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程控交换机系统

第十二章程控交换机系统

系统概述

数字程控电话交换系统立足于我国当前通信发展的实际情况,为满足智能化酒店、智能化综合大楼等智能化建筑对现代IP电话通讯技术的特殊需要,根据ITU-T标准及中国信息产业部相关的行业标准,综合先进的计算机技术、数字程控IP电话交换技术进行研制、开发和设计的。

采用IP电话交换技术,选用先进的通信专用器件,具有体积小、性能强、可靠性高、维护方便、便于扩容和性能升级等特点,IP语音采用国际通用标准的SIP、（MGCPoption）协议栈,符合中国信息产业部《YD/T1046-2000IP电话网关设备互通技术规范》标准,可以和国际、国内主流VoIP厂商产品互连互通。

系统融IP、电话交换技术于一体,适用于在电信、电力、水力、钢铁、公安、石化、油田、冶金、交通、部队等宽带接入设备接入Internet/Intranet网的IP电话交换业务,也可满足于机关、学校、金融等事业单位和酒店饭店的IP电话交换业务。

1、设计依据

《邮电部电话交换设备总技术规范书》（YDN065－1997）

《中国电信交换机99版内容说明》

《中国电信互联互通点交换设备技术要求》

《开放呼叫前转，语音邮箱，电话卡等业务的技术要求》（GF009－94）

《中国电话网随路信号方式技术规范》

《中国国内电话网信号方式技术规范》（GF001－9001）

《中国国内电话网信令方式综合数字业务网用户部分（ISUP）技术规范》（YDN-038-1997）

《ISDN用户－－网络接口基本呼叫控制技术规范》

《ISDN用户－－网络接口数据链路层技术规范》

《ISDN用户－－网络接口补充业务技术规范及一致性测试》

《本地交换机和接入网接口技术规范》

《本地交换机和接入网接口技术规范》

《国内信令方式技术规范――信令连接控制部分（SCCP）》（GF-010-95）

《国内信令方式技术规范――事物处理能力部分（TC）》（GF-010-95）

《中国智能网应用规范----INAP》

《中国智能网业务交换点（SSP）设备技术规范》

《通用个人通信（UPT）、广域集中用户交换机（WAC）、电话投票（VOT）和大众呼叫（MAS）的业务含义合流程（报批稿）》中华人民共和国邮电部

系统设计

本次设计根据甲方标书要求选用深圳华为C&C08交换机，系统设计及功能如下：

1、系统配置

根据系统容量功能要求，配置C&C08系统，系统配置如下：

设备名称

数量

说明

CB-B1-960

1

B型机拼装960中继主控柜

CB-B-SUB1

1

B型机3K用户柜（采用32路用户框）

CB-FTMB

1

数字中继插箱组件

CB-FMCB2

1

B型机主控插框（第二版）

CB-FCKB

1

时钟插箱组件

CB-FSLB-32L

1

32路用户插箱组件

CB-M-BAM

1

B型机后管理模块（带光驱）

CC-PWX

2

二次电源板

CC-PWC

8

二次电源板

CB-ALM

1

告警收集处理机

CC-EMA

1

双机倒换处理机

C8-DTM

1

E1数字中继板（DS2154）

CC-NOD

3

模块节点处理机

C8-CKS

2

时钟板

CB-NET1

2

网板

CC-ASL-32L

16

32路48V模拟用户板

CB-DRV

2

用户框双音驱动板

CB-LAPA0

1

4链路7号信令板

CB-SIG2

2

信号音板（支持语言动态加载）

CC-TSS

1

用户电路测试板

CB-MPU

2

主控板

2、C&C08交换机系统结构

（1）硬件结构

C&C08数字程控交换系统由管理模块（AM）、通信模模块（CM）和交换模块（SM）组成，如图下所示。

①管理模块（AM）、通信模块（CM）

管理模块（AM）分为前管理模块（FAM）和后管理模块（BAM）两部分，前管理模块提供交换机主处理机与操作终端的接口，后管理模块采用客户机/服务器方式提供交换系统与开放式网络系统的互联；通信模块（CM）主要由中心交换网、光通信接口和E16接口板组成，提供各模块间的信令通路和话路。

FAM和BAM之间通过两条2Mbit/s高速数据链路（HDLC）连接；BAM提供各种接口（TCP/IP、、、、BRI），可以采用局域网互联的组网方案和通过串口通信的组网方案与上级网管中心相连，满足集中网管的需要。

AM/CM采用分级分布式群机控制结构，提供两类接口：

s光纤接口和E1接口与SM连接，如图下所示。

AM/CM与SM通过两对主备/负荷分担的光纤接口（FBI）或E1接口相连，在CM与SM连接的光纤中提供了一条2Mbit/s的HDLC信令链路，通过光纤复接/分接，形成SM模块的MC2到AM/CM模块MCC之间的映射关系，AM/CM通过并行处理机总线将各个SM连接在一起，实现了分散控制结构。

②交换模块（SM）

交换模块SM采用分级分布式控制结构及群机技术，SM模块内部交换网为4K4K的单T网，如图2-3所示。

SM主处理机采用Pentium系列芯片，内存容量可达64MDRAM。

SM除提供传统的基本话音业务接口外，还提供标准的ISDN接口、V5接口及Internet接入单元（IAU）等。

SM配置相当灵活，可根据用户需要配置成：

纯用户模块（USM），容量为6688ASL/3344BRI；纯中继模块（TSM），容量为1440DT；用户中继混装模块（UTM），典型配置为4560ASL/480DT或2280DSL/480DT；具有Internet接入单元（IAU）的模块，每个Internet接入功能框提供720路接入端口。

SM也可作独立局使用，典型配置为5472ASL/480DT。

而且，SM的中继和用户端口数量可灵活配比，即：

减少304ASL，可增加60DT，反之亦然。

SM中模拟用户板、数字用户板、语音处理板等硬件槽位兼容。

各种协议处理板LAP（、PRA、PHI、）硬件相同，通过加载不同的协议处理软件完成不同的协议处理。

同一个SM中可实现多种协议处理并存，并且多协议处理板、七号信令板、MFC板、DTR板槽位兼容。

交换模块SM既可与AM/CM装在同一机房作为集中的大容量交换局，也可根据本地网情况将SM拉远，实现远端用户的接入。

C&C08提供三类远端模块：

RSM、RSMⅡ、RSA，其中RSM、RSMⅡ为远端交换模块，内部具有交换功能。

C&C08可对远端模块实现集中维护测试、集中话务统计、集中计费、数据管理等。

*RSM

RSM是通过内置式光传输设备将SM拉远的远端交换模块，安装在距AM/CM50公里内的任何地方，节省中继资源和传输设备费用。

*RSMII

RSMII是利用标准E1接口将SM拉远的远端交换模块。

RSMⅡ可与AM/CM的E1接口（E16）直接相连，或与具有E1接口的近端SM相连。

RSMⅡ可通过标准的局间信令与其它交换局相连。

*RSA

将近端或远端SM的用户框拉远，构成远端用户模块。

RSA以304（或256）ASL构成一个基本单元共用两套PCM链路构成，具有可变收敛比的集线功能，根据需要这两套PCM链路也可支持608ASL，RSA容量可达1216（或1024）ASL。

一体化模块其网络地位等同于RSA，

*IAU

为满足电信营运商、ISP对大容量、高性能的网络接入的需求，实现PSTN/ISDN与Internet的互通，C&C08推出Internet接入单元，采用旁路技术将Internet接入从汇接局移到端局如图2-4所示。

一方面，本局用户进行Internet呼叫时，C&C08可以根据接入码将话路通过IAU进行统计复用，再经数据通路（DDN、幀中继等）直接上Internet网，而不必占用市话汇接局之间的中继资源，有效地防止了Internet接入时的话路阻塞现象；另一方面，带IAU的SM可通过灵活的接入方式（中国一号、、ISDNPRA等）与其它交换局相连，为这些交换局用户提供Internet接入，从而减轻了Internet接入密集地区的市话网负荷。

SM中IAU以Internet接入功能框为基本单位，每框提供720路接入端口，每个SM最大可同时接入1920路（PRA方式）接入端口

③32路用户模块

32路用户框是新开发的一种用户框，可插入32路用户板，一框用户最大容量可达到608用户，集成度高，减少交换机所占机房面积。

32路用户框支持可变收敛比，满足部分话务不均衡用户的需求，32路用户框可接入2条、4条或8条HW，因此其收敛比可调。

32路用户框的主要特点如下：

a.每框用户可达到608用户，单模块最大可配置12000用户。

b.每个32路用户框的收敛比可调，可配置2、4或8条HW。

在配置4条HW时，收敛比与原16路用户框相同，但由于共享程度高，因此发生拥塞的可能比原16路用户小。

c.可以为32路用户框的某些优先用户专门预留时隙，保证这些用户的使用。

路用户框中可兼容以前用户框中ASL、DSL、DIU、HSL、AVM等单板。

e.交换模块SM，远端模块RSM、RSMII，一体化模块RIM均可配置成32路用户模块。

32路用户框可应用于：

a.单模块容量要求大，且对用户话务量要求不高的局点。

b.容易发生话务拥塞的局点。

c.对话务量要求较高，希望用户收敛比较低的局点。

④一体化模块

一体化模块RIM即是把用户框、传输框、配线架、蓄电池、一次电源等配套设备全部集成在一个机柜的远端模块。

在有些拥挤狭小、环境较差的地方，局方难于单独提供配线架、蓄电池、一次电源等设施，但又希望能给这些小地方提供话音、数据通信业务。

CC08交换机的一体化模块则能很好地解决这个问题。

一体化模块具有以下优点：

a.施工方便、适应性集成性强：

一体化模块具有降低成本、缩短施工期、减少占地面积、安全可靠等显著优点，提供了集成化、一体化的解决方案。

可用于环境、条件较差的地点。

b.维护管理方便：

一体化模块RIM可以通过IMM系统对交换和传输进行统一维护和管理，可以实现对电源以及温度、湿度、烟雾、水浸等环境进行监控。

实现无人值守。

RIM提供能完善的环境监控功能，在控制中心可以查询几十公里外的RIM的温度、湿度的值和机柜门、配线架的状态；可以操作机柜中的风扇开关；若环境异常则自动上报环境告警。

同时也可以查询配套的电源的电压、电流值。

可以根据需求增加扩展多达20种开关量的传感器和6种模拟量传感器；对一次电源进行监控；可以设定机柜风扇自动开关的温度。

c.组网灵活：

一体化模块的传输设备既可采用外置传输，也可内置盒式SDH设备SBS155，它是标准的SDH设备，其可带的网络拓扑结构也与标准SDH设备一样、有链形、星形、环形等多种网络拓扑结构。

d.提供多种业务：

有很多地方，有语音和数据通讯等业务的需求，RIM可以提供普通电话、64K数据通讯、n*64K数据通讯业务、E1租用线、CATV、和2/4线音频专线接口业务。

（2）软件结构

①C&C08软件特点

C&C08采用C语言和SDL设计方法，操作系统采用在电信领域广泛使用的实时操作系统，其稳定性、可靠性、可扩展性已经经过长期的考验。

C&C08操作维护系统采用企业级操作系统WindowsNT，可以支持双服务器的主备结构，两者结合使系统的处理能力、性能和可靠性得到很好的保证。

C&C08在软件的更改和版本升级管理方面，遵循SEICMM和ISO9000-3标准，采用了软件工程的配置管理方法，并且有一套完整的CASE工具的支持，杜绝了软件升级的任意性，保证版本升级的一致性和测试的规范性。

C&C08版本充分保证向后的兼容性，软件升级简单，工程量小，基本是通过软件加载方式就可以实现。

②C&C08系统软件组成

C&C08系统软件由操作系统、通信类任务、资源管理类任务、呼叫处理类任务、数据库管理类任务和维护类任务等六部分组成。

各部分之间的关系如图2-5所示，其中操作系统属系统级程序，其余部分是基于操作系统之的应用级程序。

C&C08操作系统

C&C08操作系统是一个嵌入式应用环境下的实时系统，基本功能有:

系统初始化；

程序加载；

中断管理；

任务调度；

消息包管理；

内存管理；

时限管理；

时钟管理；

系统负荷控制；

系统容错。

C&C08通信类任务

C&C08是一个多处理机系统，模块处理机之间及模块处理机同各二级处理机的通信工作由通信类任务来完成。

资源管理类任务

资源管理类任务完成对硬件资源（如交换网络、信号音源、双音收发号器、多频信号收发器、语音邮箱、电脑话务员等）的初始化、申请、释放以及维护测试。

呼叫处理类任务

呼叫处理类完成具体的呼叫业务，按建议它分为用户侧和网络侧两个层次，其中用户侧任务又可划分为如下几类：

模拟用户管理任务；

数字用户管理任务；

模拟中继管理任务；

数字中继管理任务；

信令管理任务；

中国一号信令管理任务；

接入网用户管理任务；

PRI接口任务；

PHI接口任务；

话务员管理任务。

数据库管理类任务

数据库管理类任务负责整个交换系统所有数据（用户数据、局数据、网管数据及计费数据等）管理，包括数据存取组织、数据维护、数据更新、数据备份和数据恢复。

维护类任务

维护类任务支持维护人员对交换设备的运行情况进行监视和管理，包括设备管理、告警管理、计费及话单管理、话务统计、线路信令监视、呼叫接续过程跟踪和用户/中继测试。

系统功能

（1）分散控制体系、大容量高集成度、处理能力强

C&C08系统容量可从256用户平滑扩充到80万用户线或18万中继线，C&C08采用话务分散控制结构，交换模块内部采用分级分散群机控制技术，模块内部通信采用内存映射技术，加上大量使用大容量内存和高性能CPU，使C&C08系统的BHCA值达6000K。

CC08交换机新型32路用户框，每框608用户，集成度高，减少交换机所占机房面积。

32路用户框支持可变收敛比，满足部分话务不均衡用户的需求。

从兼容性上看，32路用户框可兼容32路模拟用户板、16路模拟用户板、8路数字用户板、DIU、HSL等单板。

（2）组网灵活,支持FTTB、FTTC组网

可根据用户容量及接口类型利用C&C08提供的多种远端模块及SDH，实现多级模块组网。

可组成环形、链形、树形、星形等网络拓扑结构，快速提供业务。

（3）丰富的业务和持续网络优化能力

C&C08可提供完整的PSTN业务、ISDN业务，丰富的Centrex业务和其它集团用户网业务。

网络的持续优化是网络发展不懈的目标。

网络优化包括机型优化、结构优化和业务优化等。

C&C08交换机以其先进的设计思想，优良的功能特性持续优化现阶段PSTN网,能在网络的各个层面上提供建设及优化的全方位解决方案

针对长途局：

C&C08交换机提供长途双向疏忙功能，大大提高长途的来去话接通率；

针对汇接局/关口局：

C&C08交换机提供100%中继双向详单计费，同时计次；三级存储的大容量话单存储设计，实现了海量话单的存储，提高了系统计费数据的安全性；本地网七位升八方案，实现了本地网升位期间七位和八位号码的有效并存，当端局不支持时，08机能在汇接局上提供全网并存方案；大容量黑白名单功能及完善的呼叫鉴权和拦截功能，有力地维护了运营商的经济利益。

在端局层面的优化上，C&C08交换机提供市话双向疏忙、密码计费、固定网用户预付费、限额限次呼叫、话费即知等功能和业务；针对用户变迁引起的改号，提供移机不改号/改号通知音功能；并能根据各类集团用户的特点提供行业化的一体化解决方案。

（4）完善的信令处理系统

适配国际标准（包括中国标准）七号信令系统TUP、ISUP、INAP等，随路信号系统：

中国一号信令系统，DSS1/PRA等。

同一局向中国一号可与七号信令并存。

所有信令板槽位兼容。

七号信令处理分散在各交换模块中，可靠性高，处理能力强。

内置七号信令监视仪，方便局方维护。

七号信令链路处理能力达，500MSU/S，最大支持3072条链路。

（5）综合化的一体化模块

在有些拥挤狭小、环境较差的地方，局方难于单独提供配线架、蓄电池、一次电源等设施，但又希望能给这些小地方提供话音、数据通信业务。

CC08交换机的一体化模块则能很好地解决这个问题。

一体化模块，是一种将用户框、传输框、配线架、蓄电池、一次电源、监控设施等配套设备全部集成在一个机柜的远端模块。

一体化模块具有组网灵活、降低成本、缩短施工期、减少占地面积、安全可靠等显著优点，提供了集成化、一体化的解决方案。

一体化模块可以对交换和传输进行统一维护和管理，可以实现对电源、温度、湿度、烟雾、水浸等环境监控。

实现无人值守。

（6）INTERNET数据旁路

当INTERNET用户增多时，将会造成电话网的阻塞，影响正常的电话业务。

造成这种现象的原因是ISP的接入服务器接在某一交换机上，上网用户均要通过与该交换机相接的接入服务器访问此ISP，使得整个网络的负荷无法均匀分配。

对于ISP服务器在上级局、端局需要把INTERNET拨入按照普通中继方式采用话路进行信息传递的情况，因为INTERNET拨入传送的数据量大、持续的时间长，造成了端局到该上级局的长途中继拥塞。

CC08交换机采用INTERNET数据旁路的方法很好地解决了这一问题：

在INTERNET接入密集地区的交换机上加上（接入服务）AS/IP网关模块，这样，如果用户INTERNET接入或拨打IP电话，交换机可以根据接入码将话路通过AS/IP网关经数据通路（DDN、帧中继等）接到INTERNET处理中心进行处理，而不必占用中继线路经过多个汇接局到达某个接入服务器上进行处理。

这样的方案节约了INTERNET接入时占用的中继话路，有效地防止了INTERNET接入时的局间中继话路阻塞现象

CC08交换机INTERNET数据旁路提供了IMM集成管理系统软件，负责提供单一、一致的操作维护界面以及统一的告警信息管理。

（7）通用性硬件设计

充分考虑了硬件通用性，减少单板种类，降低维护开销，提高系统可靠性。

C&C08大量采用了华为公司自行研制的微米芯片，集成度高，系统功耗小。

每万门功耗闲时3065W，忙时5240W。

（8）先进的软件体系

采用C语言和SDL设计方法，并采用稳定性、可靠性及可扩展性好的实时操作系统。

软件的更改和升级管理采用了软件工程的配置管理方法，保证升级版本的一致性和测试的规范性，通过软件加载方式实现软件升级。

（9）维护网管方便，计费话统功能强大

提供全中文多窗口界面，维护设定方便。

支持MML方式。

灵活适用的话务统计，完全顺从新国标，提供最值统计话务监视等功能

完善的话务控制功能，顺从国标规定的九种网管指令，支持网络接入和串口接入两种方式，可以接入长途三期、长电、、CTC等网管系统

C&C08交换机满足PSTN、ISDN、Centrex和IN等业务的计费要求，满足关口局的计费要求，提供符合新国标要求的话单格式和联机计费方式。

支持所有呼叫的详细计费，详细话单精确到,支持话单的三级存放，支持话单分类存放和分类传送。

（10）全面支持支撑网建设

提供2A、2B、3级时钟和BITS系统，支持同步网建设；我司STP设备已成功地运行在陕西、云南等省区的公众信令网上，承担了全国移动通信汇接网网（B平面）的建设任务。