi)的部分省市有應(yīng)用之外，有較大市場。其產(chǎn)品在國內(nèi)的部分省市有應(yīng)用之外，有較大 份額的產(chǎn)品在非洲、東南亞一帶應(yīng)用。份額的產(chǎn)品在非洲、

7、東南亞一帶應(yīng)用。 其中，其中，ZXA10產(chǎn)品可以直接引入光纖，提供產(chǎn)品可以直接引入光纖，提供 STM-1(155M速率）的傳輸接入。能夠連接速率）的傳輸接入。能夠連接PSTN、 FR、ATM和和Internet，支持各類數(shù)據(jù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)分流，支持各類數(shù)據(jù)網(wǎng)的業(yè)務(wù)分流， 實現(xiàn)寬帶綜合接入。實現(xiàn)寬帶綜合接入。 設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息設(shè)備的使用和生產(chǎn)信息 國外生產(chǎn)商的設(shè)備國外生產(chǎn)商的設(shè)備 北方電信的北方電信的DMS系列系列 美國五號機美國五號機 日本富士通公司的日本富士通公司的F-150系列系列 德國西門子公司的德國西門子公司的EWSD交換機交換機 中國市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中國市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)

8、構(gòu)，主要取決于市話網(wǎng)絡(luò)端市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主要取決于市話網(wǎng)絡(luò)端 局的數(shù)量。而市話端局的數(shù)量則由市話用戶容量局的數(shù)量。而市話端局的數(shù)量則由市話用戶容量 決定。因此決定。因此, ,城市的大小和城市人口的多少決定了城市的大小和城市人口的多少決定了 市話網(wǎng)絡(luò)的大小和復(fù)雜度。越大的城市，人口越市話網(wǎng)絡(luò)的大小和復(fù)雜度。越大的城市，人口越 多，電話用戶越多，網(wǎng)絡(luò)越復(fù)雜。市話網(wǎng)可以分多，電話用戶越多，網(wǎng)絡(luò)越復(fù)雜。市話網(wǎng)可以分 為單局制市話網(wǎng)、多局制市話網(wǎng)和匯接制市話網(wǎng)。為單局制市話網(wǎng)、多局制市話網(wǎng)和匯接制市話網(wǎng)。 以下分別講述這三種市話網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。以下分別講述這三種市話網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 中國市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)

9、構(gòu)中國市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) （單局制市話網(wǎng)）（單局制市話網(wǎng)） 長途局長途局 入局電話入局電話出局電話出局電話 遠(yuǎn)端接入點遠(yuǎn)端接入點小交換機小交換機 OLT 市話用戶市話用戶 市話局市話局 中國市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中國市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 端局端局D 端局端局C 端局端局G 端局端局E 端局端局F 端局端局B 端局端局A (多局制市話網(wǎng)）多局制市話網(wǎng)） 中國市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中國市話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 匯接局 A 匯接局 B 端局C 端局D 端局E 端局F 端局H 端局I 端局J （匯接制市話網(wǎng)）（匯接制市話網(wǎng)） 中國長話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中國長話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 長途電話通信網(wǎng)絡(luò)作為國家網(wǎng)絡(luò)，需要提供各個省、長途電話通信網(wǎng)

10、絡(luò)作為國家網(wǎng)絡(luò)，需要提供各個省、 市、自治區(qū)之間以及市、自治區(qū)之間以及 省內(nèi)各地區(qū)之間電話交換局之間的電省內(nèi)各地區(qū)之間電話交換局之間的電 話交換業(yè)務(wù)。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)和組網(wǎng)復(fù)雜度對于網(wǎng)絡(luò)的話交換業(yè)務(wù)。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕Y(jié)構(gòu)和組網(wǎng)復(fù)雜度對于網(wǎng)絡(luò)的 管理和建設(shè)來說具有決定性的作用。管理和建設(shè)來說具有決定性的作用。 目前，我國的長話網(wǎng)采取的是四級匯接輻射式的組織目前，我國的長話網(wǎng)采取的是四級匯接輻射式的組織 結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下： 縣中心 地區(qū)中心 省間中心 國際關(guān)口局 省中心 基干路由高效路由 早期長途網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓缙陂L途網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?縣局 地區(qū)中心 省間中心 國際關(guān)口局 省中

11、心 基干路由高效路由 目前長途網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠壳伴L途網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?縣市局 省間中心 國際關(guān)口局 省及地區(qū)中心 基干路由高效路由 長途網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溟L途網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?長途網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溟L途網(wǎng)的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?國際關(guān)口局及 省間中心局 省中心局及 地區(qū)中心局 縣、市局 匯 聚 層 接入層 程控交換的原理 程控交換設(shè)備采用的技術(shù)原理 程控交換系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)驅(qū)動程序，程序控 制數(shù)據(jù)的方式來實現(xiàn)用戶呼叫的接續(xù)以及各種 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的更新和設(shè)備的維護操作。 程控交換使用順序?qū)懭?、控制讀出或者控 制寫入、順序讀出的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，從 而實現(xiàn)各種電路的交換。 順序?qū)懭?、控制讀出（方法一） 程控交換的原理 3

12、12133032 1 2 3 . . . 30 31 32 TS1 TS2 TS3 TS30 TS31 TS32 2 1 3 32 30 31 TS1 TS2 TS3 TS30 TS31 TS32 地址地址 值值 1 2 3 30 31 32 控制寫入、順序讀出（方法二） 程控交換的原理 312133032 2 1 3 . . . 32 30 31 TS1 TS2 TS3 TS30 TS31 TS32 2 1 3 32 30 31 TS1 TS2 TS3 TS30 TS31 TS32 地址地址 值值 1 2 3 30 31 32 程控交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)（1） 數(shù)字交換網(wǎng)數(shù)字交換網(wǎng) DSN 主控模塊

13、主控模塊輔助模塊輔助模塊 用戶模塊用戶模塊中繼模塊中繼模塊 信令模塊信令模塊 計費模塊計費模塊 程控交換設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)（2） 主控模塊主控模塊 中繼模塊中繼模塊 用戶模塊用戶模塊混合模塊混合模塊 信令網(wǎng)信令網(wǎng) 信令信令 信令類型和結(jié)構(gòu)信令類型和結(jié)構(gòu) 信令網(wǎng)信令網(wǎng) 信令 信令的概念 信令簡單的說是一種控制信號，它可以對 其他的各種信號（包括各種圖形、文字信息） 進行控制，控制這些信息的發(fā)送發(fā)式、時間、 流量、類型等等。通過對這些信息的控制，實 現(xiàn)各種信息的交換和傳遞，完成各種功能。 信令 信令的分類 信令，按照其應(yīng)用的位置可以分為局內(nèi)信令和 局間信令；按照傳送信號的信道與話路信道的關(guān)系， 可以分為隨

14、路信令和公共信道信令兩種。 隨路信令是在話路信道上進行信令的傳送，或 者與話路信道具有一一對應(yīng)的關(guān)系。只有在進行話 路接續(xù)的時候才傳送。 公共信道信令則是在專門的信道上進行信令的 傳送，可以在無話路接續(xù)的情況下進行信令的傳送。 信令類型 隨路信令 隨路信令，顧名思義，就是跟隨著話路路 由的信令。它在局與局之間進行信令的傳送的 時候，是跟隨著話路來發(fā)的，或者與話路具有 一一對應(yīng)的關(guān)系。 隨路信令只有在具有話路接續(xù)發(fā)生的情況 下才會在局間進行信令的發(fā)送，配合建立局間 話務(wù)路由，使用戶通過建立的話務(wù)路由進行通 話。 信令類型 隨路信令的常見信號 隨路信令在中國目前的電信網(wǎng)中應(yīng)用已經(jīng) 不多了，但仍然有

15、一些地區(qū)在使用。中國電信 網(wǎng)在七號信令應(yīng)用之前，用的局間信令是“中 國一號”，也被叫做R2信令。 “中國一號” 主要用的是多頻寄發(fā)器信號（MFC）。寄發(fā)器 信號由一個局發(fā)出，另一個局的寄發(fā)器接收。 主要功能是控制電路的自動接續(xù)。寄發(fā)器信號 主要采用“多頻互控”的方式。也就是由多個 頻率組成編碼信號。 隨路信令 中國一號常見的后向信令 中國一號主要用前向和后向信令的組合來實現(xiàn)局間信 令的配合而進行話務(wù)路由的接續(xù)。對于管理來說，比較 重要的是后向A組信令。 信號信號內(nèi)容信號信號內(nèi)容 A1發(fā)下一位A4機鍵擁塞 A2 由第一位起重 新發(fā)送 A5空號 A3 轉(zhuǎn)至發(fā)KB信 號 A6 發(fā)KA信號和主 叫用戶

16、號碼 公共信道信令 公共信道信令與隨路信令的不同就在于其 信令的發(fā)送、接收有一個專門的信道提供給它 作為通道，該通道只進行公共信道信令的傳送， 不傳送任何話務(wù)信息；而且公共信道信令可以 在沒有話務(wù)接續(xù)發(fā)生的情況下進行信令的傳送、 接收，因此公共信道信令可以進行數(shù)據(jù)的傳送。 并且，公共信道信令的處理能力遠(yuǎn)比隨路信令 強大，處理速度快，接續(xù)時間短。 七號信令 七號信令的功能級結(jié)構(gòu) 七號信令 鏈路控制鏈路控制 鏈路控制鏈路控制 信號數(shù)據(jù)信號數(shù)據(jù) 鏈路鏈路 用戶消息用戶消息 處理處理 公用傳遞公用傳遞 控制控制 用戶消息用戶消息 處理處理 公用傳遞公用傳遞 控制控制 消消 息息 傳傳 遞遞 部部 分分

17、 七號信令 七號信令信號單元格式 七號信號消息是通過信號單元的形式在信 號鏈路上傳送的。每個信號單元由用戶部分產(chǎn) 生的可變長度信號信息字段和固定長度的其他 各種控制字段組成。 信號單元由三種形式： 消息信號單元，用于傳送用戶所需消息； 鏈路狀態(tài)信號單元，用于傳送信號鏈路的狀態(tài)； 插入信號單元，在無消息時傳送。 F C K SIFSIOLI F I B FSN B I B BSN F 816 8n(n2) 82617178 首先發(fā)送的比特首先發(fā)送的比特 消息信號單元消息信號單元 F C K SFLI F I B FSN B I B BSNF 8168或162617178 首先發(fā)送的比特首先發(fā)送的

18、比特 鏈路狀態(tài)信號單元鏈路狀態(tài)信號單元 FCKLI F I B FSN B I B BSNF 8162617178 首先發(fā)送的比特首先發(fā)送的比特 插入信號單元插入信號單元 七號信令 符號的含義 標(biāo)志碼（F） 用于標(biāo)志信號單元的開始和結(jié)束。碼型為01111110。 長度指示語（LI） 用來表示信息單元的長度。具體是指示SIF或SF的字節(jié)數(shù)。LI 為6位碼組，因此可以指示64位，即063。三種不同的信號單元有 不同的長度指示。他們分別為： 插入信號單元，LI=0；鏈路狀態(tài)信號單元，LI=1或2；消息信號單 元，LI2。 序號 分為前向序號FSN和后向序號BSN。前向序號是指發(fā)送信號單 元本身的序號

19、，后向序號指的是被證實信號單元的序號。 FSN和BSN為7位碼組，因此可以指示的序號為0127。 七號信令 表示語比特 分為前向表示語比特（FIB）和后向表示語比特(BIB)。它們和前 向/后向序號一起用于傳送中的差錯控制。 校驗位（CK） 每個信號單元有16位校驗位。采用循環(huán)校驗碼。校驗的對象為從 標(biāo)志碼最后一個比特（但不包括它）以后至第一位校驗比特（但不包 括它）之間的信息，即BSN、BIB、FSN、FIB、LI、SIO、SIF（或 SF）。 業(yè)務(wù)信息八位位組 業(yè)務(wù)信息八位位組分為業(yè)務(wù)表示語和子業(yè)務(wù)字段。它們各占 4位碼。業(yè)務(wù)表示語說明信號消息與某用戶部分的關(guān)系。只出現(xiàn)在消 息信號單元中。

20、子業(yè)務(wù)字段則是用來指示有關(guān)用戶部分的類型。格式 如下： DCBA(子業(yè)務(wù)字段子業(yè)務(wù)字段)DCBA(業(yè)務(wù)表示語業(yè)務(wù)表示語) 七號信令 DCBA含義DCBA含義 0000信號網(wǎng)管理消息0101 ISDN用戶部分 （ISUP） 0001 信號網(wǎng)測試和維護消 息 0110 數(shù)據(jù)用戶部分(與呼叫和 電路有關(guān)的消息)(DUP) 0010備用0111 數(shù)據(jù)用戶部分（性能登 記和撤銷消息）（DUP） 0011 信號連接控制部分 （SCCP） 1000 : : 1111 備用 0100電話用戶部分（TUP） 業(yè)務(wù)表示語業(yè)務(wù)表示語 七號信令 子業(yè)務(wù)字段子業(yè)務(wù)字段 國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)10 國內(nèi)備用11 國際備用01 國際網(wǎng)絡(luò)00 備用 含義值 DC BA 信號信息字段（SIF） 信號信息字段是需要被傳送的信號消息本身。它 由用戶部分規(guī)定信號信息字段，由整數(shù)個字節(jié)組成。 最長可以達(dá)到272個字節(jié)。 狀態(tài)字段（SF） 狀態(tài)字段包括在鏈路狀態(tài)信號單元中，以表示鏈 路的狀態(tài)，它由12個字節(jié)組成。 七號信令 七號信令 信號消息中的SIF格式 信號信息信號信息OPCCICH1H0DPC 8n444242412 信號信息：信號信息：