程控数字交换与电话通信网.ppt

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1、第三章第三章数字程控电话交换数字程控电话交换与电话通信网与电话通信网11.电话通信的基本原理电话通信的基本原理2.电话交换技术的发展电话交换技术的发展3.程控数字交换机的系统结构程控数字交换机的系统结构4.接口电路接口电路5.交换网络交换网络-话路建立话路建立6.控制系统控制系统7.程控交换软件系统程控交换软件系统8.呼叫处理的基本原理呼叫处理的基本原理9.交换技术基础交换技术基础10.电话通信网电话通信网本章主要内容本章主要内容3.1.1 3.1.1 电话通信与电话机电话通信与电话机3一、一、电话机的发明电话机的发明18751875年年6 6月月2 2日贝尔和沃森发明了电话日贝尔和沃森发明了

2、电话（原始的电磁式电话）（原始的电磁式电话）18771877年爱迪生发明了碳精式送话器年爱迪生发明了碳精式送话器+手柄手柄+呼叫设备（电铃）呼叫设备（电铃）+手摇发电机手摇发电机+干电池干电池（磁石式电话机）（磁石式电话机）18821882年出现了共电式电话机年出现了共电式电话机（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给）（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给）18961896年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘19201920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路年美国人坎贝尔发明了消侧音电路（自动电话机（自动电话机-拨号盘电话机）拨号盘电

3、话机）6060年代电子学飞速发展、年代电子学飞速发展、7070年代大规模集成电路出现年代大规模集成电路出现(电子电话机电子电话机-按键式电话机按键式电话机)8080年代随着年代随着N-ISDNN-ISDN的应用出现了数字电话机的应用出现了数字电话机一、电话机的发明一、电话机的发明送话器受话器原始话音还原话音二-四转换消侧音电路电话机原始话音还原话音二、电话机的构成及通话原理二、电话机的构成及通话原理受话器受话器：将相应的电信号还原为声音的转换器。将相应的电信号还原为声音的转换器。送话器送话器：将声音变换为相应电信号的转换器。将声音变换为相应电信号的转换器。旋转式拨号盘旋转式拨号盘（三个参数）：

4、（三个参数）：脉冲速度脉冲速度：表示拨号盘每秒钟发生的脉冲个数。：表示拨号盘每秒钟发生的脉冲个数。普通：普通：10/s快速：快速：20/s脉冲断续比脉冲断续比：在一个脉冲周期里，断开电流的时间：在一个脉冲周期里，断开电流的时间和接通电流的时间之比。和接通电流的时间之比。t断断/t续续=1.6:1或或2:1位间隔位间隔：300ms二、电话机的构成及通话原理二、电话机的构成及通话原理按键式拨号盘按键式拨号盘：与拨号集成电路配合发出与拨号集成电路配合发出脉冲或双音多频脉冲或双音多频(DTMF：DualToneMultiFrequency)信令。信令。振铃器：振铃器：交铃流、音调振铃器交铃流、音调振铃

5、器开关、叉簧开关、叉簧：接插件，二、四线绳接插件，二、四线绳二、电话机的构成及通话原理二、电话机的构成及通话原理q扬声电话机扬声电话机q免提电话机免提电话机q无绳电话机无绳电话机q录音电话机录音电话机q可视电话机可视电话机q投币电话机投币电话机q磁卡电话机磁卡电话机三、三、电话机的分类电话机的分类3.1.2 3.1.2 电话交换技术的发展电话交换技术的发展10人工交换阶段人工交换阶段：磁石式电话交换机磁石式电话交换机共电式电话交换机共电式电话交换机机电式自动交换阶段机电式自动交换阶段：步进制交换机步进制交换机（StepbyStepSystem）：）：史端乔（史端乔（Strowger）式自动电话

6、交换机式自动电话交换机德国西门子式自动交换机德国西门子式自动交换机特点特点：直接控制方式：直接控制方式电话交换技术发展的三个阶段电话交换技术发展的三个阶段机动制交换机机动制交换机：旋转制或升降制电话交换机旋转制或升降制电话交换机特点特点：间接控制方式：间接控制方式共同特点共同特点：q噪声大噪声大q易磨损易磨损q维护工作量大维护工作量大q接线速度慢接线速度慢q故障率高故障率高q电路技术简单电路技术简单q人员培训容易人员培训容易电话交换技术发展的三个阶段电话交换技术发展的三个阶段 纵横制交换机纵横制交换机（CrossbarSystem）：）：特点特点：间接控制方式：间接控制方式接线器接点采用压接触

7、方式接线器接点采用压接触方式电子式自动交换阶段：电子式自动交换阶段：半电子交换机（准电子交换机）半电子交换机（准电子交换机）：话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件。话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件。全电子交换机全电子交换机：话路部分和控制部分均采用电子器件。话路部分和控制部分均采用电子器件。电话交换技术发展的三个阶段电话交换技术发展的三个阶段模拟程控交换机模拟程控交换机：1965年年5月美国开通了第一个程控交换机（月美国开通了第一个程控交换机（ESSNo.1）。）。数字程控交换机数字程控交换机：1970年法国开通了第一个数字程控交换机（年法国开通了第一个数字程控交换机（E10）

8、。）。几个概念几个概念：程控与布控、时分与空分、模拟与数字：程控与布控、时分与空分、模拟与数字1.布控与程控布控与程控布控（布线逻辑控制）：所有控制逻辑用机电或电子元件做在布控（布线逻辑控制）：所有控制逻辑用机电或电子元件做在一定的印制板上，通过机架的布线做成。一定的印制板上，通过机架的布线做成。硬件控制硬件控制 程控（存储程序控制）：程控（存储程序控制）：把对交换机的各种控制、方法、步骤把对交换机的各种控制、方法、步骤都编成程序，存放在存储器中，用程序来控都编成程序，存放在存储器中，用程序来控制交换机的各项工作。制交换机的各项工作。程控交换是利用计算机软件进行控制的一种程控交换是利用计算机软

9、件进行控制的一种交换方式。交换方式。软件控制软件控制电话交换技术发展的三个阶段电话交换技术发展的三个阶段几个概念几个概念n2.空分与时分空分与时分空分：通过交换网络的每个连接通路各自具有不同的空间位空分：通过交换网络的每个连接通路各自具有不同的空间位置。置。在两个用户通话时，必须在交换网络中占有一条专用在两个用户通话时，必须在交换网络中占有一条专用的通路，一直用到通话结束。的通路，一直用到通话结束。n时分：通过交换网络的每个连接通路各自具有不同的时间位时分：通过交换网络的每个连接通路各自具有不同的时间位置。置。n3.模拟和数字模拟和数字模拟信号：信号幅度的取值是连续的。（幅值可有无限个数模拟信

10、号：信号幅度的取值是连续的。（幅值可有无限个数值表示）值表示）数字信号：信号幅度的取值是不连续的，（幅值表示被限制数字信号：信号幅度的取值是不连续的，（幅值表示被限制在有限个数值之内），或说是离散的。在有限个数值之内），或说是离散的。模拟方式：通过交换网络的是模拟信号。模拟方式：通过交换网络的是模拟信号。双向二线：发、收两个方向的模拟信号在同一通路中双向二线：发、收两个方向的模拟信号在同一通路中传输。传输。数字方式：通过交换网络的是数字信号。数字方式：通过交换网络的是数字信号。单向四线：发、收两个方向的数字信号分别通过不同单向四线：发、收两个方向的数字信号分别通过不同的两条途径传输。的两条途径

11、传输。q在技术上的：能提供许多新的服务性能在技术上的：能提供许多新的服务性能 维护管理方便、可靠性高维护管理方便、可靠性高 灵活性大、便于采用新技术和增加新业务灵活性大、便于采用新技术和增加新业务 q在经济上的：在交换设备上在经济上的：在交换设备上 在线路设备上在线路设备上 在维护和生产方面在维护和生产方面程控交换机的优越性程控交换机的优越性q缩位拨号缩位拨号q热线服务热线服务q呼出限制呼出限制q免打扰服务免打扰服务q查找恶意呼叫查找恶意呼叫q闹钟服务闹钟服务q截接服务截接服务q缺席用户服务缺席用户服务补充业务补充业务q遇忙回叫遇忙回叫q无条件呼叫前转无条件呼叫前转q遇忙呼叫前转遇忙呼叫前转q

12、无应答呼叫前转无应答呼叫前转q呼叫等待呼叫等待q三方通话三方通话q会议电视会议电视q主叫号码显示等主叫号码显示等q 引进交换机引进交换机AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS、NEAX61、EWSDq引进生产线引进生产线上海：上海：S1240，北京：北京：EWSD，天津：天津：NEAX61q自行研制自行研制巨龙巨龙HJD-04，大唐大唐SP30，华为华为C&C08，中兴中兴ZXJ10 我国程控交换技术的发展我国程控交换技术的发展3 3.2.2 程控数字交换机的系统结构程控数字交换机的系统结构19数字交换机的系统结构数字交换机的系统结构数字程控电话交换系统话路子系统控制子系统接口设备

13、交换网络CPU与存储器远端接口外部设备模拟/数字用户电路数字/模拟中继器信令设备MFC（多频互控多频互控 Multiple Frequency Control）接收和发送器DTMF接收器信号音发生器3.3 3.3 接口设备接口设备 接口设备是数字程控交换机与外围环境的接口设备是数字程控交换机与外围环境的接口，其功能是接口，其功能是完成外部信号与交换机内部信完成外部信号与交换机内部信号的转换。号的转换。数字程控交换机的接口设备主要有数字程控交换机的接口设备主要有用户电路、中继电路和信令收发设备用户电路、中继电路和信令收发设备。3.3.1 数字交换系统接口类型数字交换系统接口类型交换网络控制系统模

14、拟用户接口用户侧接口中继侧接口数字用户接口数字中继接口模拟中继接口数字用户接口操作维护OAMZVABCQ3nV类和类和Z类接口类接口：数字程控交换机数字程控交换机用户侧接口用户侧接口；nA类、类、B类和类和C类接口类接口：数字程控交换机与其它交换机的接口，是数字程控交换机与其它交换机的接口，是网络侧接口网络侧接口。n其中数字接口：其中数字接口：用户侧的用户侧的V类接口和网络侧的类接口和网络侧的A类、类、B类接口；类接口；n模拟接口：模拟接口：用户侧的用户侧的Z类接口和网络侧的类接口和网络侧的C类接口。类接口。n网管接口网管接口Q3接口接口.数字交换机接口类型数字交换机接口类型ETETETETE

15、TETETETETETETETETET数数 字字 交交 换换 网网 络络模拟用户线模拟用户线Z1模拟远端集线器模拟远端集线器Z2模拟模拟PABXZ3数字用户线数字用户线V1LTLTLTLTZ1V2V3V4V5数字远端模块数字远端模块Z1V1NT数字数字PABXmX(2B+D)nXE12,048kbit/sABLTC11C12C21C22LT本地本地转换转换二线二线中继器中继器通路转通路转换设备换设备四线四线FDM实线实线PCM8,448kbit/sLT34,368kbit/s8,448kbit/sLTV接口：接口：V1：64kb/s，可为可为2B+D或或30B+D的终端的终端V2：连接数字远端

16、模块的接口连接数字远端模块的接口V3：连接数字连接数字PABX的接口，属的接口，属30B+D的接口的接口V4：可接多个可接多个2B+D的终端，支持的终端，支持ISDN的接入的接入V5：支持支持nXE1的接入网，包括的接入网，包括V5.1和和V5.2接口接口程控交换系统接口类型程控交换系统接口类型Z1接口：接口：连接单个模拟用户的接口连接单个模拟用户的接口Z2接口：接口：连接模拟远端集线器的接口连接模拟远端集线器的接口Z3接口：接口：连接模拟连接模拟PABX的接口的接口程控交换系统接口类型程控交换系统接口类型A接口：接口：速率为速率为2048kb/s的数字中继接口的数字中继接口B接口：接口：PC

17、M二次群接口，其接口速率为二次群接口，其接口速率为8448kb/sC接口：接口：二线或四线模拟中继接口（目前很少使用）二线或四线模拟中继接口（目前很少使用）Q3接口：接口：与电信管理网（与电信管理网（TMN）的接口，用于操作维）的接口，用于操作维护管理和计费等。护管理和计费等。n 模拟用户接口电路是模拟用户接口电路是交换机交换机与与模拟用户线模拟用户线相连相连的接口的接口，简称模拟用户电路。一般电话用户使用的，简称模拟用户电路。一般电话用户使用的电话机（终端设备）都是模拟电话机，即电话机发电话机（终端设备）都是模拟电话机，即电话机发送和接收的话音电流都是模拟信号，所以用户线上送和接收的话音电流

18、都是模拟信号，所以用户线上传递的是模拟信号。故常将模拟用户电路简称为用传递的是模拟信号。故常将模拟用户电路简称为用户电路。户电路。3.3.2 模拟用户电路模拟用户电路3.3.2 模拟用户电路模拟用户电路模拟用户电路的功能可归纳为模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT七个功能：七个功能：B(Batteryfeeding)馈电馈电O(Overvoltageprotection)过压保护过压保护R(Ringingcontrol)振铃控制振铃控制S(Supervision)监视监视C(CODEC&filters)编译码和滤波编译码和滤波H(Hybirdcircuit)混合电路混合电路T(Test)测

19、试测试此处主要介绍功能，而不具体介绍电路。此处主要介绍功能，而不具体介绍电路。1.馈电馈电:为用户话机提供通话所需的直流电源为用户话机提供通话所需的直流电源电容的特性：电容的特性：“隔直流，通交流隔直流，通交流”电感的特性：电感的特性：“隔交流，通直流隔交流，通直流”电压馈电式电压馈电式为了防止用户间经电源而发生串话，在馈电电路中串联着为了防止用户间经电源而发生串话，在馈电电路中串联着为了防止用户间经电源而发生串话，在馈电电路中串联着为了防止用户间经电源而发生串话，在馈电电路中串联着电电电电感线圈感线圈感线圈感线圈，它对话音信号呈现它对话音信号呈现它对话音信号呈现它对话音信号呈现高阻抗高阻抗高

20、阻抗高阻抗，对直流呈现对直流呈现对直流呈现对直流呈现低阻抗低阻抗低阻抗低阻抗。-48V2.过压保护过压保护：避免高压进入交换机内部而损坏交避免高压进入交换机内部而损坏交换机，设置了两极保护。换机，设置了两极保护。第一级在总配线架上安放保安器第一级在总配线架上安放保安器第二级在用户电路中设置二极管箝位电路第二级在用户电路中设置二极管箝位电路n保安器可为热线圈或放电管保安器可为热线圈或放电管,有高压时，保安器动作，会有高压时，保安器动作，会引高压入地，但保安器的输出电压仍可达上百伏，故需引高压入地，但保安器的输出电压仍可达上百伏，故需第二级保护。第二级保护。n箝位电路将用户线箝位电路将用户线(a或

21、或b)的电压箝位在的电压箝位在-48V0V之间。之间。n热敏电阻热敏电阻R起限流作用，起限流作用，R的阻值随电流增大而增大。的阻值随电流增大而增大。n仅有第一级或第二级保护是不够的，需两级配合使用。仅有第一级或第二级保护是不够的，需两级配合使用。E(-48V)内线外线abRR3.振铃振铃:提供振铃所需提供振铃所需2550HZ,90V15V的交流电压的交流电压,发送铃流发送铃流.过程过程:控制系统发控制系统发“振铃控制振铃控制”开关动作开关动作铃流经用铃流经用户线送达用户话机户线送达用户话机振铃振铃用户摘机用户摘机振铃电路产生振铃电路产生“截铃截铃”信号信号控制系统停止控制系统停止“振铃控制振铃

22、控制”信号信号开关释放开关释放停停止振铃止振铃 控制系统S振铃控制振铃电路用户线截铃4.监视监视:通过用户线回路状态来监视用户状态通过用户线回路状态来监视用户状态摘、挂机状态摘、挂机状态用户状态用户状态号盘话机的拨号脉冲号盘话机的拨号脉冲投币话机的输入信号投币话机的输入信号用户线监视信号-V监视电路通常是与监视电路通常是与馈电电路馈电电路合在一起的。只要合在一起的。只要在馈电回路中串在馈电回路中串入一个小电阻或继电器，入一个小电阻或继电器，在两端接放大器，引出监视信号。当回路在两端接放大器，引出监视信号。当回路状态改变时，电阻上的压降或继电器工作状态（吸动或释放）会发状态改变时，电阻上的压降或

23、继电器工作状态（吸动或释放）会发生改变，据此变化可检出用户回路的状态变化。生改变，据此变化可检出用户回路的状态变化。5.编译码和滤波：编译码和滤波：实现用户线上的模拟信号与交换机实现用户线上的模拟信号与交换机内部的内部的PCM信号之间的转换及滤波。信号之间的转换及滤波。平滑模拟模拟3003400HZ编码器译码器PCMPCM交换机侧用户侧把模拟信号转换为数字信号的过程称为把模拟信号转换为数字信号的过程称为编码编码，把数字信号转，把数字信号转换为模拟信号的过程称为换为模拟信号的过程称为译码译码，编译码合称为，编译码合称为CODEC。信号编码前要用带通滤波器信号编码前要用带通滤波器，译码后要用低通滤

24、波器译码后要用低通滤波器。6.混合电路混合电路(二二/四线转换四线转换)用户话机的用户话机的模拟信号模拟信号是是二线双向二线双向的，而的，而PCM数字信号数字信号是是四线单向四线单向的，因此在用户电路中，信号编码前和译码的，因此在用户电路中，信号编码前和译码后要进行二线后要进行二线/四线的转换。四线的转换。二二/四线转换电路也称为混合电路，以前由混合线四线转换电路也称为混合电路，以前由混合线圈实现，现在由集成电路（圈实现，现在由集成电路（运算放大器运算放大器和和平衡网络平衡网络组成组成的电路）实现。的电路）实现。7.测试测试:当故障发生时当故障发生时,测试开关将用户内线测试开关将用户内线与用户

25、外线分开与用户外线分开,以测定故障是局内设备故障以测定故障是局内设备故障,还是局外设备故障还是局外设备故障.模拟用户电路功能框图模拟用户电路功能框图举例举例用户电路板用户电路板模拟中继器模拟中继器：是程控数字交换机与模拟中继线的接口，用：是程控数字交换机与模拟中继线的接口，用于与模拟交换机的连接。于与模拟交换机的连接。3.3.3 中继电路中继电路数字中继电路数字中继电路(Digitaltrunk)是数字中继线和交换机的接口，主要实是数字中继线和交换机的接口，主要实现码型变换、同步和信令控制三方面的功能。现码型变换、同步和信令控制三方面的功能。具体功能如下具体功能如下:1.码型变换码型变换完成中

26、继线上适于远距离传输的双极性的完成中继线上适于远距离传输的双极性的HDB3或或AMI码码与交换机内部单极性的与交换机内部单极性的NRZ码码之之间的相互转换。间的相互转换。单极性单极性双极性双极性NRZHDB3(或或AMI)远距离传输码型的特点远距离传输码型的特点:便于时钟提取，具有内在的检错能力，具有便于时钟提取，具有内在的检错能力，具有良好的谱结构，便于线路均衡和回波抵消等。良好的谱结构，便于线路均衡和回波抵消等。2.时钟提取时钟提取：时钟提取电路是用来从时钟提取电路是用来从时钟提取电路是用来从时钟提取电路是用来从PCMPCM传输线上送来的码传输线上送来的码传输线上送来的码传输线上送来的码流

27、中提取发端送来的时钟信息，以便流中提取发端送来的时钟信息，以便流中提取发端送来的时钟信息，以便流中提取发端送来的时钟信息，以便控制帧同步控制帧同步控制帧同步控制帧同步电路，使收端和发端同步。电路，使收端和发端同步。电路，使收端和发端同步。电路，使收端和发端同步。3.帧同步帧同步：在在PCM30/32路帧结构中，每一帧有路帧结构中，每一帧有32个时隙组成，其中个时隙组成，其中TS0时隙用来传输帧同步码字时隙用来传输帧同步码字。同步码字规定为同步码字规定为0011011，它在偶数帧的，它在偶数帧的TS0时时隙中发送。隙中发送。帧同步就是要从接收的数据流中搜索并识别帧同步就是要从接收的数据流中搜索并

28、识别这这个同步码字，使接收端的帧结构排列与发送端个同步码字，使接收端的帧结构排列与发送端完全一致。完全一致。4.复帧同步复帧同步：复帧同步复帧同步:使收、发两端一复帧中的帧与帧对齐，使收、发两端一复帧中的帧与帧对齐，以便正确接收各路标志信号。以便正确接收各路标志信号。复帧同步是要在输入的复帧同步是要在输入的复帧同步是要在输入的复帧同步是要在输入的码流中，检测出码流中，检测出码流中，检测出码流中，检测出F0F0帧帧帧帧TS16TS16的前的前的前的前4 4位码位码位码位码“0000”0000”。复帧同步是为了解决各路标志信号的错路问题。复帧同步是为了解决各路标志信号的错路问题。5.提取和插入提取

29、和插入帧、复帧同步信号、告警信息帧、复帧同步信号、告警信息6.帧定位（再定时）帧定位（再定时）将输入的将输入的PCM码流同步到本局时钟上来（频率相码流同步到本局时钟上来（频率相位一致），以便进入本局交换机流通。位一致），以便进入本局交换机流通。码型变换码型变换时钟提取帧同步帧定位信号提取帧定位信号插入复帧定位 信号插入收发PCM数字中继电路的基本功能数字中继电路的基本功能3.3.4音频信号的产生、发送和接收音频信号的产生、发送和接收 程控交换机工作时需要很多种音频信号，如向用程控交换机工作时需要很多种音频信号，如向用户发送的户发送的拨号音拨号音、忙音忙音、回铃音回铃音和和各种通知音各种通知音，

30、两个两个局之间中继线上传输的地址（选择）信号等。局之间中继线上传输的地址（选择）信号等。因此，要求程控交换机具有音频信号的产生、发因此，要求程控交换机具有音频信号的产生、发送与接收能力。送与接收能力。3.3.4音频信号的产生、发送和接收音频信号的产生、发送和接收1、信号种类：、信号种类：q 交换机到用户交换机到用户：各种信号音（单频，信号源各种信号音（单频，信号源450Hz或或950Hz的正弦波的正弦波）q交换机到交换机交换机到交换机：局间信号（局间信号（MFC）前向信号频率：前向信号频率：1380Hz,1500Hz,1620Hz,1740Hz,1860Hz,1980Hz（6中取中取2）后向信

31、号频率：后向信号频率：1140Hz,1020Hz,900Hz,780Hz,（4中取中取2）q用户到交换机用户到交换机：拨号信息（直流脉冲、拨号信息（直流脉冲、DTMF）将信号按将信号按125s间隔进行抽样（也就是间隔进行抽样（也就是8kHz的的PCM抽样频率抽样频率），），然后进行量化和编然后进行量化和编码，得到各抽样点的码，得到各抽样点的PCM信号，放到信号，放到ROM中，中，使用时对使用时对ROM按一般按一般PCM信号读出，就是这信号读出，就是这个音频信号（数字化的信号）。个音频信号（数字化的信号）。2.单音频信号的产生单音频信号的产生帧脉冲帧脉冲1-16环形环形计数计数器器地地址址译译码

32、码器器ROM500HZ单音频信令的产生原理图单音频信令的产生原理图8kHZ数据读出数据读出n对对fm=500Hz：fs=8000Hz，m=1，s=16，T=2ms，即在，即在2ms内抽取内抽取16个样值。个样值。n对对fm=450Hz：fs=8000Hz，m=9，s=160，T=20ms，即在，即在20ms内抽取内抽取160个样值。个样值。n为简便起见，以产生为简便起见，以产生500Hz的音频信号为例的音频信号为例ROM中存储信息的容量计算：中存储信息的容量计算：设要产生的信号频率设要产生的信号频率fm和和8000Hz的取样频率的取样频率fs都都是从零开始，当前者经过是从零开始，当前者经过m周

33、，后者经过周，后者经过s周，两周，两者又到达开始位置，这段时间为者又到达开始位置，这段时间为T：T=2ms 500Hz音频信号产生原理 3、双音频信号的产生、双音频信号的产生双音频信号产生原理：双音频信号产生原理：首先要找到一个重复周期。首先要找到一个重复周期。双频信号与单信号的产生原理和过程基本相同，但唯双频信号与单信号的产生原理和过程基本相同，但唯双频信号与单信号的产生原理和过程基本相同，但唯双频信号与单信号的产生原理和过程基本相同，但唯一的区别是同时产生两个单频信号的混合信号。设要产生一的区别是同时产生两个单频信号的混合信号。设要产生一的区别是同时产生两个单频信号的混合信号。设要产生一的

34、区别是同时产生两个单频信号的混合信号。设要产生的双频信号频率分别为的双频信号频率分别为的双频信号频率分别为的双频信号频率分别为f1f1和和和和f2f2，取样频率为，取样频率为，取样频率为，取样频率为fsfs，则代入下，则代入下，则代入下，则代入下列计算公式：列计算公式：列计算公式：列计算公式：f1=700Hz f2=900Hz fs=8000Hz m=7 n=9 s=80T=10msROM存储单元为存储单元为80个个4、数字音频信号的发送、数字音频信号的发送n在程控数字交换机中，各种数字音频信号大多是在程控数字交换机中，各种数字音频信号大多是通通过数字交换网络送出过数字交换网络送出，和普通话音

35、信号一样处理。，和普通话音信号一样处理。n数字音频信号发生器是一种公用服务电路，通常连数字音频信号发生器是一种公用服务电路，通常连接到交换网络的输入端。数字音频信号经交换网络传接到交换网络的输入端。数字音频信号经交换网络传输再发送到有关终端。输再发送到有关终端。n单频信号一般作为与用户单频信号一般作为与用户“对话对话”的信号送给用户的信号送给用户电路，而双频信号送给中继电路，用来和它局联络。电路，而双频信号送给中继电路，用来和它局联络。5.数字音频信号的接收数字音频信号的接收数字音频信号接收器接收的是经过抽样、量化和编码数字音频信号接收器接收的是经过抽样、量化和编码的音频信号。的音频信号。这些

36、信号通常是由用户电路送来的按键话机这些信号通常是由用户电路送来的按键话机双音多频双音多频（DTMF）信号）信号或由中继电路送来的或由中继电路送来的多频编码多频编码（MFC）信号）信号。它们经数字交换网络进入相应的它们经数字交换网络进入相应的DTMF信号接收器信号接收器或或MFC信号接收器信号接收器，在接收器内进行，在接收器内进行滤波和判断识别，滤波和判断识别，然后将结果译成二进制码送到控制系统（处理机）进然后将结果译成二进制码送到控制系统（处理机）进行处理。行处理。各种信号音是由各种信号音是由用户话机用户话机接收的。接收的。F1数字滤波F2数字滤波Fn数字滤波数字逻辑识别输入输出多频的接收多频

37、的接收3.4 3.4 交换网络（话路建立）交换网络（话路建立）53复用和分路复用和分路n（1）8端脉码的排列端脉码的排列n8端脉码共有端脉码共有256个时隙个时隙(tS0tS255)，即：，即：HW0的的TS0为为总时隙的总时隙的tS0，HW1的的TS0为总时隙的为总时隙的tS1，HW7的的TS0为总时隙的为总时隙的tS7，HW0的的TS1为总时隙的为总时隙的tS8，HW7的的TS31为总时隙的为总时隙的tS255。则总的时隙号。则总的时隙号tSj与各端的时隙号与各端的时隙号TSk之之间的关系为：间的关系为：nj=端数端数k+端号端号n例：对于例：对于8端脉码输入，端脉码输入，HW1TS20t

38、S161n(j=820+1=161)n（2 2）降低速率）降低速率n对于对于8 8端脉码输入，由于每端的传输率为端脉码输入，由于每端的传输率为2Mbit/s2Mbit/s，则其传输，则其传输率将达到率将达到16Mbit/s16Mbit/s。这样高的传输率将带来辐射和干扰等。这样高的传输率将带来辐射和干扰等。n采用串采用串/并技术将并技术将降低降低8倍速率倍速率，则在话音存储器进行交换的，则在话音存储器进行交换的信号速率也是信号速率也是2Mbit/s 2Mbit/s。3.4.2话路建立话路建立若用若用户模模块1的用的用户A要与用要与用户模模块4的用的用户B进行通行通话。假。假设在此次通在此次通话

39、中主中主叫用叫用户A分配的分配的时隙隙为母母线0上的上的TS8，被叫用，被叫用户B分配的分配的时隙隙为母母线6上的上的TS5。图3.20 话路建立过程举例3.5 3.5 程控交换机的控制子系统程控交换机的控制子系统593.5.1程控交程控交换机机对控制系控制系统的基本要求的基本要求1、呼叫、呼叫处理能力理能力n在在满足足服服务质量量的的前前提提下下，处理理机机处理理呼呼叫叫的的能力。能力。n通通常常用用最最大大忙忙时试呼呼次次数数BHCA（MaximumNumberofBusyHourCallAttempts）来来表表示示程程控控交交换机机的的呼呼叫叫处理理能能力力，即即在在单位位时间内控制系

40、内控制系统能能够处理的呼叫次数。理的呼叫次数。2 2、高、高、高、高可靠性可靠性n交换机采用微处理机控制方式，根据处理机所交换机采用微处理机控制方式，根据处理机所控制的控制的范围范围可分为可分为集中控制集中控制和和分散控制分散控制两大类。两大类。n1 1、集中控制、集中控制u所谓所谓集中控制系统集中控制系统，是指交换机控制系统中的任一台，是指交换机控制系统中的任一台处理机都可以使用系统中的处理机都可以使用系统中的所有资源所有资源（包括硬件资源（包括硬件资源和软件资源），执行系统中的和软件资源），执行系统中的所有功能所有功能。3.5.2 3.5.2 交换机控制系统的构成方式交换机控制系统的构成方

41、式n 集中控制方式集中控制方式u优点优点：处理机能了解整个：处理机能了解整个系统状态系统状态，控制系统的全，控制系统的全部资源，功能的改变只须在软件上进行，较易实现。部资源，功能的改变只须在软件上进行，较易实现。u缺点缺点：软件规模较大，：软件规模较大，系统管理系统管理相当困难，且系统相当困难，且系统比较比较脆弱脆弱，一旦控制部件发生故障，就有可能导致，一旦控制部件发生故障，就有可能导致整个系统瘫痪。整个系统瘫痪。u除小容量程控交换机外，目前很少使用这种方式。除小容量程控交换机外，目前很少使用这种方式。n2 2、分散控制、分散控制u所谓所谓分散控制系统分散控制系统，是指交换机控制系统中的每台，

42、是指交换机控制系统中的每台处理机只能使用系统中的处理机只能使用系统中的部分资源部分资源，执行系统中的，执行系统中的部分功能部分功能。n 分散控制方式分散控制方式n分散控制又可分为以下两种方式：分散控制又可分为以下两种方式：1）全分散控制（分布式控制）全分散控制（分布式控制）多个处理机之间独立工作，分别完成多个处理机之间独立工作，分别完成不同的功能和对不同的资源实施控制，这不同的功能和对不同的资源实施控制，这些处理机之间不分等级，不存在控制与被些处理机之间不分等级，不存在控制与被控制关系，各处理机有自主能力。控制关系，各处理机有自主能力。n分布式控制系统分布式控制系统n全分散控制方式具有以下特点

43、：全分散控制方式具有以下特点：a.各处理机处于同一级别。各处理机处于同一级别。b.每台处理机只完成部分功能，各处理机要协调每台处理机只完成部分功能，各处理机要协调配合共同完成整个系统的功能，因而各处理机配合共同完成整个系统的功能，因而各处理机之间通信接口较复杂。之间通信接口较复杂。c.每台处理机上运行的应用软件只完成该处理机每台处理机上运行的应用软件只完成该处理机所承担的功能，故单个处理机上的应用软件相所承担的功能，故单个处理机上的应用软件相对简单。对简单。d.功能分散在不同的处理机上完成，某个或某些功能分散在不同的处理机上完成，某个或某些处理机出现故障，一般不会导致整个控制系统处理机出现故障

44、，一般不会导致整个控制系统失效，因而系统可靠性比较高。失效，因而系统可靠性比较高。e.系统具有较好的扩充能力。系统具有较好的扩充能力。2）分级分散控制）分级分散控制n控制系统由多个处理机构成，各处理机分别控制系统由多个处理机构成，各处理机分别完成不同的功能和对不同的资源实施控制，完成不同的功能和对不同的资源实施控制，处理处理机之间是分等级的，高级别的处理机控制低级别机之间是分等级的，高级别的处理机控制低级别的，协同完成整个系统的功能。的，协同完成整个系统的功能。n分级分散控制方式具有以下特点：分级分散控制方式具有以下特点：a.处理机之间是分等级的，处理机之间是分等级的，高级别的处理机控制低高级

45、别的处理机控制低级别的级别的。b.处理机之间通信接口较集中控制方式复杂，但比处理机之间通信接口较集中控制方式复杂，但比全分散方式要简单。全分散方式要简单。c.各处理机上应用软件的复杂度介于集中控制方式各处理机上应用软件的复杂度介于集中控制方式和全分散控制方式之间。和全分散控制方式之间。d.控制系统的可靠性比集中控制方式高，但比全分控制系统的可靠性比集中控制方式高，但比全分散控制方式要低。散控制方式要低。n三级控制系统三级控制系统n所谓所谓多处理机结构多处理机结构是指在一个系统中有多于一台是指在一个系统中有多于一台处理机配合来完成控制交换机的功能。在多处理处理机配合来完成控制交换机的功能。在多处

46、理机系统中，各处理机的机系统中，各处理机的分工方式分工方式不同。不同。n1 1、功能分担方式、功能分担方式u功能分担方式功能分担方式是将交换机的功能按功能类别分是将交换机的功能按功能类别分配给不同的处理机去执行。配给不同的处理机去执行。u优点优点：可简化软件，需增强功能时也易实现。：可简化软件，需增强功能时也易实现。u缺点缺点：在容量小时，也必须配备全部处理机。：在容量小时，也必须配备全部处理机。u当着眼点放在当着眼点放在简化软件简化软件时，可采用此方式。时，可采用此方式。3.5.3多处理机的工作方式多处理机的工作方式n2 2、话务分担方式、话务分担方式u话务分担方式话务分担方式是每台处理机只

47、分担一部分用户的全是每台处理机只分担一部分用户的全部呼叫处理任务，即承担了这部分用户的所有功能。部呼叫处理任务，即承担了这部分用户的所有功能。u优点优点：处理机的数量随容量的增加而增加。：处理机的数量随容量的增加而增加。u缺点缺点：每台处理机都要具有呼叫处理的全部功能。：每台处理机都要具有呼叫处理的全部功能。u当着眼点放在当着眼点放在提高处理能力提高处理能力时，可采用此方式。时，可采用此方式。3、冗余方式、冗余方式n为提高控制系统的为提高控制系统的可靠性可靠性，处理机系统一般均采，处理机系统一般均采用用冗余配置冗余配置，即除了正常运行的处理机之外，还，即除了正常运行的处理机之外，还配置备用的处

48、理机，当原来正常运行的处理机发配置备用的处理机，当原来正常运行的处理机发生故障时，备用机将替代发生故障的处理机继续生故障时，备用机将替代发生故障的处理机继续工作，以保证系统正常运行。我们通常把正常运工作，以保证系统正常运行。我们通常把正常运行的处理机叫做行的处理机叫做主用机主用机，把配置备用的处理机叫，把配置备用的处理机叫做做备用机备用机。那么这种。那么这种主用机和备用机之间的工作主用机和备用机之间的工作方式叫做冗余方式。方式叫做冗余方式。n冗余方式按照配置备用处理机数量和方法的不同，可冗余方式按照配置备用处理机数量和方法的不同，可分为以下两种：分为以下两种：1）双机冗余配置）双机冗余配置n所

49、谓双机冗余配置就是有两套处理机系统，一个为主所谓双机冗余配置就是有两套处理机系统，一个为主用，一个为备用。双机冗余配置，又可根据具体工作用，一个为备用。双机冗余配置，又可根据具体工作方式的不同，分为以下三种：方式的不同，分为以下三种：同步方式同步方式在同步方式下，主、备用在同步方式下，主、备用机同步工作，如图机同步工作，如图3.27所所示。示。图3.27 同步方式工作模式互助方式互助方式n在这种情况下，主备用机之间负荷均分，即主用机和在这种情况下，主备用机之间负荷均分，即主用机和备用机在正常工作时，分别承担一半的话务负荷。当备用机在正常工作时，分别承担一半的话务负荷。当一台处理机出现故障时，另

50、一台处理机要承担全部话一台处理机出现故障时，另一台处理机要承担全部话务处理工作，直到发生故障的处理机恢复，重新回到务处理工作，直到发生故障的处理机恢复，重新回到负荷分担的模式。如图负荷分担的模式。如图3.28所示。所示。图3.28 互助方式工作模式主主/备方式备方式n在主在主/备方式下，备方式下，主用机在线运行，而备用机处于待机主用机在线运行，而备用机处于待机状态，状态，也叫备用状态。也叫备用状态。n备用状态有两种模式：备用状态有两种模式：冷备用和热备用冷备用和热备用。n冷备用的处理机内不保存动态的呼叫数据，当发生故障冷备用的处理机内不保存动态的呼叫数据，当发生故障进行切换时，正在进行的呼叫会