第五章通信網與信令系統§5.1電話網與現代通信網一、網的組成

交換+傳輸+終端終端交換機終端交換機傳輸接入交換機交換機交換機終端終端核心

通信網是一種以交換設備為核心，采用一定的技術、按照一定的拓撲結構和約定的協議，通過傳輸設備將地理上分散的用戶終端設備互連起來，從而實現任意兩個終端之間通信和信息交換的通信系統。

終端設備是通信網的起點和終點，主要功能是將待傳送的信息與在信道上傳送的信號進行相互轉換。不同的通信業務有不同的信源.

傳輸設備是通信網中的連接媒介，是信息和信號的傳輸通道。

交換設備的基本功能是完成交換節點之間傳輸鏈路的匯集、轉接和分配。不同的通信業務對交換節點的要求是不同的。保證通信網的正常運行:除了以上三部分設備各自的硬件和軟件之外，還應有通信雙方必須共同遵守的約定（如協議、標準等），包括通信雙方使用的信息格式、信息收發的時序、交換數據的規則等。按服務范圍分：從水平方向看，通信網可以分為三大部分，即用戶駐地網(CPN)、接入網和核心網，兩兩之間有標準接口定界。按所提供的業務種類分：電話網、電報網、數據通信網、傳真通信網、圖像通信網、有線電視網、INTERNET等。按管理區域范圍分：本地電話網、農村電話網、長途電話網、國際電話網。按使用場合分：公用網、專用網。按傳輸媒介種類分：有線網、無線網等。按交換方式分：電路交換網、報文交換網、分組交換網、寬帶交換網，軟交換網絡。按信息信號形式分：模擬通信網、數字通信網、數字模擬混合網等。發展方向：數字化、寬帶化、綜合化、個人化、智能化、全球化、標準化。二、通信網的分類三、網的多層次結構業務層：電話網，數據網，電報網….承載層：長途網平面，本地網平面，接入網平面支撐網：信令網，同步網，管理網。四、電話網1.我國電話網的等級結構國際局TMC1C2C3C4C5我國早期的電話網結構我國目前的電話網結構遠期結構：

一級長途網（長途無級網）和本地網。三個層面：1.我國電話網的等級結構長途網本地網接入網我國遠期網絡結構2.本地網1)定義：在同一長途編號范圍內，由若干個端局或者若干個端局和匯接局組成的電話網絡。2)本地網結構：

1)網狀網結構:2)匯接制結構：（稱為二級本地網電話網結構）長途局TM長途局3)匯接方式：

(1)來話匯接3.本地網TMTM匯接區I匯接區II (2)去話匯接3.本地網－匯接方式TMTM匯接區I匯接區II3.本地網－雙去話匯接

雙去話匯接與去話匯接類似，只是在一個匯接區內設置兩個去話匯接局，以負荷分擔的方式匯接本匯接去的去話； (3)來去話匯接2.本地網－匯接方式TMTM匯接區I匯接區II6)實例：圖6-86-92.本地網匯接區I匯接區II長途局TMTMTMTM去話匯接二級本地網結構2.本地網7)本地網路由選擇原則：

(1)先選直達路由；

(2)選擇兩端以上路由時，先選匯接次數少的路由。2.本地網1)長途網的網路結構3.長途網C1C2C3C4C5DC1DC2C5國際局TMC1C2C3C4四級長途網二級長途網DC1C5國際局TMC1C3C2C43.長途網無級長途網2)路由分類：

按呼損大小分： （物理特性）

按每次呼叫路徑分：3)路由設置：

基干路由：同一交換區內相鄰等級之間、一級交換中心 之間的低呼損電路群。 直達路由：不同等級和同等級的各長途交換中心之間。 可以旁路和部分旁路基干路由； 可以是低呼損，可以是高效。低呼損路由（呼損<1%）高效路由靜態直達路由迂回路由動態3.長途網4)路由選擇原則：

(1)確保傳輸質量和信令信號的可靠傳輸；

(2)路由選擇應有明確的規律性，確保選擇中不會出現死循環；

(3)應首先選擇段數少的路由；規定能夠在低等級網絡中疏通的，不要在高等級網絡中去疏通。5)路由選擇規則：

(1)首先選直達路由；

(2)再選迂回路由。從靠近終端長途局開始由近及遠。最多迂回4次。

(3)最后選基干路由。3.長途網4.國際電話網

國際電話通信網是由國際長途局、國內長途局、市話局及各種類型的傳輸線路構成的；狹義的理解則國際電話網由國際交換中心組成。1）我國國際交換中心的設置我國有三個國際交換中心，分設在北京、上海、廣州，這三個國際交換中心均具有轉接和終端話務的功能。2）國際電話網絡結構為滿足國際電話通信可靠性和發展的要求，同時考慮目前電話數量和質量區域上的不平衡性，國際電信聯盟ITU規定，國際電話網分為三級。*全球分為9個大區，即北美、南美、歐洲、亞洲、西南亞、東南亞（我國位于東亞區）、前蘇聯、非洲。其中歐洲分為兩大區。每個大區至少設置一個一級局（CT1），一級局之間以網型的方式組網以滿足各大區之間通話暢通；*二級局(CT2)和三級局（CT3）只與本大區的一級局相連，CT1、CT2、CT3之間以逐級匯接的樹型網方式組網，這樣可以節省投資。CT1之間、CT1與CT2之間、CT2與CT3之間通過低呼損直達電路群電路群相連；同一大區的一級局與三級局之間、不同大區的二、三級局之間，若話務量較大且相距比較近的可以設置直達中繼線群。如圖5-13所示。4.國際電話網圖5-13國際長途網網絡結構4.國際電話網3）國際交換中心的路由選擇：首選直達路由無直達路由可用，則選迂回路由所選高效直達電路群，遇忙則可溢出到其它電路群所選低呼損電路群，遇忙則做呼損處理4.國際電話網5.網絡結構的演變技術與服務的變化服務范圍擴大，局點減少，網絡結構簡單。局間話務量增加，直達路由增加，匯接路由相對減少。若出現：（1）上一級各交換中心間已形成網狀網；（2）下一級各交換中心間也逐漸形成網狀網；（3）下一級每個交換中心至上一級各交換中心都設有直達路由。則這兩級交換中心逐漸合并成一級。DC1DC2C5國際局TMC1C2C3C4四級長途網二級長途網C1C2C3C4C5國際局DC1C5國際局TM無級長途網長途網本地網接入網6.編號計劃1）編號計劃

電信網中每個用戶有唯一的號碼，因此需要統一編號。并且必須是依附于一定的編號計劃和網絡技術標準的號碼才有意義，離開編號計劃和網絡技術標準，單個號碼僅僅是無意義的數字或字母。PSTN中使用的技術標準由國際電信聯盟ITU-T規定，目前采用E.164的格式進行編址。CCNDCSN國家代碼國內長途區號本地網用戶號碼++6.編號計劃2）國際長途電話編號

國家代碼與國內代碼總數≤15位。

國際長途字冠+國家代碼+國內長途區號+本地網號碼

001~3位2~4位6~8位

國際長途字冠：國際自動呼叫時，國內交換機識別為國際通話的數字，其形式各國自由選擇，CCITT沒有具體建議。例：中國：00；英國：010；比利時：91。例：比利時用戶自動撥號重慶“62873972”用戶時，撥號順序如下：91+86+23+62873972其中：

91：比利時的國際自動呼叫字冠；

86：我國的國家號碼；

23：重慶國內長途區號；

62873972：重慶的市內某用戶號碼。3）國內長途電話編號組成：國內長途字冠+國內長途區號+本地網號碼國內號碼編號規則：等位制與不等位制。

我國編號規則：不等位3位編號。

2位：北京10； 省間中心及直轄市2X；

3位：省中心及地區中心X1X2X3

。(X1=3~9）6.編號計劃4）本地網的編號 （1）單局制：ABCD<8000線。 （2）多局制：QABCD<80000線。 （3）匯接制：PQRSABCD<80000000線。

匯接號+分局號+用戶號。5)升位辦法

A→XA；AB→AXB；AB→ABX；6）特服業務編號：1XX7）新業務編號：*5X…6.編號計劃接續質量

+

傳輸質量

+

穩定質量1）接續質量：衡量電話網是否容易接通和是否迅速接通的標準。

(1)呼損：用戶摘機發出呼叫時，如果在交換網絡或中繼電路中不能占用一條空閑出線，從而不能建立呼叫接續完成通話，這種狀態稱為呼損。摘機忙呼損：用戶摘機后由于其所屬電話局內有關信令設備全部被占用，不能聽到撥號音而聽到忙音，接續不成功造成的呼損。在設計負荷情況下，一般≤

0.3％～0.5％。接續過程呼損：在接通被叫用戶過程中由于中繼線或交換設備全部被占用，不能完成接續造成的呼損。一般情況下，本地呼叫≤

2％，入局呼叫≤

2％，轉接呼叫≤

1％（上述呼損值不包括被叫忙、對端局和轉接局由于中繼不足，而造成的呼損）。全程呼損（端到端呼損）：指從發端局到收端局的呼損。本地網時，其值≤

4.2％～6.5％；長途網時，其值≤

9.8％～10.7％。7.網絡服務質量呼損指標的作用：呼損是衡量通信網質量的重要指標。它是進行網路規劃、交換設備設計、電路計算、制定維護規程的重要依據。

適當的呼損，使網絡成本大大降低，而對用戶的影響很小，滿足經濟性要求，做到經濟與技術的統一。呼損的種類：交換機呼損、鏈路呼損、全程呼損、全網平均呼損。

它在數字網中的指標要求為：長途：0.098本地網：0.043市話：0.027(2)時延:一次接續過程中，交換設備進行接續和傳遞相關信號所引起的時間延遲。額定負荷高負荷平均值≤400ms≤800ms新標準平均值≤0.8秒，最大值為1秒。撥號前時延：從摘機到聽到撥號音之間的時間。7.網絡服務質量撥號后時延：從撥完號到聽回鈴音之間的時間。同一固定網內電話用戶間的本地呼叫的撥號后時延：平均值≤1.9秒，最大值為5.3秒（有中國一號信令時，最大值為10秒）；同一固定網內電話用戶間的長途呼叫的撥號后時延：平均值≤2.2秒，最大值為7秒（有中國一號信令時，最大值為12秒）；當固定電話用戶間的呼叫是由多個固定網共同提供時，其本地、長途撥號后時延：平均值≤2.3秒，最大值為7.2秒（有中國一號信令時，最大值為13秒）。2)傳輸質量要求響度：反映通話的音量；清晰度：反映通話的可懂度；逼真度：反映音色的不失真度；指標（鏈路雜音、衰減頻率特性、群時延失真、串音等(響度)參考當量：響度損耗，單位：dB；主觀評定。 負值：響度比標準參考系統大；(在標準系統中減衰耗)

正值：響度比標準參考系統小。(在標準系統中加衰耗)

我國用戶發送參考當量（SRE）：3～12dB； 接收參考當量（RRE）：-5～3dB。全程參考當量組成：1)發話話機－交換機；2)受話局交換機－被叫話機；3)局間設備及交換局三者參考當量之和。7.網絡服務質量全程傳輸損耗：用戶線、交換局、局間傳輸設備在800Hz時傳輸損耗之和。數字交換比模擬交換的時延大，要考慮四線環路產生的回聲對傳輸質量的影響。四線環路的傳輸衰減值：經評定試驗局內：衰減為3.5dB時通話質量最好。局間和長途：衰減為7dB時通話質量最好。（距離長，時延長，回聲大增加衰減，音量減小，但質量好。）衰減方案：

1)固定衰減值方式：市話、長話均固定為7dB。

2)可變衰減值方式：市話3.5dB；長話7dB。7.網絡服務質量3)穩定質量失效率與平均故障間隔時間（MTBF）：平均故障間隔時間（MTBF）是指設備或系統從上一次故障修復以后到下一次故障發生之間的平均時間；=1/MTBF修復率μ與平均修復時間(MTTR)：平均修復時間(MTTR)表示發生故障時進行修復的平均處理時長；

μ=1/（MTTR）可用度A與不可用度U：

A=有效工作時長/(有效工作時長+平均失效時)=MTBF/(MTBF+MTTR)；

U=1-A7.網絡服務質量穩定質量的措施：交換機的分散設置；傳輸電路的多路由設置；傳輸電路的分散連接；采用多種傳輸手段；迂回路由接續；建立監測管理控制中心；備用通信設施。§5.2電話網的信令系統一、基本概念定義：完成和實現建立接續過程中所必需的指令和操作程序控制的各種信號，稱電話網的信令系統。收交換機交換機發摘機撥號音撥號回鈴音復原掛機振鈴信號選擇信號通話復原掛機應答應答信號后向掛機前向拆線拆線證實占用信號1.信令與信令系統的基本概念信令:通信網是由交換設備、傳輸設備和終端設備組成，要使通信網中眾多的設備相互配合、協調工作,它們之間必須要相互交流信息,這種設備之間相互交流的信息被稱之為信令.信令含義:信令是通信網中各個設備之間的一種對話信號。信令方式:設備之間的交流所遵循的協議和規約就稱之為信令方式。信令設備:實現信令方式功能的設備稱之為信令設備。廣義信令系統:信令方式和相應的信令設備就構成了通信網的信令系統。

通信系統不同，所采用的信令系統不完全相同。信令是通信網的各節點(交換機、用戶終端、操作中心和數據庫等)之間通過信令設備而傳送的控制信息，通信網借助于信令系統，才能達到傳送通信信息的目的。2.分類1)按工作區域分：用戶信令局間信令2)按信號功能分：線路信號選擇信號（路由信號）操作信號（管理信號）4)按信號技術分：隨路信令公共信令3)按發送方向分：前向信令后向信令記發器信號3.用戶信令1)用戶狀態信號 直流饋電電流：18～26mA脈沖用戶信令：三大指標DTMF用戶信令：鈴流：90±15V，25Hz。音信號：撥號音：連續忙音：0.35:0.35s回鈴音：4:1s擁塞音：0.7:0.7s特種撥號音：400:40ms空號音：0.1:0.1:0.1:0.1:0.1:0.1:0.4:0.4s二、隨路信令方式(CAS:ChannelAssociateSignaling)1.基本概念隨路信令方式：指在所接續的話路中傳遞各種所 需的功能信號方式。

1)信號定義：（1）模擬信號：信號按模擬方式傳送。數字信號：信號按數字方式編碼進行傳送。（2）線路信號：在線路設備之間傳送的信號，它反應線路的狀態。記發器信號：由記發器發送和接受的信號。它負責路由的選擇，包括路由信號和管理信號，前者與呼叫接續有關，后者可提高網路效能。（3）前向信號：出中繼發送，入中繼接收的信號。后向信號：入中繼發送，出中繼接收的信號。2)信號形式：（1）直/交流信號：未編碼的的信號，有長短脈沖形式、脈沖數量形式、不同頻率形式，帶內單頻2600Hz、帶外單頻3825Hz。適用于線信令數量少、速度慢的場合。－－用于用戶信令、模擬型線路信令。（2）多頻編碼信號：常用：前向信號：6中取2；后向信號：4中取2

表6-6（下頁）優點：自檢能力、速度快、可靠。－－用于記發器信令。（3）數字信號－－用于數字型線路信令。二、隨路信令方式(CAS:ChannelAssociateSignaling)頻率f0f1f2f4f7f11編碼信號前向138015001620174018601980后向114010209007801f0+f1**2f0+f2**3f1+f2**4f0+f4**5f1+f4**6f2+f4**7f0+f7**8f1+f7**9f2+f7**10f4+f7**11f0+f11**12f1+f11**13f2+f11**14f4+f11**15f7+f11**2.多段路由信號傳遞方式1)逐段轉發方式：轉接局全部接收上一局的信令，校正后轉發至下一局。發收轉接2發收長發發收長收發收轉接10X1X2PQABCD0X1X2PQABCDPQABCD2)端到端方式：轉接局只接收用以選擇路由的信令，接通話路后，由發端局直接向收端局發送信令。發收轉接1發收轉接2發收長收0X1X2PPQABCD0X1X2P收長發發端到端方式速度快；端到端方式設備復雜；

逐段轉發方式設備要求較簡單。端到端方式要求有相同的信令形式；

逐段轉發方式各段線路的信令形式可以不同。端到端方式只適用于帶內信號。（思考為什么？）（數字交換機中，逐段轉發也只適用于帶內信號）實際使用情況：隨路：線路－逐段轉發；記發器－逐段轉發、端到端（視線路質量定）公共：逐段轉發。兩種方式的特點：3.記發器信令傳送方式脈沖方式（非互控）－－多頻脈沖（MFP）

單向傳送的多頻脈沖，每個脈沖內由兩個頻率組成，表示一位數字信號。只有前向信號，無后向證實信號。只適于逐段轉發。脈沖證實方式（半互控）

也用多頻脈沖編碼表示。在收完前向脈沖后，回送一個證實信號。多頻互控方式

連續的多頻信號，每一位信號都有后向證實信號，且連續發送到對方收到為止。其發送分為四個節拍。前向信號（連續）后向證實信號（連續）停發前向信號（連續）停發后向證實信號（連續）發送前向信號前向信號發送時長停發前向前向到達前向終止發送后向信號后向終止后向到達停發后向信號eg:A1三、中國№.1信令系統1.線路信令

帶內單頻和數字型目前用數字型線路信令：在Ts16按復幀傳送。每個話路的兩個方向各有a、b、c、d4bit的編碼。各個話路的分配見第三章。編碼內容和含義P227（下頁）2.記發器信令

MFC方式前向：6中取2，15種；(1380、1500、1600、1860、1980Hz)

后向：4中取2，6種。（780、900、1020、1140Hz）接續狀態編碼前向后向afbfabbb示閑1010占用0010占用證實0011被叫應答0001復原主叫控制被叫先掛機0011主叫后掛機101110主叫先掛機10011110互不控制被叫先掛機001110主叫先掛機10011110被叫控制被叫先掛機001110主叫先掛機1001被叫后掛機101111閉塞10101)記發器信號的種類前向Ⅰ組前向Ⅱ組后向A組后向B組KA信號：主叫用戶類別KC信號：長話局間接續控制信號KE信號：市話局間接續控制信號數字信號：1~0數字A1～A6－B1～B6－KD信號：發端業務類別三、№.1信令系統1)記發器信號的種類前向Ⅰ組前向Ⅱ組后向A組后向B組KA信號：主叫用戶類別KC信號：長話局間接續控制信號KE信號：市話局間接續控制信號數字信號：1~0數字A1～A6－B1～B6－KD信號：發端業務類別三、№.1信令系統2)前向1組信令的基本含義如下

KA信號：在長途全自動接續時使用，提供主叫用戶類別，包括計費種類、用戶等級、通信業務類別三種原始信息。KC信號：是長途局間前向發送的接續控制信號，保證優先用戶通話，控制衛星電路段數，完成指定呼叫及其它指定接續（如測試呼叫）功能.KE信號：目前只有“13”編碼，表示測試呼叫數字：0~9十個數字表示選擇信令，可表示主叫用戶號碼、被叫區號、被叫用戶號碼。數字“15”表示主叫號碼發送結束KA，KC，KE的使用說明見圖5-15。KA用在發端匯接局（或市話局）至發端長話局這個時間段內，KC用在發端長話局到終端長話局這個時間段內，而KE用于終端長話局至終端市話局，或發端市話局至發端市話匯接局。圖5-15 KA，KC，KE的使用說明(3)后向A組信令的基本含義：A1、A2、A6：發碼位次控制信令;A4、A5：接續未到達被叫用戶的原因分析;A3：轉換控制信令，有脈沖和互控2種形式;(4)前向2組信令的基本含義：KD信令是發端呼叫業務類別，其作用在于根據KD可知是否能插入或強拆市話，或能否被插入或強拆.(5)后向B組信令的基本含義：KB表示被叫的用戶狀態。2)記發器信令發送順序市話局局間記發器信號的發送順序不重發局號重發局號三、№.1信令系統發端局PQABCDKDA1A1A1A1A1A3KB收端局發端局匯接局PQABCDKDA1A1A1A1A1A3KB收端局發端局匯接局PQPQABCDKDA1A2A1A1A1A1A1A3KB收端局本地端局0X1X2PKAP’…D’15QABCDwait

KD發端長話局A1A1A1A6A1A1…A1A1A1A1A1A1A1A3’KB端局與國內長途局間的發送順序本地端局PQABCDKD終端長話局A1A1A1A1A1A3KB呼叫國際長途的發送順序本地端局00I1I2X1X2PKAP’…D’15Q…Dwait

KD

國際局A1A1A1A1A1A1A6A1A1…A1A1A1…A1A30KB2)記發器信令發送順序長途局間的發送順序b)逐段轉發方式第一轉接局0X1X2KC/PPQA…DwaitKD發端長話局A1A1A1A1A1A1A1…A1

A3’KB前向后向后向第二轉接局終端長話局A1A1A1A1A1A1A1A3’KB后向前向前向0X1X2KC/PPQA…DwaitKDA1A1A1A1A1A1A1…A1A3’KBKC/P

PQABCDwaitKD

****a)端到端方式第一轉接局0X1X2KC/P0X1X2KC/PPQABCDwaitKD發端長話局A1A1A1A2前向后向A1A1A1*后向第二轉接局終端長話局A1A1A1A1A1A1A1A3’KB后向2)記發器信令發送順序本地端局0X1X2PKAP’…D’15QABCDwaitKD發端長話局A1A1A1A6A1A1…A1A1A1A1A1A1A1A3’KB本地端局PQABCDKD終端長話局