電信網(wǎng)基礎(chǔ)與程控交換原理

1、第 1 頁202021-10-25電信網(wǎng)基礎(chǔ)與程控交換原理網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部南京研究所網(wǎng)絡(luò)事業(yè)部南京研究所有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)部有線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)部第 2 頁202021-10-25主要內(nèi)容主要內(nèi)容 電信網(wǎng)概況 數(shù)字程控交換第 3 頁202021-10-25通信網(wǎng)絡(luò)的組成 終端：電話、傳真、視訊、數(shù)據(jù)終端等； 傳輸：電纜、光纜、微波、衛(wèi)星； 交換：數(shù)字程控交換機、縱橫制交換機、 atm交換機等； 接入：有線接入網(wǎng)，無線接入等。第 4 頁202021-10-25pstncatvddnpspdnfratminternetplmn通信網(wǎng)絡(luò)的種類 業(yè)務(wù)網(wǎng)第 5 頁202021-10-25電信電話網(wǎng)的組成電信電話網(wǎng)的組成交換

2、網(wǎng)交換網(wǎng)傳輸承載網(wǎng)傳輸承載網(wǎng)支撐網(wǎng)支撐網(wǎng)第 6 頁202021-10-25電話網(wǎng)電話網(wǎng)交換網(wǎng)交換網(wǎng)由各種交換機組成：由各種交換機組成：國際局國際局長途局長途局長途端局長途端局市話匯接局市話匯接局市話端局等市話端局等第 7 頁202021-10-25電信網(wǎng)結(jié)構(gòu) .c1 大區(qū)中心c2 省中心c3 市中心c4 縣中心c5 端局tm國際關(guān)口局終端第 8 頁202021-10-25傳輸承載網(wǎng)pdh傳輸sdh傳輸載體：光纖、微波第 9 頁202021-10-25歐州歐州美國美國日本日本一次群一次群2.048mbit/s1.544mbit/s1.544mbit/s二次群二次群8.448mbit/s6.312

3、mbit/s6.312mbit/s三次群三次群34.368mbit/s44.736mbit/s32.064mbit/s四次群四次群139.264mbit/s274.176mbit/s97.728mbit/s五次群五次群564.992mbit/s397.200mbit/spdh時分復(fù)用系列時分復(fù)用系列第 10 頁202021-10-25表表1.2sdh的速率等級的速率等級sdh等級等級sonet等級等級標準速率標準速率oc-1/sts-1(480h)51.40mbit/s155mstm-1(1920ch)oc-3/sts-3(1440ch)155.520mbit/soc-9/sts-9466.5

4、60mbit/s622mstm-4(7696ch)oc-12/sts-12(8046ch)622.080mbit/soc-18/sts-18933.120mbit/soc-24/sts-241244.160mbit/soc-36/sts-361866.240mbit/s2.5gstm-16(30720ch)oc-48/sts-48(32356ch)2488.320mbit/s10gstm-64(122880ch)oc-192/sts-1929953.280mbit/s(129024ch)第 11 頁202021-10-251.在高速率的傳輸系統(tǒng)中在高速率的傳輸系統(tǒng)中,采用統(tǒng)一的傳輸標準速率采用

5、統(tǒng)一的傳輸標準速率,對兩對兩種不同的種不同的pdh的速率標準能夠予以兼容的速率標準能夠予以兼容,給網(wǎng)路的互連互通給網(wǎng)路的互連互通提供了方便提供了方便.2.在在sdh的幀結(jié)構(gòu)中具有豐富的用于監(jiān)控和管理的開銷比的幀結(jié)構(gòu)中具有豐富的用于監(jiān)控和管理的開銷比特特,以此為基礎(chǔ)以此為基礎(chǔ),增加了網(wǎng)路監(jiān)控和管理的功能增加了網(wǎng)路監(jiān)控和管理的功能3.提供了高速率的傳輸通道提供了高速率的傳輸通道,為建立寬帶信網(wǎng)提供重要的為建立寬帶信網(wǎng)提供重要的基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施sdh是在是在pdh的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種數(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種數(shù)字傳輸技術(shù)體制字傳輸技術(shù)體制,它的主要特點是它的主要特點是:第 12 頁202021-10

6、-25電信支撐網(wǎng) 電信管理網(wǎng)（tmn）； 信令網(wǎng)（no.7）； 時鐘同步網(wǎng)（bits）； 集中智能網(wǎng)第 13 頁202021-10-25電信管理網(wǎng)(tmn) : 提供一個有組織的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以取得各種類型的操作系統(tǒng)（os）之間、操作系統(tǒng)與電信設(shè)備之間的互連。它是采用商定的具有標準協(xié)議和信息接口進行管理信息交換的體系結(jié)構(gòu)。 tmn是疊加于電信網(wǎng)之上的計算機網(wǎng)絡(luò) 建立tmn的目的是支撐電信網(wǎng)和電信業(yè)務(wù)的規(guī)劃、配置、安裝、操作和組織，從而最大限度地利用電信網(wǎng)絡(luò)資源、提高網(wǎng)絡(luò)的運行質(zhì)量和效率，向用戶提供良好的通信服務(wù)。第 14 頁202021-10-25七號信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)lstplstplstplstphs

7、tphstphstphstphstphstpspspspspabhstplstpsp中國電信、移動、聯(lián)通第 15 頁202021-10-25基準時鐘二級時鐘二級時鐘 3級3級3級3級 4級 4級 4級 4級 4級 4級 4級 4級主從同步法時鐘同步網(wǎng)時鐘同步網(wǎng)第 16 頁202021-10-25pstn/isdngsmcdmaccs7 networkingsmp/smapscpscescpip集中只能網(wǎng)集中只能網(wǎng)第 17 頁202021-10-25 電話網(wǎng)的多層次模型omcmmcomcomc電信數(shù)據(jù)庫管理網(wǎng)集中智能網(wǎng)數(shù)字同步網(wǎng)信令網(wǎng)交換網(wǎng)傳輸承載網(wǎng)輔助網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)傳輸節(jié)點本地交換機點中繼交換機點輔

8、助網(wǎng)節(jié)點傳輸鏈路話務(wù)路由輔助網(wǎng)鏈路第 18 頁202021-10-25電信網(wǎng)絡(luò)的基本知識 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 路由選擇 編號方案 提供的業(yè)務(wù) 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量 話務(wù)量概念第 19 頁202021-10-25網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)樹形樹形星形星形網(wǎng)形網(wǎng)形第 20 頁202021-10-25路由選擇方案路由選擇方案 固定選路方案 動態(tài)選路方案；（話務(wù)量、時間等） 確保傳輸質(zhì)量和信令信息的可靠傳輸； 有明確的規(guī)律性，確保路由選擇時不會出現(xiàn)死循環(huán)； 一個呼叫連接中串接的段數(shù)應(yīng)盡量??； 能夠在低等級網(wǎng)絡(luò)中疏通的話務(wù)應(yīng)盡量在底等級網(wǎng)中疏通第 21 頁202021-10-25路由選擇圖例路由選擇圖例atba局到b局路由： ab、a

9、t(a）固定路由選擇atba局到b 局路 由： 正常： ab、 at ab話量高：a t 、a b（b )動 態(tài)路由選擇第 22 頁202021-10-25編號方案編號方案等位編號等位編號：號碼長度相等的編號方式；不等位編號不等位編號：號碼長度不相等的編號方式，我國 目前采用這種方式。長途區(qū)號用戶號局號用戶號碼國內(nèi)有效號碼（national significant number）國內(nèi)有效號碼 (長度10位)第 23 頁202021-10-25isdn號碼結(jié)構(gòu)號碼結(jié)構(gòu)snndcisdn 號碼結(jié)構(gòu)san(s)npartial numberndc: national destination code

10、n(s)n: national (significant) numbersn: subscriber codesa: sub-address第 24 頁202021-10-25電信網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)電信網(wǎng)提供的業(yè)務(wù) potspots 本地電話業(yè)務(wù)； 長途、國際電話業(yè)務(wù)； 特服業(yè)務(wù)； centrex業(yè)務(wù)及其它新業(yè)務(wù)；第 25 頁202021-10-25電信網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)電信網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)isdn 承載業(yè)務(wù)； 用戶終端業(yè)務(wù)； 補充業(yè)務(wù)isdn提供：提供：端到端的數(shù)字連接；綜合的業(yè)務(wù)；標準的用戶網(wǎng)絡(luò)接口第 26 頁202021-10-25電信網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)電信網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)in 800 被叫集中付費業(yè)務(wù)； 300

11、 計帳卡業(yè)務(wù)； 600 虛擬專網(wǎng)業(yè)務(wù)； 700 通用個人通信業(yè)務(wù)； 181 電話投票業(yè)務(wù)； 第 27 頁202021-10-25電信網(wǎng)的質(zhì)量測度電信網(wǎng)的質(zhì)量測度 接續(xù)質(zhì)量： 呼損； 接續(xù)時延； 穩(wěn)定質(zhì)量： 可靠性，可用性和故障率； 傳輸質(zhì)量： 話音質(zhì)量； 誤碼，時延第 28 頁202021-10-25話務(wù)量的概念話務(wù)量的概念從數(shù)量上表明用戶占用交換網(wǎng)絡(luò)和從數(shù)量上表明用戶占用交換網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備的程度叫做話務(wù)量交換設(shè)備的程度叫做話務(wù)量單位：單位：erl（愛爾蘭）或小時呼（愛爾蘭）或小時呼通過計算話務(wù)量模型提高設(shè)備的利通過計算話務(wù)量模型提高設(shè)備的利用率用率控制集線比防止阻塞控制集線比防止阻塞第 29

12、 頁202021-10-25電信網(wǎng)的發(fā)展趨勢電信網(wǎng)的發(fā)展趨勢pstninternetcatvddnpspdnfratmplmn統(tǒng)一的多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)第 30 頁202021-10-25主要內(nèi)容主要內(nèi)容電信網(wǎng)概況數(shù)字程控交換第 31 頁202021-10-25數(shù)字程控交換機一、程控交換機基本原理二、信令的基本概念三、交換機呼叫處理過程第 32 頁202021-10-25交換機的引入n(n-1)/2電話交換機ab兩個用戶第 33 頁202021-10-25交換機的主要作用 提供通信通路交換機用戶線用戶線第 34 頁202021-10-25電話交換機電話交換機發(fā)展歷程發(fā)展歷程 人工式； 6070年代：大型

13、計算機集中控制，空分模擬交換； 70年代：小型機控制，時分數(shù)字交換； 80年代：微機全分散控制，模塊化結(jié)構(gòu)； 90年代：提供isdn，支持分組業(yè)務(wù)。 步進制； 縱橫制； 準電子； 程控式；第 35 頁202021-10-25pots telephony today)pstnnetworks0011 pstncodec functiontelco central office orenterprise pbx 第 36 頁202021-10-25語音信號的數(shù)字化語音信號的數(shù)字化采樣量化濾波器編碼fs = 8khza/率非均勻量化碼速64kb/s模擬話音數(shù)字話音第 37 頁202021-10-25

14、pcm30/32脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng)脈沖編碼調(diào)制系統(tǒng) pcm30/32采用復(fù)幀結(jié)構(gòu)； 每一幀占125s，被分為32個時隙（ts0 - ts31）； 每個時隙為8位。其中ts0為幀同步碼時隙，ts16為復(fù)幀同步碼和標志信號碼時隙，其它30個時隙可用來傳送話路； 每一時隙含8位碼，每一幀共有8x32=256位（256 bits）； 每16幀構(gòu)成一個復(fù)幀，其長度為16x125s = 2ms； 幀速率為8000/每秒，線路速率為2048 kbits/s第 38 頁202021-10-25程控交換機的基本構(gòu)成1 交換網(wǎng)絡(luò)cpu存儲器接口接口用戶中繼中繼用戶i/o設(shè)備控制器第 39 頁202021-10-25

15、程控交換機的基本構(gòu)成 2話路系統(tǒng)控制系統(tǒng) 呼叫處理 外圍控制處理器 用戶接口電路； 中繼接口電路； 交換網(wǎng)絡(luò)； 信號部件；等操作維護系統(tǒng)第 40 頁202021-10-25用戶接口部分用戶接口部分 模擬用戶； 數(shù)字用戶； 2b+d 30b+d borscht功能 b: battery feeding; o: over voltage protection; r: ringing; s: supervision; c: codec; h: hybrid; t: test;第 41 頁202021-10-25中繼接口部分中繼接口部分 模擬中繼； 數(shù)字中繼； 數(shù)字光中繼 gazpacho功能 g:

16、generation of frame code; a: alignment of frame; z: zero string suppression; p: polarity conversion; a: alarm (ts0); c: clock recovery; h: hunt during reframe; o: office signaling;功能類似于模擬用戶電路 oscht功能第 42 頁202021-10-25數(shù)字交換網(wǎng)數(shù)字交換網(wǎng)1接線器類型 t接線器 s接線器第 43 頁202021-10-25數(shù)字交換網(wǎng)數(shù)字交換網(wǎng)2smcm輸入hw輸出hwt接線器工作原理 順序?qū)懭?控制

17、讀出 控制寫入 順序讀出ts5ts25第 44 頁202021-10-25數(shù)字交換網(wǎng)數(shù)字交換網(wǎng)3 輸入配置 輸出配置s接線器工作原理cmts5ts500110510cm1ts5ts55010110第 45 頁202021-10-25數(shù)字交換網(wǎng)數(shù)字交換網(wǎng)4 tst ttt典型的交換網(wǎng)絡(luò)典型的交換網(wǎng)絡(luò)tts第 46 頁202021-10-25程控交換機的控制方式程控交換機的控制方式 集中控制方式； 分散控制方式； 分級分布控制方式第 47 頁202021-10-25交換機軟件簡介交換機軟件簡介 操作系統(tǒng)； 用戶/中繼承載軟件； 系統(tǒng)監(jiān)視和故障處理軟件； 呼叫處理軟件； 信令處理軟件； 維護和運行軟

18、件； 數(shù)據(jù)管理軟件第 48 頁202021-10-25操作維護系統(tǒng) 完成人機通信 修改用戶數(shù)據(jù)、局數(shù)據(jù) 人工診斷、測試 第 49 頁202021-10-25zxj10單模塊結(jié)構(gòu)（sm4、sm8、sm16） 交 換 單 元8k8k數(shù)字中繼單元數(shù)字中繼單元用戶單元用戶單元mfcmfcdtmfdtmftonetonecommcommcommcommv5.2no.7v5.2no.7mp0mp1主控單元主控單元信令單元16 16k4k 4k數(shù)字中繼單元數(shù)字中繼單元lanomm第 50 頁202021-10-25多模塊結(jié)構(gòu)ommcmsmsmsmsmsmrlmrlm第 51 頁202021-10-25數(shù)字程

19、控交換機一、程控交換機基本原理二、信令基本概念三、交換機呼叫處理過程第 52 頁202021-10-25信令的基本概念 信令是一種控制信號； 主要完成交換局處理機之間通信。exex被叫號碼mpmp占用信號出中繼入中繼振鈴第 53 頁202021-10-25信令類型 用戶線信令（dp/pb、dss1） 局間信令（cas、ccs）exex用戶線信令局間信令第 54 頁202021-10-25cas與ccs cas：如china no.1 ccs: 如no.7exex信 息信 令exex信息信令第 55 頁202021-10-25信號部件信號部件雙音頻接收器（dtmf）多頻接收器（mfc）信號音設(shè)備（tone）七號信令（no7）v5 信令第 56 頁202021-10-25雙音頻接收器（dtmf）ex雙音頻號碼mpdtmf經(jīng)翻譯后送mpex雙音頻號碼mpdtmf經(jīng)翻譯后送mpasig板第 57 頁202021-10-25多頻互控接收器（mfcrec）ex多頻信號mpmfc經(jīng)翻譯后送m pexmfcmpasig板第 58 頁202021-10-25七號信令ex七號