第五章 电路交换技术(2015)

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当该通路需要经过多个交换中心时，交换机要在所有可能的路由中选择一条最优的路 由进行接续，即进行路由选择。
– 它负责将呼叫从源接续到宿，是任何一个网络的体系、规划和运营的核心部分。 要确保信息传输质量和信令信息的可靠传输。 有明确的规律性，确保路由选择中不会出现死循环。 一个呼叫连接中串接的段数应尽量少。
• 空间接线器的功能是完成“空间交换”，即在许多根入线中选择一 根接通出线，但是要在入线和出线的某一时隙内接通。 • 空间接线器是以时分的方式工作的。 • 由n*n的交叉节点矩阵和n个控制存储器构成 ，按照控制输入线上交 叉接点的闭合分为
• • 输出控制方式 输入控制方式
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输出控制方式
• 8入8出 8×8 • 8个控制存储器控制同号 输出端的所有交叉点 • 按顺序读出控制存储器 的控制内容以控制不同 时隙交叉点的闭合
• • 当一机产生故障，可由另一机承担全部负荷。 双机应具有互通信息的链路。
双机冗余配置方式
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主备倒换：一台联机运行，另一台作为备用，分为冷备和热备。 有时也采用N+m冗余配置方式。 处理机的分级：将处理机按功能分担划分为若干个级别，必然有一级承担主要任务。 系统划分为多个相对独立的模块，每个模块的自主处理能力增强，中央处理功能在很大程度上弱化。
4.
面向连接的电路交换方式是最适合于话音通信的，因此，电话网又叫做电路 交换网，它是电路交换网的典型例子。
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电话网的等级结构
• 网络的等级结构是指对网中各交换中心的一种安排。从等级上考虑，电话网的基本结构形式分为等 级网和无级网两种。
– – 等级网中，每个交换中心被赋以一定的等级，不同等级的交换中心采用不同的连接方式，低等级的交换中心 一般要连接到高等级的交换中心。 在无级网中，每个交换中心都处于相同的等级，完全平等，各交换中心采用网状网或不完全网状网相连。 低等级的交换局与管辖它的高等级的交换局相连、形成多级汇接辐射网即星形网。 而最高等级的交换局间则直接互连，形成网形网。 等级结构的电话网一般是复合形网，可以将各区域的话务流量逐级汇集，既保证通信质量又充分利用电路。 全网的服务质量，例如接通率、接续时延、传输质量、可靠性等。 全网的经济性，即网的总费用问题。另外还应考虑各地区的地理状况，政治、经济条件以及地区之间的联系 程度等因素。
– 电话机还具有发送和接收电话呼叫的能力，用户通过电话机拨号来发起呼叫，通过振铃知道有 电话呼入。
• 用户终端可以是送出模拟信号的脉冲式或双音频电话机，也可以是数字电话机，还可能是各种传真机。
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交换设备：数字程控交换机，主要负责用户信息的交换。
– – 按用户的呼叫要求给两个用户之间建立交换信息的通道，即具有连接功能。 交换机还具有控制和监视的功能。
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输入控制方式
• 每个控制存储器控制同 号输入端的所有交叉接 点。 • 空间接线器是用时分的 办法实现空间交换的。
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TST交换网络
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处理机配置方式
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主要有两种：分级分散控制和分布式分散控制。
– – 不论何种控制结构，都必须具有冗余配置方式。 负荷分担：两台处理机独立工作，各自承担一半话务负荷。
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等级结构就是把全网的交换局划分成若干个等级
– – –
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等级结构的级数选择与很多因素有关，主要因素包括：
– –
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长途网及其结构
• 长途两级网将网内长途交换中心分为两个等级，形成两个平面：
– – – – – 省级（包括直辖市）交换中心，以DC1表示；地（市）级交换中心以DC2表示。 DC1之间以网状网相互连接，形成高平面，或叫做省际平面。 DC1与本省内各地市的DC2局以星状相连。 本省内各地市的DC2局之间以网状或不完全网状相连，形成低平面，又叫做省内平面。 根据话务流量流向，二级交换中心DC2也可与非从属的一级交换中心DC1之间建立直达电路群。
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电话网的特点
• 电话网一开始的设计目标很简单，就是要支持话音通信，因此话音业务的特点也就决 定了电话网的技术特征。
1. 2. 3. 同步时分复用。复用时，每个用户在一帧中只能占用一个时隙，且是固定的时隙，因此每个 用户所占的带宽是固定的。这与话音通信的恒定速率是相适应的。 同步时分交换。在交换时，直接将一个用户所在时隙的信息同步地交换到对端用户所在时隙 中，以完成两用户之间话音信息的交换。 面向连接。在用户开始呼叫时，要为两用户之间建立起一条端到端的连接，并进行资源的预 留(预留时隙)。这样，在进行用户信息传输时，不需要再进行路由选择和排队过程，因此时 延非常小。电路交换的基本过程包括呼叫建立、信息传输(通话)和连接释放三个阶段。 对用户数据透明传输。透明是指对用户数据不做任何处理，因为话音数据对丢失不敏感，因 此网络中不必对用户数据进行复杂的控制(如差错控制、流量控制等)，可以进行透明传输。
1. 2. 3. 4. 速率恒定且单一。用户的话音经过抽样、量化、编码后，都形成了64kb/s的速率，网中只有 单一的速率。 话音对丢失不敏感。也就是说，话音通信中，由于话音信息的相关性较强，可以允许一定的 丢失存在。 话音对实时性要求较高。话音通信中，双方用户希望像面对面一样进行交流，而不能忍受较 大的时延。 话音具有连续性。通话双方一般是在较短时间内连续地表达自己的通信信息。
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分级分散控制
–
•
分布式分散控制
–
话路设备
话路设备
Si
Si
Si
Si
处理机A
处理机B
处理机A
处理机B
负荷分担方式
主备用方式
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电路交换系统软件功能结构
• • 从功能结构来划分，程控交换软件可以划分为运行软件系统和支援软件系统两大部分。 运行软件系统又称在线软件或联机软件，主要包括操作系统、呼叫处理、维护管理三部分。
– 时间接线器——T接线器 – 空间接线器——S接线器
• 每类接线器还可以分为：
– 输出控制方式的接线器 – 输入控制方式的接线器
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输出控制方式的时间接线器
顺序写入，控制读出（按照控制存储器里的顺序读出）
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输入控制方式的时间接线器
控制写入（按照控制存储器里的顺序写入），顺序读出
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空间接线器：S接线器
来话汇接示意图
来去话汇接示意图
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路由选择
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电话网中，当任意两个用户之间有呼叫请求时，网络要在这两个用户之间建立一条端 到端的话音通路。
电话网中的路由，是指在电话网中，源节点和目的节点之间建立的一个传送信息的通 路。
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–
它可以由单段链路组成，也可以由多段链路经交换局串接而成。
链路是指两个交换中心节点间的一条直接电路或电路群。
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软件结构的特点：
– – – 分层：把整个软件系统自上而下分为若干子系统，每个子系统包含若干功能块，每个功能块又由若干组建组 成，每个组件又分为若干单元，每个单元完成特定的一项任务。 模块化：把软件某一层次上的程序按功能进一步分解为若干模块，每一个模块具有确定的、相对完整的和独 立的功能，各模块之间有具有必要的联系。 参数化：软件中含有大量数据，这些数据随系统容量、硬件配置和运行环境的不同而有很大差异，参数化是 指在编写程序时对所有用到的数据暂不赋值，仅以参数代替，仅在安装时才根据实际需要确定这些参数的具 体数值，从而增强软件的适应性和灵活性。
– – – 目前全世界正在使用的编号计划是由ITU-T的E.164编号体制建议的。 E.164是十进制的编号体制，长度可变。 十进制的编号体制，长度可变。号码既是寻址的依据，又是端设备的别名。
第五章 电路交换技术
由NordriDesign提供

电路交换基本原理
电路交换系统的演进
把各种控制功能、步骤、方法编成程序，放入存储器，利用存储器内所存储的程序 来控制整个交换工作，称之为程控交换系统。
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数字电路交换系统硬件功能结构
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话路子系统
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交换网络：选组级，采用同步时分数字交换网络，有多种不同的类型。
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本地网的网络结构
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网型网
– – – 所有端局两两相连，在本地网交换局数目不太多时采用的结构。 当交换局数量较多时，可由端局和汇接局构成两级结构的等级网，端局为低一级，汇接局为高 一级。 二级网可以分为：去话汇接、来话汇接、来去话汇接等。
二级网
本地网的网形网
去话汇接示意图
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本地网的网路结构
用户电路：数字程控交换系统连接模拟用户线的接口电路。 用户集中级
– – 完成话务集中的功能，将一群用户经用户集中级后以较少的链路接至交换网络，以提高链路的 利用率。 集中比：集中前的话音通道数和集中后的话音通道数之比。
• 较典型的集线比为4：1，即将128个用户线集为一条32个信道的PCM一次群链路。
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不论采用什么方式进行选路，都应遵循一定的基本原则：
– – –
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不应使网络设计或交换设备过于复杂。
能在低等级网络中疏通的话务量，尽量不在高等级交换中心疏通。
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路由选择结构
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电话网的编号计划
• 编号计划，是指在本地网、国内长途网、国际长途网，以及一些特种业务、新业务等 中的各种呼叫所规定的号码编排和规程。
• 呼叫处理能力：一定的质量指标范围内，交换系统在忙时可以处理的呼叫次数。
– 网络环境
• 编号计划、路由组织、信令方式、PCM传输接口、计费方式等。
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质量指标
– 包括阻断率、系统可用性、再启动次数、呼损率、接续时延等。
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电话网技术
电话网的组成
• 用户终端设备：即电话机，是用户直接使用的工具，主要完成将用户的声音信号转换 成电信号或将电信号还原成声音信号。