現(xiàn)代交換原理課程設(shè)計任務(wù)書

1、.現(xiàn)代交換原理課程設(shè)計任務(wù)及要求（2013級 通信工程專業(yè)1321301-2班）一、課程設(shè)計的目的與要求1、教學(xué)目的 綜合運用所學(xué)過的現(xiàn)代交換原理課程知識，進行現(xiàn)代通信網(wǎng)交換技術(shù)相關(guān)的課題設(shè)計研究與分析，掌握現(xiàn)代通信網(wǎng)交換節(jié)點所采用的技術(shù)，硬件組成及軟件設(shè)計方法。2、教學(xué)要求從課程設(shè)計的目的出發(fā)，在實驗室現(xiàn)代程控交換原理實驗箱或者計算機上進行現(xiàn)代通信網(wǎng)交換技術(shù)相關(guān)的課題設(shè)計研究與分析。掌握相關(guān)課題的工作原理，深入研究相關(guān)課題系統(tǒng)組成及程序設(shè)計與分析 （1）主題鮮明，思路清晰，原理分析透徹,技術(shù)實現(xiàn)方案合理可靠； （2）按照現(xiàn)代交換原理相關(guān)研究課題技術(shù)的原理及系統(tǒng)組成，完成從理論分析、系統(tǒng)軟硬件

2、組成、程序設(shè)計，調(diào)試及功能分析的全過程。二、課程設(shè)計的題目、內(nèi)容及要求1、模擬中繼接口通信研究目的：了解模擬中繼信號的接續(xù)過程。原理:中繼電纜中繼接口電路用 戶 電 路用 戶 電 路中繼接口電路用 戶 電 路用 戶 電 路 交 換 網(wǎng) 絡(luò)交 換 網(wǎng) 絡(luò)用 戶 電 路用 戶 電 路用 戶 電 路用 戶 電 路控制單元控制單元 中繼通信接口框圖由前面的各單元實驗可知，信令的產(chǎn)生與信號的交換可在一個實驗箱內(nèi)完成電話單機的工作。若將兩臺實驗箱通過中繼電纜線連接，則實現(xiàn)兩臺實驗箱的長途通信。圖8-1是它們的接口框圖。中繼通信撥號方式：01+被叫號碼，其中第一個“0”表示撥打長途，第二個“1”表示對方電話

3、局局號（在本實驗當(dāng)中，即表示被叫方所在的實驗箱）。研究內(nèi)容：利用兩臺實驗箱完成中繼接口通信的信號流程。畫出本次實驗電路方框圖，并能說出其工作過程。畫出各測量點在各情況下的波形圖并解釋說明。2、時分復(fù)用與時分交換原理研究目的：1掌握時分復(fù)用原理。2熟悉數(shù)字程控交換網(wǎng)絡(luò)的組成、原理與實現(xiàn)方法。 原理： 1時分交換原理外部信號輸入TS6中央控制單元編譯碼收號器編譯碼用戶3編譯碼用戶1時分交換網(wǎng)絡(luò)TS3TS1TS4TS2K52K51用戶4編譯碼用戶2編譯碼TS5撥號音，忙音，回鈴音外線接口編譯碼TS9TS8TS7圖7-1時分交換系統(tǒng)時隙分配圖時分復(fù)用是建立在抽樣定理基礎(chǔ)上的，連續(xù)的模擬信號有可能被在時

4、間上離散出現(xiàn)的抽樣脈沖值所代替。這樣，當(dāng)抽樣脈沖占據(jù)較短時間時，在抽樣脈沖之間就留出了時間空隙。利用這些空隙便可以傳輸其它信號的抽樣值，因此，就可以沿一條信道同時傳送若干個基帶信號。時分交換就是利用時分復(fù)用實現(xiàn)多路話音在同一PCM總線上傳輸?shù)?。由前面所講，用戶的語音輸入輸出時隙是由編解碼時鐘信號控制的，當(dāng)編碼時鐘到來時編碼芯片開始編碼，當(dāng)解碼時鐘到來時解碼芯片開始解碼。為了實現(xiàn)時分復(fù)用，本實驗箱上提供多個編解碼時鐘，從TS0到TS7，各時隙之間相隔3.9us。本實驗箱時隙分配如7-1圖：用戶1的編解碼時隙為TS1,用戶2的編解碼時隙為TS2，用戶3的編解碼時隙為TS3，用戶4的編解碼時隙為TS

5、4，外輸入信號與收號器的編解碼時隙為TS6，撥號音，忙音，回鈴音的編碼時隙分別為TS7,TS8,TS9。時分交換的基本組成是一個話音存儲器和一個控制存儲器。話音存儲器是暫時存儲輸入數(shù)字信號。如果是一條輸入線只需要一個32X8的RAM存儲器。而現(xiàn)在專用的交換芯片（如MT8980）一般有8條2.048Kb/s輸入線和8條輸出線。它們內(nèi)部的話音存儲器的容量是2568?？刂拼鎯ζ魇怯脕砑拇嬖捯魰r隙的地址。話音存儲器有兩種工作方式，一種是時鐘寫入，控制讀出。另一種是控制寫入，時鐘讀出。如圖72(a)所示，以時鐘寫入，控制讀出為例：話音存儲器等于復(fù)用線上的時隙數(shù)，本例為256個時隙。因此控制存儲器每單元需

6、要8bit，對應(yīng)于256個時隙地址的二進制編碼。線路上256個時隙話音信息分別存入256個話音存儲單元中，在處理器的控制下將輸入Ti存儲單元的地址寫入控制存儲器,相當(dāng)于輸出時隙的存儲單元中當(dāng)輸出時隙的地址。然后根據(jù)入時隙的地址取出話音存儲器的內(nèi)容送至輸出端，完成了將某一入時隙內(nèi)容轉(zhuǎn)移到另一輸出時隙去的作用。圖7-2(a)中控制存儲器255單元寫入00000011(3)，表示入時隙3交換到出時隙255的情況?？刂茖懭耄瑫r隙讀出如圖7-2（b）所示。a 0 a a 0 a a t3 t255 t3 t255 a a255 話音存儲器 255 話音存儲器 讀 寫 讀 時鐘 0 011111111 i

7、=3 00000111255 控制存儲器 255 控制存儲器 時鐘 讀 控制 寫 時鐘 讀 （a）時鐘寫入，控制讀出 （b）控制寫入，時鐘讀出圖時分交換的兩種方式呼叫接續(xù)過程一般是主叫摘機，送出撥號音，撥被叫號碼，呼叫被叫用戶，被叫應(yīng)答，保持通話，話終拆線。2時分交換芯片MT8980的介紹MT8980是加拿大MITEL公司的數(shù)字交換矩陣芯片。(1)它的主要特點是： MITEL串行總線（ST-BUS） 832時隙輸入 832時隙輸出 256個用戶的無阻塞交換單電源（+5V）供電 30mW的低功耗微處理器的接口三態(tài)串行輸出這個大規(guī)模集成電路是為PCM的語音或者數(shù)據(jù)交換設(shè)計的?？捎迷诮粨Q機中。它共聯(lián)

8、接256個64kbps通道。8個串行輸入均由32個64kbps組成，即形成一個2.048Mbps串行總線碼流。另外，MT8980對串行總線的時隙可以進行讀寫，因此可以用這種方式進行串行通信。(2)管腳說明（管腳頂視圖如圖7-3所示）：圖7MT8980的管腳圖（頂視）1腳 /DTA：數(shù)據(jù)確認信號，當(dāng)此管腳變低時，表示微處理器送來的信號已被處理。它在使用時需要一個909歐上拉電阻。29腳STI0STI7：8個2.048Mbps串行輸入的數(shù)據(jù)碼流。30腳VDD、(10)腳VSS：供電電源。1318腳A0A5：微處理器控制訪問的地址線。11腳 /FOI：幀定位信號，在/C4I的下一個下降沿到來的時候，

9、/FOI變成低電平使內(nèi)部計數(shù)器復(fù)位。12腳 /C4I：4.096MHz時鐘輸入。19腳DS：DS變高，輸入數(shù)據(jù)（微處理器接口）有效。20腳R/W：讀寫控制輸入，高電平為讀，低電平為寫。21腳/CS：片選信號。2922腳D0D7：數(shù)據(jù)總線。3831腳STO0STO7：串行總線輸出，對應(yīng)8個2.048Mbps的碼流。39腳ODE：輸出允許，高電平有效，低電平時，8個串行輸出為高阻。40腳 CST0：串行總線的輸出。一幀中的每一位對應(yīng)8路輸入串行碼流的256個時隙。此位輸出由軟件控制。研究的內(nèi)容：時鐘與時隙,掌握時分復(fù)用原理。要使用戶2能聽見用戶1說話,交換網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)計，使用戶2能聽見用戶1說話將第

10、0條輸入PCM上的第1時隙交換到第0條輸出PCM的第2時隙上，則要做如下操作：A5A0置為“0XXXXX ”，寫控制寄存器（8位）為“10X10000”，其中低3位“000”表示輸出的第0條PCM。再置A5A0為“100010”，對應(yīng)第0條PCM的第2時隙。對應(yīng)的數(shù)據(jù)總線上的一個字節(jié)是“”，高3位為輸入的PCM號（此時為sti0），低5位對應(yīng)的時隙數(shù)（此時為1）。3、時分交換系統(tǒng)編程調(diào)試課題研究目的：1了解CPU的工作原理及各種控制過程。2體會程控交換原理時分交換系統(tǒng)進行電話通信時的控制過程。原理:本課題研究分為四個單元實驗，每個實驗單元完成對一個單元電路的控制或一種系統(tǒng)設(shè)置。圖8-1為本實驗

11、總體框圖。程控交換原理實驗箱計算機MCS-51仿真器圖8-1 實驗總體框圖在本次實驗中，我們通過實際編程調(diào)試，實現(xiàn)程控交換機中CPU對話路設(shè)備的控制，進一步加深對程控交換網(wǎng)絡(luò)工作原理的認識。本實驗利用時分交換系統(tǒng)CPU完成對各種信號音的控制和話音接續(xù)控制。系統(tǒng)定義：用戶1系統(tǒng)定義為第1路； 用戶2系統(tǒng)定義為第2路； 用戶3系統(tǒng)定義為第3路； 用戶4系統(tǒng)定義為第4路；下面我們按圖8-1將實驗系統(tǒng)通過MCS-51單片機仿真器連接到計算機，打開單片機仿真調(diào)試軟件，編輯、修改、編譯源程序，下載執(zhí)行CPU控制指令，來實際體會一下信號音是如何接入電話線路的，各條線路是如何進行交換的。1時分交換單片機控制模

12、塊的控制原理,如圖8-2。(1)時分交換控制模塊主要完成以下功能：控制接續(xù)、環(huán)路檢測、振鈴控制、雙音多頻收號。(2)控制接續(xù)主要完成以下功能：送各種信號音（如撥號音、忙音、回鈴音）、停信號音和實現(xiàn)兩個電話的接續(xù)與斷開。(3)環(huán)路檢測主要是檢測電話的環(huán)路狀態(tài)，然后通過軟件來判斷電話的摘掛機。(4)振鈴控制主要完成給被叫送振鈴。(5)雙音多頻收號主要是接收收號電路（雙音多頻收號器）送來的電話號碼。U10A口接續(xù)地址控 制線 8255CPU中央控制單元B口振 鈴控 制C口號 碼接 收U21 8255A口接續(xù)數(shù)據(jù)控 制線C口用 戶環(huán)路檢 測U40PCM輸出總線PCM輸入總線話 音存儲器控 制存儲器接續(xù)

13、數(shù)據(jù)控 制接續(xù)地址控 制圖8-2 時分交換單片機控制原理2控制模塊各端口地址控制模塊主要是由單片機和兩片8255組成；U10（8255）的A口地址為FAF0，B口為FAF1，C口為FAF2，控制字口為FAF3。U21（8255）的A口地址為F6F0，B口為F6F1，C口為F6F2，控制字口為F6F3。下面對各擴展端口的作用作詳細的說明：(1) U10的B口。其地址為FAF1，它的作用是發(fā)出振鈴控制命令，B口有8個數(shù)據(jù)輸出信號線，依次是PB7、PB6、PB5、PB4、PB3、PB2、PB1、PB0，其中低四位用來對四個用戶發(fā)出振鈴控制命令，并且是一一對應(yīng)的，PB0控制用戶1，PB1控制用戶2，P

14、B2控制用戶3，PB3控制用戶4，高四位未用，比如要使用戶1振鈴，只需向FAF1（U10的B口）送01H即可。(2) U10的C口。其地址為FAF2，它的作用是讀取雙音多頻收號器送來的電話號碼，C口也有8個數(shù)據(jù)輸入信號線，依次是PC7、PC6、PC5、PC4、PC3、PC2、PC1、PC0，其中低四位PC3、PC2、PC1、PC0為4bit電話號碼的輸入口，PC4是STD信號的輸入口，用戶是否有撥號就是通過STD信號來判斷。當(dāng)用戶撥號碼時，STD為低電平；無撥號時，STD為高電平，以此來讀取電話號碼。(3) U21的C口。其地址為F6F2，它的作用是讀取四部電話的環(huán)路狀態(tài)，C口有8個數(shù)據(jù)輸入信

15、號線，依次是PC7、PC6、PC5、PC4、PC3、PC2、PC1、PC0，其中低四位PC3、PC2、PC1、PC0為四個用戶環(huán)路狀態(tài)輸入口，并且是一一對應(yīng)的，PC3對應(yīng)用戶4，PC2對應(yīng)用戶3，PC1對應(yīng)用戶2，PC0對應(yīng)用戶1?！?”為環(huán)路斷開（即電話掛機）；“0”為環(huán)路閉合（即電話摘機），然后通過程序處理來判斷四用戶的摘掛機狀態(tài)。(4) U10的A口。其地址為FAF0，它的作用是控制MT8980的地址線。A口有8個數(shù)據(jù)輸出信號線，依次為PA7、PA6、PA5、PA4、PA3、PA2、PA1、PA0，其中PA5、PA4、PA3、PA2、PA1、PA0接MT8980的地址線，并且一一對應(yīng)，P

16、A5對應(yīng)MT8980的A5，PA4對應(yīng)MT8980的A4，PA3對應(yīng)MT8980的A3，PA2對應(yīng)MT8980的A2，PA1對應(yīng)MT8980的A1，PA0對應(yīng)MT8980的A0。(5) U21的A口。其地址為F6F0，它的作用是控制MT8980的數(shù)據(jù)線。A口有8個數(shù)據(jù)輸出信號線，依次為PA7、PA6、PA5、PA4、PA3、PA2、PA1、PA0，它們都與MT8980的數(shù)據(jù)線相連，并且一一對應(yīng)， PA7對應(yīng)MT8980的A7，PA6對應(yīng)MT8980的A6，PA5對應(yīng)MT8980的A5，PA4對應(yīng)MT8980的A4，PA3對應(yīng)MT8980的A3，PA2對應(yīng)MT8980的A2，PA1對應(yīng)MT898

17、0的A1，PA0對應(yīng)MT8980的A0。中央控制器對U10的A口和U21的A口的共同控制來實現(xiàn)對MT8980的接續(xù)控制（詳細的控制方法可查閱MT8980的相關(guān)資料）。對MT8980的其它控制線（如DS、CS、RW）的控制已由相關(guān)的硬件電路完成，這里不在贅述。主要研究的內(nèi)容：1 編程調(diào)試實現(xiàn)給電話送撥號音、忙音、回鈴音。2 編程調(diào)試實現(xiàn)CPU讀取電話號碼。3編程調(diào)試實現(xiàn)兩部電話的接續(xù)。4編程調(diào)試實現(xiàn)系統(tǒng)中兩部電話的呼叫全過程。4、程控交換實驗箱與電信網(wǎng)通信課題研究目的： 了解模擬中繼的接續(xù)過程。原理：外線接口電路用 戶 電 路用 戶 電 路交 換 網(wǎng) 絡(luò)用 戶 電 路用 戶 電 路控制單元圖外線

18、通信接口框圖由前面的各單元實驗可知，在一個實驗箱內(nèi)可完成四部電話相互通話和在兩臺實驗箱之間完成模擬中繼通話。這里將實驗箱通過電話線與電信的交換機連接，則可以完成實驗箱與電信網(wǎng)中任何電話進行通信，圖9-1是它們的接口框圖。在本實驗系統(tǒng)中，當(dāng)有外線呼入時，指示燈就會閃爍，然后會聽到語音提示“如果打用戶一，請撥打1234；如果打用戶二，請撥打2345；如果打用戶三，請撥打3456；如果打用戶四，請撥打4567”。實驗箱撥打外線的撥號方式：00 + 被叫號碼，其中“00”表示撥打外線，具體操作見實驗步驟。 主要研究內(nèi)容：利用實驗箱的外線接口與電信網(wǎng)中的電話進行通信。畫出實現(xiàn)本次研究的電路方框圖，并能說

19、出其工作過程。5、數(shù)字程控交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)配置課題研究目的： 1.研究分析程控交換試驗箱配套實驗演示軟件。2.研究修改系統(tǒng)的各種配置數(shù)據(jù)來觀察修改后的實際效果，理解各個參數(shù)的具體含義，從而進一步了解數(shù)字程控交換系統(tǒng)軟件中數(shù)據(jù)的分類、意義以及它們對數(shù)字程控交換系統(tǒng)工作的作用和影響，理解數(shù)字程控交換系統(tǒng)和電信網(wǎng)絡(luò)的工作方式。原理:程控交換系統(tǒng)中不同交換局的地位和周邊環(huán)境彼此不同，所提供的業(yè)務(wù)和功能也不一定相同。其外部參數(shù)如交換局容量、中繼線數(shù)等也千差萬別。因此不可能也沒有必要為每個交換局單獨制作控制程序軟件，即數(shù)字程控交換系統(tǒng)的軟件必須有通用性。實現(xiàn)數(shù)字程控交換系統(tǒng)軟件通用性的第一步就是把程序和數(shù)據(jù)分

20、開，其次就是把數(shù)據(jù)區(qū)分為不同局擁有的共同數(shù)據(jù)（叫做系統(tǒng)數(shù)據(jù)）和各局不同的數(shù)據(jù)（叫做局?jǐn)?shù)據(jù)）。此外，交換局還應(yīng)該有反映用戶訂購業(yè)務(wù)情況（如是否需要撥打國內(nèi)長途電話的功能）的用戶數(shù)據(jù)。這樣，數(shù)字程控交換系統(tǒng)的數(shù)據(jù)就包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)、局?jǐn)?shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)三部分。系統(tǒng)數(shù)據(jù)是數(shù)字程控交換系統(tǒng)工作的一些基本數(shù)據(jù)，它對不同交換局（如市話局、長話局或國際局等）均能適用，基本上不隨交換局的外部條件改變而改變，但仍然是可以配置的。局?jǐn)?shù)據(jù)指示交換局設(shè)備安裝條件和在電信網(wǎng)中的地位和尋址方式等，包括硬件配置、編號方式、中繼線信號方式等，這部分內(nèi)容隨不同交換局而不同，包括局?jǐn)?shù)據(jù)的文件叫做局?jǐn)?shù)據(jù)文件。用戶數(shù)據(jù)指示交換局中有關(guān)用戶分

21、配、業(yè)務(wù)類別、話機類型（DTMF話機還是脈沖撥號話機）和其他用戶類別（如單機或同線電話等）。包括了用戶數(shù)據(jù)的文件叫做用戶數(shù)據(jù)文件。在本次實驗中可以配置的系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括各種超時數(shù)據(jù)（如久不應(yīng)答時間、久不撥號時間間隔、位間隔時間等）；用戶數(shù)據(jù)包括用戶名、用戶地址、用戶號碼、用戶余額等。實驗者在對話框中修改各個參數(shù)時，控制軟件并不馬上修改系統(tǒng)參數(shù)，僅當(dāng)實驗者單擊“確定”后，控制軟件才修改系統(tǒng)參數(shù)，使用戶可以觀察到參數(shù)修改后的實際效果。在控制軟件的設(shè)計和編寫中，設(shè)計了對輸入數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)大小的檢查，如要求輸入的數(shù)據(jù)為整型數(shù)據(jù)時，實驗者如果輸入字符，則將被認為是非法數(shù)據(jù)；同樣數(shù)據(jù)的大小也不能超過限制，否則

22、會被認為是非法數(shù)據(jù)。當(dāng)系統(tǒng)提示用戶輸入數(shù)據(jù)錯誤時，請注意根據(jù)數(shù)據(jù)的實際意義和取值范圍進行輸入。主要研究內(nèi)容：1.熟悉程控交換實驗演示軟件。 2.配置數(shù)字程控交換系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)（各種超時數(shù)據(jù)）。 3.修改用戶數(shù)據(jù)，觀察修改后的影響。6、程控交換電話撥號號碼分析課題研究目的 了解號碼分析的過程。 原理：1用程序判斷分析 可用程序判斷進行數(shù)字分析。數(shù)字的來源可能直接從用戶話機接受下來，也可能通過局間信令，然后根據(jù)所撥號碼查找譯碼表進行分析。分析步驟可分為兩部分。 (1)預(yù)譯處理：在收到用戶所撥的“號首” 以后，首先進行預(yù)譯處理，分析用戶提出什么樣的要求。 預(yù)譯處理所需要的號首一般為13位號。例如，用

23、戶第一位撥“0”，表明為長途全自動接續(xù);用戶第一位撥“1”表明為特服接續(xù)。如果第一位號為其它號碼，則根據(jù)不同的可能是本局接續(xù)，也可能是出局接續(xù)。 如果“號首”為用戶服務(wù)的業(yè)務(wù)號(例如叫醒服務(wù))，則要按用戶服務(wù)項目處理。 號首的確定和用戶業(yè)務(wù)的識別也可以采用逐步展開法，形成多級表格來實現(xiàn)。 (2)撥號號碼分析處理：這是對用戶所撥號碼進行分析?？梢酝ㄟ^譯碼表進行，分析結(jié)果決定下一步要執(zhí)行的任務(wù)。因此譯碼表應(yīng)轉(zhuǎn)向任務(wù)表。圖11-1為數(shù)字分析程序流程圖概況。圖11-12用查表法分析 通常采用查表方法可適應(yīng)編號制度的變化而具有靈活性。數(shù)字分析的過程就是不斷查表的過程，有塔形結(jié)構(gòu)和線性兩種表格的組織方式。

24、 (1)塔形結(jié)構(gòu) 塔形結(jié)構(gòu)由多級表組成，圖11-2表示了三級表格。用收到的逐位號碼依次檢索各級表格，即第1位查第1級表，第2位查第2級表，等等。表中各單元用1個比特作為指示位，0表示繼續(xù)查表。此時所得為下級表的首地址。1表示查找結(jié)束，得到對應(yīng)于一定的接續(xù)任務(wù)的代碼。第1級只有一張表，第2級最多有10張表，第3級最多有100張表，形成“金字塔”式的結(jié)構(gòu)。圖11-2 (2)、線性結(jié)構(gòu) 線性結(jié)構(gòu)的表格見圖11-3。要收到足夠的位數(shù)后才開始查表，例如收到前三位后查表。在大多數(shù)情況下可以得到分析結(jié)果接續(xù)任務(wù)代碼。對應(yīng)于未使用的號碼則使用特殊號碼，例如用“0”表示。少數(shù)情況可能要繼續(xù)查表，為此可以加一個擴

25、展表。查擴展表可用搜索法，將收到的號碼與表中的號碼組合比較，如一致即搜索成功，從而得到相應(yīng)的接續(xù)任務(wù)代碼。搜索有兩種方法：一種是線性方法，從表首開始開始依次搜索到表尾；另一種是兩分搜索法，即先搜索表的中部，然后再搜索上半部或下半部的中部，以此類推，用兩分法時表中的號碼組合應(yīng)按數(shù)字依次排列。圖11-3 在本實驗系統(tǒng)中，號碼分析是由號碼分析函數(shù)完成的。從DTMF收號器收取的號碼以字符類型存放在一個字符型數(shù)組中，數(shù)組的長度為被叫號碼的長度，從這個數(shù)組中取出有效字符的個數(shù)作為號碼分析的循環(huán)次數(shù)，開始進行號碼分析。此函數(shù)是基于塔型結(jié)構(gòu)的查表方法，分析過程如下圖所示： 系統(tǒng)用戶的號碼分別為“1234”“2

26、345”“3456”“4567”，火警和匪警分別定義為“119”“110”，撥外線為“00”。主要研究內(nèi)容：1.分析與實現(xiàn)號碼分析的幾種方法。2.記錄實驗步驟的過程與結(jié)果結(jié)果，體會號碼分析的過程。 7、數(shù)字程控交換系統(tǒng)計費課題研究目的：研究數(shù)字程控交換系統(tǒng)計費的過程，通過設(shè)設(shè)計和設(shè)置一些計費參數(shù)來觀察其對計費的影響。原理:系統(tǒng)中的通信設(shè)備的投資主要通過收取用戶的服務(wù)費得到補償，所以計費應(yīng)該根據(jù)服務(wù)時所占用的設(shè)備情況決定。這些設(shè)備可分為兩類，一類是用戶單獨占用的設(shè)備，包括話機、用戶環(huán)線和相應(yīng)的交換機用戶線接口。這類設(shè)備一旦分配給某用戶后，無論該用戶是否通話，都無法再被其他用戶使用。另一類是許多用

27、戶共享的設(shè)備，包括交換機的接續(xù)網(wǎng)絡(luò)、控制單元和中繼傳輸系統(tǒng)（包括交換機的中繼接口等）。這類設(shè)備僅在用戶通話時被占用，通話結(jié)束后立即釋放。因此，電話收費也應(yīng)該包括兩個部分。第一部分是月租金，它是每部話機占用的專用設(shè)備的費用。用戶無論通話與否，每部話機每月必須交納一定數(shù)額的租金。第二部分是通話費，它應(yīng)該按照通信話務(wù)量計算，當(dāng)需要使用中繼傳輸系統(tǒng)時，還應(yīng)該考慮傳輸距離。目前實用的計費方法主要有以下幾種：1包月制在包月制中，每個月對每臺話機收取固定的費用，通話不再收費，且通話的時間和次數(shù)不限。這類制度實際上無須專門的計費系統(tǒng)。包月制的優(yōu)點是簡單，但常會造成話務(wù)量失控和通信設(shè)備使用上的浪費。包月制目前主

28、要用于市話通信中。2單式計次制這種計費制度除收取每臺話機的月租外，還對每次通話收取固定的通話費，每次通話的時間不限。這類計費系統(tǒng)較簡單，但因未考慮通話時間的長短及發(fā)、受話雙方的距離，收費不夠合理準(zhǔn)確。單式計次制同樣主要用于市話通信中。3復(fù)式計次制在復(fù)式計次制中，除收取每臺話機的月租外，還根據(jù)每次通話的距離、時間、和服務(wù)種類收取通話費。這種收費是最合理、最準(zhǔn)確但也是最復(fù)雜的。在復(fù)式計費中，通話時間一般從受話方摘機時算起，至任何一方掛機時截止。對于固定電話用戶，電信運營商將在每個月的固定日期對用戶進行上個月費用的結(jié)算并針對每個用戶進行分揀，即所謂“分揀月結(jié)”。結(jié)算出的費用通常包括該用戶的月租、市話

29、費用和長途電話費用。結(jié)算后該用戶的費用被清零，重新開始對新的通話的計費記錄。本實驗系統(tǒng)中只有一種計費方式，即市話計費方式，通話雙方雙向計費，能設(shè)置某一天以及一段時間的折扣率，也可以使用戶免收費，能顯示通話記錄以及用戶的余額。 主要研究內(nèi)容：數(shù)字程控交換系統(tǒng)計費的過程及計費設(shè)計。 8、仿真電話與狀態(tài)監(jiān)控課程研究目的： 理解整個呼叫處理的過程。原理 通過對程控交換試驗演示軟件中的仿真電話功能，一步一步的實現(xiàn)整個呼叫處理的過程，即在軟件中選擇某個操作，實驗箱就執(zhí)行相應(yīng)的操作，這樣讓學(xué)生進一步理解整個呼叫處理的過程。 在仿真電話中選擇“主叫摘機”，并選擇相應(yīng)的號碼，按“執(zhí)行”后，相應(yīng)的用戶就會聽到撥號

30、音。按了一個號碼后，主叫停撥號音。按完四個號碼后，如果號碼錯誤，送主叫忙音，如果號碼正確，送主叫回鈴音，被叫振鈴。選擇“主叫掛機”或“被叫掛機”，則拆除線路，送被叫或主叫忙音。 以上是仿真電話整個呼叫處理的基本過程，具體操作見實驗步驟。注意要按正常的流程操作，否則不能執(zhí)行。比如一開始就選擇“被叫摘機”，會彈出“異常處理”的對話框。研究內(nèi)容： 電話交換系統(tǒng)中整個呼叫處理的過程及實現(xiàn)。 9、脈沖計數(shù)原理與設(shè)計分析課題研究目的：研究脈沖識別的原理并對脈沖識別進行編程實現(xiàn)。原理：撥號盤所發(fā)出的撥號脈沖有規(guī)定的參數(shù)。我國規(guī)定的號盤脈沖的參數(shù)有：脈沖速度：即每秒鐘送出的脈沖個數(shù)，規(guī)定的脈沖速度為每秒鐘8-

31、16個脈沖；脈沖斷續(xù)比：即脈沖寬度（斷）和間隔寬度（續(xù)）之比，規(guī)定的脈沖斷續(xù)比為1：1-3：1。1）脈沖識別程序掃描周期的確定：為確定脈沖識別掃描的周期，需要計算出最短的變化間隔（脈沖或間隔寬度），這樣才能保證每個脈沖都能夠識別而不至于丟失脈沖。由于號盤每秒發(fā)出的最快脈沖個數(shù)為16個，脈沖周期T=1000/16=62.5ms,在這種情況下斷續(xù)時間比為3：1時續(xù)的時間最短，為1/4*T，所以最短變化周期為1/4*（1000/16）=15.625ms，脈沖識別掃描程序的周期96ms無變化）。這時在再下一個周期內(nèi)仍能識別出“無變化”，但已經(jīng)識別出一次了，不能再作重復(fù)識別。對上面的討論加以概括，只要識

32、別兩個變量就可以了：（1）上一個96ms周期內(nèi)無變化；（2）再上一個周期內(nèi)有變化就可確定為“位間隔”了。在上面的圖中的“首次變化”是識別變量（1）的，首次變化=1是說明上一周期內(nèi)無變化，否則有變化。上圖中前次“首次變化”是識別后一個變量（2）的，前次“首次變化”是讀取“首次變化”的存儲內(nèi)容，不過96ms讀一次，讀的正是再上一個周期的最后結(jié)果。前次“首次變化”=1，說明再上一個周期有過變化，否則無變化。將“首次變化”取反后與前次“首次變化”相與，結(jié)果為“1”，表示有位間隔。值得注意的是，僅上面識別出的“位間隔”還是不夠的，因為它只能說明前一次變化在96ms以前，那么用戶中途掛機也可以達到這個條件

33、，因此必須區(qū)別是“位間隔”還是“中途掛機”。區(qū)別這個很容易，只要區(qū)別一下現(xiàn)在用戶處于掛機還是摘機狀態(tài)就可以了。前者是中途掛機，后者是位間隔。方法可以是查一下當(dāng)前的用戶線狀態(tài)，如果為“1”，說明用戶已經(jīng)掛機，那么識別的是“中途掛機”，否則為“位間隔”。在我們的實驗中提供了前100ms的線路狀態(tài)數(shù)組和當(dāng)前的線路狀態(tài)數(shù)組，以及用來保存“變化識別”、“首次變化”和“前次首次變化”的數(shù)組等供學(xué)生使用，學(xué)生通過編程檢測位間隔的位置，當(dāng)學(xué)生檢測到位間隔以后，學(xué)生把與該線路對應(yīng)的脈沖值放入到一個零時（局部的）接收號碼隊列中，當(dāng)然放在接收號碼隊列中的事件需保存著與該號碼對應(yīng)的線路號，因為幾個線路接收到的號碼都是

34、放在同一個隊列中的。然后，外部程序掃描該接收號碼隊列，逐一把各個接收號碼事件發(fā)送給交換系統(tǒng)中央控制模塊進行處理。下面給出的是位間隔檢測實驗的流程圖： 位間隔檢測程序流程圖課題研究內(nèi)容： 基于實驗系統(tǒng)設(shè)計電話撥號的位間隔檢測的原理分析及程序設(shè)計13、分組交換過程演示分析課題研究目的： 模擬分組交換網(wǎng)中數(shù)據(jù)報方式或者虛電路方式交換研究和設(shè)計實現(xiàn)原理：數(shù)據(jù)報方式面向交換機的無連接的工作方式，逐段轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)報交換原理。分組交換虛電路的建立、連接和拆除以及分組的轉(zhuǎn)發(fā)原理。X.25建議是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）和國際電報電話咨詢委員會（CCITT）制定的關(guān)于數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)電路終接設(shè)備（DCE

35、）之間的接口規(guī)程。X.25標(biāo)準(zhǔn)的思路是為用戶（DTE）和分組交換網(wǎng)絡(luò)（DCE）之間建立對話和交換數(shù)據(jù)提供一些共同的規(guī)程，這些規(guī)程包括數(shù)據(jù)傳輸通路的建立、保持和釋放，數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟铄e控制和流量控制，防止網(wǎng)絡(luò)發(fā)生阻塞，確保用戶數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)的安全，向用戶提供盡可能多而且方便的服務(wù)。X.25建議為分組交換網(wǎng)定義了開放系統(tǒng)互連（OSI）模型的下3層，這三層分別是：物理層，鏈路層，分組層。與OSI模型的下三層一一對應(yīng)，只是OSI的網(wǎng)絡(luò)層（第三層）改稱分組層，其功能是一致的。X.25的三層協(xié)議為DTEDTE之間的高層通信協(xié)議提供了可靠的基礎(chǔ)。X.25的分組層在X.25接口為每個用戶呼叫提供一個邏輯信道（所謂的

36、“呼叫”是指一次通信過程）。為每個用戶的呼叫連接提供有效的分組傳輸，包括順序編號，分組的確認和流量控制過程。提供交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）的連接。提供建立和清除交換虛電路的方法。交換虛電路建立過程當(dāng)主叫DTE想要建立虛呼叫時，它發(fā)送“呼叫請求”分組，該“呼叫請求”分組包含可供分配的高端的LCN和被叫的DTE地址。該分組發(fā)送到本地DCE，由DCE將該分組轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)規(guī)程格式，而且通過網(wǎng)絡(luò)路由（交換）到遠端DCE，由遠端DCE將網(wǎng)絡(luò)規(guī)程格式的呼叫請求分組轉(zhuǎn)換為“入呼叫”分組，并發(fā)送給被叫的DTE，該分組包含了可供分配的低端的LCN。被叫DTE通過發(fā)送“呼叫接受”分組表示同意建立虛電路。遠端DCE接收到“呼叫接受”分組之后，通過網(wǎng)絡(luò)規(guī)程傳送到本地DCE，本地DCE發(fā)送“呼叫連接”分組到主叫DTE。主叫DTE接收到“呼叫連接”分組之后，表示主叫DTE和被叫 DTE之間的虛呼叫已建立，可以進入數(shù)據(jù)傳輸階段。DTE和DCE對應(yīng)的邏輯信道就進入數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。在虛呼叫任何一端的DTE都能夠清除呼叫，而且呼叫也可以由網(wǎng)絡(luò)清除。呼叫清除的過程如圖所示。主叫DTE發(fā)“清除請求”分組，該分組通過網(wǎng)絡(luò)到達遠端DCE，遠端DCE發(fā)“清除