通信網(wǎng)技術(shù)第三章

1、 電話通信網(wǎng)在世界上作為最早的通信網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)歷了100余年的發(fā)展過(guò)程，是遍布全球的最大的通信網(wǎng)絡(luò)，也是通信網(wǎng)的主體。因此無(wú)論是研究工作者還是商業(yè)廠家都對(duì)其投入了極大的人力和財(cái)力，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)理論的研究和設(shè)備的投資。電話通信網(wǎng)中許多成果和經(jīng)驗(yàn)直接或間接影響到其它網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展，電話通信網(wǎng)的基本理論包含著通信網(wǎng)絡(luò)中的許多基本概念。 本章主要以傳統(tǒng)的電話業(yè)務(wù)(POST：Plain old Telephone Service)為主，討論電話通信網(wǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)電話網(wǎng))的基本結(jié)構(gòu)、信令系統(tǒng)、選路方式及傳輸規(guī)劃。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)33.1 3.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 電話網(wǎng)中的用戶，主要通過(guò)用戶環(huán)路(Subscribe

2、r Loops)，以模擬方式接入到電話網(wǎng)的端局，用戶環(huán)路部分也稱(chēng)為電話網(wǎng)的接入部分。除了接入網(wǎng)以外的部分，則稱(chēng)為電話網(wǎng)的核心網(wǎng)，核心網(wǎng)是電話網(wǎng)內(nèi)較為復(fù)雜的部分，本節(jié)只討論核心網(wǎng)部分。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)4 近幾年來(lái)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電話網(wǎng)的許多功能如：電路交換功能、電路傳輸功能、信令功能等其它一些輔助功能都以相對(duì)獨(dú)立的形式出現(xiàn)，相繼構(gòu)造并形成了有針對(duì)性的網(wǎng)絡(luò)。從功能性角度出發(fā)，這些分立的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了一種層次結(jié)構(gòu)，這種層次結(jié)構(gòu)可用圖3.1多層模型結(jié)構(gòu)來(lái)描述。圖3.1 電話網(wǎng)的層次結(jié)構(gòu)模型級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)5 電話網(wǎng)中的傳輸網(wǎng)和交換網(wǎng)也稱(chēng)為基本網(wǎng)或業(yè)務(wù)網(wǎng)，信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和管理網(wǎng)稱(chēng)為輔助網(wǎng)或支撐網(wǎng)。 在傳輸網(wǎng)內(nèi)

3、，交換機(jī)之間的中繼電路，并不一定是由一條端到端的物理鏈路構(gòu)成，也不一定只經(jīng)過(guò)一條傳輸路徑，也不一定只服務(wù)于電話交換網(wǎng)，有可能同時(shí)為其它通信網(wǎng)（如ATM網(wǎng)絡(luò)、分組交換網(wǎng)等）提供服務(wù)。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)6 信令網(wǎng)為交換機(jī)提供信令轉(zhuǎn)送服務(wù)，多數(shù)的信令網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與交換網(wǎng)節(jié)點(diǎn)處于同一地理位置(甚至是同一物理設(shè)備的不同部分)。當(dāng)然也可獨(dú)立存在于交換網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備或系統(tǒng)，信令網(wǎng)一般指公共信道信號(hào)網(wǎng)。同步網(wǎng)也是隨著網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化而引入的網(wǎng)絡(luò)。管理網(wǎng)更是近幾年才出現(xiàn)的一種輔助網(wǎng)絡(luò)。 然而，這些輔助網(wǎng)的引入，以及層次化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使通信網(wǎng)(包括電話網(wǎng))具有更好的靈活性和可擴(kuò)展性。有利于通信網(wǎng)的發(fā)展和演化需要，當(dāng)然也有不利的因素

4、，那就是使用的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度增加，好在隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在處理復(fù)雜度方面的能力也在不斷的提高。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)73.1.2 3.1.2 電話網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)電話網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 在通信網(wǎng)中，節(jié)點(diǎn)之間相互連通的方式多種多樣，忽略節(jié)點(diǎn)的空間位置，以及連接鏈路的空間走向和幾何長(zhǎng)度，電話網(wǎng)所表現(xiàn)出來(lái)的幾何性質(zhì)，即為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 通信網(wǎng)經(jīng)常采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有：網(wǎng)形網(wǎng)、星形網(wǎng)、總線形網(wǎng)、樹(shù)形網(wǎng)和復(fù)合形網(wǎng)等，電話網(wǎng)除用戶環(huán)路部分外，以網(wǎng)形網(wǎng)、星形網(wǎng)和復(fù)合形網(wǎng)為主體。具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)第一章圖1.1-1.3所示。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)83.1.3 3.1.3 電話網(wǎng)的等級(jí)結(jié)構(gòu)電話網(wǎng)的等級(jí)結(jié)構(gòu) 在各個(gè)國(guó)家電話網(wǎng)都是履蓋全國(guó)的網(wǎng)絡(luò)，一般分為本地

5、網(wǎng)和長(zhǎng)途網(wǎng)，本地網(wǎng)與長(zhǎng)途出口局之間一般以星形結(jié)構(gòu)相連接。而不同地區(qū)的長(zhǎng)途局之間擬以網(wǎng)型網(wǎng)結(jié)構(gòu)連接。但對(duì)于像我國(guó)這樣具有廣闊地域范圍的國(guó)家，如果將長(zhǎng)途局都以網(wǎng)狀網(wǎng)連接，無(wú)論是從成本還是從管理等角度都是不合理的，因此通常是在地域相對(duì)集中的中心地域，設(shè)立高一等級(jí)的長(zhǎng)途匯接中心，匯接中心以星型連接各長(zhǎng)途局，而若干高等級(jí)的長(zhǎng)途中心仍以網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)連接，這種具有嵌套式結(jié)構(gòu)的電話網(wǎng)稱(chēng)為電話網(wǎng)的等級(jí)制結(jié)構(gòu)。顯然，這種等級(jí)制結(jié)構(gòu)可以提高通信資源的利用率，降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)91. 電話網(wǎng)等級(jí)分類(lèi)根據(jù)ITU-T的有關(guān)建議，交換局最多分為五個(gè)等級(jí)，從高至低依次為一級(jí)交換中心(C1局)、二級(jí)交換中

6、心(C2局)、三級(jí)交換中心(C3局)、四級(jí)交換中心(C4局)和端局(C5局)，我國(guó)采用5級(jí)制，傳統(tǒng)的5級(jí)制電話網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.2所示。圖3.2 電話網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)10 2. 長(zhǎng)途網(wǎng) 我國(guó)長(zhǎng)途電話網(wǎng)由C1、C2、C3、C4四級(jí)長(zhǎng)途交換中心組成，為遂級(jí)匯接網(wǎng)，C1為一級(jí)長(zhǎng)途交換中心，全國(guó)共設(shè)8個(gè)，它們之間以網(wǎng)型網(wǎng)連接。C2為二級(jí)長(zhǎng)途交換中心，設(shè)在各省會(huì)城市，全國(guó)共有31個(gè)。C3為三級(jí)長(zhǎng)途交換中，設(shè)在各地區(qū)城市，全國(guó)大約有350多個(gè)。C4為四級(jí)長(zhǎng)途交換，是長(zhǎng)途自動(dòng)交換終端，設(shè)在全國(guó)各縣城，全國(guó)大約有2200多個(gè)。C2、C3、C4之間一般為逐級(jí)匯接方式連接。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)11 3.

7、 本地電話網(wǎng) 本地電話網(wǎng)是指在同一長(zhǎng)途編號(hào)區(qū)內(nèi)，由若干個(gè)端局或者由若干個(gè)端局和匯接局及局間中繼、長(zhǎng)市中繼、用戶線、話機(jī)等所組成的電話網(wǎng)。一個(gè)本地電話局只能且只能有一個(gè)長(zhǎng)途號(hào)，本地網(wǎng)內(nèi)用戶采用統(tǒng)一編號(hào)，彼此之間的呼叫無(wú)需撥長(zhǎng)途區(qū)號(hào)。 本地電話網(wǎng)為兩級(jí)基本結(jié)構(gòu)，是由匯接局Tm和C5端局兩個(gè)等級(jí)的交換中心組成的。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖3.3所示。圖3.3 大中城市本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)12 在長(zhǎng)途接續(xù)中，本地匯接局在等級(jí)上相當(dāng)于四級(jí)長(zhǎng)途交換中心，端局經(jīng)本地匯接后只能與三級(jí)以上的長(zhǎng)途交換中心連接。它的職能是匯接在本匯接區(qū)內(nèi)本地端局的來(lái)話、去話和轉(zhuǎn)話(市話)，也可疏通本匯接區(qū)內(nèi)的長(zhǎng)途話務(wù)。 本地電話服務(wù)

8、范圍比原市話網(wǎng)大，它不僅包括市話網(wǎng)，還包括所管轄的郊區(qū)電話、郊縣縣城及農(nóng)村電話用戶。因此除市話端局、市話匯接局以外，可設(shè)農(nóng)話端局、縣城端局、農(nóng)話匯接局以及郊區(qū)匯接局等，組成一個(gè)多級(jí)匯接的局部地區(qū)自動(dòng)電話網(wǎng)。劃分本地電話網(wǎng)服務(wù)范圍，主要考慮話務(wù)流量、流向和經(jīng)濟(jì)效益。本地電話網(wǎng)的最大服務(wù)范圍一般不超過(guò)700km2或服務(wù)最大距離一般不超過(guò)300km。 交換局比較少的本地網(wǎng)也可采用一級(jí)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。這一般適合于縣城本地網(wǎng)。 2km2km2km級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)134. 電話網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)的演變和發(fā)展 隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及電話業(yè)務(wù)普及率的提高，電話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化，同時(shí)，電話網(wǎng)自身的建設(shè)也在不斷的改變著網(wǎng)

9、絡(luò)的形式。傳統(tǒng)的五級(jí)制結(jié)構(gòu)正逐漸向三級(jí)制結(jié)構(gòu)演變。其中長(zhǎng)途網(wǎng)將由省間長(zhǎng)途網(wǎng)和省內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng)二級(jí)組成，而傳統(tǒng)的C3局以下的電話網(wǎng)，將擴(kuò)大為本地電話網(wǎng)，二級(jí)長(zhǎng)途網(wǎng)分別由匯接全省長(zhǎng)途話務(wù)的交換中心DC1和匯接本地網(wǎng)長(zhǎng)途終端話務(wù)的交換中心DC2組成。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化，必然會(huì)引起選路方式的改變，長(zhǎng)途二級(jí)網(wǎng)絡(luò)將分平面實(shí)施“固定無(wú)級(jí)”的路由選擇方式。即分別在高平面網(wǎng)省級(jí)交換中心DC1之間，以及低平面內(nèi)的DC2之間引入固定無(wú)級(jí)選路。省間長(zhǎng)途網(wǎng)以網(wǎng)狀網(wǎng)組織各省的長(zhǎng)途交換中心，當(dāng)然由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡，這還需要有一個(gè)過(guò)程，這種演變有利于長(zhǎng)途網(wǎng)資源的利用，提高電話接通率和網(wǎng)絡(luò)的可靠性。 擴(kuò)大的本地網(wǎng)不僅有利于大城市化建設(shè)

10、的需要，而且也是促進(jìn)電話業(yè)務(wù)的開(kāi)展和增加電信企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的需要。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)143.2 3.2 路由及路由選擇路由及路由選擇3.2.1 3.2.1 路由的含義及分類(lèi)路由的含義及分類(lèi)1. 路由的含義 路由是網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)交換中心之間建立一個(gè)呼叫連接或傳遞信息的路徑。它可以由一個(gè)電路群組成，也可以由多個(gè)電路群經(jīng)交換局串接而成。如圖3.4所示，交換局A與B，B與C之間的路由分別是AB，BC，它們各由一個(gè)電路群組成，交換局A與C之間的路由是ABC，它由兩個(gè)電路群經(jīng)交換局B串接而成。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)152. 路由的分類(lèi) 組成路由的電路群根據(jù)要求可具有不同的呼損指標(biāo)。對(duì)低呼損電路群，其上的呼損指標(biāo)應(yīng)小于或等于1%

11、；對(duì)高效電路群沒(méi)有呼損指標(biāo)要求。相應(yīng)地，路由可以按呼損進(jìn)行分類(lèi)。在一次電話接續(xù)中，常常對(duì)各種不同的路由要進(jìn)行選擇，按照路由選擇也可對(duì)路由進(jìn)行分類(lèi)，等等。概括起來(lái)路由分類(lèi)如下：跨區(qū)路由跨級(jí)路由基于路由分接所連交換中心的位置收話區(qū)路由發(fā)話區(qū)路由接所交換區(qū)分安全迂回路由常規(guī)路由與非常規(guī)路由最終路由直達(dá)路由首選路由與迂回路由按路由選擇分低呼損路由高效路由按呼損分路由分類(lèi)級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)16下面介紹幾種基本路由和路由選擇時(shí)常用的路由。(1) 基干路由 基干路由是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)骨干結(jié)構(gòu)的路由，由具有匯接關(guān)系的相鄰等級(jí)交換中心之間以及長(zhǎng)途網(wǎng)和本地網(wǎng)最高等級(jí)交換中心之間的低呼換電路群組成。基干路由上的低呼損電路群又叫基

12、干電路群?；呻娫捜旱暮魮p標(biāo)準(zhǔn)是為保證主干網(wǎng)全網(wǎng)的接續(xù)質(zhì)量而設(shè)定的，要求呼損小于1%?；呻娐飞系脑拕?wù)量，不允溢出至其它路由上?；陕酚墒疽鈭D如圖3.2和圖3.3中的粗實(shí)線條所示。(2) 低呼損直達(dá)路由 直達(dá)路由是指由兩個(gè)交換中心之間的電路群組成的，不經(jīng)過(guò)其他交換中心轉(zhuǎn)接的路由它可以旁路或部分地旁路基干路由。任意兩個(gè)等級(jí)的交換中心由低呼損電路群組成的直達(dá)路由稱(chēng)為低呼損直達(dá)路由，低呼損直達(dá)路由示意圖如圖3.2和3.3中的細(xì)實(shí)線所示。電路群的呼損小于或等于1%，且話務(wù)量不允許溢出至其它路由上。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)17(3) 高效直達(dá)路由 任意兩個(gè)交換中心之間由高效電路群組成的直達(dá)路由稱(chēng)為高效直達(dá)路由。高效

13、直達(dá)路由上的電路群沒(méi)有呼損指標(biāo)的要求，話務(wù)量允許溢出至規(guī)定的迂回路由上，高效直達(dá)路由示意圖如圖32和圖3.3中的虛線所示。(4) 首先路由與迂回路由 首選路由是指某一交換中心呼叫另一交換中心時(shí)，有多個(gè)路由可供選擇，第一次選擇的路由就稱(chēng)為首選路由。當(dāng)首選路由遇忙時(shí)，迂回到第二或第三個(gè)路由時(shí)，那么第二或第三個(gè)路由稱(chēng)為第一路由的迂回路由。迂回路由通常由兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路群經(jīng)轉(zhuǎn)換交換中心串接而成。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)18(5) 安全迂回路由 安全迂回路由除具有上述迂回路由的含義外，還特指在引入“固定無(wú)級(jí)選路方式”后，加入到基干路由或低呼損直達(dá)路由上的話務(wù)量，在滿足一定條件下可向指定的一個(gè)或多個(gè)路由溢出，這樣

14、的路由稱(chēng)為安全迂回路由。(6) 最終路由 最終路由是任意兩上交換中心之間可以選擇的最后一種路由，由無(wú)溢呼的低呼損電路群組成。最終路由可以是基干路由，也可以是部分低呼損路由和部分基干路由串接，或僅由低呼損路由組成。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)193.2.2 3.2.2 路由的設(shè)置路由的設(shè)置 為了提高網(wǎng)絡(luò)的利用率和服務(wù)質(zhì)量，使網(wǎng)絡(luò)安全可靠地運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)話務(wù)量的需求對(duì)路由進(jìn)行科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)置。1. 基干路由的設(shè)置 長(zhǎng)途網(wǎng)中同一省內(nèi)具有匯接關(guān)系的省級(jí)交換中心DC1與地(市)級(jí)交換中心DC2之間，以及不同省的省級(jí)交換中心DC1之間應(yīng)設(shè)基干路由；本地網(wǎng)中具有匯接關(guān)系的端局與匯接局之間；匯接局與匯接局之間均應(yīng)設(shè)置低呼

15、損電路群。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)202. 直達(dá)路由設(shè)置 任意兩個(gè)等級(jí)的交換中心之間根據(jù)話務(wù)量大小，在經(jīng)濟(jì)合理的前提下，可設(shè)置直達(dá)電路群，這里直達(dá)電路群可以是低呼損電路群，也可以是高效電路群。 長(zhǎng)途網(wǎng)中同一省內(nèi)地(市)交換中心DC2之間，以及省市中心DC1與各DC2之間可以根據(jù)傳輸電路的情況設(shè)置低呼損電路群或高效電路群。 不同省的DC1與地(市)DC2之間，以及不同的DC2與DC2之間，當(dāng)話務(wù)量大于一定數(shù)量時(shí)，可設(shè)置高效電路群。 在本地網(wǎng)中，任一匯接局與無(wú)匯接關(guān)系的端局以及端局與端局之間，在滿足一定條件下，可設(shè)置低呼損電路群或高效電路群。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)213.2.3 3.2.3 路由的選擇路由的選擇1. 路

16、由選擇的基本概念 路由選擇也稱(chēng)選路，是指一個(gè)交換中心呼叫另一個(gè)交換中心時(shí)在多個(gè)可傳遞信息的途徑中進(jìn)行選擇，對(duì)一次呼叫而言，直到達(dá)到目標(biāo)局，路由選擇才算結(jié)束。 根據(jù)ITU-T的E.170建議從兩個(gè)方面對(duì)路由選擇進(jìn)行描述：路由選擇結(jié)構(gòu)和路由選擇計(jì)劃。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)22 (1) 路由選擇結(jié)構(gòu) 路由選擇結(jié)構(gòu)分為有級(jí)(分級(jí))和無(wú)級(jí)兩種結(jié)構(gòu)。 有級(jí)選路結(jié)構(gòu) 如果在給定的交換節(jié)點(diǎn)的全部話務(wù)流中，到某一方向上的呼叫都是按照同一個(gè)路由依次進(jìn)行選路，并按順序溢出到同組的路由上，而不管這些路由是否被占用，或這些路由能不能用于某些特定的呼叫類(lèi)型，路由組中的最后一個(gè)路由為最終路由，呼叫不能再溢出，這種選擇結(jié)構(gòu)稱(chēng)為有級(jí)選路

17、結(jié)構(gòu)。 無(wú)級(jí)選路結(jié)構(gòu) 如果違背了上述定義(如允許發(fā)自同一交換局的呼叫在電路群之間相互溢出)，則稱(chēng)為無(wú)級(jí)選路結(jié)構(gòu)。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)23(2)路由選擇計(jì)劃 路由選擇計(jì)劃是指如何利用兩個(gè)交換局間的所有路由組來(lái)完成一對(duì)節(jié)點(diǎn)間的呼叫。它可分為固定選路計(jì)劃和動(dòng)態(tài)選路計(jì)劃兩類(lèi)。固定選路計(jì)劃 固定選路計(jì)劃是指路由組的路由選擇模式總是不變的。即交換機(jī)的路由表一旦制定后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)交換機(jī)按照表內(nèi)指定的路由進(jìn)行選擇。但是對(duì)某些特定種類(lèi)的呼叫可以人工干預(yù)改變路由表，這種改變呈現(xiàn)為路由選擇方式的永久性改變動(dòng)態(tài)選路計(jì)劃 動(dòng)態(tài)選路計(jì)劃與固定選路計(jì)劃相反，路由組選擇模式是可變的。即交換局所選的路由經(jīng)常自動(dòng)改變。這種改變通常

18、根據(jù)時(shí)間、狀態(tài)或事件而定，路由選擇模式的更新可以是周期的或非周期的；預(yù)先設(shè)定的或根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)而調(diào)整的；也可以是實(shí)時(shí)或在線的等等。 級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)242. 路由選擇的基本原則 無(wú)論采用什么路由選擇方式，路由選擇應(yīng)遵循下述基本原則：(1) 要確保傳輸質(zhì)量和信令信息的可靠傳輸。(2) 要有明確的規(guī)律性，確保路由選擇中不出現(xiàn)死循環(huán)。(3) 一個(gè)呼叫連接中串接的段數(shù)應(yīng)盡量的少。即首選串接段數(shù)少的路由。(4) 能夠在低等級(jí)網(wǎng)絡(luò)中疏通的話務(wù)量應(yīng)盡量在低等級(jí)中疏通。 級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)253. 固定等級(jí)制路由選擇規(guī)則(1) 長(zhǎng)途網(wǎng)的路由選擇規(guī)則無(wú)論是四級(jí)網(wǎng)或是二級(jí)網(wǎng)長(zhǎng)途網(wǎng)路由選擇規(guī)則主要有：網(wǎng)內(nèi)任一長(zhǎng)途交換中呼叫另一

19、長(zhǎng)途中心的所選路由局向最多為三個(gè)。同一匯接區(qū)內(nèi)話務(wù)應(yīng)在該匯接區(qū)內(nèi)疏通。發(fā)話區(qū)的路由選擇方向?yàn)樽韵露?，受話區(qū)的路由選擇方向?yàn)樽陨隙?。按照“自遠(yuǎn)而近”的原則設(shè)置選路順序，即首選直達(dá)路由，次選迂回路由，最后選最終路由。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)26按照上述原則長(zhǎng)途二級(jí)網(wǎng)的固定等級(jí)制選路如圖3.5所示。 圖3.5 長(zhǎng)途網(wǎng)的路由選擇示意圖級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)27在路由選擇過(guò)程中，當(dāng)發(fā)端至受端同一局向設(shè)有多個(gè)電路群時(shí)，可根據(jù)各電路群承受話務(wù)能力等情況，將話務(wù)按不同的比例分配給各路由，以疏通到目標(biāo)局的話務(wù)，這種方式稱(chēng)為話務(wù)負(fù)荷分擔(dān)選路方式。如圖3.6所示。圖3.6 話務(wù)負(fù)荷分擔(dān)方式示意圖級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)28(2) 本地網(wǎng)中繼路由

20、的選擇規(guī)劃本地網(wǎng)中繼路由的選擇規(guī)則主要有：選擇順序?yàn)橄戎边_(dá)路由，后迂回路由，最后選擇基干路由。如圖3.7所示。圖3.7 本地網(wǎng)中繼路由的選擇示意圖級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)29 每次按續(xù)最多可選擇三個(gè)路由。 端局與端局間最多經(jīng)過(guò)兩個(gè)匯接局，中繼電路最多不超過(guò)三段。 從固定等級(jí)制選路規(guī)則可以看出，這種選路方式可以充分利用各級(jí)交換局間的直達(dá)路由，減少轉(zhuǎn)換次數(shù)。并且由于選路是固定不變的，因而，交換機(jī)內(nèi)對(duì)選路的計(jì)算和處理相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)交換機(jī)的處理能力要求也就較低，但網(wǎng)絡(luò)資源的利用率比較低。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)304. 動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)路由選擇 動(dòng)態(tài)話務(wù)選路允許交換機(jī)的路由表可以動(dòng)態(tài)改變，這種改變可以是預(yù)先設(shè)置的方式隨時(shí)間而改變，也可

21、以是實(shí)時(shí)或在線式的改變。因此動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)選路方式可分為兩類(lèi)，即預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)路由選擇方法和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路由選擇方法。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)31(1) 預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)路由選擇方法 預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)路由選擇方式中，選路中的選路模式，根據(jù)已知的話務(wù)負(fù)荷變化，可以每一小時(shí)(或者一天中多次)改變一次。改變的時(shí)間間隔，通常要比呼叫保持時(shí)間長(zhǎng)得多。典型的呼叫保持時(shí)間為幾分鐘。 在具體實(shí)現(xiàn)中，目前預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)路由選擇方法主要有4種形式：動(dòng)態(tài)等級(jí)制選路、動(dòng)態(tài)多鏈路路徑選路、動(dòng)態(tài)雙鏈路路徑選路和動(dòng)態(tài)前進(jìn)選路。下面就動(dòng)態(tài)等級(jí)制選路方式說(shuō)明預(yù)設(shè)動(dòng)態(tài)路由選擇方法的實(shí)現(xiàn)。 圖3.8給出了動(dòng)態(tài)等級(jí)制選路方式的示意圖，兩個(gè)交換節(jié)點(diǎn)之間經(jīng)由第三個(gè)交換節(jié)點(diǎn)連接的鏈路稱(chēng)為

22、三方子鏈路。圖中共有6條子鏈路，三方子鏈路的干線數(shù)目以及選路順序可以根據(jù)固定的等級(jí)制結(jié)構(gòu)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的控制隨時(shí)間(比如1小時(shí)為單位)變化而改變，以達(dá)到動(dòng)態(tài)選路的目的。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)32圖3.8 動(dòng)態(tài)等級(jí)制選路示例圖級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)33(2) 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)路由選擇方法 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)話務(wù)選路，獨(dú)立于任何預(yù)先計(jì)算得到的路由表，是話務(wù)選路方法中最為復(fù)雜的一種，采用該方法時(shí)，路由表的時(shí)間變化周期，與呼叫保持的時(shí)間相比，同處一個(gè)數(shù)量級(jí)，甚至?xí)僖恍?shí)時(shí)動(dòng)態(tài)話務(wù)選路目前有依據(jù)事件或依據(jù)狀態(tài)兩種方式。 級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)34(3) 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)路由選擇的條件 采用動(dòng)態(tài)路由選擇方法，可以顯著地提高網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)

23、營(yíng)成本。研究和經(jīng)驗(yàn)表明，電話網(wǎng)中實(shí)施動(dòng)態(tài)路由選擇方法可以減少15%左右的投資費(fèi)用。然而，動(dòng)態(tài)路由選擇比較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)必須具備一些條件才能實(shí)現(xiàn)。 首先網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各個(gè)交換節(jié)點(diǎn)的交換機(jī)必須具有自動(dòng)處理和高速計(jì)算功能，路由表才有可能隨時(shí)間變化而改變。也就是說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)必須是程控?cái)?shù)字化的交換機(jī)。其次，要有較為完善的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，因?yàn)橹挥型ňW(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)才能實(shí)時(shí)(或接近實(shí)時(shí))的統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)和交換機(jī)的忙閑狀態(tài)，進(jìn)而去改變路由表。另外，必須采用能夠提供復(fù)雜信號(hào)能力的公共信道信號(hào)系統(tǒng)。再者，高連通度的網(wǎng)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)也是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)路由選擇的一個(gè)基本條件。由此可見(jiàn)，要使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)級(jí)路由選擇還有一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。

24、級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)353.3 3.3 電話網(wǎng)的信令系統(tǒng)電話網(wǎng)的信令系統(tǒng) 信令是指通信網(wǎng)(包括電話網(wǎng))中，在各個(gè)交換局之間為完成呼叫連接而執(zhí)行的信息交換語(yǔ)言。信令系統(tǒng)是使網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)以及其它智能節(jié)點(diǎn)之間完成消息(包括呼叫建立，監(jiān)視和釋放的消息)和信息(包括分布式應(yīng)用進(jìn)程和網(wǎng)絡(luò)管理所需要的信息)交換的系統(tǒng)。電話交換機(jī)之間的信令傳送，主要有兩種方式，即隨路信令系統(tǒng)和共路信令系統(tǒng)。 級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)363.3.1 3.3.1 信令的類(lèi)別信令的類(lèi)別 話網(wǎng)的信令系統(tǒng)，可以根據(jù)它們的功能以及應(yīng)用區(qū)域進(jìn)行分類(lèi)。從信令的功能上看，信令可分為監(jiān)視信令、選擇信令和操作信令。而根據(jù)應(yīng)用區(qū)間，則又可分為用戶線信令、

25、局間信令和網(wǎng)絡(luò)信令。 監(jiān)視信令也稱(chēng)為線路信令，主要用來(lái)檢測(cè)和改變用戶線以及網(wǎng)絡(luò)中其它線路的狀態(tài)或條件。比如用戶摘掛機(jī)信令、線路占用信令等。 選擇信令也稱(chēng)為記發(fā)器信令，它和呼叫建立有關(guān)，主要由被叫地址(即被叫用戶的電話號(hào)碼)組成。 操作信令主要用于檢測(cè)和傳送網(wǎng)絡(luò)的擁塞信息、反映電路或設(shè)備的狀態(tài)信息及計(jì)費(fèi)信息等。這些信息的功能是為了能有效地利用網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備的資源，也稱(chēng)為管理信息。 信令還按傳輸?shù)姆较蚍譃榍跋蛐帕詈秃笙蛐帕睢＜?jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)37在電話呼叫過(guò)程中所涉及的信令如圖3.9所示。圖3.9 呼叫過(guò)程的基本信令示意圖級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)38 隨路信令是在傳送話音的信道中傳送的為建立和拆除該話路所需的各種業(yè)

26、務(wù)信息。我國(guó)普遍使用的隨路信令系統(tǒng)稱(chēng)為中國(guó)1號(hào)信令系統(tǒng)。包括線路信令和記發(fā)器信令。 1. 線路信令 線路信令是在去話中繼器和來(lái)話中繼器之間，通過(guò)線路信令設(shè)備在話路中傳送的信令，根據(jù)傳送的媒質(zhì)不同可分為兩種形式的格式。一種為模擬型的線路信令，主要有直流線路信令和帶內(nèi)單頻脈沖線路信令兩種形式。另一種是數(shù)字型的線路信令，也有兩種編碼形式，帶內(nèi)2600Hz的8位編碼和4位編碼。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)39在PCM通信中，廣泛采用的4位編碼的數(shù)字型線路信令。每一個(gè)話路占用4個(gè)比特位，分別位于PCM基群信號(hào)(2048kbit/s)的不同幀(每16幀組成一個(gè)復(fù)幀)的第16號(hào)時(shí)隙。16個(gè)幀共32個(gè)四位組，其中30個(gè)四位組

27、傳送30個(gè)話路的隨路信令，0號(hào)幀的16時(shí)隙的8位碼組用于傳遞復(fù)幀同步信號(hào)，如圖3.10所示。圖3.10 PCM隨路信令分配示意圖級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)402. 記發(fā)器信令 記發(fā)器信令源于一個(gè)交換局的記發(fā)器、終結(jié)于另一個(gè)交換局記發(fā)器的信令。它的主要功能是控制電路的自動(dòng)連接。 我國(guó)1號(hào)信令系統(tǒng)采用多頻互控方式，所謂多頻是指由多個(gè)音頻頻組成的編碼信號(hào)。所謂互控方式：就是前向所發(fā)的地址、控制指示語(yǔ)等信息，后向要發(fā)證實(shí)和控制信號(hào)，前向在收到證實(shí)信號(hào)后才發(fā)停發(fā)信號(hào)，同樣，后向在收到前向停發(fā)信號(hào)后才停止發(fā)證實(shí)信號(hào)。目前的有線電話通信中都采用互控方式。當(dāng)然還有不互控傳送方式，它與互控方式正好相反，我國(guó)只有在衛(wèi)星通信中采

28、用不互控方式傳送。 記發(fā)器信令是由多個(gè)音頻頻率信號(hào)組成的編碼信號(hào)。頻率是按等差級(jí)數(shù)法選取的，其公差為120Hz。前向信號(hào)共6個(gè)頻率信號(hào)組成，采用6中取2編碼方式共組成15種信令，后向信令則采用4個(gè)頻率信號(hào)，也采用4中取2的方式組成6種信令。 級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)413.3.3 3.3.3 共路信令系統(tǒng)共路信令系統(tǒng) 隨路信令系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單，不占用專(zhuān)門(mén)通道，易于處理，但它存在著許多局限性：信令傳送速度低，通話建立時(shí)間長(zhǎng)，容量很有限，難以傳送與按續(xù)無(wú)關(guān)的信息。這種信令方式不能適應(yīng)通信網(wǎng)綜合化、智能化和個(gè)人化的發(fā)展要求。于是，人們就將信令通道與話音通道分開(kāi)，把若干條電路的信令集中在一條專(zhuān)用信道上傳送，這就

29、是共路信令系統(tǒng)，也稱(chēng)為公共信道信令系統(tǒng)。換句說(shuō)話，利用一條專(zhuān)門(mén)的信號(hào)鏈路去傳遞信令信息的信號(hào)系統(tǒng)就稱(chēng)為共路信令系統(tǒng)(也稱(chēng)No.7信令系統(tǒng))。 No.7信令系統(tǒng)中，信令點(diǎn)(信令的源節(jié)點(diǎn)，宿節(jié)點(diǎn)及信令的轉(zhuǎn)接點(diǎn))和信號(hào)鏈路可以構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的通信網(wǎng)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就稱(chēng)為共路信令網(wǎng)，事實(shí)上，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展這個(gè)信令網(wǎng)已成為通信網(wǎng)的一大支撐網(wǎng)(輔助網(wǎng))，它起源于電話網(wǎng)的信令系統(tǒng)，但其服務(wù)對(duì)象并不僅限于電話網(wǎng)，它已廣泛使用于綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)等其它專(zhuān)業(yè)技術(shù)網(wǎng)。 級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)423.4 3.4 傳輸規(guī)劃傳輸規(guī)劃 決定電話業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的主要因素，一個(gè)是接通率(與呼損存在互補(bǔ)關(guān)系)，另一個(gè)則是與傳輸有關(guān)的話音質(zhì)量。前者與

30、電話網(wǎng)中電路資源以及路由組織有關(guān)，而后者則與傳輸鏈路的損耗與損傷有關(guān)。與接通率一樣，傳輸質(zhì)量也是一個(gè)全網(wǎng)性的指標(biāo)。合理安排(和分配)傳輸鏈路上的性能指標(biāo)，以達(dá)到在成本約束控制下的最優(yōu)質(zhì)量是傳輸規(guī)劃的中心任務(wù)之一。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)433.4.1 3.4.1 傳輸鏈路傳輸鏈路 傳輸鏈路就是信息傳輸?shù)耐ǖ溃粌H包含了具體的傳輸媒介，而且包含了信號(hào)發(fā)送、接收及變換設(shè)備。1. 傳輸媒介 傳輸媒介就是通信線路，通信線路可分為有線和無(wú)線兩大類(lèi)。其分類(lèi)如下所示。衛(wèi)星微波短波中波無(wú)線通信線路光纜同軸電纜對(duì)稱(chēng)電纜電纜架空明線有線通信線路通信線路級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)44下面介紹幾種常用的傳輸媒介(1) 對(duì)稱(chēng)電纜 對(duì)稱(chēng)電纜是由

31、若干條扭絞成對(duì)或扭絞成組的絕緣總線構(gòu)成纜芯，外面再包上護(hù)層組成的。導(dǎo)電材料通常用銅。對(duì)稱(chēng)電纜幅頻特性是低通型(0幾百千赫茲)，串音隨頻率升高而增加，因此復(fù)用程度不高 (2) 同軸電纜 同軸電纜主要是由若干個(gè)同軸對(duì)和護(hù)層組成，同軸對(duì)由內(nèi)、外導(dǎo)體及中間的絕緣介質(zhì)組成，導(dǎo)電材料常采用銅。同軸對(duì)的幅頻特性呈帶通型，且隨頻率升高而下降，適于高頻傳輸。但同軸回路的特性阻抗不均勻，影響傳輸質(zhì)量，且耗銅量大，施工復(fù)雜，建設(shè)周期長(zhǎng)。 級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)45(3) 光纜 光纜的結(jié)構(gòu)和電纜的結(jié)構(gòu)類(lèi)擬，主要由纜芯、加強(qiáng)構(gòu)件和護(hù)層組成。光纜中傳送信號(hào)的是光纖，若干根光纖按照一定的方式組成纜芯。光纖由纖芯和包層組成。 光纖通信

32、近幾年來(lái)飛速發(fā)展，是由于它具有以下突出優(yōu)點(diǎn)而決定的：傳輸頻帶寬，通信容量大；損耗低；不受電磁干擾，無(wú)串音；重量輕；資源豐富等優(yōu)點(diǎn)。(4) 自由空間 自由空間又稱(chēng)理想介質(zhì)空間，無(wú)線電波在地球外部的大氣層中傳播，可以認(rèn)為在自由空間傳播。 微波通信是到用微波頻段(300MHz30GHz)的電磁波來(lái)傳輸信息的通道。微波在空間沿直線視距范圍傳播，中繼距離為52km左右。 衛(wèi)星通信是地球站之間利用人造衛(wèi)星做中繼站的通信方式，是微波接力通信的一種特殊形式，它可以向地球上任何地方發(fā)送信息。 自由空間傳輸信號(hào)易受大氣變化等自然環(huán)境的影響。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)462. 傳輸鏈路的分類(lèi)公共電話交換網(wǎng)的傳輸鏈路主要有以下幾類(lèi)

33、：(1) 實(shí)線傳輸 指以模擬基帶信號(hào)方式傳輸?shù)逆溌?。在上述傳輸鏈路中只有?duì)稱(chēng)電纜可以傳輸基帶信號(hào)。適用短距離傳輸，一般在用戶環(huán)路中應(yīng)用。(2) 頻分載波傳輸(FDM) 以頻分方式實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用傳輸鏈路。隨著傳輸鏈路的數(shù)字化，這種FDM方式傳輸鏈路現(xiàn)在不再使用。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)47(3) 時(shí)分?jǐn)?shù)字傳輸 以脈碼調(diào)制(PCM)時(shí)分多路復(fù)用的傳輸鏈路。它的主要傳輸體制是PDH(準(zhǔn)同步數(shù)字體系)，將PCM一次群信號(hào)逐步復(fù)用為二次群，三次群，最高可以達(dá)到六次群信號(hào)。它的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且世界上并存著三種體制，即北美，歐洲和日本體制，三者互不兼容，且主要是面向點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸，缺乏靈活性。 SDH采用同步復(fù)用方式和靈

34、活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，使低階信號(hào)列高階信號(hào)的復(fù)用/解復(fù)用一次到位，并且具有統(tǒng)一的數(shù)字速率標(biāo)準(zhǔn)(STM-N，N=1,4,16,64)和統(tǒng)一的光網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口以及強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能，這些都使SDH迅速發(fā)展起來(lái)。SDH主要以光纖為主要傳輸媒介。(4) 數(shù)字微波傳輸 以微波作為媒質(zhì)并采用數(shù)字調(diào)制方法的傳輸鏈路。這種傳輸方式特別適合于地形復(fù)雜的地區(qū)和邊遠(yuǎn)山區(qū)。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)48 3.4.2 3.4.2 傳輸損耗及其規(guī)劃傳輸損耗及其規(guī)劃 電話網(wǎng)質(zhì)量測(cè)度指標(biāo)中的傳輸質(zhì)量，是指?jìng)鬏旀溌返膫鬏斮|(zhì)量，它直接影響電話的質(zhì)量，反映信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確度。電話業(yè)務(wù)傳輸質(zhì)量好壞，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面： 響度反映通話的音量大小。 清晰

35、度反映通話的可懂度。 逼真度反映音色的不失真程度。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)491. 響度當(dāng)量和傳輸損耗的分配 衡量響度損耗的參數(shù)稱(chēng)為響度當(dāng)量，它比傳輸損耗更全面地反映了多種傳輸因素對(duì)通話質(zhì)量的影響。響度當(dāng)量是參考當(dāng)量(RE)，修正參考當(dāng)量(CRE)，R25當(dāng)量和響度評(píng)定值(LR)的統(tǒng)稱(chēng)，它采用主觀評(píng)定方法來(lái)度量傳輸質(zhì)量。在我國(guó)，響度當(dāng)量和傳輸損耗一起作為傳輸規(guī)劃的重要指標(biāo)。 在具體評(píng)測(cè)時(shí)，將被測(cè)的實(shí)際傳輸系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)參考系統(tǒng)進(jìn)行比較，為使測(cè)試者從兩個(gè)系統(tǒng)聽(tīng)到相同的話音響度，需在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)中加一定量的衰耗值，這個(gè)衰耗值就是響度參考當(dāng)量，其單位是分貝(dB)。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)502. 雜音 雜音(也稱(chēng)噪聲)是指在話音

36、信道中與所需信號(hào)同時(shí)存在的任何無(wú)用的信號(hào)，它可來(lái)自于傳輸通道中任意一個(gè)部件?；騺?lái)自于一個(gè)傳輸信道與另一個(gè)信道因耦合而引起的干擾雜音包括熱噪聲、電力線感應(yīng)、脈沖噪聲種串音（或串話）等。 由于雜音是影響電話通信的話音質(zhì)量的另一重要的因素，因此，在電話通信中，對(duì)雜音有明確的指標(biāo)要求。在我國(guó)電話自動(dòng)交換網(wǎng)技術(shù)體制中對(duì)局間中繼線，用戶線及程控交換機(jī)的雜音都有明確的規(guī)定。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)513.4.3 3.4.3 誤碼損傷及規(guī)劃誤碼損傷及規(guī)劃 采用數(shù)字傳輸技術(shù)后，電話業(yè)務(wù)質(zhì)量必然會(huì)受到數(shù)字傳輸損傷的影響。主要的數(shù)字傳輸損傷有誤碼、抖動(dòng)、漂移、滑動(dòng)、延時(shí)和幀失步等，其中對(duì)話音質(zhì)量方面尤以誤碼和滑動(dòng)為甚?；瑒?dòng)(或滑碼)的起因與時(shí)鐘不同步有關(guān)，關(guān)于這部分內(nèi)容詳見(jiàn)本書(shū)第五章第二節(jié)有關(guān)內(nèi)容。級(jí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)521. 誤碼的定義 在數(shù)