1、亚美亚(中国)通讯设备有限公司2004年1. PABX语音交换系统语音交换系统 系统结构与交换原理系统结构与交换原理 接口类型接口类型 信号系统信号系统 与公用电话网络的连接与公用电话网络的连接2. 电话通信网络结构电话通信网络结构3. 组网连接组网连接交换机可在电话网络中任意两个节点之间建立一条双向通信通路， 1878年 借助人工进行电路接续的人工交换机 1892年 步进制交换机 1939年 纵横制交换机 1965年 存储程序控制电子交换机 20世纪80年代，综合业务数字交换机 20世纪90年代，基于IP融合的语音交换机程控数字电话交换机的主要功能是进行模数变换，通常采用程控数字电话交换机的
2、主要功能是进行模数变换，通常采用PCM方式。方式。交换机之间的传输通道也采用交换机之间的传输通道也采用PCM传输系统。在传输系统。在PCM传输系统中，每传输系统中，每一时隙都可用来传送一路数字话音编码信号。数字交换的实质是在交换一时隙都可用来传送一路数字话音编码信号。数字交换的实质是在交换机里把机里把PCM系统有关时隙的内容，在时间位置上根据交换的需要进行系统有关时隙的内容，在时间位置上根据交换的需要进行搬移搬移取取 样样 8000 次次 /SPAMPulse Amplitude Modulation奈奎斯特抽样定律：奈奎斯特抽样定律：连续的模拟信号必须有最高频率f(m)，f(m)是有限值。抽
3、样的频率不得低于2f(m)，即f(s)=2f(m)。满足以上两个条件，抽样后的信号才能恢复原波形。语音通信要求：语音通信要求：为保证在电话中能清晰的听清讲话内容及讲话者的语音特征，要求保证传送3003400Hz频带范围的语音。 均均 匀匀 量量 化化 Linear/Uniform Quantisation Levels 非非 均均 匀匀 量量 化化 Non-Linear/Uniform Quantisation LevelsA律压扩特性：13折线逼近。主要用于欧洲、中国。Mu律压扩特性：15折线逼近。主要用于北美、日本。将将 每每 个个 取取 样样 用用 8 位位 二二 进进 制制 数数 字字
4、 进进 行行 编编 码码 就就 形形 成成 了了 标标 准准 的的 64K bit/s Voice 数数 字字 单单 元元 CodeDecodeHybridUser LineUser CircuitTelecommunicationEquipment将量化后的信号电平值转化成二进制码组。（将量化后的信号电平值转化成二进制码组。（PCM：脉冲编码调制）脉冲编码调制）时分复用：将多个信源的数字信息以时间分割方式插入同一物理信道 同步时分复用 异步时分复用同步时分复用标准 T1，24路PCM基群信号，用于美、日等国，每帧24时隙， 每秒8000帧，对应速率1.544Mb/s。每24帧组成一个复帧 E
5、1，30/32路PCM基群信号。每帧32时隙，每秒8000帧， 对应速率2.048Mb/s。每16帧组成一个复帧。用于中国，欧洲125s3.9s0.488s1631OMulti FrameFrameAlarmaCH1帧帧 Frame8000sample/s32timeslot/sample8bit/timeslot信令时隙信令时隙bcdCH16abcdaCH2bcdCH17abcdF3F9F15F0复帧复帧 PSTN 或或 PBXPSTN 或或 PBXSwitchingMatrixCommonControlAnalogueLine CardDigitalLine CardDataLine Ca
6、rdISDN BRILine CardAnalogueTrunk CardDigitalTrunk CardISDN PRITrunk CardUser InterfaceAnalogue TrunksDigital Trunks2M2M2M2ME&MTrunk CardPSTNPBX模拟电话模拟电话数字电话数字电话数字终端数字终端ISDN 终端终端传送方式STM同步传送方式ATM异步传送方式传输交换-电路交换复接模拟（频带）数字（基带）- 同步时分多路复用（位置复用）PDHT系列E系列同步复接异步复接SDH STM-1；STM-4；STM-16传输 数字（基带） - 异步时分复用（标记复用）
7、交换复接分组交换（X.25）帧中继帧交换ATM交换分组复接（可变信元复接）ATM复接（固定长信元复接）属于同步传送方式下的交换技术，在同一电信网络用户群中任意两个或多个用户终端之间建立电路暂时连接的交换方式。暂时连接独占一条通路并保持到连接释放。优点 允许用户连续的传送信息 可以交互式工作缺点 必须在通信前完成接续 通信过程中即使没有信息传送，通路也不能被其它人共享 整个通信期间该接续必须处于可用状态每个用户的话音信息在PCM复用线上占据一个固定的时隙，在这个固定的时隙上，周期地传输该用户的话音信息。数字交换的实质为：时隙交换。即：将一个话音信息由某一个时隙搬移到另一个时隙。时隙交换的方式：T
8、型时分接线器由话音存储器和控制存储器组成。S型时分接线器当T型接线器容量不足时，需采用“空间交换”方式提高交换容量。由M x N的交叉点矩阵和控制存储器组成。数字时分交换网络的类型：单T型时分交换网络T-T型二级时分交换网络T-T-T型三级时分交换网络T-S-T型三级时分交换网络T-S-S-T型时分交换网络用户接口中继接口数字用户接口模拟用户接口数字中继接口模拟中继接口专用数字电话接口ISDN 2B+D接口 环路中继接口E&M中继接口载波中继接口ISDN PRIISDN BRIST 接口U接口E1接口地启动环路启动数字数据接口数字传真接口V5接口V5.1接口 - 支持1条2M链路，具有复用功能
9、，可支持模拟电话接入， ISDN基本接入，专线业务V5.2接口 支持16条2M链路，具有集线功能，可支持ISDN基群接入数字中继接口数字中继接口 E 1电气特性电气特性:1.时隙数时隙数/每帧：每帧：322.负载阻抗：负载阻抗：120欧平衡；欧平衡； 75欧不平衡欧不平衡3.传输码型：传输码型：HDB34.衰减范围：衰减范围：6dB可支持的信令标准：可支持的信令标准：7号信令号信令ISDN PRI 各种信令各种信令中国中国1号信令号信令R2信令信令DTMF信令信令种类：贝尔种类：贝尔I-V用途：用途：PBX与各种传输设备的连接与各种传输设备的连接信号方式：线路信号为直流信号，选择信号为直流脉冲
10、或信号方式：线路信号为直流信号，选择信号为直流脉冲或DTMF中继电路中继电路中继电路中继电路信号终端信号终端信号终端信号终端信号信号接口接口信号信号接口接口KEAKMAKMBKEBSGSGEESBSBMM-48V-48V-48V-48VKAEKAMKBMKBEA端端B端端贝尔贝尔II型型4W E&M接口接口Loop Start AnalogSwitchCentral OfficeR(ing)专用电话网络（专用电话网络（PBX）接入网络接入网络电话终端电话终端公用电话交换网络（公用电话交换网络（CO交换机）交换机）交换中心交换中心单星状网单星状网双星状网双星状网主交换中心主交换中心次交换中心次交
11、换中心网状网网状网等级网等级网C4C4三级三级( (本地网本地网) )交换中心交换中心 C1C1国际交换中心国际交换中心 C2C2一级交换中心一级交换中心 C3C3二级交换中心二级交换中心 C5C5端局端局 用户终端用户终端 基干路由基干路由 迂回路由迂回路由 直直 达达 路路 由由 本本 地地 网网中心汇接局长长 途途 网网 跨区或跨局直达路由跨区或跨局直达路由123 本地网络本地网络- 包括市内电话、郊区电话和农用电话网络包括市内电话、郊区电话和农用电话网络 长途网络长途网络- 负担本地网络之间的长途电话业务，包括国内、负担本地网络之间的长途电话业务，包括国内、 国际长途电话业务国际长途电
12、话业务 接入网络接入网络 专用电话网络专用电话网络- 大型企业用户自建网络，负担企业内部的电话大型企业用户自建网络，负担企业内部的电话 通信业务，包括长途业务通信业务，包括长途业务接入网UNISNISNIUNI核 心 网本地网长途网本地网接入网 中中 继继 方方 式式 是是 指指 各各 类类 各各 级级 交交 换换 局局 间间 或或 各各 类类 用用 户户 交交 换换 设设 备备 间间 的的 联联 接接 关关 系系 及及 联联 接接 方方 式式 数字中继，如ISDN PRI、BRI，E1/T1 IP中继 模拟中继，如CO中继，分环路启动，地启动 用户连接方式是指各类交换设备与用户终端设备之间的
13、连接方式和连接关系 模拟用户接口，如模拟电话，传真机，调 制解调器 数字用户接口，如数字电话，ISDN 电话 IP电话接口，如各类H.323终端 公公 网网 ： 本地网：单局制，多局制，分区汇接制 长途网：树状网加直达路由 专专 网网 ： 本地网：单局或多局制 长途网：树状网加直达路由 专专 网网 与与 公公 网网 的的 联联 接接 ： 以汇接局方式进入公网 以端局方式进入公网 以用户交换机方式进入公网 市市 话话 局局 长长 话话 局局 PBX特特 服服 台台 市市 话话 局局 长长 话话 局局 特特 服服 台台 PBX市市 话话 局局 市市 话话 局局 345长话局长话局 特特 服服 台台
14、 市话汇接局市话汇接局 PBX端局端局 端局端局 市话汇接局市话汇接局 市话汇接局市话汇接局 3x3132334x5x长市合一局长市合一局 特特 服服 台台 端端 局局 端端 局局 其其 他他 地地 区区 市市 话话 局局 PBX长市合一局长市合一局 端端 局局 其他地区其他地区 端端 局局特特 服服 台台市话汇接局市话汇接局 端局端局 端局端局 PBXDIDCO以以 汇汇 接接 局局 方方 式式 进进 入入 公公 网网以以 端端 局局 方方 式式 进进 入入 公公 网网以以 用用 户户 交交 换换 机机 方方 式式 进进 入入 公公 网网公公 网网 需 要 考 虑 的 因 素以以 本本 地地
15、 网网 为为 基基 本本 编编 号号 群群 在在 考考 虑虑 远远 期期 需需 求求 的的 条条 件件 下下 尽尽 量量 减减 少少 位位 数数 , ,尽尽 量量 避避 免免 改改 动动 后后 4 4 位位 用用 户户 号号 码码 在在 本本 地地 网网 内内 ， 首首 位位 号号 “ 0” “ 0” 、 “ 1” “ 1” 分分 别别 用用 于于 长长 途途 及及 特特 服服 实 际 编 号 举 例 0 0 XXX P Q R A B C D 国际长途国际长途 国内长途国内长途 长途区号长途区号 汇接区号汇接区号 局局 号号 用用 户户 号号 例： 0 0 86 10 8518 2200 国
16、际电话业务的编号计划建议：E.164，最大长度15位，不包含国际字冠CCNDCSN国际号码国内有效号码E.164号码结构CC：国家代码NDC：国内目的地编码SN：用户号码 定定 义义 ： 话话 务务 量量 是是 指指 最最 忙忙 小小 时时 的的 平平 均均 话话 务务 量量 Y = t Y = t x x N N/60/60 (单 位 ： E r l./户 )Y-忙 时 平 均 话 务 量 t - 平 均 每 次 呼 叫 占 线 时 长 (分 钟 )N-平 均 每 户 忙 时 呼 叫 总 次 数 60-由 次 数 及 通 话 时 长 分 钟 的 单 位 换 算 成 E r l.单 位 的 系
17、 数 ， 单 位 为 分 钟 。 百百 秒秒 呼呼 CCSCCSy = t y = t x x N/100 N/100 (单 位 ： CCS)t 的 单 位 是 秒 ； 100的 单 位 也 是 秒 全自动方式：全自动方式：DOD1+DIDDOD1+DID DOD2+DID DOD2+DID半自动方式半自动方式: : DOD2+BIDDOD2+BID入 中 继 入 中 继 出出 中中 继继 出出 中中 继继 交交 换换 网网 络络 交交 换换 网网 络络 用 户级 PBXCO Center Office数数 字字 中中 继继 全全 自自 动动 入入 网网 方方 式式 DOD1/DOD2+DID
18、入 中 继 出出 中中 继继 交交 换换 网网 络络 交交 换换 网网 络络 用 户级 PBXCO Center Office模模 拟拟 中中 继继 半半 自自 动动 入入 网网 方方 式式 DOD2+BID话话 务务 台台 用 户级 用 户 级 通通 信信 网网 中中 的的 信信 号号 是是 指指 通通 信信 系系 统统 中中 各各 个设个设 备备 间间 互互 相相 交交 换换 的的 信信 息息 ， 也也 可可 把把 她她 看看 作作 通通 信信 系系 统统 的的 语语 言。言。 传送范围传送范围信令功能信令功能局间信令局间信令与信息网与信息网关系关系信令传输信令传输波形波形模拟信令模拟信令
19、的频带的频带用户信令 线路信令(监视信令)随路信令(如中国一号)模拟信令(如拨号音,DTMF,MFC)带内信令(3003400HZ,如中国一号)局间信令 选择信令(记发器信令)共路信令(如中国七号)数字信令(如ISDN)带外信令(如R2的线路信令, 3825HZ)信令方式信令方式用户信令用户信令局间信令局间信令ISDN BRI ISDN BRI 接接 口口 FxsFxs, ,FxoFxo共路信令共路信令随路信令随路信令七号信令七号信令DSS1DSS1信令信令DPNSSDPNSSNUMERIS法法 国国 标标 准准 DCS AVAYA自有标准自有标准E/M E/M 中中 继继中国中国1 1号号D
20、TMFDTMFR2R2 CO/LOOPCO/LOOP 中中 继继 IPIP网关网关 Q.sig欧洲计算机协会标准欧洲计算机协会标准ETSI欧欧 洲洲 电电 信信 标标 准准 协协 会会 1TR6 EWSD 局局 用用 计计 标标 准准 ANSI美美 国国 标标 准准 主主 叫叫 发发 端端 局局 收收 端端 局局 被被 叫叫 局局 间间 信信 号号 摘摘 机机 拨拨 号号 音音 拨拨 号号 信信 号号 回回 铃铃 音音 挂挂 机机 占占 线线 信信 号号 数数 字字 信信 号号 应应 答答 信信 号号 通通 话话 被被 叫叫 挂挂 机机 信信 号号 前前 向向 拆拆 线线 信信 号号 拆拆 线
21、线 证证 实实 信信 号号 振振 铃铃 信信 号号 被被 叫叫 应应 答答 被被 叫叫 挂挂 机机 用户线信号用户线信号 用户线信号用户线信号 DefinityDefinty其他其他PBXCO模拟信令模拟信令CAS信令信令CCS信令信令E&MDCSE&MR2/中国中国1号号/DTMFQ.sigCO中国中国1号号CCS7/CHINA ISDN/ETSI1TR6/NUMERIS a. a. 前前 向向 信信 号号 ： 占占 线线 、 拆拆 线线 、 重重 复复 拆拆 线线 等等 b. b. 后后 向向 信信 号号 ： 应应 答答 、 挂挂 机机 、 释释 放放 监监 护护 等等 局局 间间 线线
22、路路 信信 令令 2600 2600HzHz线线 路路 信信 号号 ： 用用 长长 、 短短 及及 连连 续续 信信 号号 的的 组组 合合 来来 表表 示示 前前 向向 及及 后后 向向 信信 号号 。 长长 信信 号号 600 600ms,ms,短短 信信 号号 150 150msms。 局局 间间 记记 发发 器器 信信 号号 是是 局局 间间 选选 择择 信信 号号局局 间间 记记 发发 器器 信信 号号 用用 于于 传传 递递 电电 话话 号号 码码 和和 控控 制制 信信 号号 局局 间间 记记 发发 器器 信信 号号 采采 用用 交交 流流 带带 内内 信信 号号 、 多多 频频
23、 互互 控控 方方 式式 前前 向向 信信 号号 后后 向向 信信 号号组组 别别 名名 称称基基 本本 含含 义义容容 量量组组 别别名名 称称基基 本本 含含 义义容容 量量K K a a信信号号主主 叫叫 用用 户户 类类别别 ，市市长长1 15 5收收 码码 状状 态态 和和 接接续续 状状 态态 的的 回回 控控 证证 实实I IK K c c信信号号长长长长5 5A AA A 信信 号号6 6K K e e信信号号长长 市市 、 市市 市市接接 续续 控控 制制5 5数数 字字信信 号号数数 字字 0 0- -9 91 10 0I I I IK K d d信信号号发发 端端 业业
24、务务 性性质质6 6B BK K b b信信号号被被 叫叫 用用 户户 状状 态态6 6线路信号：线路信号：中国一号信令的线路信号根据中继种类不同可分别采用直流信令、交流信令和数字信令 直流信令：实线中继可通过线上直流电压变化表示接续状态 交流信号：中继距离超过直流传送界限时，采用单频信令（中国一号采用2600Hz）信号结构：短（150ms)、长（600ms）脉冲，连续信号，长短脉冲组合信号 数字信号：采用数字中继时使用，分为适用于E1和T1中继的两种信号每帧的TS16传送线路信号，每个话路各占4位码，中国国标准为前、后向各占3位码Af发话局状态Bf故障状态Cf话务员再振铃或强拆0主叫摘机（占
25、用）0正常0再振铃或强拆1主叫挂机（拆线）1故障1未再振铃或强拆Ab被叫用户状态Bb受话局状态Cb话务员回振铃0被叫摘机（应答）0示闲0回振铃1被叫挂机（拆线）1占用或闭塞1未进行回振铃记发器信号：记发器信号：分为前向信令和后向信令：前向信令：1380/1500/1620/1740/1860/1980Hz，六中取二，最多15种，分I/II组后向信令：780/900/1020/1140Hz，四中取二，最多6种，分A/B组前向I组信号： KA：主叫类别 KC：长途接续类别 KE：前向接续控制 数字信号：数字09后向A组信号：前向I组信号的互控信号 A1：发下一位 A2：由第一位发起 A3：转至B组
26、信号 A4：机键拥塞 A5：空号 A6：发KA和主叫号码前向II组信号KD：发端业务性质信号后向B组信号KB：被叫用户状态，前向II组信号的证实信号，控制接续什么是公共信道信号什么是公共信道信号(CCS)？ 在在 两两 交交 换换 局局 局局 间间 采采 用用 一一 条高条高 速速 数数 据据 链链 路路 ， 用用 数数 字字 编编 码码 格格 式式 分分 时时 传传 送送 一一 群群 话话 路路 的的 信信 号号 称称 公公 共共 信信 道道 信信 号号 。 话路网络 话路网络处 理 器 处 理 器CCS接 口 CCS接 口A 局 B局 话话 路路 群群 信信 号号 灵灵 活活 性性 大大
27、传传 输输 速速 度度 快快 信信 号号 容容 量量 大大 具具 有有 集集 中中 管管 理理 功功 能能 信信 号号 设设 备备 经经 济济 合合 理理 信号链路信号链路消息传递部分消息传递部分MTP用户消用户消息处理息处理用户消用户消息处理息处理公共传公共传功能递功能递公共传公共传功能递功能递链路控链路控功能制功能制链路控链路控功能制功能制信号数信号数链路据链路据消息传递部分消息传递部分MTP：为用户提供信号信息的可靠传递。为用户提供信号信息的可靠传递。用户部分用户部分UP:主要有主要有TUP和和ISUP两种，其中两种，其中ISUP可以覆盖可以覆盖 TUP的功能。的功能。用户部分用户部分U
28、P用户部分用户部分UP公共信道信令，通常在64kb/s的信道传送，不采用互控方式，对传送信息采用CRC校验TUPISUPDUP其它用户级信令消息处理信令网络管理信令网络功能级信令链路功能级信令数据链路功能级消息传递部分（MTP）信 令 通 道消息传递部分三种信号单元： MSU：消息信令单元，控制电话接续的各种消息及网络管理、测试和维护消息 LSSU：链路状态信令单元，指示信令链路状态的各种消息 FISU：填充信令单元，在无MSU和LSSU传递时发送，保持信号连续STP话路汇接和七号信令传送的关系示意图话路汇接和七号信令传送的关系示意图LSLSMS七号信令的第四功能级，规定了电话呼叫建立、释放的
29、功能和程序及部分补充业务七号信令的第四功能级，规定了电话呼叫建立、释放的功能和程序及部分补充业务电话标记结构电话标记结构4122424CICOPCDPCCIC：电路分配识别码OPC：传送目的地信令点编码DPC：消息源信令点编码IAM/IAIACM回铃音ANCCLFRLGCBKCLFRLGSLB、STB、LOS、UNN、SST忙音，拥塞音，空号音，录音通知CLFRLG被叫用户空闲被叫用户应答主叫用户先挂机被叫用户先挂机被叫用户忙，空号等情况IAM：起始地址消息包括占用、占用证实、被叫号码等，主叫类别，呼叫类型等ACM：地址全消息，电话接通RLG：释放保护信息CLF：前向拆线ANC：应答信号，计费
30、CBK：后向拆线消息 与与TUP类似，在类似，在ISDN 环境中提供话音和非话音交换所需的功能环境中提供话音和非话音交换所需的功能 ISUP可以基本涵盖可以基本涵盖TUP的全部功能，因此的全部功能，因此ISUP可以取代可以取代TUP路由标记电路识别码消息类型编码必备固定部分必备可变部分任选部分ISUP消息组成消息组成开放系统互连开放系统互连OSIOSI应用层表示层会晤层传送层网络层链路层物理层1234567I. 403-BRII. 431-PRIQ.921(LAPD)Q.931用户终端业务承载业务 3. 发展ISDN的基础数字传输数字交换共路信令网同步 2. 发展ISDN的需要数字性非话业务的
31、发展各专用网互连的需要用户线数字化的需要分别发展各种非话业务专用网不经济ISDN的国际标准和实施技术已经成熟 1. ISDN的概念以综合数字电话网为基础支持端到端的数字连接支持电话及非话业务提供标准的用户网络接口综合数字业务网综合数字业务网B BB BB BB BD D公网和专网中继公网和专网中继 B BD D终端和中继终端和中继 Basic Rate InterfaceBasic Rate Interface2 2B+D 144KbpsB+D 144KbpsPrimary Rate InterfacePrimary Rate Interface3030B+D 2.048MbpsB+D 2.0
32、48MbpsPRIPRIBRIBRI 多厂商PBX设备专用网组网信令 提供多厂商PBX设备之间的功能透明性 基于 ISDNPRI 的信令 由国际标准组织ISO和欧洲计算机协会ECMA 共同制定的开放的标准 十二个世界著名的交换机厂商签署备忘录CAS 一个记发器信号流程一个记发器信号流程 CCS Q.sig 一一 个个 呼呼 叫叫 流流 程程 去去 话话 记记 发发 器器 来来 话话 记记 发发 器器 识别前向信号识别前向信号 停发后向信号停发后向信号 识别前向信号停发识别前向信号停发 发后向信号发后向信号 识别后向信号识别后向信号 停发前向信号停发前向信号 识别后向信号停发识别后向信号停发 准备发下一位准备发下一位 发发 送送 接接 收收 发下一位发下一位 发送后向信号发送后向信号发送前向信号发送前向信号2Mb TRUNKSetupCall ProceedingAlertingConnectConnect AcknowledgeDisconnectReleaseRelease CompleteCommunication Path
