現(xiàn)代交換技術(shù)課件

現(xiàn)代交換技術(shù)

第一章概論一、交換概念的引入

1、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)

2、多點(diǎn)通信及連接圖1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)示意圖二、交換設(shè)備1、交換機(jī)的概念根據(jù)電子和電氣工程師協(xié)會(huì)（IEEE）的定義，交換機(jī)應(yīng)能在任意的兩條用戶線之間建立和釋放一條臨時(shí)的通信鏈路。2、交換機(jī)的組成和工作原理圖2交換機(jī)工作原理示意圖

為完成轉(zhuǎn)接接續(xù)任務(wù)，交換機(jī)必須具有以下基本功能：

(1)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)哪一個(gè)用戶有呼叫請(qǐng)求；

(2)能記錄被叫用戶話機(jī)號(hào)碼；

(3)能判別被叫用戶當(dāng)前的忙閑狀態(tài)；

(4)若被叫用戶空閒，能選擇一條空閒線路將主、被叫話機(jī)連通，使雙方進(jìn)入通話狀態(tài)；

(5)通話結(jié)束時(shí)，交換機(jī)必須及時(shí)進(jìn)行拆線釋放處理；

(6)在同一時(shí)間內(nèi)交換機(jī)要允許若干對(duì)用戶同時(shí)進(jìn)行通話，且互不干擾。

圖3數(shù)字程式控制交換機(jī)的基本組成三、電話交換和公用電話交換網(wǎng)絡(luò)PSTN1、電話交換圖4一次呼叫處理過程示例上圖的流程簡(jiǎn)單說明如下：①當(dāng)用戶摘機(jī)時(shí)，用戶摘機(jī)信號(hào)送到發(fā)端交換機(jī)；

②發(fā)端交換機(jī)收到用戶摘機(jī)信號(hào)後，立即向主叫用戶送出撥號(hào)音；

③主叫用戶撥號(hào)，將被叫用戶號(hào)碼送給發(fā)端交換機(jī)；

④發(fā)端交換機(jī)根據(jù)被叫號(hào)碼選擇局向及中繼線，發(fā)端交換機(jī)在選好的中繼線上向終端交換機(jī)發(fā)送佔(zhàn)用信號(hào)，並把被叫用戶號(hào)碼送給終端交換機(jī)；⑤終端交換機(jī)根據(jù)被叫號(hào)碼，將呼叫連接到被叫用戶，向被叫用戶發(fā)送振鈴信號(hào)，並向主叫用戶送回鈴音；⑥當(dāng)被叫用戶摘機(jī)應(yīng)答時(shí)，終端交換機(jī)接到應(yīng)摘機(jī)信號(hào)，終端交換機(jī)將應(yīng)答信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)端交換機(jī)；

⑦用戶雙方進(jìn)入通話狀態(tài)，這時(shí)，線路上傳送話音信號(hào)；⑧話終掛機(jī)復(fù)原，傳送拆線信號(hào)；⑨終端交換機(jī)拆線後，回送一個(gè)拆線證實(shí)信號(hào)，一切設(shè)備復(fù)原。

2、通信網(wǎng)的一般概念通信網(wǎng)將各終端設(shè)備通過交換系統(tǒng)按一定的拓?fù)淠Ｊ浇M合在一起，實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)終端用戶的連接。組成：用戶終端設(shè)備

交換設(shè)備

傳輸設(shè)備3、PSTN的構(gòu)成（公用電話交換網(wǎng)）

PSTN有市內(nèi)電話網(wǎng)和長(zhǎng)途電話網(wǎng)兩部分組成，通過撥號(hào)自動(dòng)接通線路，可進(jìn)行市內(nèi)（本地）之間的通信，也可實(shí)現(xiàn)不同城市和地區(qū)間的通信1）本地網(wǎng)本地網(wǎng)是指在一個(gè)長(zhǎng)途編號(hào)區(qū)範(fàn)圍內(nèi)，由若干個(gè)端局或者由若干個(gè)端局和匯接局及局間中繼、長(zhǎng)市中繼、用戶線和話機(jī)終端所組成的電話網(wǎng)。圖5市話網(wǎng)的基本組成

2）國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng)1、我國(guó)的電話網(wǎng)自1986年以來實(shí)行五級(jí)的等級(jí)結(jié)構(gòu)，即由四級(jí)長(zhǎng)途交換中心和第五級(jí)交換中心即端局組成。圖6四級(jí)匯接制長(zhǎng)途網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

第一級(jí)為大區(qū)中心局即C1級(jí)，網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)六個(gè)大區(qū)，即華北、東北、華東、中南、西南、西北。北京、廣州、上海、天津、瀋陽、南京、武漢、成都、西安第二級(jí)為省中心局即C2級(jí)，30個(gè)隨著通信技術(shù)的進(jìn)步、長(zhǎng)途骨幹光纖的鋪設(shè)和本地網(wǎng)的建設(shè)，我國(guó)長(zhǎng)途電話網(wǎng)的等級(jí)結(jié)構(gòu)已由四級(jí)逐步演變成為兩級(jí)，整個(gè)電話通信網(wǎng)相應(yīng)地由五級(jí)網(wǎng)向三級(jí)網(wǎng)過渡，即兩級(jí)長(zhǎng)途交換中心和一級(jí)的本地交換中心。匯接全省轉(zhuǎn)接（含終端）長(zhǎng)途話務(wù)的交換中心為省級(jí)交換中心，用DC1表示；匯接本地網(wǎng)長(zhǎng)途終端話務(wù)的交換中心用DC2表示。圖7長(zhǎng)途電話二級(jí)網(wǎng)等級(jí)結(jié)構(gòu)及網(wǎng)路組織示意圖3）國(guó)際長(zhǎng)途網(wǎng)國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途電話網(wǎng)經(jīng)國(guó)際局進(jìn)入國(guó)際電話網(wǎng)。原國(guó)際電報(bào)電話諮詢委員會(huì)（CCITT）於1964年提出等級(jí)制國(guó)際自動(dòng)局的規(guī)劃，國(guó)際局分為一、二、三級(jí)國(guó)際交換中心，分別以CT1、CT2、CT3表示。

CTCenterTransit其中國(guó)際中心局共有六個(gè)，紐約（美洲區(qū)）、悉尼（澳洲區(qū)）、倫敦（西歐、地中海區(qū)）、莫斯科（東歐、中西亞區(qū)）、東京（東亞區(qū)）和新加坡（東南亞區(qū)）圖8國(guó)際長(zhǎng)途網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)4、

電話網(wǎng)的編號(hào)制度格式：字冠+國(guó)家地區(qū)號(hào)+國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途區(qū)號(hào)+局號(hào)+用戶號(hào)用途：路由選擇的依據(jù)地址：邏輯地址和物理地址三、通道複用技術(shù)多路複用(multiplexing)可以將許多用戶數(shù)據(jù)流組成一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的大的帶寬流，這樣用戶可以在傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)規(guī)模中獲益。

1、通道複用方式多路複用是將N條輸入通道多路複用成一條輸出通道的技術(shù)。多路複用常分為同步時(shí)分多路複用、統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路複用與頻分多路複用三種。圖9三種典型的通道複用方式2

通道利用率我們所說的通道是具有固定容量的通信鏈路，它的測(cè)量單位是bps，也就是說，通道時(shí)間中的每一秒都被分成一定數(shù)量的稱為比特時(shí)間的時(shí)間片，它的數(shù)量等於通道容量。平均數(shù)據(jù)率除以通道容量就是通道利用率。四、電路交換的特點(diǎn)

在電路交換(circuitswitching)中，需要為數(shù)據(jù)流分配一定的路徑與帶寬，在數(shù)據(jù)流存在的過程中將保持不變。每個(gè)通道的容量進(jìn)一步被分成一定數(shù)量的邏輯通道，這些固定速率的邏輯通道稱為電路(circuit)。

圖10電路交換方式

電路交換比其他方案容易實(shí)現(xiàn)。但是，因?yàn)閿?shù)據(jù)流被指定了固定速率的電路，所以在數(shù)據(jù)流具有突發(fā)性特點(diǎn)的情況下，電路容量的利用率很低。這就是電路交換為什麼常用於話音傳輸，而不常用於數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?。因?yàn)殡娐方粨Q為呼叫分配固定的帶寬，所以不存在佇列延時(shí)，可以保證數(shù)據(jù)流從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)經(jīng)過的最大端到端延時(shí)。五、分組交換1、分組交換的基本原理

圖11採用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式的分組交換

交換機(jī)收到一個(gè)分組後就把它暫存起來，然後根據(jù)分組中的地址資訊、中繼電路的忙閑、佇列的長(zhǎng)短等，選擇一條最佳的路由，將該分組在此路由的佇列中排隊(duì)等待，輪到該分組時(shí)就將它按預(yù)定的路由發(fā)送到下一個(gè)交換機(jī)，直至將分組交給收信終端。圖12分組交換方式2、分組交換的兩種基本方式

數(shù)據(jù)報(bào)方式數(shù)據(jù)報(bào)(datagram)分組網(wǎng)路中，數(shù)據(jù)流中的每個(gè)分組獨(dú)立地選擇路由。存儲(chǔ)在路由器(或交換機(jī))中的路由表負(fù)責(zé)指定到每個(gè)目的節(jié)點(diǎn)的輸出鏈路。路由表可以是靜態(tài)的，也可以是定期更新的。在後一種情況下，分配給目的節(jié)點(diǎn)的輸出鏈路取決於路由器判斷的到目的節(jié)點(diǎn)的最短路徑。隨著時(shí)間變化，鏈路的估計(jì)值可能會(huì)發(fā)生變化，所以連續(xù)的分組可能經(jīng)過不同的鏈路傳輸。因此，每個(gè)分組必須含有表示源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)地址的比特。圖13數(shù)據(jù)報(bào)方式

在虛電路(virtualcircuit)分組網(wǎng)路中，在傳輸數(shù)據(jù)前要選擇一條固定路徑，它在呼叫建立階段中實(shí)現(xiàn)，這個(gè)過程與電路交換網(wǎng)絡(luò)相似。但是在虛電路交換中，並沒有固定速率電路與邏輯電路的概念。同一數(shù)據(jù)流的所有分組都沿著一條固定路徑傳輸，這條路徑稱為虛電路。分組中必須含有一個(gè)虛電路識(shí)別字，該識(shí)別字通常比數(shù)據(jù)報(bào)交換中需要的源節(jié)點(diǎn)與目的節(jié)點(diǎn)的地址識(shí)別字短一些。但是，呼叫建立階段需要花費(fèi)時(shí)間，並產(chǎn)生在數(shù)據(jù)報(bào)分組網(wǎng)路中不會(huì)產(chǎn)生的延時(shí)。圖14虛電路方式

數(shù)據(jù)報(bào)與虛電路兩種方式的比較虛電路方式是面向連接的通信方式，開始時(shí)，需發(fā)送一個(gè)呼叫請(qǐng)求分組已建立端到端的網(wǎng)路層的連接；而數(shù)據(jù)報(bào)不是面向連接的通信方式，無需先建立連接。數(shù)據(jù)報(bào)方式要求每一個(gè)分組都帶有源地址和目的地址，以便網(wǎng)路為每一個(gè)分組選擇路由，對(duì)節(jié)點(diǎn)的處理能力要求較高；而虛電路僅在連接階段才需要全套地址，虛電路建立後，使用虛電路識(shí)別字——邏輯通道號(hào)來區(qū)別不同的虛電路上的分組，開銷比較省。虛電路各分組按原有的順序到達(dá)終點(diǎn)；而數(shù)據(jù)報(bào)則不能保證這一點(diǎn)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)和鏈路發(fā)生故障時(shí)，或局部地區(qū)流量過大，節(jié)點(diǎn)不勝負(fù)載時(shí)，數(shù)據(jù)報(bào)各分組可根據(jù)當(dāng)時(shí)情況繞過這一點(diǎn)，從安全性和均衡網(wǎng)路負(fù)載方面來看是較理想的；而虛電路一開始就確定了路由，因而靈活性就較差。3、面向連接和無連接服務(wù)面向連接服務(wù)包括3個(gè)階段：連接建立階段、數(shù)據(jù)傳輸階段與連接拆除階段。

當(dāng)用戶申請(qǐng)面向連接服務(wù)時(shí)，在電路建立階段應(yīng)首先指定用戶應(yīng)用所需要的服務(wù)品質(zhì)，網(wǎng)路才能夠決定它是否有足夠的資源來滿足用戶應(yīng)用需要的服務(wù)品質(zhì)，並且為該連接保留資源。

面向連接服務(wù)的數(shù)據(jù)傳輸除了表現(xiàn)在不同分組的傳輸延時(shí)變化上，還表現(xiàn)在它使用指定的傳輸電路上。希望得到可靠的順序報(bào)文傳輸?shù)挠脩魬?yīng)用，都需要使用面向連接服務(wù)。當(dāng)網(wǎng)路實(shí)現(xiàn)無連接服務(wù)時(shí)，它每次傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)分組到目的節(jié)點(diǎn)，並且各個(gè)分組之間相互獨(dú)立；

由於網(wǎng)路中沒有關(guān)於用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量資訊，網(wǎng)路不能為完成一個(gè)特定品質(zhì)的服務(wù)而保留相應(yīng)的資源。

無連接服務(wù)的特點(diǎn)是具有平均或典型的延時(shí)與特定的差錯(cuò)控制方法。一、頻分多路和時(shí)分多路頻分多路：輸入端將各路信號(hào)搬移到不同的頻段後傳輸，而在接收端利用濾波器將各路信號(hào)分開，完成多路複用通信。時(shí)分多路：各路信號(hào)在時(shí)間上互不重疊在一條通道上傳送。圖2頻分多路和時(shí)分多路二、時(shí)分多路複用原理

幀、同步、複用線圖3時(shí)分多路複用示意圖三、PCM30/32（基群）系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)圖4PCM30/32系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)話音的交換在TDM方式下演變?yōu)闀r(shí)隙的交換，即對(duì)於程式控制交換機(jī)而言，交換的對(duì)象為時(shí)隙。而在一次特定的接續(xù)和通話過程中，用戶在任何一段數(shù)字鏈路或交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部都對(duì)應(yīng)著一個(gè)固定的時(shí)隙。複幀幀時(shí)隙位週期2ms125μs3.9μs0.488μs速率5008K256K2048Kbps四、數(shù)字複接和分接數(shù)字複接是將兩個(gè)或兩個(gè)以上的支路數(shù)字信號(hào)按時(shí)分複用的方法匯接成一個(gè)單一的複合數(shù)字信號(hào)。其逆過程稱為分接。PDH方式和SDH方式圖5PDH電端機(jī)複用原理圖按每四個(gè)較低的群複接為一個(gè)較高的群?jiǎn)温稰CM信號(hào)基群二次群三次群四次群速率64Kbps2.048M8.488M34.368M139.264M在TDM方式下，所謂的交換就是完成時(shí)隙在複用線之間以及時(shí)隙位置上的搬移?！?.2交換單元PCM傳輸?shù)幕緱l件是通話雙方收、發(fā)必須工作在同一時(shí)隙上

圖6每個(gè)用戶收發(fā)時(shí)隙工作在同一時(shí)隙號(hào)上交換單元是構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)的最基本的部件，用若干個(gè)交換單元按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式就可構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)。§2.2.1交換單元圖7M×N的交換單元

此處集中或擴(kuò)散的含義本質(zhì)上是話務(wù)量的集中和擴(kuò)散交換單元的類型圖8交換單元分類完成時(shí)隙在複用線之間的交換一、工作原理§2.2.2空間接線器--S接線器圖9S接線器工作原理若試圖將某時(shí)隙TSx從第i條入線交換（或轉(zhuǎn)移）到第j條出線，則在第X時(shí)刻，i線和j線之間的交叉點(diǎn)閉合。二、S接線器的組成電子交叉矩陣控制記憶體控制記憶體的數(shù)量=電子交叉矩陣輸入（輸出）複用線的數(shù)量每控制記憶體單元數(shù)=複用線的複用度每單元比特?cái)?shù)x2x

=複用線數(shù)量三、S接線器的工作方式輸入控制和輸出控制考慮一種特殊情況即在各控制記憶體相同的單元寫入相同的內(nèi)容廣播和同發(fā)出線衝突從S接線器的工作原理上談電路交換方式下呼叫佔(zhàn)用的含義。一、T接線器完成在一條複用線上時(shí)隙交換的功能。（一）工作原理當(dāng)有時(shí)隙內(nèi)容A需要從時(shí)隙i

交換到時(shí)隙j

時(shí)，……§2.2.3時(shí)分複用交換單元

圖10T接線器的功能圖11T接線器的工作原理2、T接線器的結(jié)構(gòu)SM：CM：討論當(dāng)輸入複用線的複用度為512，即四次群，另外T接線器為一分配型交換單元時(shí)，標(biāo)出接線器各記憶體的單元數(shù)和每單元比特?cái)?shù)。3、T接線器的工作方式輸入控制（入線緩衝方式）：CM中存放寫入地址。輸出控制（出線緩衝方式）：CM中存放讀出地址。SM的分時(shí)讀寫記憶體的工作原理引腳分配引腳功能參考資料記憶體的讀寫時(shí)序讀時(shí)序?qū)憰r(shí)序SM讀寫的時(shí)序要求T接線器的電路實(shí)現(xiàn)方法交換網(wǎng)絡(luò)是由若干個(gè)交換單元按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式構(gòu)成的網(wǎng)路。交換網(wǎng)絡(luò)的三大要素：交換單元、不同交換單元的連接方式和控制方式。2.3交換網(wǎng)絡(luò)

多級(jí)網(wǎng)路可以擴(kuò)大選擇範(fàn)圍，大型交換機(jī)均採用多級(jí)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，除了級(jí)數(shù)不同外，級(jí)間的連線方式也可能不同。下圖所示的兩級(jí)網(wǎng)路，其第一級(jí)由m個(gè)n

n交換器組成，第二級(jí)由n個(gè)m

m交換器組成?？梢钥闯觯摼W(wǎng)路是一個(gè)容量為nm

nm的全利用度網(wǎng)路。2.3.1多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)

仔細(xì)觀察兩級(jí)交換器之間的連線，第一級(jí)每個(gè)交換器和第二級(jí)每個(gè)交換器之間只有一條連線。這樣，從任一入線到任一出線，中間的鏈路只有一條。顯然，該網(wǎng)路的內(nèi)部阻塞率較大。再者，第一級(jí)的任意指定交換器和第二級(jí)的任意指定交換器之間只能建立一個(gè)連接，使得指定交換器上的其他出入線之間無法再建立連接。只有增加網(wǎng)路內(nèi)部的鏈路數(shù)，才能降低網(wǎng)路的內(nèi)部阻塞率，下麵做進(jìn)一步的討論。網(wǎng)路結(jié)構(gòu)分析

下圖給出一種內(nèi)部有L條鏈路的兩級(jí)網(wǎng)路，但帶來的問題是第二級(jí)交換器的容量相應(yīng)地增大為L(zhǎng)m×Lm，給交換器的設(shè)計(jì)和製作帶來困難。Ｌ重連接法簡(jiǎn)化表示圖

另一種能有效降低網(wǎng)路內(nèi)部阻塞率的方法是採用混合級(jí)。下圖給出了一個(gè)帶有混合級(jí)的三級(jí)網(wǎng)路。不難發(fā)現(xiàn)，這種網(wǎng)路中的第一級(jí)交換器和第三級(jí)交換器之間有n條鏈路可供選擇。網(wǎng)路的任何一條入線經(jīng)第一級(jí)交換後將有n條出線，經(jīng)第二級(jí)交換後有nm條出線，而經(jīng)第三級(jí)後仍是nm條出線。採用混合級(jí)的三級(jí)網(wǎng)路一、交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞1、雖然出入線空閒，但因交換器級(jí)間鏈路被佔(zhàn)用而無法接通的現(xiàn)象稱為交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞。交換網(wǎng)絡(luò)的級(jí)間鏈路稱為網(wǎng)路的內(nèi)部鏈路。2、阻塞概率的計(jì)算

2.3.2交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞CLOS網(wǎng)路

研究表明，在相同條件下，應(yīng)用多級(jí)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)可以得到比單級(jí)網(wǎng)路經(jīng)濟(jì)得多的交換系統(tǒng)。為了提高交換設(shè)備的利用率，實(shí)用中的多級(jí)網(wǎng)路都是有阻塞的網(wǎng)路，而且隨著網(wǎng)路級(jí)數(shù)的增加，其內(nèi)部阻塞也隨之增加。網(wǎng)路的內(nèi)部阻塞率是指在入線和出線空閒情況下，無空閒的內(nèi)部鏈路把指定的入線和出線連通的概率。要精確的計(jì)算網(wǎng)路阻塞率是一件很複雜的事情，必須要掌握網(wǎng)路中所進(jìn)行的隨機(jī)過程的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，以及網(wǎng)路各級(jí)鏈路的佔(zhàn)用概率分佈。在這裏介紹一種近似計(jì)算方法——概率線性圖法。該方法簡(jiǎn)單、有效，是實(shí)際計(jì)算中最常用的方法。概率線性圖法基於兩點(diǎn)假設(shè)：第一，網(wǎng)路中的鏈路佔(zhàn)用是相互獨(dú)立的；第二，網(wǎng)路中各條鏈路的負(fù)荷是均勻分配的。63

概率線性圖法的原理是，首先根據(jù)網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)和工作方式，把從一條入線到指定出線的全部可能路徑，用一線性圖表示出來，每一路徑的各段（鏈路）的佔(zhàn)用概率為已知。然後用簡(jiǎn)單的概率方法直接計(jì)算出從入線到出線的阻塞概率。對(duì)於前面的兩級(jí)網(wǎng)路，從入線到出線只有一條內(nèi)部鏈路，假設(shè)整個(gè)網(wǎng)路承擔(dān)的話務(wù)量為A，則每條內(nèi)部鏈路被佔(zhàn)用的概率為A/(mn)，網(wǎng)路的內(nèi)部阻塞率等於鏈路被佔(zhàn)用的概率。有L條內(nèi)部鏈路的兩級(jí)網(wǎng)路，網(wǎng)路的阻塞率等於L條內(nèi)部鏈路同時(shí)全忙的概率，即[A/(nm)]L。

阻塞計(jì)算原理64

對(duì)於前面討論的三級(jí)網(wǎng)路，首先畫出它的入線到出線的概率線性圖，圖中標(biāo)明各段鏈路的佔(zhàn)用概率，其中，每一條路徑忙的概率為1-(1-a)2，網(wǎng)路的阻塞率等於n條內(nèi)部路徑同時(shí)全忙的概率，即：Bi=[1-(1-a)2]n

（a為佔(zhàn)用概率）ＤＤＭ網(wǎng)路阻塞概率

當(dāng)網(wǎng)路的內(nèi)部鏈路數(shù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，可以完全消除內(nèi)部阻塞。下圖給出了一個(gè)三級(jí)無阻塞網(wǎng)路，這種網(wǎng)路又稱為克勞斯(Clos)網(wǎng)路。如何判斷網(wǎng)路是無阻塞的？要看在最不利佔(zhàn)用情況下，能否提供內(nèi)部鏈路。二、嚴(yán)格無阻塞網(wǎng)路--CLOS網(wǎng)路

當(dāng)?shù)谝患?jí)有m個(gè)交換器，每個(gè)交換器有n條入線，而第三級(jí)有k個(gè)交換器，每個(gè)交換器有j條出線時(shí)，一個(gè)三級(jí)無阻塞網(wǎng)路應(yīng)滿足:

第一級(jí)有m個(gè)n(n+j-1)交換器第二級(jí)有n+j-1個(gè)mk交換器第三級(jí)有k個(gè)(n+j-1)j交換器上述原則可以推廣到任意奇數(shù)級(jí)網(wǎng)路，如果把三級(jí)Clos網(wǎng)路的第二級(jí)中的每一個(gè)交換器，都用一個(gè)三級(jí)Clos網(wǎng)路代替，就可以得到一個(gè)五級(jí)Clos網(wǎng)路。三級(jí)嚴(yán)格無阻塞CLOS網(wǎng)路的構(gòu)造CLOS網(wǎng)路構(gòu)造的基本思想是：採用足夠多的級(jí)數(shù)，能夠設(shè)計(jì)出一種無阻塞網(wǎng)路，其交叉點(diǎn)增長(zhǎng)的速度小於。也就是說，使用CLOS網(wǎng)路，既可以減少交叉點(diǎn)數(shù)，也可以做到無阻塞。例設(shè)計(jì)一個(gè)800X600的無阻塞網(wǎng)路，所用交換器的出入線數(shù)均不得超過20。多級(jí)CLOS網(wǎng)路2.3.3TST網(wǎng)路

當(dāng)交換機(jī)的容量較小時(shí)，可以採用只含一個(gè)時(shí)間交換器的單T網(wǎng)路。當(dāng)交換機(jī)的容量超過單T的限度時(shí),必須採用由T和S交換器組成的多級(jí)網(wǎng)路。多級(jí)網(wǎng)路的形式多種多樣，下表給出了一些典型交換機(jī)所採用的網(wǎng)路形式。可以看出主流是三級(jí)網(wǎng)路。一、TST網(wǎng)路的交換容量及結(jié)構(gòu)1、容量例如，F(xiàn)ETEX-150交換機(jī)的主交換網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)三級(jí)網(wǎng)路，第一級(jí)和第三級(jí)為64個(gè)1024*1024的T接線器，則該主網(wǎng)路即為6，5000線的TST網(wǎng)路。TST是一種常見的三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)，第一級(jí)T交換器稱為A級(jí)T，用來完成輸入時(shí)分複用線上的時(shí)隙交換。第二級(jí)S交換器稱為中間級(jí)S，用來完成不同時(shí)分複用線之間的交換。第三級(jí)T交換器稱為B級(jí)T，用來完成輸出時(shí)分複用線上的時(shí)隙交換。

TST網(wǎng)路中的兩級(jí)T要求採用不同的控制方式，中間級(jí)S的控制方式一般採用輸出控制方式。1.TST網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)

我們以三級(jí)網(wǎng)路為例，討論多級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)原理。按照T和S交換器的功能，由其構(gòu)成的三級(jí)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)有：TST、STS和TTT。重點(diǎn)討論TST。三級(jí)網(wǎng)絡(luò)

這裏以兩個(gè)用戶之間的通話為例，說明TST交換網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)原理。一個(gè)具有4條輸入時(shí)分複用匯流排(IDH0~IDH3)和4條輸出時(shí)分複用匯流排(ODH0~ODH3)的TST三級(jí)網(wǎng)路，A級(jí)T和B級(jí)T各需要4個(gè)T交換器，中間級(jí)S是一個(gè)4×4交換器。假定輸入輸出時(shí)分複用匯流排上有32個(gè)時(shí)隙(TS0~TS31)，通話要求如下：TST接續(xù)原理主叫用戶A被叫用戶BIDH0TS5IDH3TS2075TST接續(xù)原理(續(xù))

數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)中的接續(xù)是單向接續(xù)，把從主叫至被叫方向的接續(xù)路由稱為正向路由，把從被叫至主叫方向的接續(xù)路由稱為反向路由。按輸入折疊方式，兩個(gè)用戶要實(shí)現(xiàn)通話，則要求建立的正反向路由如下：76

正向路由IDH0,5ODH3,20

反向路由IDH3,20ODH0,5

可以看出：這裏不但要求完成時(shí)隙交換，同時(shí)要求完成線間交換。

首先討論正向接續(xù)路由的選擇和建立，控制系統(tǒng)首先必須選擇一個(gè)空閒的內(nèi)部時(shí)隙，TST網(wǎng)路的內(nèi)部時(shí)隙是指A級(jí)T的輸出複用線上的時(shí)隙，由於S級(jí)不能完成時(shí)隙交換，內(nèi)部時(shí)隙也是S級(jí)匯流排上的時(shí)隙，又是B級(jí)T的輸入複用線上的時(shí)隙。內(nèi)部時(shí)隙不固定給任何通路，屬於共用資源。假如控制系統(tǒng)選到了內(nèi)部時(shí)隙TS10，則正向路由要求TST三級(jí)交換器完成的交換包括：正向路由

A級(jí)TTS5TS10時(shí)隙交換S級(jí)IDH0ODH3線間交換B級(jí)TTS10TS20時(shí)隙交換77TST網(wǎng)路舉例78正向路由反向路由

控制系統(tǒng)不必為反向接續(xù)路由選擇空閒的內(nèi)部時(shí)隙，一般採用反相法原理，用與正向接續(xù)路由相差半幀的內(nèi)部時(shí)隙作為反向路由的內(nèi)部時(shí)隙，複用線上一幀有32個(gè)時(shí)隙，相差半幀也就是16個(gè)時(shí)隙，因此，反向路由的內(nèi)部時(shí)隙為10+16=26。這樣做的好處是：控制系統(tǒng)只需選擇一次內(nèi)部時(shí)隙，就可得到正反兩個(gè)方向的內(nèi)部時(shí)隙,節(jié)省控制系統(tǒng)選擇路由的時(shí)間。反向路由79

把TS26作為反向路由的內(nèi)部時(shí)隙，則要求TST三級(jí)交換器完成的交換包括：反向路由(續(xù))

上圖中同時(shí)標(biāo)出了反向路由，包括佔(zhàn)用的話音記憶體單元和控制記憶體相應(yīng)單元中的數(shù)據(jù)。如果改變各級(jí)交換器的控制方式，接續(xù)路由情況自行討論。A級(jí)TTS20TS26S級(jí)IDH3ODH0B級(jí)TTS26TS580

數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)是同步時(shí)分網(wǎng)路，時(shí)-空等效就是把數(shù)字時(shí)分網(wǎng)路等效為模擬空分網(wǎng)路。交換理論中都是針對(duì)空分交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析討論的，等效的目的是為了運(yùn)用交換理論知識(shí)來分析數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。等效的空分網(wǎng)路必須與原數(shù)字時(shí)分網(wǎng)路的結(jié)構(gòu)、性能一致。我們首先分析時(shí)間交換器T和空間交換器S的等效，進(jìn)而討論多級(jí)網(wǎng)路的等效和阻塞計(jì)算。3.2.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的時(shí)-空等效與阻塞計(jì)算81T型交換器的等效：下圖是一個(gè)T型交換器，假設(shè)輸入時(shí)分複用線上有n個(gè)時(shí)隙，輸出時(shí)分複用線上有m個(gè)時(shí)隙，由於輸入時(shí)分複用線上的任一時(shí)隙可以交換到輸出時(shí)分複用線上的任一時(shí)隙，每一個(gè)時(shí)隙等效為模擬網(wǎng)絡(luò)中的一條線，則該T型交換器可等效為一個(gè)n×m空分交換器。82T的等效S型交換器的等效：空間交換器S是按時(shí)分方式工作的，對(duì)於每一個(gè)時(shí)隙時(shí)間，S的交叉接點(diǎn)矩陣有一種連接狀態(tài)。下圖所示的S交換器，假定交叉接點(diǎn)矩陣為n×m，時(shí)分複用線的時(shí)隙數(shù)為k。則該S型交換器可等效為k個(gè)n×m空分交換器。S的等效83

對(duì)於多級(jí)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，首先把網(wǎng)路中的各級(jí)交換器進(jìn)行空分等效，然後根據(jù)各級(jí)之間的鏈路連接情況，用模擬線將各級(jí)連接起來。前面討論的TST網(wǎng)路等效的空分網(wǎng)路如下。TST的等效84

程式控制數(shù)字交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1數(shù)字程式控制交換機(jī)的硬體基本組成介面設(shè)備：實(shí)現(xiàn)數(shù)字交換系統(tǒng)和週邊環(huán)境的介面。遠(yuǎn)端介面：是到集中維護(hù)操作中心、網(wǎng)管中心、計(jì)費(fèi)中心等的數(shù)據(jù)傳送介面。用戶集中級(jí)：完成話務(wù)集中功能。集中比一般為2:1到8:1，一般為單T交換網(wǎng)絡(luò)。用戶模組：用戶集中級(jí)+用戶電路。遠(yuǎn)端模組：設(shè)置在遠(yuǎn)端的用戶模組?！?.3電路交換系統(tǒng)的介面電路圖2數(shù)字程式控制交換機(jī)的各類介面電路

程式控制交換系統(tǒng)的數(shù)字介面有V介面：

V1：64kb/s，可為2B+D或30B+D的終端

V2：連接數(shù)字遠(yuǎn)端模組的介面

V3：連接數(shù)字PABX的介面，屬30B+D的介面

V4：可接多個(gè)2B+D的終端，支持ISDN的接入

V5：支持nXE1的接入網(wǎng)，包括V5.1

(n=1)和V5.2介面(1≤n≤16)A介面：速率為2048kb/s的數(shù)字中繼介面B介面：PCM二次群介面，其介面速率為8448kb/sE1載波：CCITT建議了一種2.048Mbps速率的PCM載波標(biāo)準(zhǔn)，稱為E1載波(歐洲標(biāo)準(zhǔn))。T1載波：Bell系統(tǒng)的T1載波利用脈碼調(diào)製PCM和時(shí)分TDM技術(shù)使24路採樣聲音信號(hào)複用一個(gè)通道。每一個(gè)幀包含193位，125us。T1系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為1.544Mbps。圖3T1系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)程式控制交換系統(tǒng)的模擬介面有：Z1介面：連接單個(gè)模擬用戶的介面

Z2介面：連接模擬遠(yuǎn)端集線器的介面Z3介面：連接模擬PABX的介面3.3.1模擬用戶介面電路模擬用戶電路的功能可歸納為BORSCHT七個(gè)功能：

——B(Batteryfeeding)饋電

——O(Overvoltageprotection)過壓保護(hù)

——R(Ringingcontrol)振鈴控制

——S(Supervision)監(jiān)視

——C(CODEC&filters)編譯碼和濾波

——H(Hybridcircuit)混合電路

——T(Test)測(cè)試在實(shí)際中，基於實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用上的考慮，通常將BORSCHT功能中過壓保護(hù)由外接元器件完成，編解碼器部分另單成一體，集成為編解碼器（CODEC），其餘功能由所謂集成模擬SLIC完成。一、模擬用戶介面功能1、饋電共電式交換機(jī)饋電方式：恒壓饋電恒流饋電恒壓饋電電路其中電容的特性為“隔直流、通交流”，電感的特性是“隔交流、通直流”。

圖4用戶電路的饋電功能實(shí)現(xiàn)方法示意圖饋電電路對(duì)用戶環(huán)路半徑的限制按照國(guó)標(biāo)GB3380，GB1493-78的規(guī)定：饋電電壓：-48V話機(jī)摘機(jī)阻抗（直流）話機(jī)掛機(jī)阻抗（交流）饋電電流２、過壓保護(hù)和過流保護(hù)二極體橋式鉗位電路熱敏電阻圖5過壓過流保護(hù)實(shí)現(xiàn)方法示意圖３、振鈴：圖6振鈴控制實(shí)現(xiàn)方法示意圖４、監(jiān)視可檢測(cè)到以下各種用戶狀態(tài)：用戶話機(jī)的摘掛機(jī)狀態(tài)用戶話機(jī)（號(hào)盤）發(fā)出的撥號(hào)脈衝投幣話機(jī)的輸入信號(hào)

圖7監(jiān)視功能的電路圖

５、編譯碼及混合（２／４線變換）電路圖8混合電路的原理圖圖9編譯碼及濾波電路6、測(cè)試控制圖10測(cè)試功能的示意圖圖11自用戶側(cè)至交換側(cè)的用戶電路基本功能一覽3.3.2數(shù)字用戶介面圖12典型的電話公用網(wǎng)的配線結(jié)構(gòu)一、數(shù)字用戶線（數(shù)字接入）的引入1、數(shù)字用戶線並非為提高話音信號(hào)的傳輸品質(zhì)而設(shè)計(jì)的。2、用戶接入採用數(shù)字用戶線的服務(wù)目標(biāo)在於提供用戶的寬頻數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，逐步向多媒體接入邁進(jìn)。高速本地環(huán)路：2B+D；xDSL；HFC等視頻點(diǎn)播（VOD）；Internet訪問；遠(yuǎn)程局域網(wǎng)訪問；多媒體訪問….二、ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine）1、ADSL的通道速率ADSL的通道速率和用戶線的長(zhǎng)度以及導(dǎo)線規(guī)格有關(guān)距離帶寬積事實(shí)上現(xiàn)在我們通常所提的ADSL應(yīng)該稱之為xDSL,其共同的特點(diǎn)為上下行通道速率不同，這也是所謂非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路裏“非對(duì)稱”的含義。通道速率取決於用戶線的長(zhǎng)度及所採用的雙絞線的規(guī)格。在現(xiàn)今ADSL接入方式下，用戶端的ADSL數(shù)據(jù)機(jī)提供三個(gè)獨(dú)立的通道，理論傳輸速率分別為下行傳輸速率為8Mbps，上行傳輸速率為1Mbps，在用戶線長(zhǎng)度為5486.4m時(shí)，理論下行速率能夠達(dá)到1.554Mbps，上行傳輸通道為120Kbps。2、ADSL的配置和通道複用方式圖13ADSL配置ADSL網(wǎng)路終端內(nèi)部電話介面外部電話介面電源開關(guān)串行介面網(wǎng)卡或集線器介面電源適配器介面圖14ADSL的頻譜3.3.3數(shù)字中繼電路

數(shù)字中繼器是連接數(shù)字局間中繼線的介面電路，用於與數(shù)字交換局或遠(yuǎn)端模組的連接。主要作用是根據(jù)PCM時(shí)分複用原理，將30路64kb/s的話路信號(hào)複接成2048kb/s的基群信號(hào)發(fā)送出去，或者反之，把從其他數(shù)字交換系統(tǒng)（或數(shù)字傳輸系統(tǒng)）來的2048kb/s的基群信號(hào)分成30路話路信號(hào)，然後再通過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)分接到各個(gè)相應(yīng)的用戶。

圖15數(shù)字中繼器功能框圖數(shù)字中繼電路的基本功能

時(shí)鐘提?。?/p>

就是從輸入的數(shù)據(jù)流中提取時(shí)鐘信號(hào)，作為輸入數(shù)據(jù)流的基準(zhǔn)時(shí)鐘。同時(shí)該時(shí)鐘信號(hào)還用來作為本端系統(tǒng)時(shí)鐘的外部參考時(shí)鐘源。碼型變換：

就是將交換機(jī)內(nèi)部的傳輸碼型轉(zhuǎn)換為交換機(jī)外部PCM線路上的傳輸碼型，即將單極性不歸零碼轉(zhuǎn)換成HDB3型碼（高密度雙極性碼）。幀同步：

就是從接收的數(shù)據(jù)流中搜索並識(shí)別到同步碼，並以該時(shí)隙作為一幀的開始，以便接收端的幀結(jié)構(gòu)排列和發(fā)送端的完全一致。

幀同步檢測(cè)介紹

在同步狀態(tài)下，如果幀同步檢測(cè)電路連續(xù)數(shù)次不能在預(yù)定時(shí)刻收到同步字，就認(rèn)為系統(tǒng)失步，立即重新開始同步建立過程，這是為了避免偶然的傳輸誤碼造成假失步。圖16幀同步檢測(cè)電路複幀同步

如果數(shù)字中繼線上使用的是隨路信號(hào)（中國(guó)1號(hào)信令），則除了幀同步外，還要有複幀同步。複幀同步是為了解決各路標(biāo)誌信號(hào)的錯(cuò)路問題。幀定位（再定時(shí)）彈性記憶體的上下溢出及滑動(dòng)損傷提取和插入隨路信號(hào)

彈性記憶體實(shí)際中，交換機(jī)之間的信號(hào)時(shí)延受距離、溫度和傳輸系統(tǒng)等因素的影響，ts總是處於變化中。幀同步常採用彈性記憶體來實(shí)現(xiàn)，線路上的傳輸時(shí)延會(huì)被彈性記憶體自動(dòng)吸收。下圖為幀同步原理電路。圖17幀同步原理電路3.3.4數(shù)字同步網(wǎng)電信支撐網(wǎng)

支撐網(wǎng)是為保證通信基礎(chǔ)網(wǎng)和業(yè)務(wù)網(wǎng)正常運(yùn)行，增強(qiáng)通信網(wǎng)功能，提高整個(gè)通信網(wǎng)的服務(wù)品質(zhì)而形成的專門網(wǎng)三大支撐網(wǎng)信令網(wǎng)同步網(wǎng)管理網(wǎng)一、同步網(wǎng)1、概念同步網(wǎng)是為通信網(wǎng)中所有通信設(shè)備的時(shí)鐘（或載波）提供同步控制（參考）信號(hào)，以使它們同步工作在共同速率上的一個(gè)同步基準(zhǔn)參考信號(hào)的分配網(wǎng)。2、組成基準(zhǔn)時(shí)鐘源基準(zhǔn)信號(hào)傳送鏈路大樓綜合定時(shí)供給系統(tǒng)（BITS）或稱同步節(jié)點(diǎn)二、同步方式1、全同步網(wǎng)：受一個(gè)或若干個(gè)基準(zhǔn)時(shí)鐘控制，並保持全網(wǎng)統(tǒng)一工作的網(wǎng)。2、準(zhǔn)同步網(wǎng)：通過具有相同標(biāo)稱頻率的不同基準(zhǔn)時(shí)鐘相互比對(duì)，經(jīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)保持全網(wǎng)統(tǒng)一工作的網(wǎng)。三、我國(guó)的數(shù)字同步網(wǎng)的組網(wǎng)方式和等級(jí)結(jié)構(gòu)1、等級(jí)：網(wǎng)中的每一個(gè)時(shí)鐘都賦予一個(gè)等級(jí)，某一個(gè)等級(jí)的時(shí)鐘只能向較低等級(jí)或同等級(jí)時(shí)鐘傳送同步信號(hào)以實(shí)現(xiàn)同步。2、全國(guó)數(shù)字同步網(wǎng)的組成第一級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘銫原子鐘第二級(jí)受控的銣原子鐘或高穩(wěn)定度晶體鐘第三級(jí)晶體鐘第四級(jí)一般晶體時(shí)鐘圖18數(shù)字同步網(wǎng)的等級(jí)示意圖3.3.5音頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)送和接收

一、信號(hào)音的種類

1、單音信號(hào)圖19各類單音信號(hào)2、雙音多頻（DTMF）信號(hào)

頻率（Hz）H11209H21336H31477H41633L1697123AL2770456BL3852789CL4941*0#D1）帶內(nèi)信號(hào)；2）互不成諧波關(guān)係；二、信號(hào)音的產(chǎn)生和發(fā)送1、信號(hào)音的產(chǎn)生原理單音頻信號(hào)產(chǎn)生的基本原理是：將信號(hào)按125μs間隔進(jìn)行抽樣（也就是8kHz的PCM抽樣頻率），然後進(jìn)行量化和編碼，得到各抽樣點(diǎn)的PCM信號(hào)，放到ROM中，使用時(shí)對(duì)ROM按一般PCM信號(hào)讀出，就是這個(gè)音頻信號(hào)（數(shù)位化的信號(hào)）。雙音頻信號(hào)產(chǎn)生的基本原理是：首先要找到一個(gè)重複週期。將兩個(gè)雙音頻信號(hào)按125μs間隔進(jìn)行抽樣（也就是8kHz的PCM抽樣頻率），然後進(jìn)行量化和編碼，得到各抽樣點(diǎn)的PCM信號(hào)，放到ROM中，使用時(shí)對(duì)ROM按一般PCM信號(hào)讀出。

圖20單音信號(hào)產(chǎn)生原理圖21信號(hào)發(fā)生器的硬體結(jié)構(gòu)2、數(shù)字音頻信號(hào)的發(fā)送和接收發(fā)送：指定時(shí)隙或佔(zhàn)用普通話路的時(shí)隙經(jīng)交換網(wǎng)絡(luò)送出。數(shù)字音頻信號(hào)的接收流程多頻信號(hào)的接收原理圖22單音信號(hào)

的接收?qǐng)D23DTMF信號(hào)的接收3.3.6交換機(jī)的控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介一、控制系統(tǒng)的功能程式控制交換系統(tǒng)對(duì)其控制系統(tǒng)的要求如下：呼叫處理能力最大忙時(shí)試呼次數(shù)（MaximumNumberofBusyHourCallAttempts）可靠性靈活性和適應(yīng)性經(jīng)濟(jì)性二、交換機(jī)的控制方式

程式控制交換系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式主要有集中控制和分散控制兩大類。

圖24集中控制方式

圖25分散控制控制方式

三、多處理機(jī)結(jié)構(gòu)1、分擔(dān)和備用

多處理機(jī)之間的工作方式可採用按功能分擔(dān)、按話務(wù)分擔(dān)或備用工作方式（冷備用、熱備用）。

圖26功能分擔(dān)的多處理機(jī)結(jié)構(gòu)舉例

圖27話務(wù)分擔(dān)的多處理機(jī)結(jié)構(gòu)舉例

2、處理機(jī)間的通信方式1．通過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信（1）利用TS16進(jìn)行通信（2）通過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的任一話音通道傳送2．採用電腦網(wǎng)絡(luò)常用的通信結(jié)構(gòu)方式（1）多匯流排結(jié)構(gòu)（2）環(huán)形結(jié)構(gòu)當(dāng)分散的控制系統(tǒng)中的多處理機(jī)處於平級(jí)關(guān)係時(shí)，可以採用環(huán)形結(jié)構(gòu)互連，每臺(tái)處理機(jī)相當(dāng)於環(huán)內(nèi)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，和環(huán)通過環(huán)介面連接。（3）以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)同令牌環(huán)一樣，也是一種局域網(wǎng)多處理機(jī)的通信技術(shù)，但是其應(yīng)用更加普遍。4.1呼叫處理的基本原理呼叫的基本類型本局呼叫出局呼叫入局呼叫轉(zhuǎn)接呼叫圖1四種基本呼叫類型一、一個(gè)呼叫的處理過程主叫用戶摘機(jī)呼叫送撥號(hào)音，準(zhǔn)備收號(hào)收號(hào)號(hào)碼分析接至被叫用戶向被叫用戶振鈴被叫應(yīng)答和通話主叫先掛機(jī)，通話結(jié)束被叫先掛機(jī)，通話結(jié)束二、穩(wěn)定狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移空閒=>等待收號(hào)激勵(lì)：主叫用戶摘機(jī)回應(yīng)：通過交換網(wǎng)絡(luò)建立兩條鏈路上行鏈路：用戶收號(hào)器下行鏈路：撥號(hào)音用戶2、等待收號(hào)=>收號(hào)激勵(lì)：用戶撥第一位號(hào)碼回應(yīng)：1）停撥號(hào)音

2）預(yù)譯處理和收號(hào)檢查主叫用戶數(shù)據(jù)，判別用戶許可權(quán)號(hào)首分析：確定呼叫類型以及該收幾位號(hào)收號(hào)完畢後復(fù)原收號(hào)器3、收號(hào)=>振鈴激勵(lì)：被叫用戶號(hào)回應(yīng)：通路預(yù)占即選定內(nèi)部時(shí)隙後將相應(yīng)的控制記憶體的對(duì)應(yīng)單元置忙向被叫振鈴向主叫送回鈴音4、振鈴=>通話激勵(lì)：被叫摘機(jī)回應(yīng)：通路建立計(jì)費(fèi)5通話=>送忙音激勵(lì)：一方掛機(jī)回應(yīng)：向另一方送忙音6、送忙音=>空閒激勵(lì)：另一方掛機(jī)回應(yīng)：鏈路復(fù)原三、用SDL圖表示的呼叫處理過程

呼叫處理的SDL圖具有下列特點(diǎn)：整個(gè)接續(xù)過程分為若干個(gè)階段，每個(gè)階段可以用穩(wěn)定狀態(tài)來標(biāo)誌；兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)之間要執(zhí)行各種處理；在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下，若沒有輸入信號(hào)，處理機(jī)不會(huì)做任何動(dòng)作；同樣的輸入信號(hào)在不同的狀態(tài)下會(huì)作出不同的的處理，轉(zhuǎn)移到不同的新狀態(tài)；在同一狀態(tài)下，不同的輸入信號(hào)處理是不同的；在同一狀態(tài)下，輸入同樣信號(hào)，也可能因不同情況得出不同結(jié)果；

整個(gè)呼叫處理的過程就是處理機(jī)監(jiān)視、識(shí)別輸入信號(hào)，然后進(jìn)行分析、執(zhí)行任務(wù)和輸出命令，如此循環(huán)。四、呼叫處理過程從功能上可分為以下三個(gè)部分輸入處理：完成數(shù)據(jù)採集，識(shí)別並接受從外部輸入的處理請(qǐng)求。分析處理：是內(nèi)部數(shù)據(jù)處理部分，根據(jù)輸入信號(hào)和現(xiàn)有狀態(tài)進(jìn)行分析、判別，然後決定下一步任務(wù)。內(nèi)部任務(wù)的執(zhí)行和輸出處理：完成指定的任務(wù)，輸出命令。

4.2程式控制交換軟體系統(tǒng)一、程式控制交換軟體系統(tǒng)的組成程式控制交換系統(tǒng)軟體是由運(yùn)行軟體和系統(tǒng)支援軟體組成。其中運(yùn)行軟體是由操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟體組成。應(yīng)用軟體包括OAM、呼叫處理和數(shù)據(jù)庫程式。系統(tǒng)支援軟體是由系統(tǒng)軟體開發(fā)支援系統(tǒng)、軟體加工系統(tǒng)、應(yīng)用工程支援系統(tǒng)、交換局管理支援系統(tǒng)組成的。

程式控制交換系統(tǒng)軟體的組成

圖2交換軟體的組成程式控制交換系統(tǒng)的操作系統(tǒng)具有其自身特點(diǎn)程式控制交換系統(tǒng)是一個(gè)即時(shí)控制系統(tǒng)，因此它的操作系統(tǒng)具有即時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。由於在程式控制交換系統(tǒng)中常常採用多處理機(jī)系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)有電腦局域網(wǎng)的特點(diǎn)，因此其操作系統(tǒng)還具有網(wǎng)路操作系統(tǒng)的功能。對(duì)於全分散控制的交換系統(tǒng)來說，其操作系統(tǒng)也具有分佈式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)。

二、呼叫處理程式的調(diào)度策略1、在程式控制交換系統(tǒng)中按緊急性和即時(shí)性的要求不同可將任務(wù)劃分為不同的等級(jí)：故障級(jí)：負(fù)責(zé)故障識(shí)別和緊急處理等功能，具有最高優(yōu)先順序。週期級(jí)：由時(shí)鐘中斷按週期性啟動(dòng)的任務(wù)?；炯?jí)：由佇列啟動(dòng)的、即時(shí)性要求較低的任務(wù)。

2、不同任務(wù)的優(yōu)先順序及調(diào)度策略

不同任務(wù)的優(yōu)先順序及調(diào)度策略

圖3交換軟體執(zhí)行的優(yōu)先順序1）時(shí)間表調(diào)度法

2）事件佇列——週期級(jí)與基本級(jí)程式的介面

週期級(jí)與基本級(jí)的消息交互通常採用事件佇列。圖4基本級(jí)程式的事件佇列驅(qū)動(dòng)方法三、交換機(jī)控制系統(tǒng)工作的主要特點(diǎn)1、與一般控制系統(tǒng)相比，電腦控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是外部設(shè)備輸入的信號(hào)並不直接送入處理器，而是暫時(shí)存儲(chǔ)在記憶體中，由處理器在某一適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻讀出和處理。2、以表格的方式組織各種呼叫處理時(shí)所需的數(shù)據(jù)用戶忙閑表；交換機(jī)各級(jí)鏈路忙閑表；中繼線路忙閑表；事件登記表；輸出登記表等4.3呼叫處理軟體

呼叫處理軟體包括輸入處理的掃描程式，內(nèi)部處理的號(hào)碼分析程式，路由選擇程式，輸出處理的交換網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)程式等。4.3.1掃描與輸入一、輸入處理的一般概念輸入處理程式的主要任務(wù)是對(duì)用戶線、中繼線等進(jìn)行監(jiān)視、檢測(cè)和識(shí)別，及時(shí)報(bào)告事件的產(chǎn)生。

輸入處理主要可分為：用戶線掃描監(jiān)視中繼線線路信號(hào)掃描接收Pulse、DTMF和MFC信號(hào)接收公共通道信號(hào)二、用戶摘掛機(jī)識(shí)別原理1、用戶摘掛機(jī)識(shí)別原理一般情況用戶摘掛機(jī)掃描週期—100~200ms如果：用戶在掛機(jī)狀態(tài)時(shí)掃描輸出為“1”，

用戶在摘機(jī)狀態(tài)時(shí)掃描輸出為“0”，

摘掛機(jī)掃描程序的執(zhí)行周期為200ms。

那么：摘機(jī)識(shí)別：就是找到從“1”到“0”的變化點(diǎn)。

掛機(jī)識(shí)別：就是找到從“0”到“1”的變化點(diǎn)。

摘掛機(jī)識(shí)別過程

圖5摘掛機(jī)識(shí)別原理2、用戶摘掛機(jī)識(shí)別方法硬體掃描，軟體處理圖6用戶摘掛機(jī)識(shí)別方法群處理方式由於用戶的狀態(tài)可用1bit表示，所以處理器對(duì)用戶狀態(tài)進(jìn)行分析處理時(shí)，通常以字長(zhǎng)為單位對(duì)一群用戶同時(shí)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，我們稱這種方式為群處理。4.3.2數(shù)字分析與翻譯

數(shù)字分析與翻譯是兩個(gè)相關(guān)聯(lián)的作業(yè)。數(shù)字分析也叫號(hào)碼分析

號(hào)碼分析是在收到用戶撥號(hào)號(hào)碼以後開始進(jìn)行的，資訊源是用戶所撥號(hào)碼的號(hào)首部分，其分析的目的是確定接續(xù)方向、還應(yīng)收幾位、要調(diào)用什麼程式。程式的散轉(zhuǎn)。數(shù)字翻譯則是根據(jù)接收到的全部號(hào)碼確定被叫用戶線或出局中繼線的物理地址。號(hào)首0國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途字冠00國(guó)際長(zhǎng)途字冠特種業(yè)務(wù)號(hào)碼2–9本地各局電話號(hào)碼建立服務(wù)功能代碼#撤銷服務(wù)功能代碼路由代碼本地網(wǎng)呼叫局號(hào)國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途呼叫長(zhǎng)途區(qū)號(hào)+局號(hào)國(guó)際長(zhǎng)途呼叫國(guó)家號(hào)+區(qū)號(hào)+局號(hào)

圖7號(hào)碼分析結(jié)果類型舉例

圖8多級(jí)表格結(jié)構(gòu)的應(yīng)用4.3.4電話網(wǎng)的路由選擇一、路由的含義路由是在兩個(gè)交換局之間建立一個(gè)呼叫連接或傳送消息的途徑。它可以由一個(gè)電路群組成，也可以由多個(gè)電路群經(jīng)交換局串接而成。

二、路由選擇方案在等級(jí)制通信網(wǎng)中，任何兩臺(tái)交換機(jī)之間都可能存在多條路由。因此，必須有一種經(jīng)濟(jì)合理的路由選擇方案。選擇路由時(shí)應(yīng)充分利用高效直達(dá)路由，儘量減少轉(zhuǎn)接次數(shù)和儘量少占長(zhǎng)途電路。路由選擇順序和原則如下：

(1)先選高效直達(dá)路由。當(dāng)高效直達(dá)路由忙