程控电话交换网及其原理

随路信令
中国一号常见的后向信令
中国一号主要用前向和后向信令的组合来实现局间信 令的配合而进行话务路由的接续。对于管理来说，比较 重要的是后向A组信令。
信号 A1
A2 A3
信号内容 发下一位
由第一位起重 新发送 转至发KB信 号
信号 A4
A5 A6
信号内容 机键拥塞
空号 发KA信号和主 叫用户号码
七号信令
TS1 TS2 TS3
3
值 1 2 3
. . .
2 1
TS1 TS2 TS3
3
TS30
TS31 TS32
30
31 32
30 31 32
32
30 31
TS30
TS31 TS32
2
1
3
… 32 30 31
地址
程控交换的原理
• 控制写入、顺序读出（方法二）
1 2
TS1 TS2 TS3
值 2
2 1 3
TS1 TS2 TS3
设备的使用和生产信息
• 设备生产商的概况
ALCALTEL上海贝尔公司：
主要生产 S1240 系列交换设备，分为E型机和J型机，软件分 别使用5X版本和7X版本。目前，E型机已经体制生产，在运营商 中使用的也已经通过扩容升版的方式升级为J型机，软件使用7X 版本。 贝尔公司还生产P3S的宽带交换设备，是在原有的J型机的基 础上改进而来。具有宽带交换能力，内部交换使用包交换方式。 其交换能力是原有设备的100倍以上。可以实现155M速率的光纤 直接接入。 贝尔公司的接入设备也从去年开始得到了比较多的应用，近 年在福州的周边郊县得到比较多的使用，其稳定性不错。
消息含义
后向挂机信号 前向拆线信号 释放监控信号 一般请求消息 一般信号消息 应答不计费 设备拥塞信号
七号信令网
• 网元类型
七号信令网作为一个网络，其节点是信令点，其 节点之间的连接线就是信令点之间的信令链路。信令 点分为三种：普通信令点（SP）、本地信令转接点 （LSTP）、高级信令转接点（HSTP）。普通信令点 作为信令网的终端，通过信令链路与信令转接点（STP） 相连，从而实现普通信令点之间的互连；而本地信令 转接点则通过信令链路与高级信令转接点（HSTP）相 连从而实现本地信令转接点之间的互连。
设备的使用和生产信息
• 设备生产商的概况
上海华为公司：
主要产品为CC08系列程控交换机，其产品的历程为B型机、 32模、128模。 目前，已经不再生产B型机，运营商所使用的B型机均已经 通过升版改造，成为32模的一个模块。 其中，CC08系列中的128模可以实现光纤在STM-1（155M) 上的直接引入。 另外，深圳华为公司的接入网设备是目前相对使用得比较 早和比较多的接入设备，也比较成熟。
⑤校验位（CK）
每个信号单元有16位校验位。采用循环校验码。校验的对象为从 标志码最后一个比特（但不包括它）以后至第一位校验比特（但不包 括它）之间的信息，即BSN、BIB、FSN、FIB、LI、SIO、SIF（或 SF）。
⑥业务信息八位位组
业务信息八位位组分为——业务表示语和子业务字段。它们各占 4位码。业务表示语说明信号消息与某用户部分的关系。只出现在消 息信号单元中。子业务字段则是用来指示有关用户部分的类型。格式 如下：
• 程控交换设备采用的技术原理
程控交换系统采用数据驱动程序，程序控 制数据的方式来实现用户呼叫的接续以及各种 业务数据的更新和设备的维护操作。 程控交换使用顺序写入、控制读出或者控 制写入、顺序读出的方式实现数据的交换，从 而实现各种电路的交换。
程控交换的原理
• 顺序写入、控制读出（方法一）
1 2
信令类型
• 随路信令
随路信令，顾名思义，就是跟随着话路路 由的信令。它在局与局之间进行信令的传送的 时候，是跟随着话路来发的，或者与话路具有 一一对应的关系。 随路信令只有在具有话路接续发生的情况 下才会在局间进行信令的发送，配合建立局间 话务路由，使用户通过建立的话务路由进行通 话。
信令类型
• 随路信令的常见信号
设备的使用和生产信息
• 运营商的概况
目前，在国内，使用程控电话交换设备的主要运营商有：
中国电信：
由前身中国电信分割而来，主要经营包括华南地区在内的21 个省、直辖市、自治区的市话、长话固定电话业务。
中国网通：
由中国电信的北方部分和前身----中国网通公司合并而来，主 要经营原来网通公司的业务以及原中国电信北方部分的市话、长 话业务。
⑧状态字段（SF）
状态字段包括在链路状态信号单元中，以表示链 路的状态，它由1~2个字节组成。
七号信令
• 信号消息中的SIF格式
信号信息
8n
H1
4
H0
4 4
CIC OPC DPC
12 24 24
信号信息：MSU中带的具体的信息内容 H1、H0：标题码 OPC：源信令点编码 CIC：电路标识码 DPC：目的信令点编码
• 公共信道信令
公共信道信令与随路信令的不同就在于其 信令的发送、接收有一个专门的信道提供给它 作为通道，该通道只进行公共信道信令的传送， 不传送任何话务信息；而且公共信道信令可以 在没有话务接续发生的情况下进行信令的传送、 接收，因此公共信道信令可以进行数据的传送。 并且，公共信道信令的处理能力远比随路信令 强大，处理速度快，接续时间短。
信号连接控制部分 （SCCP）
电话用户部分（TUP）
备用
七号信令
子业务字段 DC BA
值
00 01
含义
国际网络 国际备用
备用
10
11
国内网络
国内备用
七号信令
⑦信号信息字段（SIF）
信号信息字段是需要被传送的信号消息本身。它 由用户部分规定信号信息字段，由整数个字节组成。 最长可以达到272个字节。
6 1
C F K
8 16
SF
8或16
\
2
FSN
7
B I B
1
BSN
7
F
8
首先发送的比特
插入信号单元
F
8
CK
16
\
2
LI
6
F I B
1
FSN
7
B I B
1
BSN
7
F
8
首先发送的比特
七号信令
• 符号的含义
①标志码（F）
用于标志信号单元的开始和结束。码型为01111110。
②长度指示语（LI）
用来表示信息单元的长度。具体是指示SIF或SF的字节数。LI 为6位码组，因此可以指示64位，即0~63。三种不同的信号单元有 不同的长度指示。他们分别为： 插入信号单元，LI=0；链路状态信号单元，LI=1或2；消息信号单 元，LI>2。
七号信令
• 常见的七号信号消息
七号信令消息主要通过标题码进行标识。通过 H1、H0对各种消息进行分类。常见消息如下
消息类型
IAM IAI ACM ANC SLB STB LOS
消息含义
初始地址消息 带附加信息的初始地址消息 地址全消息 应答计费信息 被叫市忙 被叫长忙 线路故障消息
消息类型
CBK CLF RLG GRQ GSM ANN SEC
长途电话通信网络作为国家网络，需要提供各个省、 市、自治区之间以及 省内各地区之间电话交换局之间的电 话交换业务。其网络拓扑的结构和组网复杂度对于网络的 管理和建设来说具有决定性的作用。 目前，我国的长话网采取的是四级汇接辐射式的组织 结构，其网络拓扑图如下：
早期长途网的网络拓扑
国际关口局
省间中心
DCBA(子业务字段)
DCBA(业务表示语)
七号信令
业务表示语 DCBA
0000 0001 0010 0011 0100
含义
信号网管理消息 信号网测试和维护消 息 备用
DCBA
0101 0110 0111 1000 : : 1111
含义
ISDN用户部分 （ISUP）
数据用户部分(与呼叫和 电路有关的消息)(DUP) 数据用户部分（性能登 记和撤销消息）（DUP）
随路信令在中国目前的电信网中应用已经 不多了，但仍然有一些地区在使用。中国电信 网在七号信令应用之前，用的局间信令是“中 国一号”，也被叫做R2信令。 “中国一号” 主要用的是多频寄发器信号（MFC）。寄发器 信号由一个局发出，另一个局的寄发器接收。 主要功能是控制电路的自动接续。寄发器信号 主要采用“多频互控”的方式。也就是由多个 频率组成编码信号。
程控电话交换网络
• 交换的概念、程控交换的概念 • 目前中国运营商的概况，程控交换设备生产商 的概况 • 市话网的组织结构 • 长话网的组织结构 • 7号信令网
概念
• 交换的概念
交换是指通过某种方法实现本来没有联系的信息之间的相互 传递。
• 程控交换的概念
程控交换则是指用程序控制的手段实现信息之间的交换。 目前，在公用电话交换网（PSTN)中使用的主要是电路交换 方式。但是，在程控交换机（PSTN中的结点)内部，则使用的交 换方式有两种，即电路交换和包交换。
省中心
地区中心 县中心 基干路由 高效路由
目前长途网的网络拓扑
国际关口局
省间中心
省中心
地区中心 县局 基干路由 高效路由
长途网的目标网络拓扑
国际关口局
省间中心
省及地区中心
县市局
基干路由
高效路由
长途网的目标网络拓扑
汇
国际关口局及 省间中心局
聚
层
省中心局及 地区中心局
接入层
县、市局
程控交换的原理
①消息信号单元，用于传送用户所需消息； ②链路状态信号单元，用于传送信号链路的状态； ③插入信号单元，在无消息时传送。
消息信号单元
C F K
8
F SIF SIO \ LI I B
8 2 6 1
FSN
7
B I BSN F B
1 7 8
首先发送的比特
16 8n(n≥2)
链路状态信号单元
F LI I B
信令网
• 信令 • 信令类型和结构 • 信令网
信令
• 信令的概念 信令简单的说是一种控制信号，它可以对 其他的各种信号（包括各种图形、文字信息） 进行控制，控制这些信息的发送发式、时间、 流量、类型等等。通过对这些信息的控制，实 现各种信息的交换和传递，完成各种功能。
信令
• 信令的分类 信令，按照其应用的位置可以分为局内信令和 局间信令；按照传送信号的信道与话路信道的关系， 可以分为随路信令和公共信道信令两种。 随路信令是在话路信道上进行信令的传送，或 者与话路信道具有一一对应的关系。只有在进行话 路接续的时候才传送。 公共信道信令则是在专门的信道上进行信令的 传送，可以在无话路接续的情况下进行信令的传送。
七号信令
• 七号信令的功能级结构
用户消息 处理 公用传递 控制 链路控制
信号数据 链路 用户消息 处理 公用传递 控制
链路控制
消 息 传 递 部 分
七号信令
• 七号信令信号单元格式
七号信号消息是通过信号单元的形式在信 号链路上传送的。每个信号单元由用户部分产 生的可变长度信号信息字段和固定长度的其他 各种控制字段组成。 信号单元由三种形式：
设备的使用和生产信息
• 国外生产商的设备
北方电信的DMS系列 美国五号机 日本富士通公司的F-150系列 德国西门子公司的EWSD交换机
中国市话网的网络结构
市话网的网络结构，主要取决于市话网络端 局的数量。而市话端局的数量则由市话用户容量 决定。因此,城市的大小和城市人口的多少决定了 市话网络的大小和复杂度。越大的城市，人口越 多，电话用户越多，网络越复杂。市话网可以分 为单局制市话网、多局制市话网和汇接制市话网。 以下分别讲述这三种市话网络的拓扑结构。
③序号
分为前向序号FSN和后向序号BSN。前向序号是指发送信号单 元本身的序号，后向序号指的是被证实信号单元的序号。 FSN和BSN为7位码组，因此可以指示的序号为0~127。
七号信令
④表示语比特
分为前向表示语比特（FIB）和后向表示语比特(BIB)。它们和前 向/后向序号一起用于传送中的差错控制。
3
1 3
. . .
TS30
TS31 TS32
30 31 32
32
30 31
32 30
TS30 TS31 TS32
31
地址
2
1
3
… 32 30 31
程控交换设备的网络（1）
Fra Baidu bibliotek
主控模块 数字交换网 DSN 信令模块
辅助模块
计费模块
中继模块
用户模块
程控交换设备的网络（2）
主控模块
混合模块
用户模块
中继模块
中国市话网的网络结构
（单局制市话网）
入局电话 长途局 市话用户
出局电话
OLT
市话局
远端接入点
小交换机
中国市话网的网络结构
(多局制市话网）
端局A
端局B 端局G 端局C 端局F 端局D 端局E
中国市话网的网络结构
（汇接制市话网） 端局C 端局H
端局D
端局E 端局F
汇接局 A
汇接局 B
端局I
端局J
中国长话网的网络结构
设备的使用和生产信息
• 设备生产商的概况
中兴通信公司： 主要产品为 ZX 系列程控交换设备，其产品在国 内的固定电话网应用的较少，主要的发展方向在国外 市场。其产品在国内的部分省市有应用之外，有较大 份额的产品在非洲、东南亚一带应用。 其中，ZXA10产品可以直接引入光纤，提供 STM-1(155M速率）的传输接入。能够连接PSTN、 FR、ATM和Internet，支持各类数据网的业务分流， 实现宽带综合接入。