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1、九江学院毕 业 论 文题 目: 公众电话交换网(PSTN)技术现状及及其未来发展方向的基础性探究专 业: 计算机通信 年 级: 2008级 姓 名: 倪良海 学 号: 09 指导教师: 孙娟 完成日期: 2010 年 12 月 10 日摘要公众电话交换网作为一种最早建立起来的通信网，自从1876年贝尔发明电话，1898年史端乔发明自动交换机以来，电话已经成为人们日常生活、工作所必须的传输媒体，同时公众电话交换网为人类的通信需求做出了巨大的贡献，在通信发展历程中占据重要地位。随着3G的正式商用，各种智能业务、应用业务不断涌现，对传统的以窄带为基础的PSTN网络带来了巨大的冲击，PSTN即将推出通
2、信舞台？然而PSTN网络通过20几年的发展，网络建设投资巨大，我们应该怎样保护运营商的巨大投资？怎样利用好当初的PSTN网络？PSTN的未来又在何方？本文从基础上详细说明了PSTN网络的结构、组成及相关技术，只有在充分了解PSTN的发展和技术现状的基础上，才能为其未来的发展指明正确的方向。同时也对PSTN的未来做出了科学有据的推断。【关键词】： 公众电话交换网，软交换，交换AbstractSummary of the public switched telephone network was first established as a communication network, since
3、 Bell invented the telephone in 1876, 1898, automatically switches the history since the end of Qiaofa Ming, the telephone has become a daily life, work must be the transmission medium, while the public switched telephone network communication needs of mankind made a great contribution in the develo
4、pment process of communication to occupy an important position. With 3Gs official business, smart business, application business continue to emerge, the traditional narrowband PSTN-based networks has brought a huge impact, PSTN communication upcoming stage? However PSTN network through 20 years of d
5、evelopment, a huge network of construction investment, how should we protect the operators huge investment? How to make good use of the original PSTN network? Where is the future of PSTN? In this paper, based on the detailed description of the PSTN network structure, composition and related technolo
6、gies, PSTN only in the full understanding of the status of development and technology, based on its future development can be in the right direction. The future of the PSTN but also to make a scientific inference based on evidence. 【Key words】public switched telephone network, PSTN, NGN第一章 公众电话网的组成及
7、结构11.1公众电话网概述11.2长途网及其结构的演变11.3 本地网21.3.1本地网概述及交换中心职能21.3.2本地网的网络结构3第二章 公众电话网的编号计划52.1编号计划概述52.1.1编号计划概念52.1.2编号计划的编号要求52.2编号计划的具体方法52.2.1长途电话用户编号方法52.2.2本地网中用户号码的组成6第三章 电话网的路由选择73.1路由选择概念73.2路由选择的方式7第四章 电话信令网的组成与结构84.1信令84.1.1信令概述84.1.2信令的分类84.1.3七号信令组成9第五章 数字电路交换技术及交换示例105.1数字交换技术105.1.1数字电路系统的硬件功
8、能结构105.1.2数字电路交换系统软件功能结构115.2交换网络实例15第六章 PSTN用于数据接入的三种方式206.1拨号上网206.2窄带综合业务数字网技术216.2.1ISND概述216.2.2ISDN的网络功能226.2.3ISDN用户网络接口的参考配置226.2.5数字用户环路256.3ADSL的组网和应用25结束语 PSTN的未来287.1PSTN的困境287.2PSTN的转型与未来28参考文献32致谢33III第一章 公众电话网的组成及结构1.1公众电话网概述电话网采用电路交换方式，其节点交换设备是数字程控交换机，另外还应包括传输链路设备及终端设备。为了使全网协调工作还应有各种
9、标准、协议和规章制度。我们桌面上的电话机，一般情况下都连接到两类设备上一类是通过电话线直接连接电信机房的的交换机，另一类是先连接到一台用户交换机，然后连接到电信的交换机上，前者一般是家庭和小企业用户，或者大企业里的VIP用户；后者一般是企业用户。电信机房的交换机是一层一层互联起来的，构成了全国以致于全球范围内庞大的电话交换机网。我们把这个庞大的电话交换网叫做Public Switched Telephone Network,中文学名“公众电话交换网”即PSTN。电话交换网络的各种交换机分为几种类型，C15、C2、C3、C4、C5，每种交换机放在交换网中的不同位置，并赋予不同的责任，C是Clas
10、s，“类”的意思。在我国，最早划分是按照C1为大区中心，C2为省中心，C3为地区中心，C4为县中心，C5为端局设计的。但在实际的交换网络中建设中，C2、C3逐渐退化并最终消失，目前只有C1、C4、C5交换机真实存在，这是通信网典型的骨干、汇聚和接入等三个层次。C1交换机作为国内PSTN的核心节点，同时承担着与其他国家、地区交换机的连接工作；C4交换机叫做汇接局交换机作为中继互连、汇聚和分发话务量的交换机；C5交换机则连接用户端的终端电话、企业PBX或者接入网，并将所有的呼叫出局送到C4交换机上去。1.2长途网及其结构的演变电话网最早分为五级，长途网分为四级，一级交换中心之间相互连接成网状网，以
11、下各级交换中心以逐级汇接为主。由于这种多级网络结构存在的问题日益明显，因此目前我国电话长途网已由四级向两级转变。DC1构成长途两级网的高平面网（省际平面）；DC2构成长途网的低平面网（省内平面）。然后逐步向无级网和动态无级网过渡。图1-1长途网结构长途两级网将网内长途交换中心分为两个等级，省级（包括直辖市）交换中心DC1,地级交换中心DC2,DC1以网状网相互连接，与本省各地市的DC2以星型方式连接，本省各地市的DC2之间以网状或不完全网状相连，同时辅以一定数量的直达电路与非本省的交换中心相连。各级长途交换中心的职能如下：DC1主要是汇接所在省的省际长途来去话话务，以及所在本地网的长途终端业务
12、。DC2主要是汇接所在本地网的长途终端来去话务 1.3 本地网 1.3.1本地网概述及交换中心职能本地电话网简称本地网，是在同一编号区范围内，由若干个端局，或由若干个端局和汇接局及局间中继线、用户线和话机终端等组成的电话网。本地网用来疏通本长途编号区范围内任何两个用户间的电话呼叫和长途发话、来话业务。近年来，随着电话用户的急剧增加，各地本地网建设速度大大加快，交换设备和网络规模越来越大，本地网网络结构也更加复杂。 本地网的交换中心及职能：本地网内HT设置端局和汇接局。端局通过用户线与用户相连，它的职能是负责疏通本局用户的去话和来话话务。汇接局与所管辖的端局相连，以疏通这些端局间的话务；汇接局还
13、与其他汇接局相连疏通不问汇接区间端局的话务；根据需要，汇按局还可与长途交换中心相连，用来疏通本汇接区内的长途转话话务。本地网中有时在用户相对集中的地方，可设置一个隶属与端局的支局，经用户线与用户相连但其中继线只有一个方向，即到所隶属的端局，用来疏通本文局用户的发话和来话话务。1.3.2本地网的网络结构（1）、网状网。网状网中所有的端局个个相连端局之间设立直达路由如下图所示，这种网络结构适于本地网内交换局数目不多的情况图1-2网状网（2）、二级网。根据不同的汇接方式，二级本地电话网可分为来话汇接、去话汇接来去话汇接等。分别如下图所示（TM为汇接局）图1-3去话汇接示意图图1-4来话汇接示意图图1
14、-5来去话汇接示意图第二章 公众电话网的编号计划2.1编号计划概述2.1.1编号计划概念所谓的编号计划是指本地网、国内长途网、国际长途网、特种业务以及一些新业务等各种呼叫所需要的号码编排和规程。自动电话网的编号计划是使自动电话网正常运行的一个重要规程，交换设备能适应上述各项接续的编号需求。2.1.2编号计划的编号要求电话号码的编号要求：a、号码长度必须规范，全球各地的号码长度可以不一样，但是细化到具体号码必须紧密配合，比如有了110这个号码， 就不允许有11012345了。b、号码前缀代表某个特定地区或者特定应用。这样做的优点有很多。一是便于用户拨号，因为拨打本地区的号码，不用拨本地区的前缀（
15、区号）；二是有利于电话号码的扩展，如果电信要新增加一个电话用户，无需在全球所有的交换机上增加到这个用户号码的路由。比如某台交换机设置的本地号码为8131200081312999，它只需要设置81312XXX的路由即可，未来有新的客户申请，从未使用的号码池中选择一个空置的号码，安装完成之后不需要通知全国的所有运营商在各自管辖的交换机上增加新号码额路由，因为所有的交换机都对81312XXX的号码进行了相关的路由设置。2.2编号计划的具体方法2.2.1长途电话用户编号方法长途电话包括国内长途电话和回际长途电话，电话号码的组成如下： 国内长途字冠+长途区号+本地号码国内长途字冠是拨国内长途电话的标志，
16、在全自动情况下用“0”代表，在半自动接续情况下用“17”代表。长途区早是被叫用户所在本地网的区域号码，一般采用固定的号码系统，即全国划分为着1个长选编号区，每个长选编号区都编上固定的号码，可以14位长，(x1xlx2x3x4表示)。无论从何地呼叫一个本地网的用户，都拨该本地网固定的长途区号。国际长途呼叫除披上述同内长途号码之外，还要增拨国际长途宇冠和国家号码。全自动国际长途字达为“00”，国家号码为13位。2.2.2本地网中用户号码的组成根据本地网的定义没同意长途编号去范围的用户均属于同一个本地网，在一个本地网中，其号长根据本地电话网的长远规划容量来确定。本地电话网的一个用户号码由两部分组成：
17、局号和用户号，局号由24位数字组成，用户号是四位。第三章 电话网的路由选择3.1路由选择概念进行通话的两个用户经常不属于同一个交换局，当用户有呼叫请求时，在交换局之间要为其建立一条传递信息的通道，路由是网络中任意两个交换中心之间建立一个呼叫连接或传递信息的途径。路由选择也叫选路，是一个交换中心呼叫另一个交换中心时在多个可传递信息的途径中进行选择，对一次呼叫而言，直到选到了目标局，路由选择才算结束。3.2路由选择的方式路由选择的方式是指如何利用两个交换局间的所有路由组来完成一对节点之间的呼叫连接。它有固定选路方式和动态选路方式。固定选路方式是指路由组的路由选择模式是不变的，即交换机的路由表一旦制
18、定后，在相当长的一段时间内交换机内指定的路由进行选择。但是对某些特定种类的呼叫，可以人工干预，改变路由表:动态路由方式与固定方式相反，路由组的选择模式是可变的，路由器自动改变，这种改变通常是根据时间、状态或事件而定。路由这种模式的更新可以是周期性的，预先设定的或根据网络状态调整的等等。第四章 电话信令网的组成与结构4.1信令4.1.1信令概述在通信网中，除了传递业务信息外，还有相当一部分信息在网上流动，这部分信息不是传递给用户的声音、图像或文字等与具体业务有关的信号，而是在通信设备之间传递的控制信号，如占用、释放、设备忙闲状态、被叫用户号码等，这些都属于控制信号。信令就是通信设备（包括用户终端
19、，交换设备等）之间传递的除用户信息以外的控制信号。信令网就是传输这些控制信号的网络。当通信网使用共路信令NO.7信令之后，除了原有的电信网外，还形成了一个独立的，起支撑作用的NO.7信令网。它本质是信令消息的数据传送系统，是一个专用的分组交换网。“呼叫过程”和挂断过程，都是信令的交互的过程，信令是通信网络中最复杂、最抽象的技术之一，为了让通信网最大的发挥自己的潜能，合理的信令方案是非常有价值的。4.1.2信令的分类（1）用户线信令 用户线信令是在用户与交换机之间的用户线上传送的信令，作用与模拟电话用户线，这种信令包括一下两种 a、监视信令，用于监视用户的状态，只要交换机开启，就始终监视用户摘机
20、、主叫用户是否挂机，被叫用户是否挂机、是否挂机，并根据情况出发下一步的动作，比如发送拨号音、忙音、回铃音，或者被叫用户馈送振铃信号等b、地址信令（被叫号码）在拿起话机并开始拨号时，拨打的号码将将通过电话线传到交换机上，用于装载被叫号码的信令就是“地址信令”。现在常用的电话机叫做双音频式电话机，用同时发送的表示一个数字，它发送的数字叫做“双音多频信号”。（2）局间信令，局间信令是交换机之间的传送的信令，用于控制局间呼叫的建立和拆除，以及管理和维护交换局之间的话路和信令链路。局间信令通常分为下面两种：a、随路信令，信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。一号信令就是随路信令，它隐藏于每个E1的第1
21、6时隙中。从功能上可划分为线路信令和记发器信令，前者属于监视信令，包括示闲、占用、应答与拆线等表示线路状态的信息，用以表示线路目前所处于的状态，控制“接续”的进行；后者是地址信令，总是在通话钱传送。目前全球广泛使用的传送速度最快，有检错能力的带内多频信号作为交换机之间的激发起信令。来电显示就是采用记发器信令传送和获取的。b、共路信令，信令信息和其他信息在一条独立于电信业务信道的高速数据链路上以分组方式同时传输的一种信令方式。共路信令是一个组织结构更为严密的、能够管理多个话路体系的信令体系。七号信令是目前使用最普遍的共路信令，它讲信令和语音通路分开，可采用专门的数据链路来传送信令，具有传送速度快
22、、呼叫建立时间短、信号容量大、更改与扩容灵活及设备利用率高等优点。七号信令在语音网中的作用很大，在PSTN的交换机之间，它完成本地、长途和国际电话的接续，在移动网内的交换局间，它提供本地、长途和国际电话的呼叫业务，以及相关的移动业务，如短信等；为固定网提供智能网业务和其他增值业务，如400、800、预付费等；最为关键的是，它提供对运行管理和维护信息的传递和采集。4.1.3七号信令组成七号信令由三部分组成，分别是：信令点（SP）：处理控制消息的节点。产生需消息的信令点就是该消息的起源点，消息到达的信令点就是该消息的目的地节点。如果两个用户部分会互通电话，那么这两个用户部分对应的信令点就是会发生的
23、信令关系。信令转接点（STP）:：具有信令转发功能，能将信令从一条信令链路转到另一条信令链路的的信令节点，相当于信令的“路由器”信令链路（SL）：在两个信令点之间传送信令消息的链路，直接连接两个信令点的一束信令链路构成一个信令链组。第五章 数字电路交换技术及交换示例5.1数字交换技术5.1.1数字电路系统的硬件功能结构数字电路系统的硬件功能结构通常课划分为话路子系统和控制子系统 （1）话路子系统包括交换网络，信令设备以及各种接口电路，如用户电路、用户集中级、数字终端、模拟终端等部件。其中用户电路的功能可以概括为BORSCHT，其含义如下： a) B：馈电 连在交换机上的电话终端，由交换机向其馈
24、电。b) O：过压保护 防止外界高电压通过用户电路接口进入交换机，通常有二次过压保护，首先通过配线架上的气体放电管（保安器），然后再通过用户电路中的过压保护装置。c) R：振铃 由用户电路向电话终端提供。d) S: 监视 监视用户线回路的通断状态。e) C：编译码 即模数转换和数模转换。f) H：混合电路 模拟信号用二线双向传递，而PCM数字信号在去话的方向要进行编码，在来话方向又要进行译码，因此必须使用四线制的单向传输，所以要吃采用混合电路来进行二四线转换。g) T：测试 使用户与测试设备接通，与交换机分开，一遍对用户线进行测试。图5-1数字电路系统示意图5.1.2数字电路交换系统软件功能结
25、构从功能结构来划分，程控交换软件可以划分为运行软件系统和支援软件系统两大部分。运行软件系统又称在线软件或联机软件，主要包括操作系统、呼叫处理、维护管理3部分图5-2数字电路交换系统软件功能结构图1呼叫处理(1)呼叫处理过程示例下面通过概括的了解一个局内呼叫处理过程的示例的呼叫处理基本功能。在开始时用户处于空闲状态，交换机进行扫描、监视用户线状态。用户摘机后开始了处理机的呼叫处理。处理过程如下；A主叫用户A摘机呼叫l 交换机检测到用户A摘机状态；l 交换机调查用户A的类别；l 调查话机类别； B送拨号音，准备收号l 交换机寻找一个空闲收号器以及它和主叫用户问的空闲路由；l 寻找一个空闲的主叫用户
26、和信号音问的路由，向主叫用户送拨号音；l 监视收号器的输入信号，准备收号；C收号l 由收号器接收用户所拨号码；l 收到第一位号后，俘拨号音；l 对收到的号码按位存储，并对“应收位”、“已收位”进行计数；l 将号首送向分析程序进行分析(叫做预译处理)；D号码分析l 在预译处理中分析号首以决定呼叫类别(本局、出局、长途、特服等)；并决定该收几位号；l 检查这个呼叫是否允许接通(是否限制用户等)；l 检查被叫用户是否空闲，若空闲，则予以示忙；l E接至被叫用户，测试并预占空闲路由；l 向主叫用户送回铃音路内(这一条可能已经占用，尚未复原)；l 内被叫用户送铃流回路(可能直接控制用户电路振铃，而不用另
27、找路由)；l 主、被叫用户通话路内(预占)。F向被叫用户振铃l 向用户B送铃流；l 向用户A送回铃音；l 监视主被叫用户状态；l G被叫应答通话；l 被叫摘机应答，交换机检测到以后，停振铃和停回铃合；l 建立A、B用户音通活路由，开始通话；l 启动计费设备，开始计费；l 监视主、被叫用户状态。H话终，主叫先并机l 主叫先挂机，交换机枪测到以后，路由复原；l 停止计费：l 向被叫用户送忙音I被叫先挂机l 被叫挂机，交换机检测到后，路由复原：l 停止计费l 向主叫用户送忙音。(2)呼叫处理程序呼叫处理程序用于控制呼叫的建立和释放。基本上对应于呼叫建立过程。程序可包含用户扫描、信令扫描、数字分析、路
28、由选样、通路选择、输出驱动等功能块。l A用户扫描用户扫描用来检测用户电路的状态变化，从断开到闭合或从闭合到断开。从状态的变化和用户原有的呼叫状态可判断事件的性质。例如、回路接通可能是主叫呼出，也可能是被叫应答。用户扫描程序按一定的扫描周期执行。l B信令扫描信令扫描泛指对用户线进行的收号扫描和对中继线或信令设备进行的扫描。前者包括括脉冲收号或双音频收号的扫描；后备主要是指在随路信令方式时，对各种类则的中继线和多频接收器所作的线路传令和记发器信令的扫描。l C数字分析数字分析的主要任务是根据所收到的地址信令或其前几位判定接续的性质。例如判别本局呼叫、出局呼叫、汇接呼叫、长途呼叫、特种业务呼叫等
29、。对于非本局呼叫，从数字分折和翻译功能通常以获得用于选路的有关数据。l D路由选择路由选择的任务是确定对应于呼叫去向的中继线群从中选择一条空闲的中继线。如果线群全忙，还可以一次确定各个迂回路由并选择空闲中继线。l E通路选择通路选择在数字分析和路由选择后执行。其任务是在交换网络指定的入端与出端之间选择一条空闲的通路。进行通路选择时，交换网络的入端和出端已定，按照不同的呼叫类型，可以是在主叫用户与被叫用户、主叫用户与出中继、入中继与被叫用户、入中继与出中继之间选择空闲道路。软件进行通路选择的依据是存储器中反映链路忙闲状态的映象表。l F输出驱动输出驱动程序是软件与活路子系统中各种硬件的接口，用来
30、驱动硬件电路的动作，例如驱动数字交换网络的通路连接或释放，驱动用户电路中振铃继电器的动作等。最后要指出的是，在通话阶段除了用户扫描或信令扫描在不断监视状态或信令的变化以外、高层的呼叫处理并不介入(3)输入处理、内部处理和输出处理呼叫处理软件为呼叫建立而执行的处理任务可分为3种类型：输入处理、内部处理和输出处理。l A输入处理收集活路设备的状态变化和有关的信令信息称为输入处理。各种扫描程序都属于输入处理。输入处理通常是在时钟中断控制下按一定周期执行，主要任务是发现事件而不是处理事件。输入处理是靠近硬件的低层软件，实时性要求较高。l B内部处理内部处理是呼叫处理的高层软件，与硬件无直接关系，例如数
31、字分析、路由选择、通路选择等。呼叫建立过程的主要处理任务都在内部处理中完成。内部处理程序的一个共同特点是要通过查表进行系列的分析、译码和判断。内部处理程序的结果可以是启动另一个内部处理程序或者启动输出处理。l C输出处理输出驱动属于输出处理，也是与硬件直接有关的低层软件。输出处理与输入处理都要针对一定的硬件设备，可合称为设备处理。扫描是处理机输入信息，驱动是处理机输出信息，扫描和驱动是处理机在呼叫处理过程中与硬件联系的两种基本方式。5.2交换网络实例交换的基本功能是在任意的入线和出线之间建立连接，或者说是将入线上的信息分发到出线上去。在交换系统中完成这一基本功能的部件就是交换网络。而交换网络又
32、是由各种交换单元构成的，对于不同的交换系统具体要求不同，可采用的最佳交换网络就不同，相应的也就是可由不同交换单元构成。其中，S接线器和T接线器是两种重要而典型的交换单元。从结构上看，空间接线器由电子交叉矩阵和控制存储器（CM）构成，图1所示为基于两种控制方式的空间接线器。从结构上看，空间接线器由电子交叉矩阵和控制存储器（CM）构成，图5-1所示为基于两种控制方式的空间接线器。它包括一个44的电子交叉矩阵和对应的控制存储器。44的交叉矩阵有4条输入复用线和4条输出复用线，每条复用线上传送由若干个时隙组成的同步时分复用信号，任一条输入复用线可以选通任一条输出复用线。这里我们说成复用线，而不一定是一
33、套32路的PCM系统，是因为实际上还要将各个PCM系统进一步复用，使一条复用线上具有更多的时隙，以更高的码率进入电子交叉矩阵，从而提高性能。因为每条复用线上具有若干个时隙，也即每条复用线上传送了若干个用户的信息，所以，输入复用线与输出复用线应在某一个指定时隙接通。例如，第1条输入复用线的第1个时隙可以选通第2个输出复用线的第1个时隙，它的第2个时隙可能选通第3条输出复用线的第2个时隙，它的第3个时隙可能选通第1条输出复用线的第3个时隙，等等。所以说，空间接线器不进行时隙交换，而仅仅实现同一时隙的空间交换。当然，对应于一定出入线的各个交叉点是按复用时隙而高速工作；而在这个意义上，空间接线器是以时
34、分方式工作的。各个交叉点在哪些时隙应闭合，在哪些时隙应断开，这决定于处理机通过控制存储器所完成的选择功能。如图5-1（a）所示，对应于每条入线有一个控制存储器（CM），用于控制该入线上每个时隙接通哪一条出线。控制存储器的地址对应时隙号，其内容为该时隙所应接通的出线编号，所以其容量等于每一条复用线上时隙数，每个存储单元的字长，即比特数则决定于出线地址编号的二进制码位数。例如，若交叉矩阵是3232，每条复用线有512个时隙，则应有32个控制存储器，每个控制存储器有512个存储单元，每个单元的字长为5比特，可选择32条出线。图5-1（b）与（a）基本相同，不同的是这时每个控制存储器对应一条出线，用于
35、控制该出线在每个时隙接通哪一条入线。所以，控制存储器的地址仍对应时隙号，其内容为该时隙所应接通的入线编号，字长为入线地址编号的二进制码位数。电子交叉矩阵在不同时隙闭合和断开，要求其开关速度极快，所以它不是普通的开关，通常，它是电子选择器组成的。电子选择器也是一种多路选择交换器，只不过，其控制信号来源于控制存储器。图5-1（b）中的44电子交叉矩阵的构成可以表示为图2。由图可知，44电子交叉矩阵可采用4片4选1的选择芯片，各负责一条输出复用线。每片的4条输入复用线按输入线号复接起来，形成4条输入复用线。4个控制存储器对应4条出线，每个控制存储器内存储2个入线地址，并输出至相应选择器作为控制信号。
36、选择器的选通端决定选择器是否工作，以免选择器将控制存储器无输入误认为输出0，而将此时的入线与出线0接通。图5-1空间接线器结构上，时间接线器采用缓冲存储器暂存话音的数字信息，并用控制读出或控制写入的方法来实现时隙交换，因此，时间接线器主要由话音存储器（SM）和控制存储器（CM）构成，如图5-2所示。其中，话音存储器和控制存储器都采用随机存取存储器（RAM）构成。话音存储器用来暂存数字编码的话音信息。每个话路时隙有8位编码，故话音存储器的每个单元应至少具有8比特。话音存储器的容量，也就是所含的单元数应等于输入复用线上的时隙数，假定输入复用线上有512个时隙，则话音存储器要有512个单元。控制存储
37、器的容量通常等于话音存储器的容量，每个单元所存储的内容是由处理机控制写入的。在图3中，控制存储器的输出控制话音存储器的读出地址。如果要将话音存储器输入TS49的内容a在TS58中输出，可在控制存储器的第58单元中写入49。现在来观察完成时隙交换的过程。各个输入时隙的信息在时钟控制下，依次写入话音存储器的各个单元，时隙1的内容写入第1个存储单元，时隙2的内容写入第2个存储单元，以此类推。控制存储器在时钟控制下依次读出各单元内容，读至第58单元时（对应于话音存储器输出TS58），其内容49用于控制话音存储器在输出TS58读出第49单元的内容，从而完成了所需的时隙交换。输入时隙选定了输出时隙后，由处
38、理机控制写入控制存储器的内容在整个通话期间是保持不变的。于是，每一帧都重复以上的读写过程，输入TS49的话音信息，在每一帧中都在TS58中输出，直到通话终止。图5-2时间接线器显然，控制存储器每单元的比特数决定于话音存储器的单元数，也就是决定于复用线上的时隙数。应该注意到，每个输入时隙都对应着话音存储器的一个单元数，这意味着由空间位置的划分而实现时隙交换，从这个意义上说，时间接线器带有空分的性质，是按空分方式工作。S接线器工作原理方面，参考图5-1，空间接线器有两种工作方式，是按照存储器配置的不同而划分的。按输入线配置的称为输入控制方式（见图1（a）按输出线配置的称为输出控制方式（见图1（b）
39、在图1（a）中，第1个存储器第7单元由处理机控制写入了2。第7单元对应于第7个时隙，当每帧的第7个时隙到达时，读出第7单元中的2，表示在第7个时隙应将第1条入线与第2条出线接通，也就是第1条入线与第2个出线的交叉点在第7时隙中应该接通。在图1（b）中，如果仍然要使第1输入线与第2输出线在第7时隙接通，应由处理机第2个控制存储器的第7单元写入输入线号码1，然后，在第7个时隙到达时，读出第7单元中的1，控制第2条出线与第1条入线的交叉点在第7时隙接通。在同步时分复用信号的每一帧期间，所有控制存储器的各单元的内容依次读出，控制矩阵中各个交叉点的通断。输出控制方式有一个优点：某一输入线上的某一个时隙的
40、内容可以同时在几条输出线上输出，即具有同步和广播功能。例如，在4个控制存储器的第K个单元中都写入了输入线号码i，使得输入线i的第K个时隙中的内容同时在输出线14上输出，而在输入控制方式时，若在多个控制存储器的相同单元中写入相同的内容，只会造成重接或出线冲突，这对于正常的通话是不允许的。T接线器工作原理方面就控制存储器对话音存储器的控制而言，可有两种控制方式：顺序写入，控制输出，简称“输出控制”。控制写入，顺序写出，简称“输入控制”。图5-3时间接线器的工作方式图5-3（a）所示为输出控制方式，即话音存储器的写入是由时钟脉冲控制按顺序进行，而其读出要受控制存储器的控制，由控制存储器提供写出地址。
41、控制存储器则只有一种工作方式，它所提供的读出地址是由处理机控制写入，按顺序读出的。例如，当有时隙内容a需要从时隙i交换到时隙j时，在话音存储器的第i个单元顺序写入内容a，由处理机控制在控制存储器的第j个单元写入地址i作为话音存储器的输出地址。当第j个时隙到达时，从控制存储器中去取出输出地址i，从话音存储器第i个单元中取出内容a输出，完成交换。图5-3（b）所示为输入控制方式，即话音存储器是控制写入，顺序读出的，其工作原理与输出控制方式相似，不同之处不过是控制存储器用于控制话音存储器的写入。当第i个输入时隙到达时，由于控制存储器第i个单元写入的内容是j，作为话音存储器的写入地址，就使得第i个输入
42、时隙中的话音信息写入话音存储器的第j个单元。当第j个时隙到达时，话音存储器按顺序读出内容a，完成交换。实际上，在一个时钟脉冲周期内，由RAM构成的话音存储器和控制存储器都要完成写入和读出两个动作，这是由RAM本身提供的读、写控制线控制，在时钟脉冲的正、负半周分别完成的。第六章 PSTN用于数据接入的三种方式把电话网当作数据接入网，使PSTN焕发青春。PSTN用于数据接入有三种方式，下面依次介绍。6.1拨号上网拨号上网是在PSTN基础上发展起来的互联网接入技术，在19982002年，这种方式是国内接入互联网的最主要的实现方式。PSTN是目前世界上分布最为广泛、应用最为普及的通信网，利用电话线以拨
43、号方式接入互联网显然具有经济、灵活和方便的特点。中国的家庭用户在20世纪90年代中期爆发式的安装电话，给电信运营商留下了快速部署互联网介入的有利条件。但是，犹豫电话拨号使用的频带和电话相同，在拨号上网的过程中，电话就处于占线状态。很多运营商推出了专门的家庭拨号上网的第二根电话线业务，免费与第一根电话线完全不同，也获得了市场的认可。拨号上网的过程中，用户端的计算机通过串口或者USB接口连接拨号MODEM，MODEM通过电话线连接局端。MODEM以56kib/s速率居多。在电信机房的过程中，电话线通过交换机后，汇聚成E1形式的连接接入服务器(NAS，Network Access Server)接入
44、服务器一段通过E1连接PSTN，另一端连接互联网。拨号上网，一般要根据账号收费，电信公司或者服务商需要认证拨号软件中输入的账号是否合法，一次统计时长，这就需要对拨号上网的账号和密码进行认证。拨号的过程中，账号和密码都才采用PPP，通过电话线路与接入服务器交互信息，指定一个认证服务器（RADIUS服务器），在RADIUS服务器上存在所有账号和密码的列表，若用户输入正确，则数据通道打开，用户可以上网，若账号和密码不正确，则数据通道关闭，拨号软件显示拨号失败。RADIUS协议最初是由Livingston公司提出的，原先的目的是为拨号用户进行认证和计费。后来经过多次改进，形成了一项通用的认证计费协议。
45、由于RADIUS协议简单明确，可扩展，因此得到了广泛的应用，包括拨号上网，因此得到了广泛应用，包括拨号上网、xDSL上网、小区宽带上网、IP电话、移动电话预付费等业务。后来IEEE提出的802.1x标准，是一种基于传输层“逻辑端口”的标准，用于对无线网络的介入认证，在认证时也采用了RADIUS协议。PPP是用来管理点对点连接的。可以将其理解为一种在拨号过程中交互登陆和安全性信息的一种特殊的封装方式。拨号过程通过PPP实现认证功能，保证有合法权限的人才能登陆懂啊信息服务器或者网络中去。6.2窄带综合业务数字网技术6.2.1ISND概述综合数字网：IDN是数字传输与数字交换的综合，在两个或多个规定
46、点之间通过一组数字节点，与数字链路提供数字连接，IDN实现从本地交换节点至另一端本地交换节点间的数字连接，但并不涉及用户连接到网络的方式。ISDN概念的提出与定义：ISDN是以电话IDN为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数字连接，提供包括话音和非话在内的多种电信业务，用户能够通过一组有限的、标准的多用途用户/网络接口接入网内，并按统一的规程进行通信。ISDN是以IDN为基础发展而成的通信网。ISDN提供端对端的数字连接，即发端用户终端送出的已经是数字信号，接收端用户终端输入的也是数字信号。也就是说，无论是中继线还是用户线传输的都是数字信号，网中交换的也是数字信号。这首先要实现用户线的数字化。ISDN支持包括话音、数据、文字、图像在内的各种综合业务，能够在同一个网络上支持广泛的话音和非话音应用。任何形式的原始信号，只要能够转化为数字信号，都可以利用ISND来进行传送和交换，实现用户之间的通信。向用户提供一组标准的多用途用户网络接口，定义了整套接口标准。ISDN既可以支持电路交换也可以支持分组交换，还可以以专线的非交换服务。6.2.2ISDN的网络功能由于ISDN是在电话IDN的基础上发展起来的，也就是依靠电话IDN的64kbit/s的电话交换以及接续功能提供电话及各种非话业务。因此初期的ISDN一般是在电话IDN的
