現(xiàn)代交換第3章

1、1 第第3 3章章 數(shù)字程控電話交換數(shù)字程控電話交換 與電話通信網(wǎng)與電話通信網(wǎng) 1.1.概述概述 2.2.數(shù)字程控交換機(jī)的硬件系統(tǒng)數(shù)字程控交換機(jī)的硬件系統(tǒng) 3.3.程控交換軟件系統(tǒng)程控交換軟件系統(tǒng) 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 n電話通信與電話機(jī)電話通信與電話機(jī) n電話交換技術(shù)的發(fā)展電話交換技術(shù)的發(fā)展 3.1 3.1 概述概述 3.1.13.1.1電話通信與電話機(jī)電話通信與電話機(jī) 1871876 6年貝爾發(fā)明了電話（原始的電磁式電話）年貝爾發(fā)明了電話（原始的電磁式電話） 18771877年愛迪生發(fā)明了碳精式送話器年愛迪生發(fā)明了碳精式送話器 + +手柄手柄+ +呼叫設(shè)備（電鈴）呼叫設(shè)備（電鈴）+ +

2、手搖發(fā)電機(jī)手搖發(fā)電機(jī)+ +干電池干電池 （磁石式電話機(jī)）（磁石式電話機(jī)） 18821882年出現(xiàn)了共電式電話機(jī)年出現(xiàn)了共電式電話機(jī) （沒有手搖發(fā)電機(jī)和干電池，通話所用電源由交（沒有手搖發(fā)電機(jī)和干電池，通話所用電源由交 換機(jī)供給）換機(jī)供給） 18961896年美國人愛立克森發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式電話撥號(hào)盤年美國人愛立克森發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式電話撥號(hào)盤 19201920年美國人坎貝爾發(fā)明了消側(cè)音電路年美國人坎貝爾發(fā)明了消側(cè)音電路 （自動(dòng)電話機(jī)（自動(dòng)電話機(jī)- -撥號(hào)盤電話機(jī)）撥號(hào)盤電話機(jī)） 6060年代電子學(xué)飛速發(fā)展、年代電子學(xué)飛速發(fā)展、7070年代大規(guī)模集成電路出現(xiàn)年代大規(guī)模集成電路出現(xiàn) ( (電子電話機(jī)電子電話機(jī)

3、- -按鍵式電話機(jī)按鍵式電話機(jī)) ) 8080年代隨著年代隨著N-ISDNN-ISDN的應(yīng)用出現(xiàn)了數(shù)字電話機(jī)的應(yīng)用出現(xiàn)了數(shù)字電話機(jī) 90年代隨著年代隨著B-ISDN網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)和IP骨干網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展應(yīng)用，多媒體終骨干網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展應(yīng)用，多媒體終 端和端和IP電話相繼出現(xiàn)電話相繼出現(xiàn) q揚(yáng)聲電話機(jī)揚(yáng)聲電話機(jī) q免提電話機(jī)免提電話機(jī) q無繩電話機(jī)無繩電話機(jī) q錄音電話機(jī)錄音電話機(jī) q可視電話機(jī)可視電話機(jī) q投幣電話機(jī)投幣電話機(jī) q磁卡電話機(jī)磁卡電話機(jī) 1、電話機(jī)的分類、電話機(jī)的分類 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 2 2、電話機(jī)的構(gòu)成及通話

4、原理、電話機(jī)的構(gòu)成及通話原理 受話器受話器：將相應(yīng)的電信號(hào)還原為聲音的轉(zhuǎn)換器。將相應(yīng)的電信號(hào)還原為聲音的轉(zhuǎn)換器。 送話器送話器：將聲音變換為相應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。將聲音變換為相應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。 二二/ /四轉(zhuǎn)換四轉(zhuǎn)換：完成二線和四線轉(zhuǎn)換的混合電路。：完成二線和四線轉(zhuǎn)換的混合電路。 （用戶話機(jī)的模擬信號(hào)是二線雙向的，而數(shù)字交換網(wǎng)的（用戶話機(jī)的模擬信號(hào)是二線雙向的，而數(shù)字交換網(wǎng)的 PCMPCM信號(hào)是四線雙向的）信號(hào)是四線雙向的） 消側(cè)音電路消側(cè)音電路：用于消除回聲改善話音質(zhì)量。：用于消除回聲改善話音質(zhì)量。 撥號(hào)盤撥號(hào)盤：用于發(fā)送通信地址（被叫號(hào)碼）。：用于發(fā)送通信地址（被叫號(hào)碼）。 振鈴器振鈴器：

5、呼叫被叫。：呼叫被叫。 n旋轉(zhuǎn)式撥號(hào)盤旋轉(zhuǎn)式撥號(hào)盤（三個(gè)參數(shù)）：（三個(gè)參數(shù)）： 脈沖速度脈沖速度：表示撥號(hào)盤每秒鐘發(fā)生的脈沖個(gè)數(shù)。：表示撥號(hào)盤每秒鐘發(fā)生的脈沖個(gè)數(shù)。 按照我國電話交換設(shè)備用戶信令規(guī)定，按照我國電話交換設(shè)備用戶信令規(guī)定，8-148-14個(gè)個(gè) 脈沖斷續(xù)比脈沖斷續(xù)比：在一個(gè)脈沖周期里，斷開電流的時(shí)：在一個(gè)脈沖周期里，斷開電流的時(shí) 間和接通電流的時(shí)間之比。間和接通電流的時(shí)間之比。 t t斷斷/ /t t續(xù)續(xù)= =（1.1.3-3-2 2.5.5）:1:1 位間隔位間隔：在撥兩個(gè)數(shù)字之間也就是發(fā)兩個(gè)脈沖串：在撥兩個(gè)數(shù)字之間也就是發(fā)兩個(gè)脈沖串 之間應(yīng)有一個(gè)時(shí)間間隔，使交換機(jī)能正確區(qū)分所撥數(shù)

6、之間應(yīng)有一個(gè)時(shí)間間隔，使交換機(jī)能正確區(qū)分所撥數(shù) 字，這個(gè)間隔就是位間隔。字，這個(gè)間隔就是位間隔。3350ms50ms 按鍵式撥號(hào)盤按鍵式撥號(hào)盤：與撥號(hào)集成電路配合發(fā)出與撥號(hào)集成電路配合發(fā)出脈沖或雙音脈沖或雙音 頻頻( (DTMF)DTMF)信令。信令。_ _合并文件合并文件.rmvb.mp4.rmvb.mp4 振鈴器：振鈴器：交流鈴或音調(diào)振鈴器交流鈴或音調(diào)振鈴器 3.1.2 3.1.2 電話交換技術(shù)的發(fā)展電話交換技術(shù)的發(fā)展 1、人工交換階段：人工交換階段： 磁石式電話交換機(jī)磁石式電話交換機(jī) 共電式電話交換機(jī)共電式電話交換機(jī) 2 2、機(jī)電式自動(dòng)交換階段：、機(jī)電式自動(dòng)交換階段： 步進(jìn)制交換機(jī)步進(jìn)制

7、交換機(jī) 縱橫制交換機(jī)縱橫制交換機(jī) 3 3、電子式自動(dòng)交換階段：、電子式自動(dòng)交換階段： 半電子交換機(jī)（準(zhǔn)電子交換機(jī)）：半電子交換機(jī)（準(zhǔn)電子交換機(jī)）： 話路部分采用機(jī)械接點(diǎn)，控制部分采用電子 器件。 全電子交換機(jī)：全電子交換機(jī)： 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(gè)階段電話交換技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段 模擬程控交換機(jī)模擬程控交換機(jī)：19651965年年5 5月美國開通了第一個(gè)月美國開通了第一個(gè) 程控交換機(jī)（程控交換機(jī)（ESS No.1ESS No.1）。）。 數(shù)字程控交換機(jī)數(shù)字程控交換機(jī)：19701970年法國開通了第一個(gè)數(shù)字年法國開通了第一個(gè)數(shù)字 程控交換機(jī)（程控交換機(jī)（E10E

8、10）。）。 電話交換技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段電話交換技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段 q 引進(jìn)交換機(jī)引進(jìn)交換機(jī) AXE10AXE10，F(xiàn)ETEX-150FETEX-150，E10BE10B，5ESS5ESS、 NEAX61 NEAX61 、EWSDEWSD q 引進(jìn)生產(chǎn)線引進(jìn)生產(chǎn)線 上海：上海：S1240S1240，北京：北京：EWSDEWSD，天津：天津：NEAX61NEAX61 q 自行研制自行研制 巨龍巨龍HJD-04HJD-04，大唐大唐SP30SP30，華為華為C&C08C&C08，中興中興ZXJ10ZXJ10 我國程控交換技術(shù)的發(fā)展我國程控交換技術(shù)的發(fā)展 16 2 2、程控?cái)?shù)字交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、程控

9、數(shù)字交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 3.2 3.2 數(shù)字程控交換機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)字程控交換機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) n數(shù)字程控交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是由話路子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)構(gòu)數(shù)字程控交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是由話路子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)構(gòu) 成的，話路子系統(tǒng)又是由交換網(wǎng)絡(luò)和接口設(shè)備組成的。成的，話路子系統(tǒng)又是由交換網(wǎng)絡(luò)和接口設(shè)備組成的。 圖3.2數(shù)字程控交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 數(shù)字程控交換機(jī)的典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)字程控交換機(jī)的典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu) n控制子系統(tǒng)控制子系統(tǒng)：交換機(jī)的指揮系統(tǒng)，交換機(jī)的所有動(dòng)：交換機(jī)的指揮系統(tǒng)，交換機(jī)的所有動(dòng) 作都是在控制系統(tǒng)的控制下完成的。由中央級(jí)控制作都是在控制系統(tǒng)的控制下完成的。由中央級(jí)控制 系統(tǒng)和用戶級(jí)控制系統(tǒng)組成。系統(tǒng)和用戶

10、級(jí)控制系統(tǒng)組成。 u用戶級(jí)控制系統(tǒng)用戶級(jí)控制系統(tǒng)：即用戶：即用戶CPUCPU，負(fù)責(zé)對(duì)用戶模塊內(nèi)的所有用，負(fù)責(zé)對(duì)用戶模塊內(nèi)的所有用 戶線路進(jìn)行監(jiān)視掃描，控制用戶級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)，完成話務(wù)的集戶線路進(jìn)行監(jiān)視掃描，控制用戶級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)，完成話務(wù)的集 中，并對(duì)相關(guān)資源進(jìn)行分配。中，并對(duì)相關(guān)資源進(jìn)行分配。 u中央級(jí)控制系統(tǒng)中央級(jí)控制系統(tǒng)是由處理器、存儲(chǔ)器、各種是由處理器、存儲(chǔ)器、各種OAMOAM終端和各種終端和各種 外設(shè)組成的。負(fù)責(zé)完成整個(gè)系統(tǒng)的分配、中央交換網(wǎng)絡(luò)的控外設(shè)組成的。負(fù)責(zé)完成整個(gè)系統(tǒng)的分配、中央交換網(wǎng)絡(luò)的控 制、呼叫處理、信令處理、控制用戶級(jí)制、呼叫處理、信令處理、控制用戶級(jí)CPUCPU以及完成系統(tǒng)

11、的以及完成系統(tǒng)的 操作、維護(hù)和管理等。操作、維護(hù)和管理等。 n話路子系統(tǒng)話路子系統(tǒng)：由中央級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)和用戶級(jí)交換網(wǎng)：由中央級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)和用戶級(jí)交換網(wǎng) 絡(luò)以及各種接口設(shè)備組成的。絡(luò)以及各種接口設(shè)備組成的。 u交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)：主要完成交換的功能，即在某條入線與出線：主要完成交換的功能，即在某條入線與出線 之間建立連接，從而實(shí)現(xiàn)不同線路端口上的話音交換。之間建立連接，從而實(shí)現(xiàn)不同線路端口上的話音交換。 u接口設(shè)備接口設(shè)備：是數(shù)字程控交換機(jī)與外圍環(huán)境的接口，其功：是數(shù)字程控交換機(jī)與外圍環(huán)境的接口，其功 能主要是完成外部信號(hào)與交換機(jī)內(nèi)部信號(hào)的轉(zhuǎn)換。程控能主要是完成外部信號(hào)與交換機(jī)內(nèi)部信號(hào)的轉(zhuǎn)換。程控 交

12、換機(jī)的接口設(shè)備主要有用戶電路、中繼電路和信令收交換機(jī)的接口設(shè)備主要有用戶電路、中繼電路和信令收 發(fā)設(shè)備。發(fā)設(shè)備。 u用戶電路用戶電路：用戶終端設(shè)備與交換機(jī)的接口，用戶終端通：用戶終端設(shè)備與交換機(jī)的接口，用戶終端通 過用戶線連接到交換機(jī)，因而每條用戶線對(duì)應(yīng)一套用戶過用戶線連接到交換機(jī)，因而每條用戶線對(duì)應(yīng)一套用戶 電路。電路。 u中繼電路中繼電路：連接中繼線的接口，一般是交換機(jī)與交換機(jī)：連接中繼線的接口，一般是交換機(jī)與交換機(jī) 的接口。的接口。 u信令收發(fā)設(shè)備信令收發(fā)設(shè)備：信號(hào)發(fā)生器、：信號(hào)發(fā)生器、DTMFDTMF接收器、接收器、MFCMFC收發(fā)器收發(fā)器 （采用（采用CASCAS信令）和公共信道信令

13、終端設(shè)備（采用信令）和公共信道信令終端設(shè)備（采用CCSCCS信信 令時(shí)），用于完成用戶線上信令的發(fā)送和接收。令時(shí)），用于完成用戶線上信令的發(fā)送和接收。 完成交換機(jī)的核心完成交換機(jī)的核心 交換功能和信令處交換功能和信令處 理理 完成話務(wù)量完成話務(wù)量 集中的功能集中的功能 23 3.3 3.3 接口設(shè)備接口設(shè)備 1、接口設(shè)備的作用、接口設(shè)備的作用 n 是交換機(jī)中唯一與外界發(fā)生物理連接的部分。是交換機(jī)中唯一與外界發(fā)生物理連接的部分。 為了保證交換機(jī)內(nèi)部信號(hào)的傳送與處理的一致性，為了保證交換機(jī)內(nèi)部信號(hào)的傳送與處理的一致性， 任何外界系統(tǒng)原則上都必須通過接口與交換機(jī)內(nèi)部任何外界系統(tǒng)原則上都必須通過接口與

14、交換機(jī)內(nèi)部 進(jìn)行信息交換。進(jìn)行信息交換。 n 完成外部信號(hào)與交換機(jī)內(nèi)部信號(hào)的轉(zhuǎn)換。完成外部信號(hào)與交換機(jī)內(nèi)部信號(hào)的轉(zhuǎn)換。 2、數(shù)字交換系統(tǒng)接口類型、數(shù)字交換系統(tǒng)接口類型 OAM 交換網(wǎng)絡(luò) 控制系統(tǒng) 模擬用戶接口電路 用 戶 側(cè) 接 口 中繼側(cè)接口 數(shù)字用戶接口電路 數(shù)字中繼接口電路 模擬中繼接口電路 操作維護(hù) Z V A B C Q3 數(shù)字中繼接口電路 nA：一次群PCM數(shù)字中繼接口 nB：二次群PCM數(shù)字中繼接口，四個(gè)一次 群組合一個(gè)二次群接口 nC：模擬中繼接口 nZ：模擬用戶接口 nV：數(shù)字用戶接口 nQ3：與電信管理網(wǎng)的接口，用于操作、維 護(hù)、管理和計(jì)費(fèi)等。 n用戶電路是程控交換機(jī)通過用

15、戶線與用戶終用戶電路是程控交換機(jī)通過用戶線與用戶終 端相連的接口電路，也就是用戶終端和交換端相連的接口電路，也就是用戶終端和交換 網(wǎng)絡(luò)的接口電路網(wǎng)絡(luò)的接口電路。（User Network Interface） u模擬用戶電路模擬用戶電路：程控交換機(jī)通過模擬用戶線和模擬 終端設(shè)備相連的接口電路。 u數(shù)字用戶電路數(shù)字用戶電路：程控交換機(jī)通過數(shù)字用戶線和數(shù)字 終端設(shè)備相連的接口電路 3.3.2 3.3.2 用戶電路用戶電路 1、模擬用戶電路的功能框圖、模擬用戶電路的功能框圖 模擬用戶電路的功能可歸納為模擬用戶電路的功能可歸納為BORSCHT七個(gè)功能：七個(gè)功能： B(Battery feeding)饋

16、電饋電 O(Overvoltage protection)過壓保護(hù)過壓保護(hù) R(Ringing control)振鈴控制振鈴控制 S(Supervision)監(jiān)視監(jiān)視 C(CODEC & filters)編譯碼和濾波編譯碼和濾波 H(Hybird circuit)混合電路混合電路 T(Test)測(cè)試測(cè)試 2、模擬用戶電路的功能、模擬用戶電路的功能 -48v（60 v ） 饋電饋電 電容的特性：電容的特性：“隔直流，通交流隔直流，通交流” 電感的特性：電感的特性：“隔交流，通直流隔交流，通直流” 在電話通信中，交換機(jī)通過用戶線向用戶終端提供通信的在電話通信中，交換機(jī)通過用戶線向用戶終端提供通信的

17、 電源，這種饋電功能是由交換機(jī)的用戶電路完成的。電源，這種饋電功能是由交換機(jī)的用戶電路完成的。 過壓保護(hù)過壓保護(hù) 兩級(jí)保護(hù)措施：兩級(jí)保護(hù)措施： 第一級(jí)保護(hù)：在總配線架上安裝避雷設(shè)施和防止高壓第一級(jí)保護(hù)：在總配線架上安裝避雷設(shè)施和防止高壓 的保安器的保安器 第二級(jí)保護(hù)：用戶電路的過壓保護(hù)第二級(jí)保護(hù)：用戶電路的過壓保護(hù) -48V或60V用戶內(nèi)線 振鈴控制振鈴控制 振鈴電壓：振鈴電壓：90+1590+15v v 由由CPUCPU送出的振鈴控制信號(hào)控制繼電器的通斷，當(dāng)繼電器送出的振鈴控制信號(hào)控制繼電器的通斷，當(dāng)繼電器 接通時(shí)就可將鈴流送往用戶，被叫用戶摘機(jī)后，振鈴開關(guān)送接通時(shí)就可將鈴流送往用戶，被叫用

18、戶摘機(jī)后，振鈴開關(guān)送 出截鈴信號(hào)，出截鈴信號(hào)，CPUCPU則控制停止振鈴。則控制停止振鈴。 主要是監(jiān)視用戶線回路的通斷狀態(tài)，也就是電話的摘主要是監(jiān)視用戶線回路的通斷狀態(tài)，也就是電話的摘 掛機(jī)狀態(tài)。一般通過饋電線路中的測(cè)試電阻來實(shí)現(xiàn)。掛機(jī)狀態(tài)。一般通過饋電線路中的測(cè)試電阻來實(shí)現(xiàn)。 能正確判斷出用戶線上的以下能正確判斷出用戶線上的以下3 3種情況：種情況： 1 1、用戶話機(jī)的摘掛機(jī)狀態(tài)、用戶話機(jī)的摘掛機(jī)狀態(tài) 2 2、用戶話機(jī)（號(hào)盤）發(fā)出的撥號(hào)脈沖、用戶話機(jī)（號(hào)盤）發(fā)出的撥號(hào)脈沖 3 3、投幣話機(jī)的輸入信號(hào)、投幣話機(jī)的輸入信號(hào) 監(jiān)視監(jiān)視 通過檢測(cè)電阻通過檢測(cè)電阻 上的直流壓降上的直流壓降 判斷判斷a

19、bab線是否線是否 形成直流通路形成直流通路 通過從過壓保護(hù)通過從過壓保護(hù) 電阻電阻R R的內(nèi)外側(cè)的內(nèi)外側(cè) 各引出信號(hào)進(jìn)行各引出信號(hào)進(jìn)行 比較得知用戶線比較得知用戶線 狀態(tài)狀態(tài) 編譯碼和濾波編譯碼和濾波 編碼器：把模擬話音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送到交換編碼器：把模擬話音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，送到交換 網(wǎng)絡(luò)中交換。網(wǎng)絡(luò)中交換。 譯碼器：把從交換網(wǎng)絡(luò)來的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬話音譯碼器：把從交換網(wǎng)絡(luò)來的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬話音 信號(hào)送給用戶。信號(hào)送給用戶。 濾波器：為了避免模濾波器：為了避免模/ /數(shù)變換中由于信號(hào)抽樣而產(chǎn)生的數(shù)變換中由于信號(hào)抽樣而產(chǎn)生的 混疊失真和混疊失真和50Hz50Hz電源的干擾以及電

20、源的干擾以及3400Hz3400Hz以上的頻率分以上的頻率分 量信號(hào)，模擬話音在進(jìn)行編碼以前要通過一個(gè)帶通濾量信號(hào)，模擬話音在進(jìn)行編碼以前要通過一個(gè)帶通濾 波器，而在接收方向從解碼器輸出的脈沖幅度調(diào)制信波器，而在接收方向從解碼器輸出的脈沖幅度調(diào)制信 號(hào)，要通過一個(gè)低通濾波器以恢復(fù)原來的模擬話音信號(hào)，要通過一個(gè)低通濾波器以恢復(fù)原來的模擬話音信 號(hào)。號(hào)。 編譯碼器和濾波，一般采用集成電路來實(shí)現(xiàn)。編譯碼器和濾波，一般采用集成電路來實(shí)現(xiàn)。 混合電路混合電路 完成二線到四線的轉(zhuǎn)換功能。完成二線到四線的轉(zhuǎn)換功能。 用戶話機(jī)的模擬信號(hào)是二線雙向的，而數(shù)字用戶話機(jī)的模擬信號(hào)是二線雙向的，而數(shù)字 交換網(wǎng)的交換網(wǎng)

21、的PCM數(shù)字信號(hào)是四線單向的，因此在編數(shù)字信號(hào)是四線單向的，因此在編 碼以前和譯碼以后一定要進(jìn)行二碼以前和譯碼以后一定要進(jìn)行二/四線轉(zhuǎn)換。四線轉(zhuǎn)換。 測(cè)試測(cè)試 用戶電路配合外部測(cè)試設(shè)備對(duì)用戶線進(jìn)行測(cè)試，通用戶電路配合外部測(cè)試設(shè)備對(duì)用戶線進(jìn)行測(cè)試，通 過測(cè)試開關(guān)將用戶線接至外部測(cè)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。測(cè)試工過測(cè)試開關(guān)將用戶線接至外部測(cè)試設(shè)備實(shí)現(xiàn)的。測(cè)試工 作可以由外接的測(cè)試設(shè)備來完成，也可利用交換機(jī)的軟作可以由外接的測(cè)試設(shè)備來完成，也可利用交換機(jī)的軟 件測(cè)試程序進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試，而且自動(dòng)測(cè)試的結(jié)果可以在件測(cè)試程序進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試，而且自動(dòng)測(cè)試的結(jié)果可以在 交換機(jī)的維護(hù)終端上顯示出來。交換機(jī)的維護(hù)終端上顯示出來。

22、 3.3.3 3.3.3 中繼電路中繼電路 n中繼電路中繼電路是交換機(jī)和中繼線的接口設(shè)備， 也就是交換局和交換局之間的接口設(shè)備。 （Network Network Interface） u模擬中繼電路模擬中繼電路：交換機(jī)與模擬中繼線的接口，用 來連接模擬交換局。 u數(shù)字中繼電路數(shù)字中繼電路：連接局間數(shù)字中繼線的接口設(shè)備， 用于與數(shù)字交換局或遠(yuǎn)端用戶模塊相連。 數(shù)字中繼接口框圖數(shù)字中繼接口框圖 數(shù)字中繼接口又稱為數(shù)字中繼接口又稱為A A接口或接口或B B接口，是數(shù)字中繼線與交接口，是數(shù)字中繼線與交 換機(jī)之間的接口。常用于長途、市內(nèi)交換機(jī)，用戶小交換機(jī)換機(jī)之間的接口。常用于長途、市內(nèi)交換機(jī)，用戶小

23、交換機(jī) 和其他數(shù)字傳輸系統(tǒng)。和其他數(shù)字傳輸系統(tǒng)。 數(shù)字中繼電路的基本功能數(shù)字中繼電路的基本功能 n碼型變換碼型變換 由于由于PCM上傳輸?shù)拇a型與交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的碼上傳輸?shù)拇a型與交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的碼 型不同，型不同，PCM上使用的傳輸碼型一般是上使用的傳輸碼型一般是HDB3碼碼 （高密度雙極性碼），交換機(jī)內(nèi)部的碼型一般采用（高密度雙極性碼），交換機(jī)內(nèi)部的碼型一般采用 單極性不歸零碼。碼型變換的任務(wù)就是在接受和發(fā)單極性不歸零碼。碼型變換的任務(wù)就是在接受和發(fā) 送方向完成這兩種碼型的相互轉(zhuǎn)換。送方向完成這兩種碼型的相互轉(zhuǎn)換。 n幀同步幀同步 數(shù)字中繼線上的數(shù)字中繼線上的PCMPCM信號(hào)是以幀方式傳輸?shù)?，信?hào)

24、是以幀方式傳輸?shù)模?其幀格式如圖其幀格式如圖3.123.12所示。所示。 幀同步就是從接收的數(shù)據(jù)流中搜索并識(shí)別到同幀同步就是從接收的數(shù)據(jù)流中搜索并識(shí)別到同 步碼，并以該時(shí)隙作為一幀的開始，以便接收端的步碼，并以該時(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，從而保證數(shù)字信幀結(jié)構(gòu)排列和發(fā)送端的完全一致，從而保證數(shù)字信 息的正確接收。幀同步碼息的正確接收。幀同步碼00110110011011在偶幀的在偶幀的TS0中。中。 n在幀同步的過程中有兩個(gè)基本狀態(tài)：在幀同步的過程中有兩個(gè)基本狀態(tài)：幀同步狀態(tài)和幀同步狀態(tài)和 幀失步狀態(tài)幀失步狀態(tài)。 u幀同步狀態(tài)：幀同步狀態(tài)：在給定的幀同步碼位

25、上檢測(cè)出已知的幀同步 碼。 u幀失步狀態(tài)：幀失步狀態(tài)：當(dāng)連續(xù)三次或四次檢測(cè)到的碼字與幀同步碼 不相符時(shí)，則判定為失步狀態(tài)，這時(shí)候會(huì)在奇幀的TS0發(fā)出 失步警告通知對(duì)端局。系統(tǒng)在幀失步狀態(tài)下，只有連續(xù)兩 個(gè)偶幀都檢測(cè)到同步碼時(shí)才判定為恢復(fù)到幀同步狀態(tài)。 n復(fù)幀同步復(fù)幀同步 如果數(shù)字中繼線上采用的是隨路信令，則除了幀同步外，還如果數(shù)字中繼線上采用的是隨路信令，則除了幀同步外，還 要有復(fù)幀同步。要有復(fù)幀同步。 復(fù)幀同步是使接收端與發(fā)送端的復(fù)幀結(jié)構(gòu)排列完全一致。在復(fù)幀同步是使接收端與發(fā)送端的復(fù)幀結(jié)構(gòu)排列完全一致。在 隨路信令方式中，各話路的線路信令在一個(gè)復(fù)幀的隨路信令方式中，各話路的線路信令在一個(gè)復(fù)幀

26、的TSTS16 16中的固 中的固 定位置傳送，如果復(fù)幀不同步，線路信令就會(huì)錯(cuò)路。復(fù)幀同步定位置傳送，如果復(fù)幀不同步，線路信令就會(huì)錯(cuò)路。復(fù)幀同步 就是為了保證各路線路信令不錯(cuò)路。就是為了保證各路線路信令不錯(cuò)路。 復(fù)幀同步碼在復(fù)幀同步碼在F F0 0的的TSTS16 16的高 的高4 4個(gè)比特中傳送，碼字為個(gè)比特中傳送，碼字為00000000。 圖圖3.12 PCM3.12 PCM的幀格式的幀格式 n時(shí)鐘提取時(shí)鐘提取 就是從輸入的數(shù)據(jù)流中提取時(shí)鐘信號(hào)，以便與就是從輸入的數(shù)據(jù)流中提取時(shí)鐘信號(hào)，以便與 遠(yuǎn)端的交換機(jī)保持同步。被提取的時(shí)鐘信號(hào)將作為遠(yuǎn)端的交換機(jī)保持同步。被提取的時(shí)鐘信號(hào)將作為 輸入數(shù)據(jù)

27、流的基準(zhǔn)時(shí)鐘，用來讀取輸入數(shù)據(jù)。同時(shí)輸入數(shù)據(jù)流的基準(zhǔn)時(shí)鐘，用來讀取輸入數(shù)據(jù)。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)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。鐘源。 n提取和插入信號(hào)提取和插入信號(hào) 提取和插入的信號(hào)主要包括幀同步信號(hào)、復(fù)幀提取和插入的信號(hào)主要包括幀同步信號(hào)、復(fù)幀 同步信號(hào)和告警信息的插入和提取。對(duì)交換網(wǎng)輸出同步信號(hào)和告警信息的插入和提取。對(duì)交換網(wǎng)輸出 信號(hào)流插入控制信令；從傳輸線上來的信號(hào)流中提信號(hào)流插入控制信令；從傳輸線上來的信號(hào)流中提 取控制信令。取控制信令。 當(dāng)數(shù)字中繼線上采用的是隨路信令的時(shí)候，在當(dāng)數(shù)字中繼線上采用的是隨路信令的時(shí)候，在 TSTS16

28、 16還要提取和插入線路信令。 還要提取和插入線路信令。 n幀定位（再定時(shí)）幀定位（再定時(shí)） 數(shù)字中繼接口需要從輸入碼流中識(shí)別發(fā)端插入的數(shù)字中繼接口需要從輸入碼流中識(shí)別發(fā)端插入的 幀同步碼組，經(jīng)比較和調(diào)整，達(dá)到收端與發(fā)端的幀同幀同步碼組，經(jīng)比較和調(diào)整，達(dá)到收端與發(fā)端的幀同 步，以便能正確的接收各路信號(hào)的目的。步，以便能正確的接收各路信號(hào)的目的。 幀定位就是采用幀定位就是采用彈性緩存彈性緩存的方式，用提取的時(shí)鐘的方式，用提取的時(shí)鐘 控制輸入碼流寫入彈性存儲(chǔ)器，用本局時(shí)鐘控制從彈控制輸入碼流寫入彈性存儲(chǔ)器，用本局時(shí)鐘控制從彈 性緩沖器中讀出碼流，從而把輸入數(shù)據(jù)的時(shí)鐘調(diào)整到性緩沖器中讀出碼流，從而把

29、輸入數(shù)據(jù)的時(shí)鐘調(diào)整到 本局系統(tǒng)時(shí)鐘上來，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘的同步。本局系統(tǒng)時(shí)鐘上來，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘的同步。 3.3.4音頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)送和接收音頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)送和接收 1.音頻信號(hào)的種類音頻信號(hào)的種類 1 1）交換機(jī)到用戶：）交換機(jī)到用戶：各種信號(hào)音。交換機(jī)需要產(chǎn)生的主要各種信號(hào)音。交換機(jī)需要產(chǎn)生的主要 信號(hào)音及其時(shí)間結(jié)構(gòu)如圖信號(hào)音及其時(shí)間結(jié)構(gòu)如圖3.133.13。 2 2）用戶到交換機(jī)）用戶到交換機(jī) 用戶向交換機(jī)發(fā)送的信號(hào)主要是被叫號(hào)碼，主要包括用戶向交換機(jī)發(fā)送的信號(hào)主要是被叫號(hào)碼，主要包括 直流脈沖和直流脈沖和DTMFDTMF。 3 3）交換機(jī)到交換機(jī)）交換機(jī)到交換機(jī) 當(dāng)局間采用中國當(dāng)局間采用

30、中國No.1No.1信令時(shí)，交換機(jī)之間發(fā)送和接收信令時(shí)，交換機(jī)之間發(fā)送和接收 的是局間多頻互控信號(hào)。高頻采用六選二的頻率組合，低的是局間多頻互控信號(hào)。高頻采用六選二的頻率組合，低 頻選擇四選二的組合。頻選擇四選二的組合。 均為單頻信號(hào)音，信號(hào)源是均為單頻信號(hào)音，信號(hào)源是450Hz450Hz或者或者950Hz950Hz的正弦波的正弦波 3.3.4音頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)送和接收音頻信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)送和接收 2.數(shù)字信號(hào)音的產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)音的產(chǎn)生 1 1）單音頻信號(hào)的產(chǎn)生）單音頻信號(hào)的產(chǎn)生 把模擬音信號(hào)經(jīng)抽樣量化編碼，按照一定的把模擬音信號(hào)經(jīng)抽樣量化編碼，按照一定的 規(guī)律存入只讀存儲(chǔ)器中，再配合控制電路，在

31、使規(guī)律存入只讀存儲(chǔ)器中，再配合控制電路，在使 用時(shí)按次序讀出即可。圖用時(shí)按次序讀出即可。圖3.143.14 （2）雙音多頻信號(hào)的產(chǎn)生）雙音多頻信號(hào)的產(chǎn)生 交換機(jī)需要產(chǎn)生的雙音頻信號(hào)是中繼線上的交換機(jī)需要產(chǎn)生的雙音頻信號(hào)是中繼線上的 MFCMFC（多頻互控）信號(hào)。下面以多頻互控信號(hào)為例（多頻互控）信號(hào)。下面以多頻互控信號(hào)為例 說明雙音頻信號(hào)產(chǎn)生的基本原理。說明雙音頻信號(hào)產(chǎn)生的基本原理。 產(chǎn)生雙音頻信號(hào)最主要的就是要產(chǎn)生雙音頻信號(hào)最主要的就是要確定一個(gè)確定一個(gè)“重重 復(fù)周期復(fù)周期”，使得在這個(gè)周期內(nèi)的兩個(gè)雙音頻信號(hào)和，使得在這個(gè)周期內(nèi)的兩個(gè)雙音頻信號(hào)和 PCMPCM抽樣信號(hào)都重復(fù)了完整的周期，即三

32、個(gè)信號(hào)的抽樣信號(hào)都重復(fù)了完整的周期，即三個(gè)信號(hào)的 重復(fù)次數(shù)均為整數(shù)。重復(fù)次數(shù)均為整數(shù)。 n例如要產(chǎn)生例如要產(chǎn)生1500Hz1500Hz和和1620Hz1620Hz的雙音頻信號(hào)。的雙音頻信號(hào)。 u首先在首先在1500Hz1500Hz、1620Hz1620Hz和和8000Hz8000Hz的三個(gè)頻率中取的三個(gè)頻率中取 最大公約數(shù)最大公約數(shù)20Hz20Hz，它是重復(fù)頻率，重復(fù)周期是，它是重復(fù)頻率，重復(fù)周期是 50ms50ms u計(jì)算重復(fù)次數(shù)。計(jì)算重復(fù)次數(shù)。50ms50ms內(nèi)內(nèi)1500Hz1500Hz重復(fù)了重復(fù)了7575次，次， 1620Hz1620Hz重復(fù)了重復(fù)了8181次，次，8000Hz8000H

33、z重復(fù)了重復(fù)了400400次次 u因此在因此在50ms50ms周期內(nèi)，要取周期內(nèi)，要取400400個(gè)抽樣值存放在個(gè)抽樣值存放在ROMROM 中。在需要時(shí)按序讀出，就形成了數(shù)字雙音頻信中。在需要時(shí)按序讀出，就形成了數(shù)字雙音頻信 號(hào)。號(hào)。 3 3、模擬音信號(hào)的發(fā)送、模擬音信號(hào)的發(fā)送 在數(shù)字交換機(jī)中，各種數(shù)字信號(hào)一般通過數(shù)在數(shù)字交換機(jī)中，各種數(shù)字信號(hào)一般通過數(shù) 字交換網(wǎng)絡(luò)來傳送。字交換網(wǎng)絡(luò)來傳送。 在數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)里，預(yù)先指定好一些內(nèi)部時(shí)在數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)里，預(yù)先指定好一些內(nèi)部時(shí) 隙，固定作為信號(hào)音儲(chǔ)存到次級(jí)隙，固定作為信號(hào)音儲(chǔ)存到次級(jí)T T話音存儲(chǔ)器的通話音存儲(chǔ)器的通 道，這種連接方式稱為道，這種連接方

34、式稱為“鏈路半永久性鏈路半永久性”連接法。連接法。 在信號(hào)音采用鏈路半永久性連接時(shí)，不管有無用戶聽信號(hào)在信號(hào)音采用鏈路半永久性連接時(shí)，不管有無用戶聽信號(hào) 音的要求，在數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的次級(jí)音的要求，在數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的次級(jí)T T的話音存儲(chǔ)器中，總是有的話音存儲(chǔ)器中，總是有 數(shù)字信號(hào)音存在著。數(shù)字信號(hào)音存在著。 數(shù)字多頻信號(hào)的發(fā)送原理與數(shù)字單頻信號(hào)相似，數(shù)字多頻信號(hào)的發(fā)送原理與數(shù)字單頻信號(hào)相似， 不同的是一個(gè)數(shù)字多頻信號(hào)發(fā)生器對(duì)應(yīng)一路話路，不同的是一個(gè)數(shù)字多頻信號(hào)發(fā)生器對(duì)應(yīng)一路話路， 因而它需要交換網(wǎng)絡(luò)建立的連接僅為點(diǎn)到點(diǎn)方式。因而它需要交換網(wǎng)絡(luò)建立的連接僅為點(diǎn)到點(diǎn)方式。 4 4、數(shù)字音信號(hào)的接收、數(shù)字

35、音信號(hào)的接收 （1 1）各種信號(hào)音是由用戶話機(jī)接收的，因此）各種信號(hào)音是由用戶話機(jī)接收的，因此 在模擬用戶接口電路中進(jìn)行譯碼以后就變成了模在模擬用戶接口電路中進(jìn)行譯碼以后就變成了模 擬信號(hào)自動(dòng)發(fā)送給用戶接聽。擬信號(hào)自動(dòng)發(fā)送給用戶接聽。 （2 2）雙音多頻信號(hào)由專用的數(shù)字濾波器接收）雙音多頻信號(hào)由專用的數(shù)字濾波器接收 識(shí)別。識(shí)別。 F1數(shù)字濾波 F2數(shù)字濾波 Fn數(shù)字濾波 數(shù)字邏輯識(shí)別 輸入 輸出 數(shù)字多頻信號(hào)的接收數(shù)字多頻信號(hào)的接收 58 3.53.5 程控交換機(jī)的控制系統(tǒng)程控交換機(jī)的控制系統(tǒng) n程控交換機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求程控交換機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求 n控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式控制系統(tǒng)的構(gòu)成方

36、式 3.5.13.5.1程控交換機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求程控交換機(jī)對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求 n呼叫處理能力呼叫處理能力 n高可靠性高可靠性 1 1、呼叫處理能力、呼叫處理能力 n 是指在滿足服務(wù)質(zhì)量的前提下，處理機(jī) 處理呼叫的能力，通常用最大忙時(shí)試呼次 數(shù)（BHCA：maximum number of busy hour call attempts）來表示交換機(jī)的呼叫處理 能力，即單位時(shí)間內(nèi)控制系統(tǒng)能夠處理的 呼叫次數(shù)。 處理機(jī)的系統(tǒng)開銷組成處理機(jī)的系統(tǒng)開銷組成 系統(tǒng)開銷系統(tǒng)開銷=固有開銷固有開銷+非固有開銷非固有開銷 t=a+bN n系統(tǒng)開銷系統(tǒng)開銷即處理機(jī)時(shí)間資源的占用率，是統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)處理 機(jī)運(yùn)

37、行系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長之比。 n固有開銷固有開銷是與呼叫處理次數(shù)無關(guān)的系統(tǒng)開銷，如操作系統(tǒng) 的任務(wù)調(diào)度程序和周期執(zhí)行的各種掃描程序所占CPU的時(shí) 間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長之比。 n非固有開銷非固有開銷是與呼叫處理次數(shù)有關(guān)的系統(tǒng)開銷，如執(zhí)行處 理呼叫的程序所占CPU的時(shí)間與統(tǒng)計(jì)時(shí)長之比。 n某處理機(jī)忙時(shí)用戶呼叫處理的時(shí)間開銷平均 為0.80，其中固有開銷a=0.30，處理一次呼 叫平均所用時(shí)間為36ms，求其最大忙時(shí)試呼 次數(shù)BHCA？ N=（t-a）/b=(0.80-0.30)*3600/36*10-3 =50 000次 次/h n程控交換機(jī)的呼叫處理能力與交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、

38、處理機(jī)的處理機(jī)的 性能性能、處理機(jī)的負(fù)荷分擔(dān)情況處理機(jī)的負(fù)荷分擔(dān)情況、操作系統(tǒng)的效率操作系統(tǒng)的效率、呼叫處理呼叫處理 相關(guān)軟件的編程效率相關(guān)軟件的編程效率等因素有關(guān)，因此在程控交換機(jī)的軟硬 件設(shè)計(jì)中要充分考慮這些因素對(duì)呼叫處理能力的影響。 n過負(fù)荷狀態(tài)過負(fù)荷狀態(tài): :如果在一個(gè)有效的時(shí)間間隔周期內(nèi)（不包含峰值 瞬間），出現(xiàn)在交換設(shè)備上的試呼次數(shù)，即話務(wù)負(fù)荷超過了 交換機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)處理能力時(shí)，則稱該交換設(shè)備運(yùn)行在交換設(shè)備運(yùn)行在 過負(fù)荷狀態(tài)過負(fù)荷狀態(tài)。 n加入到交換設(shè)備上的總負(fù)荷中，超過它的設(shè)計(jì)負(fù)荷能力部分稱為過負(fù) 荷部分，一般用負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)負(fù)荷的百分?jǐn)?shù)來表示。如加入到交換設(shè)備上試呼總次 數(shù)超

39、過它的設(shè)計(jì)負(fù)荷能力的10時(shí)，此時(shí)稱為10過負(fù)荷。 n過負(fù)荷控制采取的方法過負(fù)荷控制采取的方法 u一般為分級(jí)的限制某些用戶的呼叫，并且至少應(yīng) 做到分4級(jí)進(jìn)行限制，每級(jí)限制25的用戶呼叫， 限制用戶的順序從普通用戶到優(yōu)先級(jí)用戶。 u當(dāng)過負(fù)荷程度下降時(shí)，應(yīng)逐步減少呼叫限制的用 戶數(shù)。 n對(duì)交換機(jī)過負(fù)荷控制的要求對(duì)交換機(jī)過負(fù)荷控制的要求 u當(dāng)出現(xiàn)在交換設(shè)備上的試呼次數(shù)超過它的設(shè)計(jì)負(fù) 荷能力的5050時(shí)，允許交換設(shè)備呼叫處理能力下 降至設(shè)計(jì)負(fù)荷能力的9090。 n2.2.高可靠性高可靠性 u程控交換機(jī)系統(tǒng)中斷的指標(biāo)是20年內(nèi)系統(tǒng)中斷時(shí) 間不得超過1h。 u系統(tǒng)中斷是指由于硬件、軟件、操作系統(tǒng)故障以 及局

40、數(shù)據(jù)、程序差錯(cuò)而使得系統(tǒng)不能處理任何呼 叫且時(shí)間大于30s。 為提高控制系統(tǒng)的可靠性，在控制系統(tǒng)的構(gòu) 成方式上多采用多機(jī)分散和冗余配置多機(jī)分散和冗余配置。 n3.13 3.13 某程控交換機(jī)裝有某程控交換機(jī)裝有2424個(gè)模塊，已知每個(gè)模塊，已知每8 8 個(gè)模塊合用一臺(tái)處理機(jī)。處理機(jī)完成一次呼個(gè)模塊合用一臺(tái)處理機(jī)。處理機(jī)完成一次呼 叫平均需要執(zhí)行叫平均需要執(zhí)行1800018000條指令，每條指令平條指令，每條指令平 均執(zhí)行時(shí)間為均執(zhí)行時(shí)間為2us2us，固定開銷，固定開銷a=0.15a=0.15，最大，最大 占用率占用率t=0.95t=0.95，試求該交換機(jī)總呼叫處理能，試求該交換機(jī)總呼叫處理能

41、 力力N N為多少？為多少？ 練練 習(xí)習(xí) 3.5.2 3.5.2 控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式 n按交換系統(tǒng)中處理機(jī)與話路設(shè)備的關(guān)系可按交換系統(tǒng)中處理機(jī)與話路設(shè)備的關(guān)系可 以將交換系統(tǒng)中的控制方式分為以將交換系統(tǒng)中的控制方式分為 ： 集中控制集中控制 分散控制分散控制 混合控制混合控制 集中控制集中控制 n集中控制集中控制是指處理機(jī)可以對(duì)交換系統(tǒng)內(nèi)的所有 功能及資源實(shí)施統(tǒng)一控制。這個(gè)控制系統(tǒng)可以 由多個(gè)處理機(jī)構(gòu)成，每一個(gè)處理機(jī)均可以控制 整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)作 n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：處理機(jī)能夠掌握整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)，可以到 達(dá)所有的資源，功能的改變一般都在軟件上進(jìn)行， 比較方便。 n缺點(diǎn)缺點(diǎn)：每臺(tái)處理

42、機(jī)上運(yùn)行的軟件要包括對(duì)交換機(jī) 所有功能的處理，因而單個(gè)處理機(jī)上的應(yīng)用軟件 復(fù)雜；另外，處理機(jī)集中完成所有功能，一旦處 理機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)失效，系統(tǒng)的可靠 性低。 分散控制分散控制 n 分散控制分散控制是指對(duì)交換機(jī)所有功能的完成和資源 使用的控制由多個(gè)處理機(jī)分擔(dān)完成的，即每個(gè)處理 機(jī)只完成交換機(jī)的部分功能及控制部分資源?？刂?系統(tǒng)由多個(gè)處理機(jī)構(gòu)成，每個(gè)處理機(jī)分別完成不同 的功能并控制不同的資源。 n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：模塊化好，可靠性高 n缺點(diǎn)缺點(diǎn)：分散帶來的開銷 n全分散控制全分散控制 多個(gè)處理機(jī)之間獨(dú)立工作，分別完成不同的功能和對(duì)不 用的資源實(shí)時(shí)控制，這些處理機(jī)之間不分等級(jí)，不存在控制 和控制

43、的關(guān)系，各處理機(jī)有自主能力。 貝爾S1240程控?cái)?shù)字交換機(jī) n分級(jí)分散控制分級(jí)分散控制 分級(jí)分散控制就是控制系統(tǒng)由多個(gè)處理機(jī)構(gòu)成，各處理 機(jī)分別完成不同的功能并對(duì)不同的資源實(shí)施控制，處理機(jī)之 間是分等級(jí)的，高級(jí)別的處理機(jī)控制低級(jí)別的，協(xié)同完成整 個(gè)系統(tǒng)的功能。 愛立信AXE10，富士通FETEX-150 n瑞典愛立信AXE10程控交換機(jī)的控制系統(tǒng)采用2級(jí)的分散控 制結(jié)構(gòu)。它的控制系統(tǒng)是由中央處理機(jī)CP和區(qū)域處理機(jī)RP 兩級(jí)構(gòu)成，高級(jí)別處理器CP可控制低級(jí)別處理器RP完成各 種功能。 AXE-10兩級(jí)分散控制結(jié)構(gòu) n日本富士通FETEX-150程控交換機(jī)的控制系統(tǒng)采用3級(jí)的分散 控制結(jié)構(gòu)，處理器

44、級(jí)別從低到高分別為：用戶處理機(jī) （LPR）、呼叫處理機(jī)（CPR）和主處理機(jī)（MPR）。同級(jí)別 的多個(gè)處理機(jī)話務(wù)分擔(dān)完成相同的處理功能，不同級(jí)別的處 理機(jī)功能分擔(dān)分別完成不同的功能。 FETEX-150三級(jí)分散控制結(jié)構(gòu) 75 3 3.6 .6 程控交換軟件系統(tǒng)程控交換軟件系統(tǒng) 76 n程控交換軟件的系統(tǒng)概述程控交換軟件的系統(tǒng)概述 n呼叫處理的基本原理呼叫處理的基本原理 n程控交換軟件技術(shù)程控交換軟件技術(shù) 77 3.6.1 3.6.1 程控交換軟件系統(tǒng)概述程控交換軟件系統(tǒng)概述 采用存儲(chǔ)程序控制帶來的優(yōu)勢(shì)：采用存儲(chǔ)程序控制帶來的優(yōu)勢(shì)： 通過變動(dòng)或增加軟件就能給達(dá)到改變交換系統(tǒng)的組態(tài)和功 能的目的，從

45、而大大提高了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)的模塊化或標(biāo)準(zhǔn)化 的水平，便于系統(tǒng)的升級(jí)和更新。 增加了呼叫處理的能力，也增添了許多方便用于的業(yè)務(wù)， 顯著地提高了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)的自動(dòng)化程度，大大提高 了系統(tǒng)的靈活性、可操作性和可靠性，提高了網(wǎng)絡(luò)連續(xù)運(yùn)行的 能力。 78 n 采用存儲(chǔ)程序控制極大的提高了控制系統(tǒng)的能采用存儲(chǔ)程序控制極大的提高了控制系統(tǒng)的能 力，將交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)從交換器的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到力，將交換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)從交換器的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到 控制子系統(tǒng)上來，為交換與控制的分離打下基礎(chǔ)?？刂谱酉到y(tǒng)上來，為交換與控制的分離打下基礎(chǔ)。 交換器設(shè)計(jì)交換器設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 79 1 1、程控交換軟件的特點(diǎn)、程控交換

46、軟件的特點(diǎn) 程控交換機(jī)運(yùn)行的特點(diǎn)是業(yè)務(wù)量大，實(shí)時(shí)性和可靠性程控交換機(jī)運(yùn)行的特點(diǎn)是業(yè)務(wù)量大，實(shí)時(shí)性和可靠性 要求高，因此程控交換軟件要具有較高的實(shí)時(shí)效率，能處要求高，因此程控交換軟件要具有較高的實(shí)時(shí)效率，能處 理大量的呼叫，并且能夠保證通信業(yè)務(wù)不間斷。理大量的呼叫，并且能夠保證通信業(yè)務(wù)不間斷。 n實(shí)時(shí)性實(shí)時(shí)性 n多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行 n高可靠性高可靠性 80 2 2、程控交換機(jī)軟件系統(tǒng)的組成、程控交換機(jī)軟件系統(tǒng)的組成 n程控交換機(jī)的軟件系統(tǒng)主要是由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組 成，系統(tǒng)軟件主要指操作系統(tǒng)，應(yīng)用軟件又包括呼叫處 理軟件、OAM（操作管理維護(hù)）軟件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 81 （1 1）操作

47、系統(tǒng)）操作系統(tǒng) n程控交換機(jī)的操作系統(tǒng)是交換機(jī)硬件與應(yīng)用軟 件之間的接口。是一個(gè)實(shí)時(shí)多任務(wù)的操作系統(tǒng)。 n操作系統(tǒng)最重要的兩個(gè)特性：實(shí)時(shí)性和多任務(wù) 性。 82 n所謂搶占式是指如果系統(tǒng)內(nèi)核一旦發(fā)現(xiàn)有優(yōu)先級(jí)比 當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)的優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)，則使當(dāng)前 任務(wù)退出CPU進(jìn)入等待隊(duì)列，立即切換到高優(yōu)先級(jí)的 任務(wù)執(zhí)行。 n在處理同優(yōu)先級(jí)別的任務(wù)時(shí)采用先來先服務(wù)或輪轉(zhuǎn) 調(diào)度的算法。 程控交換機(jī)的操作系統(tǒng)對(duì)任務(wù)調(diào)度一般 采用：基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度算法基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度算法 83 任務(wù)的分級(jí)任務(wù)的分級(jí) 程控交換系統(tǒng)中任務(wù)按緊急性和實(shí)時(shí)性的要求不同程控交換系統(tǒng)中任務(wù)按緊急性和實(shí)時(shí)性的要求不同 可分為：

48、可分為： 故障級(jí)故障級(jí)：負(fù)責(zé)故障緊急處理等功能，具有最高優(yōu)先級(jí)。：負(fù)責(zé)故障緊急處理等功能，具有最高優(yōu)先級(jí)。 周期級(jí)周期級(jí)：由時(shí)鐘中斷按周期性啟動(dòng)的任務(wù)。：由時(shí)鐘中斷按周期性啟動(dòng)的任務(wù)。 基本級(jí)基本級(jí)：由事件啟動(dòng)的、實(shí)時(shí)性要求較低的任務(wù)。：由事件啟動(dòng)的、實(shí)時(shí)性要求較低的任務(wù)。 84 故障級(jí)故障級(jí) 周期級(jí)周期級(jí) 基本級(jí)基本級(jí) 暫停暫停 時(shí)鐘中斷時(shí)鐘中斷時(shí)鐘中斷時(shí)鐘中斷時(shí)鐘中斷時(shí)鐘中斷時(shí)鐘中斷時(shí)鐘中斷 10ms10ms 任務(wù)的分級(jí)任務(wù)的分級(jí) 85 （2 2）程控交換機(jī)的應(yīng)用軟件）程控交換機(jī)的應(yīng)用軟件 n程控交換機(jī)的應(yīng)用軟件包括：呼叫處理軟件、 OAM（操作維護(hù)管理）軟件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。 （a a）呼叫

49、處理軟件）呼叫處理軟件 呼叫處理軟件主要負(fù)責(zé)呼叫連接的建立與釋放以及 業(yè)務(wù)流程的控制，它是負(fù)責(zé)整個(gè)呼叫過程控制的軟件。 n功能功能 u呼叫相關(guān)資料管理 u對(duì)用戶數(shù)據(jù)、呼叫狀態(tài)以及號(hào)碼等進(jìn)行分析 u路由選擇 u控制計(jì)時(shí)、送音和交換網(wǎng)絡(luò)的連接 u信令協(xié)議的處理 （b b）OAMOAM（操作管理維護(hù)）軟件（操作管理維護(hù)）軟件 OAM軟件是程控交換機(jī)用于操作、維護(hù)和管理 的軟件，用于保證系統(tǒng)高效、靈活、可靠地運(yùn)行。 n功能功能 u用戶數(shù)據(jù)和局?jǐn)?shù)據(jù)的操作和管理 u測(cè)試 告警 故障診斷與處理 u動(dòng)態(tài)監(jiān)視 話務(wù)統(tǒng)計(jì) 計(jì)費(fèi) 過負(fù)荷控制 （c c）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) n 程控交換機(jī)在進(jìn)行呼叫處理和操作維護(hù)管

50、理過程 中，會(huì)使用和生成大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)數(shù) 據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和局?jǐn)?shù)據(jù)。 n系統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，與交換機(jī)的硬件體系結(jié)構(gòu)和軟件程序有關(guān)交換機(jī)的硬件體系結(jié)構(gòu)和軟件程序有關(guān)，不隨 交換局的應(yīng)用環(huán)境而變化。不同的電話局采用同一類型的交 換系統(tǒng)，他們的系統(tǒng)數(shù)據(jù)是相同的。 n用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)，是每個(gè)用戶所特有的每個(gè)用戶所特有的，反映用戶的具體情況，主 要包括用戶類別、話機(jī)類別、用戶狀態(tài)、限制情況、呼叫權(quán) 限、計(jì)費(fèi)類別，優(yōu)先級(jí)、使用新業(yè)務(wù)權(quán)限、新業(yè)務(wù)登記的數(shù) 據(jù)、用戶號(hào)碼、呼叫過程中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。 n局?jǐn)?shù)據(jù)局?jǐn)?shù)據(jù)，是反映交換局設(shè)置和配置情況的數(shù)據(jù)反映交換局設(shè)置和配置情況的數(shù)據(jù)，包括交換機(jī) 硬件配置情況、各

51、種號(hào)碼、路由設(shè)置情況、計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)、交換機(jī)類別、復(fù)原方式。 n為了有效的管理這些數(shù)據(jù)，交換機(jī)采用為了有效的管理這些數(shù)據(jù)，交換機(jī)采用數(shù)數(shù) 據(jù)庫技術(shù)據(jù)庫技術(shù)，使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)，使用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù) 據(jù)高效、靈活、方便的操作。由于目前交據(jù)高效、靈活、方便的操作。由于目前交 換機(jī)多采用分散控制方式，所以交換機(jī)的換機(jī)多采用分散控制方式，所以交換機(jī)的 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)多采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)多采用分布式數(shù)據(jù)庫分布式數(shù)據(jù)庫。 91 3.3.6.2 6.2 呼叫處理的基本原理呼叫處理的基本原理 92 1、呼叫處理過程及特點(diǎn)、呼叫處理過程及特點(diǎn) n假設(shè)用戶A和用戶B位于同一個(gè)交換機(jī)內(nèi)， 且兩個(gè)用戶均被

52、處于空閑狀態(tài)。 n某時(shí)刻，用戶A要發(fā)起和用戶B的一個(gè)呼 叫，即主叫為A，被叫為B。 93 呼叫處理過程呼叫處理過程 主叫主叫A A摘機(jī)呼叫；摘機(jī)呼叫； 向向A A發(fā)送撥號(hào)音，準(zhǔn)備收號(hào)；發(fā)送撥號(hào)音，準(zhǔn)備收號(hào)； 收號(hào)與號(hào)碼分析；收號(hào)與號(hào)碼分析； 建立連接，向建立連接，向B B振鈴，向振鈴，向A A送回鈴音；送回鈴音； 被叫應(yīng)答，進(jìn)入通話；被叫應(yīng)答，進(jìn)入通話； 一方用戶掛機(jī)，向另一方送忙音；一方用戶掛機(jī)，向另一方送忙音； 通話結(jié)束。通話結(jié)束。 n整個(gè)呼叫處理過程可分為若干個(gè)階段，每個(gè)階段可以用一個(gè) 穩(wěn)定的狀態(tài)來表示； n整個(gè)呼叫處理的過程就是在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下，處理機(jī)監(jiān)視、 識(shí)別輸入信號(hào)，進(jìn)行分析處理

53、，執(zhí)行任務(wù)和輸出命令，然后 躍遷到下一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的循環(huán)過程； n兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)之間要執(zhí)行各種處理； n在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下，若沒有輸入信號(hào)，狀態(tài)不會(huì)遷移； n相同的輸入信號(hào)在不同的狀態(tài)下會(huì)有不同的處理，并遷移到 不同的狀態(tài)； n在同一狀態(tài)下，對(duì)不同輸入信號(hào)的處理是不同的； n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 呼叫處理過程特點(diǎn)呼叫處理過程特點(diǎn) n呼叫處理過程實(shí)際上就是在事件（輸入信號(hào)）的 作用下，從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)躍遷到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)躍遷到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài) 的過程的過程，具有有限個(gè)狀態(tài)和輸入事件，具有一個(gè) 初始狀態(tài)，輸入事件引起狀態(tài)的遷移，因此對(duì)于 程控交換系統(tǒng)處理

54、呼叫的行為，可以用擴(kuò)展的有 限狀態(tài)機(jī)（EFSM）來描述。 n規(guī)范和描述語言（SDL）不僅對(duì)系統(tǒng)的行為能用 擴(kuò)展的有限狀態(tài)機(jī)來描述，而且能夠清楚的表達(dá) EFSM難以表達(dá)的通信系統(tǒng)中的兩個(gè)主要概念 功能部件之間的通信關(guān)系和定時(shí)器功能。 2.2.用用SDLSDL圖表示的呼叫處理過程圖表示的呼叫處理過程 nSDL主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域電信領(lǐng)域，為描述復(fù)雜的實(shí)時(shí)系統(tǒng) 而特別設(shè)計(jì)的，只要系統(tǒng)的行為能用擴(kuò)展的有限狀 態(tài)機(jī)來描述，并且其重點(diǎn)在于交互方面，就能夠用 SDL說明該系統(tǒng)所具有的行為，也可描述其實(shí)際具 有的行為。 nSDL具有兩種不同的形式，即文本表示法（文本表示法（PRPR）和）和 圖形表示法（圖形表示

55、法（GRGR）。 PR是基于類似程序的語句， 適合計(jì)算機(jī)使用。 GR是基于一套標(biāo)準(zhǔn)化的圖形符 號(hào)，直觀易懂，能夠清晰的表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制流 程，適合設(shè)計(jì)開發(fā)人員使用。 圖圖3.35 SDL3.35 SDL常用的圖形符號(hào)常用的圖形符號(hào) 圖圖3.36 3.36 用用SDLSDL描述本局呼叫的處理過程描述本局呼叫的處理過程 99 呼叫處理的過程可分為三個(gè)部分：呼叫處理的過程可分為三個(gè)部分： q 輸入處理輸入處理(數(shù)據(jù)采集部分?jǐn)?shù)據(jù)采集部分) l識(shí)別并接收外部輸入的處理請(qǐng)求和信號(hào)，生成事件識(shí)別并接收外部輸入的處理請(qǐng)求和信號(hào)，生成事件 q 分析處理（分析處理（內(nèi)部數(shù)據(jù)處理部分內(nèi)部數(shù)據(jù)處理部分） l根據(jù)目前

56、狀態(tài)和輸入信號(hào)進(jìn)行分析、判別，決定下根據(jù)目前狀態(tài)和輸入信號(hào)進(jìn)行分析、判別，決定下 一步任務(wù)一步任務(wù) q 任務(wù)執(zhí)行和輸出處理（輸出命令部分）任務(wù)執(zhí)行和輸出處理（輸出命令部分） l根據(jù)分析結(jié)果，發(fā)布控制命令根據(jù)分析結(jié)果，發(fā)布控制命令 3.呼叫處理的過程呼叫處理的過程 100 輸入處理輸入處理 在呼叫處理的過程中，輸入信號(hào)主要有摘機(jī)在呼叫處理的過程中，輸入信號(hào)主要有摘機(jī) 信號(hào)、掛機(jī)信號(hào)、所撥號(hào)碼和超時(shí)信號(hào)，我們把信號(hào)、掛機(jī)信號(hào)、所撥號(hào)碼和超時(shí)信號(hào)，我們把 這些輸入信號(hào)也叫做事件，輸入處理就是指識(shí)別這些輸入信號(hào)也叫做事件，輸入處理就是指識(shí)別 和接收這些輸入信號(hào)的過程，在交換機(jī)中，它是和接收這些輸入信號(hào)

57、的過程，在交換機(jī)中，它是 由相關(guān)輸入處理程序負(fù)責(zé)完成的。由相關(guān)輸入處理程序負(fù)責(zé)完成的。 101 輸入處理主要可分為：輸入處理主要可分為： 用戶線掃描監(jiān)視用戶線掃描監(jiān)視 中繼線線路信號(hào)掃描中繼線線路信號(hào)掃描 接收接收PulsePulse、DTMFDTMF和和MFCMFC信號(hào)信號(hào) 接收公共信道信令接收公共信道信令 接收操作臺(tái)的各種信號(hào)接收操作臺(tái)的各種信號(hào) 102 以以“用戶摘掛機(jī)識(shí)別用戶摘掛機(jī)識(shí)別” 為例為例 103 摘掛機(jī)識(shí)別原理摘掛機(jī)識(shí)別原理 104 摘摘 、 掛掛 機(jī)機(jī) 識(shí)識(shí) 別別 程程 序序 流流 程程 105 分析處理分析處理 n 分析處理就是對(duì)輸入處理的結(jié)果（接收到的輸分析處理就是對(duì)輸

58、入處理的結(jié)果（接收到的輸 入信號(hào)）、當(dāng)前狀態(tài)以及各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以決入信號(hào)）、當(dāng)前狀態(tài)以及各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以決 定下一步執(zhí)行什么任務(wù)的過程，如去話分析、號(hào)碼定下一步執(zhí)行什么任務(wù)的過程，如去話分析、號(hào)碼 分析、來話分析、狀態(tài)分析等。分析處理的功能是分析、來話分析、狀態(tài)分析等。分析處理的功能是 由分析處理程序來完成的。由分析處理程序來完成的。 n 內(nèi)部處理程序的結(jié)果可以是啟動(dòng)另外內(nèi)部處理內(nèi)部處理程序的結(jié)果可以是啟動(dòng)另外內(nèi)部處理 程序或啟動(dòng)輸出處理。程序或啟動(dòng)輸出處理。 106 狀態(tài)分析是在某一穩(wěn)定狀態(tài)下，識(shí)別輸入信息，確 定下一步應(yīng)轉(zhuǎn)移到的穩(wěn)定狀態(tài)。 狀態(tài)分析的依據(jù)是當(dāng)時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)、輸入信息和

59、提 出處理要求的設(shè)備或任務(wù)。 107 任務(wù)執(zhí)行和輸出處理任務(wù)執(zhí)行和輸出處理 n 任務(wù)執(zhí)行是指在遷移到下一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之前，任務(wù)執(zhí)行是指在遷移到下一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之前， 根據(jù)分析處理的結(jié)果，完成相關(guān)任務(wù)的過程。它是根據(jù)分析處理的結(jié)果，完成相關(guān)任務(wù)的過程。它是 由任務(wù)執(zhí)行程序來完成的。在任務(wù)執(zhí)行的過程中，由任務(wù)執(zhí)行程序來完成的。在任務(wù)執(zhí)行的過程中， 要輸出一些信令、消息或動(dòng)作命令，如要輸出一些信令、消息或動(dòng)作命令，如 No.7No.7信令、信令、 處理機(jī)間通信消息以及送撥號(hào)音、停振鈴和接通話處理機(jī)間通信消息以及送撥號(hào)音、停振鈴和接通話 路命令等，我們將完成這些消息的發(fā)送和相關(guān)動(dòng)作路命令等，我們將完成這些消息的發(fā)送和相關(guān)動(dòng)作 的過程叫做輸出處理，輸出處理由輸出處理程序來的過程叫做輸出處理，輸出處理由輸出處理程序來 完成。完成。 n 比如被叫摘機(jī)了，那么輸出處理就是需要將主比如被叫摘機(jī)了，那么輸出處理就是需要將主 被叫用戶連接，實(shí)現(xiàn)雙方的通信。被叫用戶連接，實(shí)現(xiàn)雙方的通信。 108 3.3.6.3 6.3 程控交換軟件技術(shù)程控交換軟件技術(shù) 109 1.1.群處理群處理 n 為了提高效率，在軟件設(shè)計(jì)中盡可能的對(duì)一為了提高效率，在軟件設(shè)計(jì)中盡可能的對(duì)一 群對(duì)象同時(shí)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和處理，將這種方法稱群對(duì)象同時(shí)進(jìn)行邏輯運(yùn)算和處理，將這種方法稱 作群處理。作群處理。 110 n在群處理過程中，