現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用- 課件 第3章 電話通信

《現(xiàn)代通信技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》第三章電話通信第三章電話通信12345電話通信概述電話通信技術(shù)數(shù)字程控交換軟交換信令系統(tǒng)678電話業(yè)務(wù)電話通信系統(tǒng)工程案例實訓(xùn)項目3.1電話通信概述

電話通信是通過聲信號與電信號相互轉(zhuǎn)換，且利用電信號遠(yuǎn)距離傳送語言的通信過程。

通信系統(tǒng)根據(jù)傳輸信號的形式不同可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)，目前電話通信系統(tǒng)為數(shù)字通信系統(tǒng)。3.1.1電話通信發(fā)展簡史自1876年科學(xué)家貝爾在美國波士頓發(fā)明了世界上第一部電話機，電話技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了140多年。1878年，美國使用磁石交換機開通了20個用戶的市內(nèi)交換所。1880年，美國話線，開通了長途電話。1882年和1888年，共電式交換機、共在多個城市之間架設(shè)電電式電話機相繼誕生。從1889年到1891年，美國史端喬潛心研究一種能自動接線的交換機，1891年3月10日，他設(shè)計出第一部靠電話用戶撥號脈沖直接控制交換機進(jìn)行機械動作的步進(jìn)制自動交換機。1892年11月3日，史端喬發(fā)明的“步進(jìn)制自動電話交換機”在美國正式投入使用，建成了世界上第一個自動電話局。1919年，瑞典的帕爾姆格倫和貝塔蘭德發(fā)明了縱橫制交換機。1965年5月，美國貝爾系統(tǒng)的1號電子交換機問世，它是世界上第一部開通使用的程控電話交換機。1970年，法國開通了世界上第一部程控數(shù)字交換機，采用時分復(fù)用技術(shù)和大規(guī)模集成電路，具有體積小容量大、快速可靠等優(yōu)點。010203信道傳輸接收端的數(shù)/模轉(zhuǎn)換3.1.2電話通信過程發(fā)送端的模/數(shù)轉(zhuǎn)換3.1.2電話通信過程

目前，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方法有PCM脈沖編碼調(diào)制，差值編碼調(diào)制，自適應(yīng)差值編碼，增量調(diào)制。下面以典型的脈沖編碼調(diào)制為例說明數(shù)字電話的通信過程，如圖所示。3.1.2電話通信過程

發(fā)送端的信號變換過程實際上就是信源編碼的過程。信源發(fā)出的聲音經(jīng)過電話機的話筒變成電信號，此時話音信號為模擬信號，需經(jīng)過A/D變換成數(shù)字信號。經(jīng)過抽樣將時間上連續(xù)的信號變成時間上離散的信號，再經(jīng)過量化、編碼等步驟，將信號的幅值也離散化，最后變成了數(shù)字信號。1．發(fā)送端的聲/電變換和模/數(shù)變換3.1.2電話通信過程（1）信道傳輸?shù)拇a型變換與反變換

信源編碼器輸出的信號碼型不符合長距離傳輸，通過碼型變換轉(zhuǎn)換成適合信道傳輸?shù)木€路碼型，這是信道編碼過程。到達(dá)接收端需要進(jìn)行反變換，以便進(jìn)行D/A變換，這是信道譯碼過程。（2）調(diào)制與解調(diào)

在發(fā)送端，將基帶信號調(diào)制變成頻帶信號送往信道進(jìn)行傳輸。到達(dá)接收端，將頻帶信號解調(diào)恢復(fù)出基帶信號。（3）再生中繼

數(shù)字信號在信道上傳輸?shù)倪^程中會受到衰減和噪聲干擾的影響，使得波形失真。而且隨著通信距離的加長，接收信噪比下降，誤碼增加，通信質(zhì)量下降。因此，在信道上每隔一段距離就要對數(shù)字信號波形進(jìn)行一次“修整”，再生出與原發(fā)送信號相同的波形，然后，再進(jìn)行傳輸。2．信道傳輸3.1.2電話通信過程（1）再生、解碼

接收端收到數(shù)字信號后，首先經(jīng)整形再生，然后將線路碼型轉(zhuǎn)換為終端設(shè)備處理的碼型，送至解碼電路。

解碼與編碼恰好相反，是數(shù)/模變換，它把PCM信號還原為PAM信號,即把二進(jìn)制碼元還原成與發(fā)送端抽樣﹑量化后的PAM近似的重建信號。（2）低通濾波（平滑）

解碼后的PAM信號送人低通濾波器,輸出PAM信號的包絡(luò)線。該包絡(luò)線與原始的模擬信號極其相似,即還原為(或稱重建)原始語音的模擬信號,送給接收端用戶。（3）電/聲變換

將模擬的電信號送給受話器/聽筒，完成電/聲，恢復(fù)出聲音信號，送給信宿，完成一次通話過程。3．接收端的數(shù)/模變換和電/聲變換3.2電話通信技術(shù)

電話通信技術(shù)指多用戶地區(qū)中，任意兩個用戶間建立臨時通話電路，以實現(xiàn)用戶間通話的接續(xù)過程，目前電話通信系統(tǒng)為數(shù)字通信系統(tǒng)。在電話通信系統(tǒng)中話筒輸出的話音信號屬于模擬信號，因此在數(shù)字通信系統(tǒng)的信源編碼部分需對輸入模擬信號進(jìn)行數(shù)字化，也稱為“模/數(shù)”變換。3.2.1PCM技術(shù)PCM技術(shù)就是把一個時間連續(xù)，取值連續(xù)的模擬信號變換成時間離散，取值離散的數(shù)字信號后在信道中傳輸。將模擬信號數(shù)字化的過程包括三個步驟:抽樣(sampling)、量化(quantization)和編碼(coding)，如圖所示。3.2.1PCM技術(shù)1、抽樣

模擬信號數(shù)字化的第一步是在時間上對信號進(jìn)行離散化處理，即將時間上連續(xù)的信號處理成時間上離散的信號，這一過程稱之為抽樣。通過抽樣得到一系列在時間上離散的幅值序列稱為樣值序列。這些樣值序列的包絡(luò)線仍與原模擬信號波形相似，我們把它稱之為脈沖幅度調(diào)制（PAM）信號。使連續(xù)信號f(t)變成了離散的f(t0)、f(t1)、f(t2)、f(t3)···3.2.1PCM技術(shù)

抽樣所得的樣值序列顯然和原始連續(xù)模擬信號形狀不一樣。但是,對于一個帶寬有限的連續(xù)模擬信號進(jìn)行抽樣時,如果抽樣速率足夠大,那這些樣值序列就能夠完全代表原模擬信號,并且能從樣值序列中無失真地恢復(fù)原始模擬信號。因此,不一定要傳輸模擬信號本身,可以只傳輸這些離散的抽樣值,接收端就能恢復(fù)原模擬信號。

著名的奈奎斯特抽樣定理描述的就是這一抽樣速率條件的定理：設(shè)時間連續(xù)信號f（t）,其最高截止頻率為fM。若用時間間隔為TS≤1/2fM的周期性沖激脈沖信號對f（t）進(jìn)行抽樣,則f(t)就可被這些樣值序列所完全確定?；蛘哒f,只要采樣頻率大于或等于模擬信號的2倍最高頻率，即fS≥2fM，就可以通過理想低通濾波器還原信號。在實際應(yīng)用中一般保證采樣頻率為信號最高頻率的2.56～4倍。3.2.1PCM技術(shù)概念：量化就是把信號在幅度域上連續(xù)的樣值序列用近似的辦法將其變換成幅度離散的樣值序列。具體方法：將幅度域連續(xù)取值的信號在幅度域上劃分為若干個分層（量化間隔），在每一個分層范圍內(nèi)的信號值取某一個固定的值來表示。帶來問題：量化前后信號之差叫量化誤差，產(chǎn)生量化噪聲。2、量化3.2.1PCM技術(shù)量化分為均勻量化和非均勻量化兩種均勻量化：各量化間隔相等的量化方式對于均勻量化是將-U～+U范圍內(nèi)均勻等分為N個量化間隔，則N稱為量化級數(shù)。設(shè)量化間隔為Δ，則Δ=2U/N。量化值取每一量化間隔的中間值，則最大量化誤差為Δ/2。3.2.1PCM技術(shù)均勻量化帶來的問題：大信號時信噪比大，小信號時信噪比小，量化信噪比隨信號電平的減小而下降。原因：均勻量化的量化間隔是固定值，它不能隨信號幅度的變化而變化，故大信號時信噪比大；小信號時信噪比小。解決方法：采用非均勻量化。非均勻量化：各量化間隔不等的量化方式壓縮擴張?zhí)匦孕盘柗刃r，量化間隔小，其量化誤差??；信號幅度大時，量化間隔大，其量化誤差大。3.2.1PCM技術(shù)A律13折線3.2.1PCM技術(shù)3.編碼編碼是把抽樣并量化的量化值變換成一組（8位）二進(jìn)制碼組。此信號為PCM信號。對于一個數(shù)字話路來說，每秒鐘抽取8000個樣值，每個樣值編為8位二進(jìn)制代碼，則每一話路的數(shù)碼率為：8×8000＝64kbit/s。3.2.2PCM一次群系統(tǒng)我國采用典型的時分復(fù)用設(shè)備是PCM30/32路系統(tǒng)，稱為一次群或基群。PCM30/32的含義:

整個系統(tǒng)共分為32個時隙，其中30個路時隙分別用來傳送30路話音信號，一個路時隙用來傳送幀同步碼，另一個路時隙用來傳送信令碼，稱為E1信道，用于北美和日本以外地區(qū)，包括中國。3.2.2PCM一次群系統(tǒng)PCM30/32的每一幀占用的時間是125μs，每幀的頻率為8000幀/秒。一幀包含32個時隙，其編號為TS0，TS1，TS2……TS31，則每一路時隙所占用的時間為3.9μs，包含8bit，則PCM30/32路系統(tǒng)的總數(shù)碼率是：fb=8000幀/秒×32路時隙/幀×8比特/路時隙＝2048kbit/s（即2.048Mbit/s）而每一路的數(shù)碼率則為：8bit×8000/s=64kbit/s1、PCM30/323.2.2PCM一次群系統(tǒng)2、PCM30/32路設(shè)備在市話通信中的應(yīng)用PCM30/32路設(shè)備最初用于市話中繼線的擴容。一個話路要占用一對中繼線，若拿出兩對中繼線開通一套PCM30/32路系統(tǒng)，在這兩對線上就可以同時傳送30個話路，線路的利用率為原來的15倍。3.2.2PCM一次群系統(tǒng)3、PCM24路基群傳輸PCM24路系統(tǒng)，也叫T1信道，廣泛用于北美和日本的電話系統(tǒng)中，是把24路話音信道按時分多路的原理復(fù)合在一條1.544Mb/s的高速信道上。該系統(tǒng)用一個編碼解碼器輪流對24路話音信道抽樣、量化和編碼，一個取樣周期中（125μs）得到的7位一組的數(shù)字合成一串，共7×24位長。這樣的數(shù)字串在送入高速信道前要在每一個7位組的后面插入一個信令位，于是變成了8×24=192位長的數(shù)字串。這192位數(shù)字組成一幀，最后再加入一個幀同步位，故幀長為193位，如圖所示。3.3數(shù)字程控交換

自有了電話交換機，用戶才得以在更大范圍內(nèi)相互通話。隨著技術(shù)進(jìn)步，電話交換機由人工交換方式轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣咏粨Q方式，相繼出現(xiàn)了步進(jìn)制、旋轉(zhuǎn)制、縱橫制、半電子式、電子式和程控式等自動電話交換機。本節(jié)將詳細(xì)介紹數(shù)字程控交換機。3.3.1數(shù)字交換概述

程控交換機是存儲程序控制交換機（SPC）的簡稱。是利用電子計算機進(jìn)行控制的，它把電話交換機各種控制功能按步驟編成程序存入存儲器，利用存儲器內(nèi)所存的程序來控制整個交換機工作。3.3.2數(shù)字程控交換機組成1、程控交換機組成

由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。程控交換機的硬件系統(tǒng)包括話路部分、控制部分。程控交換系統(tǒng)中的硬件動作均由軟件進(jìn)行控制完成。3.3.2數(shù)字程控交換機組成（1）話路部分話路部分主要包括用戶電路、中繼器、信號設(shè)備、用戶處理機以及數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)等部件。①用戶電路：是用戶線與交換機的接口電路，分為模擬用戶電路和數(shù)字用戶電路。其中模擬用戶電路主要實現(xiàn)“BORSCHT”功能，即饋電、過壓保護(hù)、振鈴、監(jiān)視、編譯碼和濾波、混合電路、測試等功能。數(shù)字用戶電路是數(shù)字用戶終端設(shè)備與程控數(shù)字交換機之間的接口電路。②中繼器：是交換機與交換機之間采用中繼線相連接的接口電路，分為模擬中繼器和數(shù)字中繼器。模擬中繼器通過模擬中繼線與其他模擬交換機連接。數(shù)字中繼器通過數(shù)字中繼線與其他數(shù)字交換機連接。③信號設(shè)備：是電話通信中各種音頻信號產(chǎn)生、發(fā)送和接收的設(shè)備。④用戶處理機：是用來進(jìn)行話務(wù)量集中（或分散）的設(shè)備⑤數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)：根據(jù)用戶的呼叫要求，通過控制部分的接續(xù)命令，建立主叫與被叫用戶間的連接通路。2、各組成部分功能3.3.2數(shù)字程控交換機組成用戶電路的主要功能——“BORSCHT”功能：B（BatteryFeed）：饋電。為用戶線提供通話和監(jiān)視電流,向用戶話機饋電是采用?48V（或?60V）的直流電源供電。O（OvervoltageProtection）：過壓保護(hù)。R（Ringing）：振鈴。由被叫側(cè)的用戶模塊向被叫用戶話機饋送鈴流信號，同時向主叫用戶送出回鈴音。S（Supervision）：監(jiān)視。通過掃描點監(jiān)視用戶回路通、斷狀態(tài)，以監(jiān)測用戶摘機、掛機、撥號脈沖等用戶線信號。C（CodecFiltees）：編譯碼和濾波。把電話機發(fā)出模擬信號和信道接收的數(shù)字信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。H（HybirdCircuit）：混合電路。完成2線的模擬用戶線與交換機內(nèi)部4線的PCM傳輸線之間的轉(zhuǎn)換。T（Test）：測試。通過軟件控制用戶電路中的測試轉(zhuǎn)換開關(guān)，對用戶可進(jìn)行局內(nèi)側(cè)和外線側(cè)的測試。3.3.2數(shù)字程控交換機組成

（2）控制部分

控制部分是程控交換機的核心，其主要任務(wù)是根據(jù)外部用戶與內(nèi)部維護(hù)管理的要求，執(zhí)行存儲程序和各種命令，以控制相應(yīng)硬件實現(xiàn)交換及管理功能。程控交換機控制設(shè)備主要是指內(nèi)存儲器和中央處理機（CPU）。3.3.2數(shù)字程控交換機組成3、程控交換機的用戶服務(wù)功能縮位撥號熱線服務(wù)鬧鐘服務(wù)轉(zhuǎn)移呼叫免打擾服務(wù)三方通話呼叫等待遇忙回叫呼出限制缺席用戶服務(wù)追查惡意呼叫會議電話

3.3.2數(shù)字程控交換機組成程控電話服務(wù)功能（1）縮位撥號

此項功能用來減少使用者撥叫多位電話號碼的麻煩，節(jié)省時間，便于記憶。對于來往密切而又使用頻繁的電話號碼，可用1～2位代碼來代替。此后使用時，只需撥代碼便可以完成所需的呼叫?？s位撥號也適用于撥叫國內(nèi)、國際長途自動電話的號碼。（2）熱線服務(wù)

熱線服務(wù)，又叫免撥號接通，這是一種用戶不用撥號，只要拿起聽筒5秒鐘后，就會自動接通所登記的熱線電話的功能。如果用戶撥叫其他用戶，須在摘機后5秒鐘內(nèi)撥出第一位號碼。3.3.2數(shù)字程控交換機組成（3）鬧鐘服務(wù)

這是一項用戶電話機可起“鬧鐘”作用的業(yè)務(wù)。（4）轉(zhuǎn)移呼叫

又稱電話跟蹤，當(dāng)用戶外出時，可將打給該用戶的電話轉(zhuǎn)移到臨時去處的電話機，而避免接不到電話。轉(zhuǎn)移模式有無應(yīng)答轉(zhuǎn)移、不可及前轉(zhuǎn)、遇忙前轉(zhuǎn)和無條件前轉(zhuǎn)四種。（5）免打擾服務(wù)

又叫暫不受話服務(wù)。用戶為避免電話鈴聲的干擾，可使用此項業(yè)務(wù)，暫不受理呼入電話，有電話呼叫時，由電話局代答服務(wù)。3.3.2數(shù)字程控交換機組成（6）三方通話

在兩方使用者進(jìn)行通話時，如需要第三方也加入通話，一方使用者可不中斷與對方通話而撥叫出第三方使用者。達(dá)成三方共同通話或分別與兩方通話。

（7）呼叫等待

此功能的其它叫法還有雙向接聽、輪流通話、插入電話等，這是一種提高呼叫接通率，避免重復(fù)呼叫的有效方法。在一使用者與另一方使用者通話時，遇到第三方使用者呼叫而進(jìn)入時，被呼叫的使用者可以根據(jù)自己的需要，保留原通話方，而與第三方使用者進(jìn)行通話。通話完畢，根據(jù)使用者需要，又可以與原保留方繼續(xù)通話。3.3.3數(shù)字程控交換原理1、數(shù)字交換數(shù)字交換是通過時隙交換來實現(xiàn)的，數(shù)字交換的實質(zhì)就是把信息在時間位置上進(jìn)行搬移。在程控數(shù)字交換系統(tǒng)中的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)基本上有兩類：時間接線器空間接線器寫入3.3.3數(shù)字程控交換原理2、T接線器

時間接線器簡稱T接線器，T接線器的作用是實現(xiàn)一條時分復(fù)用線上的時隙交換功能。主要由語音存儲器（SpeechMemory，SM）和控制存儲器（ControlMemory，CM）組成。語音存儲器用來暫存語音數(shù)字編碼信息，每個話路為8bit。控制存儲器用來存放SM的地址碼（單元號碼）。3.3.3數(shù)字程控交換原理3、S接線器

空間接線器簡稱S接線器，S接線器的功能是完成各復(fù)用線的“空間交換”，即在許多根入線中選擇一根接通出線，但是要在入線和出線的某一時隙內(nèi)接通。S接線器由電子交叉節(jié)點矩陣和控制存儲器組成。3.3.4電話交換的呼叫接續(xù)過程呼叫接續(xù)過程主要包括呼叫建立、雙方通話和話終釋放。程控數(shù)字交換機完成一次呼叫的接續(xù)過程主要包括如下幾個階段：（1）主叫摘機，識別主叫、向主叫送撥號音；（2）接收主叫撥號脈沖；（3）分析號碼，確定是局內(nèi)接續(xù)還是出局接續(xù)；（4）測試被叫忙、閑。如閑，向被叫送振鈴并向主叫送回鈴音；如忙，則向主叫送忙音；（5）被叫應(yīng)答，完成通話接續(xù)；（6）話終拆線。3.4軟交換

軟交換是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)以及下一代分組網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，它獨立于傳送網(wǎng)絡(luò)，主要完成呼叫控制、資源分配、協(xié)議處理、路由，認(rèn)證、計費等主要功能，同時可以向用戶提供現(xiàn)有電路交換機所能提供的所有業(yè)務(wù)，并向第三方提供可編程能力。3.4.1軟交換的概念軟交換的思想：

國際軟交換組織（ISC）自1999年5月成立以來，致力于提供一個開放分布的體系結(jié)構(gòu)，體系結(jié)構(gòu)支持語音、數(shù)據(jù)和多媒體通信與多提供商互通。軟交換思想正是在下一代網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的強烈需求下孕育而生的。軟交換思想吸取了IP、ATM、IN和TDM等眾家之長，完全形成分層的全開放的體系架構(gòu)。3.4.1軟交換的概念軟交換是網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)以及下一代分組網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備之一，它獨立于傳送網(wǎng)絡(luò)，主要完成呼叫控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認(rèn)證、計費等主要功能，同時可以向用戶提供現(xiàn)有電路交換機所能提供的所有業(yè)務(wù)，并向第三方提供可編程能力。軟交換作為下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，不但實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的融合，更重要的是實現(xiàn)了業(yè)務(wù)的融合，具有充分的優(yōu)越性，真正向著“個人通信”的宏偉目標(biāo)邁出了重要的一步，即在任何時間（Whenever）、任何地點（Wherever）與任何人（Whoever）進(jìn)行通信。3.4.1軟交換的概念

軟交換要求把呼叫控制功能從媒體網(wǎng)關(guān)（傳輸層）中分離出來，通過軟件實現(xiàn)連接控制、翻譯和選路、網(wǎng)關(guān)管理、呼叫控制、帶寬管理、信令、安全性和生成呼叫詳細(xì)記錄等功能，把控制和業(yè)務(wù)提供分開。軟交換提供了在包交換網(wǎng)中與電路交換相同的功能，因此，軟交換也稱為呼叫代理或呼叫服務(wù)器。3.4.2軟件換系統(tǒng)的組成及功能軟交換網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分成媒體接入層、傳輸服務(wù)層、控制層和業(yè)務(wù)應(yīng)用層。與傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)相比，其最大的不同就是把呼叫的控制和業(yè)務(wù)的生成從媒體層中分離出來?；谲浗粨Q的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖所示。3.4.2軟件換系統(tǒng)的組成及功能

接入層主要指與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的各種網(wǎng)關(guān)和新型接入終端設(shè)備，完成與現(xiàn)有各種類型的通信網(wǎng)絡(luò)的互通并提供各類通信終端到IP核心層的接入。媒體網(wǎng)關(guān)用來處理電路交換網(wǎng)和IP網(wǎng)的媒體信息互通。它作為媒體接入層的基本處理單元,負(fù)責(zé)管理PSTN與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的互通,以及媒體﹑信令的相互轉(zhuǎn)換等。信令網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)將電路交換網(wǎng)的信令轉(zhuǎn)換成IP網(wǎng)的信令,根據(jù)相應(yīng)的信令生成IP網(wǎng)的控制信令,在IP網(wǎng)中傳輸。信令網(wǎng)關(guān)提供SS7信令網(wǎng)絡(luò)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換。無線網(wǎng)關(guān)則負(fù)責(zé)移動通信網(wǎng)到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換。1．接入層3.4.2軟件換系統(tǒng)的組成及功能2．傳輸層

傳輸層主要指是由IP路由器或?qū)拵TM交換機等骨干傳輸設(shè)備組成的包交換網(wǎng)絡(luò)，是軟交換網(wǎng)絡(luò)的承載基礎(chǔ)。3．控制層

控制層是軟交換網(wǎng)絡(luò)的呼叫控制核心，用來控制接入層設(shè)備完成呼叫接續(xù)。軟交換通過提供基本的呼叫控制和信令處理功能,對網(wǎng)絡(luò)中的傳輸和交換資源進(jìn)行分配和管理,在這些網(wǎng)關(guān)之間建立呼叫或者指定的復(fù)雜處理,同時生成此次處理的詳細(xì)資料。3.4.2軟件換系統(tǒng)的組成及功能

應(yīng)用層主要指為網(wǎng)絡(luò)提供各種應(yīng)用和服務(wù)，提供面向客戶的綜合智能業(yè)務(wù)，提供業(yè)務(wù)的客戶化定制。業(yè)務(wù)應(yīng)用層中的應(yīng)用服務(wù)器提供了執(zhí)行,處理和生成業(yè)務(wù)的平臺,負(fù)責(zé)處理與軟交換的信令接口。應(yīng)用服務(wù)器也可單獨生成和提供各種各樣的增強業(yè)務(wù)。媒體服務(wù)器用于提供專用媒體資源(如:會議、傳真)的平臺,并負(fù)責(zé)處理與媒體網(wǎng)關(guān)的承載接口。應(yīng)用服務(wù)器和軟交換之間的接口采用IETF制定的會話初始化協(xié)議(SIP),軟交換可以通過它將呼叫轉(zhuǎn)至應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行增強業(yè)務(wù)的處理,同時應(yīng)用服務(wù)器也可通過該接口將呼叫重新轉(zhuǎn)移到軟交換設(shè)備。4．應(yīng)用層1．軟交換在語音長途網(wǎng)中的應(yīng)用2．軟交換在網(wǎng)絡(luò)智能化改造中的應(yīng)用3.4.3軟交換系統(tǒng)的應(yīng)用3.5信令系統(tǒng)

在面向連接的通信網(wǎng)中，任何一個用戶在進(jìn)行信息交互前，必須先告訴網(wǎng)絡(luò)目的用戶的地址、業(yè)務(wù)類型以及所要求的服務(wù)質(zhì)量等信息，再由網(wǎng)絡(luò)為你建立相關(guān)信息傳送通路。為了保證在一次通信服務(wù)中完成必需的連接動作和信息傳送,通信網(wǎng)必須提供一套控制相關(guān)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)控制信息格式和流程,以協(xié)調(diào)各設(shè)備完成相應(yīng)的控制功能。我們將為完成特定的信令方式所使用的通信設(shè)備的全體稱為信令系統(tǒng)，信令系統(tǒng)是實現(xiàn)信令消息收集、轉(zhuǎn)發(fā)和分配的一系列處理設(shè)備和相關(guān)協(xié)議實體，是通信網(wǎng)的重要組成部分。3.5.1信令流程

要建立一次電話通信，需要知道什么時候用戶摘機，什么時候用戶掛機，如何進(jìn)行計費等，這是電話信令需要完成的功能，主要包括以下：監(jiān)視功能選擇功能網(wǎng)路管理功能3.5.1信令流程①當(dāng)用戶摘機時，用戶摘機信號送到發(fā)端交換機；②發(fā)端交換機收到用戶摘機信號后，立即向主叫用戶送出撥號音；③主叫用戶撥號，將被叫用戶號碼送給發(fā)端交換機；④發(fā)端交換機根據(jù)被叫號碼選擇局向及中繼線，發(fā)端交換機在選好的中繼線上向收端交換機發(fā)送占用信號，并把被叫用戶號碼送給收端交換機；⑤收端交換機根據(jù)被叫號碼，將呼叫連接到被叫用戶，向被叫用戶發(fā)送振鈴信號，并向主叫用戶送回鈴音；⑥當(dāng)被叫用戶摘機應(yīng)答時，收端交換機收到應(yīng)答信號，收端交換機將應(yīng)答信號轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)端交換機；⑦用戶雙方進(jìn)入通話狀態(tài)，這時線路上傳送話音信號；⑧話終掛機復(fù)原，傳送拆線信號；⑨收端交換機拆線后，回送一個拆線證實信號，一切設(shè)備復(fù)原。3.5.2信令的分類1、按工作區(qū)域劃分用戶線信令：

用戶線信令是在用戶終端與交換機之間的用戶線上傳送的信令。對于常見的模擬用戶線，用戶線信令包括：用戶狀態(tài)信令、選擇信令和各種可聞音信令。用戶線狀態(tài)信令是指用戶摘機、應(yīng)答、拆線等信號；選擇信令又稱地址信令，是指主叫用戶發(fā)出的被叫用戶號碼；各種可聞音信令是由交換機發(fā)送給用戶的，包括振鈴信號、回鈴音、撥號音、催掛音等等。局間信令

局間信令是交換機和交換機之間、交換機與業(yè)務(wù)控制點、網(wǎng)管中心、數(shù)據(jù)庫中心之間傳送的信令，在局間中繼線上傳送。3.5.2信令的分類2、按使用信道劃分

按信令信道可分為隨路信令和公共信道信令。

隨路信令方式就是指在所接續(xù)的話路中傳遞各種所需的功能信號的信令方式。具體地說，隨路信令方式就是在所接續(xù)的話路中傳遞兩局間所需的占線、應(yīng)答、拆線等監(jiān)視信令及控制接續(xù)的選擇信令和證實信令等。我國自行制定的中國1號信令就是隨路信令。公共信道信令是指在電話網(wǎng)中各交換局的處理機之間用一條專門的數(shù)據(jù)通路來傳送信令信息的一種信令方式。

我國目前使用的No.7信令就是公共信道信令。3.5.2信令的分類3、按信令功能劃分

按信令功能可分為管理信令、線路信令和路由信令。管理信令用于信令網(wǎng)的管理；線路信令是用于表示線路狀態(tài)的信號；路由信令是指被叫用戶地址信號。010203建立用戶與交換機的聯(lián)系，包括用戶→交換機之間的聯(lián)系，如用戶話機狀態(tài)和撥號信令等；交換機→用戶之間的聯(lián)系，如撥號音、回鈴音或忙音，鈴流信號等建立交換機之間的聯(lián)系，如占用、應(yīng)答、拆線和拆線證實等用于控制交換機內(nèi)部接續(xù)，如路由選擇、鏈路接通、計費信息及各類統(tǒng)計、故障信息等3.5.3信令的作用3.5.4七號信令系統(tǒng)七號信令系統(tǒng)是一種國際標(biāo)準(zhǔn)，是ITU-T在20世紀(jì)80年代初為數(shù)字電話網(wǎng)設(shè)計的一種局間公共信道信令方式。ITU-T在1980年正式提出了七號信令系統(tǒng)的建議，主要用于數(shù)字電話網(wǎng)、基于電路交換的數(shù)據(jù)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)的呼叫連接控制、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理和處理機之間事務(wù)處理信息的傳送和管理。3.5.4七號信令系統(tǒng)1、七號信令的特點七號信令主要特點是兩交換局間的信令通路與話路分開，并將若干條電路信令集中于一條專用的信令鏈路—信令數(shù)據(jù)鏈路上傳送。七號信令的主要優(yōu)點是：（1）信號傳遞速度快，接續(xù)時間短，長途呼叫延時<1秒；（2）信息容量大，控制、網(wǎng)管、計費、維護(hù)、新業(yè)務(wù)信令；（3）可靠性高，可主備轉(zhuǎn)換，有檢錯和糾錯功能；（4）適應(yīng)性強，適合ISDN的需要；（5）全球內(nèi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的信令系統(tǒng)。3.5.4七號信令系統(tǒng)2、七號信令網(wǎng)與電話網(wǎng)的關(guān)系

信令網(wǎng)與電話網(wǎng)之間的關(guān)系如圖所示。我國七號信令網(wǎng)采用三級結(jié)構(gòu)，由高級信令轉(zhuǎn)接點（HSTP）、低級信令轉(zhuǎn)接點（LSTP）和信令點（SP）組成。HSTP設(shè)置在DC1（?。┘壗粨Q中心的所在地；LSTP設(shè)置在DC2（市）級交換中心所在地；端局、DC1和DC2均分配一個信令點編碼。信令網(wǎng)與三級電話網(wǎng)的對應(yīng)關(guān)系如圖所示。3.6電話業(yè)務(wù)

電話業(yè)務(wù)是指利用電話機和交換機設(shè)備完成通話的一項通信服務(wù)。電話業(yè)務(wù)的類型很多，本節(jié)將詳細(xì)介紹本地電話業(yè)務(wù)、長途電話業(yè)務(wù)、特殊號碼業(yè)務(wù)等電話業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)內(nèi)容、業(yè)務(wù)分類及業(yè)務(wù)特點。3.6.1本地電話業(yè)務(wù)

本地電話業(yè)務(wù)是指在同一個長途交換編號區(qū)范圍內(nèi)的電話,用戶撥打本地電話不加長途區(qū)號,直接撥打被叫用戶號碼。本地電話網(wǎng)可劃分為一個或多個營業(yè)區(qū),營業(yè)區(qū)一般以一個城市或一個縣為單位。在本地電話網(wǎng)內(nèi)同一營業(yè)區(qū)的用戶之間相互通話的業(yè)務(wù)稱為區(qū)內(nèi)電話,在本地電話網(wǎng)內(nèi)兩個不同營業(yè)區(qū)用戶之間相互通話的業(yè)務(wù)稱為區(qū)間電話。

按照用戶使用的設(shè)備和電話企業(yè)提供的服務(wù)項目可分為若干業(yè)務(wù)種類,如普通電話(正機)、用戶交換機或集團(tuán)電話、中繼線、專線、公用電話、移機，改名和過戶等本地電話業(yè)務(wù)。另外還可以開通呼出限制,熱線服務(wù)、呼叫轉(zhuǎn)移、遇忙回叫，縮位撥號、來電顯示，追查惡意呼叫等程控服務(wù)項目。普通電話業(yè)務(wù)中,根據(jù)電話裝設(shè)位置的不同，電話用戶分為住宅電話用戶（甲種用戶）和辦公電話用戶（乙種用戶）兩種。3.6.2長途電話業(yè)務(wù)

長途電話是指處于兩個不同長途編號區(qū)內(nèi)的電話用戶,利用電話進(jìn)行信息交換的一種通信方式,通過語音交換實現(xiàn)信息的雙向交流。通話時長是從被叫用戶摘機開始至發(fā)話用戶掛機為止。被叫電話是總機或分機,通話時長是從總機應(yīng)答開始計算。

長途電話業(yè)務(wù)分為國內(nèi)長途電話業(yè)務(wù)和國際長途電話業(yè)務(wù)。國內(nèi)長途電話業(yè)務(wù)是用戶利用具有長途直撥功能的電話機，撥打國內(nèi)不同長途編號區(qū)的電話用戶并與之通話的業(yè)務(wù)。電話的撥號是由國內(nèi)長途字冠、長途區(qū)號和被叫電話號碼組成。如北京的長途區(qū)號是10，在石家莊撥打北京114查號時的撥號方式為“0+10+114”，國際長途電話業(yè)務(wù)是用戶利用具有國際、港澳臺直撥功能的電話機，直接撥叫世界各地開放國際電話業(yè)務(wù)的國家或地區(qū)的用戶,通過國際電話電路進(jìn)行國際、港澳臺間通話的一種電話業(yè)務(wù)。國際,港澳臺直撥電話號碼組成是：國際字冠+國家代碼+地區(qū)（城市）代碼+被叫用戶電話號碼。3.6.3特殊號碼業(yè)務(wù)當(dāng)我們的手機未插電話卡時，往往會提示“僅能用戶緊急呼叫”，也就是只能撥打一些特殊號碼的業(yè)務(wù)。特殊電話號碼，是電信部門為方便服務(wù)大眾而設(shè)立的電話號碼，其中一些重要的是完全免費的，世界各國家地區(qū)也都設(shè)有特殊電話號碼。我國常用的特殊號碼業(yè)務(wù)表如下。3.6.4800被叫集中付費業(yè)務(wù)

被叫集中付費業(yè)務(wù)簡稱800業(yè)務(wù)，是指當(dāng)主叫用戶撥打800業(yè)務(wù)號碼時，即可接通到由被叫用戶在申請時指定的電話上，對主叫用戶免收通信費用，通信費用由被叫集中付費，這種業(yè)務(wù)只能是固定電話用戶撥打。被叫集中付費業(yè)務(wù)有：國內(nèi)被叫集中付費業(yè)務(wù)國際被叫集中付費業(yè)務(wù)全球被叫集中付費業(yè)務(wù)3.6.5主被叫分?jǐn)偢顿M業(yè)務(wù)

主被叫分?jǐn)偢顿M業(yè)務(wù)是一項為被叫客戶提供一個全國范圍內(nèi)的唯一號碼，并把對該號碼的呼叫接至被叫客戶事先規(guī)定目的地（電話號碼或呼叫中心）的全國性智能網(wǎng)業(yè)務(wù)。該業(yè)務(wù)的通話費由主、被叫分?jǐn)偢顿M，簡稱400業(yè)務(wù)。對需要400業(yè)務(wù)的呼叫中心客戶，需要申請一個“400xxxxxxx”作為其在全國的統(tǒng)一接入碼；在全國任何范圍內(nèi)，主叫用戶只需撥打該“40Oxxxxxxx”號碼，無須加撥區(qū)號，便可按照企業(yè)業(yè)務(wù)用戶預(yù)先設(shè)定的方案，將呼叫直接接續(xù)到客戶指定的電話號碼或呼叫中心。3.6.6電話信息服務(wù)業(yè)務(wù)

電話信息服務(wù)又稱為互動語音應(yīng)答業(yè)務(wù)，是利用電話網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)把信息采集、加工、存儲、傳播和服務(wù)集為一體，向用戶提供綜合性的、全方位的、多層次信息服務(wù)的業(yè)務(wù)。許多電信運營企業(yè)都可以提供電話信息服務(wù)，如電信運營商或者部分社會信息服務(wù)企業(yè)都可以提供聲訊信息服務(wù)。電話信息服務(wù)方式分為人工電話臺信息服務(wù)和自動聲訊信息服務(wù)兩種類型。3.6.7語音信箱業(yè)務(wù)

用戶只需向電信部門租用一個專用電話信箱，當(dāng)用戶的親朋好友及工作伙伴撥通用戶的專用信箱號碼時，可按語音操作提示給用戶留言，而用戶則可以隨時利用任何一臺雙音頻電話提取信箱中留言的一種間接通信方式。用戶可選擇無應(yīng)答轉(zhuǎn)移至語音信箱、遇忙轉(zhuǎn)移至語音信箱、無應(yīng)答或遇忙轉(zhuǎn)移至語音信箱三種組合方式之一。3.6.7語音信箱業(yè)務(wù)（1）當(dāng)用戶的來話遇忙或無人接聽時，語音信箱業(yè)務(wù)自動將來話轉(zhuǎn)入用戶的電話信箱里，提示來電者留言。（2）用戶可以不受時空限制，用任何電話撥通自己的信箱，聽取留言。（3）語音信箱密碼可根據(jù)用戶的需要隨時更改，信箱內(nèi)的留言也可根據(jù)需要刪除或保存。（4）對于共同一部電話的辦公室和家庭用戶，一個語音信箱號碼下可帶1～9個分信箱（每個分信箱提供10條留言空間，每條30秒）。每個分信箱有各自的分信箱號、問候語和密碼，主信箱的問候語為分信箱的介紹語。3.7電話通信系統(tǒng)工程案例

隨著數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和Internet的普及,TCP/IP協(xié)議已經(jīng)成為占主導(dǎo)和統(tǒng)治地位的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提供各種類型的服務(wù)包括傳統(tǒng)的電信語音業(yè)務(wù)也已經(jīng)成為當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的熱門技術(shù)和重要趨勢。由于其在價格和靈活性等方面的優(yōu)勢,在IP和分組網(wǎng)絡(luò)上傳輸語音信息已對于傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),對其他的服務(wù)供應(yīng)商提供了難得的商業(yè)機遇。在這樣的背景下,全國各地電信局和ISP建設(shè)IP電話網(wǎng)是非常及時、適當(dāng)和必要的。1．背景介紹3.7電話通信系統(tǒng)工程案例（1）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IP電話網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一個不斷發(fā)展的新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此有關(guān)IP電話網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)還處在不停變化的階段。目前，關(guān)于IP電話的標(biāo)準(zhǔn)主要有SGCP(SimpleGatewayControlProtocol，簡單網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議)和來自多媒體電視會議系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的H.323協(xié)議。SGCP的標(biāo)準(zhǔn)是將來發(fā)展的一個方向，但它還在制定過程中，沒有成熟，也沒有實際的產(chǎn)品支持它。實際上，目前大多數(shù)IP電話采用的基本上是的H.323體系結(jié)構(gòu)。因此建議采用H.323協(xié)議來組建IP電話網(wǎng)絡(luò)。（2）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計

該方案完全按照某市