第一章交换的概念11交换的概念通信作为信息产业的基础，在推进(编辑修改稿)

第一章交换的概念11交换的概念通信作为信息产业的基础，在推进(编辑修改稿)内容摘要：

数字通信中的时钟同步是指收、发两端的传输和交换速率及各种定时标志都保持一致。 通过时钟同步网使数字网中的所有节点设备的时钟频率和相位偏差控制在规定范围内，保证网内各节点设备的数字流正确地传送和交换。 时钟同步包括位同步、帧同步、复帧同步和网同步。 位同步是指通信双方的位定时脉冲信号频率相等符合一定相位关系。 位同步是保证信号的接收、交换和复用过程顺利进行的前提。 帧同步是指通信双方的帧定时信号的频率相同且保持一定的相位关系。 帧同步的作用是 在同 步复用的情况下， 能够准确区分每一帧的起始位置从而确定各路信号的相位位置并正确把它们区分开来。 帧同步 是通过在信息码流中插入帧同步 码来实现，帧同步码组是一组特定的码组，接收端利用检测电路来检测这一特定的码组并以此作为基准信号来控制本地的定时产生系统，使得接收设备的帧定位信号和接收信号的帧定位信号保持一致，即实现帧同步。 帧同步是以位同步为基础的，只有在位同步的基础上才能实现帧同步。 网同步指网络中各节点的时钟信号的频率相等，也就是各个节点之间的时钟同步，从而在各节点实现帧同步。 实现网同步的方法有准同步、主从同步和全同 步。 准同步是指数字通信网中的各节点都设置独立的高精度时钟，互不控制，具有同一 标称 频率，频率的变化在规定的范围内。 这种方法容易实现，但费用太高。 主从同步是目前得到广泛应用的方法，主从同步网是在交换局设立一高精度的基准时钟，通过传输链路把此基准时钟信号送到网中的各从节点，各从节点利用锁相环把本地时钟频率锁定在基准时钟频率上，从而实现网内各节点之间的时钟信号同步，如图 17 所示。 全同步是指全网设一组基准钟，全网所有数字通信设备的时钟都直接或间接同步于这一基准钟，各节点时钟之间采 用主从同步。 我国目前同步网的结构体制为分布式多基准钟的分区主从同步方式，即在全国设置若干个基准时钟，其 标称频率 相等，频率偏移限制在规定的范围内，以基准时钟为中心，将全域划分为不同的同步区，同步区内时钟节点采用主从同步，不同的同步区之间采用准同步方式。 分布式多基准方式不仅提高了整个网络的可靠性，更主 要的特点是缩小了同步区的范围，缩短了定时信号的传输距离，减少了信号的传输损伤，提高了精度和准确性。 将来利用我国的卫星定位系统可以建立分布式多基准全同步网。 我国数字同步网结构如图 18 所示。 (1) 在北京和武汉设置两个铯钟，作为一级基准钟 PRC ，互为备用。 (2) 各省中心设置一套受控于 GPS 或 PRC 的 LPR。 LPR 有四路输入定时信号，其中两路来自 GPS 接收机，两路来自通过不同地面传输链路传送过来的基准信号，其中大区中心接收由铯钟提供的基准定时信号，边远省中心接收两路来自铯钟或其它就近提供的地面定时基准信号。 (3) 各省中心接收四路定时基准信号，它们来自就近的 PRC 或 LPR ，同时省中心的 BITS 向省内其它通信节点供给定时基准信号。 我国数字同步网中的同步信号经 PDH 2Mbit/s 专线或 PDH 2Mbit/s 业务电路以及 SDH STM － N 线路传送。 因 SDH 支路单元的相位调整将会引起定时信号相位的跃变，现阶段优先选择 PDH 传输电路传送定时信号，有条件时主用链路采用 PDH 专线。 对传输系统的选择次序是：地下光缆传输系统、数字微波传输系统、架空光缆传输系统、对称电缆数字传输系统。 时间同步网 通信网各业务网络之间传送和交换着各种信息，如计费、维护等都是时间要求相当精确的，要求这些业务网络之间传递的消息，以及网络中设备之间能在时间上保持高度一致。 为了保持网络中设备时间的一致性，过去是维护人员使用人机命令对 设备的软硬件时间手工进行修正，由于修改时参照的时间基准不同，使得整个网络在时间上无法同步。 时间同步是指交换机、数据设备的硬件时钟与国家标准时钟或格林威治时间一致，即通信网中有时间标记需求的各网元时钟使用同一个时间参照体 (UTC) ，使网元的内部时间保持高度一致。 时间同步网就是为各网元提供 UTC 的专门网络。 时间基准信息采用网络时间协议 (NTP) 通过专用计算机网络或公共互联网传送至各级 NTP 服务器和客户端设备。 NTP 节点之间的时间同步有两种方式： NTP 广播方式和 NTP 客户 / 服务器方式。 时间同步系统采用层次结构，如图 19 所示。 一级 NTP 服务器就是具有 GPS 接收功能的服务器，距离时间参考源最近；路由器可以作为二级 NTP 服务器。 信令方式 信令的概念 为了在通信网中向用户提供通信业务， 在交换机之间要传送以呼叫建立和释放为主的各种控制信号，这种以呼叫控制为主的网络协议称为信令。 在一个通信网中的信令传送包括 3 个方面：一是把来自主叫和被叫的状态及号码信息传送给交换机；二是交换机内部的信令传送；三是在交换网上传送信令信息。 通信网的信令设备应完成监视、选择和运行三种功能，监视和选择功能可以完成呼叫处理，运行功能可以实现网络管理。 信令方式简单地讲就是指信令的种类、形式和传送方式。 按信令工作区域可分为用户线信令和局间信令。 按信令技术可分为： (1) 随路信令 (CAS) 方式，这是传统的信令技术； (2) 公共信道信令 (CCS) 方式，包括 ITUT N O .7 信令 ( 欧洲 ) 和 ANSI N O .7 信令 ( 北美 )。 用户信令方式 用户线信令是用户和交换机之间的信令。 用户线信令包括用户向交换机发送的监视和选择信号和交换机向用户发送的音信号和铃流等信号。 根据用户线上传送信号的型式可分为模拟用户信令和数字用户信令。 1 ． 模拟用户线信令 模拟用户线信令是指在模拟用户和交换机之间用户线上传送的信令。 用户线状态信号是指主 、被叫用户的摘、挂机信号，交换机通过数字逻辑电路来检测模拟话机叉簧控制直流回路的断开或闭合，从而确定用户的摘、挂机状态。 选择信号是指主叫所拨的被叫号码地址信号，对于脉冲拨号方式用户线上传送的是直流脉冲信号，对于双音频拨号方式用户线上传送的是用两个四中取一的音频组合信号，共组成 16 个 DTMF 信号。 音信号包括拨号音、忙音、回铃音、各种通知音等，另外还有铃流信号。 2 ． 数字用户线信令 数字用户信令方式是指在 ISDN 用户和交换机之间用户线上传送的信令。 包括 1 号数字用户信令 (DSS1) 和 2 号数字用户信令 (DSS2)。 DSS1 用于 NISDN ，由 D 信道传送，也称为 D 信道信令。 DSS1 由三层协议组成：物理层、数据链路层和呼叫处理层。 其中： DSS1 数据处理层采用基于 LAPD 的帧结构控制过程，协议标准为 建议，称之为 信令； DSS2 呼叫处理层采用基于信令消息的控制过程，协议标准为 建议，称之为 信令。 例如： SETUP 消息用于请求呼叫建立，即建立 B 信道连接。 局间信令方式 局间信令 是在交换机中继线上传送的信令，局间信令方式按信令技术可分为随路信令 (CAS) 方式和公共信道信令 (CCS) 方式。 1 ．随路信令方式 随路信令 (CAS) 方式是指信令和话音在同一条通路上传送的信令方式。 信令主要用于建立用户之间的连接，即对某一信道而言，在话路连接建立前传送的是信令，在话路连接建立后传送的就是话音。 随路信令方式包括线路信令和记发器信令。 (1) 线路信令 局间线路信令的作用是监视局间中继线的呼叫状态。 如示闲、占用、占用证实、应答、拆线等。 在模拟信道上传送模拟线路信令，在 数字信道上传送数字型线路信令，适用于 PCM 中继电路。 线路信令按传输方向不同分为前向信号和后向信号。 我国采用 PCM 30/32 系统，数字型线路信令在 TS 16 按复帧抽样集中传送。 其中每个话路的两个传输方向各有 a 、 b 、 c 、 d 四个比特，可供线路信令编码。 考虑目前我国电话通信网线路信令的容量，启用 a 、 b 、 c 三位码，前向信令为 a f 、 b f 、 c f ，后向信令为 a b 、 b b 、 c b ，未用比特置为 “ 1 ”，如空闲为 1011 ，占用为 0011。 局间线路信令一般没有检错能力，通常采用 “逐段识别，校正后转发 ”的信号传送方式。 (2) 记发器信令 局间记发器信令是电话接续的控制信号，如选择路由、选择被叫用户等。 我国采用多频互控 (MFC) 记发器信令，分为前向信令和后向信令，采用多频编码、连续互控、端到端的传送方式。 前向信令为 1380Hz 、 1500Hz 、 1620Hz 、 1740Hz 、 1860Hz 、 1980Hz 的高频群，按六中取二编码，最多有 15 种；后向信令为 1140Hz 、 1020Hz 、 900Hz 、 780Hz 的低频群，按四中取二编码，最多有 6 种。 多频记发器信令的种类和基本含义如表 12 所示。 表 12 中的后向 A 组信令包括 A 1 ～ A 6 ，其中 A 1 、 A 2 、 A 6 信令称为发码位次控制信号，控制前向数字信号的发码位次； A 3 信令表示被叫号 码接收完毕，转至 B 组信令的控制信令； A 4 信令表示被叫忙或机键拥塞； A 5 信令表示用户所拨的是空号。 MFC 传送过程分四拍进行： 第一拍 发端局发前向信号； 第二拍 收端局接收、识别这个前向信号后，发送一个后向信号； 第三拍 发端局接收、识别这个后向信号后，停发前向信号； 第四拍 收端局识别前向信号已停发，停发后向信号。 局间记发器信令也可采用多频脉冲 (MFP) 记发器信令。 MFC 比 MFP 传送可靠，但传送速度比 MFP 慢。 记发器信令经过多段电路时，其传送方式有三种：逐段转发方 式、端到端方式和混合方式。 我国的带内多频记发器信令采用混合方式，或者说基本上采用端到端的传送方式。 2 ．公共信道信令方式 公共信道信令 (CCS) 方式即共路信令方式是指信令通路和话音通路分离，信令通过专用的信令链路 ( 简称 CCS) 传送的信令方式。 目前在我国通信网中广泛采用的是 ITUT N O .7 信令方式。 N O .7 信令方式是一种在国际上通用的、标准的公共信道信令系统。 在实际应用中，一条 CCS 可控制几千条中继线。 N O .7 信令方式有如下特点： ① 最适合于数字交换设备 和数字传输设备所构成的数字通信网； ② 能满足现在和将来通信网的发展要求； ③ 提供可靠的差错控制方法。 N O .7 信令方式是通信网向综合化、智能化方向发展不可缺少的基础。 有关 N O .7 信令的详细内容见本书的第 3 章。 计费方式 通信企业在向广大客户提供通信服务的同时，根据国家规定的资费标准和客户的使用情况按时向客户收费。 概述 计费方式主要是指计费种类、基本计费数据和实现计费功能的设备。 交换系统的计费功能包括计费分析、计费产生、计费收集和计费记录输出。 从技术的 角度看计费种类主要分为汇总计费和详细帐单计费。 1 ．计费参数 呼叫过程中的计费产生取决于计费控制数据即计费参数，包括计费分析、记录和产生点；计费起始、结束点；计费标识、计费方式；费率；计费表类型等参数。 计费分析、记录和产生点用于指示计费分析、记录和产生在哪里完成，有以下几种情况： ① 在本局分析； ② 在高端局分析； ③ 在低端局分析； ④ 智能网计费在 SCP 中分析。 计费起始点一般固定设置为被叫应答，即被叫摘机后开始计费，也可以设置为送拨号音、振铃等；计费结束点一般固定设置为前 向释放，即主叫挂机后停止计费。 计费标识也称计费选择，用于定义是否计费。 2 ．费率 费率是定义呼叫过程中记录计费信息规则的总称。 费率由计费方法、起始脉冲数、周期脉冲数和计费周期构成。 费率表包括费率定义、时间调派和日历表类型，交换系统中的费率表分为主用费率表和备用费率表，主用费率表是指当前被激活、正在使用的费率表，备用费率表在一般情况下应和主用费率表保持一致。 费率组和费率标识：用 GPamp。 ID 表示，如１ amp。 ２，其中 GP=1 表示费率组 1 ， ID=2 表示费率标识 2。 在 S1240 、 EC74 中最多有 64 个费率组，每个费率组中最多有 32 个费率标识。 计费周期是指基本计费时间，目前我国固定网内长途电话的基本计费时间是 6 秒钟 ( 原来是 1 分钟 ) ；市内电话的基本计费时间是 1 分钟 ( 原来是 3 分钟 ) ，首次计 3 分钟。 计费方式 通信网中的计费方式主要有：市话计费方式、长途计费方式和立即计费方式。 1 ．市话计费方式 市话计费方式也称为 LAMA 计费，用于市内电话通信时，采用汇总计费 (Bulk Billing) 的形式，。