程控交換課程設(shè)計(jì)

1、程控交換課程設(shè)計(jì)我校XX校區(qū)用戶交換機(jī)配置計(jì)劃 -程控?cái)?shù)字交換與交換網(wǎng)課程設(shè)計(jì)姓 名 XXX 學(xué) 號(hào) XXXXXXXX 學(xué) 院 XXXXX學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 20XX級(jí)XX工程X班 XXXXX榆中校區(qū)用戶交換機(jī)配置計(jì)劃專業(yè)：XXXXXX 姓名：XXX 指導(dǎo)老師：XXX摘 要 本文主要論述了我校榆中校區(qū)用戶交換機(jī)配置方案的具體設(shè)計(jì)。在明確我們需要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)和考慮的問(wèn)題之后，通過(guò)大致估算的辦法確定校區(qū)的用戶數(shù)量，并對(duì)需求和現(xiàn)狀進(jìn)行分析。文中只要介紹了對(duì)交換機(jī)的配置，交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、用戶容量和系統(tǒng)容量、編號(hào)計(jì)劃、中繼線配置和控制部分的配置。關(guān)鍵詞 程控交換，用戶交換機(jī)，配置，榆中校區(qū)ABSTRACTTh

2、e article discusses the Yuzhong campus of my school specific design of the user switches to configure the program. Clear we need to achieve the objectives and considerations, a rough estimate approach to determine the number of users of the campus, and demand and to analyze the situation. The paper

3、describes the configuration of the switch, switch the system architecture, user capacity and system capacity, the numbering plan, the trunk configuration and control part of the configuration. Key Words: Program controlled exchange, Switching equipment, configure, Yuzhong Campus1緒論為了實(shí)現(xiàn)用戶間通話的接續(xù)，早前的電話

4、交換是有專門的接線員機(jī)負(fù)責(zé)接線，工作非常繁瑣、枯燥。而且，因?yàn)槿藶榈脑颍渝e(cuò)線的概率非常大。為了改進(jìn)這些缺點(diǎn)，1889年美國(guó)人A.B.史端喬發(fā)明步進(jìn)制電話交換機(jī)的關(guān)鍵部件三磁鐵上升旋轉(zhuǎn)型選擇器。1892年第一個(gè)史端喬步進(jìn)制電話局投入使用。 步進(jìn)制電話交換機(jī)是由選擇器和繼電器組成的一種自動(dòng)電話交換機(jī)。它以機(jī)械動(dòng)作代替人工電話交換機(jī)話務(wù)員的接線動(dòng)作。當(dāng)用戶撥號(hào)時(shí)，交換機(jī)內(nèi)相應(yīng)的選擇器就隨著撥號(hào)時(shí)發(fā)出的脈沖電流一步一步地改變接續(xù)位置，將主叫和被叫用戶間的電話線路自動(dòng)接通。1913年美國(guó)首先提出縱橫制原理。1923年瑞典首先制成可供實(shí)用的縱橫接線器。1926年瑞典開(kāi)始制出大容量縱橫制電話交換機(jī)?？v橫

5、接線器由縱線（入線）和橫線(出線)組成。平時(shí)，縱線同橫線互相隔離，但在每個(gè)交叉點(diǎn)處有一組接點(diǎn)。根據(jù)需要使一組接點(diǎn)閉合，就能使某一縱線與某一橫線接通（圖2）。10條縱線和10條橫線有100個(gè)交叉點(diǎn)，控制這100個(gè)交叉點(diǎn)處的接點(diǎn)組的閉合，最多能接通10個(gè)各自獨(dú)立的通路。隨著電子技術(shù)，尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，人們?cè)诮粨Q機(jī)內(nèi)引入電子技術(shù)，稱做電子交換機(jī)。最初引入電子技術(shù)的是在交換機(jī)的控制部分。而在對(duì)落差系數(shù)要求較高的交換”。它們都是在話路部分采用機(jī)械接點(diǎn)，而控制部分則采用電子器件。差別只是后者采用了速度較快的“笛簧接線器”。只有在微電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以后才開(kāi)始了全電子交換機(jī)的迅速發(fā)展。

6、 1946年第一臺(tái)存儲(chǔ)程序控制的電子計(jì)算機(jī)的誕生，對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)起到了劃時(shí)代的作用-震撼著各個(gè)領(lǐng)域。這一新技術(shù)也使得人們有可能在電子交換技術(shù)中引入“存儲(chǔ)程序控制這一概念。一開(kāi)始，由于計(jì)算機(jī)的可靠性還不十分高，而交換機(jī)對(duì)其控制部件要求卻很高，要求其在幾十年內(nèi)連續(xù)不斷地工作，這對(duì)專用于交換機(jī)的計(jì)算機(jī)提出了很高要求，從而提高了成本。由于控制機(jī)的昂貴，當(dāng)時(shí)采用的是集中控制方式，故控制系統(tǒng)較為脆弱。只有在大規(guī)模集成電路，尤其是微處理器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器大量問(wèn)世以后，這種狀況才得到徹底改變。本設(shè)計(jì)中的交換機(jī)就是最后一種類型的交換機(jī)，現(xiàn)在的市場(chǎng)上交換機(jī)按功能和使用環(huán)境不同可以分為市話交換機(jī)、用戶交換機(jī)、長(zhǎng)途交換

7、機(jī)等。本設(shè)計(jì)中所使用的交換機(jī)就是用戶交換機(jī)。用戶交換機(jī)也稱為程控交換機(jī)，完成企業(yè)內(nèi)部之間以及與公共電信網(wǎng)絡(luò)的電話交換，并將電話，傳真，調(diào)制解調(diào)器等功能合并。一般的術(shù)語(yǔ)ext.(extension)是指連接在主線上的分機(jī)。用戶交換機(jī)就是處理分機(jī)之間的通話同時(shí)再通過(guò)主干線與公共交換電話網(wǎng)（PSTN）連接。我校榆中校區(qū)大約有師生兩萬(wàn)多人，使用的固定電話數(shù)量巨大，其中由于同學(xué)老師間的交流需要。會(huì)導(dǎo)致局內(nèi)呼叫的概率遠(yuǎn)大于局外呼叫的概率，所以我們考慮使用用戶交換機(jī)，使得校區(qū)內(nèi)固話可以實(shí)現(xiàn)任意免費(fèi)的通話，而對(duì)外呼叫則按話機(jī)的類型進(jìn)行相應(yīng)的配置，如果是行政或后勤電話，局外呼叫免費(fèi)，而對(duì)于學(xué)生公寓，局外呼叫則必

8、須使用電話卡進(jìn)行呼叫，對(duì)于教師公寓和臨時(shí)公寓，我們禁止其對(duì)外進(jìn)行呼叫。2 XXXX大學(xué)XX校區(qū)概況XXXXX校區(qū)概況如下圖 1 所示（來(lái)自谷歌地圖）：圖 1 XXXX校區(qū)概況我校XX校區(qū)位于XX市東郊，占地面積大約2000畝，總建筑面積達(dá)43萬(wàn)平方米，生活區(qū)、行政單位、教學(xué)單位和后勤單位區(qū)分明顯。學(xué)生的生活區(qū)主要位于校區(qū)的北面，如上圖所示的黃色區(qū)域，一共有23棟宿舍樓，其中有20棟是6層的，另外3棟是12層的。教學(xué)區(qū)位于榆中校區(qū)的南面，具體為圖中紅色的區(qū)域，這塊區(qū)域中分布了我們學(xué)校的16個(gè)教學(xué)單位，是學(xué)生每天主要的學(xué)習(xí)場(chǎng)所。該區(qū)域現(xiàn)有教學(xué)單位16個(gè)，分別為：經(jīng)濟(jì)學(xué)院、法學(xué)院、民族學(xué)與社會(huì)學(xué)學(xué)院

9、、現(xiàn)代教育技術(shù)學(xué)院、體育學(xué)院、文學(xué)院、外國(guó)語(yǔ)學(xué)院、新聞傳播學(xué)院、歷史文化學(xué)院、數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院、電氣工程學(xué)院、土木工程學(xué)院、化工學(xué)院、生命科學(xué)與工程學(xué)院、管理學(xué)院、預(yù)科部、實(shí)驗(yàn)中心。行政單位主要分布在教學(xué)區(qū)周圍，因?yàn)榻虒W(xué)和行政是對(duì)于一個(gè)高校來(lái)說(shuō)是互補(bǔ)的，也是交流最為密切的，所以它們的聯(lián)合分布也具有一定的合理性，除了各學(xué)院的行政辦公室，還有專門處理行政問(wèn)題的辦公樓（藍(lán)色區(qū)域），辦公樓里有13個(gè)行政單位，校長(zhǎng)辦公室、教務(wù)處、學(xué)生就業(yè)工作處、學(xué)生工作處、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)估處、科研處、人事處、財(cái)務(wù)處、基建處、發(fā)展規(guī)劃處、國(guó)際交流合作處、審計(jì)處、監(jiān)察處。除了以上提到的單位，還有為我們做后勤保障的保衛(wèi)

10、處和后勤集團(tuán)，因?yàn)樗鼈兊墓ぷ魇菫槲覀儗W(xué)生和老師服務(wù)的，所以必須滲透到學(xué)校的各個(gè)角落，因而它們的分布比較分散。3 需求分析3.1總體目標(biāo)內(nèi)部電話用戶之間可以互通，也可以撥打外網(wǎng)電話。3.2具體目標(biāo)及呼叫權(quán)限設(shè)置1、 全校范圍內(nèi)提供電話接口。2、 行政和后勤單位局內(nèi)呼叫和局外呼叫均為免費(fèi)。3、 臨時(shí)公寓和教師公寓局內(nèi)呼叫免費(fèi)，不允許局外呼叫。4、 學(xué)生宿舍局內(nèi)呼叫免費(fèi)，局外呼叫收費(fèi)。5、 留有一定的用戶余量以便于潛在用戶的使用。3.3 目標(biāo)要求1、 適應(yīng)性：能適應(yīng)不同用戶對(duì)固定電話的需求，并能保證通話質(zhì)量和接通率。2、 擴(kuò)展性：榆中校區(qū)正在不斷的擴(kuò)建和發(fā)展，所以可能在不久的將來(lái)，用戶的話務(wù)量和用戶

11、數(shù)量都會(huì)顯著的提升，因而我們的通信網(wǎng)絡(luò)在構(gòu)建以前就必須考慮到擴(kuò)展問(wèn)題。3、 靈活性：固定電話網(wǎng)不僅能滿足現(xiàn)在用戶對(duì)固定電話的需求，還必須考慮用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，甚至可能出現(xiàn)其他新的通信業(yè)務(wù)，所以網(wǎng)絡(luò)必須靈活才能滿足通信業(yè)務(wù)的發(fā)展速度。4校園現(xiàn)狀分析及線路配置我校的XX校區(qū)如圖 1（來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）所示：圖 1 XX校區(qū)地圖我校XX校區(qū)的區(qū)域分布有明顯的區(qū)域范圍，如圖 1，黃色標(biāo)注的建筑物為生活區(qū)建設(shè)，包括學(xué)生、教工宿舍及食堂，紅色標(biāo)注的為行政區(qū)和教學(xué)區(qū)建筑，其它為標(biāo)注的為一些輔助單位。因?yàn)椴煌挠脩纛愋蛯?duì)應(yīng)著不同的建筑群，這對(duì)我們進(jìn)行施工布線、安裝各種機(jī)器設(shè)備的工作提供了非常大便利。另外，因不同的

12、用戶有不同的呼叫權(quán)限，如對(duì)于行政和后勤單位允許局內(nèi)和局外呼叫且都免費(fèi)，而學(xué)生宿舍出局呼叫則要收費(fèi)，而臨時(shí)公寓和教師公寓禁止出局呼叫。為了區(qū)分各種不同的用戶群體和不同的用戶數(shù)據(jù)，對(duì)不同的用戶群體進(jìn)行相應(yīng)的編號(hào)是十分必要的。實(shí)際上，任何一個(gè)用戶必須有其“身份證號(hào)碼”，因此，以上的這些不同用戶都要進(jìn)行不同的編碼以達(dá)到識(shí)別的目的。針對(duì)榆中校區(qū)用戶的實(shí)際情況本人大致地統(tǒng)計(jì)了各單位固定電話的用戶數(shù)量，具體如下：4.1 公寓配置方案1 學(xué)生宿舍配置方案榆中校區(qū)共有20棟為6層宿舍樓，3棟為12層宿舍。六層宿舍樓一層有23個(gè)宿舍，則一棟六層的宿舍樓需要23*6=138路用戶線，所以20棟宿舍樓需要138*20

13、=2760路用戶線。其余三棟宿舍每層有28間宿舍，則一共需要3*28*12=1008路用戶，另外，每層樓預(yù)留4路用戶線，所以學(xué)生公寓一共需要2760+1008+（12*3+6*20）*4=4392路用戶（約4500路）。2 教師公寓配置方案：教室公寓一共五層，每層共有80間，五層一共400路用戶，加上前臺(tái)服務(wù)和預(yù)留線路，一共分配450路用戶。3.臨時(shí)公寓分配方案臨時(shí)公寓里主要住的是一些分配不上宿舍的學(xué)生和一些接受繼續(xù)教育社會(huì)成員等，一共兩層，每層65間宿舍，共130間宿舍，再加上值班室對(duì)線路的需求，一共為臨時(shí)公寓分配140+10（預(yù)留）=150路用戶線。4.2 教學(xué)單位配置方案1 四院部配置方

14、案：四院部一共有四個(gè)學(xué)院，分別為外國(guó)語(yǔ)學(xué)院、新聞傳播學(xué)院、民族學(xué)與社會(huì)學(xué)學(xué)院和預(yù)科部。每個(gè)學(xué)院院長(zhǎng)辦公室1個(gè)、副院長(zhǎng)辦公室多個(gè)（可分配4路）、黨總支書(shū)記辦公室1個(gè)、各種教研室每專業(yè)一個(gè)（假設(shè)每學(xué)院5個(gè)專業(yè)）、學(xué)院辦公室1個(gè)、團(tuán)委副書(shū)記辦公室1個(gè)、教學(xué)秘書(shū)辦公室1個(gè)、輔導(dǎo)員辦公室1個(gè)，還可能設(shè)有研究所、院研究生黨支部、院工會(huì)和院學(xué)生會(huì)等（假設(shè)共4個(gè)）。所以根據(jù)四院部的實(shí)際情況，共分配每學(xué)院：20路用戶線+5路預(yù)留用戶線=25路用戶線考慮到例如教師服務(wù)站等輔助機(jī)構(gòu)需要的用戶數(shù)，我們一共給四院部分配：25路用戶線/學(xué)院*4學(xué)院+10路輔助機(jī)構(gòu)用戶線=110路用戶線2經(jīng)法樓配置方案：經(jīng)法樓也有四個(gè)學(xué)院

15、，分別為文學(xué)院、經(jīng)濟(jì)院、管理院和法學(xué)院，每個(gè)學(xué)院情況同四院部的個(gè)學(xué)院情況類似，所以根據(jù)經(jīng)法樓的情況，應(yīng)分配110路用戶線。法學(xué)院的地下層為大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐中心。目前現(xiàn)有工作室17個(gè)，正在建設(shè)的工作室大約20個(gè)。每個(gè)工作室分配一路用戶線，另外預(yù)留20路（在第三期建設(shè)中將會(huì)繼續(xù)增加工作室數(shù)量），共57路?？紤]現(xiàn)有的及以后的工作室數(shù)量或許會(huì)增加一些，故大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐中心可分配70路用戶線。3公教樓分配方案 公教樓需要分配用戶線的機(jī)構(gòu)只有教師服務(wù)站和馬克思主義學(xué)院的辦公室，因而我們給公教樓一共分配10路用戶線。4實(shí)驗(yàn)中心分配方案實(shí)驗(yàn)中心有綜合辦公室、行政辦公室、設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室管理科、化學(xué)試驗(yàn)室、形態(tài)實(shí)驗(yàn)室

16、、機(jī)能實(shí)驗(yàn)室、物理試驗(yàn)室、物理實(shí)踐創(chuàng)新基地等機(jī)構(gòu)，再加上教師服務(wù)站和值班室，根據(jù)實(shí)際情況，我們給實(shí)驗(yàn)中心分配50+10（預(yù)留）=60路用戶線。5 數(shù)計(jì)院分配方案數(shù)計(jì)院有數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院、理工科圖書(shū)館、閱覽室、通信工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室、金工實(shí)習(xí)中心等機(jī)構(gòu)，再加上教師服務(wù)站等輔助機(jī)構(gòu)，我們給數(shù)計(jì)院一共分配60路用戶線。6電氣樓分配方案電氣樓有電氣工程學(xué)院、土木工程學(xué)院、現(xiàn)代教育技術(shù)學(xué)院、網(wǎng)絡(luò)中心和文科圖書(shū)館等機(jī)構(gòu)。每個(gè)學(xué)院25路用戶線，再加上教師服務(wù)站等輔助機(jī)構(gòu)，我們給電氣樓一共分配110+10（預(yù)留）=120路用戶線。7生科樓分配方案生科樓有兩個(gè)學(xué)院，分別為化工學(xué)院和生命科學(xué)與工程學(xué)院。每個(gè)學(xué)院

17、分配25路用戶線，另外，生科院有許多實(shí)驗(yàn)室，這一部分需要預(yù)留大量的用戶線。所以根據(jù)生科樓的實(shí)際情況，我們給生科樓一共分配50+50（預(yù)留）=100路用戶線。8行政樓分配方案行政樓校長(zhǎng)辦公室、教務(wù)處、學(xué)生就業(yè)工作處、學(xué)生工作處、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與評(píng)估處、科研處、人事處、財(cái)務(wù)處、基建處、發(fā)展規(guī)劃處、國(guó)際交流合作處、審計(jì)處、監(jiān)察處和保安室等辦公室，并且每個(gè)辦公室有多臺(tái)固定電話，所以我們給行政樓分配80+20（預(yù)留）=100路用戶線。9圖書(shū)館（在建）將來(lái)的圖書(shū)館可能擁有比較完備的設(shè)施，可能有咖啡廳、書(shū)店、小飾品商店，并且本部的許多學(xué)員也要陸續(xù)地搬到榆中校區(qū)，因而將來(lái)的文學(xué)院、馬克思學(xué)員都可能會(huì)在新建的圖書(shū)

18、館大樓里扎根，所以為了滿足將來(lái)圖書(shū)館對(duì)固定電話線路數(shù)的需求，我們將給整個(gè)圖書(shū)館大樓分配200+30（預(yù)留）=230路用戶線。10 后勤集團(tuán)和保衛(wèi)處分配方案后勤集團(tuán)有綜合辦公室、物流管理服務(wù)部、飲食服務(wù)部、商貿(mào)服務(wù)部、運(yùn)輸服務(wù)部。保衛(wèi)處有處長(zhǎng)辦公室、副處長(zhǎng)辦公室、綜合辦公室、政?？?、刑偵治安一科、刑偵治安二科、消防科和戶籍科等，根據(jù)它們部門的設(shè)置，我們將給后勤集團(tuán)和保衛(wèi)處一共分配80+10（預(yù)留）=90路用戶數(shù)。11 主體育館分配方案 主體育館內(nèi)有體育學(xué)院，根據(jù)體育學(xué)院的機(jī)構(gòu)設(shè)置，我們將給它分配60+10（預(yù)留）=70路用戶線。4.3 服務(wù)區(qū)配置方案1食堂分配方案 為方便學(xué)生和老師訂餐和食材原料

19、的配送，我們有必要為食堂分配一定的用戶線。我校一共有10個(gè)食堂，9個(gè)已使用，一個(gè)在建。根據(jù)學(xué)校食堂的實(shí)際情況，我們?yōu)槭程靡还卜峙?0+10（預(yù)留）=50路用戶數(shù)。2校醫(yī)院分配方案 為方便學(xué)生就醫(yī)和突發(fā)情況的報(bào)告，我們也有必要為校醫(yī)院分配一定的用戶線。根據(jù)實(shí)際情況，我們?yōu)槭程靡还卜峙?0+10（預(yù)留）=40路用戶數(shù)。4.4 總配置路數(shù)及交換機(jī)選擇綜上所述，整個(gè)XX校區(qū)有6212路用戶（包含預(yù)留線路），所以只要選用一個(gè)6500門左右的中小型交換機(jī)即可滿足榆中校區(qū)的用戶需求。 5 XX校區(qū)用戶交換機(jī)的配置計(jì)劃5.1 用戶交換機(jī)配置5.2.1用戶交換機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖 2 （

20、visio 繪制）所示。程控交換機(jī)以控制方式劃分可分為3類，分別是集中控制、分級(jí)控制和全分散控制。我們所使用的工作方式就是分級(jí)控制方式，分級(jí)控制方式的特點(diǎn)是在程控交換機(jī)里配置若干個(gè)微處理機(jī)作為區(qū)域處理機(jī)來(lái)完成如監(jiān)視用戶摘機(jī)、掛機(jī)及接受撥號(hào)脈沖等這些比較簡(jiǎn)單而重復(fù)的工作，以減輕中央處理機(jī)的大量處理工作，從而使程控交換機(jī)處理機(jī)配備上構(gòu)成二級(jí)或二級(jí)以上的結(jié)構(gòu)，這就是分級(jí)控制方式。圖 2 分級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 5.2.2用戶交換機(jī)硬件結(jié)構(gòu)程控交換機(jī)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)如下圖 3 所示（visio 繪制）：圖 3 程控交換機(jī)結(jié)構(gòu)框圖其中，交換網(wǎng)絡(luò)可以是各種接線器（如縱橫接線器，編碼接線器，笛簧接線器等），也

21、可以是電子開(kāi)關(guān)矩陣（電子接線器）。它可以是空分的，也可以是時(shí)分的。同樣也可以是空-時(shí)分結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)。無(wú)論是何種交換網(wǎng)絡(luò)，都是由CPU送控制命令驅(qū)動(dòng)的。交換網(wǎng)絡(luò)是交換機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶間或端口間接續(xù)的關(guān)鍵部件，根據(jù)交換制式與容量的不同，交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式也是多種多樣的?；诮粨Q網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與工作方式的不同，通常將其分為空分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)、時(shí)分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)、時(shí)分-空分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)形式。本設(shè)計(jì)中因用戶數(shù)比較多，單純的時(shí)分或空分不能很好的滿足本次設(shè)計(jì)的要求。在本次設(shè)計(jì)中交換網(wǎng)絡(luò)采用常用的TST接續(xù)網(wǎng)絡(luò)。下圖表示TST接續(xù)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成框圖（visio 繪制）。圖4 TST接續(xù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成框圖結(jié)合兩個(gè)圖形及實(shí)際中交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，我

22、們可以大概繪制出用戶交換機(jī)的與用戶及與電話局交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)構(gòu)圖，如圖5（visio 繪制）所示。圖 5 用戶交換機(jī)的與用戶及與電話局交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)構(gòu)圖本設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)很明顯是屬于分級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。本網(wǎng)絡(luò)的最大的好處是能夠?qū)臄?shù)字傳輸設(shè)備進(jìn)來(lái)的數(shù)字信號(hào)直接進(jìn)行交換，而不必進(jìn)行數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換。本設(shè)計(jì)中的分級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)說(shuō)明如下：（1） 核心為T-S-T三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)該網(wǎng)絡(luò)主要由一個(gè)S接線器和兩個(gè)T接線器組成，S接線器主要完成不同復(fù)用線（母線）之間同一時(shí)隙的信息交換，即復(fù)用線之間的空間交換，而T接線器主要完成同一復(fù)用線（母線）之間不同時(shí)隙的信息交換，即時(shí)分交換。（2） 信號(hào)設(shè)備主要由收號(hào)器

23、、發(fā)號(hào)器和信號(hào)發(fā)生器組成a、 收號(hào)器主要用于接續(xù)成功后，收集用戶所撥的號(hào)碼。基本過(guò)程為：主叫聽(tīng)到撥號(hào)音以后開(kāi)始撥號(hào)，收到第一位號(hào)以后停發(fā)撥號(hào)音，收號(hào)器繼續(xù)收號(hào)，收到一定的位數(shù)后進(jìn)行字冠分析，以確定本次呼叫為本局呼叫，還是出局呼叫、長(zhǎng)途呼叫、特服呼叫等。b、發(fā)號(hào)器主要用于處理本局呼叫以外的呼叫。區(qū)域處理機(jī)通過(guò)分析收號(hào)器中所收到號(hào)碼的字冠，從而判斷該次呼叫為局內(nèi)呼叫還是局外呼叫，如果是局外呼叫，區(qū)域處理機(jī)將會(huì)把所收到的號(hào)碼傳送給發(fā)號(hào)器，發(fā)號(hào)器再通過(guò)由中央CPU分配的中繼線進(jìn)行號(hào)碼的傳送，以找到最終的被叫用戶。收、發(fā)號(hào)器的工作示意圖如圖 6所示（visio 繪制）：圖 6 收、發(fā)號(hào)器的工作示意圖c、

24、信號(hào)發(fā)生器主要用于音頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)送和接收，例如提供各種數(shù)字化的信號(hào)音，如撥號(hào)音、忙音、回鈴音、擁塞音、空號(hào)音等，這些信號(hào)音一般都為450HZ的單音頻信號(hào)，還需要接收一些雙音頻信號(hào)，例如雙音多頻（DTMF）話機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)脈沖。（3） 每個(gè)用戶線路插線板一共有200個(gè)插槽，可以分別接200個(gè)普通用戶，每個(gè)用戶插線板配備一個(gè)區(qū)域處理機(jī)，這樣的處理機(jī)方便對(duì)用戶線進(jìn)行掃描，以便監(jiān)視用戶線狀態(tài)的變化。具體來(lái)說(shuō)，我們主要需要監(jiān)視用戶線的摘/掛機(jī)狀態(tài)，號(hào)盤話機(jī)的撥號(hào)信號(hào)（撥號(hào)脈沖），投幣話機(jī)的輸入信號(hào)和用戶通話時(shí)的環(huán)路狀態(tài)，以上這些狀態(tài)都是由用戶線上的“斷”和“續(xù)”狀態(tài)來(lái)表示的，如用戶掛機(jī)時(shí)，用戶線為“斷

25、”狀態(tài)，摘機(jī)時(shí)則變?yōu)椤袄m(xù)”狀態(tài)，又如號(hào)盤話機(jī)在撥號(hào)時(shí)，送脈沖為“斷”狀態(tài)，脈沖間斷為“續(xù)”狀態(tài)等等。另外，程控交換機(jī)對(duì)用戶線狀態(tài)是作定期、周期性監(jiān)視的，一般用戶摘機(jī)、掛機(jī)識(shí)別的掃描周期為100200ms，而撥號(hào)脈沖的掃描周期為810ms，這些都是由區(qū)域處理機(jī)完成的。（4） 每個(gè)中繼線插線板一共有150個(gè)插槽，可以分別接150個(gè)普通用戶，每個(gè)中繼線插線板也配備一個(gè)區(qū)域處理機(jī)。配備這樣的處理機(jī)也是為了對(duì)用戶線進(jìn)行掃描，以便監(jiān)視中繼線上的忙閑狀態(tài)，從而便于中央CPU配置有限的中繼線資源。（5） 區(qū)域處理機(jī)、用戶處理機(jī)和中央處理機(jī)之間是需要配合和通信的。目前常用的處理機(jī)間通信方式分為兩大類，分別是通過(guò)

26、PCM信道進(jìn)行通信和采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)常用的通信結(jié)構(gòu)方式。通過(guò)PCM信道進(jìn)行通信的兩種不同方法：a、 一種是利用TS16進(jìn)行通信，即利用PCM信道中的第16時(shí)隙進(jìn)行通信。TS16是用來(lái)傳輸數(shù)字交換局間的數(shù)字線路信號(hào)之用的，但到達(dá)交換局以后TS16就已經(jīng)沒(méi)用了，所以可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)處理機(jī)間的通信。這種通信方式的優(yōu)點(diǎn)是外加軟、硬件的費(fèi)用小，缺點(diǎn)是信息量小，速度慢。b、 另一種是通過(guò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的PCM信道直接傳送，這種方式將處理機(jī)之間的通信信息和話音數(shù)據(jù)信息同等對(duì)待，可以通過(guò)PCM話音信道傳送（任意一個(gè)時(shí)隙），并且也可以通過(guò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換，只不過(guò)用不同的標(biāo)志加以識(shí)別。這種方法的缺點(diǎn)是占用通信信道、費(fèi)用

27、大，并且在數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)固定的情況下，限制了通信信息量的提高，從而限制了通信業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展。采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)常用的通信結(jié)構(gòu)方式有兩種，分別是多總線結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)。由于本交換網(wǎng)絡(luò)只有6200多個(gè)用戶，屬于中小型交換網(wǎng)絡(luò)，所以我們將采用多總線結(jié)構(gòu)中的共享儲(chǔ)存器方式，互連的方法采用時(shí)分總線額互連方法。在這種結(jié)構(gòu)中，所有處理機(jī)和存儲(chǔ)器都連在一條公共總線上。處理機(jī)采用了信息寫入存儲(chǔ)器的方法與另一臺(tái)處理機(jī)進(jìn)行通信，在接收端處理機(jī)可以直接從存儲(chǔ)器讀取信息。對(duì)于總線判別方法，我們采用處理機(jī)獨(dú)占總線的方式，具體為：將請(qǐng)求線對(duì)所有處理機(jī)復(fù)接，而允許線則與所有處理機(jī)串聯(lián)。一旦判別器發(fā)現(xiàn)請(qǐng)求，立即通過(guò)允許線發(fā)出允許信號(hào)，

28、沒(méi)有請(qǐng)求的處理機(jī)只將允許信號(hào)往下傳，而第一臺(tái)發(fā)出請(qǐng)求的處理機(jī)就被賦予總線控制權(quán)。分時(shí)總線控制方式如下圖 7 （visio 繪制）所示：圖 7 分時(shí)總線控制方式本設(shè)計(jì)中的分級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)原理介紹：首先，用戶處理機(jī)周期地掃描監(jiān)視插線板上用戶的狀態(tài)變化，當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，用戶線狀態(tài)由“斷”狀態(tài)變?yōu)椤袄m(xù)”狀態(tài)，接著用戶處理機(jī)通知中央CPU，中央CPU查找用戶數(shù)據(jù)，判斷用戶的類別，接著找一個(gè)空閑的收號(hào)器，把收號(hào)器和主叫用戶連通，然后送撥號(hào)音。接著，用戶開(kāi)始撥號(hào)，收號(hào)器開(kāi)始收號(hào)，收到一定位數(shù)的數(shù)字以后，中央處理機(jī)可以判別為局內(nèi)呼叫還是出局呼叫，接著將號(hào)碼收完。如果為局內(nèi)呼叫，中央處理機(jī)將通過(guò)號(hào)碼連通本局的某一

29、個(gè)用戶，接著送鈴流和回鈴音，主被叫用戶摘機(jī)后即可開(kāi)始通話。如果為局外呼叫，則中央CPU需要將收號(hào)器中所收的號(hào)碼存到發(fā)號(hào)器中，接著再為本次呼叫分配一條空閑的中繼線，然后發(fā)號(hào)器就可以通過(guò)這條中繼線將號(hào)碼發(fā)送出去，以尋找被呼用戶，當(dāng)主被叫間的通話鏈路已經(jīng)成功建立，中央CPU可以送鈴流和回鈴音，主被叫用戶摘機(jī)后即可進(jìn)行通話。通話原理流程圖 8（visio 繪制）：圖 8 通話原理流程圖5.2.3用戶容量和系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)由以上XX校區(qū)概況可知，XX校區(qū)一共需要配置6212個(gè)用戶，因?yàn)槊總€(gè)插線板可以接200門用戶，所以一共需要32個(gè)帶用戶處理器的插線板，其中31個(gè)為滿負(fù)荷插線板，外加1個(gè)插線板只配12個(gè)用戶

30、。由實(shí)際調(diào)查可知，每個(gè)用戶忙時(shí)的話務(wù)量為0.1Erl，則6212個(gè)用戶的話務(wù)量則為6212*0.1Erl=621.1Erl。呼損要求為B<5%，本設(shè)計(jì)中B=2%,根據(jù)愛(ài)爾蘭B表（語(yǔ)音業(yè)務(wù)適用），可得應(yīng)該分配634條出線，即該交換機(jī)應(yīng)該分配634個(gè)收號(hào)器。另外，由實(shí)際調(diào)研可知，榆中校區(qū)忙時(shí)的局內(nèi)、外呼叫的話務(wù)量比例為5:1，所以可知，只要5個(gè)收號(hào)器對(duì)應(yīng)有一個(gè)發(fā)號(hào)器即可滿足話務(wù)量和呼損的要求，所以該交換機(jī)應(yīng)該分配127個(gè)發(fā)號(hào)器。綜上所述，該交換機(jī)的用戶容量為6400門（實(shí)際使用6212門，另外188門為備用接口）。交換機(jī)共有634個(gè)收號(hào)器和127個(gè)發(fā)號(hào)器，所以交換機(jī)的系統(tǒng)容量能表示為能同時(shí)處

31、理634個(gè)本局呼叫，或能同時(shí)處理127個(gè)出局呼叫。5.2.4 用戶編號(hào)計(jì)劃設(shè)計(jì)a、 XX本地的號(hào)碼一共有7位數(shù)，其中，451為榆中校區(qū)局內(nèi)的識(shí)別碼，只要本局交換機(jī)收到以451開(kāi)始的號(hào)碼，則表示為本局呼叫，如果本局交換機(jī)收到以451開(kāi)始以外的號(hào)碼，則表示為出局呼叫。后4位為用戶的編碼，編號(hào)范圍可由00009999，可以編制10000個(gè)用戶。b、 在整個(gè)榆中校區(qū)用戶線路分配中，學(xué)生用戶無(wú)疑是最大的群體，約有4500用戶，所以學(xué)生宿舍先分配。學(xué)生宿舍號(hào)碼后四位編碼范圍為00004999，一共可以編碼5000個(gè)用戶（其中500個(gè)為預(yù)留用戶）。c、 行政單位和后勤單位統(tǒng)一編碼。行政單位包括行政樓、實(shí)驗(yàn)中心、各學(xué)院、后勤集團(tuán)、保衛(wèi)處、食堂、校醫(yī)院、圖書(shū)館等等，有1130個(gè)用戶，所以行政單位和后勤單位號(hào)碼后四位編碼范圍為50006999，一共可以編碼2000個(gè)用戶（其中870個(gè)為預(yù)留用戶）。d、 教師公寓和臨時(shí)公寓統(tǒng)一編碼。教師公寓和臨時(shí)公寓總和約有600個(gè)用戶，所以它們所使用號(hào)碼的后四位編碼范圍為70007999，一共可以編碼1000個(gè)用戶（其中400個(gè)為預(yù)留用戶）。e、 還有80009999一共2000個(gè)編碼沒(méi)有使用，這