【正文】 第 4 章 電路交換控制 交 換 技 術(shù) 第 4 章交 換 控 制1 本章大綱要求： （ 1） 掌握電信網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu) 。 （ 2） 掌握信令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和 。 （ 3） 掌握存儲(chǔ)程序控制原理以及典型技術(shù)與方法 。 （ 4） 掌握交換機(jī)軟件的分類及功能 。 （ 5） 掌握呼叫處理原理與過(guò)程 。 、 難點(diǎn) 重點(diǎn)：路由規(guī)劃 、 交換機(jī)接口 、 信令設(shè)計(jì) 、 多機(jī)控制系 統(tǒng)結(jié)構(gòu) 、 分級(jí)調(diào)度 、 輸入處理和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。 難點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演進(jìn) ， 多機(jī)控制系統(tǒng) ， 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。 電路交換控制涉及內(nèi)容多 ， 應(yīng)注重結(jié)合控制方法 。 最基本的交換控制是呼叫連接控制 ， 即呼叫連接的建立 、 維護(hù)和釋放 。 本章主要討論電路交換的控制技術(shù) 。 交換控制是一種復(fù)雜的系統(tǒng)工程 ， 涉及到整個(gè)電信網(wǎng)的結(jié)構(gòu) 、 路由規(guī)劃 、 編號(hào)制度 、 信令系統(tǒng) 、 交換機(jī)的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng) 。 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制2 關(guān)于交換控制 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制3 電信網(wǎng)的組織 電信網(wǎng)主要由 交換系統(tǒng) 、 傳輸系統(tǒng) 和 用戶終端 組成 。 用戶終端包括電話機(jī) 、 傳真機(jī)和各種數(shù)據(jù)終端；交換系統(tǒng)負(fù)責(zé)用戶終端之間的連接；傳輸系統(tǒng)是交換機(jī)與用戶終端之間 、 交換機(jī)與交換機(jī)之間的傳輸線路及相關(guān)設(shè)備 。 交換機(jī)與用戶終端之間的傳輸線路 ， 稱為用戶線或用戶環(huán)路；交換機(jī)之間的傳輸線路 ， 稱為中繼線 。 中繼線往往稱為中繼線群或中繼電路群 。 交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是與整個(gè)通信網(wǎng)的規(guī)劃密切相關(guān)的 。 在設(shè)計(jì)交換系統(tǒng)時(shí) ， 必須考慮通信網(wǎng)的以下幾個(gè)方面： 路由規(guī)劃 、 編號(hào)制度 、 計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 、 交換機(jī)接口與傳輸系統(tǒng) 、 網(wǎng)同步方式和信令系統(tǒng) 。 路由規(guī)劃 電信網(wǎng)的 路由 是指在兩個(gè)交換局之間建立的呼叫連接路徑 。 路由規(guī)劃包括 路由設(shè)計(jì) 和 路由選擇 ， 這些都與電信網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)有關(guān) 。 4 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制( a ) 網(wǎng) 狀 網(wǎng)( b ) 星 形 網(wǎng)1. 電信網(wǎng)的一般結(jié)構(gòu) 電信網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基本形式有 網(wǎng)狀網(wǎng)和 星形網(wǎng) ， 網(wǎng)狀網(wǎng)的一種形態(tài)是全互連網(wǎng) ， 其中每個(gè)交換局均有直達(dá)中繼線和其他交換局相連 。 星形網(wǎng)中設(shè)有一個(gè)中心局 ， 稱為 匯接局 ， 其他局與中心局之間設(shè)有直達(dá)中繼線 ， 各局之間的通信都需經(jīng)中心局轉(zhuǎn)接 。 實(shí)際組網(wǎng)中 ， 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式多種多樣 ， 比如網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化成 環(huán)形網(wǎng) 。 星形網(wǎng)可以擴(kuò)展成 樹狀網(wǎng) 。可采用網(wǎng)狀網(wǎng)與星形網(wǎng)的綜合構(gòu)成 復(fù)合網(wǎng) ， 復(fù)合網(wǎng)結(jié)構(gòu)能吸取兩種基本形式的優(yōu)點(diǎn) 。 如下圖復(fù)合網(wǎng)中 A、 B、 C三個(gè)交換局之間為網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu) ， 匯接局以下其他各局為星形結(jié)構(gòu) 。 復(fù)合網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有一定的靈活性 ， 可在話務(wù)量較大的局間設(shè)置直達(dá)電路 ， 如 D 局和 E局之間 。 復(fù)合型網(wǎng)提高了電路利用率 ， 在實(shí)際中得到廣泛采用 。 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式 5 第 4 章交 換 控 制交 換 技 術(shù) 環(huán) 形 網(wǎng)樹 形 網(wǎng)AB CDE 復(fù) 合 網(wǎng)2. 路由設(shè)計(jì) 路由設(shè)計(jì)是根據(jù)給定的交換機(jī)之間的話務(wù)量及服務(wù)質(zhì)量要求 ， 決定交換機(jī)之間中繼線的容量及配置方式 。 設(shè)有 A、 B、 C 三臺(tái)交換機(jī) ， 給定呼損指標(biāo)為 。它們之間的話務(wù)量如下圖所示 。 試確定交換機(jī)之間如何連接及所需中繼線的數(shù)量 。 第一種方法采用全互連方式的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu) ， 交換機(jī)間采用直達(dá)路由 。 第二種方法把交換機(jī) B作為匯接交換機(jī) ， 構(gòu)成星形網(wǎng)結(jié)構(gòu) 。 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制6 ABC1 2 e 8 e5 eABC2 0 1 51 1ABC3 02 1( a ) 交 換 機(jī) 間 話 務(wù) 量 ( b ) 直 達(dá) 中 繼 線 數(shù) 量 ( c ) 匯 接 路 由ABC2 01 1電 氣 上 的 直 達(dá) 與 地 理上 的 非 直 達(dá)1 52. 路由設(shè)計(jì) 此時(shí) AC之間的話務(wù)量全部經(jīng)過(guò)交換機(jī) B匯接 ， AB和 BC的話務(wù)量分別為 20e和 13e， 查表他們之間的中繼線路分別為 30條 ， 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制7 ABC1 2 e 8 e5 eABC2 0 1 51 1ABC3 02 1( a ) 交 換 機(jī) 間 話 務(wù) 量 ( b ) 直 達(dá) 中 繼 線 數(shù) 量 ( c ) 匯 接 路 由ABC2 01 1電 氣 上 的 直 達(dá) 與 地 理上 的 非 直 達(dá)1 5 一種更有效的方法是采用 混合路由 ， 兩臺(tái)交換機(jī)之間的話務(wù)量部分通過(guò)直達(dá)中繼 ， 部分通過(guò)匯接中繼 ， 使直達(dá)中繼具有較高的效率 ， 同時(shí)又減少了較昂貴的匯接中繼設(shè)備的數(shù)量 。 具體設(shè)計(jì)中 ， 提高直達(dá)中繼的呼損率 ， 以達(dá)到較高的效率 。 對(duì)于直達(dá)中繼溢出的話務(wù)量 ， 則經(jīng)過(guò)匯接中繼接續(xù) ， 使其達(dá)到規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量指標(biāo) 。 因此 ， 匯接中繼僅作為直達(dá)中繼溢出時(shí)的后備路由 ， 匯接路由常稱為 替代路由 或 迂回路由 。 混合路由 第 4 章交 換 控 制交 換 技 術(shù)8 第 4 章交 換 控 制交 換 技 術(shù)10 現(xiàn)行電信網(wǎng)為 等級(jí)制樹狀網(wǎng)絡(luò) ， 整個(gè)通信網(wǎng)分為國(guó)內(nèi)和國(guó)際兩部分 。 根據(jù) CCITT (現(xiàn)ITUT)的建議 ， 用于國(guó)內(nèi)通信的部分可包括 4~5 級(jí) ， 國(guó)際部分規(guī)定為 3 級(jí) 。 實(shí)際通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)自上而下可分為 國(guó)際網(wǎng) 、 國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng) 和 本地網(wǎng) 。 3. 路由選擇 國(guó)際網(wǎng)國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng)本地網(wǎng)國(guó) 際 局一 級(jí) 交 換 中 心 C 1二 級(jí) 交 換 中 心 C 2三 級(jí) 交 換 中 心 C 3四 級(jí) 交 換 中 心 C 4端 局 C 5本 地 匯 接 局電 信 網(wǎng) 等 級(jí) 制 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu)國(guó) 際 網(wǎng) 交 換 技 術(shù) 第 4 章交 換 控 制11 C T 1C T 1C T 1C T 1C T 2 C T 2 C T 2C T 2C T 3 C T 3 國(guó) 際 電 話 網(wǎng) 結(jié) 構(gòu) 國(guó)際電話網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下圖所示 。 國(guó)際局分為三級(jí) ，分別用 CT CT CT3 表示 。 CT1為最高國(guó)際匯接局 ， CT2 為國(guó)際匯接局 ， CT3為國(guó)際出入局 。 CT1 之 間均有直達(dá)電路 ，為全互連網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu) 。 CT1到所屬CT2， CT2到所屬CT3均有直達(dá)電路 ，它們是星形網(wǎng)結(jié)構(gòu) 。 國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng) 我國(guó)國(guó)內(nèi)電話網(wǎng)自1986年以來(lái) ， 實(shí)現(xiàn)了五級(jí)的等級(jí)結(jié)構(gòu) ， 由四級(jí)長(zhǎng)途交換中心和第五級(jí)的端局組成 。 其中 C1~ C4構(gòu)成國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng) ， 采用復(fù)合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 。 C1之間采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu) ，其他各級(jí)逐級(jí)匯接 ， 并且輔以一定數(shù)量的直達(dá)路由 ， 如右圖所示 。 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制12 C 1C 2C 3C 4基 干 路 由 高 效 直 達(dá) 路 由 低 呼 損 直 達(dá) 路 由 長(zhǎng) 途 電 話 網(wǎng) 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu)本 地 網(wǎng) 交 換 技 術(shù) 第 4 章交 換 控 制13 本地電話網(wǎng)簡(jiǎn)稱為 本地網(wǎng) ， 本地網(wǎng)是指在同一長(zhǎng)途編號(hào)區(qū)范圍內(nèi) ， 由若干個(gè)端局或者若干個(gè)端局和本地匯接局 、 局間中繼線 、 用戶線和用戶終端組成的電話網(wǎng) 。 一個(gè)本地電話網(wǎng)屬于長(zhǎng)途電話網(wǎng)中的一個(gè)長(zhǎng)途編號(hào)區(qū) ， 且僅有一個(gè)長(zhǎng)途區(qū)號(hào) 。 本地網(wǎng)內(nèi)用戶之間的呼叫只需撥本地號(hào)碼 ， 不需要撥長(zhǎng)途區(qū)號(hào) 。 根據(jù)本地網(wǎng)規(guī)模大小和分布范圍 ， 本地網(wǎng)中電話局之間有各種連接方式 ， 即有不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 。實(shí)際中有采用網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu) ， 也有采用匯接制的星形網(wǎng) ， 大型城市的本地網(wǎng)多為復(fù)合型網(wǎng)絡(luò) 。 在等級(jí)制通信網(wǎng)中 ， 任何兩臺(tái)交換機(jī)之間都可能存在多條路由 。 因此 ， 必須有一種經(jīng)濟(jì)合理的路由選擇方案 。 選擇路由時(shí)應(yīng)充分利用高效直達(dá)路由 ， 盡量減少轉(zhuǎn)接次數(shù)和盡量少占長(zhǎng)途電路 。 路由選擇順序和原則如下： (1) 先選高效直達(dá)路由 。 當(dāng)高效直達(dá)路由忙時(shí) ， 選迂 回路由 ， 選擇順序是 “ 由遠(yuǎn)至近 ” 。 (2) 最后選擇最終路由 。 最終路由可以是實(shí)際的最終 路由 （ 低呼損電路 ） ， 也可以是基干路由 。 路由選擇方案 14 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制例 兩個(gè)地區(qū)之間的長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示 ， 假定交換中心 A呼叫交換中心 B ， 試按 “ 由遠(yuǎn)至近 ” 選擇順序依次給出全部路由 。 解 ：根據(jù)路由選擇順序和原則 ， 首選直達(dá)路由 ， 當(dāng)直達(dá)路由忙時(shí) ， 再選迂回路由 ， 最后選基干路由 。 路由選擇舉例 15 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制C 1 2C 2 2C 3 2C 1 1 兩 個(gè) 地 區(qū) 之 間 長(zhǎng) 途 網(wǎng) 絡(luò) 舉 例C 3 1C 2 1A B直 達(dá) 路 由 C 3 1 ~ C 3 2迂 回 路 由 C 3 1 ~ C 2 2 ~ C 3 2 C 3 1 ~ C 1 2 ~ C 3 2 C 3 1 ~ C 1 2 ~ C 2 2 ~ C 3 2 C 3 1 ~ C 2 1 ~ C 3 2 C 3 1 ~ C 2 1 ~ C 2 2 ~ C 3 2 C 3 1 ~ C 2 1 ~ C 1 2 ~ C 3 2 C 3 1 ~ C 2 1 ~ C 1 2 ~ C 2 2 ~ C 3 2 C 3 1 ~ C 2 1 ~ C 1 1 ~ C 2 2 ~ C 3 2 C 3 1 ~ C 2 1 ~ C 1 1 ~ C 1 2 ~ C 3 2基 干 路 由 C 3 1 ~ C 2 1 ~ C 1 1 ~ C 1 2 ~ C 2 2 ~ C 3 216 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制 隨著通信網(wǎng)中交換設(shè)備的數(shù)字化以及傳輸網(wǎng)的光纖化 ， 通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也在發(fā)生變化 。 過(guò)去廣泛采用的等級(jí)制結(jié)構(gòu)實(shí)行的是一種靜態(tài)管理方法 ， 缺乏靈活性 ， 越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代通信的技術(shù)要求 。 等級(jí)制通信網(wǎng)尤其是長(zhǎng)途交換網(wǎng)正在向 無(wú)級(jí) 動(dòng)態(tài)網(wǎng) 演進(jìn) 。 其中 ， 程控?cái)?shù)字交換設(shè)備 、 智能化是實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)動(dòng)態(tài)網(wǎng)的必要條件 。 所謂 “ 無(wú)級(jí) ” 是指在電話網(wǎng)中的各個(gè)結(jié)點(diǎn) (交換機(jī) )處于同一等級(jí) ， 不分上下級(jí) 。 所謂 “ 動(dòng)態(tài) ” 是指選擇路由的方式不是固定的 ， 而是隨網(wǎng)絡(luò)話務(wù)量變化或其他因素而變化 。 4. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化演進(jìn) 17 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制我國(guó)長(zhǎng)途電話網(wǎng)的演進(jìn) 我國(guó)長(zhǎng)途電話網(wǎng)向無(wú)級(jí)動(dòng)態(tài)網(wǎng)過(guò)渡和擴(kuò)大本地網(wǎng)同步進(jìn)行 。首先把 C3和 C4合并成一級(jí) DC3，形成擴(kuò)大的本地網(wǎng) 。 再進(jìn)一步過(guò)渡到三級(jí)網(wǎng) (兩級(jí)長(zhǎng)途網(wǎng) )。 最后形成由一級(jí)長(zhǎng)途網(wǎng)和本地網(wǎng)組成的二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ， 從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途無(wú)級(jí)網(wǎng) 。 我國(guó)的電話網(wǎng)將由三個(gè)層面：長(zhǎng)途電話網(wǎng)平面 、 本地電話 網(wǎng) 平面 和用戶 接入網(wǎng)平面組成 。 在這種結(jié)構(gòu)中 ， 長(zhǎng)途網(wǎng)和本地網(wǎng)均可采用動(dòng)態(tài)路由選擇 。 長(zhǎng) 途 網(wǎng)本 地 網(wǎng)接 入 網(wǎng)遠(yuǎn) 期 電 話 網(wǎng) 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖18 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 編號(hào)制度 任何通信網(wǎng)都需要一個(gè)合理的 尋址方案 。 電話網(wǎng)中為使用戶可以呼叫網(wǎng)中其他任何用戶 ， 必須對(duì)網(wǎng)中每一用戶分配一個(gè)唯一的號(hào)碼 。 一個(gè)良好的編號(hào)制度應(yīng)符合下列原則： （ 1） 全球編號(hào)統(tǒng)一 。 （ 2） 號(hào)碼的位數(shù)盡可能的短 。 （ 3） 編號(hào)要有規(guī)律 。 （ 4） 編號(hào)制度應(yīng)充分考慮電信網(wǎng)的發(fā)展 ， 應(yīng)有預(yù) 見(jiàn)性 。 19 交 換 技 術(shù)第 4 章交 換 控 制CC