PSTN通讯基础概述

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• 电话通信网 • 信令方式 • 接入网和ISDN网 • 物理传输线路
物理传输线路
• 我们日常使用的电话，与交换机之间，是采用模拟信号进 行传输的。对模拟话音信号的A/D或D/A转换，在交换机 那边进行。
• 在交换机与交换机之间（也就是交换局之间，通常称为局 间），通常采用时分复用的技术，在带宽比较高的线路上 同时传输多路数字化话音信号。
• 反极性：交换机向电话馈送直流电，可以有两种相对的电流 方向。反极性信号只对主叫用户有效。当主叫用户呼叫被叫 用户时，如果被叫用户摘机了，系统就改变主叫用户线路上 的电流方向，称为极性翻转。当被叫用户挂机后，还会再发 生一次翻转。注意：这个信令只能向邮电局作特殊申请后， 才能提供，普通的电话线上是没有的。
综合业务数字网（ＩＳＤＮ）
• ＩＳＤＮ 用户／网络接口 用户／网络接口是网络用户与网络本身之间的接口，它的 作用是使用户和ＩＳＤＮ网络之间相互交换信息。
• 接口结构： 基本接口ＢＩ：将现有电话网的普通用户线作为ＩＳＤＮ 用户线而规定的接口，由 ２个Ｂ信道和一个Ｄ信道构成 ，叫做“２Ｂ＋Ｄ“。Ｂ信道速率为６４kbit/s,用来传送 用户信处；Ｄ 信道速率为16kbit/s,用来传送信令信息。 总速率达到１９２kbit/s. 基群速率接口： 接口速率为1544kbit/s，用于北美和日本，为23B+D; 接口速率为2048kbit/s，用于欧洲和我国，为30B+D;
电话通信的发展
• 1876年3月10日贝尔和沃森发明了世界上第一部电话机， 由此开始了电话发展阶段的新纪元。 随着电话机数量的 增多 ，出现了连接电话机的公共设备用来完成两部电话 机间的接续工作，这就是电话交换机。
• 早期的电话交换机是由话力员来完成接续工作的，叫做人 工交换机。经历了步进制自动电话交换机、纵横制电话交 换机后，到 70 年代 ，由于微型电子计算机和集成电路技 术的发展，程控电话交换机出现，因其控制方式叫“存储 程序控制”而得名。目前，程控电话交换机在我国公众网 使用率超过99％。
信令方式—用户信令
• 摘机/挂机：用户拿起电话听筒之前，连接电话机的线路处 于直流开路状态，用户拿起电话听筒后，线路接通了。这 时，交换机负责为电话机提供工作用电，电压在24V到 48V之间，电流约为25ma。这个工作用电称为馈电。直流 通路从开路变成闭路的过程，成为摘机，反之，用户放下 电话听筒，线路就会重新回到开路状态。从闭路到开路的 过程称为挂机。
信令方式—分类
• 信令按其工作区域可分为： 用户信令：用户和交换机之间的信令。一个用户要呼叫交 换机，必须向交换机发出摘机、拨号等信号。 局间信令：交换机之间的信令。在两个或两个以上的交换 局完成呼叫接续时，除用户信令外，还要求交换局传递各 种信息，如主叫用户号码、被叫用户号码等局间信令。
• 信令按其传送方式分为： 随路信令：信令与话音在同一通道上传送，它主要用模拟 交换设备，部分数字交换机也采用随路信令。 共路信令：传送信令的通路和传送话音的通路分开，即把 话音接续中的各种信令集中在一条公共信道上传输 ，又 叫公共信道信令。
电话通信网—用户交换机（PBX）
• 用户交换机是电话网的一种补充设备，是指一个用户装设 的交换设备，用于社会集团内部通信，并通过中继线经市 话交换机与市内其它用户通话。用户交换机内部分机之间 的接续由它本身完成，不经过公用交换局
• 中继线是指连接用户交换机、集团电话（含具有交换功能 的电话连接器）、无线寻呼台、移动电话机等与市话交换 机的电话线路。
信令方式—用户信令
模拟电话线路，其实就是普通的电话线。这种线路通常采 用2根模拟线进行话音信号传输，模拟电话卡上一般是利 用RJ11接口连接模拟线路。这种线路上传输的信令有以下 几种：
• 拨号音：当主叫用户摘机，准备拨号时，系统向话机送出 的连续音频信号，当用户拨出第一个按键后，信号停止。 一般来说，这个音频信号应该是450HZ。
我国传统的电话网结构c1为大区中心c2为省中心c3为地区中心c4为县中心c5属于本地网本地电话网是指在同一个长途编号区范围内由若干个端局或若干个端间中继线长市中继线用户线以及话机所组成的电随着端局数量的不断增多网状结构不能满足要求解决方法是将电话网分区并采用汇接制
PSTN通讯基础知识概述
讲师：李宝丽
• Flash，拍叉簧：其实是一个迅速的挂机后又重新摘机的 过程。本质上是切断直流通路大约80到200ms。
信令方式—用户信令
• DTMF：双音频信号，即DTMF（Dual Tone Multi-Frequency ）广泛用于电话拨号上。DTMF由CCITT制订并推荐做为按键 式电话的标准。DTMF由电话机的按键产生。
• 分机是指连接在用户交换设备上的话机。 • 用户交换机进入本地公用网有各种方式，它们包括：半自
动直拨方式（ＤＯＤ２＋ＢＩＤ）、全自动直拨方式 （ ＤＯＤ１＋ＤＩＤ）、混合方式 。
电话通信网—用户交换机（PBX）
• 半自动直入式（DOD2，BID）
电话通信网—呼叫处理
一个基本呼叫处理过程如下： 1、主叫用户A摘机呼叫：交换机检测用户A的摘机状态、调查 用户A类别及其话机类别。 2、送拨号音，准备收号：找到空闲收号器及和主叫用户间的 空闲话由、送拨号音、监视输入信号 3、收号：收号器收号、收到第一位后停拨号音、按位存储、 计数、预译分析 4、号码分析 ：分析呼叫类别、检查合法性、检查被叫忙闲、 5、接至被叫用户：测试并预占空闲路由 6、向被叫用户振铃：送铃流、回铃音、监视用户状态 7、被叫用户应答和通话：停振铃和回铃音、启动计费设备、 监视用户状态 8、通话完毕，主（被）叫用户先挂机：路由复原、停止计费、 向被（主）叫用户送忙音
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• 电话通信网 • 信令方式 • 接入网和ISDN网 • 物理传输线路
电话通信的发展
电话通信是通过声能与电能相互转换来达到用电传输声音的 一种通信技术。电话通信的主要过程如下：
发话人 声波 送话器 话流 传输线 话流 受话器 声波 受 话人
电话机具有送话器和受话器的功能 ，是电话通信用户必备的 终端设备
信令方式—局间信令
• 中国No.7信令 • １９８０年ＣＣＩＴＴ（国际电报电话咨询委员会）制定
了ＮＯ.7信令系统技术规程 ，到 １９９２年的白皮书， ＮＯ.7信令系统得到了进一步的完善。我国１９８４年制 订了＜国内市话网NO.7信号方式技术规范＞，１９９３ 年邮电部通过了＜NO.7信令网技术体制＞，近来年，陆 续颁布了SCCP、TC、智能网和移动通信等一系列有关 NO.7信令的国内标准，目前NO.7信令在全国范围获得了 广泛的使用。
电路交换技术
• 交换是通信过程中的一个中心环节，普通的电信网（ＰＳ ＴＮ、ＧＳＭ）等都是采用电路交换的形式。
• 电路交换的原理如图：
电路交换技术
• 电路通信网络拓扑图
电话通信网—网络结构
• 我国传统的电话 网结构 Ｃ１为大区中心 Ｃ２为省中心 Ｃ３为地区中心 Ｃ４为县中心 Ｃ５属于本地网
电话通信网—本地网
信令方式—用户信令
• 占线忙音：当主叫用户拨完号码后，如果被叫用户正在通 话，主叫用户就会听到这种声音，一般来说，这个音频信 号是450HZ，响0.35秒，停0.35秒，一直重复下去。其信 号形式如下：
0.35S 0.35S
……
信令方式—用户信令
• 回铃音：主叫用户拨号完毕后，如果被叫用户可以接受通 话，在被叫用户摘机之前，主叫用户会听到这种声音，表 示系统正在呼叫被叫用户，其信号频率一般是450Hz，响 1秒，停4秒，反复多次。形式如下：
• 本地电话网是指在 同一个长途编号区 范围内，由若干个 端局（或若干个端 局和汇接局），局 间中继线，长、市 中继线，用户线以 及话机所组成的电 话网
电话通信网—本地网
• 随着端局数量的不断增多，网状结构不能满足要求，解决 方法是将电话网分区，并采用汇接制。将电话网为若干个 “汇接局“，在汇接设置汇接局，下设若干个端局。汇接 局间及汇接局和端局之间都相连中继电路群，不同的汇接 区之间的呼叫通过有关汇接局进行汇接。
• 根据不同的汇接方式可分为去话汇接、来话汇接、来去话 汇接、集中汇接和主辅汇接等。每个汇接区除了汇接本区 内各端局之间的话务之外，还汇接对其他汇接区的话务
电话通信网—程控交换机
• 交换机实现 着电话系统 中的交换功 能，目前我 们使用的程 控交换机实 质上是数字 电子计算机 控制的交换 机。基本结 构如图：
物理传输线路
• E1：在我国，通常将30路数字化话音信号加上一路辅助信 号以及一路同步数据作为一个传输单位，称为基群，传输 基群的线路称为E1线路。因此每条E1的编码速率是 32*64000=2048000Bit/s，通常称为2MBps。
• T1：北美国家 ，一个T1线路传输24路数字化语音信号加 上一路同步数据 。每条T1线路的编码速率为24＊64k＝ 1.544mbps 。
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• 电话通信网 • 信令方式 • 接入网和ISDN网 • 物理传输线路
接入网
• 接入网是指交换局到用户终端之间的所有机线设备，它提 供必要的传送承载能力，对用户信令是透明的，不作处理 ，可看作是与业务和应用无关的传送网，主要完成交叉如 连接、复用和传输功能，一般不含交换功能。图示出了接 入网的位置。
1S 4S
……
信令方式—用户信令
• 催挂音：在被叫不应答，或者双方通话完毕，一方先挂机 的情况下，另外一方就会听到这种声音，表示系统催促用 户挂机。一般情况下，它的频率是900Hz，响0.7秒，停 0.7秒，形式如下：
0.7S 0.7S
……
信令方式—用户信令
• 振铃：当有电话呼入时，系统就会向电话发出振铃信号，振 铃是一种交流信号，信号标准是：有效值50V+10V，25HZ， 送1秒钟，停4秒钟。电话机收到这个信号后，就会开始响铃 。当用户拿起听筒（摘机）后，信号会停止。
Thanks
接入网
• Ｖ５接口信令 Ｖ５接口由欧洲电信标准协会（ＥＴＳＩ）提出，此协议 采用标准通用接口，可实现接入网络接口的标准化，是一 种个适用范围很广、标准化程度相当高的开放式数字接口
Ｖ５接口支持以下业务： １.电话网用户（ＰＳＴＮ）的接入； ２.ＳＤＮ 2B+D 基本接入和 ３０B+D 基群速率接入； ３.专线业务接入；
综合业务数字网（ＩＳＤＮ）
• 综合业务数字网即intergrated services digital network ,即 ＩＤＳＮ。ＩＳＤＮ是以提供端点－端点的综合数字电话 网为基础发展而成的通信网；用以支持包括电话及非话的 多种业务，用户对通令网有一个有限个标准多用途的用户 ／网络成的入口。综合业务数字网是由两部分组成 ： １、综合数字网：以数字技术为基础，将传输系统及交换 系统综合在一起叫综合数字。 ２、综合业务网：提供或支持各种不同通信业务的通信网 叫综合业务网。
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• 电话通信网 • 信令方式 • 接入网和ISDN网 • 物理传输线路
信令方式—基本概念
• 信令是通信网中用户与交换机之间和各交换机之间有关收 建立、拆线以及设备运行等 信息的交换。信令的传送必 须要遵守的协议和规约，称之信令方式；完成信令的传递 与控制的功能实体称之为信令设备。信令方式和与其相应 的信令设备构成了信令系统
1209Hz 1336Hz 1477Hz
1633Hz
信令方式—局间信令
• 中国NO.1 信令方式 中国ＮＯ.1信令是局间信令，属于随路信令，信令信号和 话间信号在同一个信道上传送的。中国NO.1信令由线路 信令和记发器信令两部分组成。线路信令在线路设备（中 继器）之间传送，它主要是传送一些相关民线的占用、应 答、复原等内容。记发器信令是通过两个交换局中的“记 发器“之间传送的。它的主要功能是控制电路的自动接续 。不同的中继器所采用不同的线路信令。