程控交换机要点.pptx

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1、1教学内容和要求u了解交换设备在通信网中的位置、作用及数据交换的概念u了解各类交换技术的特点及其发展过程u掌握脉冲编码调制技术基本原理u掌握电路交换系统的基本构成、工作原理第1页/共49页2u了解程控交换的软件系统u掌握存储程序控制原理和呼叫处理的基本过程u掌握交换网络设计的理论基础和实现方法u了解电话通信网的结构u掌握信令的基础知识和No.7信令系统的基本概念第2页/共49页31.1 电信与电信技术电信的概念电信通信的特点电信技术的发展历史第3页/共49页4电信的概念电信概念的定义有两种：美国1996年联邦通信法定义：电信是指两点相互或分别传输，传输点由用户指定，内容由用户选择，信息的形式和

2、内容从发出到接收不得改变的通信方式。国际电信电联（ITU）定义：任何通过光电、电磁系统传输信息的活动我国电信条例采用了ITU对电信的定义电信是指利用有线、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、资料、图像以及其他任何形式信息的活动。第4页/共49页5电信通信的作用与特点作用传递信息特点是一种服务，具有服务的特点无形性、生产过程与消费过程不可分割、不可存储是一种社会生产中的通信活动，具有特殊性需要全天候服务（可靠性和时效性）具有显著规模经济性和范围经济性是一个网络型产业（需要网络互联互通）需要现代技术支撑需要大量新业务支持 第5页/共49页6电信技术的发展历史1835年电报诞生

3、1876年电话诞生1895年无线电报机诞生1918年载波通信出现1946年计算机出现微电子技术发展1948年晶体管研制成功20世纪60年代光纤技术发展20世纪60年代移动通信出现数字通信发展20世纪末各种技术发展与融合用户数量暴涨、业务需求剧增发展新机遇、新挑战第6页/共49页71.2 电信网概述电信网的概念电信网的两种描述电信网分类 电信网发展趋势 第7页/共49页8电信网的概念概念：电信网是由一定数量的节点和连接节点的传输链路相互有机地结合在一起，以实现两个或多个规定点间的信息传递的通信体系组成：硬件和软件硬件：终端设备、交换设备和传输设备软件：一整套网络技术和网络管理技术网络技术：网络拓

4、扑、信令、协议和接口、技术体制和标准网络管理技术：网络组织与管理的体制与方法第8页/共49页9对电信网的两种描述（1）从连接方式上看（水平方向）用户驻地网CPN（Consumer Premises Network)接入网AN（Access Network)核心网CN（Core Network)用户 驻地网接入网核心网接入网用户 驻地网用户终端组成的网络。如：电话机、计算机等将用户接入到核心网的部分。如：用户环路（用户到交换机之间的线路与设施）交换与传输部分。包含交换、中继和长途网功能第9页/共49页10对电信网的两种描述（2）从功能上看（垂直方向）应用、业务网、传输网、支撑网应用话音业务会议电

5、视文件传输业务网电话网移动网数据网传输网通道层物理层信令网同步网管理网支撑网第10页/共49页11从功能上描述电信网应用面向用户的各种信息应用，如：话音、会议电话、文件传送 业务网传送、交换各种业务信息的网络，如：电话网、移动网、IP数据网、非IP数据网 传输网支持业务网的传输手段和设施，如介质、传送节点设备、传输系统 支撑网提供保证电信网有效正常运行的各种控制和管理能力。包括信令网、同步网和管理网第11页/共49页12各种电信支撑网简述信令网为确保正常通信，用户和交换机之间或交换机之间需要交换各种控制和状态信息（如忙闲、号码传送等），这些信息称为信令。信令网是一种独立于业务网的网络，专用于传

6、输网络节点（交换机之间）之间的信令信令网主要功能是收发并处理局间信令，使通信网协调、正确工作同步网数字网中各节点时钟频率和相位须同步，否则会产生差错同步网的基本功能：准确地将基准时钟同步信息向网中各同步节点传送，使其调整到与基准时钟同步管理网TMN（Telecommunication Management Network)电信管理是对电信网路性能、品质进行监测与控制的手段电信管理网通过标准接口对同步网、信令网和业务网进行管理第12页/共49页13电信网分类电信网 分类n 按服务对象分：公共与专用n 用户是否移动分：固定与移动n 信号形式分：模拟与数字n 承载业务分：电报、电话、数据等n 传输介

7、质分：有线与无线n 按地域分：国际、国内长途、本地网等.第13页/共49页14中国电信网的发展史1900年，我国第一部市内电话在南京问世 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n1986年，第一台局用程控数字电话交换机（DS-2000）研制成功 n1994年，中国通过Sprint公司于4月20日开通了接入因特网的第一条64kbs国际专线 n1987年11月，广州开通了我国第一个移动电话局，首批用户有700个 n1993年，我国第一个数字移动电话通信网于9月19日在浙江省嘉兴市首先开通 n1996年，中国公用计算机互联网全国骨干网建成 n1999年，中国DWDM光纤骨干网建

8、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 第14页/共49页15电信网发展趋势数字化综合化融合化宽带化智能化个人化 第15页/共49页161.3 电信业务概念电信部门利用电信通信系统，按用户需求为用户传递信息，提供各类电信服务项目的总称。分类按信息感官分：话音和非话音按信息载体分：话音、数据、图文、视频和多媒体按业务是否增值分：基础业务和增值业务按用户活动状态分：固定和移动按网络执行功能分：承载业务和用户终端业务按通信目的分：第1类为通信联络，如通话 第2类为获取信息，如Internet浏览 第3类是信息处理，如电子银行第16页/共49页17电话业务与提供

9、普通电话业务电话补充业务智能电话业务分类与提供方式由程控交换机提供由智能平台或智能网提供第17页/共49页18由程控交换机提供的电话业务普通电话业务基本的点到点的通话业务，包括本地、国内长途、国际长途话音业务补充业务来电显示缩位拨号呼叫转移热线电话遇忙转移三方通话由程控交换机提供业务的缺陷每增加一种电信业务都要增加相应软件，甚至硬件周期长、不灵活交换机负担加重第18页/共49页19由智能网提供的智能电话业务智能网基本概念智能网是电信网的附加网络，专为快速、方便、灵活、经济地提供新业务而设立基本思想是:新业务的提供与交换分开新业务由智能网提供，增加新业务与交换机无直接关联程控交换机只提供交换这一

10、基本功能将程控交换机与智能业务逻辑挂钩，以获得智能业务目前主要的智能电话业务电话呼叫卡业务：如：200业务、300业务等被叫集中付费业务：800业务大众服务业务：900业务第19页/共49页201.4 下一代网络NGNNGN:Next Generation Network NGN的目标：支持多种业务保证各种业务的Qos（Quality of service）支持多种接入方式可能以IPv6为中心第20页/共49页21NGN的特点开放分布式网络结构业务与网络分离、业务与呼叫控制分离、呼叫控制与承载分离，各部分独立开发与发展，通过开放式接口与协议连接。高速分组化的核心网独立的网络控制层通过网关设备对

11、现有网络进行融合多样化的接入方式不同接入终端、综合接入控制设备第21页/共49页22NGN的架构 横向看：接入网（边缘接入）：各种宽窄带接入设备、各类接入服务器、边缘交换机或路由器及各种网络互连设备核心网：光传输网、骨干ATM交换机和骨干IP路由器功能看：业务和应用层：话音、数据、多媒体、智能网业务、通过API开发的新业务。AAA和地址解析等控制层：负责处理呼叫请求。核心是软交换传送层：承载网络，负责建立和管理承载连接、交换与路由，可以是ATM或IP网络 媒体接入层：由各类媒体网关和综合接入设备组成，负责将各种用户接入网络。第22页/共49页23NGN的架构应用服务器网管服务器AAA服务器计费

12、服务器软交换IP/ATM/SDH/DWDM各种业务接入设备、媒体网关业务和应用层控制层传送层媒体接入层企业用户住宅用户移动用户第23页/共49页24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 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 电话交换机与电话网第24页/共49页25 电话交换的概念要实现任意两个电话用户的通信最直接的是任意两者之间有连线，如此多连线可能吗？如何实现一个电话一根出线，与任意电话之间通信呢？引入电话交换机每个电话机只需一根出线连接交换机当两个电话用户需要通信时，由交换机建立连接，话毕拆除连

13、接ABCABC电话交换机第25页/共49页26电话交换机从人工交换到自动交换从模拟走向数字模拟网络数字网络电话交换机分类“空分式”程控交换机“时分式”数字程控交换机模拟交换机数字交换机布线逻辑控制交换机存储程序控制交换机交换方式控制方式传递方式程控交换机纵横制交换机旋转、升降制交换机步进制交换机189219191965第一台交换机第26页/共49页27交换机的发展一、人工交换机阶段二、机电式自动交换机阶段三、电子式自动交换机阶段*经历了三个阶段:第27页/共49页28一、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

14、；两线传送；摘、挂机；主叫、被叫；缺点：人工接线，接续速度慢，用户使用不方便第28页/共49页29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*第29页/共49页30二、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。*第30页/共49页31优点：简单，成本低。缺点：易磨损，接线速度慢

15、，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。第31页/共49页32 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。话路控制电路*号码接受器号码发送器第32页/共49页33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，

16、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后具有重要意义的转折点第33页/共49页34三、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。*第34页/共49页351965年，美国开通了世界上第一个程控交换局，在公用电信

17、网引入了程控交换技术，是交换技术发展的重大转折点。第35页/共49页36几种交换机的实图第36页/共49页37程控数字交换机由话路和控制两大部分组成以处理机作为控制设备交换数字信号采用时分交换方式交换接续功能事先编制程序存储，接续时自动控制执行第37页/共49页38q程控交换机的组成：交换网络用户电路出中继入中继信号设备I/O设备处理机存储器用户电路程控交换机结构图*！*话路部分控制部分第38页/共49页39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

18、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。第39页/共49页40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第40页/共49页41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，适应性强第41页/共49页42交换技术与计算机技术的直接合并；设备的体积进一步缩小；和脉冲

19、编码调制PCM传输设备配合使用；实现模块化技术；实现无阻塞交换网络；实现无衰减交换；实现窄带综合业务数字网N-ISDN有利；易于加密。q程控数字交换机的优越性第42页/共49页43程控交换技术的发展方向 软、硬件模块化：软件模块化，便于修改、维护、故障定位排除。硬件模块化便于增加容量。控制部分设计成开放系统，便于兼容和扩充新业务和功能。各中软件均可运行。NO.7信号信念系统符合OSI分层参考模型与国际接轨。进一步提高用户电路的集成度，降低成本。交换网络方面进一步提高集成度和容量，采用大容量 的 交 换 芯 片。如 一 个 芯 片 可 完 成 16k16k或32k32k个时隙的交换。（最早为2k

20、2k）进一步加强智能网、信合业务数字网（ISDN）的开发、以适应新的要求。大力开发各种接口，包扩各种元线接口和光接口。加强接入网的开发，为以后传输非话业务（包括宽带业务）打下基础。加强网络管理功能 第43页/共49页44q我国程控交换机的发展：v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

21、。7.NEAX-61 日本 NEC。8.5ESS-2000 美国 AT&T 1992。第44页/共49页45v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：华为第45页/共49页46电话网 引出一个电话交换机的用户数和覆盖范围有限需要许多交换机且互连，才能实现不同地域用户的通话组成：终端设备：电话、数据终端交换设备：程控交换机传输设备：PCM高次群、SDH等设备分类：本地电话网、国内长途电话网

22、、国际长途电话网功能：完成电话网内任何两个电话用户之间的通信接续程控交换机是完成交换和接续的关键设备第46页/共49页47世界通信的发展 通信发展内容：通信技术的发展：微电子技术，半导体技术，集成电路应用XDSL技术，光纤通信（波分复用）通信基础设施的发展：“信息交速公路”通信主干网（通信网的建设）通信网发展方向：数字化、智能化、宽带化、个人化、全球化 现代通信技术分类 传送网技术（或 传输网技术）接入网技术 ISDN和ATM技术 移动通信和个人通信技术 因特网技术 智能网技术 多媒体通信技术 支撑网技术 第47页/共49页48本章小结电信网的概念自动电话交换机的发展与分类程控交换机的基本概念程控交换机的优越性程控交换技术的发展概况当前及今后世界通信的发展第48页/共49页49感谢您的观看！第49页/共49页