第八章第六节通信交换设备工程质量控制.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途第六节通信交换设备工程质量控制一、通信交换设备工程概述(一) 交换技术简介1。程控交换机程控交换机(SPC)是存储程序控制交换机的简称,它是利用电子计算机技术,以预编好的程序来控制交换机的动作。所以说,程控交换机就是用电子计算机来进行控制的电话交换机. 程控交换机按其网络接续方式、交换信息的类型的不同,可以分类如下:(1)按交换网络接续方式来分类,程控交换机可以分为空分和时分两种方式。空分:其交换网络的交换接点可由金属接点或电子接点来组成.时分:目前可以传送三种信号,脉冲调制信号(PAM),增量调制信号(M)和脉码调制信号(PCM)(2)程控交换机按交换信息的不同,可
2、分为模拟交换机和数字交换机.模拟交换机:即在交换网络中传送的模拟信号,对于所有的空分交换来说属于模拟交换机,而时分交换机中的脉冲调制信号(PAM)属于模拟交换机。数字交换机:即在交换网络中传送的数字信号。对于时分交换机中传送的是增量调制信号(M)和脉码调制信号(PCM)而言,是数字交换机。2.电话网公众电话网是目前世界上最大的通信网络.它是采用电路交换技术组建的信息网络。PSTN 的基本业务是语音通信,每个语音的带宽是 0.33.4KHz,传送速率为64Kbps。使用 PSTN 进行语音通信时,必须在通信双方首先建立连接(拨通对方的电话),然后才能进行通信(通话),我们把这种网络称为面向连接的
3、网络。电话网的基本组成如图 861 所示.它一般有四个部分组成:接入环路、交换节点、中继传输和网络控制/管理。TelephoneTelephone中继设备交换设备交换设备中继设备中继设备交换设备TelephoneTelephone图 8-6-1 电话网基本组成结构 在通常情况下,电话网可分为本地网和长途网.本地网是在一个城市和地区范围内的电话网,它是面向用户提供服务的网络;长途网是连接各个本地电话网(城市和地区)的电话网络,它面向的是本地网的运营商。3。话务量及呼叫处理能力 常用的话务量定义是:一个平均占用时长内话源发生的平均呼叫数。话务量反映了用户对交换机的使用在量上的要求,它是考察时间、单
4、位时间内平均发生的呼1叫次数,对一个特定的电话局来说,一天内承受的话务量是变化的,是与用户活动情况相关的。我们把一天之内达到最大话务量的小时叫做“最繁忙小时,简称“忙时”。最繁忙小时的话务量叫做“忙时话务量,它是设计交换机的重要依据。呼叫处理能力是评价交换机话务能力的另一个重要指标。通常情况下,交换网络的阻塞率很低,能通过的话务量较大,因此话务能力往往受到控制设备的呼叫处理能力的限制.忙时试呼次数BHCA(Busy Hour Call Attempts)是衡量呼叫处理能力的重要参数。影响程控交换机呼叫处理能力的因素主要是系统的容量、系统结构、处理机能力、软件结构到软件编程语言等.4。智能网 智
5、能网(IN:Intelligent Network)是在原有通信网络的基础上为快速提供新业务而设置的附加网络结构。其目的在于使电信业经营者能经济有效地提供客户所需的各类电信新业务,使客户对网络有更强的控制功能,能够方便灵活地获取所需的信息。智能网能够快速、方便、灵活、经济、有效地生成和实现各种新业务。它不仅可以为现有的电话网(PSTN)服务,为公众分组交换数据网(PSPDN)、窄带综合业务数字网(ISDN)服务,还可以为 宽带综合业务数字网和移动通信网服务。5.NO.7 信令网 信令是在通信过程中,用于建立或释放通信连接的控制信号。在 PSTN、ISDN等面向连接的通信网络中,需要使用信令在需
6、要通信的用户之间建立通信信道.信令网逻辑上独立于通信网,在物理上它和通信网是融为一体的,专门用于传送信令的网络,由信令点和互连的信令链路组成.No。7信令网是电信网中用于传输No.7信令消息的专用数据网.它由信令点SP、信令转接点STP和信令链路Link组成。我国No.7信令网采用三级结构,如图8-62所示。第一级是信令网的最高级,称为高级信令转接点(HSTP),第二级是低级信令转接点(LSTP),第三级为信令点(SP). 图8-6-2 国内信令网的三级结构6。数字同步网 作为现代通信网的一个必不可少的重要组成部分,数字同步网能够生成高精度的同步信号并准确地将同步信号从基准时钟源向同步网各同步
7、节点传递,从而调节同步网中的时钟以建立并保持同步,满足电信网传递业务信息所需的传输和交换性能要求,它是保证网络定时性能的关键。 我国数字同步网采用分布式多基准钟、分区等级主从同步的三级网路结构,由各级节点时钟和传递同步定时信息的链路构成,如图 8-63 所示。2第一级 省中心省中心第二级 GPSLPRPRCSSUGPSLPRPRCSSUGPSLPR 地市级第三级 汇接局 和端局SSUSSUSSUSSUSSUSSUSSUSSUSSU7。软交换图 8-6-3 中国数字同步网的网路结构 软交换(Softswitch)是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一,它独立于传输网络,主要完成呼叫控制、资源
8、分配、协议处理、路由认证、带宽管理、计费等功能,同时可向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务,并向第三方提供可编程能力。简单地看,软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功能的实体,但传统的“呼叫控制功能是和业务结合在一起的,不同的业务所需要的呼叫控制功能不同;而软交换则是与业务无关的,这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业务的基本呼叫控制.以软交换为核心的网络具有三大特征:(1)是采用开放的网络构架体系,将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件,各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展;部件间的协议接口基于相应的标准;部件化使得原有的电信网络逐步走向开放,用户可以根据业务的需要自由组
9、合各部分的功能产品来组建网络;部件间协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。(2)是基于业务驱动的网络,其功能特点是:业务与呼叫控制分离,呼叫与承载分离;分离的目标是使业务真正独立于网络,灵活有效地实现业务的提供;用户可以自行配置和定义自己的业务特征,不必关心承载业务的网络形式以及终端类型,使得业务和应用的提供有较大的灵活性。(3)是基于统一协议的和基于分组的网络,因为现有的信息网络,无论是电信网、计算机网和有线电视网不可能以其中某一网络为基础平台来生长信息基础设施,但近几年随着 IP 的发展,才使人们真正认识到电信网络、计算机网络及有线电视网络将最终汇集到统一的 IP 网络,即人们通常所说
10、的“三网融合大趋势。(二) 常用技术及特点1.程控交换技术(1)数字程控电话交换机的功能数字程控电话交换机是一种典型的电路交换设备,为完成电话的电路交换任3务,电话交换机必须具备如下基本功能:能及时发现哪一个用户有呼叫请求;要记录被叫用户的号码;能判别被叫用户当前的使用状态;若被叫用户空闲,则交换机应选择一条空闲链路将主叫和被叫用户连通,使双方进入通话状态;通话结束时,必须及时进行拆线释放处理;使任意两个交换机所带的用户自由通话;同一时间内,交换机要允许若干对用户同时进行通话,且互不干扰。(2)程控交换系统的硬件结构程控交换系统的硬件结构如图 86-4 所示,可分为话路系统和中央控制系统两部分
11、。整个系统的控制软件都存放在控制系统的存储器中。 其中,话路系统包括交换网络和外围电路。为话音数据信号提供接续通路的交换网络由综合应用 T 接线器和 S 接线器的模块构成。外围电路包括用户电路、中继器、扫描器、网络驱动器和话路设备接口等单元。用户电路是交换网络和用户线间的接口电路,具有通常简称为 BORSCHT 功能的七种功能。BORSCHT 是七种功能名称的第一个英文字母的集合,即馈电(B)、过压保护(O)、振铃(R)、监视(S)、单路编译码器(C)、混合电路(H)、测试(T)。用户电路一方面实现话音模拟信号和数字信号的变换,另一方面把用户线上的其它信号,如铃流等,和交换网络隔离开来,以保护
12、交换网络.用户电路可用专用集成电路实现.中继器是交换网络和中继线间的接口电路。所谓中继线是该系统与其他系统或远距离传输设备的连接线。中继器有出局中继和入局中继之分。中继器除具有用户电路的功能外,还具有指定信号形式和中继线工作方向以及为计费提供反极信号等功能.扫描器是用来收集用户信息的.用户状态(包括中继线状态)的变化通过扫描器可送到控制部分。网络驱动器在中央处理系统的控制下,驱动交换网络建立或释放通路。话路设备接口,又称信号接收分配器,统一协调信号的接收、传送和分配.用户话机中继线用户电路交换网络中继器他局用户电路用户扫描器 中继扫描器扫描器话路设备接口存储器CPU网络驱动器 中继驱动器驱动器
13、输入/输出系统图 8-6-4 程控交换系统基本结构图中央控制系统由中央处理机(CPU)、存储器(内存储器)和输入输出系统三部份组成,其主要功能包括呼叫处理和交换机管理、监测与维护两个方面。中央处理机(CPU)可以是一般数字计算机的中央处理器芯片,也可以是交换系统专用芯片。中4央处理机有单机集中控制和多机分散控制两种配置方式。为提高安全性和可靠性,无论单机集中控制还是多机分散控制均有备用设备。单机集中控制系统因有主、备两套中央处理机,常称之为双机系统。内存储器存储交换系统正执行的程序和执行数据。外存储器存储常用运行程序,机器运行时调入内存储器。输入输出系统包括键盘和打印机,可根据指令或定时打印出
14、系统数据。(3)程控交换机的软件组成 程控交换机中的程序软件是一个庞大的系统,可分为联机程序和脱机程序.联机程序又称为在线程序,是用于交换接续和维护管理工作的程序。脱机程序不是正常电话交换工作所需程序,而是用于交换局开通测试或软件中心服务工作的程序。其中软件中心使用的程序叫支援程序,例如汇编、编辑,连接编译等程序.就容量而言,脱机程序比联机程序要大得多.2。智能网原理 智能网是在原业务网络的基础上,为适应不断翻新的业务需求,及时提供各种电信增值业务,提高运营商核心竞争力而开发的附加网络平台。 任何交换机根据其功能都可划分为基本呼叫处理、业务程序和业务数据三个基本模块,其中基本呼叫处理是所有业务
15、必须完成的共同处理过程,业务程序和业务数据是和具体业务相关的操作和翻译表。引入一个新的业务必须改变所有交换机的业务程序和业务数据,这是非常费时和费力(成本高)的。如何简化新业务的加入呢?考虑将有关业务处理的“服务逻辑(ServiceLogic)”单独提取作为一个处理节点,原有节点仍完成基本呼叫处理功能。如图8-65 所示,为智能网的逻辑构成。其中实现基本呼叫处理功能和用户相连的交换节点称为业务交换节点 SSP(Service Switch Point),实现服务逻辑的功能单元称为业务控制节点 SCP(Service Control Point),SSP 和 SCP 之间建立实时连接。SSP(交
16、换机)SCP(智能节点)业务程序业务数据SSP(交换机)基本呼叫处理基本呼叫处理SSP(交换机)基本呼叫处理图 8-65智能网逻辑构成图 8-6-6 给出了智能网的基本组成结构,包括实现交换功能的 SSP、完成业务逻辑功能的 SCP、用于传输信令信息的 CCS(公共信道信令,一般是 No.7 信令系统,由 STP 组成)网络以及配合 SSP 使用的智能外设 IP 和配合 SCP 使用的业务管理系统 SMS 及业务生成环境系统 SCE。5IP智能外设CCSSTP中继传输STPSCP业务生成环境SCE业务管理系统SMSTelephoneSSP中继传输SSP图 866智能网的基本构成SSP 完成呼叫
17、处理功能和业务交换功能.SSP 一般以目前使用的程控交换机为基础,再加入必要的软硬件以及 No。7 信令网的接口。SSP 识别智能网业务呼叫,通过 CCS 网络(专用的传输信令信息的网络)中的信令转接点 STP(SignalingTransfer Protocol)将信息传给 SCP,SCP 根据本地处理能力通过 STP 将应答信令传送回发出请求的 SSP。SCP 是智能网的核心功能部件.它存储用户数据和业务逻辑,逻辑上表现为大型服务程序和容错事务处理数据库(大、中型计算机),响应 SSP 的不同业务处理请求.SCP 的功能应适应业务增长的要求,即根据业务种类或接入的用户数的增加,在不中断 S
18、CP 处理过程的情况下增加 SCP 处理能力。STP 称为信令转接点.它实质上是 No.7 信令网络的组成部分。在智能网中,STP 的作用是沟通 SSP 和 SCP 之间的信号联络,用于转接 No。7 信令。业务管理系统 SMS(Service Management System)实现 SCP 的性能监督、远程操作和维护以及有关处理程序升级和数据下载等管理操作.在 SCE 创建的新业务逻辑由业务提供者输入到 SMS 中,SMS 再将其装入 SCP,就可以通过通信网提供该新业务。业务生成环境 SCE(Service Creation Environment)根据客户的需求生成新的业务逻辑。SCE
19、 为用户提供友好的业务编辑界面(一般是形象化的图形界面)。用 SCE 生成的业务逻辑,会传送到 SMS,在由 SMS 加载到 SCP 上运行。智能外设 IP(Intelligent Peripheral)是协助完成智能业务的特殊资源。IP 设备可以是独立的设备,也可集成在 SSP 中。IP 一般受 SCP 的控制,执行 SCP业务逻辑所指定的操作.IP 一般提供某些增值服务,如通告、语音合成、语音识别,可以简化 SCP 的处理负担。(三) 业务种类及其发展方向1.固定网本地电话业务 固定网本地电话业务是指通过本地电话网(包括 ISDN 网)在同一个长途电话编号区范围内提供的电话业务。包括以下主
20、要业务类型:(1)端到端的双向语音业务(2)端到端的传真业务和中、低速数据业务(如固定网短消息业务)(3)呼叫前转、三方通话、主叫号码显示等补充业务6(4)经过本地电话网与智能网共同提供的本地智能网业务(5)基于 ISDN 的承载业务2.固定网国内长途电话业务 固定网国内长途电话业务是指通过长途电话网(包括 ISDN 网)在不同“长途编号”区,即不同的本地电话网之间提供的电话业务。某一本地电话网用户可以通过加拨国内长途字冠和长途区号,呼叫另一个长途编号区本地电话网的用户。包括以下主要业务类型:(1)跨长途编号区的端到端的双向语音业务(2)跨长途编号区的端到端的传真业务和中、低速数据业务(3)跨
21、长途编号区的呼叫前转、三方通话、主叫号码显示等各种补充业务(4)经过本地电话网、长途网与智能网共同提供的跨长途编号区的智能网业务(5)跨长途编号区的基于 ISDN 的承载业务3.固定网国际长途电话业务 固定网国际长途电话业务是指国家之间或国家与地区之间,通过国际电话网络(包括 ISDN 网)提供的国际电话业务。某一国内电话网用户可以通过加拨国际长途字冠和国家(地区)码,呼叫另一个国家或地区的电话网用户。包括以下主要业务类型:(1)跨国家或地区的端到端的双向语音业务(2)跨国家或地区的端到端的传真业务和中、低速数据业务(3)经过本地电话网、长途网、国际网与智能网共同提供的跨国家或地区的智能网业务
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- 第八 第六 通信 交换 设备 工程质量 控制
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