現代交換技術-02章-程控交換技術（01總體結構與話路）

第二章程控交換技術本章內容：程控交換機的總體結構話路系統(tǒng)的硬件實現技術呼叫處理的基本原理

電話交換信令方式本章重點：交換網絡、接口電路、呼叫處

理原理、局間信令第二章程控交換技術程控數字交換機5120015120032.1程控交換機的總體結構程控數字交換機①摘機②聽撥號音③撥號碼④聽回鈴音④聽振鈴⑤摘機⑦掛機⑧聽忙音⑨掛機⑥通話⑥通話2.1程控交換機的總體結構2.1程控交換機的總體結構用戶用戶電路用戶電路

數字交換網絡用戶處理機數字中繼數字中繼系統(tǒng)監(jiān)測臺輸入/輸出處理機用戶測試臺存儲器維護處理機模擬中繼數字中繼信號部件用戶處理機用戶電路用戶電路

中央處理機程序數據模擬中繼線數字中繼線遠端用戶集線器集線器話路系統(tǒng)維護操作系統(tǒng)控制系統(tǒng)2.1程控交換機的總體結構用戶用戶電路用戶電路

數字交換網絡用戶處理機數字中繼數字中繼系統(tǒng)監(jiān)測臺輸入/輸出處理機用戶測試臺存儲器維護處理機模擬中繼數字中繼信號部件用戶處理機用戶電路用戶電路

中央處理機程序數據模擬中繼線數字中繼線遠端用戶集線器集線器維護操作系統(tǒng)控制系統(tǒng)話路系統(tǒng)用戶電路用戶集線器交換網絡信號部件中繼器2.1程控交換機的總體結構用戶用戶電路用戶電路

數字交換網絡用戶處理機數字中繼數字中繼系統(tǒng)監(jiān)測臺輸入/輸出處理機用戶測試臺存儲器維護處理機模擬中繼數字中繼信號部件用戶處理機用戶電路用戶電路

中央處理機程序數據模擬中繼線數字中繼線遠端用戶集線器集線器話路系統(tǒng)維護操作系統(tǒng)控制系統(tǒng)控制交換接續(xù)和協調管理功能由處理器及各種存儲器組成包括中央處理機和各級子處理機2.1程控交換機的總體結構用戶用戶電路用戶電路

數字交換網絡用戶處理機數字中繼數字中繼系統(tǒng)監(jiān)測臺輸入/輸出處理機用戶測試臺存儲器維護處理機模擬中繼數字中繼信號部件用戶處理機用戶電路用戶電路

中央處理機程序數據模擬中繼線數字中繼線遠端用戶集線器集線器話路系統(tǒng)維護操作系統(tǒng)控制系統(tǒng)主要完成系統(tǒng)的數據配置與日常維護（包括用戶測量臺、系統(tǒng)監(jiān)測臺、維護臺等）實現部件主要是服務器和PC終端話路系統(tǒng)用戶電路用戶集線器中繼接口電路信號部件數字交換網絡2.2話路系統(tǒng)的硬件實現技術用戶級話路2.2.1數字交換網絡一、時隙交換原理1、交換機的任務

是要通過數字交換網絡來實現任意兩個用戶之間的語音交換，即要在這兩個用戶之間建立一條數字話音通道。2、數字交換的本質

完成兩個用戶不同時隙內的信息交換。TSiABTSjABTSjTSi交換網絡2.2.1數字交換網絡BTS8ATS2BTS8ATS2ATS8BTS2ATS8BTS2AB數字交換網絡TS2

TS82.2.1數字交換網絡二、T型時分接線器（一）T接線器的基本組成?由話音存儲器（SM）和控制存儲器（CM）組成。?完成同一時分復用線中不同時隙的信息交換。1、話音存儲器（SM）?存放各個輸入時隙的8位PCM話音信息。?每個存儲單元對應一個話路時隙。PCM話音信息單元數N=復用線時隙數SM（一）T接線器的基本組成2、控制存儲器（CM）

?存放話音存儲器的地址信息，以便能夠控制話音存儲器的寫入或讀出。?每個存儲單元對應一個話路時隙。?單元內容的位數等于log2N。話音存儲器的地址信息單元數N=復用線時隙數CM（二）T接線器的工作原理1、讀出控制方式SM：?在定時脈沖控制下順序寫入話音信息；

?在CM控制下，將CM內容作為SM的讀出地址，讀出SM相應單元的話音信息。CM：?在中央處理機控制下寫入；

?在定時脈沖控制下讀出。SMTSiABTSj寫時鐘控制計數器iAjBCM讀寫CPU控制jiji讀時鐘ATSjBTSi順序寫入，控制讀出（二）T接線器的工作原理SMTS1ABTS8寫時鐘控制計數器1A8BCM讀寫CPU控制8181讀時鐘ATS8BTS1順序寫入，控制讀出（TS1——TS8）（二）T接線器的工作原理2、寫入控制方式SM：?在CM控制下，將CM內容作為SM的寫入地址，把話音信息寫入到SM相應單元中；

?在定時脈沖控制下順序讀出話音信息。CM：?在中央處理機控制下寫入；

?在定時脈沖控制下讀出。（二）T接線器的工作原理SMTSiABTSjiBjACM寫寫CPU控制jiji讀時鐘ATSjBTSi讀時鐘控制計數器（二）T接線器的工作原理（三）T接線器的電路組成TS0TS31TS0TS31TS0TS31HW1HW0HW7HW0HW1HW70255CMSM0255A7～A08端輸入的T接線器復用器分路器T接線器由SM、CM、復用器、分路器四部分組成1、復用器基本功能：串并變換和并路復用

復用器輸入端：是8條PCM線（HW0～HW7），每條HW為32個時隙（即TS0～TS31），并以2Mbit/s速率串行方式傳送碼流信息；復用器的輸出端：復用后送給話音存儲器時將變成8×32=256個時隙。輸出時隙與輸入時隙之間的對應關系為ITS=TS×32+HW。串行碼和并行碼串行碼：是指各時隙內的8位碼D0～D7是按時間的順序依次排列。并行碼：是指各時隙內的8位碼D0、D1、…、D7分別同時出現在8條線上。TS0TS1HW7HW1HW0輸入D6D7D5D3D2D1D4D0D6D7D5D3D2D1D4D0（a）串行碼TS0TS1D7D1D0輸出HW6HW7HW5HW3HW2HW1HW4HW0HW6HW7HW5HW3HW2HW1HW4HW0（b）并行碼把8個HW的并行碼按一定的次序排列送到8條輸出線上。并路復用輸出時鐘CP1的速率是并行碼速率的8倍，并行碼輸出速率為2048kbit/s。（16端PCM時為并行碼速率的16倍，即4096kbit/s）HW0TS0對應于總時隙的TS0，HW1TS0對應于總時隙的TS1，……HW0TS1對應于總時隙的TS8，……

HW7TS31對應于總時隙的TS255控制時序總時隙TS號=HW線時隙號×8+HW號2、分路器基本功能：完成復用器的反變換

（四）T接線器的實際電路與應用MT8980串/并轉換器數據存儲器器并/串轉換器控制接口控制寄存器接續(xù)存儲器輸出復用幀計數器SDO0SDO1SDO2SDO3SDO4SDO5SDO6SDO7SDI0SDI1SDI2SDI3SDI4SDI5SDI6SDI7CPFSDSCSR/WDTAA5-A0D7-D0CBOVDDVSSODE如何實現SDI3TS5→SDO1TS20

MT8980串/并轉換器數據存儲器器并/串轉換器控制接口控制寄存器接續(xù)存儲器輸出復用幀計數器SDO0SDO1SDO2SDO3SDO4SDO5SDO6SDO7SDI0SDI1SDI2SDI3SDI4SDI5SDI6SDI7CPFSDSCSR/WDTAA5-A0D7-D0CBOVDDVSSODE如何實現SDI3TS5→SDO1TS20

①給0#控制寄存器（A5=0，A4～A0=00000）寫入8位控制信息“00010001”（即D7～D0=00010001）。其中，D7=0表示非分離方式，D6=0表示交換方式，D4D3=10表示指向接續(xù)存儲器低8位，D2D1D0=001表示輸出碼流號“1”（SDO1），D5備用。（四）T接線器的實際電路與應用MT8980串/并轉換器數據存儲器器并/串轉換器控制接口控制寄存器接續(xù)存儲器輸出復用幀計數器SDO0SDO1SDO2SDO3SDO4SDO5SDO6SDO7SDI0SDI1SDI2SDI3SDI4SDI5SDI6SDI7CPFSDSCSR/WDTAA5-A0D7-D0CBOVDDVSSODE如何實現SDI3TS5→SDO1TS20

②給接續(xù)存儲器20#信道（A5=1，A4～A0=10100，對應于輸出時隙號20）所對應的存儲單元寫入低8位控制信息“01100101”（即D7～D0=01100101）。其中，A5=1表示指向接續(xù)存儲器，D7D6D5=011表示SDI3，D4D3D2D1D0=00101表示TS5。（四）T接線器的實際電路與應用MT8980串/并轉換器數據存儲器器并/串轉換器控制接口控制寄存器接續(xù)存儲器輸出復用幀計數器SDO0SDO1SDO2SDO3SDO4SDO5SDO6SDO7SDI0SDI1SDI2SDI3SDI4SDI5SDI6SDI7CPFSDSCSR/WDTAA5-A0D7-D0CBOVDDVSSODE如何實現SDI3TS5→SDO1TS20

③給0#控制寄存器（A5=0，A4～A0=00000）寫入8位控制信息“00011001”（即D7～D0=00011001）。其中，D7=0表示非分離方式，D6=0表示交換方式，D4D3=11表示指向接續(xù)存儲器高3位，D2D1D0=001表示輸出碼流號“1”（SDO1），D5備用。（四）T接線器的實際電路與應用MT8980串/并轉換器數據存儲器器并/串轉換器控制接口控制寄存器接續(xù)存儲器輸出復用幀計數器SDO0SDO1SDO2SDO3SDO4SDO5SDO6SDO7SDI0SDI1SDI2SDI3SDI4SDI5SDI6SDI7CPFSDSCSR/WDTAA5-A0D7-D0CBOVDDVSSODE如何實現SDI3TS5→SDO1TS20

④給接續(xù)存儲器20#信道（A5=1，A4～A0=10100，對應于輸出時隙號20）所對應的存儲單元寫入高3位控制信息“00000001”。其中，D7D6D5D4D3備用，D2=0表示交換方式，D1=0表示從CBO輸出內容為“0”，D0=1表示當ODE=1、控制寄存器D6=0時允許將數據存儲器中的數據輸出到相應碼流和時隙中。（四）T接線器的實際電路與應用三、S型時分接線器（一）

S接線器的基本組成?由m×n交叉矩陣和控制存儲器（CM）組成。?在某一時隙內，將一根入線與某根出線接通，實現空間交換。?CM與T接線器的CM結構基本相同。交叉接點Kij的接通或斷開由CM控制下完成（二）S型接線器的工作原理aaHW0HW1HW7TS2TS2HW0/HW1/HW7/CM0CM1CM7012310輸出控制方式?

CM按出線進行配置，即每個CM對應一條出線。aaHW0HW1HW7TS2TS2HW0/HW1/HW7/CM0CM1CM7012310輸出控制方式?

CM的內容用于指定本出線與哪一條入線接通。?CM單元數等于HW時隙數。?CM的i單元內容為j，表示在i時隙內要將入線j與本出線接通。（二）S型接線器的工作原理HW0HW1HW7HW0/HW1/HW7/01231aTS2aTS2CM0CM1CM77輸入控制方式?

CM按入線進行配置，即每個CM對應一條入線。（二）S型接線器的工作原理HW0HW1HW7HW0/HW1/HW7/01231aTS2aTS2CM0CM1CM77輸入控制方式?

CM的內容用于指定本入線與哪一條出線接通。?CM單元數等于HW時隙數。?CM的i單元內容為j，表示在i時隙內要將出線j與本入線接通。（二）S型接線器的工作原理四、T-S-T型時分交換網絡?基本組成：由輸入級T接線器（TA）、輸出級T接線器（TB）和中間S接線器組成。?控制方式讀寫方式：TA讀出控制、TB寫入控制、S輸出控制。寫讀方式：TA寫入控制、TB讀出控制、S輸出控制。（一）讀-寫方式的TST網絡···

···TS316×162424255255240240aabba255S/PP/S···

······

HW0HW7aS/P···

HW120HW1270TS31TS24TS255SMA0TA0SMA15TA15RR0WWbTS3b···

HW0HW7P/STS31···

HW120HW127（16）（16）aaTS255TS24TB0SMB15TB15aabb0002130255ITS2ITS130ITS130ITS2CMS0CMS15CMB15CMA15CMA0CMB022130130S輸出控制寫入控制讀出控制15出0入15入0出25515255255bb255SMB0···

···TS316×162424255255240240aabba255S/PP/S···

······

HW0HW7aS/P···

HW120HW1270TS31TS24TS255SMA0TA0SMA15TA15RR0WWbTS3b···

HW0HW7P/STS31···

HW120HW127（16）（16）aaTS255TS24TB0SMB15TB15aabb0002130255ITS2ITS130ITS130ITS2CMS0CMS15CMB15CMA15CMA0CMB022130130S輸出控制寫入控制讀出控制15出0入15入0出25515255255bb255SMB0?要實現HWiTSj與HWmTSn的交換，必須經過中間時隙ITS?要實現雙向通信，ITS必須成對出現?有兩種方法：奇偶關系、相差半幀1、中間時隙的選擇···

···TS316×162424255255240240aabba255S/PP/S···

······

HW0HW7aS/P···

HW120HW1270TS31TS24TS255SMA0TA0SMA15TA15RR0WWbTS3b···

HW0HW7P/STS31···

HW120HW127（16）（16）aaTS255TS24TB0SMB15TB15aabb0002130255ITS2ITS130ITS130ITS2CMS0CMS15CMB15CMA15CMA0CMB022130130S輸出控制寫入控制讀出控制15出0入15入0出25515255255bb255SMB0?HW0TS3經復用后變?yōu)門S24=3×8+0HW127TS31經復用后變?yōu)門S255=31×8+7?A→B方向：選取中間時隙ITS2?CMA0的2#單元內容為“24”CMS15的2#單元內容為“0”CMB15的2#單元內容為“255”

2、工作原理···

···TS316×162424255255240240aabba255S/PP/S···

······

HW0HW7aS/P···

HW120HW1270TS31TS24TS255SMA0TA0SMA15TA15RR0WWbTS3b···

HW0HW7P/STS31···

HW120HW127（16）（16）aaTS255TS24TB0SMB15TB15aabb0002130255ITS2ITS130ITS130ITS2CMS0CMS15CMB15CMA15CMA0CMB022130130S輸出控制寫入控制讀出控制15出0入15入0出25515255255bb255SMB0B→A方向：?反相法：選取中間時隙ITS130?CMA15的130#單元內容為“255”CMS0的130#單元內容為“15”CMB0的130#單元內容為“24”

2、工作原理（二）寫-讀方式的TST網絡···

···TS316×1613021302201300aabba255S/PP/S···

······

HW0HW7aS/P···

HW120HW1270TS31TS24TS255SMA0TA0SMA15TA15WW0RRbTS3b···

HW0HW7P/STS31···

HW120HW127（16）（16）aaTS255TS24TB0SMB15TB15aabb0002130255ITS2ITS130ITS130ITS2CMS0CMS15CMB15CMA15CMA0CMB02552425524S輸出控制讀出控制寫入控制15出0入15入0出25515255255bb255SMB01302···

···TS316×1613021302201300aabba255S/PP/S···

······

HW0HW7aS/P···

HW120HW1270TS31TS24TS255SMA0TA0SMA15TA15WW0RRbTS3b···

HW0HW7P/STS31···

HW120HW127（16）（16）aaTS255TS24TB0SMB15TB15aabb0002130255ITS2ITS130ITS130ITS2CMS0CMS15CMB15CMA15CMA0CMB02552425524S輸出控制讀出控制寫入控制15出0入15入0出25515255255bb255SMB01302?選取中間時隙ITS2?CMA0的24#單元內容為“2”CMS15的2#單元內容為“0”CMB15的255#單元內容為“2”

1、A→B方向···

···TS316×1613021302201300aabba255S/PP/S···

······

HW0HW7aS/P···

HW120HW1270TS31TS24TS255SMA0TA0SMA15TA15WW0RRbTS3b···

HW0HW7P/STS31···

HW120HW127（16）（16）aaTS255TS24TB0SMB15TB15aabb0002130255ITS2ITS130ITS130ITS2CMS0CMS15CMB15CMA15CMA0CMB02552425524S輸出控制讀出控制寫入控制15出0入15入0出25515255255bb255SMB01302?反相法：選取中間時隙ITS130?CMA15的255#單元內容為“130”CMS0的130#單元內容為“15”CMB0的24#單元內容為“130”

2、B→A方向話路系統(tǒng)用戶用戶電路用戶電路

數字交換網絡用戶處理機數字中繼數字中繼系統(tǒng)監(jiān)測臺輸入/輸出處理機用戶測試臺存儲器維護處理機模擬中繼數字中繼信號部件用戶處理機用戶電路用戶電路

中央處理機程序數據模擬中繼線數字中繼線遠端用戶集線器集線器維護操作系統(tǒng)控制系統(tǒng)2.2.2用戶級話路提供程控數字交換機和模擬用戶話機之間的接口電路

它是指程控數字交換機中用于連接用戶話機的接口電路

根據所連接用戶的不同，將用戶電路分為兩種：模擬用戶電路和數字用戶電路一、用戶電路提供程控數字交換機和數字用戶話機或話務臺之間的接口電路

它是指程控數字交換機中用于連接用戶話機的接口電路

根據所連接用戶的不同，將用戶電路分為兩種：模擬用戶電路和數字用戶電路一、用戶電路用戶電路用戶電路板：包含多個用戶電路（如8、16、24、32等）模擬用戶電路板模擬二線接口混合電路編譯碼電路PCMPCM二線四線發(fā)四線收完成BORSCHT功能B：Batteryfeed饋電O：Over-voltageprotection過壓保護R：Ringingcontrol振鈴控制S：Supervision監(jiān)視C：CODEC&filters編譯碼和濾波H：Hybrid混合電路T：Test測試模擬用戶電路模擬二線接口混合電路編譯碼電路PCMPCM二線四線發(fā)四線收完成BORSCHT功能BORSTCH模擬用戶電路饋電（B）饋電電壓一般為－48V。在通話時,饋電電流在18~50mA之間。饋電有兩種方法:——電壓饋電

——電流饋電-48vab電壓饋電L1L2C1C2饋電回路網絡側通直流，隔交流通交流，隔直流-48vabL1L2C1C2饋電回路-48v電壓饋電電流饋電ab-48v電壓饋電-48vab恒流源過壓保護（O）過壓保護就是采取措施，防止高壓從用戶線進入交換機內部，以便保護交換機內部的集成電子元器件不會受到損傷。1.一次保護：配線架上安裝保安器,以防止外界雷電等高壓。2.二次保護：由于保安器的擊穿速度不夠快，高壓仍能在短時間內進入交換機內部，因此在用戶電路中設置過壓保護電路。-48VabRR正向高電壓嵌位到0V負向高電壓嵌位到-48VD1D2D3D4AB網絡側用戶側振鈴控制（R）

振鈴控制就是在處理機控制下，給被叫用戶送符合規(guī)定的振鈴信號，以便提示被叫用戶有電話呼叫到來。1.振鈴電壓為75V±15V（25Hz）。2.鈴流信號高壓送到用戶線時，必須采用隔離措施，以免損壞內線電路。3.通常采用振鈴繼電器，在過壓保護（O）之前單獨向用戶話機提供。開關速度快接入損耗小完全隔離振鈴電路處理機振鈴驅動器RJ振鈴繼電器用戶內線鈴流用戶外線靜合接點動合接點線圈振鈴控制123456振鈴電路處理機振鈴驅動器RJ振鈴繼電器振鈴控制用戶內線鈴流用戶外線振鈴電路處理機振鈴驅動器RJ用戶內線用戶外線振鈴繼電器振鈴控制鈴流監(jiān)視（S）

監(jiān)視就是對用戶分機的摘掛機狀態(tài)和撥號脈沖信號進行監(jiān)視。是通過微處理機監(jiān)測用戶線環(huán)路電流的變化來實現的。-48Vab放大監(jiān)視信號R網絡側用戶側-48Vab監(jiān)視信號RR比較器網絡側用戶側編譯碼和濾波（C）

編譯碼器的任務是完成模擬信號和數字信號的轉化。

濾波的任務是防止帶外信號的干擾。目前，常用單路編譯碼器（如MT8965，MC145503等），對每個用戶實行編譯碼，然后合并成PCM串行碼流?；旌想娐罚℉）

數字交換網絡為四線制單向交換，即收發(fā)是分開的；而用戶線上的模擬話音是二線制雙向傳輸的，所以應進行二線與四線的轉換。發(fā)送接收ZBZL網絡側用戶側300K300K450Ω450ΩBG1BG2BG5BG3BG6BG4-48V0VRRR1R2R3ZBZL+--+-++--1+1接收發(fā)送A300K300K450Ω450ΩBG1BG2BG5BG3BG6BG4-48V0VRRR1R2R3ZBZL+--+-++--1+1接收發(fā)送A300K300K450Ω450ΩBG1BG2BG5BG3BG6BG4-48V0VRRR1R2R3ZBZL+--+-++--1+1接收發(fā)送A300K300K450Ω450ΩBG1BG2BG5BG3BG6BG4-48V0VRRR1R2R3ZBZL+--+-++--1+1接收發(fā)送A測試（T）

為用戶電路或用戶線測試提供入口，一般位于用戶線一側。測試開關可是電子開關，也可是繼電器接點，負責將用戶線接至測試設備。外線測試內線測試R1R2驅動電路用戶線交換機內側測試控制ab模擬用戶電路的功能框圖測試振鈴控制系統(tǒng)測試設備鈴流源TROBSHC用戶編譯碼和濾波交換網絡混合饋電監(jiān)視過壓保護模擬用戶電路設計舉例二、用戶集線器1、作用：進行話務量的集中（或分散）的。?將幾百個甚至上千個用戶話路集中到少量話路上。?復接的用戶群數就是集中比。2、組成：由用戶級T組成。2.2.2用戶級話路SMU號用戶時隙號上行通道輸出母線120CH送至數字交換網絡0127LCMU0127SMU0R用戶群00127SMU15R用戶群15話存輸出復接存儲內容上行通路：用戶話機至交換網絡方向的通道。?4條PCM（120個用戶）復用后變成高速數據流。?經過用戶級T完成時隙交換（使每個用戶能選用輸出母線的任一時隙）。?16群用戶的輸出母線完全復接，合用4條PCM母線。?16群用戶T的CM合用（讀出控制）。其內容為：SMU號和用戶時隙號下行通路：交換網絡至用戶話機方向的通道。?合用后的CM內容為：SMU號和用戶時隙號SMD號用戶時隙號01270127SMD0SMD15WW

來自數字交換網絡0下行通道輸入母線120CH127LCMD用戶群0用戶群15存儲內容話存輸入復接三、數字用戶電路

是數字用戶終端設備與程控數字交換機之間的接口電路。如數字話機、個人計算機、數字傳真機及數字圖像設備等，它們都是以數字信號的形式與交換機相溝通。

數字用戶電路與模擬用戶電路不同，為了在二線制的用戶線上進行數字信號的雙向傳輸，需要采取一些特殊的技術，如時間分隔復用法、回波消除法（EchoCancellation）等。2.2.2用戶級話路（一）模擬中繼器是數字交換機與其他交換機之間采用模擬中繼線相連接的接口電路。其功能與用戶電路類似，也有過壓保護（O）、編譯碼及濾波（C）和測試（T）功能，不同的是它不需要饋電（B）和鈴流控制（R）功能。

2.2.3中繼接口電