第三章電路交換技術及接口電路

1、 上一章我們介紹了交換網(wǎng)絡，交換機上一章我們介紹了交換網(wǎng)絡，交換機除了由交換網(wǎng)絡提供交換所需的通路，還除了由交換網(wǎng)絡提供交換所需的通路，還應有實現(xiàn)控制功能的控制部件及其它接口應有實現(xiàn)控制功能的控制部件及其它接口電路，本章即是介紹這些硬件。電路，本章即是介紹這些硬件。3.1 電路交換過程3.2 電路交換的接口電路 一 模擬用戶線接口電路 二 數(shù)字中繼電路3.3 控制系統(tǒng)主叫話機 交換機被叫話機 摘機撥號音 號碼回鈴音通話掛機振鈴摘機通話催掛音掛機呼叫(階段)消息傳輸釋放(階段)電路交換過程分三個階段: 呼叫建立、消息傳輸和釋放在呼叫建立和釋放階段用戶線和中繼線上傳輸?shù)男盘柗Q信令，起聯(lián)絡控制作用，

2、在消息 傳輸階段所傳輸?shù)男盘柗Q消息。電路交換在呼叫處理方面的基本要求: 能隨時發(fā)現(xiàn)呼叫的到來； 能接收并保存主叫發(fā)送的被叫號碼； 能檢測被叫的忙閑及是否存在空閑通路； 能向空閑的被叫用戶振鈴，建立通路； 能隨時發(fā)現(xiàn)任何一方用戶掛機； 前面談到外圍接口電路主要有用戶電路、中繼電路。 用戶電路 模擬用戶電路 數(shù)字用戶電路 中繼電路 模擬中繼電路 數(shù)字中繼電路 本節(jié)主要講解模擬用戶電路和數(shù)字中繼電路。一 模擬用戶線接口電路（Analog line circuit） 交換機與模擬用戶線的接口 模擬用戶線電路目前都是專用的集成電路，主要有七大功能：饋電、過壓保護、振鈴、監(jiān)視、混合、編譯碼與濾波、測試。

3、扼流圈阻止交流的話音信號通過電源回路串路。還有電流饋電方式，通過恒流源饋電，無需電感線圈。-48V電壓饋電式電路2 過壓保護過壓保護：避免高壓進入交換機內(nèi)部而損壞交：避免高壓進入交換機內(nèi)部而損壞交 換機，設置了兩極保護。換機，設置了兩極保護。 第一級在總配線架上安放保安器第一級在總配線架上安放保安器 第二級在用戶電路中設置二極管箝位電路第二級在用戶電路中設置二極管箝位電路保安器可為熱線圈或放電管，有高壓時，保安器動作，保安器可為熱線圈或放電管，有高壓時，保安器動作，會引高壓入地，但會引高壓入地，但 保安器的輸出電壓仍可達上百伏，故保安器的輸出電壓仍可達上百伏，故需第二級保護。需第二級保護。箝位

4、電路將用戶線箝位電路將用戶線(a或或b)的電壓箝位在的電壓箝位在-48V0V之間。之間。 熱敏電阻熱敏電阻R起限流作用，起限流作用，R的阻值隨電流增大而增大。的阻值隨電流增大而增大。僅有第一級或第二級保護是不夠的，需兩級配合使用。僅有第一級或第二級保護是不夠的，需兩級配合使用。E(-48V)內(nèi)線外線abRR3 振鈴：振鈴：提供振鈴所需提供振鈴所需25 50HZ，90V15V的的交流電壓，發(fā)送鈴流。交流電壓，發(fā)送鈴流。 過程：過程：控制系統(tǒng)發(fā)控制系統(tǒng)發(fā)“振鈴控制振鈴控制” 開關動作開關動作鈴流經(jīng)用戶線送達用戶話機鈴流經(jīng)用戶線送達用戶話機振鈴振鈴用戶摘機用戶摘機振鈴電路產(chǎn)生振鈴電路產(chǎn)生“截鈴截鈴”

5、信號信號控制系統(tǒng)停止控制系統(tǒng)停止“振振鈴控制鈴控制”信號信號開關釋放開關釋放 停止振鈴停止振鈴控制系統(tǒng)振鈴電路S振鈴控制用戶線截鈴原理圖：通過用戶線回路狀態(tài)來監(jiān)視用戶狀態(tài) 摘、掛機狀態(tài) 用戶狀態(tài) 號盤話機的撥號脈沖 投幣話機的輸入信號用戶線監(jiān)視信號-V原理圖實現(xiàn)用戶線上的模擬信號與交換機內(nèi)部實現(xiàn)用戶線上的模擬信號與交換機內(nèi)部的的PCM信號之間的轉(zhuǎn)換。信號之間的轉(zhuǎn)換。編碼器譯碼器平滑模擬模擬3003400HZPCMPCM交換機側用戶側 用戶話機的模擬信號是二線雙向 PCM數(shù)字信號在去話方向上要進行編碼，在來話方向上要進行譯碼，必須采用四線制的單向傳輸。 當故障發(fā)生時，測試開關將用戶內(nèi)線與用戶外線

6、分開，以測定故障是局內(nèi)設備故障，還是局外設備故障。 模擬用戶線電路的功能框見書，通過該框圖了解各功能電路的位置(先后次序) 測試換極振鈴過壓保護 饋電，監(jiān)視 混合濾波與編譯碼 模擬中繼電路與模擬用戶電路有許多相同的地方，同學們自己看是數(shù)字中繼線和交換機的接口，主要實現(xiàn)碼型變換、同步和信令控制三方面的功能。具體功能如下：1 碼型變換 完成中繼線上適于遠距離傳輸?shù)碾p極性的HDB3或AMI碼與交換機內(nèi)部單極性的NRZ碼之間的相互轉(zhuǎn)換。單極性雙極性 NRZ HDB3(或AMI)遠距離傳輸碼型的特點： 便于時鐘提取，具有內(nèi)在的檢錯能力，具有良好的譜結構，便于線路均衡和回波抵消等。2 時鐘提?。簳r鐘提?。?/p>

7、從輸入的從輸入的PCM碼流中提取對端局的碼流中提取對端局的時鐘頻率，作為輸入基準時鐘，使時鐘頻率，作為輸入基準時鐘，使 收發(fā)頻率一收發(fā)頻率一致，又稱位同步，不至于漏位或一位數(shù)據(jù)重復致，又稱位同步，不至于漏位或一位數(shù)據(jù)重復接收。接收。時鐘提取電路：時鐘提取電路：鎖相環(huán)，諧振回路，晶體濾波鎖相環(huán)，諧振回路，晶體濾波01001011讀出結果：讀出結果：0010010011讀出結果：讀出結果：01000113 幀幀/復幀同步復幀同步幀同步：幀同步：使收、發(fā)兩端各路時隙對齊，以便使收、發(fā)兩端各路時隙對齊，以便 發(fā)端所發(fā)送的各路信息都能夠被收發(fā)端所發(fā)送的各路信息都能夠被收 端各路正確接收而不會錯路。端各路

8、正確接收而不會錯路。方法：方法：識別幀同步碼識別幀同步碼0011011復幀同步：復幀同步：使收、發(fā)兩端一復幀中的幀與幀使收、發(fā)兩端一復幀中的幀與幀 對齊，以便正確接收各路標志信對齊，以便正確接收各路標志信 號。號。方法：方法：識別復幀同步碼識別復幀同步碼0 0 0 1 1 0 1 1TS0TS1TS0TS1 將輸入的將輸入的PCM碼流同步到本局時鐘上碼流同步到本局時鐘上來（頻率相位一致），以便進入本局交換來（頻率相位一致），以便進入本局交換機流通。機流通。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 檢測：幀/復幀同步檢測 誤碼檢測 對端告警檢測 告警處理：告警比

9、特插入 TS16中的標志信號的提?。ㄊ諘r）和插入（發(fā)時）數(shù)字中繼電路的結構框圖雙/單碼型變換幀定位信令提取時鐘提取幀/復幀同步告警檢測幀同步復幀同步指示信令告警控制幀/復幀同步及告警比特插入信令插入 信令碼型變化單/雙內(nèi)部時鐘 程控交換機中的控制系統(tǒng)實際上是一個多處理機系統(tǒng)，或計算機的局域網(wǎng) ，沒有必要討論每臺處理機的組成，這里只了解控制系統(tǒng)的結構方式。 控制系統(tǒng)的結構方式主要由控制系統(tǒng)的控制方式、處理機的分工方式來決定。 控制方式控制方式 集中控制集中控制 分散控制分散控制 分級控制分級控制 全分散控制全分散控制1 集中控制集中控制 處理機可以使用所有的資源，完成所有的處理機可以使用所有的資

10、源，完成所有的功能。功能。 特點：特點：靈活性差，經(jīng)濟性差（處理機復雜靈活性差，經(jīng)濟性差（處理機復雜 故貴），故貴）， 軟件龐大，維護困難軟件龐大，維護困難資源資源1資源資源2資源資源m處處理理機機 1處處理理機機 2處處理理機機 n功能功能1功能功能2功能功能f圖：集中控制系統(tǒng) 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。分級式多處理機系統(tǒng) 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。 分布式（全分散）多處理機系統(tǒng) 取消了中央處理機，處理機遍布于每個功能模塊，每個模塊都具有通路選擇和建立功能。設立輔助控制單元完成較高層次的呼叫處理和控制功能，如S-1240型數(shù)字交換機。

11、特點：更好地使用硬件和軟件的模塊化，便于系統(tǒng)擴充，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。 話 路 設 備預處理機1用戶處理機 呼叫處理機可有多臺維護管理處理機 圖：分級控制系統(tǒng)預處理機1預處理機1數(shù)字交換網(wǎng)絡 DSN模擬用戶模塊S-1240型數(shù)字交換機數(shù)字用戶模塊ISDN用戶模塊服務電路模塊公共信道模塊模擬中繼模塊數(shù)字中繼模塊ISDN中繼模塊維護和外設模塊話務員接口模塊輔助控制單元1按功能分擔 如分級控制的不同級之間是按功能分擔2容量分擔 完成的功能一樣，使用的資源不一樣，如分級控制的同級處理機之間可按容量分擔。3話務分擔 各承擔一部分話務，完成的功能一樣，使用的資源也一樣，如集中控制的處理機之間可按話

12、務分擔。4業(yè)務分擔 按業(yè)務類別分擔，實現(xiàn)的功能不一樣，使用的資源也不一樣，分布式控制即是采用業(yè)務分擔 對交換機的控制系統(tǒng)的可靠性要求非常高，指標是累計間斷時間3分鐘/每年，為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，采用冗余配置。 對于完成重要功能的處理機采用1+1冗余配置，不重要的則可采用(n+1)冗余配置(即n臺處理機1臺冗余)。 1+1的冗余配置有三種工作方式: 同步雙工工作方式 雙機 互助(話務分擔) 主/備用方式1 同步雙工工作方式（同時接收話路設備的輸入信息，執(zhí)行相同的指令） 兩臺處理機同步工作，執(zhí)行結果進行比較，相同則繼續(xù)。 兩臺處理機中只有一臺處理機輸出信息控制話路設備工作，如結果不一致，則中斷

13、正常業(yè)務，各自啟動檢測程序，檢測有故障的處理機退出服務，且應盡快修復，返回到工作系統(tǒng)中。 話 路 設 備處理機 A比較器處理機 存儲器同步雙工工作方式B特點（1）對硬件故障反應快，對軟件故障沒有容錯能力（2）需不停進行同步復核，降低了處理機的效率。 話 路 設 備處理機 A比較器處理機 存儲器同步雙工工作方式B 話務工作由兩臺能獨立承擔該話務工作的處理機分擔，一旦有一臺處理機出現(xiàn)故障，就由另一臺處理機承擔全部的話務工作。故障處理機應盡快修復，返回到工作系統(tǒng)中。話話 路路 設設 備備處理機處理機處理機處理機 A處理機處理機 B禁禁止止設設備備存儲存儲器器A存儲存儲器器B 一旦某個話務工作被一臺處理機接受處理，禁止設備就禁止另一臺處理機再去處理該話務優(yōu)點：(1)過負荷能力強。(2)對軟件故障有容錯能力。(3)調(diào)試新軟件，擴充新設備時，可使一臺服務，一臺調(diào)試。缺點：為避免雙機同搶資源，雙機通信息較頻繁，使軟件較復雜，對硬件故障不如同步方式反應快。3 主/備方式 一臺處理機聯(lián)機工作，一臺處理機備用，一旦主用機出現(xiàn)故障，進行主/備用設備切換。特點： 實現(xiàn)簡單，主/備用切換時會產(chǎn)生延誤或已有的連接中斷。通信方式通信方式 利用利用PCM信道信道 利用利用TS16進行