建筑物信息設施系統第二章用戶電話交換系統2.1概述n語音通信的特點qq最原始、最廣泛、最直接的通信方式智能建筑最基本的信息設施系統人工交換機電式自動交換電子式自動交換軟交換n電話交換系統qqq電路交換——PBX分組（包）交換4q2.1概述（續）n用戶電話交換機分類qqqqPBX(privatebranchexchange)ISPBX(ISDNPBX)IPPBX(IPPBX)SoftSwitch52.2電話交換原理與電話通信網nn電話交換原理電話通信網62.2.1程控數字用戶交換機及其組成n程控數字用戶交換機PABX特點PrivateAutomaticBranchExchangeqqqqq用戶所有用戶運維分機號碼自定內部通話免費功能齊全7系統組成10數字交換系統接口類型A用戶側V接口Z數字中繼接口模擬用戶接口數字用戶接口交換網絡數字用戶接口模擬中繼接口B中繼側C接口Q3控制系統操作維護OAM11接口類型（續）模擬用戶線Z1模擬遠端集線器模擬PABXZ1V1數字PABXLTm×(2B+D)LTn×E1V5LT數字用戶線NT數字遠端模塊LTZ1Z2Z3V1V2V3V4ETETETETETETETETETALTLT2,048kbit/s8,448kbit/sPCM8,448kbit/s34,368kbit/sFDM實線四線數ETBLTLT字交換網絡ETETETETC11C12C21C22通路轉換設備中繼器轉換本地二線12程控交換系統接口類型（續）n數字接口qV接口nnnnnV1——64kb/s，可為2B+D或30B+D的終端V2——連接數字遠端模塊的接口V3——連接數字PABX的接口，屬30B+D的接口V4——可接多個2B+D的終端，支持ISDN的接入V5——支持n×E1的接入網，包括V5.1和V5.2接口qqA接口——速率為2048kb/s的數字中繼接口B接口——PCM二次群接口，接口速率8448kb/s13程控交換系統接口類型（續）n模擬接口qZ接口nnnZ1接口——連接單個模擬用戶的接口Z2接口——連接模擬遠端集線器的接口Z3接口——連接模擬PABX的接口C1接口——4線音頻接口C2接口——2線音頻接口C11接口——通過通路轉換設備接入FDM的載波設備的接口C12接口——通過中繼線接入4線模擬實線電路的接口C21接口——數字轉接局的2線模擬接口C22接口——數字本地局的2線模擬接口qC接口nnnnnn142.2.2程控交換機基本工作流程用戶在使用程控交換機網絡中的電話時，每次通話都要分為：nnnn摘機撥號通話掛線2.2.2程控交換機基本工作流程（續）2.2.3電話通信網組成n電話通信網絡系統qq專用網絡（專網）公共網絡（公網）n網絡分級qqq本地網長途網國際長途網172.2.4我國電話通信網的構成182.2.4我國電話通信網的構成（續）n本地電話網qqq本地網的交換中心是C5級，一般稱為端局——通過用戶線直接和用戶相連的交換局。如果端局較多、地域較廣，可以采取匯接方式，在匯接區內設匯接局Tm，用來匯接本匯接區的本地或長途業務。在端局與用戶之間還可設立支局，將端局的一部分設備安裝到用戶集中區，以節省線路投資。192.2.4我國電話通信網的構成（續）n國內長途網qqqqqq由C1~C3級構成，即采用三級匯接制C1級是大區中心，全國共有8個，北京、上海、沈陽、廣州、成都、西安、南京、武漢C2級是省中心，全國共有30個C3級是地區中心，全國共有350多個C4級是縣中心，全國共有2200多個C1級間采用網狀結構，以下各級主要采用逐級匯接，并且輔以一定數量的直達路由202.2.4我國電話通信網的構成（續）n用戶電話交換系統在電話通信網中的位置長途局公網長途網數據網本地網端局用戶電話交換系統212.5用戶電話交換系統接入PSTN的方式n用戶電話交換系統接入公網方式（規范）q以端局方式接入nn通過中繼電路接入端局中繼端口用戶交換機的用戶號占用接入端局的萬號組通過中繼電路接入端局中繼端口用戶交換機的用戶號占用接入端局的千群號通過中繼電路接入端局用戶電路端口中繼線引示號占用接入端局用戶號碼22q以支局方式接入nnq以用戶交換機方式接入nn2.5接入PSTN的方式（續）n專網匯接組網方式一（星形）至公網專網匯接局專網用戶電話交換系統用戶電話交換系統??????用戶電話交換系統232.5接入PSTN的方式（續）n專網匯接組網方式二（網狀）至公網用戶電話交換系統專網至公網用戶電話交換系統用戶電話交換系統用戶電話交換系統242.5接入PSTN的方式（續）n專網匯接組網方式三（混合）用戶電話交換系統用戶電話交換系統專網至公網專網匯接局用戶電話交換系統至公網用戶電話交換系統252.2.5我國電話交換網的編號制度n電話網中號碼組成q用戶號碼組成nnn本地網電話號碼國內長途電話號碼國際長途電話號碼q特種業務號碼：均為3位等位制編號,且第一位定為“1”，例如：114、119、110等。2.2.5我國電話編號制度(續）n長途區號分配：長途區號采用不等位制,可為2~3位。q2位區號:“10”,2X(X=0~9),用于一級交換中心（直轄市和極大城市,比如10為北京）q3位區號:“3X1X~9X1X”(X=0~9,X1為奇數)。2.2.6話務及呼叫處理能力n話務量q話務量是反映電話用戶在電話通信使用上的數量要求。話務量取定是否正確，即是否合乎實際情況，這直接關系到投資的大小及用戶的服務質量的好壞。通過對話務量的研究，可使得在配置交換機時做到既能滿足一定的服務質量，又能使投資成本趨于經濟合理。qq2.2.6話務及呼叫處理能力（續）n影響話務量大小的因素qqq(1)時間范圍(2)呼叫強度(3)占用時長這三個因素綜合作用的結果，在電話局內表現為設備的繁忙程度。2.2.6話務及呼叫處理能力（續）n話務量的計算A=c·t其中：A表示話務量；

c表示單位時間內(一般為一小時)平均發生的呼叫次數；

t表示每次呼叫的平均占用時間話務量的單位為“愛爾蘭”（Erlang）或“小時呼”舉例：某交換系統1小時內總共發生250次呼叫，平均呼叫占用時間為3分鐘，則在這一小時內該系統所承受的話務量為：A=c·t=250×3/60=12.5Erl2.2.6話務及呼叫處理能力（續）n話務統計基本概念

——通過在呼叫的各個階段設置大量的計數器，最后經過匯總、計算、綜合得出系統的各種統計數據。包括：qqq(1)對中繼群的話務統計(2)對去話目的碼進行話務統計(3)對公用設備的話務統計2.2.6話務及呼叫處理能力（續）n話務控制

——話務控制的目的是有效地利用網絡資源，優化網絡的話務流向，防止系統過負荷和擁塞。n話務控制一般采用q擴展性控制：將網絡中可用的符合條件的資源用于遭遇擁塞的話務量保護性控制：網絡處于擁塞時，將呼叫接通率較低的話務取消，防止擁塞擴散，避免部分話務對全網的影響q2.2.6話務及呼叫處理能力（續）n呼叫處理能力qq忙時試呼次數BHCA基本模型的計算定義：nnnn系統開銷固有開銷非固有開銷余量開銷2.2.6話務及呼叫處理能力（續）n各種開銷之間的關系qqqqqqa1:操作系統的固有開銷a2:呼叫處理的固有開銷b1:操作系統的非固有開銷b2:呼叫處理的非固有開銷c%:余量開銷

M點:系統能夠達到的最大

BHCA值qD點:BHCA的設計值qO點:過負荷的BHCA值2.3IP電話nIP電話的原理q采用分組交換技術，通過IP網絡來進行的語音傳輸技術qq其本質特征在于語音分組交換技術IP電話的關鍵設備是IP電話網關352.3IP電話（續）nIP電話的基本結構IP電話的基本結構由網關(GW,gateway)和關守(GK,gatekeeper)兩部分構成。362.3IP電話（續）nIP電話的優點qqq提供低成本、高靈活性、高生產率及效率的增強應用能夠最大限度地在數據網絡基礎設施上獲得投資的回報低廉的長途電話費用372.4軟交換n概念qq網絡的承載部分與控制部分分離將IP電話系統中的網關的模型分解nnn信令網關(SG)媒體網關(MG)媒體網關控制器（MGC）382.4軟交換（續）n軟交換的設計思想電路交換模式計費管理系統軟交換模式SCPSS7網絡計費管理系統新業務SCPSS7網絡軟交換H.248/SIPIPATM網關TDM控制TDMH.248/SIPIPATM網關TDM用戶板時隙交換TDM中繼板分組數據骨干網392.4軟交換（續）n軟交換體系架構業務控制點數據庫AAA服務器綜合網管應用服務器業務層控制層軟交換軟交換傳輸層核心分組交換網絡接入層信令網關中繼網關智能終端SIP話機駐地接入網關綜合接入設備無線接入網關PSTN/ISDN七號信令網402.4.2軟交換網絡中的主要設備nnnnn媒體網關設備信令網關設備媒體服務器應用服務器智能終端2.4.3軟交換網絡接口以及主要協議表2-1媒體網關控制器與外設接口協議與MGC接口名稱應用服務器數據庫(目錄)服務器計費服務器MGC網管服務器媒體網關控制器(MGC)網守SIP代理SCP媒體網關信令網關媒體服務器策略服務器注：采用通信協議SIP/SIP-S協議或PARLAYAPI協議API協議RADIUS協議SIP-T/BICC協議SNMP協議RAS協議SIP協議INAP協議MGCP/H.248協議SIGTRAN協議MGCP/H.248協議COPS協議2.5.1基于PBX的電話交換系統nnn利用電子計算機來控制的交換機以預先編好的程序來控制交換機的接續動作與一般機電式交換機的電話相比，具有接續速度快、業務功能多、交換效率高、聲音清晰、質量可靠等優點。472.5.1基于PBX的電話交換系統（續）n性能與功能q基本業務性能nnn支持音頻、傳真、數據等電信業務支持對用戶的目的碼進行限制或接續支持來電顯示業務縮位撥號熱線服務呼出限制免打擾服務呼叫轉移nnnnn呼叫等待會議電話鬧鐘服務遇忙回叫缺席用戶服務nnnnn三方通話房間控制房間狀態留言中心自動叫醒等48q新業務nnnnn2.5.1基于PBX的電話交換系統（續）n系統功能q支持下列中繼方式nnnn全自動直撥方式（DOD1+DID）入網半自動直撥方式（DOD2+BID）入網半自動單向中繼方式一（DOD1+BID）入網；半自動單向中繼方式二（DOD2+BID）入網；492.5.2基于局用機的電話交換系統（虛擬交換方式）nn利用局用交換機的資源為公網用戶提供用戶交換機功能功能qqq呼叫轉移——當客戶不能接聽電話時，可把來電轉移到客戶預先設定的前轉號碼（如留言信箱、秘書臺、移動電話、固定電話）上的業務呼叫等待——當客戶在接聽電話的過程中可以接聽或撥打第二個電話，并且可以在兩個電話間進行切換，此種服務就是呼叫等待與保持，簡稱為呼叫等待。特服電話（熱線電話）502.5.2基于局用機的電話交換系統（續）n功能（續）qqqqqqq話務轉接（話務臺）呼叫代答呼叫轉接查號強插隊列顯示計費nnn實時計費話費限定本地話費管理（適用于賓館、飯店）512.5.2基于局用機的電話交換系統（續）n特點q節省投資nn設備購置設備運維qqqqq可靠性高接通率高客戶分布范圍大靈活性差無設備管理權522.5.3基于模塊局的電話交換系統nn把公網交換機的用戶模塊通過光纜布放到用戶端，使用戶就近接入遠端模塊qq有交換功能無交換功能nn模塊局與交換機通信采用廠家內部協議其功能及特點與虛擬交換方式幾乎相同532.6電話交換系統設計nnnnnn設備配置中繼電路與帶寬計算編號及IP地址電源系統設計機房選址接地與防護542.6.1設備配置nn滿足近期業務需求，預留一定冗余處理機忙時呼叫處理次數（BHCA）按下式計算BHCA(次/h)=用戶線×每線話務量/平均占用時長(s/次)×3600(s/h)注：平均占用時長按現網統計數據確定，當現網統計數據不易獲取時，可按下表規定確定。呼叫類型本地呼叫國內長途呼叫特服呼叫取值(s/次)6070~9030552.6.1.1用戶線確定nnn用戶線容量考慮80%的實裝率，取整確定宜按實際工位、人員數量或開放業務的信息點數量確定遠期可按信息點總數或預測的人員數量確定562.6.1.2基礎數據取定每線話務量(Erl)PSTN終端

IP終端雙向話務量大話務量中話務量小話務量取值0.20.160.120.3話務流向、流量分配比例本局話務量比例出局話務量比例（40%）至公網話務量至專網其他局取值60%40%60%57ISDN終端雙向話務量2.6.1.3中繼電路計算nn中繼線數量應按出局話務量和中繼線話務量計算取整后得出。中繼線數量按下式計算。中繼線(條)=用戶線×單機話務量×出局話務量比例/中繼線話務量582.6.1.3中繼電路計算（續）n當PABX容量為2000門及以下時，中繼線數量宜按下表確定序號用戶線(門)中繼線(64kb/s)(條)中繼線(2048kb/s)(條)123456100以下

3005001000150020001545751502253001235810592.6.1.4IP電話帶寬計算nnPBX應支持G.711、G.723、G.729等IP電話編解碼方式IP電話帶寬按下式計算IP電話帶寬(kb/s)=需要疏通的話務量×(分組報文開銷÷采樣周期+編碼速率)/傳輸電路利用率qq傳輸利用率50~80%分組報文開銷78字節（624bit）602.6.1.4IP電話帶寬計算(續)編碼方式G.711G.729G.723.1編碼速率

(kb/s)6485.36.3采樣周期

(ms)20203030一次通話IP帶寬(kb/s)

95.239.226.126.1612.6.2編號及IP地址n用戶電話交換系統編號規定q全自動直撥呼入中繼（DID）方式，用戶號碼長度應與本地公網號碼長度一致半自動中繼（BID）方式，中繼線引示號碼要納入本地公網端口局統一編號專網內用戶號碼應采用統一的號碼長度qq622.6.2編號及IP地址（續）n首位編號計劃規定qq0或9作為用戶電話交換系統分機呼叫公網的代碼1作為用戶電話交換系統分機呼叫公網特種業務的首位號碼專網內可在2~8中指定一位號碼作為專網網號1可以作為專網內特服號碼qq632.6.2編號及IP地址（續）nIP地址qIPPBX和軟交換用戶電話交換機以及IP終端可采用IPv4地址IPPBX、軟交換用戶電話交換機、LAN交換機、防火墻和IP終端宜采用私網IP地址與公網相連的網絡設備要配置公網IP地址qq642.6.3電源系統設計n供電方式qqqq交流電源要按建筑物最高等級負荷供電支持直流和交流兩種供電方式直流供電額定電壓為-48V，允許變動范圍-57~-40V交流供電應采用不間斷電源（UPS）供電系統652.6.3電源系統設計（續）n電源設備配置qqqq配電設備應綜合考慮近、遠期負荷，宜按遠期負荷配置。UPS容量應按近期負荷配置。整流器、逆變器的容量應按近期負荷配置。蓄電池的容量應按近期負荷配置。662.6.3電源系統設計（續）n導線選擇qq配電設備出線截面積要按所供負荷容量計算直流回路壓降要求nn48V電源：不應大于3.2V24V電源：不應大于2.6Vqqq直流電源饋線應按遠期負荷確定。當近、遠期負荷相差懸殊時，可統一設計，分期敷設交流中性線應采用與相線相等截面積的導線接地導線應采用銅芯電纜672.6.4機房選址nnnnnn單體建筑的機房宜設在1~4層，也可設在-1層（地下多層時）。群體建筑的機房宜設置在中心位置的建筑物內。不應設置在廁所、浴室或其他易積水、潮濕場所的正下方或貼鄰。不應設置在變壓器室、配電室等強電磁干擾場所的樓上、樓下或隔壁房間。應遠離