數(shù)字程控交換技術(shù)課件

第5章數(shù)字程控交換技術(shù)

5-1電話交換的發(fā)展及分類5-2電話交換機(jī)的基本功能5-3程控交換機(jī)的發(fā)展及分類5-4程控交換機(jī)的基本組成5-5呼叫接續(xù)過程綜述9/19/20231第5章數(shù)字程控交換技術(shù)5-1電話交換的發(fā)展及分

5-1電話交換的發(fā)展及分類一、電話交換的概念兩部有線電話機(jī)之間必須有一對(duì)線連通才能通話，但在電話用戶很多時(shí)，不可能在任意兩個(gè)用戶之間都裝設(shè)一對(duì)線路。如果在用戶分布的區(qū)域中心設(shè)置一個(gè)公用設(shè)備，則每一用戶都有一對(duì)線路與該設(shè)備相連，如圖所示9/19/202325-1電話交換的發(fā)展及分類8/6/20232圖設(shè)立公共設(shè)備的電話連接圖

交換的信息除了電話的語音信號(hào)外，還包括圖像、數(shù)據(jù)等多種信息，這種信息交換稱為數(shù)據(jù)交換或綜合業(yè)務(wù)交換。

9/19/20233圖設(shè)立公共設(shè)備的電話連接圖二、電話交換技術(shù)發(fā)展概況

貝爾1876年發(fā)明電話至今一百多年來，電話交換技術(shù)一直在不斷地發(fā)展。1878年1月28日第一部人工電話交換機(jī)開通使用，它是具有21線磁石式交換機(jī)。1891年，共電式交換機(jī)開始使用。人工電話交換機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、安裝方便、成本低廉。缺點(diǎn)是話務(wù)員的接線速度慢、易出錯(cuò)、勞動(dòng)效率低。9/19/20234二、電話交換技術(shù)發(fā)展概況8/6/20234

1889年美國人史端喬發(fā)明自動(dòng)電話交換機(jī)獲得專利，1909年德國西門子公司對(duì)史端喬式交換機(jī)進(jìn)行重大改進(jìn)，制成西門子式交換機(jī)，到1927年基本完善，成為步進(jìn)制交換機(jī)的基型，此后各種型號(hào)的步進(jìn)交換機(jī)，基本上只是在電路方面做較小改進(jìn)。9/19/202351889年美國人史端喬發(fā)明自動(dòng)電話交換機(jī)獲三、電話交換機(jī)的分類電話交換機(jī)的種類一般可以從以下兩大方面進(jìn)行劃分。

按照交換機(jī)的接線方式劃分：

人工電話交換機(jī)和自動(dòng)電話交換機(jī)。

按交換機(jī)的使用劃分：

局用交換機(jī)，它包括市話交換機(jī)、匯接市話交換機(jī)、國內(nèi)長話交換機(jī)、國際長話交換機(jī)。

用戶小交換機(jī)，又稱為專用小交換機(jī),可為機(jī)關(guān)、工礦企業(yè)、學(xué)校使用。

9/19/20236三、電話交換機(jī)的分類8/6/20236

5-2電話交換機(jī)的基本功能一、電話通信的基本原理

送話器受話器原始話音還原話音二-四轉(zhuǎn)換消側(cè)音電路電話機(jī)原始話音還原話音9/19/202375-2電話交換機(jī)的基本功能送話器受話器原始受話器：將電信號(hào)還原為聲音的轉(zhuǎn)換器。送話器：將聲音變換為電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。按鍵式撥號(hào)盤：與撥號(hào)集成電路配合發(fā)出脈沖或雙音頻(DTMF)信令。振鈴器：交鈴流、音調(diào)振鈴器開關(guān)、叉簧：接插件，二、四線繩9/19/20238受話器：將電信號(hào)還原為聲音的轉(zhuǎn)換器。8/6/20238二、電話交換機(jī)的基本功能電話交換機(jī)的基本功能如下：檢測(cè)出主叫用戶呼叫；建立電話交換機(jī)到主叫用戶的臨時(shí)通路，通過此通路獲得被叫用戶信息；通過振鈴呼出被叫用戶；為主、被叫用戶建立通話通路；檢測(cè)話終，釋放通路。

9/19/20239二、電話交換機(jī)的基本功能8/6/202395-3程控交換機(jī)的發(fā)展及分類一、程控交換技術(shù)的發(fā)展自1965年產(chǎn)生了世界上第一臺(tái)程控交換機(jī)以來，程控交換機(jī)一直處在突飛猛進(jìn)的發(fā)展過程中。概括來說，程控交換機(jī)的發(fā)展可以歸納為以下四個(gè)方面。

程控交換機(jī)中話路網(wǎng)的發(fā)展

早期的程控交換機(jī)，其話路網(wǎng)按空分方式組成，稱為空分程控交換機(jī)。

9/19/2023105-3程控交換機(jī)的發(fā)展及分類一、程控交換技術(shù)的發(fā)展8/

程控交換機(jī)中控制方式的發(fā)展

程控交換機(jī)發(fā)展的初期，一般采用中央集中控制方式，即控制任務(wù)集中在一臺(tái)大型或巨型專用計(jì)算機(jī)上。

程序軟件的發(fā)展因?yàn)殡娫捦ㄐ诺膶?shí)時(shí)性很強(qiáng)，所以早期均采用匯編語言編制運(yùn)行軟件?，F(xiàn)在多采用高級(jí)語言和匯編語言混合編程，或全部采用高級(jí)語言編程的辦法。9/19/202311程控交換機(jī)中控制方式的發(fā)展8/6/202311

接入業(yè)務(wù)的發(fā)展在當(dāng)今時(shí)代，電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)三網(wǎng)合一已成必然趨勢(shì)，當(dāng)前，主要是通過PSTN（公眾電話網(wǎng)）或CATV（有線電視網(wǎng)）進(jìn)行Internet（因特網(wǎng)）接入，從而給人們提供以寬帶技術(shù)為核心的綜合信息服務(wù)。9/19/202312接入業(yè)務(wù)的發(fā)展8/6/202312二、程控交換機(jī)的優(yōu)點(diǎn)程控交換機(jī)的技術(shù)發(fā)展很快，其價(jià)格不斷降低，服務(wù)功能不斷增加，下面從三個(gè)方面說明。

用戶方面：

采用脈沖編碼信號(hào)(PCM)方式，使通話質(zhì)量大大改善；采用數(shù)字信號(hào)后加強(qiáng)了保密性；話路網(wǎng)的阻塞非常小，大大提高了電路的接通率；話路網(wǎng)采用了中、大規(guī)模集成電路，使接續(xù)速度加快。9/19/202313二、程控交換機(jī)的優(yōu)點(diǎn)8/6/202313電話局方面

由于采用中、大規(guī)模集成電路，其面積是機(jī)電交換機(jī)機(jī)房面積的1/10~1/5；可較靈活地修改部分程序，改變交換機(jī)的功能；利用故障處理、故障診斷、設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)、資源管理等功能，減少維護(hù)工作量；便于實(shí)現(xiàn)多種計(jì)費(fèi)方式，如采用單式計(jì)費(fèi)、復(fù)式計(jì)費(fèi)等；易于實(shí)現(xiàn)維護(hù)自動(dòng)化與集中化。

9/19/202314電話局方面8/6/202314通信網(wǎng)方面

網(wǎng)路的最佳利用，可減少交換點(diǎn)數(shù)目，可配合不同功能的交換機(jī)；增加了路由選擇、編碼選擇及交換接口的靈活性，可通過軟件來實(shí)現(xiàn);有利于向綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)方向發(fā)展，通信網(wǎng)的最終發(fā)展方向是要建立一個(gè)高質(zhì)量、高速度、高自動(dòng)化的綜合業(yè)務(wù)的數(shù)字網(wǎng)；采用新的信令方式，尤其是公共信道信令系統(tǒng)的引入。9/19/202315通信網(wǎng)方面8/6/202315三、程控交換機(jī)的分類程控交換機(jī)按其交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式、交換信息的類型，以及控制方式的不同，可以進(jìn)行圖所示的分類。

9/19/202316三、程控交換機(jī)的分類8/6/202316

按交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式來分類

按交換網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)方式，程控交換機(jī)可分為空分和時(shí)分兩種方式。對(duì)于空分方式，其交換點(diǎn)可由金屬接點(diǎn)或電子接點(diǎn)來組成。是指話路接續(xù)中每個(gè)用戶均占據(jù)一定的空間位置。對(duì)于時(shí)分方式，目前有脈幅調(diào)制(PAM)、增量調(diào)制(ΔM)和脈碼調(diào)制(PCM)三種信號(hào)。時(shí)分是指許多用戶都接在一條公共通話線上，如圖所示。9/19/202317按交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式來分類8/6/202317圖時(shí)分示意圖9/19/202318圖時(shí)分示意圖8/6/202318

按控制方式分類按控制方式，可分為集中控制、分級(jí)控制和全分散控制三種方式。（1）集中控制方式。程控交換機(jī)中只配備一對(duì)處理機(jī)(稱中央處理機(jī))，該交換機(jī)的全部控制工作都由中央處理機(jī)來承擔(dān)，這種控制方式稱為集中控制方式，早期的空分交換機(jī)多采用這種控制方式。其框圖如圖(a)所示。9/19/202319按控制方式分類8/6/202319圖程控交換機(jī)的控制方式示意圖

9/19/202320圖程控交換機(jī)的控制方式示意圖8/6/2023（2）分級(jí)控制方式：隨著微處理機(jī)的發(fā)展，在程控交換機(jī)里配備若干個(gè)微處理機(jī)作為區(qū)域處理機(jī)來完成如監(jiān)視用戶摘機(jī)、掛機(jī)及接收撥號(hào)脈沖等這些比較簡單而重復(fù)的工作，以減輕中央處理機(jī)的大量處理工作，這就是分級(jí)控制方式。其框圖如圖(b)所示。（3）全分散控制方式：全分散控制的特點(diǎn)是取消了中央處理機(jī)。全分散控制的程控交換機(jī)示意框圖如圖(c)所示。圖中的①、②、③分別是表示信號(hào)控制、呼叫控制和交換網(wǎng)絡(luò)控制三項(xiàng)功能的所在位置。9/19/202321（2）分級(jí)控制方式：隨著微處理機(jī)的發(fā)展，在程控交換機(jī)里配備若5-4程控交換機(jī)的基本組成一、程控交換機(jī)的硬件基本結(jié)構(gòu)不論空分或時(shí)分程控交換機(jī)，其硬件主要分為三個(gè)系統(tǒng)，即話路系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和輸入、輸出系統(tǒng)。如圖所示。話路系統(tǒng)

作用是把用戶線接到交換網(wǎng)絡(luò)回路，用戶電路是用戶線與交換網(wǎng)絡(luò)的接口電路，可完成饋電、掃描、二／四線轉(zhuǎn)換、測(cè)試、保護(hù)、提供鈴流通路等功能9/19/2023225-4程控交換機(jī)的基本組成一、程控交換機(jī)的硬件基本結(jié)構(gòu)圖程控交換機(jī)硬件系統(tǒng)組成9/19/202323圖程控交換機(jī)硬件系統(tǒng)組成8/6/2023239/19/2023248/6/202324

控制系統(tǒng)

作用有兩個(gè)：一是分析收集輸入的信息，并進(jìn)行處理；二是編輯命令，并向話路系統(tǒng)或輸入、輸出系統(tǒng)發(fā)送命令。

輸入、輸出系統(tǒng)為了安裝測(cè)試和維護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)的需要，中央控制系統(tǒng)還要配備一些常規(guī)的外圍設(shè)備，一般包括打印機(jī)、終端等，還配備了如磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶機(jī)等外存儲(chǔ)器。9/19/202325控制系統(tǒng)8/6/202325二、程控交換機(jī)的軟件基本結(jié)構(gòu)程控交換機(jī)的軟件基本結(jié)構(gòu)如圖所示。

執(zhí)行管理程序是多任務(wù)、多處理機(jī)的高性能操作系統(tǒng)；

呼叫處理程序完成用戶的各類呼叫接續(xù)；

系統(tǒng)監(jiān)視和故障處理程序完成故障診斷程序共同保證程控交換機(jī)不間斷運(yùn)行；

維護(hù)和運(yùn)行程序提供人機(jī)界面完成程控交換機(jī)的運(yùn)行控制和測(cè)試等。

9/19/202326二、程控交換機(jī)的軟件基本結(jié)構(gòu)8/6/2023269/19/2023278/6/202327各類支援系統(tǒng)又稱為脫機(jī)程序，其數(shù)量比聯(lián)機(jī)程序要大得多。軟件開發(fā)支援系統(tǒng)主要指語言工具；應(yīng)用工程支援系統(tǒng)包括交換網(wǎng)規(guī)劃、安裝測(cè)試等；軟件加工支援系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)生成程序等；交換局管理支援系統(tǒng)包含交換機(jī)運(yùn)行資料的收集、編輯和輸出程序等。9/19/202328各類支援系統(tǒng)又稱為脫機(jī)程序，其數(shù)量比5-5呼叫接續(xù)過程綜述

根據(jù)前述程控交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，結(jié)合我們撥打電話的過程，程控交換機(jī)處理一次電話呼叫的簡要流程如圖所示。9/19/2023295-5呼叫接續(xù)過程綜述8/6/202329圖處理一次呼叫的流程9/19/202330圖處理一次呼叫的流程8/6/2023301、主叫摘機(jī)到交換機(jī)送撥號(hào)音程控交換機(jī)按一定的周期執(zhí)行用戶線掃描程序，對(duì)用戶電路掃描點(diǎn)進(jìn)行掃描，檢測(cè)出摘機(jī)呼出的用戶，并確定呼出用戶的設(shè)備號(hào)。2、收號(hào)和數(shù)字分析

程控交換機(jī)中脈沖號(hào)碼是由用戶電路接收的，掃描檢出并識(shí)別后收入相應(yīng)存儲(chǔ)器，在收到第一位號(hào)的第一個(gè)脈沖后，停發(fā)撥號(hào)音。雙頻號(hào)碼一般是由雙頻處理電路板接收識(shí)別的。

9/19/2023311、主叫摘機(jī)到交換機(jī)送撥號(hào)音8/6/2023313、來話分析至向被叫振鈴

若數(shù)字分析的結(jié)果是呼叫本局，則在收號(hào)完畢和數(shù)字分析結(jié)束以后，根據(jù)被叫號(hào)碼從存儲(chǔ)器找到被叫用戶的數(shù)據(jù)(包括被叫用戶的設(shè)備、用戶類別等內(nèi)容)，而后根據(jù)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行來話分析程序進(jìn)行來話分析，并測(cè)被叫用戶忙閑。9/19/2023323、