現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路

1、三、電路交換技術(shù)及接口電路1現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路本章主要內(nèi)容電話通信的基本原理電話交換技術(shù)的發(fā)展程控數(shù)字交換機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)接口電路現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路1、電話通信的基本原理3現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路1875年6月2日貝爾和沃森發(fā)明了電話（原始的電磁式電話）1877年愛迪生發(fā)明了碳精式送話器（磁石式電話機）1882年出現(xiàn)了共電式電話機1896年出現(xiàn)了自動電話機-撥號盤電話機1.1電話機的發(fā)展70年代出現(xiàn)電子電話機-按鍵式電話機80年代出現(xiàn)數(shù)字電話機，之后出現(xiàn)了各種新式電話機現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路送話器受話器原始話音還原話音二-四轉(zhuǎn)換消側(cè)音電

2、路電話機原始話音還原話音受話器：將相應(yīng)的電信號還原為聲音的轉(zhuǎn)換器。（喇叭）送話器：將聲音變換為相應(yīng)電信號的轉(zhuǎn)換器。 （話筒）1.2 電話機的構(gòu)成及通話原理電話機現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路2、電話交換技術(shù)的發(fā)展6現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路一、人工交換階段 1.磁石式電話交換機 1878年 與磁石式電話機配套使用 2.共電式電話交換機 與共電式電話機配套使用 特點： 人工接續(xù)，速度慢、效率低 標(biāo)準(zhǔn)沿用至今：語音二線傳輸，交換局集中饋電等電話交換技術(shù)發(fā)展的三個階段現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路二、機電式自動交換階段 1.步進(jìn)制交換機（Step by Step System）： 史

3、端喬（Strowger）式自動電話交換機 1892 美國 -為每個用戶指定唯一的電話號碼，通過撥號盤自動撥號 -使用電磁控制的機械觸點開關(guān)代替人工操作，自動實現(xiàn) 線路接續(xù) 特點：直接控制方式（由撥號脈沖直接控制交換機的接線 器動作，通過一位一位撥號，一步步找到被叫接續(xù)點）電話交換技術(shù)發(fā)展的三個階段現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路旋轉(zhuǎn)制、升降制電話交換機 特點：間接控制方式（用戶撥號脈沖由“記發(fā)器”接 收，通過譯碼器譯成電碼控制接線器） 共同特點：噪聲大易磨損維護(hù)工作量大接線速度慢故障率高電路技術(shù)簡單人員培訓(xùn)容易電話交換技術(shù)發(fā)展的三個階段現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路2.縱橫制交換機（Cr

4、ossbar System） 1938年 特點：接線器接點采用壓接觸方式 公共控制方式（控制部分與話路部分分離， 控制部分可獨立設(shè)計）電話交換技術(shù)發(fā)展的三個階段現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路三、電子式自動交換階段 1.半電子交換機（準(zhǔn)電子交換機）： 話路部分采用機械接點，控制部分采用電子器件。 2.全電子交換機： 話路部分和控制部分均采用電子器件。電話交換技術(shù)發(fā)展的三個階段現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路模擬程控交換機：1965年5月 美國 ESS No.1數(shù)字程控交換機：1970年 法國 E10程控交換機：把各種控制功能、步驟、方法編成程序，放入存儲器，利用存儲器內(nèi)所存儲的程序來控制整

5、個交換工作。幾個概念：程控與布控、時分與空分、模擬與數(shù)字電話交換技術(shù)發(fā)展的三個階段現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路 引進(jìn)交換機 AXE10，F(xiàn)ETEX-150，E10B，5ESS、 NEAX61 、EWSD 引進(jìn)生產(chǎn)線 上海：S1240，北京：EWSD，天津：NEAX61 自行研制 巨龍HJD-04，大唐SP30，華為C&C08，中興ZXJ10 我國程控交換技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路3、程控數(shù)字交換機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路數(shù)字交換機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡(luò)數(shù)字中繼電路信令設(shè)備用戶級用戶電路用戶電路用戶處理機用戶級用戶電路用戶電路用戶處理機數(shù)

6、字中繼電路模擬中繼電路數(shù)字中繼電路PCM用戶模塊遠(yuǎn)端用戶模塊中央處理機存儲器外設(shè)話路子系統(tǒng)控制子系統(tǒng)返回現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路話路子系統(tǒng) 由交換網(wǎng)絡(luò)和各種外圍模塊組成數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)：核心，實現(xiàn)交換功能用戶模塊用戶電路：用戶終端設(shè)備與交換機的接口用戶級交換網(wǎng)絡(luò)：-集中/分散用戶的話務(wù)量 -采用單T交換網(wǎng)絡(luò)用戶處理機：控制用戶級交換網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端用戶模塊：放置在遠(yuǎn)離母局的用戶密集區(qū)與用戶模塊基本相同區(qū)別：具有模塊內(nèi)交換功能優(yōu)點：-避免用戶線長距離鋪設(shè)，節(jié)省成本 -將模擬傳輸改為數(shù)字傳輸，改善了線路的 傳輸質(zhì)量 數(shù)字交換機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路話路子系統(tǒng)中繼電路：交換機與中

7、繼線的接口，一般是交換機與交換機或交換機與遠(yuǎn)端模塊的接口數(shù)字中繼電路：連接數(shù)字中繼線模擬中繼電路：連接模擬中繼線信令設(shè)備：用來接收和發(fā)送呼叫接續(xù)時所需的信令信息，比如各種信號音。數(shù)字交換機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路控制子系統(tǒng) 是交換機的“指揮系統(tǒng)”，采用分級分散控制方式中央處理機：負(fù)責(zé)系統(tǒng)資源分配，中央交換網(wǎng)絡(luò)控制，呼叫處理，信令處理，系統(tǒng)的操作、維護(hù)、管理等。用戶處理機數(shù)字交換機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路4、程控交換機的控制系統(tǒng)19現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路 1、呼叫處理能力：最大忙時試呼次數(shù) （Maximum Number of Busy Hou

8、r Call Attempts） 2、高可靠性：99.99%的正確率和40年中斷時間小于2小時其它：靈活性和適應(yīng)性；經(jīng)濟性交換系統(tǒng)對控制部件的要求現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路 控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式： 集中控制、分散控制（分級控制、分布控制） 多處理機的工作方式： 按功能分擔(dān)、按話務(wù)分擔(dān)、備用方式 備用方式：同步方式、互助方式、主/備方式（冷備用、熱備用） 處理機間的通信方式： 通過PCM信道進(jìn)行通信、采用計算機網(wǎng)常用的通信方式控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路1、集中控制 任一處理機能使用系統(tǒng)的所有資源（硬件、軟件），執(zhí)行交換系統(tǒng)的全部功能。資源1資源2資源r處理機1處理機2

9、處理機n功能1功能2功能f特點：控制關(guān)系簡單，處理機間通信接口簡單，可靠性差， 軟件龐大，維護(hù)困難控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路2、 分散控制 控制系統(tǒng)中的每臺處理機只能使用部分資源，完成部分功能。（1）分級控制 將控制功能分級，不同層次的控制功能由不同的處理機完成。控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路交換網(wǎng)絡(luò)LPRLPRLPRLPRCPRCPRMPR日本富士通，F(xiàn)ETEX-150低層次 ：用戶線掃描，摘掛機識別 -用戶處理機(LPR)高一層次：號碼分析，路由選擇 -呼叫處理機(CPR)最高層次：故障診斷，維護(hù)管理 -主處理機(MPR)分級控制去交換機結(jié)構(gòu)

10、圖返回現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路（2）分布式控制 以S-1240數(shù)字交換機為典型代表。 取消了中央處理機，將控制功能分散到各個終端模塊的控制單元(TCE)中 。 優(yōu)點：硬件和軟件的模塊化 擴充性好 可靠性高 缺點：多處理機間通信接口復(fù)雜控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路分布式控制現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路多處理機的工作方式1、功能分擔(dān) 不同處理機完成不同功能。2、話務(wù)分擔(dān) 每臺處理機只完成一部分用戶的呼叫處理任務(wù)。3、備用方式 雙處理機，一臺主用機，一臺備用機。去FETEX-150去交換機結(jié)構(gòu)圖用戶用戶處理機1處理機2現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路(1)同

11、步方式（同時接收話路設(shè)備的輸入信息，執(zhí)行相同的指令） 兩臺處理機同步工作，執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行比較，相同則繼續(xù)。如結(jié)果不一致，則中斷正常業(yè)務(wù)，各自啟動檢測程序，檢測有故障的處理機退出服務(wù)，且應(yīng)盡快修復(fù)，返回到工作系統(tǒng)中。備用方式現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路(2) 互助方式 主、備用機平時分別承擔(dān)一半話務(wù)負(fù)荷，一旦有一臺處理機出現(xiàn)故障，就由另一臺處理機承擔(dān)全部的話務(wù)工作。備用方式用戶用戶處理機1處理機2現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路(3) 主/備用方式 一臺處理機正常工作，一臺處理機備用，一旦主用機出現(xiàn)故障，進(jìn)行主/備用設(shè)備切換。 備用方式有兩種： 冷備用： 備用機不保存呼叫數(shù)據(jù)，發(fā)生故障切換

12、時，當(dāng)前正在進(jìn)行的呼叫會丟失掉。 熱備用： 備用機保存呼叫數(shù)據(jù)，切換時不會丟失呼叫。備用方式現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路多處理機間的通信方式通信方式 采用計算機網(wǎng)常用方式：如總線等利用PCM信道利用TS16進(jìn)行通信：如FETEX-150與話音信息一樣在交換網(wǎng)絡(luò)中傳輸，用不同的標(biāo)志區(qū)分：如S1240中的換碼信道字現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路5、接口電路32現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路接口設(shè)備：數(shù)字程控交換機與外圍環(huán)境的接口功能：完成外部信號與交換機內(nèi)部信號的轉(zhuǎn)換模擬用戶接口電路數(shù)字用戶接口電路操作、管理、維護(hù)交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字中繼接口電路數(shù)字中繼接口電路模擬中繼接口電路控制系統(tǒng)中繼側(cè)

13、接口ABCZVOAM用戶側(cè)接口數(shù)字交換機接口類型現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路ETETETETETETETETETETETETETET數(shù) 字 交 換 網(wǎng) 絡(luò)模擬用戶線Z1模擬遠(yuǎn)端集線器Z2模擬PABXZ3數(shù)字用戶線V1LTLTLTLTZ1V2V3V4V5數(shù)字遠(yuǎn)端模塊Z1V1NT數(shù)字PABXm X (2B+D)n X E12,048kbit/sABLTC11C12C21C22LT本地轉(zhuǎn)換二線中繼器通路轉(zhuǎn)換設(shè)備四線FDM實線PCM8,448kbit/sLT34,368kbit/s8,448kbit/sLT數(shù)字交換機接口類型現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路V接口：數(shù)字用戶接口 V1：64kb/

14、s，可為2B+D或30B+D的終端 V2：連接數(shù)字遠(yuǎn)端模塊的接口 V3：連接數(shù)字PABX的接口，屬30B+D的接口 V4：可接多個2B+D的終端，支持ISDN的接入 V5：支持n X E1的接入網(wǎng)，包括V5.1和V5.2接口A接口：速率為2048kb/s的數(shù)字中繼接口B接口：PCM二次群接口，其接口速率為8448kb/s程控交換系統(tǒng)接口類型數(shù)字接口現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路Z接口：模擬用戶接口 Z1接口：連接單個模擬用戶的接口 Z2接口：連接模擬遠(yuǎn)端集線器的接口 Z3接口：連接模擬PABX的接口程控交換系統(tǒng)接口類型模擬接口現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路用戶電路：交換機通過用戶線與用

15、戶終端相連的接口電路。模擬用戶電路的功能可歸納為BORSCHT七個功能：B(Battery feeding)饋電O(Overvoltage protection)過壓保護(hù)R(Ringing control)振鈴控制S(Supervision)監(jiān)視C(CODEC & filters)編譯碼和濾波H(Hybird circuit)混合電路T(Test)測試5.1 模擬用戶電路現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路電容的特性：“隔直流，通交流”電感的特性：“隔交流，通直流”（1）B:饋電饋電：由用戶電路向電話提供直流電源，-48v，20-50mA。ab用戶線用戶線48V現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路

16、（2）0:過壓保護(hù) 用戶線是外線，為避免高壓進(jìn)入交換機內(nèi)部而損壞交換機，設(shè)置了兩極保護(hù)，將線路的高壓分別限制在48V和地電位。 第一級在總配線架上安放氣體放電管； 第二級在用戶電路中設(shè)置二極管橋式鉗位電路。-48V內(nèi)線外線abRR1234現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路（3）R:振鈴控制 控制系統(tǒng)S振鈴控制振鈴電路用戶線截鈴鈴流振鈴信號（鈴流）：90V15V，25HZ，1s通，4s斷。過程:控制系統(tǒng)發(fā)“振鈴控制” 繼電器動作鈴流經(jīng)用戶線送達(dá)用戶話機用戶話機振鈴用戶摘機振鈴電路產(chǎn)生“截鈴”信號控制系統(tǒng)停止“振鈴控制”信號開關(guān)釋放停止振鈴現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路監(jiān)視用戶線回路的通、斷狀

17、態(tài)。主要用來識別用戶話機的摘機和掛機，號盤話機發(fā)出的號碼等。（4）S:監(jiān)視用戶線監(jiān)視信號-V現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路編碼器：完成模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換（Coder）。譯碼器：完成數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換（Decoder） 。（5）C:編譯碼和濾波LPF模擬模擬3003400HZ編碼器譯碼器PCMPCM交換機側(cè)用戶側(cè)BPF現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路完成二線到四線的轉(zhuǎn)換功能。（6）H:混合電路平衡網(wǎng)絡(luò)模/數(shù)數(shù)/模模擬用戶線數(shù)字信號數(shù)字信號現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路（7）T:測試測試功能是為了在出現(xiàn)故障時能對用戶線和用戶電路進(jìn)行測試。分為外線測試和內(nèi)線測試。外線測試是對用

18、戶線進(jìn)行測試，主要測試用戶電纜的一些指標(biāo)，如環(huán)阻、對地電阻、對地電容、線間電容等。內(nèi)線測試是對用戶電路本身進(jìn)行測試。現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路 極性倒換（反轉(zhuǎn)） 計費脈沖發(fā)送其它功能現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路模擬用戶電路功能框圖現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路舉例用戶電路板現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路數(shù)字中繼電路：交換機與數(shù)字中繼線的接口設(shè)備， 用于與數(shù)字交換局或遠(yuǎn)端模塊的連接。主要作用：完成信號傳輸、信號同步、信令配合5.2 數(shù)字中繼電路現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路數(shù)字中繼電路的結(jié)構(gòu)框圖碼型變換幀定位信令提取時鐘提取幀/復(fù)幀同步告警檢測同步插入PCM輸入PCM輸

19、出信令插入碼型變換交換網(wǎng)絡(luò)返回現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路（1）碼型變換PCM線上HDB3 交換機內(nèi)部NRZ（2）時鐘提取從輸入的PCM數(shù)據(jù)流中提取時鐘信號，作為輸入數(shù)據(jù)流的基準(zhǔn)時鐘，正確的一位一位接收數(shù)據(jù)。數(shù)字中繼電路的基本功能01001011讀出結(jié)果：0010010011讀出結(jié)果：去中繼圖現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路（3）幀同步目的：使接收端的幀結(jié)構(gòu)排列和發(fā)送端的完全一致，保證各路信息能夠準(zhǔn)確接收。方法：從接收的數(shù)據(jù)流中搜索并識別到幀同步碼，以該時隙作為一幀的開始。數(shù)字中繼電路的基本功能0 0 0 1 1 0 1 1TS0TS1TS0TS1去中繼圖現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路（4）復(fù)幀同步目的：如果數(shù)字中繼線上使用的是隨路信號（中國1號信令），使收、發(fā)兩端一復(fù)幀中的幀與幀對齊，以便正確接收各路信令信號。方法：識別復(fù)幀同步碼數(shù)字中繼電路的基本功能TS16F00 0 0 0F11F22F1515161730去中繼圖現(xiàn)代交換原理電路交換技術(shù)及接口電路(5)幀定位（再定時）將輸入的PCM碼流同步到本局時鐘上來（頻率相位一致）。數(shù)字中繼電路的基本功能彈性存儲器寫入控制讀出控制本局時鐘及幀同步PCM出PCM入時鐘提取及幀同步去中繼圖現(xiàn)代交換原理電路交換技