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程控交換機系統(tǒng)

2023-01-12

程控交換機系統(tǒng)電話交換機的主要任務(wù)是實現(xiàn)用戶間通話的接續(xù)?；緞澐譃閮纱蟛糠郑涸捖吩O(shè)備和控制設(shè)備。話路設(shè)備主要包括各種接口電路（如用戶線接口和中繼線接口電路等)和交換 (或接續(xù)）網(wǎng)絡(luò)；控制設(shè)備在縱橫制交換機中主要包括標(biāo)志器與記發(fā)器，而在程控交換機中，控制設(shè)備則為電子計算機，包括中央處理器(CPU),存儲器和輸入 /輸出設(shè)備。

程控交換機實質(zhì)上是采用計算機進(jìn)行“存儲程序控制”的交換機，它將各種控制功能，方法編成程序，存入存儲器，利用對外部狀態(tài)的掃描數(shù)據(jù)和存儲程序來控制，管理整個交換系統(tǒng)的工作。

控制設(shè)備

控制部分是程控交換機的核心，其主要任務(wù)是根據(jù)外部用戶與內(nèi)部維護(hù)管理的要求，執(zhí)行存儲程序和各種命令，以控制相應(yīng)硬件實現(xiàn)交換及管理功能。

程控交換機控制設(shè)備的主體是微處理器，通常按其配置與控制工作方式的不同，可分為集中控制和分散控制兩類。為了更好的適應(yīng)軟硬件模塊化的要求，提高處理能力及增強系統(tǒng)的靈活性與可靠性，程控交換系統(tǒng)的分散控制程度日趨提高，已廣泛采用部分或完全分布式控制方式。

話路設(shè)備

交換網(wǎng)絡(luò)

交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能是根據(jù)用戶的呼叫要求，通過控制部分的接續(xù)命令，建立主叫與被叫用戶間的連接通路。在縱橫制交換機中它采用各種機電式接線器（如縱橫接線器，編碼接線器，笛簧接線器等）,在程控交換機中主要采用由電子開關(guān)陣列構(gòu)成的空分交換網(wǎng)絡(luò)，和由存儲器等電路構(gòu)成的時分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)。

接口設(shè)備

接口設(shè)備是數(shù)字程控交換機與外圍環(huán)境的接口，其功能是完成外部信號與交換機內(nèi)部信號的轉(zhuǎn)換。數(shù)字程控交換機的接口設(shè)備主要有用戶電路、中繼電路和信令收發(fā)設(shè)備。

（a）用戶電路

用戶電路的作用是實現(xiàn)各種用戶線與交換之間的連接，通常又稱為用戶線接口電路[3] （SLIC,Subscriber Line Interface Circuit)。根據(jù)交換機制式和應(yīng)用環(huán)境的不同，用戶電路也有多種類型，對于程控數(shù)字交換機來說，主要有與模擬話機連接的模擬用戶線電路 (ALC)及與數(shù)字話機，數(shù)據(jù)終端(或終端適配器)連接的數(shù)字用戶線電路（DLC)。

模擬用戶線電路是適應(yīng)模擬用戶環(huán)境而配置的接口，其基本功能[4] 有：

. 饋電（Battery feed):在電話通信中，交換機通過用戶線向共電式話機直流饋電；

. 過壓保護(hù)（Overvoltage Protection):由于用戶線是外線，所以可能會遭到雷電或高壓電等的襲擊，交換機內(nèi)是嚴(yán)禁高壓進(jìn)入的，這會損壞交換機內(nèi)部設(shè)備。為了防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機，其必須具備過壓保護(hù)功能。

. 振鈴（Ringing)：向被叫用戶話機饋送鈴流，鈴流電壓一般是通過繼電器控制或高壓電子器件向話機提供。

. 監(jiān)視（Supervision)：為完成電話呼叫，交換機必須能夠正確判斷出用戶線上的以下3種情況。

a）用戶話機的摘掛機狀態(tài)。

b）用戶話機（號盤）發(fā)出的撥號脈沖。

c）投幣、磁卡等話機的輸入信號。

上述用戶線的幾種情況的判斷可通過監(jiān)視用戶線上直流環(huán)路電流的通/斷來實現(xiàn)。用戶掛機空閑時，直流環(huán)路斷開，沒有饋電電流；反之，用戶摘機后，直流環(huán)路接通，有饋電電流。

. 編解碼（CODEC)：利用編碼器和解碼器（CODEC),濾波器，完成話音信號的模數(shù)與數(shù)模交換，以與數(shù)字交換機的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)接口。

. 混合（Hybrid)：進(jìn)行用戶線的2/4線轉(zhuǎn)換，以滿足編解碼與數(shù)字交換對四線傳輸?shù)囊蟆?/p>

. 測試（Test)：提供測試端口，進(jìn)行用戶電路的測試。

這7種功能常用第一個字母組成的縮寫詞（BORSCHT)代表。對于模擬程控交換機，不需要編解碼功能；而在數(shù)字程控交換機中，除某些特定應(yīng)用的小型交換機利用增量調(diào)制方式外，其它大部分均采用PCM編解碼方式。

數(shù)字用戶線電路是為適應(yīng)數(shù)字用戶環(huán)境而設(shè)置的接口，它主要用來通過線路適配器（LAM)或數(shù)字話機（SOPHO-SET)與各種數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)如計算機，打印機，VDU,電傳相連。

（b）出入中繼器

出入中繼器是中繼線與交換網(wǎng)絡(luò)間的接口電路，其功能是完成外部信號與交換機內(nèi)部信號的轉(zhuǎn)換，用于交換機中繼線的連接。它的功能和電路與所用的交換系統(tǒng)的制式及局間中繼線信號方式有密切的關(guān)系。對模擬中繼接口單元（ATU),其作為是實現(xiàn)模擬中繼線與交換網(wǎng)絡(luò)的接口，基本功能一般有：

(1).發(fā)送與接收表示中繼線狀態(tài)（如示閑，占用，應(yīng)答，釋放等）的線路信號。

(2).轉(zhuǎn)發(fā)與接收代表被叫號碼的記發(fā)器信號。

(3).供給通話電源和信號音。

(4).向控制設(shè)備提供所接收的線路信號。

對于最簡單的情況，某一交換機的中繼器通過實線中繼線與另一交換機連接，并采用用戶環(huán)路信令，則該模擬中繼器的功能與作用等效為一部“話機”。若采用其它更為復(fù)雜的信號方式，則中繼器應(yīng)實現(xiàn)相應(yīng)的話音，信令的傳輸與控制功能。

數(shù)字中繼線接口單元（DTU)的作用是實現(xiàn)數(shù)字中繼線與數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)之間的接口，它通過PCM有關(guān)時隙傳送中繼線信令，完成類似于模擬中繼器所應(yīng)承擔(dān)的基本功能。但由于數(shù)字中繼線傳送的是PCM群路數(shù)字信號，因而它具有數(shù)字通信的一些特殊問題，如幀同步，時鐘恢復(fù)，碼型交換，信令插入與提取等，即要解決信號傳送，同步與信令配合三方面的連接問題。

數(shù)字中繼接口單位的基本功能包括幀與復(fù)幀同步碼產(chǎn)生，幀調(diào)整，連零抑制，碼型變換，告警處理，時鐘恢復(fù)，幀同步搜索及局間信令插入與提取等，如同模擬用戶電路的BORSCHT,也可將數(shù)字中繼單元的上述8種功能概括為GAZPACHO。

（c）信令系統(tǒng)

信息系統(tǒng)（Signalling System)

在交換機內(nèi)各部分之間或者交換機與用戶，交換機與交換機間，除傳送話音，數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)信息外，還必須傳送各種專用的附加控制信號（信令），以保證交換機協(xié)調(diào)動作，完成用戶呼叫的處理，接續(xù)，控制與維護(hù)管理功能。

按信令的作用區(qū)域劃分，可分為用戶線信令與局間信令，前者在用戶線上傳送，后者在局間中繼線上傳送。如果按信令的功能劃分，則可分為監(jiān)視信令，地址信令與維護(hù)管理信令。

1 用戶線信令

它是在用戶與交換機之間用戶線上傳送的信令。對于模擬電話用戶線，這種信令包括：

(1)監(jiān)視信令

此信令反映直流用戶環(huán)路通斷的各種用戶狀態(tài)信號，如主叫用戶摘機（off-hook)(呼出占用），主叫用戶掛機（on-hook)(正在清除或拆線）及被叫用戶摘機（應(yīng)答），被叫用戶掛機（反向清除或拆線）。交換機檢測到這些信號時便會執(zhí)行相應(yīng)的軟件，產(chǎn)生有關(guān)的動作，如交換機向主叫用戶發(fā)撥號音或忙音，回鈴音等，或向被叫用戶饋送振鈴信號等。

(2)地址信令（被叫號碼）

此信令為主叫用戶發(fā)送的被叫號碼，交換機識別后控制交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接續(xù)。廣泛應(yīng)用的模擬話機有兩類：脈沖式話機與雙音頻式話機。

a.直流脈沖信號

撥號盤話機或脈沖式按鍵式話機發(fā)送直流脈沖信號，通過話機撥號控制用戶環(huán)路電路斷續(xù)而產(chǎn)生直流脈沖串。

b.雙音多頻信號

程控交換機的快速多頻按鍵話機所發(fā)送的撥號信號，不再用脈沖而用同時發(fā)送的“雙音”表示一個數(shù)字。

2 局間信令

此信令是在交換機或交換局之間中繼線上傳送的信號，用以控制呼叫的接續(xù)。由于使用的交換機制式和中繼傳輸信道類型很多，組網(wǎng)涉及面廣，因而局間信令比較復(fù)雜。為保證通信網(wǎng)中交換機互通，必須建立統(tǒng)一的國際與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)信令通道與話音通路的關(guān)系，可將局間信令分為隨路信令（CAS,Channel Associated Signalling)與共路信令（CCS,Common Channel Signalling);若按信道與信號的形式，又可分為直流，交流與數(shù)字型信令。如同用戶線信令，也可將局間信令按功能分為監(jiān)視信令，地址信令與管理信令。

各種機電式交換機都采用隨路信令，雖然程控數(shù)字交換機仍多采用隨路信令，但它一般具有采用共路信令的功能與潛力。為充分發(fā)揮程控數(shù)字交換系統(tǒng)的優(yōu)點，采用先進(jìn)的共路信令是當(dāng)前程控交換技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。

(1).隨路信令

將話路所需要的控制信號由該話路本身或與之有固定聯(lián)系的一條信令通道來傳送，即用同一通路傳送話音信息和與其相應(yīng)的信令。

(2)共路信令

將一組話路所需的各種控制信號集中到一條與話音通路分開的公共信號數(shù)據(jù)鏈路上進(jìn)行傳送。CCITT No.7號信令是一種目前最先進(jìn)，應(yīng)用最廣泛的國際標(biāo)準(zhǔn)化共路信令系統(tǒng)，由于它將信令和話音通路分開，可采用高速數(shù)據(jù)鏈路傳送信令，因而具有傳送速度快，呼叫建立時間短，信號容量大，更改與擴容靈活及設(shè)備利用率高等特點，最適用于程控數(shù)字交換與數(shù)字傳輸相結(jié)合的綜合數(shù)字網(wǎng)和未來綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。

程控交換機主要功能：

◆虛擬總機：代替總機轉(zhuǎn)接來話。

自錄語音：錄制特殊語音（例如：您好！這里是上海遠(yuǎn)智網(wǎng)絡(luò)信息科技有限公司，請撥分機號碼、查號請撥0，傳真請撥101）

◆彈性編碼：各分機可編制分機號碼。

◆等級限制：限制撥打國際、國內(nèi)、市話等7級。

◆中繼熱線：提機免撥9出外線。

◆呼入選擇：外線呼入直撥、轉(zhuǎn)接、群呼選擇。

◆強插服務(wù)：在特殊情況下總機對正在通話的分機進(jìn)行強插通話。

◆代撥長途：總機可代低等級的分機撥打長途。

◆區(qū)分振鈴：能區(qū)別振鈴來自外線還是內(nèi)線。

◆征詢轉(zhuǎn)接：外線轉(zhuǎn)接實現(xiàn)征詢和音樂等待。

◆計費方式：反極計費方式或延時計費方式。