通信导论(第2版)
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2.3 电话网络

2.3.1 市话网的基本概念

1.电话网的概念

电话网(Telephone Network)是传递电话信息的通信网,是一种面向连接的、可以进行交互式语音通信、开放电话业务的通信网。

由于过去电话业务主要由电信部门提供,故常将公共交换电话网(Public Switched Telephone Network,PSTN)称为电话网。此外,还有专门为某些部门内部电话通信组建的电话网,如铁道、电力、航空、军队、公安内部用的电话网,这些电话网使用范围受限,常称为专用通信网或专用电话网。

根据电话终端是否可移动,电话网又可分为固定电话网和移动电话网。由于早期的电话都是固定电话,所以电话网常指固定电话网,而对移动电话网进行了专门定义。

电话网经历了由模拟电话网向综合数字电话网的演变。电话网除了电话业务,还可以兼容许多非电话业务。

数字电话网与模拟电话网相比,在通信质量、业务种类、为非话业务提供服务、实现维护、运行和管理自动化等方面都更具优越性。现在电话网正在向综合业务数字网、宽带综合业务数字网以及个人通信网方向发展。采用光纤接入的电话网将不仅能提供电话通信,还能按照用户的要求,同时提供数据、图像等多种多样的服务。在发展到个人通信网时,还可以向用户提供在任何地点、任何时间与任何个人进行任何方式的通信服务。

最早的电话通信形式只是两部电话机中间用导线连接起来便可通话,但当某一地区电话用户增多时,要想使众多用户相互间都能两两通话,便需设一部电话交换机,由交换机完成任意两个用户的连接,这时便形成了一个以交换机为中心的单局制电话网。在某一地区或城市,随着用户数继续增多,便需建立多个电话局,然后由局间中继线路将各局连接起来,形成多局制电话网。

电话网从设备上讲是由交换机、局间中继电路与传输电路和用户线与电话机之类的用户终端设备三部分组成的。

按电话使用范围分类,电话网可分为本地电话网、国内长途电话网和国际长途电话网。

本地电话网(Local Telephone Net work,LTN)是指在一个统一号码长度的编号区内,由端局、汇接局、局间中继线,以及用户线、电话机组成的电话网。从地域范围来看,本地电话网包括在大、中、小城市和区县一级的电话网络。例如北京市本地电话网的服务范围包括市区部分、郊区部分和所属10个县城及其农村部分。因此北京市本地电话网是一个大型本地电话网。

国内长途电话网是指连接全国各城市之间用户进行长途通话的电话网,网中各城市都设一个或多个长途电话局,各长途局间由各级长途线路连接起来。国内长途电话网用于提供城市之间或省际电话业务,一般与本地电话网在固定的几个交换中心完成汇接。我国的长话网目前按省级交换中心和地市级交换中心两个等级进行组织。

国际长途电话网是指将世界各国的电话网相互连接起来进行国际通话的电话网。为此,每个国家都需设一个或几个国际电话局进行国际去话和来话的连接。一个国际长途通话实际上是由发话国的国内网部分、发话国的国际局、国际电路和受话国的国际局以及受话国的国内电话网等几部分组成的。

在电话网中增加少量设备也还可以传送传真、中速数据等非话业务。

电话网的网络结构基本分为网状网和分级汇接网两种形式。网状网为各端局各个相连,适用于局间话务量较大的情况;分级汇接网为树状网,话务量逐级汇接,适用于局间话务量较小的情况。

2.本地电话网的组织

由于本地电话网的范围包括一个较大城市及其所辖的郊区、郊县城镇及所属农村,故常将本地电话网称为市话网。

本地电话网按照所服务区域内人口的多少分为几类:人口上千万的特大城市本地电话网、人口在100万以上的大城市本地电话网、人口在30万~100万的中等城市本地电话网、人口在30万以下的小城市本地电话网、县城及所辖农村范围的县级本地电话网。

本地电话网一般采用的结构有以下几种:一级为端局间采用网状连接;二级、三级为将电话网分区,采用分区汇接方式。我国本地电话网采用二级结构,分区汇接方式。

电话的汇接是指地位或级别相同的电话局或电话网的来话线路或去话线路统一连接到一个指定的专门与外地电话局相连接的电话局或电话网的电路组织方式。如果一个电话局接收一个外地打来的电话,则该电话叫来话,该线路叫来话线路,对方电话局叫来话局。反之,一个电话局往另一个电话局打电话,则称该电话为去话,该线路为去话线路,该电话局为去话局。

在电信网上采用的汇接方式主要有去话汇接、来话汇接、来去话汇接、集中汇接、主辅汇接等,如图2-21所示。

本地电话网路由选择原则为:先选直达路由,再选迂回路由。选迂回路由时应尽量选择汇接次数少的路由。

本地电话网中接入的用户交换机是电话网的一种补充设备。用户交换机主要用于社会集团内部通信,它也可按一定方式接入公共电话网,可以和公共交换电话网内的用户进行电话通信。用户交换机进入本地公用网可采用半自动直拨入网方式、全自动直拨入网方式、混合入网方式。

3.电话网中电话号码的管理

市话网中的每个用户都有一个属于自己的固定电话号码,该号码是全球唯一的,是一种不可再生资源。对电话号码的管理是指对电话资源的分配和使用规则,有固定电话和移动电话两种方案,两者的号码分配规则基本相同。

图2-21 本地电话网的汇接方式

(1)国际电话号码分配体制

国际电信联盟(ITU)曾经试图提出一个全球通用的标准,但是目前世界上不同地区的电话号码分类形式各不相同。例如,ITU建议成员国家采用“00”作为国际接入号,然而美国和加拿大以及其他国家却采用北美的电话号码分类计划。澳大利亚也有自己的标准。

国际电信联盟制定的《E.164国际电信网编号》标准具体定义了国家区号并限制了一个完整的国际电话号码的最大长度。每个号码表明了一个国家或一组国家,每个国家可以自己定义国内电话的分类。根据《E.164国际电信网编号》标准,固定电话号码的组织结构为:

国际或国内接入号+国家区号+地区号+本地号码

国际或国内接入号是只有拨打国际和国内非本地电话时才需要输入的电话号码。最常用的国内接入号是“0”,最常用的国际接入号是“00”。

国家区号是代表一个国家名称的电话号码,只有拨打某一国家的电话时才需要输入。

地区号是代表一个地区名称的电话号码,固定电话只有拨打国内非本地电话时才需要输入。

本地号码是代表本地网内某一用户名字的电话号码,任何时候都需要输入。

如果拨打本地和长途电话的方式不同,称这种电话组织方式为开放拨号系统。在这种系统中,拨打同一个城市或地区的号码,呼叫方只需要拨本地号码,但如果拨打区域外的号码,则需要加拨区号。区号之前有一个长途码“0”,而国际长途则可以省去国内长途码。

如果拨号用户的电话号码长度是固定的标准,称这种电话号码组织方式为封闭拨号系统。在这种系统中,拨打所有地区电话用户的呼叫方式都是相同的,即使是在同一地区的用户也如此。这种方式主要用于小国家或地区,不需要地区号。因此长途码也可以省略。

(2)我国电话号码分配体制

按照我国电话号码分配体制,我国采用开放拨号系统,地区号码和用户电话号码长度采用不等位制,一个完整的国内电话号码总长度为11位,这样一来,拨打国际电话的一般顺序是:

国际冠码+国际电话区号+国内电话区号+开放电话号码

例如,如果从国外拨打成都理工大学校内用户的电话,其拨号为“00 86 28 8407 xxxx”,其中00为国际冠码,我国的国际长途电话区号为86,成都地区的长途区号为28,成都市电信公司第四分公司编号为84,成都理工大学校内用户交换机编号为07,xxxx为用户电话号码。如要从四川省外拨打成都该用户的电话,其拨号为“028 8407 xxxx”,其中0为国内长途冠码,28为成都地区的长途区号。如果要从成都拨打成都该本地用户的电话,就不用再拨打028了。

4.公众陆地移动通信网

移动电话网(Mobile Telephone Network)是指在移动台(手机)之间提供直连链路,或在移动台与基站间提供接入链路,利用无线信道并通过移动电话交换机构成的电话网。目前移动电话已同时提供数据通信业务。

公众陆地移动通信网(Public Land Mobile communication Network,PLMN)是由政府或它所批准的经营者,为公众提供陆地移动通信业务目的而建立和经营的网络。该网络一般与公众交换电话网(PSTN)互联,形成整个地区或国家规模的通信网。

无论是固定电话网和移动电话网,都是以话音为主要传送和交换对象,满足人们对话音通信的基本需求,网络的核心是电话交换机。移动电话网属于市话管理的范畴。

目前我国使用的手机号码为11位,其中各段的含意为:前3位表示网络识别号,第4~7位表示地区编码,第8~11位表示用户号码。一般是前7位决定位置。

例如:1347284上海;1367854贵州都匀;1340556江苏扬州。

手机号码被称为MSISDN:MSISDN=CC(国家码)+NDC(7位国内目的地号码)+SN(4位用户号码)。手机的139、136、135叫网络识别号,代表提供移动业务的不同移动通信公司,后面四位叫归属用户位置寄存器(HLR)号代表用户所在地区的移动公司编码。7位国内目的码中的前3位的分配为:

移动:134、135、136、137、138、139、150、151、157(TD)、158、15***7、188。

联通:130、131、132、152、155、156、185、186。

电信:133、153、180、189、(1349卫通)。