程控交换机要点.pptx

1 1记分规则与说明记分规则与说明n总成成绩为100分，由分，由2部分部分组成：成：总成成绩=平平时 期末成期末成绩n记分分规则n平平时满分分30分。其中：分。其中：作作业：5次，共次，共15分；分；考勤：考勤：5次，共次，共15分；分；n期末考期末考试：闭卷。卷面成卷。卷面成绩100分，按分，按70%折算折算2 2教学内容和要求教学内容和要求u了解交了解交换设备在通信网中的位置、作用及在通信网中的位置、作用及数据交数据交换的概念的概念u了解各了解各类交交换技技术的特点及其的特点及其发展展过程程u掌握脉冲掌握脉冲编码调制技制技术基本原理基本原理u掌握掌握电路交路交换系系统的基本构成、工作原理的基本构成、工作原理3 3u了解程控交了解程控交换的的软件系件系统u掌握存掌握存储程序控制原理和呼叫程序控制原理和呼叫处理的基理的基本本过程程u掌握交掌握交换网网络设计的理的理论基基础和和实现方方法法u了解了解电话通信网的通信网的结构构u掌握信令的基掌握信令的基础知知识和和No.7信令系信令系统的的基本概念基本概念4 41.1 电信与电信技术电信与电信技术n电信的概念信的概念n电信通信的特点信通信的特点n电信技信技术的的发展展历史史5 5电信的概念电信的概念n电信概念的定信概念的定义有两种：有两种：n美国美国1996年年联邦通信法邦通信法定定义：n电信是指两点相互或分信是指两点相互或分别传输，传输点由用点由用户指定，指定，内容由用内容由用户选择，信息的形式和内容从，信息的形式和内容从发出到接收不出到接收不得改得改变的通信方式。的通信方式。n国国际电信信电联（ITU）定）定义：n任何通任何通过光光电、电磁系磁系统传输信息的活信息的活动n我国我国电信条例信条例采用了采用了ITU对电信的定信的定义n电信是指利用有信是指利用有线、无、无线的的电磁系磁系统或者光或者光电系系统，传送、送、发射或者接收射或者接收语音、文字、音、文字、资料、料、图像以及其他任何形式信息的活像以及其他任何形式信息的活动。6 6电信通信的作用与特点电信通信的作用与特点n作用作用n传递信息信息n特点特点n是一种服是一种服务，具有服，具有服务的特点的特点无形性、生无形性、生产过程与消程与消费过程不可分割、不可存程不可分割、不可存储n是一种社会生是一种社会生产中的通信活中的通信活动，具有特殊性，具有特殊性n需要全天候服需要全天候服务（可靠性和（可靠性和时效性）效性）n具有具有显著著规模模经济性和范性和范围经济性性n是一个网是一个网络型型产业（需要网（需要网络互互联互通）互通）n需要需要现代技代技术支撑支撑n需要大量新需要大量新业务支持支持 7 7电信技术的发展历史电信技术的发展历史1835年年电报诞生电报诞生1876年年电话诞生电话诞生1895年年无线电报机诞生无线电报机诞生1918年年载波通信出现载波通信出现1946年年计算机出现计算机出现微电子技术发展微电子技术发展1948年晶体管研制成功年晶体管研制成功20世纪世纪60年代年代光纤技术发展光纤技术发展20世纪世纪60年代年代移动通信出现移动通信出现数字通信发展数字通信发展20世纪末世纪末各种技术发展与融合各种技术发展与融合用户数量暴涨、业务需求剧增用户数量暴涨、业务需求剧增发展新机遇、新挑战发展新机遇、新挑战8 81.2 电信网电信网概述概述n电信网的概念信网的概念n电信网的两种描述信网的两种描述n电信网分信网分类 n电信网信网发展展趋势 9 9电信网的概念电信网的概念n概念：概念：n电信网是由一定数量的信网是由一定数量的节点和点和连接接节点的点的传输链路相互有机地路相互有机地结合在一起，以合在一起，以实现两个或多两个或多个个规定点定点间的信息的信息传递的通信体系的通信体系n组成：硬件和成：硬件和软件件n硬件：硬件：终端端设备、交、交换设备和和传输设备n软件：一整套网件：一整套网络技技术和网和网络管理技管理技术n网网络技技术：网：网络拓扑、信令、拓扑、信令、协议和接口、技和接口、技术体体制和制和标准准n网网络管理技管理技术：网：网络组织与管理的体制与方法与管理的体制与方法1010对电信网的两种描述（对电信网的两种描述（1）n从从连接方式上看（水平方向）接方式上看（水平方向）n用用户驻地网地网CPN（Consumer Premises Network)n接入网接入网AN（Access Network)n核心网核心网CN（Core Network)用户用户 驻地网驻地网接入网接入网核心网核心网接入网接入网用户用户 驻地网驻地网用户终端组成用户终端组成的网络。的网络。如：电话机、如：电话机、计算机等计算机等将用户接入到核心将用户接入到核心网的部分。网的部分。如：用户环路（用如：用户环路（用户到交换机之间的户到交换机之间的线路与设施）线路与设施）交换与传输部分。交换与传输部分。包含交换、中继和包含交换、中继和长途网功能长途网功能1111对电信网的两种描述（对电信网的两种描述（2）n从功能上看（垂直方向）从功能上看（垂直方向）应用、用、业务网、网、传输网、支撑网网、支撑网应用应用话音业务话音业务会议电视会议电视文件传输文件传输业务网业务网电话网电话网移动网移动网数据网数据网传输网传输网通道层通道层物理层物理层信令网信令网同步网同步网管理网管理网支撑网支撑网1212从功能上描述电信网从功能上描述电信网n应用用n面向用面向用户的各种信息的各种信息应用，如：用，如：话音、会音、会议电话、文件、文件传送送 n业务网网n传送、交送、交换各种各种业务信息的网信息的网络，如：，如：电话网、移网、移动网、网、IP数据网、非数据网、非IP数据网数据网 n传输网网n支持支持业务网的网的传输手段和手段和设施，如介施，如介质、传送送节点点设备、传输系系统 n支撑网支撑网n提供保提供保证电信网有效正常运行的各种控制和管理能力。信网有效正常运行的各种控制和管理能力。包括信令网、同步网和管理网包括信令网、同步网和管理网1313各种电信支撑网简述各种电信支撑网简述n信令网信令网n为确保正常通信，用确保正常通信，用户和交和交换机之机之间或交或交换机之机之间需要交需要交换各种控各种控制和状制和状态信息（如忙信息（如忙闲、号、号码传送等），送等），这些信息称些信息称为信令。信令。n信令网是一种独立于信令网是一种独立于业务网的网网的网络，专用于用于传输网网络节点（交点（交换机机之之间）之）之间的信令的信令n信令网主要功能是收信令网主要功能是收发并并处理局理局间信令，使通信网信令，使通信网协调、正确工作、正确工作n同步网同步网n数字网中各数字网中各节点点时钟频率和相位率和相位须同步，否同步，否则会会产生差生差错n同步网的基本功能：准确地将基准同步网的基本功能：准确地将基准时钟同步信息向网中各同步同步信息向网中各同步节点点传送，使其送，使其调整到与基准整到与基准时钟同步同步n管理网管理网TMN（Telecommunication Management Network)n电信管理是信管理是对电信网路性能、品信网路性能、品质进行行监测与控制的手段与控制的手段n电信管理网通信管理网通过标准接口准接口对同步网、信令网和同步网、信令网和业务网网进行管理行管理1414电信网分类电信网分类电信网电信网 分类分类n 按服务对象分：公共与专用按服务对象分：公共与专用n 用户是否移动分：固定与移动用户是否移动分：固定与移动n 信号形式分：模拟与数字信号形式分：模拟与数字n 承载业务分：电报、电话、数据等承载业务分：电报、电话、数据等n 传输介质分：有线与无线传输介质分：有线与无线n 按地域分：国际、国内长途、本地网等按地域分：国际、国内长途、本地网等.1515中国电信网的发展史中国电信网的发展史n1900年，我国第一部市内年，我国第一部市内电话在南京在南京问世世 n1983年元月，国内第一个建成大容量纵横制自动电话交换系统年元月，国内第一个建成大容量纵横制自动电话交换系统n1986年，第一台局用程控数字电话交换机（年，第一台局用程控数字电话交换机（DS-2000）研制成功）研制成功 n1994年，中国通过年，中国通过Sprint公司于公司于4月月20日开通了接入因特网的第日开通了接入因特网的第一条一条64kbs国际专线国际专线 n1987年年11月，广州开通了我国第一个移动电话局，首批用户有月，广州开通了我国第一个移动电话局，首批用户有700个个 n1993年，我国第一个数字移动电话通信网于年，我国第一个数字移动电话通信网于9月月19日在浙江省嘉日在浙江省嘉兴市首先开通兴市首先开通 n1996年，中国公用计算机互联网全国骨干网建成年，中国公用计算机互联网全国骨干网建成 n1999年，中国年，中国DWDM光纤骨干网建成光纤骨干网建成中国最早的电话始于1882年，当年是一位丹麦人在上海 建设了最早的电话交换台 1616电信网电信网发展趋势发展趋势n数字化数字化n综合化合化n融合化融合化n宽带化化n智能化智能化n个人化个人化 17171.3 电信业务电信业务n概念概念n电信部信部门利用利用电信通信系信通信系统，按用，按用户需求需求为用用户传递信息，提供各信息，提供各类电信服信服务项目的目的总称。称。n分分类n按信息感官分：按信息感官分：话音和非音和非话音音n按信息按信息载体分：体分：话音、数据、音、数据、图文、文、视频和多媒体和多媒体n按按业务是否增是否增值分：基分：基础业务和增和增值业务n按用按用户活活动状状态分：固定和移分：固定和移动n按网按网络执行功能分：承行功能分：承载业务和用和用户终端端业务n按通信目的分：第按通信目的分：第1类为通信通信联络，如通，如通话 第第2类为获取信息，如取信息，如Internet浏览 第第3类是信息是信息处理，如理，如电子子银行行1818电话业务与提供电话业务与提供n普通普通电话业务n电话补充充业务n智能智能电话业务分类与分类与提供方式提供方式由程控交换机提供由程控交换机提供由智能平台或由智能平台或智能网提供智能网提供1919由程控交换机提供的电话业务由程控交换机提供的电话业务n普通普通电话业务n基本的点到点的通基本的点到点的通话业务，包括本地、国内，包括本地、国内长途、国途、国际长途途话音音业务n补充充业务n来来电显示示n缩位位拨号号n呼叫呼叫转移移n热线电话n遇忙遇忙转移移n三方通三方通话n由程控交由程控交换机提供机提供业务的缺陷的缺陷n每增加一种每增加一种电信信业务都要增加相都要增加相应软件，甚至硬件件，甚至硬件n周期周期长、不灵活、不灵活n交交换机机负担加重担加重2020由由智能网智能网提供的智能电话业务提供的智能电话业务n智能网基本概念智能网基本概念n智能网是智能网是电信网的附加网信网的附加网络，专为快速、方便、灵活、快速、方便、灵活、经济地提供新地提供新业务而而设立立n基本思想是基本思想是:新新业务的提供与交的提供与交换分开分开n新新业务由智能网提供，增加新由智能网提供，增加新业务与交与交换机无直接关机无直接关联n程控交程控交换机只提供交机只提供交换这一基本功能一基本功能n将程控交将程控交换机与智能机与智能业务逻辑挂挂钩，以，以获得智能得智能业务n目前主要的智能目前主要的智能电话业务n电话呼叫卡呼叫卡业务：如：如：200业务、300业务等等n被叫集中付被叫集中付费业务：800业务n大众服大众服务业务：900业务21211.4 下一代网络下一代网络NGNnNGN:Next Generation Network nNGN的目的目标：n支持多种支持多种业务n保保证各种各种业务的的Qos（Quality of service）n支持多种接入方式支持多种接入方式n可能以可能以IPv6为中心中心2222NGN的特点的特点n开放分布式网开放分布式网络结构构n业务与网与网络分离、分离、业务与呼叫控制分离、呼叫与呼叫控制分离、呼叫控制与承控制与承载分离，各部分独立开分离，各部分独立开发与与发展，通展，通过开放式接口与开放式接口与协议连接。接。n高速分高速分组化的核心网化的核心网n独立的网独立的网络控制控制层n通通过网关网关设备对现有网有网络进行融合行融合n多多样化的接入方式化的接入方式n不同接入不同接入终端、端、综合接入控制合接入控制设备2323NGN的架构的架构n 横向看：横向看：n接入网（接入网（边缘接入）：各种接入）：各种宽窄窄带接入接入设备、各、各类接入接入服服务器、器、边缘交交换机或路由器及各种网机或路由器及各种网络互互连设备n核心网：光核心网：光传输网、骨干网、骨干ATM交交换机和骨干机和骨干IP路由器路由器n功能看：功能看：n业务和和应用用层：话音、数据、多媒体、智能网音、数据、多媒体、智能网业务、通、通过API开开发的新的新业务。AAA和地址解析等和地址解析等n控制控制层：负责处理呼叫理呼叫请求。核心是求。核心是软交交换n传送送层：承：承载网网络，负责建立和管理承建立和管理承载连接、交接、交换与与路由，可以是路由，可以是ATM或或IP网网络 n媒体接入媒体接入层：由各：由各类媒体网关和媒体网关和综合接入合接入设备组成，成，负责将各种用将各种用户接入网接入网络。2424NGN的架构的架构应用服务器应用服务器网管服务器网管服务器AAA服务器服务器计费服务器计费服务器软交换软交换IP/ATM/SDH/DWDM各种业务接入设备、媒体网关各种业务接入设备、媒体网关业务和应用层业务和应用层控制层控制层传送层传送层媒体接入层媒体接入层企业用户企业用户住宅用户住宅用户移动用户移动用户2525电话的出现：电话的出现：1876年，贝尔发明电话。年，贝尔发明电话。把声音信号转换成电信号，利用金属导线作媒介 振动膜片电磁铁助听筒助声筒传送线图1-1 贝尔第一部话机结构示意图1.5 本课程讲述重点本课程讲述重点 电话交换机与电话网电话交换机与电话网2626n 电话交交换的概念的概念n要要实现任意两个任意两个电话用用户的通信的通信n最直接的是任意两者之最直接的是任意两者之间有有连线，如此多，如此多连线可能可能吗？n如何如何实现一个一个电话一根出一根出线，与任意，与任意电话之之间通信呢？通信呢？n引入引入电话交交换机机n每个每个电话机只需一根出机只需一根出线连接交接交换机机n当两个当两个电话用用户需要通信需要通信时，由交，由交换机建立机建立连接，接，话毕拆除拆除连接接ABCABC电话电话交换机交换机2727电话交换机电话交换机从人工交换到自动交换从人工交换到自动交换从模拟走向数字从模拟走向数字模拟网络模拟网络数字网络数字网络电话交换机分类电话交换机分类“空空分分式式”程程控控交交换换机机“时时分分式式”数数字字程程控控交交换换机机模模拟拟交交换换机机数数字字交交换换机机布布线线逻逻辑辑控控制制交交换换机机存存储储程程序序控控制制交交换换机机交换交换方式方式控制控制方式方式传递传递方式方式程控交换机程控交换机纵横制交换机纵横制交换机旋转、升降制交换机旋转、升降制交换机步进制交换机步进制交换机189219191965第一台第一台交换机交换机2828交换机的发展交换机的发展一、人工交换机阶段一、人工交换机阶段二、机电式自动交换机阶段二、机电式自动交换机阶段三、电子式自动交换机阶段三、电子式自动交换机阶段*经历了三个经历了三个阶段阶段:2929一、人工交换机阶段一、人工交换机阶段 1.磁石交换机 1878年，美国 新港市（图在下页）2.共电交换机 手摇发电机 集中供电 重要概念：中央馈电；两线传送；摘、挂机；主叫、被叫；缺点：人工接线，接续速度慢，用户使用不方便缺点：人工接线，接续速度慢，用户使用不方便3030用户号牌用户号牌用户塞孔用户塞孔呼叫塞子呼叫塞子应答塞子应答塞子应答、振铃键应答、振铃键话务员送、受话务员送、受话器塞孔话器塞孔手摇发电机手摇发电机绳路绳路人工交换机人工交换机*3131二、机电式自动交换机阶段二、机电式自动交换机阶段 1.步进制自动交换机 1891年，美国 史端乔发明特点：直接控制方式，由拨号脉冲直接控制接线器动作。自动交换机的2个关键点：为每个话机编号，每个话机要能发出号码；交换机要能识别号码，并根据号码完成接续。解决办法：采用脉冲拨号盘，用断续的脉冲来表示号码；用上升旋转的机键接收号码直接受号码脉冲控制。*3232优点：简单，成本低。缺点：易磨损，接线速度慢，杂音大。2.旋转制和升降制自动交换机（机动制）特点：间接控制方式，由“记发器”接收用户的拨号脉冲，再通过译码器译成电码来控制接线器动作。优点：增加了选线的灵活性，不一定采用十进制数；可提 高出线容量。3333 3.纵横制交换机 1926年，瑞典研制成功。公共控制，将控制部分单独出来，公用。话路话路控制电路控制电路*号码接受器号码发送器3434特点：采用先进的纵横接线器，采用压接触方式，减少磨损且可靠，寿命长，维护工作量减少，杂音小，通话质量好；实现了“公共控制”方式，将控制功能与话路设备分开，公共控制部分可以独立设计，功能增强，灵活性提高，接续速度快，便于汇接和选择迂回路由，可以实现长途自动化。由“标志器”和“记发器”完成交换机控制，对用户拨号盘要求低，中继布局灵活性提高。纵横制交换机的出现，是电话交换技术进入自动化以纵横制交换机的出现，是电话交换技术进入自动化以后具有重要意义的转折点后具有重要意义的转折点3535三、电子式自动交换机阶段三、电子式自动交换机阶段 -存储程序控制(SPC)。1.空分程控交换机 1965年，美国 AT&T 1ESS第一部存储程序控制的空分交换机。话路部分：空分网络 小型纵横继电器+电子元件 2.时分模拟程控交换机 话路部分：PAM（脉幅调制）3.时分数字程控交换机 话路部分：PCM（脉冲编码调制）它是计算机与PCM技术相结合的产物。*3636n1965年，美国开通了世界上第一个程控交换局，在公用电信n网引入了程控交换技术，是交换技术发展的重大转折点。3737几种交换机的实图几种交换机的实图3838程控数字交换机程控数字交换机n由由话路和控制两大部分路和控制两大部分组成成n以以处理机作理机作为控制控制设备n交交换数字信号数字信号n采用采用时分交分交换方式方式n交交换接接续功能事先功能事先编制程序存制程序存储，接，接续时自自动控制控制执行行3939q程控交换机的组成程控交换机的组成：交交换换网网络络用户电路用户电路出中继出中继入中继入中继信号设备信号设备I/O设备设备处理机处理机存储器存储器用户电路用户电路程控交换机结构图*！*话路部分控制部分4040程控交换机：分为话路和控制两部分话路部分：与现在运行的纵横制交换机的话路部分类似控制部分：是一台数字电子计算机，包括CPU、存储器和I/O设备交换网络：可以是各种接线器或电子开关矩阵，可以是空分或时分的，由CPU送控制命令驱动。出中继电路和入中继电路：是与其他电话交换机的接口电路，它传输交换机之间的各种通信信号，也监视局间通话话路的状态。4141用户电路是每个用户话机独用设备，只为一个用户服务。它包括用户状态的监视和用户直接有关的功能等。中继器和用户电路包括信号设备都受CPU控制所以，程控交换机实质上是数字电子计算机控制的交换机程控交换机实质上是数字电子计算机控制的交换机4242程控交换的优越性：程控交换的优越性：2.能提供多种新服务性能3.便于实现共路信令4.操作维护管理功能的自动化5.适应现代电信网的发展1.灵活性大，适应性强4343n交交换技技术与与计算机技算机技术的直接合并；的直接合并；n设备的体的体积进一步一步缩小；小；n和脉冲和脉冲编码调制制PCM传输设备配合使用；配合使用；n实现模模块化技化技术；n实现无阻塞交无阻塞交换网网络；n实现无衰减交无衰减交换；n实现窄窄带综合合业务数字网数字网N-ISDN有利；有利；n易于加密。易于加密。q程控数字交换机的优越性程控数字交换机的优越性4444程控交换技术的发展方向程控交换技术的发展方向 n软、硬件模块化：软、硬件模块化：n软件模块化，便于修改、维护、故障定位排除。软件模块化，便于修改、维护、故障定位排除。n硬件模块化便于增加容量。硬件模块化便于增加容量。n控控制制部部分分设设计计成成开开放放系系统统，便便于于兼兼容容和和扩扩充充新新业业务务和和功功能能。各各中中软软件件均均可可运运行行。NO.7NO.7信信号号信信念念系系统统符符合合OSIOSI分分层参考模型与国际接轨。层参考模型与国际接轨。n进一步提高用户电路的集成度，降低成本。进一步提高用户电路的集成度，降低成本。n交交换换网网络络方方面面进进一一步步提提高高集集成成度度和和容容量量，采采用用大大容容量量的的交交换换芯芯片片。如如一一个个芯芯片片可可完完成成16k16k16k16k或或32k32k32k32k个个时时隙的交换。（最早为隙的交换。（最早为2k2k2k2k）n进进一一步步加加强强智智能能网网、信信合合业业务务数数字字网网（ISDNISDN）的的开开发发、以适应新的要求。以适应新的要求。n大力开发各种接口，包扩各种元线接口和光接口。大力开发各种接口，包扩各种元线接口和光接口。n加加强强接接入入网网的的开开发发，为为以以后后传传输输非非话话业业务务（包包括括宽宽带带业业务）打下基础。务）打下基础。n加强网络管理功能加强网络管理功能 4545q我国程控交换机的发展我国程控交换机的发展：v引进情况（七国八制）引进情况（七国八制）1.F-150 日本。福州、厦门、成都、贵阳、桂林、南宁、西安、兰州、西宁2.S-1240 比利时 1976。北京、上海、重庆、成都、广州、武汉3.E10-B 法国 CIA-ALCATEL-阿尔卡特 1981。4.DMS-100 加拿大。北京、重庆、西安5.AXE-10 瑞典 爱立信。广州、重庆、浙江、辽宁6.EWSD 德国 西门子。7.NEAX-61 日本 NEC。8.5ESS-2000 美国 AT&T 1992。4646v我国自行研制情况：我国自行研制情况：1.DS30：西安十所仿F-150生产，长途交换机2.PABX机：长邮长虹、桂林542、珠海3.C5端局机：十所、重邮、万家乐、联想4.HJD-04：巨龙（537厂、515厂等）5.SP30：大唐6.ZXT10：中兴7.C&C08：华为4747电话网电话网n 引出引出n一个一个电话交交换机的用机的用户数和覆盖范数和覆盖范围有限有限n需要需要许多交多交换机且互机且互连，才能，才能实现不同地域用不同地域用户的通的通话n组成：成：n终端端设备：电话、数据、数据终端端n交交换设备：程控交：程控交换机机n传输设备：PCM高次群、高次群、SDH等等设备n分分类：n本地本地电话网、国内网、国内长途途电话网、国网、国际长途途电话网网n功能：功能：n完成完成电话网内任何两个网内任何两个电话用用户之之间的通信接的通信接续n程控交程控交换机是完成交机是完成交换和接和接续的关的关键设备4848世界通信的发展世界通信的发展 n通信发展内容：通信发展内容：n通信技术的发展：微电子技术，半导体技术，集成电路应用通信技术的发展：微电子技术，半导体技术，集成电路应用XDSLXDSL技术，光纤通信（波分复用）技术，光纤通信（波分复用）n通信基础设施的发展：通信基础设施的发展：“信息交速公路信息交速公路”通信主干网（通信网通信主干网（通信网的建设）的建设）n通信网发展方向：数字化、智能化、通信网发展方向：数字化、智能化、宽带化、个人化、宽带化、个人化、全球化全球化 n现代通信技术分类现代通信技术分类 n传送网技术（或传送网技术（或 传输网技术）传输网技术）n接入网技术接入网技术 nISDNISDN和和ATMATM技术技术 n移动通信和个人通信技术移动通信和个人通信技术 n因特网技术因特网技术 n智能网技术智能网技术 n多媒体通信技术多媒体通信技术 n支撑网技术支撑网技术 4949本章小结本章小结n电信网的概念信网的概念n自自动电话交交换机的机的发展与分展与分类n程控交程控交换机的基本概念机的基本概念n程控交程控交换机的机的优越性越性n程控交程控交换技技术的的发展概况展概况n当前及今后世界通信的当前及今后世界通信的发展展