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1、第7章 电信网规程,7.1 电信网的概念 7.2 电信网路由规程 7.3 电信网电话号码规程 7.4 电信网传输规程 7.5 数字信号的同步规程,7.1 电信网的概念,7.1.1 电信网的分类 电信网从宏观上分为基础网、业务网和支撑网三类。 基础网：业务网的承载者，由终端设备、传输设备和交换设备等组成。 业务网：承载各种业务(如话音、数据、图像、广播电视等)中的一种或几种的电信网络。 支撑网：为保证业务网正常运行，增强网络功能，提高全网的服务质量而设计的传递控制监测信号及信令信号的网络。 电信网是一个复杂的体系，表征电信网的特点很多，我们还可以从下面几个方面的特征来区分电信网的种类。,(1)
2、按业务性质分类。电信网按业务性质可分为电话网、电报网、数据通信网、传真通信网、可视图文通信网等。 (2) 按服务区域分类。按服务区域可分为国际通信网、国内长途通信网、本地通信网、农村通信网、局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网。 (3) 按服务对象分类。按服务对象可分为包括国际网、国内长途网、本地网在内的公用电信网和各行业内部通信用的专用通信网。,(4) 按传输介质分类。按传输介质可分为用电缆或光缆连接的固定电话网、有线电视网等，用微波、卫星无线连接的寻呼网、蜂窝移动通信网、卫星通信网等。 (5) 按消息的交换方式分类。按消息的交换方式可分为以电话业务为主体的电路交换网、以电报业务为主体
3、的报文交换网、以数据业务为主体的分组交换网、以综合业务数字网为主体的宽带交换网等。 (6) 按网络拓扑结构分类。按网络拓扑结构可分为网状网、星形网、环形网、树形网、总线网等。,(7) 按信号形式分类。按信号形式可分为交换、传输、终端不全是数字信号的数/模混合网和交换、传输、终端都是数字信号的数字通信网。 (8) 按信息传递方式分类。按信息传递方式可分为同步转移模式(STM)网和异步转移模式(ATM)网。,7.1.2 组建电信网的基本原则与基本要求 电信网的基本任务是在全网内任意两个用户间都能建立通信。因此，组建电信网应满足下述基本原则与基本要求。 1. 基本原则 (1) 目前我国在组建电信网时
4、执行的是“全程全网统一规范，分级建设，分级管理”的原则； (2) 要近期和远期发展相结合，技术的先进性和可行性相结合； (3) 网络的建设投资和维护费用应尽可能低，经济上要合理。,2. 基本要求 (1) 网络应能为任一对通话的主叫用户和被叫用户建立一条传输话音的信道。 (2) 网络应能传递呼叫接续的建立、监视和释放等各种信令； (3) 网络应能提供与电话网的运行和管理有关的各种控制命令，例如话务量测量、故障处理等； (4) 网络应可向用户开放各种新业务的服务，能不断适应通信技术和通信业务的发展； (5) 网络应保证一定的服务质量，如传输质量、接通率等。,(6) 专用网入公用网时应就近和一个公用
5、的本地网连接，且必须符合公用网统一的与传输质量指标、信号方式、编号计划等相关的技术标准和规定。 (7) 数字电话网各级交换系统必须按批准的同步网规划安排的同步路由来实施同步连接，严禁从低级局来的数字链路上获取定时作为本局时钟的同步定时信号。,7.1.3 电信网的基本路由设备 1. 用户回路 用户回路将用户终端与交换局相连，其相应的线路设备包括： (1) 用户引入线(通常使用双绞线)。 (2) 分线箱。 (3) 用户电缆(通常使用地下电缆或架空电缆)。,2. 总配线架设备 总配线架除用来完成配线功能外，还用来实施对交换设备的一级保护。 3. 交换机设备 交换机设备用来实现话音信号的交换。,4.
6、局间中继设备 局间中继设备是指交换局之间的中继连接设备，包括中继电缆、PDH设备和SDH设备等。市内距离较短的中继线通常采用音频传输，每对中继线都是独立的线路；局间较长的中继线通常采用PCM复用技术，使用同轴电缆或光缆进行传输。 随着通信技术的发展，中继设备已经不仅仅包括简单的传输线路和相应的传输设备了，它们形成了包括分插复用设备和数字交叉连接设备的“传送网”。连接终端的用户回路也将发展成为以光纤为核心的“宽带接入网”。,7.1.4 电信网的基本结构 1) 网状网 网状网结构如图7-1(a)所示。网状网也叫直接互联网或完全互联网。具有N个节点的直接互联网需要N(N -1)/2条中继线。因此，当
7、N值较大时，中继线数将很大，且传输效率将会降低。这是一种经济性较差的网络结构。但这种网络的冗余度较大，因此，从网络的接续质量和网络的稳定性来看，这种网络结构又是有利的。,图7-1 电信网的结构 (a) 网状网；(b) 星形网；(c) 树形网；(d) 环形网；(e) 总线网,2) 星形网 星形网结构如图7-1(b)所示。 星形网结构的中心节点是一个汇接局，周围节点是交换分局。具有N个节点的星形网共需(N -1)条中继线路。很显然，与网状网相比，星形网结构的优点是节省了传输线路设备，但由于设置了汇接中心，因而需要增加一定量的费用。一般当中继线费用高于汇接交换设备费用时才采用这种结构。当汇接局设备的
8、转接能力不足或发生故障时，将会对网络的接续质量和网络的稳定性产生影响。,3) 树形网 树形网结构如图7-1(c)所示。 树形网结构也叫辐射网结构，该结构一般应用于网络的分级结构中。,4) 环形网和总线网 环形网和总线网结构如图7-1(d)、(e)所示。 环形网和总线网结构主要应用于数据通信中。在环形网和总线网中传输的信息速率较高，因此要求各节点有较强的信息识别和处理能力。 实际的电信网往往不是单纯的上述某一种结构形式，而是它们的复合式结构。在电话通信中常将星形网、环形网、总线网和网状网结合应用，使其兼具各种网络的优点。,7.2 电信网路由规程,7.2.1 话务量与呼叫损失 1. 话务量 话务量
9、是用户或中继占用交换机资源(交换网络、处理器、信号设备等)的一个量度。用户或中继通话次数的多少和每次通话所占用的时间，都从数量上说明了用户或中继需要占用交换机资源的程度。我们把表明用户或中继占用交换机资源程度的量叫做话务量。 话务量可用式(7.1)表示：,A = c t,(7.1),式中：A 话务量； c 呼叫次数； t 每次呼叫的平均保持时间。 话务量的单位是小时，或叫“小时呼”。 例如，在某1小时内，共发生了c次呼叫，每次呼叫的平均保持时间为t，则话务量应为A = c t (h)。 在路由设计中，要考查话务量的密度，即话务强度。我们把单位时间T内形成的话务量叫话务强度。话务强度也叫话务流量
10、。,话务流量(Al)可由式(7.2)表示：,(7.2),式中，单位时间T可以是1小时，也可以是若干小时。 话务流量表现了单个用户的占用率，它永远小于或等于1。 话务量是有量纲的，而话务流量是无量纲的。通常用爱尔兰(Erlang，简写为Erl)作为话务流量的单位。话务流量的另一种单位叫百秒呼，简记为ccs。 百秒呼和爱尔兰的换算关系为：1 Erl = 36 ccs。,【例7.1】 设一个用户在2小时内共发生了5次呼叫，各次呼叫的保持时间依次为800 s、300 s、700 s、400 s和50 s。求该用户的话务量(A)和话务流量(Al)。 解：,因A = c t，所以,A = 5 0.125
11、= 0.625 (h),又因为Al = A/T，T = 2 (h)，故,【例7.2】 某交换机1小时内共有480次用户呼叫，每次呼叫的平均保持时间为5分钟，求交换机承受的话务量(即话务流量)。 解：c = 480(次)，t = 5/60 (h)，T = 1 (h)，所以,即交换机承受的话务量为40 Erl。 若将例7.2中的1小时改为2小时，则话务量A = 40/2 = 20 Erl。,2. 呼叫损失 在呼叫接续中，由于交换网络的出线全忙或控制系统过负荷而未完成呼叫接续的现象叫呼叫损失，简称呼损，用字母E表示。 呼损的计算公式为,(7.3),式中：AC 完成话务量，它是交换网络输出端送出的话务
12、量； A0 原发话务量，它是加入到交换网络输入线上的话务量； E 呼损； A0E 损失话务量(完成话务量与原发话务量之差)。,呼叫损失还可用爱尔兰呼损的计算公式表示为,(7.4),式中：A原发话务量； n交换网络的出线数； E呼损。,表7.1 爱尔兰呼损表,【例7.3】 设有25个用户公用交换网络的7条出线。每个用户的忙时话务量为0.1 Erl，求该交换机的呼损。 解：交换机的总话务量A = 0.1 25 = 2.5 Erl，出线数n = 7。 查爱尔兰呼损表可得该交换机的呼损E = 1%。 【例7.4】 某程控数字交换机的交换网络可提供20条出线，该交换机的呼损为5%，求该交换机所承受的总话
13、务量。 解：查爱尔兰呼损表可得交换机所承受的总话务量A = 15.249 Erl。,7.2.2 路由规程 电信网路由规程是指在给定各个交换机之间的话务量后，彼此应配备多少条中继线合适，中继线应如何连接可以使方案最佳。 设有A、B、C三台交换机，它们之间的话务量分布如图7-2所示。那么交换机A应配备多少条中继线？其中与交换机B和C相连接的各应是多少? 方案1：直达路由方式。 根据每个方向的话务量分布，独立地为每个方向提供所需的中继线数量。 例如，当图7-2所示的呼损(E)为1%时，由爱尔兰呼损表可查得连接AB、AC和BC的中继群各应包括11、8和15条中继线，如图7-3所示。,图7-2 A、B、
14、C三台交换机的话务量分布,图7-3 直达路由方式,方案2：汇接路由方式。 AC间的话务量全部通过交换机B汇接，因此AB之间的话务量变为5 + 3 = 8 Erl，BC之间的话务量分别变为8 + 3 = 11 Erl。再次查爱尔兰呼损表可得AB和BC之间所应配备的中继线数分别为15条和19条，如图7-4所示。 与直达路由方式相比，汇接路由方式增加了4条AB中继线、4条BC中继线和4路汇接交换设备，节约了8条AC直达中继线。,图7-4 汇接路由方式,上述两种方案哪一种更经济，应根据它们的价格比来决定。设,(7.5),(7.6),则,【例7.5】 已知A、B、C三台交换机之间的话务量分布如图7-5所
15、示，比较AC之间完全采用直达中继和完全通过B汇接这两种方案哪种更经济？(E = 0.001) 已知AB、BC、AC之间的中继传输设备的费用为 AB：1.0万元/路； BC：1.3万元/路； AC：1.7万元/路； B汇接费：0.8万元/路。,图7-5 例7.5图,表7.2 爱 尔 兰 表,解：由式(7.5)得,采用直达中继时，各中继群的线数可由题中所给爱尔兰表查得：,AB：21，BC：28，AC：14,采用汇接中继时，则各中继群的线数变为,AB：28，BC：35,汇接话务量使AB和BC中继群各增加了7条中继线，于是,方案3：混合路由方式 在混合路由方式中，两台交换机之间的话务量一部分通过直达中
16、继，另一部分通过汇接中继。这种方法既可以提高直达中继的效率，又可减少汇接中继设备的数量，是一种经济有效的方式。 具体实现是让交换机之间的话务量主要由直达中继负担，而直达中继所溢出的话务量由汇接中继传输，即汇接中继作为直达中继溢出时的后备路由。因而，汇接路由也常称为迂回路由。,7.2.3 路由选择 1. 路由种类 常见的路由种类有直达路由、迂回路由和基干路由三种，如图7-6所示。 设话机A呼叫话机B，则有 直达路由：C4AC4B； 迂回路由：C4AC3B C4B；C4AC2BC3BC4B等； 基干路由：C4AC3AC2AC2BC3BC4B。,图7-6 路由种类,直达路由是主、被叫交换局之间的直接通路。直达路由上的话务量允许溢出至其他路由。 迂回路由是指通过其他局转接的路由，由部分基干路由组成。迂回路由应能负担所有直达路由溢出的话务量。迂回路由上的话务量允许溢出至基干路由。 基干路由应能负担所有直达路由和迂回路由所溢出的话务量，保证系统达到所要求的服务等级。基干路由上的话务量不允许溢出至其他路由。,在
