第二板交換原理 課件第三章

三、電路交換技術(shù)及接口電路1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?cái)?shù)字交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)接口電路1、電話通信的基本原理31875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+手柄+呼叫設(shè)備（電鈴）+手搖發(fā)電機(jī)+干電池（磁石式電話機(jī)）↓1882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，通話所用電源由交換機(jī)供給）↓1.1電話機(jī)的發(fā)明↓1896年美國人愛立克森發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式電話撥號(hào)盤1920年美國人坎貝爾發(fā)明了消側(cè)音電路（自動(dòng)電話機(jī)-撥號(hào)盤電話機(jī)）↓60年代電子學(xué)飛速發(fā)展、70年代大規(guī)模集成電路出現(xiàn)(電子電話機(jī)-按鍵式電話機(jī))↓80年代隨著N-ISDN的應(yīng)用出現(xiàn)了數(shù)字電話機(jī)1.1電話機(jī)的發(fā)明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)原始話音還原話音受話器：將相應(yīng)的電信號(hào)還原為聲音的轉(zhuǎn)換器。送話器：將聲音變換為相應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。1.2電話機(jī)的構(gòu)成及通話原理揚(yáng)聲電話機(jī)免提電話機(jī)無繩電話機(jī)錄音電話機(jī)可視電話機(jī)投幣電話機(jī)磁卡電話機(jī)1.3電話機(jī)的分類2、電話交換技術(shù)的發(fā)展8一、人工交換階段：

1.磁石式電話交換機(jī)1878年與磁石式電話機(jī)配套使用

2.共電式電話交換機(jī)與共電式電話機(jī)配套使用特點(diǎn)：①人工接續(xù)，速度慢、效率低②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(gè)階段二、機(jī)電式自動(dòng)交換階段：

1.步進(jìn)制交換機(jī)（StepbyStepSystem）：①史端喬（Strowger）式自動(dòng)電話交換機(jī)

1892美國

-為每個(gè)用戶指定唯一的電話號(hào)碼，通過撥號(hào)盤自動(dòng)撥號(hào)

-使用電磁控制的機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)代替人工操作，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)線路接續(xù)

特點(diǎn)：直接控制方式（由撥號(hào)脈沖直接控制交換機(jī)的接線器動(dòng)作，通過一位一位撥號(hào)，一步步找到被叫接續(xù)點(diǎn)）電話交換技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段②旋轉(zhuǎn)制、升降制電話交換機(jī)

特點(diǎn)：間接控制方式（用戶撥號(hào)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(diǎn)：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(gè)階段2.縱橫制交換機(jī)（CrossbarSystem）1938年

特點(diǎn)：①接線器接點(diǎn)采用壓接觸方式②公共控制方式（控制部分與話路部分分離，控制部分可獨(dú)立設(shè)計(jì)）電話交換技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段三、電子式自動(dòng)交換階段1.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。2.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)階段模擬程控交換機(jī)：1965年5月美國ESSNo.1數(shù)字程控交換機(jī)：1970年法國E10程控交換機(jī)：把各種控制功能、步驟、方法編成程序，放入存儲(chǔ)器，利用存儲(chǔ)器內(nèi)所存儲(chǔ)的程序來控制整個(gè)交換工作。幾個(gè)概念：程控與布控、時(shí)分與空分、模擬與數(shù)字電話交換技術(shù)發(fā)展的三個(gè)階段在技術(shù)上的：能提供許多新的服務(wù)性能維護(hù)管理方便、可靠性高靈活性大、便于采用新技術(shù)和增加新業(yè)務(wù)在經(jīng)濟(jì)上的：在交換設(shè)備上在線路設(shè)備上在維護(hù)和生產(chǎn)方面程控交換機(jī)的優(yōu)越性縮位撥號(hào)熱線服務(wù)呼出限制免打擾服務(wù)查找惡意呼叫鬧鐘服務(wù)截接服務(wù)缺席用戶服務(wù)遇忙回叫無條件呼叫前轉(zhuǎn)遇忙呼叫前轉(zhuǎn)無應(yīng)答呼叫前轉(zhuǎn)呼叫等待三方通話會(huì)議電視主叫號(hào)碼顯示等補(bǔ)充業(yè)務(wù)

引進(jìn)交換機(jī)

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3、程控?cái)?shù)字交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18數(shù)字交換機(jī)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(jí)用戶電路用戶電路用戶處理機(jī)用戶級(jí)用戶電路用戶電路用戶處理機(jī)數(shù)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(jī)存儲(chǔ)器外設(shè)話路子系統(tǒng)控制子系統(tǒng)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(shí)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(jī)的接口用戶級(jí)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(jī)：控制用戶級(jí)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(diǎn)：-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(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)話路子系統(tǒng)中繼電路：交換機(jī)與中繼線的接口，一般是交換機(jī)與交換機(jī)或交換機(jī)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(shí)所需的信令信息，比如各種信號(hào)音。數(shù)字交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制子系統(tǒng)是交換機(jī)的“指揮系統(tǒng)”，采用分級(jí)分散控制方式中央處理機(jī)：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(jī)數(shù)字交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4、程控交換機(jī)的控制系統(tǒng)23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)性交換系統(tǒng)對(duì)控制部件的要求控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式：集中控制、分散控制（分級(jí)控制、分布控制）多處理機(jī)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(jī)間的通信方式：通過PCM信道進(jìn)行通信、采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)常用的通信方式控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1、集中控制：任一處理機(jī)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(jī)1處理機(jī)2處理機(jī)n功能1功能2功能f特點(diǎn)：靈活性差，可靠性差，軟件龐大，維護(hù)困難控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式2、分散控制控制系統(tǒng)中的每臺(tái)處理機(jī)只能使用部分資源，完成部分功能。（1）分級(jí)控制將控制功能分級(jí)，不同層次的控制功能由不同的處理機(jī)完成?？刂葡到y(tǒng)的構(gòu)成方式交換網(wǎng)絡(luò)LPRLPRLPRLPRCPRCPRMPR日本富士通，F(xiàn)ETEX-150低層次：用戶線掃描，摘掛機(jī)識(shí)別---用戶處理機(jī)(LPR)高一層次：號(hào)碼分析，路由選擇---呼叫處理機(jī)(CPR)最高層次：故障診斷，維護(hù)管理---主處理機(jī)(MPR)分級(jí)控制（2）分布式控制以S-1240數(shù)字交換機(jī)為典型代表。取消了中央處理機(jī)，將控制功能分散到各個(gè)終端模塊的控制單元(TCE)中。優(yōu)點(diǎn)：①硬件和軟件的模塊化②擴(kuò)充性好③可靠性高缺點(diǎn)：多處理機(jī)間通信接口復(fù)雜控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式分布式控制多處理機(jī)的工作方式1、功能分擔(dān)不同處理機(jī)完成不同功能。2、話務(wù)分擔(dān)

每臺(tái)處理機(jī)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(jī)，一臺(tái)主用機(jī)，一臺(tái)備用機(jī)。(1)同步方式（同時(shí)接收話路設(shè)備的輸入信息，執(zhí)行相同的指令）兩臺(tái)處理機(jī)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(dòng)檢測程序，檢測有故障的處理機(jī)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(2)互助方式主、備用機(jī)平時(shí)分別承擔(dān)一半話務(wù)負(fù)荷，一旦有一臺(tái)處理機(jī)出現(xiàn)故障，就由另一臺(tái)處理機(jī)承擔(dān)全部的話務(wù)工作。備用方式(3)主/備用方式一臺(tái)處理機(jī)正常工作，一臺(tái)處理機(jī)備用，一旦主用機(jī)出現(xiàn)故障，進(jìn)行主/備用設(shè)備切換。備用方式有兩種：①冷備用：備用機(jī)不保存呼叫數(shù)據(jù)，發(fā)生故障切換時(shí)，當(dāng)前正在進(jìn)行的呼叫會(huì)丟失掉。②熱備用：備用機(jī)保存呼叫數(shù)據(jù)，切換時(shí)不會(huì)丟失呼叫。備用方式多處理機(jī)間的通信方式通信方式

采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)常用方式利用PCM信道利用TS16進(jìn)行通信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5、接口電路36接口設(shè)備：數(shù)字程控交換機(jī)與外圍環(huán)境的接口功能：完成外部信號(hào)與交換機(jī)內(nèi)部信號(hào)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)接口ABCZVOAM用戶側(cè)接口數(shù)字交換機(jī)接口類型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PABXmX(2B+D)nXE12,048kbit/sABLTC11C12C21C22LT本地轉(zhuǎn)換二線中繼器通路轉(zhuǎn)換設(shè)備四線FDM實(shí)線PCM8,448kbit/sLT34,368kbit/s8,448kbit/sLT數(shù)字交換機(jī)接口類型V接口：數(shù)字用戶接口

V1：64kb/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(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Z接口：模擬用戶接口

Z1接口：連接單個(gè)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——模擬接口用戶電路：交換機(jī)通過用戶線與用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(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(Hybirdcircuit)混合電路——T(Test)測試5.1模擬用戶電路電容的特性：“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（2）0:過壓保護(hù)用戶線是外線，為避免高壓進(jìn)入交換機(jī)內(nèi)部而損壞交換機(jī)，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(jí)在總配線架上安放氣體放電管；第二級(jí)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（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(hào)（鈴流）：90V±15V，25HZ，1s通，4s斷。過程:控制系統(tǒng)發(fā)“振鈴控制”→繼電器動(dòng)作→鈴流經(jīng)用戶線送達(dá)用戶話機(jī)→用戶話機(jī)振鈴→用戶摘機(jī)→振鈴電路產(chǎn)生“截鈴”信號(hào)→控制系統(tǒng)停止“振鈴控制”信號(hào)→開關(guān)釋放→停止振鈴監(jiān)視用戶線回路的通、斷狀態(tài)。主要用來識(shí)別用戶話機(jī)的摘機(jī)和掛機(jī)，號(hào)盤話機(jī)發(fā)出的號(hào)碼等。（4）S:監(jiān)視＞用戶線監(jiān)視信號(hào)-V編碼器：完成模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換（Coder）。譯碼器：完成數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換（