第章-数字程控交换课件.ppt
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- 数字 程控 交换 课件
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1、现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 第第3章章 数字程控交换与电话网数字程控交换与电话网3.13.13.23.23.33.33.43.43.53.53.63.6现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 引言引言 交换机的基本功能(发现呼叫,收号及链路建立,忙闲判断,摘机检测,挂机检测等)数字交换系统组成包括软、硬件两方面,硬件组成中包括接口、交换网络、控制系统。数字交换系统特点:接口种类多,支持信令模式丰富 支持有线、无线接入 提供多种业务功能(支持TCP/IP.X.25等)及接入带宽支持2B+D,30B+D等 可实现统一管理(
2、通过TMN(Telecommunication management network)管理,监视业务量及业务性能)现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.1 程控交换机的组成程控交换机的组成3.1.1 程控交换机的硬件组成程控交换机的硬件组成3.1.2 程控交换机的软件组成程控交换机的软件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.1.1 程控交换机的硬件组成程控交换机的硬件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 中央处理器中央处理器外围设备外围设备存储器存储器数字中继数字中继数字中继数
3、字中继模拟中继模拟中继信号部件信号部件3.1.1 程控交换机的硬件组成程控交换机的硬件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 一、话路系统一、话路系统3.1.1 程控交换机的硬件组成程控交换机的硬件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 话路系统话路系统现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 (一)本地用户级(一)本地用户级 组成:由用户电路和集线器组成。组成:由用户电路和集线器组成。功能:用户接口、模数转换、话务集中。功能:用户接口、模数转换、话务集中。集线比:输入端信道数与输出端信道线之
4、比。集线比:输入端信道数与输出端信道线之比。常见的集线比多为常见的集线比多为 4:1。例如:例如:120个用户公用个用户公用30个信道,只需一个信道,只需一条条PCM 传输线。传输线。现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 (一)本地用户级(一)本地用户级现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 分为模拟用户电路和数字用户电路。分为模拟用户电路和数字用户电路。模拟用户电路:提供交换机与模拟话机之间的模拟用户电路:提供交换机与模拟话机之间的接口。数量多,投资大。接口。数量多,投资大。数字用户电路:提供与数字用户终端的接口。数字用户电路
5、:提供与数字用户终端的接口。(一)本地用户级(用户模块)(一)本地用户级(用户模块)现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 1、模拟用户电路功能、模拟用户电路功能(一)本地用户级(用户模块)(一)本地用户级(用户模块)现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 模拟用户电路功能框图模拟用户电路功能框图CHBSORT(一)本地用户级(用户模块)(一)本地用户级(用户模块)现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 标准的数字用户接口包括标准的数字用户接口包括BRI(基本速率接口)和(基本速率接口)和PRI(基
6、群速率接口)。帧结构分别为(基群速率接口)。帧结构分别为2BD和和30BD。馈电(馈电(Battery feed););过压保护(过压保护(Over-voltage protection););测试(测试(Test););数字信号收发(数字信号收发(Transceiver););信令(信令(Signaling););复用与分路(复用与分路(Multiplex/demultiplex)2、数字用户电路、数字用户电路现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 2、数字用户电路、数字用户电路 数字用户电路基本功能框图数字用户电路基本功能框图交换交换网络网络测测试试过过压压
7、保保护护馈馈电电收收发发器器信信令令提提取取插插入入多多路路复复用用和和分分路路用户线用户线ab现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 (二)远端用户级(二)远端用户级(Remote Module)部署在距离电话局较远的用户点上,其基部署在距离电话局较远的用户点上,其基本功能与局内用户级相似,本功能与局内用户级相似,包括用户电路包括用户电路和话务集中器和话务集中器。远端用户级不再进行远端用户级不再进行D/A转换,直接经数转换,直接经数字中继接口进入数字交换网络进行交换。字中继接口进入数字交换网络进行交换。现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理
8、工电信工程系 (三)选(三)选组组级(数字交换网络)级(数字交换网络)由多个基本交换单元按照一定的拓扑结构和控由多个基本交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式构成,可以实现任意一条入线上的任意制方式构成,可以实现任意一条入线上的任意时隙到任意一条出线上任意时隙的信息交换,时隙到任意一条出线上任意时隙的信息交换,是是话路话路系统的核心。系统的核心。功能:完成时隙交换,提供话音通道。功能:完成时隙交换,提供话音通道。组成:组成:T 接线器、接线器、S 接线器接线器 或或T 和和S 的组合。的组合。现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 (四)中继接口(四)中继接口 用
9、于连接模拟中继线。用于连接模拟中继线。基本功能基本功能:BSCHT。a、b实线接口实线接口:连接传送音频信号的实线中继线。连接传送音频信号的实线中继线。市话用,二线、直流信号方式。市话用,二线、直流信号方式。载波中继接口:连接频分复用模拟载波中继线。载波中继接口:连接频分复用模拟载波中继线。长途用,四线、带内(外)单频信号方式。长途用,四线、带内(外)单频信号方式。1、模拟中继接口、模拟中继接口现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 模拟中继主要功能结构图模拟中继主要功能结构图测测试试过过压压保保护护线线路路信信号号监监视视忙忙闲闲指指示示混混合合电电路路编编译
10、译码码器器平衡平衡网络网络现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 2、数字中继接口、数字中继接口数字中继电路功能结构图数字中继电路功能结构图2、数字中继接口、数字中继接口现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 (五)信号部件(五)信号部件 交换机的信令功能包括监视、地址、各种音信交换机的信令功能包括监视、地址、各种音信令和铃流。令和铃流。监视信令完成呼叫、应答等监视功能,分散在用监视信令完成呼叫、应答等监视功能,分散在用户和中继电路中。户和中继电路中。地址和音信令体现在信号部件中,包括各种音信地址和音信令体现在信号部件中,包括各种
11、音信号号、用户双音多频信号接收、局间多频信号收发。、用户双音多频信号接收、局间多频信号收发。铃流单独设置,通常放在用户模块中。铃流单独设置,通常放在用户模块中。现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 (五)信号部件(五)信号部件 除铃流信令外,其它音信令和多频信令都可以除铃流信令外,其它音信令和多频信令都可以在相应的话路上传送,以数字形式通过交换网络在相应的话路上传送,以数字形式通过交换网络发送和接收。发送和接收。如果交换局间使用公共信道信令,信号部件主如果交换局间使用公共信道信令,信号部件主要完成七号信令链路第二级功能,第一级功能由要完成七号信令链路第二级功能
12、,第一级功能由数字中继完成,第三、四级功能由处理机完成。数字中继完成,第三、四级功能由处理机完成。现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 二、数字交换机的控制系统二、数字交换机的控制系统3.1.1 程控交换机的硬件组成程控交换机的硬件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 处理器备用方式处理器备用方式 为保证可靠性,数字交换机中的控制系统采用双机备用方式,双机备用配置方式分为:1、微同步方式 2、负荷分担方式 3、主备用方式(冷备/热备)现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 多处理机间通信多处
13、理机间通信 1、利用PCM信道或第16时隙信令信道 2、采用计算机网络通信 多总线松耦合系统:多处理机通过I/O通信,处理器之间互为输入/输出端口。紧耦合:多处理器共享同一存储器 环形网络(令牌环网)以太网络(CSMA/CD)现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 三、数字交换机的其它设备三、数字交换机的其它设备1.外围设备外围设备 磁盘机、磁带机、维护终端等磁盘机、磁带机、维护终端等 2.测试设备测试设备3.时钟设备时钟设备4.录音通知设备录音通知设备5.告警监视设备告警监视设备 现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.1
14、程控交换机的组成程控交换机的组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.1.2 程控交换机的软件组成程控交换机的软件组成话路部分话路部分输入输入/输出设备输出设备执行管理程序执行管理程序系统监视和系统监视和故障处理程序故障处理程序故障诊断程序故障诊断程序I/O和人机和人机通信程序通信程序呼叫处理程序呼叫处理程序维护管理程序维护管理程序现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.1.2 交换机的软件组成交换机的软件组成交换机软件交换机软件应用软件应用软件操作系统操作系统数据库数据库运行软件运行软件支援软件支援软件维护管理程序维护
15、管理程序呼叫处理程序呼叫处理程序系统数据系统数据局数据局数据用户数据用户数据设计子系统设计子系统测试子系统测试子系统生产子系统生产子系统维护子系统维护子系统现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 一、运行软件一、运行软件 交换机工作时运行在各处理机中,对交换机各交换机工作时运行在各处理机中,对交换机各种业务进行处理的软件的总和。种业务进行处理的软件的总和。应用软件应用软件 呼叫处理程序呼叫处理程序 维护管理程序维护管理程序 操作系统操作系统 数据库系统数据库系统3.1.2 交换机的软件组成交换机的软件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理
16、工电信工程系 负责呼叫的建立与释放以及各种业务的提供。负责呼叫的建立与释放以及各种业务的提供。状态管理状态管理:负责呼叫处理的状态转移和管理。:负责呼叫处理的状态转移和管理。资源管理资源管理:负责呼叫处理涉及资源的管理。:负责呼叫处理涉及资源的管理。业务管理业务管理:对用户业务进行管理。:对用户业务进行管理。负荷控制负荷控制:监视业务负荷,实施话务控制。:监视业务负荷,实施话务控制。3.1.2 交换机的软件组成交换机的软件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 2、维护管理程序、维护管理程序 协助实现交换机软、硬件更新,计费和交换协助实现交换机软、硬件更新,
17、计费和交换机的管理,以确保交换机的服务质量。机的管理,以确保交换机的服务质量。实现交换机的故障检测、故障诊断和恢复等实现交换机的故障检测、故障诊断和恢复等功能,以保证交换机可靠运行。功能,以保证交换机可靠运行。3.1.2 交换机的软件组成交换机的软件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 话务量的观察、统计和分析。话务量的观察、统计和分析。对用户线和中继线的例行维护测试。对用户线和中继线的例行维护测试。业务质量监视。监视呼叫、接续的完成和异常等。业务质量监视。监视呼叫、接续的完成和异常等。业务变更处理。业务变更处理。计费及打印功能。计费及打印功能。话务负荷控
18、制,对话务过载进行处理。话务负荷控制,对话务过载进行处理。人机通信,对操作命令进行解析和执行。人机通信,对操作命令进行解析和执行。3.1.2 交换机的软件组成交换机的软件组成2、维护管理程序、维护管理程序现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.操作系统操作系统 程序的执行管理:程序的执行管理:按实时性要求调度程序的执行。按实时性要求调度程序的执行。存储器管理:存储器管理:对存储各种与呼叫有关的公用存储对存储各种与呼叫有关的公用存储资源的分配及归还的管理。资源的分配及归还的管理。时间管理:时间管理:监视各种时限是否已到。监视各种时限是否已到。通信支援:通信支援
19、:为各软件模块间的通信提供支援。为各软件模块间的通信提供支援。故障处理:故障处理:处理并恢复交换机故障。处理并恢复交换机故障。3.1.2 交换机的软件组成交换机的软件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.数据库数据库 局数据:局数据:交换局类别、与相邻局的中继关系、交换局类别、与相邻局的中继关系、区号长度、局号长度等。区号长度、局号长度等。用户数据:用户数据:每个用户特有。包括用户性质、类每个用户特有。包括用户性质、类别、计费形式等。别、计费形式等。系统数据:系统数据:交换机硬件配置、编号方案等。交换机硬件配置、编号方案等。3.1.2 交换机的软件组成
20、交换机的软件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 二支援软件(脱机程序)二支援软件(脱机程序)现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 三三.交换软件的特点交换软件的特点3.1.2 交换机的软件组成交换机的软件组成现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 四四.交换软件设计语言交换软件设计语言 SDL(Specification description language)一种规范化的描述语言,设计阶段用于描述交换机的一种规范化的描述语言,设计阶段用于描述交换机的功能要求和状态变化过程。功能要求和状
21、态变化过程。CHILL()用于软件设计的高级语言。用于软件设计的高级语言。MML()是一种人机对话语言,用于交换机操作、维护、安装是一种人机对话语言,用于交换机操作、维护、安装和测试。和测试。现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 第第3章章 程控交换与电话网程控交换与电话网3.13.13.23.23.33.33.43.43.53.53.63.6现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.2 程序控制原理程序控制原理现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.2.1 呼叫处理过程及状态转移呼叫处理过
22、程及状态转移3.2.1 呼叫处理过程及状态转移呼叫处理过程及状态转移监视扫描主叫摘机识别拨号识别收号完毕被叫摘机识别被叫挂机识别主叫挂机识别拨号扫描收号监视扫描送拨号音停拨号音振铃控制通话接续路由复原主叫复原空闲等待收号收号振铃通话听忙音空闲主叫摘机识别第一位号收号完毕被叫摘机识别被叫挂机识别主叫挂机识别主叫用户被叫用户输入信号处理任务稳定状态及其转移摘机拨号振铃通话忙音挂机摘机挂机挂机现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.2.1 呼叫处理过程及状态转移呼叫处理过程及状态转移现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.2.1
23、 呼叫处理过程及状态转移呼叫处理过程及状态转移 交换机交换机由一个稳定状态到另一个稳定状态的变由一个稳定状态到另一个稳定状态的变化化叫做状态转移。叫做状态转移。呼叫处理过程中的稳定状态:呼叫处理过程中的稳定状态:空闲、拨号音、收号、振铃(送回铃音)、空闲、拨号音、收号、振铃(送回铃音)、通话、送忙音。通话、送忙音。采用采用SDL语言描述呼叫处理的状态转移过程。语言描述呼叫处理的状态转移过程。现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 SDL基本图例基本图例 本本局局接接续续流流程程呼叫呼叫?主叫识别、去话接续主叫识别、去话接续送拨号音送拨号音首位号?首位号?是是呼叫
24、呼叫停拨号音、收号停拨号音、收号内部处理内部处理被叫闲?被叫闲?是是向主叫送忙音向主叫送忙音来话接续来话接续送铃流、送回铃音送铃流、送回铃音应答?应答?否否 主叫挂机主叫挂机停铃流、回铃音,接通话路停铃流、回铃音,接通话路 挂机?挂机?是是拆线(释放)拆线(释放)挂机挂机拨号开始拨号开始拨号完毕拨号完毕应答应答空闲空闲待收号待收号收号收号振铃、忙音振铃、忙音通话通话空闲空闲现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 稳定状态稳定状态K输入程序输入程序稳定状态稳定状态J3.2.2 呼叫处理程序结构呼叫处理程序结构分析分析输出程序输出程序任务执行任务执行(始始)程序程序
25、任务执行任务执行(终终)程序程序硬件动作硬件动作输入处理输入处理分析处理分析处理任务执行任务执行输出处理输出处理事件触发事件触发现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.2.2 呼叫处理程序结构呼叫处理程序结构现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 3.2.3 呼叫处理基本原理呼叫处理基本原理8 输入处理输入处理8 分析处理分析处理8 任务执行和输出处理任务执行和输出处理现代交换原理与技术现代交换原理与技术 陕理工电信工程系陕理工电信工程系 对用户线、中继线等进行监视、检测并进行对用户线、中继线等进行监视、检测并进行识别,然后进
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