电信交换技术全书课件整本书电子教案.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,电信交换技术,精品课程,蒋青泉,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电信交换技术,精品课程,蒋青泉,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电信交换技术,精品课程,蒋青泉,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电信交换技术,精品课程,蒋青泉,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2005-3-5,2-,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2005-3-5,2-,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2005-3-5,2-,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电信交换技术,两个用户之间信息的交流称为通信。,通信是指利用有线、无线的电磁系统或者光电系统，传送、发射或者接收语音、文字、数据、图像以及其它任何形式信息的活动。,通信的概念,现在我们来看一下交换技术产生的原因,课程引入,电话的出现：,1876,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,贝尔第一部话机结构示意图,振动膜片,电磁铁,助听筒,助声筒,传送线,电话机的发明,电话：是用电信号来传送人类语言信息的一种通信设备。这种通信方式称为电话通信。,称连接两个话机的这一对线为,一条线路,。,这种概念现在仍然使用。,交换机的应用,用户数增多时：,用户线急剧增大；,每个用户如何确定与其他用户通话的问题；,每新增加一个的处理问题。,没有实用价值。,解决办法：采用中央交换的方法,在用户分布区域中心安装公共设备,出现交换机，完成各个用户之间的接续,当任意两个用户要通话时，由交换机将它们连通，通话完毕将线路拆除，供其他用户使用。,课程学习内容,智能交换模块,程控交换模块,宽带交换模块,设备互连模块,应用实训模块,S1240,程控交实训室,EWSD,程控交换实训室,F150,程控交换实训室,3G,移动通信实训室,宽带交换实训室,课程学习资源,实训条件,通信电源,3G,核心网,交换设备,宽带接入,Internet,交换设备,3G,无线网,“,全程全网,”,的真实实训环境,网络学习资源,本课程于,2008,年入围省级精品课程，将课程教学资料在校园网上公布，实现优质教学资源共享，方便学生自主学习。,地址：,交换技术基础,通信系统基本模型,交换节点的功能,交换方式,-,交换的概念,现在我们来学习交换的概念，有三个主要内容,电信交换技术,精品课程,蒋青泉,通信系统基本模型,通信系统：传送信息所需的一切,技术设备的总和,称为通信系统,信源,信宿,发信终端,交换,节点,传输信道,交换设备是现代通信网的核心，起着关键性的作用。,收信终端,交换节点的功能,当用户分布的区域较小时，可以设置单个交换节点,交换节点的设置,中继线,用户线,当用户分布的区域较广时，就要设置多个交换节点,交换机功能,控制功能,交换连接功能,接入,和,业务功能,交换机的发展,人工交换机阶段,机电式自动交换机阶段,电子式自动交换机阶段,交换方式,用户号牌,用户塞孔,呼叫塞子,应答塞子,应答、振铃键,话务员送、受话器塞孔,手摇发电机,绳路,人工交换机,机电式自动交换机,步进制交换机,纵横制交换机,空分程控交换机,电子式自动交换机,-,存储程序控制,时分模拟程控交换机,时分数字程控交换机,程控交换机,控制部分,集中控制方式,分级控制方式,全分散控制方式,S1240,程控数字交换机,EWSD,程控数字交换机,交换方式,电路交换,分组交换,宽带交换,ATM,交换,IP,交换,光交换,电路交换,电路交换方式中，交换机的作用是在主叫、被叫用户通话前根据信令将传输链路逐段连接起来，从而形成主叫至被叫的物理电路（一对实线、一个时隙或频段），通话结束时拆除该物理电路。,呼叫建立,双方通话,电路释放,电路交换的基本过程,S1240,交换机、,EWSD,交换机、,ZXJ10,交换机、,C&C08,交换机等。,实时交换；,主、被叫通话期间独占一条物理电路，只要用户不发出释放信号，即使无信息传送，也要占物理电路；,对传送的话音信息没有差错控制措施。,电路交换特点,业务特征,语音：实时性强,(ms,级,),、差错率不高,数据：实时性不强,(m/h,级,),、差错率极高,分组交换,分组头,(,标题,),地址、信息类型、编号,标志化信道,各个包分别独立传输。,X.25,分组交换机、帧中继交换机,36120,等。,不定长的数据包,ATM,交换,定长的数据包,48 Bytes,5 Bytes,综合电路交换和分组交换的优点：定长与异步。,ATM,骨干交换机,36190,、,ATM,边缘交换机,36170,、,ATM,接入交换机,36150,等。,ATM(Asynchronous Transfer Mode),IP,交换,IP,交换控制器,ATM,交换机,控制端口,IP,交换机结构,*,GSMP,通用交换机管理协议,IFMP,流管理协议,光交换,光交换是宽带通信网最具潜力的新一代交换技术，光交换可省去光,/,电、电,/,光的交换过程，充分利用光通信的宽带特性。,光交换是实现未来全光通信网络的基础，目前应用的主要是一种基于波长的光交换技术。,适用于实时交换和非实时交换,采用新的路由选择方法,支持不同速率的业务,支持多媒体通信业务,适用于未来的通信网络,宽带交换特点,优点,-,传输可靠性高、适用性强、传输效率高。,缺点,-,设备价格贵、实现成本高。,思考题,1,、比较固定电话通信、数据通信、移动电话通信系,统中采用的交换技术？,2,、程控交换设备仍然在网的理由？,X.25,分组交换设备退网的原因？,作业,补充,1,、交换机有哪些功能？,2,、电路交换有哪些特点？,第,1,章 交换技术基础,通信网的概念,交换网的拓扑结构,电话交换网结构,-,交换网的基本结构,现在我们来学习通信网的概念，有四个主要内容,电信交换技术,精品课程,蒋青泉,通信线路,终端设备,交换设备,传输设备,通信网的构成要素,通信网的构成要素,通信网硬件,通信网软件,完成信息的传送和交换所必需的一整套协议、标准,构成通信网的物理实体,网络结构,网内信令,协议和接口,技术标准,技术体制,通信网的概念,通信网的类型,公用网与专用网,长途网与本地网,电话通信网与数据通信网,业务网、传送网与支撑网,通信网的类型,公用网与专用网,公用通信网是向社会公众开放的通信网。,专用通信网是指机关、企业自建或利用公用资源在逻辑上建立一个仅供本部门内部使用的通信网。,按区域和运营方式分类,公用网,专用网,公用电话网,公用数据网,PABX,CENTREX,校园网,按信息类型分类,电话通信网,数据通信网,PSPDN,DDN,FR,网,专用电话网,IP,电话网,PSTN,PLMN,电话通信网与数据通信网,按技术层次分类,业务网,支撑网,传送网,固定电话网、移动电话网、,IP,电话网、数据通信网、智能网、综合业务数字网（,ISDN,）,PDH,、,SDH,和,WDM,传送网,No.7,信令网、数字同步网和电信管理网,业务网、传送网与支撑网,通信质量指标,质量指标,服务质量,通信质量,传输质量,接续质量,稳定质量,可靠性,时延,掉话率,接通率,响度,清晰度,逼真度,接续质量,传输质量,稳定质量,网络接通率是在,忙时,统计的用户应答、用户忙和用户久叫不应的次数与总呼叫次数之比。,（,1,）固定电话网：固定网内长途呼叫的接通率,8,5%,；固定网内本地呼叫的接通率,95%,。,（,2,）移动电话网：网络接通率,80,%,。,通话中断率（,掉话率,）是用户通话时，网络为其提供持续服务的能力。,（,1,）固定电话网：通话中断率,(,掉话率,),2*10,-4,。,（,2,）移动电话网：通话中断率,(,掉话率,),5%,。,拨号后时延是用户拨号终了至网络送出回铃音、忙音或给出语音提示的时间间隔。,（,1,）固定电话网：长途呼叫拨号后时延平均值,6,秒；本地呼叫拨号后时延平均值,2.2,秒。,（,2,）移动电话网：移动用户拨打固定用户的拨号后时延,15,秒；,（,3,）固定用户拨打移动用户的拨号后时延,25,秒；,（,4,）移动用户拨打移动用户的拨号后时延,30,秒。,电话通信网的质量,电话通信网质量指标,数据通信网络的质量指标,数据通信网络的质量,接续质量,传输质量,稳定质量,呼叫建立时延,接通率,传输时延,传输误码率,网络的可用性,（,1,）,分组交换：,分组传输时延是指从一个分组的最后一个比特进入网络的源节点开始，到该分组的第一比特离开终点节点的时间。,（,2,）,帧中继：,帧传输时延是指用户终端之间通过帧中继网传送信息所需的时间。,（,3,）,DDN,：,数据传输时间是指端到端单方向的数据传输时间，对,64kbit/s,的专用电路,40ms,。,帧丢失率,帧丢失率是指丢失的用户信息帧占所有发送帧的比率,残余错帧率,残余错帧率是指残余错帧占所有接收帧的比率。,网络可用性是指端到端全网能提供无故障服务的时间占运行时间的百分比，,A,99.99%,。,通信网的协议和标准,ISO/IEC,（国际标准化组织,/,国际电工委员会），它是制定信息技术领域国际标准的机构。下设,19,个分技术委员会（,SC,）和,SGFS,等特别工作小组与相关工作组,国际电联电信标准部门（,ITU-T,）在电信标准化领域保持着主导地位。,ITU-T,共有,15,个研究组（,SG,）、一个联合协调组（,JCG,）、一个部门间协调组（,ICG,）和一个电信标准顾问组（,TSAG,）。,15,个研究组所制定的电信标准以,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,G,、,H,、,L,、,I,、,J,、,K,、,M,、,N,、,O,、,P,、,Q,、,R,、,S,、,U,、,T,、,V,、,X,及,Z,系列等,24,个系列建议来表达。,电信交换技术,精品课程,蒋青泉,网状网,环型网,交换网的拓扑结构,星型网,树型网,复合网,总线网,不同类型通信网的主要性能比较,性能,项目,网型网,星型网,复合网,环型网,总线型网,树型网,经济性,差,好,较好,好,较好,较好,稳定性,好,差,较好,较差,较好,较好,扩展性,较好,好,较好,差,很好,较好,对节点要求,高,高,较高,较高,低,较高,L,与,N,L=N,（,N-1,）,/L,L=N-1,L=N,L=N+1,固定电话网,国际局,TM,C1,C2,C3,C4,C5,电话交换网结构,原固定电话网的等级结构,网络结构的演变,服务范围扩大，局点减少，网络结构简单。,局间话务量增加，直达路由增加，汇接路由相对减少。,若出现：,（,1,）上一级各交换中心间已形成网状网；,（,2,）下一级各交换中心间也逐渐形成网状网；,（,3,）下一级每个交换中心至上一级各交换中心都设有直达路由。,则这两级交换中心逐渐合并成一级。,两级长途网结构,国际局,C5,TM,DC1,C1,C2,DC2,C3,C4,一级长途网结构,国际局,C5,TM,DC1,C1,C3,C2,C4,本地网,定义：,在同一长途编号范围内，由若干个端局或者若干个端局和汇接局组成的电话网络。,长途局,TM,长途局,网状网结构,汇接制结构,GSM,CDMA,国际局,TMSC1,TMSC1,TMSC2,TMSC2,MSC,MSC,移动电话网,IP,电话是指在基于,IP,协议的,IP,网上通过,TCP/IP,协议实时传送语音信息的通信业务。,主要采用两种技术：话音压缩技术；话音分组交换技术。,传统电话网一般采用律,13,折线,PCM,编码技术，每条数字电路传输速率为,64kb/s,；,IP,电话采用激励线性预测编码法、统计复用技术，平均每路电话实际传输速率仅为,4kb/s,，节省了带宽资源。所以，,IP,电话的通话收费低于传统电话的收费，因此，,IP,电话受到了使用者和运营商的普遍关注。,IP,电话网,网 关,网 关,网 关,PSTN,IP,网,网守,IP,电话网结构图,你看懂了吗？在你打,IP,电话时想想这个结构图。,下面让我们来认识,IP,电话系统的各组成部分,.,网 关,网 关,网 关,IP,电话支持,系统,IP,电话网管,中心网守,PSTN,IP,网,网守,IP,电话网由网关、网守（也称关守）、支持系统和终端等组成。,网关是,Internet,与其它网络（,PSTN,、,ISDN,）之间的接口设备。,网关完成分组交换与电路交换（或其它通信规程）之间的协议转换，支持模拟电话线、数字电话线、数字中继线和,PBX,线路；完成语音压缩，将,64kbit/s,的语音信号压缩成低速率的信号；完成呼叫控制、寻址和信令转换；具有,IP,网络接口和,PSTN/ISDN,的互连接口。,网守是网关的管理者，控制网关完成呼叫接续过程。,网守完成用户数据管理；计费数据收集、传送；服务质量控制。网守可以独立设置，也可以和网关共同设置。,支持系统包括认证中心、计费中心、网管中心和业务中心。,认证中心负责用户的身份验证及授权；计费中心负责计费信息采集和处理，产生话单；网管中心负责设备的监控和维护；业务中心负责业务管理。,IP,电话终端可以是普通电话、,ISDN,终端、,PC,机及多媒体终端。,IP,电话原理,语音压缩处理,按,TCP/IP,协议标准分割打包,经过,IP,网络把数据包发送到接收端,接收端再将这些语音数据重新组合起来,解压处理,原语音信号,网络的特征：低成本、结构简单、功能高、标准化程度高,通信网的发展方向,数字化,综合化,宽带化,智能化,标准化,个人化,全球化,通信网,网络的特征：低成本、结构简单、功能高、标准化程度高,通信网的发展方向,数字化,综合化,宽带化,智能化,标准化,个人化,全球化,通信网,全球化,网络全球化,服务全球化,个人通信网,Internet,网,业务的综合：用单一的网络支持广泛的业务,(,ISDN),传输与交换的综合：远端模块、,SDH,；,V5,接口、,DXC,业务网与支撑网的综合：在,NO.7,信令中传输业务信息,硬件与软件的综合：互相转换；可编程器件；软件,IC,通信与计算机的综合：,Embedded,、,CTI,个人化,PCN,、,PCS,、,UPT,（,ITU-T,）,PTN,（个人通信号码）（,机器通信码）,综合 移动通信网、,ISDN,、,PSTN,、,IN,的全球通信网络,关键技术：多址技术、分布和智能数据库技术,数字传输、数字交换、数字终端,数字网,(,DN,),高速大容量,提高传输效率和减少传输差错,提高网络灵活性,智能化（智能网,IN,）,业务独立（,SCP,、,SSP,）,业务智能,高速大容量的光传输网：,TDM,：,155M,、,622M,、,2.5G,、,10G,、,20G,、,40G,WDM,：进一步提高传输容量,OTDM,：,80G/500Km,、,160G/200Km,宽带无线网：卫星（同步、,LEO,、,MEO,、,GEO,）、数字微波,宽带接入网：,HDSL,、,ADSL,、,HFC,、,FTTC,、,FTTH,宽带数据网互连技术,ATM,与,B-ISDN,标准化,在通信领域，标准是非常重要的一个部分。,通信网中的技术应用,磁石话机,共电话机,号盘话机,按键话机,DTMF,话机,磁卡话机,IC,卡话机,数字终端,ISDN,终端,NetPhone,Mobile Phone,HDSL,ADSL,HFC,WLL,FITL,3G 4G,.,模拟二线,实线,-,载波,对称电缆,同轴电缆,PDH,光缆,卫星,数字微波,SDH,DWDM,ASON/ION,.,人工交换,机电交换,程控交换,分组交换,帧中继,ATM,交换,IP,交换,.,电路交换,思考题,1,、对中国电信、中国移动、中国联通的电信业务进,行体验和评价。,2,、分析影响固话通信质量的主要因素。,3,、,分析影响移动通信质量的主要因素,。,4,、上网查找有关,ITU-T,标准及相关资料。,5,、如何理解我国电话交换网结构的变化？,作业,第,29,页,2,，,4,，,5,，,6,第,1,章 交换技术基础,语音信号数字化,PCM 30/32,系统帧结构,数字同步网,-,同步时分多路复用,现在我们来学习同步时分多路复用，有三,个主要内容,模拟信号,信号波形在幅度上连续。有两种情况：,一是在幅度、时间上均连续；,二是在幅度上连续，而在时间上是离散。例如,PAM,信号,数字信号,信号波形在幅度上不连续。,注：,模拟信号与数字信号的,区别是信号波形在幅度上是否连续。,模拟信号与数字信号,模拟通信系统与数字通信系统,语音 信道 语音,声,/,电,电,/,声,声,/,电,电,/,声,模,/,数,数,/,模,模拟通信系统示意图,语音 信道 语音,数字通信系统示意图,数字通信的特点,抗干扰能力强,无噪声积累,便于加密处理,利于采用时分复用实现多路通信,设备便于集成化、小型化、,占用频带宽,(1,路数字电话的带宽为,64KHz,1,路模拟电话的带宽为,4KHz),多路复用方式,为了提高信道利用率，在传输过程中一般采用多路复用传输方式,实现多个信号在同一条信道上传输。,FDM(,频分多路复用,),频分多路复用方式是将信道的可用频带划分为若干互不交叠的频段，每路信号的频谱占用其中的一个频段，以实现多路传输。,应用于模拟通信系统，如载波通信。,TDM(,时分多路复用,),时分多路复用方式是把一条物理通道按照不同的时刻分成若干条通信信道,(,如话路,),，各信道按照一定的周期和次序轮流使用物理通道，以实现多路传输。,应用于数字通信系统，如,PCM,通信。,时分多路复用原理,PCM,编码,PCM,译码,信道,低通,滤波器,低通,滤波器,低通,滤波器,同步控制,第,1,路,第,2,路,第,n,路,低通,滤波器,低通,滤波器,低通,滤波器,第,1,路,第,2,路,第,n,路,语音信号数字化,PCM,通信的简单模型,A/D,转换,(,发送端,),取样,量化,编码,译码,低通,D/A,转换,(,接收端,),语,音,信,号,语,音,信,号,传输信道,脉冲编码调制,(PCM),语音信号数字化的个步骤：取样，量化，编码。我国采用律,13,折线。,取样：将模拟信号在时间上离散化的过程。,取样定理：,传送一个最高频率为,fm,的连续信号时，如果取样脉冲频率,fs 2fm,，只要传送幅度等于该连续信号的单个取样值，接收端就能通过低通滤波器恢复成原来的信号。,s,(t),抽样函数,/,开关函数,f,(t),f,(t),脉冲幅度调制信号,(PAM),f(t),f,(t),抽样,t,t,量化：把取样后的,PAM,信号在幅度上进行离散化的过程。,u u,6 6,5,量 化,5,4 4,3 3,2 2,1 1,0 t 0 t,量化的几点说明,:,（,1,）量化分为,线性量化,(,均匀量化,),和,线性量化,(,非均匀量化,),两种。,（,2,）由于量化值与取样值在一般情况下不相等，因而就会产生误差，此误差称为,量化误差,。量化误差对收听者来说，好象在取样值上叠加一个额外的噪声，称为,“,量化噪声,”,，它是数字通信中特有的噪声。量化误差越大，量化噪声就越大，但在通信系统中，噪声对通信的影响不只是决定于噪声本身值的大小，而要看信号功率,(S),与噪声功率,(N),的比值，称为,信噪比,(SNR),，信噪比越大越好。,（,2,）均匀分级量化时其量化信噪比随信号电平的减小而下降。,解决办法,非均匀量化,（,3,）非均匀量化：,(,改善小信号的量化信噪比,),量化幅度上用非均匀分级，信号幅度小时量化间隔小，其量化误差也小；信号幅度大时量化间隔大，量化误差也大。,非均匀量化方法：采用压缩扩张技术。,非均匀量化实现框图,发端 收端,非均匀量化 信道,应用,A,律,13,折线压扩特性。,压缩,均匀,量化,扩张,解 码,编 码,A,律,13,折线压缩特性,Y,1/2,X,1/4,1/8,1/16,1/32,1/64,1/128,1/8,2/8,3/8,4/8,5/8,6/8,7/8,1,1,编码：把量化后的数字信号变换成代码的过程。,A,律编码是把,13,折线分为,16,个正负对称的非均匀量化段，每一量化段内均匀分为,16,个量化级，编码时采用,8,位折叠二进制码。,PCM,的,8,位编码表示为,C,1,C,2,C,3,C,4,C,5,C,6,C,7,C,8,，其中，,C,1,为极性码,(C,1,=1,表示正，,C,1,=0,表示负,),，,C,2,C,3,C,4,为段落码,(2,3,=8,段,),，,C,5,C,6,C,7,C,8,为段内码,(2,4,=16,即每段分为,16,个量化级,),。,A,律,13,折线的参数及编码分布,段落序号,段落码,段落起始电平,量化间隔,段内码对应电平,1,000,0,1,8,4,2,1,2,001,16,1,8,4,2,1,3,010,32,2,16,8,4,2,4,011,64,4,32,16,8,4,5,100,128,8,64,32,16,8,6,101,256,16,128,64,32,16,7,110,512,32,256,128,64,32,8,111,1024,64,512,256,128,64,编码器可分为逐次比较,(,反馈,),型、折叠级联型、混合型。目前应用较多的是逐次比较型，一般按极性码、段落码、段内码的顺序对码位进行安排。,【,例,1-,】,模拟信号经过取样后，设样值脉冲为,+1270,，试求用,A,律,13,折线编码器编出的相应码字，并求出其量化误差。,（,1,）确定极性码因为样值脉冲为正，所以,C1=1,。（,2,）确定段落码因为,1270,128,，所以,C2=1,。因为,1270,512,，所以,C3=1,。因为,1270,1024,，所以,C4=1,。可知，样值脉冲在第,8,段。（,3,）确定段内码第,8,段起始电平为,1024,因为,1270,1024+512=1536,，所以,C5=0,。因为,1270,1024+256=1280,，所以,C6=0,。因为,1270,1024+128=1152,，所以,C7=1,。因为,1270,1024+128+64=1216,，所以,C8=1,。,因此，得出的,8,位,PCM,编码为,11110011,。,PCM 30/32,系统帧结构,偶帧,奇帧,1,复帧,=16,帧,(2ms),1,帧,F,15,F,0,F,1,F,2,F,15,F,0,TS,0,TS,1,TS,16,TS,17,TS,31,TS,15,32,时隙,(,信道,),125s,1,时隙,3.9s,8bit,1 0 0 1 1 0 1 1,1 1 A,1,1 1 0 1 1,0 0 0 0 1 A,2,1 1,a b c d a b c d,a b c d a b c d,1 2 3 4 5 6 7 8,话路,1,话路,15,话路,16,话路,30,帧同步码,帧同步时隙,保留给国际用,(,目前固定为,1),保留给国际用,(,目前固定为,1),帧失步,对告,信令时隙,复帧同步码,复帧对告码,话路,1,信令码,话路,16,信令码,话路,15,信令码,话路,30,信令码,同步,:A,1,=0;A,2,=0,失步,:A,1,=1;A,2,=1,码字,=8bit,3.9s,F,15,F,1,F,0,PCM 30/32,系统的几个主要参数为：传送码率,(,比特率,),为,8,比特,/,时隙,32,时隙,/,帧,8000,帧,/,秒,2048kb/s,，而每个数字信道的速率为,64kb/s,。信道分配如下：,CH,0,称为帧同步时隙，用来传送帧同步码,(0011011),、国际国内网络信息、告警信息。,CH,1,CH,15,及,CH,17,CH,31,称为话路时隙，依次编为第,1,30,路，分别用来传送,30,个话路的,PCM,信号。,CH,16,称为信令与复帧同步时隙。在随路信令方式中，,F,0,帧的,CH,16,用来传送复帧同步、复帧失步告警信息；,F,1,F,15,帧的,CH,16,用来传送信令码。在公共信道信令方式中，除,CH,0,以外的任一时隙均可用作,CCS,，习惯上把,CH,16,用作,No.7,信令链路。在时分多路复用系统中，基群速率接口称为,E1,接口。,现代通信网,No.7,信令网,数字同步网,电信管理网,业务网,支撑网,传送网,时钟同步网,时间同步网,支撑网用于保障业务网正常运行、增强网络功能、提高全网服务质量。,数字同步网是数字同步信息的分配网络。,数字同步网,时钟同步的必要性：,随着通信网的发展，数字网中运行的各种交换设备、传输设备和,No.7,信令网设备，在数字信号的接收、复用和交换过程中都要求实现时钟同步。,因为如果,时钟,不同步，在两个数字通信设备的接口处就会产生重读或漏读现象，这种现象称为,滑码,。,滑码将影响通信质量，会使电话通信出现杂音以及数据通信出现误码，例如在程控数字交换机中滑,码将产生两种破坏交换的情况：输入速率大于输出速率，将会使存储器溢出，造成信息丢失或漏读；输入速率小于输出速率，将会使某些比特被重复读出。,时钟同步网,时钟同步的概念,时钟同步,位同步,帧同步,复帧同步,网同步,数字通信中的时钟同步,是指收、发两端的传输和交换速率及各种定时标志都保持一致。通过时钟同步网使数字网中的所有节点设备的时钟频率和相位偏差控制在规定范围内，保证网内各节点设备的数字流正确地传送和交换。,时钟同步,位同步,帧同步,复帧同步,网同步,位同步,是指通信双方的位定时脉冲信号频率相等且符合一定相位关系。位同步是保证信号的接收、交换和复用过程顺利进行的前提。,帧同步,是指通信双方的帧定时信号的频率相同且保持一定的相位关系。帧同步的作用是在同步复用的情况下，能够准确区分每一帧的起始位置从而确定各路信号的相位位置并正确把它们区分开来。帧同步,是通信信息码流中插入帧同步,码来实现，帧同步码组是一组特定的码组，接收端利用检测电路来检测这一特定的码组并以此作为基准信号来控制本地的定时产生系统，使得接收设备的帧定位信号和接收信号的帧定位信号保持一致，即实现帧同步。帧同步是以位同步为基础的，只有在位同步的基础上才能实现帧同步。,网同步,指网络中各节点的时钟信号的频率相等，也就是各个节点之间的时钟同步，从而在各节点实现帧同步。实现网同步的方法有准同步、主从同步和全同步。,时钟同步方式,时钟同步,准同步,主从同步,全同步,准同步,是指数字通信网中的各节点都设置独立的高精度时钟，互不控制，具有同一,标称,频率，频率的变化在规定的范围内。这种方法容易实现，但费用太高。,主从同步,是目前得到广泛应用的方法，主从同步网是在交换局设立一高精度的基准时钟，通过传输链路把此基准时钟信号送到网中的各从节点，各从节点利用锁相环把本地时钟频率锁定在基准时钟频率上，从而实现网内各节点之间的时钟信号同步。,全同步,是指全网设一组基准钟，全网所有数字通信设备的时钟都直接或间接同步于这一基准钟，各节点时钟之间采用主从同步。,主从同步网及分配示意图,一级时钟,二级时钟,二级时钟,三级时钟,三级时钟,三级时钟,三级时钟,DDN,设备,其它设备,No.7,信令设备,DXC,BITS,我国数字同步网结构,我国目前同步网的结构体制为,分布式多基准钟的分区主从同步方式,。,BITS,PRC,LPR,LPR,LPR,BITS,BITS,基准钟,PRC,本地基准,LPR,省中心,BITS,GPS,GPS,PRC,在北京和武汉设置两个铯钟，作为一级基准钟,PRC,，互为备用。,各省中心设置一套受控于,GPS,或,PRC,的,LPR,。,LPR,有四路输入定时信号，其中两路来自,GPS,接收机，两路来自通过不同地面传输链路传送过来的基准信号，其中大区中心接收由铯钟提供的基准定时信号，边远省中心接收两路来自铯钟或其它就近提供的地面定时基准信号。,各省中心接收四路定时基准信号，它们来自就近的,PRC,或,LPR,，同时省中心的,BITS,向省内其它通信节点供给定时基准信号。,同步时钟信号的传送,我国数字同步网中的同步信号,经,PDH 2Mbit/s,专线或,PDH 2Mbit/s,业务电路以及,SDH STM,N,线路传送,。因,SDH,支路单元的相位调整将会引起定时信号相位的跃变，现阶段优先选择,PDH,传输电路传送定时信号，有条件时主用链路采用,PDH,专线。,对传输系统的选择次序是：地下光缆传输系统、数字微波传输系统、架空光缆传输系统、对称电缆数字传输系统。,时间同步,是指交换机、数据设备的硬件时钟与国家标准时钟或格林威治时间一致，即通信网中有时间标记需求的各网元时钟使用同一个时间参照体系（,UTC,），使网元的内部时间保持高度一致。,时间同步网,就是为各网元提供,UTC,的专门网络。时间基准信息采用网络时间协议（,NTP,）通过专用计算机网络或公共互联网传送至各级,NTP,服务器和客户端设备。,NTP,节点之间的时间同步有两种方式：,NTP,广播方式和,NTP,客户,/,服务器方式。,时间同步网,时间同步系统的层次结构,一级,NTP,服务器,一级,NTP,服务器,NTP,客户端设备,NTP,客户端设备,NTP,客户端设备,NTP,客户端设备,NTP,客户端设备,二级,NTP,服务器,二级,NTP,服务器,二级,NTP,服务器,思考题,1,、量化误差对电话通信质量有何影响？,2,、,TS,16,在,PCM,数字通信中的作用？,3,、在电话通信网中时钟不同步是否影响正常通话？,作业,第,30,页,8,，,10,，,11,基本概念,用户信令方式,局间信令方式,第,1,章 交换技术基础,-,信令方式,现在我们来学习信令方式，有三个主要内容,电信交换技术,精品课程,蒋青泉,信令基本概念,通信网的信令设备功能：监视、选择和运行。,信令传送,把来自主叫和被叫的状态,及号码信息传送给交换机,交换机内部的信令传送,在交换网上传送信令信息,完成和实现建立接续过程中所必需的指令和操作程序控制的各种信号，称电话网的信令系统（网络协议）。,主叫,被叫,交换机,交换机,摘机,拨号音,拨号,复原挂机,选择信号,振铃信号,回铃音,通话,复原挂机,应答,应答信号,后向挂机,前向拆线,拆线证实,占用信号,信令分类,按工作区域分：,用户信令,局间信令,按信号功能分,：,线路信号,选择信号（路由信号）,操作信号（管理信号）,按发送方向分：,前向信令,后向信令,按信号技术分：,随路信令（,CAS,）,公共信令（,CCS,）,记发器信号,随路信令系统,公共信道信令系统,交换网络,信令处理单元,交换网络,话音,信令,中继模块,信令处理单元,中继模块,交换网络,信令模块,交换网络,话音,信令,中继模块,中继模块,信令模块,中继模块,中继模块,用户线信令,用户线信令是用户和交换机之间的信令。,用户线信令,监视和选择信号,音信号和铃流,用户线信令,模拟用户线信令,数字用户线信令,模拟用户线信令方式,指在模拟用户和交换机之间用户线上传送的信令。,模拟用户线信令,用户线状态信号,选择信号,音信号,摘机、挂机,地址信号,拨号音、忙音,回铃音、通知音,铃流,数字用户线信令方式,DSS1-D,信道信令,-Q.921,信令,DSS2-Q.931,信令。,数字用户,1,号信令（,DSS1,）,数字用户,2,号信令（,DSS2,）,局间信令,局间信令是在交换机中继线上传送的信令,局间信令,随路信令（,CAS,）,公共信道信令（,CCS,）,线路信令,记发器信令,前向信令,后向信令,前向信令,后向信令,随路信令,(CAS),线路信令：,在线路设备之间传送的信号，它反应线,路的状态。,记发器信令：,由记发器发送和接受的信号。它负责,路由的选择，包括路由信号和管理信,号，前者与呼叫接续有关，后者可提,高网络效能。,多段路由信号传递方式,（,1,）逐段转发方式,转接局全部接收上一局的线路，校正后转发至下一局。,0X,1,X,2,PQABCD,0X1X2PQABCD,PQABCD,长发,收,发,长收,发,收,转接,2,发,收,转接,1,发,收,（,2,）端到端方式,：,转接局只接收用以选择路由的信号，接通话路后，由发端局直接向收端局发送信号。,转接,1,收,发,长收,收,发,转接,2,收,发,长发,收,发,0X,1,X,2,P,0X,1,X,2,P,PQABCD,记发器信令,局间记发器信令是,电话接续的控制信号,，如选择路由、选择被叫用户等。,我国采用多频互控（,MFC,）记发器信令，分为前向信令和后向信令，采用多频编码、连续互控、端到端的传送方式。,前向信令为,1380Hz,、,1500Hz,、,1620Hz,、,1740Hz,、,1860Hz,、,1980Hz,的高频群，按六中取二编码，最多有,15,种；后向信令为,1140Hz,、,1020Hz,、,900Hz,、,780Hz,的低频群，按四中取二编码，最多有,6,种。,频率,f0,f1,f2,f4,f7,f11,编码,信号,前向,1380,1500,1620,1740,1860,1980,后向,1140,1020,900,780,1,f0+f1,*,*,2,f0+f2,*,*,3,f1+f2,*,*,4,f0+f4,*,*,5,f1+f4,*,*,6,f2+f4,*,*,7,f0+f7,*,*,8,f1+f7,*,*,9,f2+f7,*,*,10,f4+f7,*,*,11,f0+f11,*,*,12,f1+f11,*,*,13,f2+f11,*,*,14,f4+f11,*,*,15,f7+f11,*,*,记发器信令的种类和基本含义,前向信令,后向信令,组别,名称,基本含义,容量,组别,名称,基本含义,容量,KA,主叫用户类别,15,A,A,信,号,收码状态和,接续状态的,回控证实,6,KC,长途接续类别,5,KE,长,-,市，市,-,市接续类别,5,数字,数字,0,9,10,KD,发端呼叫业务类别,