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电话呼叫的建立

       从技术上讲电话之间只有成本的高低不同,但根据区域也可以把电话划分为本地电话和长途电话。通常情况下两个电话之间的距离越远费用就越高,这和开车一样,在一条收费的公路上开的越远,司机就要交付越多的费用,所以就有了本地电话和长途电话之分。
电话呼叫
       除非通话双方的电话是由同一个中心局提供服务,否则即使是本地电话也需要使用干线和其他交换机。本节我们假设所拨的电话号码在本地呼叫范围之内,而不需要使用其他电话公司的长途电话呼叫。我们所要讨论的电话呼叫可能是本地付费电话,但这一点对于理解电话呼叫过程并不重要,重要的是用户是如何通过拨号来完成电话呼叫。而对为完成电话呼叫PSTN所做的一切,提供IP电话业务的网络也必须要做到。
       电话呼叫的一般流程请看图3-8。这里我们假设不包括缩位拨号、呼叫转移、呼叫等待之类的特殊功能,仅仅是一般的呼叫过程:一个人拿起电话机、拨号、等待对方应答。
PSTN呼叫流程
图3-8  PSTN呼叫流程
       图3-8可能会有点简略,但还是很准确地描述了电话呼叫的整个过程。当主叫方拿起话机要打电话时,呼叫建立过程就开始了。本地交换机直在监视局域网络,并等待着这一时刻,这也是为PSTN增加收入的机会。对于用户来说,好像是PSTN一察觉到有摘机动作就给出拨号音(摘机动作可能会以几种方式之一出现),但实际上拨号音并不是立刻给出的。在产生拨号音之前,本地交换机必须预备号码寄存器,号码寄存器是能够存储所拨号码的一系列存贮地址。然后,计费(记帐)设备就绪,基本上是给出一个“已经准备好对一个电话计费了”的信息。只有在这两项操作完成之后PSTN才在线路上发出拨号音。在美国和大多数国家里交换机的速度都非常快,不到一秒钟的时间内就可以完成这两项操作,这样用户通常是把话机一拿到耳边就听到了拨号音。而在有些国家拨号音可能会延迟几秒钟(有报道说最高延迟竟达到40s之多)。如果没有号码奇存器就不能发送拨号音,通常只有在交换机非常拥塞的时候(即交换机有许多电话需要处理)才会出现这种情况。号码寄存器是交换机的资源,必须事先配置,这和路由寄存器是一样的。
      主叫方听到了拨号音之后就开始拨号,所拨的号码表示被叫方的网络地址。电话号码的详细情况将在下一节中阐述。我们需要理解的是图3-8中所假设的电话呼叫是在本地范围进行的,但需要长途交换机提供服务。
      下一步就是本地交换机分析所拨号码,按要求完成动作。有时一些号码要求特殊操作,比如611是拨打维护服务电话(在美国)、800号码需要特殊的计费处理。如果所拨号码仅仅是另外一个用户的号码的缩写,那么本地交换机则根据路由表(在形式和功能上与IP路由表十分相似)来准备线路;同时在信令网上发出信令,信令中含有主叫方电话号码(网络地址)、被叫方电话号码以及其他信息。
PSTN
       拨完电话号码后,主叫方会听到呼叫进行音,呼叫进行音在过去表示干线上的模拟信令音,而现在则用来让用户知道虽然电话的另一端还没有振铃,但呼叫正在建立之中。如果没有到达目的地交换机的可用干线(这只在非常拥塞的情况下才会发生),主叫方就会听到特忙音,术语上叫做“重拨音”,大多数电话用户都知道听到特忙音意味着挂断电话以后再拨。当然,长途交换机也必须检查目的地的本地环路,看在目的地的本地环路电话呼叫是不是处于可用情况。如果被叫方正在接听另外一个电话,那么主叫方就会听到忙音。有的时候,拥塞的交换机可能什么也不检测就给主叫方发送一个假忙音,让用户推迟到电话少的时候再拨打。
       如果目的地的本地环路是空闲的,那么就会在本地环路上发送一个振铃电压。我们注意到主叫方也会听到回铃音,但这一回铃音是由本地交换机产生的,并不要求与远端的振铃周期同步,被叫方的回铃音则是出长途交换机的信令激发产生的。这就是有时主叫方在第三次振铃后才听到对方应答的原因,主叫方会问:“你怎么这么长时问才接电话?”,被叫方很迷惑,总是这样回答:“可是一振铃我就接电话了呀”。PSTN的这一特性可以防止用户以振铃音作为通信信号,比如:双方约定如果在三点钟时电话振铃两次就表示我已经安全到达,这样就不必摘机付费,而振铃音和回铃音的不同步就避免了这种现象的出现
       很自然,一旦被叫方应答,双方就开始通话,同时PSTN的计费系统也开始计费。我们注意到,在计费之前PSTN就已经做了大量工作。于是在一些地方的电话系统中,即使在被叫电话没有应答或忙时,计费也照常进行。在美国对于一个电话公司来说,播放一段“您拨叫的电话无人应答..”的录音然后提供其他的服务,也都是很正常的。毕竟,这时线路已经被占用,交换机资源也被消费,不这样做电话公司是没有收入的。
       在主叫方和被叫方两端的交换机都在监视着挂机动作,,旦出现挂机动作PSTN的交换机就会产生一个释放线路资源的信令信号,同时计费系统也停止工作。对于整个呼叫过程的流程要阐述的还有许多,但这已经足够用来说明在诸如Internet之类IP网络上传递VoIP同样也必须要有一些方法来完成相应的操作。