交換機(jī)原理課件

1、交換機(jī)原理交換機(jī)原理 信通公司信通公司 鐘馥遙鐘馥遙 第三第三部分部分 交換組網(wǎng)實例交換組網(wǎng)實例 第二部分第二部分 程控交換機(jī)結(jié)構(gòu)程控交換機(jī)結(jié)構(gòu) 第四部分第四部分 IMSIMS: :下一代交換技術(shù)下一代交換技術(shù) 第一部分第一部分 數(shù)字交換原理數(shù)字交換原理 數(shù)字交換原理數(shù)字交換原理 最簡電話通信系統(tǒng)最簡電話通信系統(tǒng) 電話通信系統(tǒng)組成電話通信系統(tǒng)組成 交換機(jī)交換機(jī) 用戶接口用戶接口 傳輸線路傳輸線路 電話機(jī)電話機(jī) 由一臺交換機(jī)組成的通信網(wǎng)由一臺交換機(jī)組成的通信網(wǎng) 電話機(jī)電話機(jī) 傳輸線路傳輸線路 交換機(jī)交換機(jī) 數(shù)字交換原理 空分交換空分交換 時分交換時分交換 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本

2、功能 交換功能：指信息從通信設(shè)交換功能：指信息從通信設(shè) 備的一個端口進(jìn)入，從另一備的一個端口進(jìn)入，從另一 個端口輸出。個端口輸出。 數(shù)字交換原理 空分交換空分交換 任一輸入線 與任一輸出 線之間的交 換。 1 2 3 4 空分交換網(wǎng)絡(luò)空分交換網(wǎng)絡(luò) 1 出 34 入 2 A A 空分交換示意圖空分交換示意圖 數(shù)字交換原理 時分交換：時分交換：輸入輸入 復(fù)用線上任一時復(fù)用線上任一時 隙的內(nèi)容可以在隙的內(nèi)容可以在 輸出復(fù)用線上任輸出復(fù)用線上任 一時隙輸出。一時隙輸出。 時分交換示意圖時分交換示意圖 數(shù)字交換原理 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能 完成兩個用戶之間數(shù)字信息（如打電話話雙方完

3、成兩個用戶之間數(shù)字信息（如打電話話雙方 的數(shù)字話音）的交換。的數(shù)字話音）的交換。 既要完成時隙的交換，還要完成空分交換。既要完成時隙的交換，還要完成空分交換。 數(shù)字交換原理 思考題：思考題：下面兩條話路分別完成了哪些交換呢？下面兩條話路分別完成了哪些交換呢？ TS2 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) 1 2 3 4 1 2 3 4 TS1 TS2 TS3 輸入線輸入線輸出線輸出線 程控交換機(jī)結(jié)構(gòu)程控交換機(jī)結(jié)構(gòu) 程控交換機(jī)結(jié)構(gòu) 程控交換機(jī)硬件程控交換機(jī)硬件 話路部分話路部分 用戶模塊用戶模塊交換機(jī)與用戶話機(jī)之間的接口交換機(jī)與用戶話機(jī)之間的接口 中繼電路中繼電路本交換機(jī)與其它交換機(jī)間的接口本交換機(jī)與其它交

4、換機(jī)間的接口 音頻信號收音頻信號收/發(fā)設(shè)備發(fā)設(shè)備提供各種信號音和局間信號提供各種信號音和局間信號 數(shù)字交換網(wǎng)數(shù)字交換網(wǎng)負(fù)責(zé)空分交換和時分交換負(fù)責(zé)空分交換和時分交換 控制部分控制部分 中央處理機(jī)、用戶中央處理機(jī)、用戶 處理機(jī)處理機(jī) 存儲各種程序和數(shù)據(jù)，對進(jìn)入交換存儲各種程序和數(shù)據(jù)，對進(jìn)入交換 機(jī)的各種信息進(jìn)行分析和處理，發(fā)機(jī)的各種信息進(jìn)行分析和處理，發(fā) 出各種指令等。出各種指令等。 存儲器存儲器 I/0設(shè)備設(shè)備 程控交換機(jī)硬件結(jié)構(gòu)表 用戶電路：與模擬用戶線的接口。用戶電路：與模擬用戶線的接口。 用戶級交換網(wǎng)絡(luò)：由一級用戶級交換網(wǎng)絡(luò)：由一級T接線器組成，接線器組成， 完成話務(wù)量的集中和擴(kuò)散。完成話

5、務(wù)量的集中和擴(kuò)散。 用戶處理機(jī)：完成對用戶電路、用戶用戶處理機(jī)：完成對用戶電路、用戶 級級T接線器的控制及呼叫處理的低層接線器的控制及呼叫處理的低層 控制?？刂?。 程控交換機(jī)結(jié)構(gòu) 用戶模塊的基本結(jié)構(gòu)用戶模塊的基本結(jié)構(gòu) 用戶電路功能框圖 中繼電路是程控交換機(jī)與其他交換機(jī)的接口。中繼電路是程控交換機(jī)與其他交換機(jī)的接口。 1模擬中繼器模擬中繼器 模擬中繼器的功能框圖如圖所示。模擬中繼器的功能框圖如圖所示。 中繼電路 2數(shù)字中繼器數(shù)字中繼器 數(shù)字中繼器是程控交換機(jī)和局間數(shù)字中繼線的接口數(shù)字中繼器是程控交換機(jī)和局間數(shù)字中繼線的接口 電路，它的入電路，它的入出端都是數(shù)字信號。出端都是數(shù)字信號。 數(shù)字中繼器

6、的主要功能有：數(shù)字中繼器的主要功能有： 碼型變換和反變換碼型變換和反變換 時鐘提取時鐘提取 幀同步幀同步 復(fù)幀同步復(fù)幀同步 信令的提取和插入信令的提取和插入 中繼電路 信令設(shè)備的主要功能是接收和發(fā)送信令。程控數(shù)字交信令設(shè)備的主要功能是接收和發(fā)送信令。程控數(shù)字交 換機(jī)中主要信令設(shè)備有：換機(jī)中主要信令設(shè)備有： 信號音發(fā)生器：用于產(chǎn)生各種類型的信號音，如忙信號音發(fā)生器：用于產(chǎn)生各種類型的信號音，如忙 音、撥號音、回鈴音等。音、撥號音、回鈴音等。 DTMF接收器：用于接收用戶話機(jī)發(fā)出的接收器：用于接收用戶話機(jī)發(fā)出的DTMF信信 號。號。 多頻信號發(fā)生器和多頻信號接收器：用于發(fā)送和接多頻信號發(fā)生器和多頻

7、信號接收器：用于發(fā)送和接 收局間的收局間的MFC信號。信號。 No.7信令終端：用于完成信令終端：用于完成No.7信令的第二級功能。信令的第二級功能。 信令設(shè)備信令設(shè)備 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) 為了實現(xiàn)大容量的交換網(wǎng)絡(luò)，通常將T和S接線器組 合，形成： TST STS TSST SSTSS 特別提醒： T接線器可以級聯(lián)形成TTT數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) S接線器不能單獨、也不能級聯(lián)形成數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) 處理機(jī)的控制結(jié)構(gòu)處理機(jī)的控制結(jié)構(gòu) 1分級控制方式分級控制方式 2全分散控制方式全分散控制方式 3容量分擔(dān)的分布控容量分擔(dān)的分布控 制方式制方式 控制部分 程控交換機(jī)結(jié)構(gòu) 呼叫接續(xù)實例呼叫接續(xù)實例 以一次內(nèi)部呼叫以一次內(nèi)部

8、呼叫201201撥打撥打202202為例，串聯(lián)一為例，串聯(lián)一 下程控交換機(jī)各個部分的結(jié)構(gòu)和功能。下程控交換機(jī)各個部分的結(jié)構(gòu)和功能。請請 看下圖看下圖： I/O設(shè)備設(shè)備 信號發(fā)信號發(fā)/收器收器 數(shù)數(shù) 字字 交交 換換 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 用戶用戶 電路電路 中央處理機(jī)中央處理機(jī) 用戶模塊用戶模塊-用戶級用戶級 PCM流流 用戶模塊用戶模塊 數(shù)字中繼線數(shù)字中繼線 選組級選組級 用戶用戶 電路電路 用戶處理機(jī)用戶處理機(jī) 數(shù)字?jǐn)?shù)字 中繼中繼 模擬中繼線模擬中繼線 模擬模擬 中繼中繼 用戶處理機(jī)用戶處理機(jī) 存儲器存儲器 201 程控交換機(jī)結(jié)構(gòu) 202 交換組網(wǎng)實例交換組網(wǎng)實例 電力通信網(wǎng)中的交換系統(tǒng) 電力通信網(wǎng)

9、是服務(wù)于電力主業(yè)的專用通信 網(wǎng)，為保證電力系統(tǒng)的生產(chǎn)指揮、數(shù)據(jù)傳 遞、日常管理等方面的信息暢通、準(zhǔn)確、 可靠的傳遞，電力通信交換系統(tǒng)作為專網(wǎng) 的匯接樞紐，具有可靠性和穩(wěn)定性要求高、 設(shè)備接口特殊多樣、話務(wù)量較小而中繼局 向多等特點。 陜西省調(diào)交換網(wǎng)概況 陜西電力調(diào)度交換網(wǎng)為“二級匯接，三級交 換”。陜西電力調(diào)度交換網(wǎng)絡(luò)隸屬電網(wǎng)生產(chǎn)調(diào) 度業(yè)務(wù)應(yīng)用層面，與行政交換網(wǎng)相互獨立并存。 主要服務(wù)對象為陜西省電力公司生產(chǎn)調(diào)控中心， 為調(diào)度生產(chǎn)聯(lián)絡(luò)指揮提供實時、安全、可靠的 語音通信業(yè)務(wù)保障。 陜西省電力通信系統(tǒng)調(diào)度交換組網(wǎng)圖 IMSIMS: :下一代交換技術(shù)下一代交換技術(shù) 什么是NGN？ NGN（下一代網(wǎng)

10、絡(luò)）定義 NGN是基于TDM的PSTN語音網(wǎng)絡(luò)和基于ATM/IP 的分組網(wǎng)絡(luò)融合的產(chǎn)物，它使得在新一代網(wǎng)絡(luò) 上語音、視頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)成為了可能。 NGN的發(fā)展目標(biāo)是能夠提供各種業(yè)務(wù)的綜合、 開放的網(wǎng)絡(luò)。NGN必須能夠支持所有的通信業(yè) 務(wù) 。 NGN網(wǎng)絡(luò)特點 控制與承載分離控制與承載分離 業(yè)務(wù)與呼叫分離業(yè)務(wù)與呼叫分離 接口標(biāo)準(zhǔn)化、部件獨立化接口標(biāo)準(zhǔn)化、部件獨立化 核心交換單一化、接入層面多樣化核心交換單一化、接入層面多樣化 開放的開放的NGN體系架構(gòu)體系架構(gòu) 軟交換和軟交換和NGN的關(guān)系的關(guān)系 NGN 的核心技術(shù)就是軟交換技術(shù)，以軟交換 為控制層，兼容語音網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、視頻網(wǎng)三 網(wǎng)的開放體系架

11、構(gòu)就是狹義的NGN定義。 軟交換是下一代網(wǎng)絡(luò)的控制功能實體，為下 一代網(wǎng)絡(luò)提供具有實時性要求的業(yè)務(wù)的呼叫 控制和連接控制功能，是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫與 控制的核心。 根據(jù)國際SoftSwich論壇ISC的定義，SoftSwich是基于分組 網(wǎng)利用程控軟件提供呼叫控制功能和媒體處理相分離的設(shè) 備和系統(tǒng)。 因此，軟交換的基本含義就是將呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān) （傳輸層）中分離出來，通過軟件實現(xiàn)基本呼叫控制功能， 從而實現(xiàn)呼叫傳輸與呼叫控制的分離，為控制、交換和軟 件可編程功能建立分離的平面。 什么是軟交換設(shè)備？ 烽火科技烽火科技 軟交換的優(yōu)點 節(jié)省費用節(jié)省費用 地理無關(guān)和號碼漫游（游牧用戶）地理無關(guān)和號碼

12、漫游（游牧用戶） 將語音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合將語音網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)結(jié)合 更多的功能，如視頻通話、多方通話、視頻會議、統(tǒng)一更多的功能，如視頻通話、多方通話、視頻會議、統(tǒng)一 消息消息 交互式電子商務(wù)、呼叫中心、企業(yè)傳真、多媒體視訊會交互式電子商務(wù)、呼叫中心、企業(yè)傳真、多媒體視訊會 議、智能代理等應(yīng)用及服務(wù)議、智能代理等應(yīng)用及服務(wù) IMS是什么？ 互聯(lián)網(wǎng) 通信網(wǎng) IMS是通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融 合的產(chǎn)物，是下一代交換技術(shù)。 集成的互聯(lián)網(wǎng)開放靈活高效和 通信網(wǎng)安全可靠的特點。 IMS IMS概念I(lǐng)MS特點IMS現(xiàn)狀 n IP Multimedia Subsystem（IP多媒體子系 統(tǒng)），代表了全

13、IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā) 展方向?；诠潭ê鸵苿覫P 接入，提供VoIP、多媒體等 業(yè)務(wù)。 n 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更清晰，可根 據(jù)需求獨立部署各個業(yè)務(wù)； n 支持多種終端，包括手 機(jī)/固話/電腦/會議終端； n 能提供各種多媒體和ICT 融合應(yīng)用。 n 標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)成熟，技術(shù) 提出已經(jīng)有十年的時間， 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范成熟完善； n 應(yīng)用廣泛，國內(nèi)外運(yùn)營 商大規(guī)模建網(wǎng)，基于IMS 的統(tǒng)一通信蓬勃發(fā)展。 31 IMS在網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)中的位置 業(yè)務(wù) 控制 承載 業(yè)務(wù) 控制 承載 軟交換 業(yè)務(wù) 控制 承載 IMS傳統(tǒng)交換機(jī) 控制和承載分離 二者可以分布式組網(wǎng)，并可獨立演進(jìn) 網(wǎng)絡(luò)簡化和降低成本的關(guān)鍵一步 IMS大量使用此技術(shù)，如與現(xiàn)網(wǎng)互通的

14、 MGCF/MGW，提供媒體資源的MRFC/MRFP等 等 業(yè)務(wù)和控制部分分離 PSTN/ISDN業(yè)務(wù)仍然由軟交換提供 獨立的服務(wù)器提供增殖業(yè)務(wù) 業(yè)務(wù)和控制進(jìn)一步分離 業(yè)務(wù)需求是不斷變化和增加的，而控制功能是相 對穩(wěn)定的 二者進(jìn)一步分離可加速新業(yè)務(wù)的引入 業(yè)務(wù)采用標(biāo)準(zhǔn)化、開放、松耦合的SIP接口，同時 業(yè)務(wù)之間容易組合和相互調(diào)用 32 IMSIMS進(jìn)一步實現(xiàn)了控制與業(yè)務(wù)的分離，實現(xiàn)了固定移動的統(tǒng)一控制，進(jìn)一步實現(xiàn)了控制與業(yè)務(wù)的分離，實現(xiàn)了固定移動的統(tǒng)一控制，IMSIMS是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的更高階段是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的更高階段 業(yè)務(wù)能力： 能夠成熟地提供傳統(tǒng)話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù) 能夠提供基于SIP的多媒體會話

15、業(yè)務(wù) ，但是 標(biāo)準(zhǔn)化程度不高 控制能力： 不具備固網(wǎng)移動統(tǒng)一控制的能力 提供多媒體會話業(yè)務(wù)的靈活性不夠 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)： 架構(gòu)封閉，網(wǎng)元之間的耦合性較強(qiáng) 不支持固定移動多種方式的統(tǒng)一接入 漫游及QoS控制能力： 不具備 標(biāo)準(zhǔn)化程度： 標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，多廠家互通存在問題 固網(wǎng)軟交換 業(yè)務(wù)能力： 能夠提供傳統(tǒng)話音及補(bǔ)充業(yè)務(wù) 能夠提供IMS與CS融合的業(yè)務(wù)能力 IMS業(yè)務(wù)的國際標(biāo)準(zhǔn)成熟 控制能力： 具備固網(wǎng)移動統(tǒng)一控制的能力 提供多媒體會話業(yè)務(wù)的靈活性較強(qiáng)，具有靈 活的業(yè)務(wù)觸發(fā)機(jī)制 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)： 架構(gòu)開放，網(wǎng)元間采用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議接口 支持固定移動多種方式的統(tǒng)一接入 漫游及QoS控制能力： 具有漫游和QOS控制

16、能力 標(biāo)準(zhǔn)化程度： 設(shè)備及業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，互通較好 IMS IMS與固網(wǎng)軟交換比較分析 IMS是下一代網(wǎng)絡(luò)的理想架構(gòu) GSM/TD/ WCDMA xDSL/ LAN CDMAWiFi ACBRAS PDSN GGSN 狀態(tài)呈現(xiàn)狀態(tài)呈現(xiàn) 多媒體多媒體 會議會議 IM一號通一號通 Centrex 統(tǒng)一會統(tǒng)一會 話控制話控制 統(tǒng)一用戶統(tǒng)一用戶 數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理 能夠?qū)崿F(xiàn)控制、承載、業(yè)務(wù)分離 n IMS標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)實現(xiàn)控制層、業(yè)務(wù)層、接入承 載層的完全分離，各層間采用標(biāo)準(zhǔn)開放接口， 便于系統(tǒng)擴(kuò)展及異廠家互通。 能夠豐富用戶業(yè)務(wù)體驗 n IMS具備強(qiáng)大的多媒體業(yè)務(wù)及ICT融合能力， 可以提供豐富的業(yè)務(wù)體

17、驗。 能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)融合演進(jìn) n IMS接入無關(guān)性，不論何種接入方式 （ GSM/TD/WCDMA/CDMA/LAN/WLAN/PS TN/SS）都可以接入到IMS核心網(wǎng)，實現(xiàn)多網(wǎng) 絡(luò)的融合。 34 n IMS 行政交換網(wǎng)由核心網(wǎng)、行政交換網(wǎng)由核心網(wǎng)、 接入網(wǎng)、接入網(wǎng)、 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)組成；數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、業(yè)務(wù)系統(tǒng)組成； 核心網(wǎng)以核心網(wǎng)以 總部及省公司為單位建設(shè)，總部及省公司為單位建設(shè)， 采用扁平化采用扁平化 組網(wǎng)模式，組網(wǎng)模式， 利用公司數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù)利用公司數(shù)據(jù)通信網(wǎng)進(jìn)行業(yè)務(wù) 承載。承載。 n IMS 核心網(wǎng)設(shè)備核心網(wǎng)設(shè)備 以公司總部及省公司為單位集中部署；各分部、以公司總部及省公司為

18、單位集中部署；各分部、 其他各級供其他各級供 電企業(yè)、電企業(yè)、 直屬單位等不建設(shè)直屬單位等不建設(shè) IMS 核心網(wǎng)設(shè)備。核心網(wǎng)設(shè)備。 n IMS 核心網(wǎng)應(yīng)采用雙機(jī)互備方式進(jìn)行容災(zāi)核心網(wǎng)應(yīng)采用雙機(jī)互備方式進(jìn)行容災(zāi) n 現(xiàn)網(wǎng)模擬話機(jī)（現(xiàn)網(wǎng)模擬話機(jī)（POTS 終端）終端） 通過通過 AG/IAD 等設(shè)備接入等設(shè)備接入 IMS核心網(wǎng)，核心網(wǎng)， IP 話機(jī)通話機(jī)通 過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)接入過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)接入 IMS 核心網(wǎng)核心網(wǎng) n數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是 IMS 行政交換業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)，行政交換業(yè)務(wù)的承載網(wǎng)絡(luò)， 實現(xiàn)信令和媒體流數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)實現(xiàn)信令和媒體流數(shù)據(jù)傳輸。數(shù) 據(jù)通信網(wǎng)應(yīng)配置專用的據(jù)通信網(wǎng)應(yīng)配置專用的 IMS VPN 。 n