1、2022-3-101第第5章章 數(shù)字程控交換技術(shù)數(shù)字程控交換技術(shù) 5-1 電話交換的發(fā)展及分類電話交換的發(fā)展及分類 5-2 電話交換機(jī)的基本功能電話交換機(jī)的基本功能5-3 程控交換機(jī)的發(fā)展及分類程控交換機(jī)的發(fā)展及分類5-4 程控交換機(jī)的基本組成程控交換機(jī)的基本組成5 5-5 5 呼叫接續(xù)過程綜述呼叫接續(xù)過程綜述2022-3-102 5-1電話交換的發(fā)展及分類電話交換的發(fā)展及分類 一、電話交換的概念一、電話交換的概念 兩部有線電話機(jī)之間必須有一對線連通才能兩部有線電話機(jī)之間必須有一對線連通才能通話，但在電話用戶很多時，不可能在任意兩個用通話，但在電話用戶很多時，不可能在任意兩個用戶之間都裝設(shè)一對

2、線路。如果在用戶分布的區(qū)域中戶之間都裝設(shè)一對線路。如果在用戶分布的區(qū)域中心設(shè)置一個公用設(shè)備，則每一用戶都有一對線路與心設(shè)置一個公用設(shè)備，則每一用戶都有一對線路與該設(shè)備相連，如圖所示該設(shè)備相連，如圖所示2022-3-103圖圖 設(shè)立公共設(shè)備的電話連接圖設(shè)立公共設(shè)備的電話連接圖 交換的信息除了電話的語音信號外，還包括交換的信息除了電話的語音信號外，還包括圖像、數(shù)據(jù)等多種信息，這種信息交換稱為數(shù)據(jù)圖像、數(shù)據(jù)等多種信息，這種信息交換稱為數(shù)據(jù)交換或綜合業(yè)務(wù)交換。交換或綜合業(yè)務(wù)交換。 2022-3-104二、二、 電話交換技術(shù)發(fā)展概況電話交換技術(shù)發(fā)展概況 貝爾貝爾1876年發(fā)明電話至今一百多年來，電話年發(fā)

3、明電話至今一百多年來，電話交換技術(shù)一直在不斷地發(fā)展。交換技術(shù)一直在不斷地發(fā)展。 1878年年1月月28日第一部人工電話交換機(jī)開通使日第一部人工電話交換機(jī)開通使用，它是具有用，它是具有21線磁石式交換機(jī)。線磁石式交換機(jī)。 1891年，共電式交換機(jī)開始使用。人工電話年，共電式交換機(jī)開始使用。人工電話交換機(jī)的優(yōu)點是設(shè)備簡單、安裝方便、成本低廉。交換機(jī)的優(yōu)點是設(shè)備簡單、安裝方便、成本低廉。缺點是缺點是話務(wù)員的接線速度慢、易出錯、勞動效率話務(wù)員的接線速度慢、易出錯、勞動效率低。低。 2022-3-105 18891889年美國人史端喬發(fā)明自動電話交換機(jī)獲年美國人史端喬發(fā)明自動電話交換機(jī)獲得專利，得專利，

4、19091909年德國西門子公司對史端喬式交換年德國西門子公司對史端喬式交換機(jī)進(jìn)行重大改進(jìn)，制成西門子式交換機(jī)，到機(jī)進(jìn)行重大改進(jìn)，制成西門子式交換機(jī)，到19271927年基本完善，成為步進(jìn)制交換機(jī)的基型，此后各年基本完善，成為步進(jìn)制交換機(jī)的基型，此后各種型號的步進(jìn)交換機(jī)，基本上只是在電路方面做種型號的步進(jìn)交換機(jī)，基本上只是在電路方面做較小改進(jìn)。較小改進(jìn)。2022-3-106三、電話交換機(jī)的分類三、電話交換機(jī)的分類 電話交換機(jī)的種類一般可以從以下兩大方面電話交換機(jī)的種類一般可以從以下兩大方面進(jìn)行劃分。進(jìn)行劃分。 按照交換機(jī)的接線方式劃分：按照交換機(jī)的接線方式劃分： 人工電話交換機(jī)和人工電話交換機(jī)

5、和自動電話交換機(jī)。自動電話交換機(jī)。 按交換機(jī)的使用劃分：按交換機(jī)的使用劃分： 局用交換機(jī)局用交換機(jī)，它包括市話交換機(jī)、匯接市話交，它包括市話交換機(jī)、匯接市話交換機(jī)、國內(nèi)長話交換機(jī)、國際長話交換機(jī)。換機(jī)、國內(nèi)長話交換機(jī)、國際長話交換機(jī)。 用戶小交換機(jī)用戶小交換機(jī)，又稱為專用小交換機(jī)，又稱為專用小交換機(jī),可為機(jī)關(guān)、可為機(jī)關(guān)、工礦企業(yè)、學(xué)校使用。工礦企業(yè)、學(xué)校使用。 2022-3-107 5-2 電話交換機(jī)的基本功能電話交換機(jī)的基本功能一、電話通信的基本原理一、電話通信的基本原理 送話器送話器受話器受話器原始話音還原話音二-四轉(zhuǎn)換消側(cè)音電路消側(cè)音電路電話機(jī)電話機(jī)原始原始話音話音還原還原話音話音202

6、2-3-108受話器受話器：將電信號還原為聲音的轉(zhuǎn)換器。將電信號還原為聲音的轉(zhuǎn)換器。送話器送話器：將聲音變換為電信號的轉(zhuǎn)換器。將聲音變換為電信號的轉(zhuǎn)換器。按鍵式撥號盤按鍵式撥號盤：與撥號集成電路配合發(fā)出與撥號集成電路配合發(fā)出脈沖或脈沖或 雙音頻雙音頻(DTMF)信令。信令。振鈴器振鈴器：交鈴流、音調(diào)振鈴器：交鈴流、音調(diào)振鈴器開關(guān)、叉簧開關(guān)、叉簧：接插件，二、四線繩：接插件，二、四線繩2022-3-109二、二、 電話交換機(jī)的基本功能電話交換機(jī)的基本功能電話交換機(jī)的基本功能如下：電話交換機(jī)的基本功能如下： 檢測出主叫用戶呼叫；檢測出主叫用戶呼叫； 建立電話交換機(jī)到主叫用戶的臨時通路，通建立電話交

7、換機(jī)到主叫用戶的臨時通路，通過此通路獲得被叫用戶信息；過此通路獲得被叫用戶信息； 通過振鈴呼出被叫用戶；通過振鈴呼出被叫用戶； 為主、被叫用戶建立通話通路；為主、被叫用戶建立通話通路； 檢測話終，釋放通路。檢測話終，釋放通路。2022-3-10105-3 程控交換機(jī)的發(fā)展及分類程控交換機(jī)的發(fā)展及分類一、程控交換技術(shù)的發(fā)展一、程控交換技術(shù)的發(fā)展 自自1965年產(chǎn)生了世界上第一臺程控交換機(jī)以年產(chǎn)生了世界上第一臺程控交換機(jī)以來，程控交換機(jī)一直處在突飛猛進(jìn)的發(fā)展過程中。來，程控交換機(jī)一直處在突飛猛進(jìn)的發(fā)展過程中。概括來說，程控交換機(jī)的發(fā)展可以歸納為以下四概括來說，程控交換機(jī)的發(fā)展可以歸納為以下四個方面

8、。個方面。 程控交換機(jī)中話路網(wǎng)的發(fā)展程控交換機(jī)中話路網(wǎng)的發(fā)展 早期的程控交換機(jī)，其話路網(wǎng)按早期的程控交換機(jī)，其話路網(wǎng)按空分方式組空分方式組成，稱為空分程控交換機(jī)。成，稱為空分程控交換機(jī)。 2022-3-1011 程控交換機(jī)中控制方式的發(fā)展程控交換機(jī)中控制方式的發(fā)展 程控交換機(jī)發(fā)展的初期，一般采用中央集程控交換機(jī)發(fā)展的初期，一般采用中央集中控制方式，即控制任務(wù)集中在一臺大型或巨中控制方式，即控制任務(wù)集中在一臺大型或巨型專型專用計算機(jī)上。用計算機(jī)上。 程序軟件的發(fā)展程序軟件的發(fā)展 因為電話通信的實時性很強(qiáng)，所以早期均因為電話通信的實時性很強(qiáng)，所以早期均采用匯編語言編制運行軟件。現(xiàn)在多采用高級采用匯

9、編語言編制運行軟件。現(xiàn)在多采用高級語言和匯編語言混合編程，或全部語言和匯編語言混合編程，或全部采用高級語采用高級語言編程的辦法。言編程的辦法。 2022-3-1012 接入業(yè)務(wù)的發(fā)展接入業(yè)務(wù)的發(fā)展 在當(dāng)今時代，電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、計算機(jī)在當(dāng)今時代，電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)三網(wǎng)合一已成必然趨勢，當(dāng)前，主要是通過網(wǎng)三網(wǎng)合一已成必然趨勢，當(dāng)前，主要是通過PSTN（公眾電話網(wǎng)）或（公眾電話網(wǎng)）或CATV（有線電視網(wǎng)）進(jìn)（有線電視網(wǎng)）進(jìn)行行Internet（因特網(wǎng)）接入，從而給人們提供以寬（因特網(wǎng)）接入，從而給人們提供以寬帶技術(shù)為核心的綜合信息服務(wù)。帶技術(shù)為核心的綜合信息服務(wù)。 2022-3-101

10、3二、程控交換機(jī)的優(yōu)點二、程控交換機(jī)的優(yōu)點 程控交換機(jī)的技術(shù)發(fā)展很快，其價格不斷降程控交換機(jī)的技術(shù)發(fā)展很快，其價格不斷降低，服務(wù)功能不斷增加，下面從三個方面說明。低，服務(wù)功能不斷增加，下面從三個方面說明。 用戶方面：用戶方面： 采用脈沖編碼信號采用脈沖編碼信號(PCM)方式，使通話質(zhì)量方式，使通話質(zhì)量大大改善；采用數(shù)字信號后加強(qiáng)了保密性；大大改善；采用數(shù)字信號后加強(qiáng)了保密性； 話路網(wǎng)的阻塞非常小，大大提高了電路的接通率；話路網(wǎng)的阻塞非常小，大大提高了電路的接通率；話路網(wǎng)采用了中、大規(guī)模集成電路，使接續(xù)速度話路網(wǎng)采用了中、大規(guī)模集成電路，使接續(xù)速度加快。加快。2022-3-1014 電話局方面電

11、話局方面 由于采用中、大規(guī)模集成電路，其面積是機(jī)由于采用中、大規(guī)模集成電路，其面積是機(jī)電交換機(jī)機(jī)房面積的電交換機(jī)機(jī)房面積的1/101/5；可較靈活地修改；可較靈活地修改部分程序，改變交換機(jī)的功能；利用故障處理、部分程序，改變交換機(jī)的功能；利用故障處理、故障診斷、設(shè)備自動檢測、資源管理等功能，減故障診斷、設(shè)備自動檢測、資源管理等功能，減少維護(hù)工作量；便于實現(xiàn)多種計費方式，如采用少維護(hù)工作量；便于實現(xiàn)多種計費方式，如采用單式計費、復(fù)式計費等；易于實現(xiàn)維護(hù)自動化與單式計費、復(fù)式計費等；易于實現(xiàn)維護(hù)自動化與集中化。集中化。2022-3-1015通信網(wǎng)方面通信網(wǎng)方面 網(wǎng)路的最佳利用，可減少交換點數(shù)目，網(wǎng)

12、路的最佳利用，可減少交換點數(shù)目，可配合不同功能的交換機(jī)；增加了路由選擇、可配合不同功能的交換機(jī)；增加了路由選擇、編碼選擇及交換接口的靈活性，可通過軟件來編碼選擇及交換接口的靈活性，可通過軟件來實現(xiàn)實現(xiàn) ;有利于向綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)方向發(fā)展，通有利于向綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)方向發(fā)展，通信網(wǎng)的最終發(fā)展方向是要建立一個高質(zhì)量、高信網(wǎng)的最終發(fā)展方向是要建立一個高質(zhì)量、高速度、高自動化的綜合業(yè)務(wù)的數(shù)字網(wǎng)；速度、高自動化的綜合業(yè)務(wù)的數(shù)字網(wǎng)；采用新采用新的信令方式，尤其是公共信道信令系統(tǒng)的引入。的信令方式，尤其是公共信道信令系統(tǒng)的引入。 2022-3-1016三、程控交換機(jī)的分類三、程控交換機(jī)的分類 程控交換機(jī)按其交換

13、網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式、交換信程控交換機(jī)按其交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式、交換信息的類型，以及控制方式的不同，可以進(jìn)行圖所息的類型，以及控制方式的不同，可以進(jìn)行圖所示的分類。示的分類。2022-3-1017 按交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式來分類按交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式來分類 按交換網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)方式，程控交換機(jī)可分為空按交換網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)方式，程控交換機(jī)可分為空分和時分兩種方式。分和時分兩種方式。 對于空分方式，其交對于空分方式，其交換點可由金屬接點或電換點可由金屬接點或電子接點來組成。子接點來組成。是指話路接續(xù)中每個用戶均占據(jù)是指話路接續(xù)中每個用戶均占據(jù)一定的空間位置。一定的空間位置。 對于時分方式，目前有脈幅調(diào)制對于時分方式，目前有脈幅

14、調(diào)制(PAM)、增、增量調(diào)制量調(diào)制(M)和脈碼調(diào)制和脈碼調(diào)制(PCM)三種信號。三種信號。時分是時分是指許多用戶都接在一指許多用戶都接在一條公共通話線上，如圖所示。條公共通話線上，如圖所示。 2022-3-1018圖圖 時分示意圖時分示意圖 2022-3-1019 按控制方式分類按控制方式分類 按控制方式，可分為集中控制、分級控制和按控制方式，可分為集中控制、分級控制和全分散控制三種方式。全分散控制三種方式。（1）集中控制方式。程控交換機(jī)中只配備一對處）集中控制方式。程控交換機(jī)中只配備一對處理機(jī)理機(jī)(稱中央處理機(jī)稱中央處理機(jī))，該交換機(jī)的全部控制工作，該交換機(jī)的全部控制工作都由中央處理機(jī)來承擔(dān)

15、，這種控制方式稱為集中都由中央處理機(jī)來承擔(dān)，這種控制方式稱為集中控制方式，早期的空分交換機(jī)多采用這種控制方控制方式，早期的空分交換機(jī)多采用這種控制方式。其框圖如圖式。其框圖如圖(a)所示。所示。2022-3-1020圖圖 程控交換機(jī)的控制方式示意圖程控交換機(jī)的控制方式示意圖 2022-3-1021（2）分級控制方式：）分級控制方式：隨著微處理機(jī)的發(fā)展，在程隨著微處理機(jī)的發(fā)展，在程控交換機(jī)里配備若干個微處理機(jī)作為區(qū)域處理機(jī)控交換機(jī)里配備若干個微處理機(jī)作為區(qū)域處理機(jī)來完成如監(jiān)視用戶摘機(jī)、掛機(jī)及接收撥號脈沖等來完成如監(jiān)視用戶摘機(jī)、掛機(jī)及接收撥號脈沖等這些比較簡單而重復(fù)的工作，以減輕中央處理機(jī)這些比較

16、簡單而重復(fù)的工作，以減輕中央處理機(jī)的大量處理工作，這就是分級控制方的大量處理工作，這就是分級控制方式。其框圖式。其框圖如圖如圖(b)所示。所示。 （3）全分散控制方式：）全分散控制方式：全分散控制的特點是取消全分散控制的特點是取消了中央處理機(jī)。全分散控制的程控交換機(jī)示意框了中央處理機(jī)。全分散控制的程控交換機(jī)示意框圖如圖圖如圖(c)所示。圖中的所示。圖中的、分別是表示分別是表示信號控制、呼叫控制和交換網(wǎng)絡(luò)控制三項功能的信號控制、呼叫控制和交換網(wǎng)絡(luò)控制三項功能的所在位置。所在位置。 2022-3-10225-4 程控交換機(jī)的基本組成程控交換機(jī)的基本組成 一、程控交換機(jī)的硬件基本結(jié)構(gòu)一、程控交換機(jī)的

17、硬件基本結(jié)構(gòu) 不論空分或時分程控交換機(jī)，其硬件主要分不論空分或時分程控交換機(jī)，其硬件主要分為三個系統(tǒng)，即話路系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和輸為三個系統(tǒng)，即話路系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和輸入、輸入、輸出系統(tǒng)。如圖所示。出系統(tǒng)。如圖所示。 話路系統(tǒng)話路系統(tǒng) 作用是把用戶線接到交換網(wǎng)絡(luò)回路，用戶電作用是把用戶線接到交換網(wǎng)絡(luò)回路，用戶電路是用戶線與交換網(wǎng)絡(luò)的接口電路，可完成饋電、路是用戶線與交換網(wǎng)絡(luò)的接口電路，可完成饋電、掃描、二四線轉(zhuǎn)換、測試、保護(hù)、提供鈴流通掃描、二四線轉(zhuǎn)換、測試、保護(hù)、提供鈴流通路等功能路等功能2022-3-1023圖圖 程控交換機(jī)硬件系統(tǒng)組成程控交換機(jī)硬件系統(tǒng)組成 2022-3-10242022-3-

18、1025 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 作用有兩個：一是分析收集輸入的信息，作用有兩個：一是分析收集輸入的信息，并進(jìn)行處理；二是編輯命令，并向話路系統(tǒng)或輸并進(jìn)行處理；二是編輯命令，并向話路系統(tǒng)或輸入、輸出系統(tǒng)發(fā)送命令。入、輸出系統(tǒng)發(fā)送命令。 輸入、輸出系統(tǒng)輸入、輸出系統(tǒng) 為了安裝測試和維護(hù)運轉(zhuǎn)的需要，中央控為了安裝測試和維護(hù)運轉(zhuǎn)的需要，中央控制系統(tǒng)還要配備一些常規(guī)的外圍設(shè)備，一般包括制系統(tǒng)還要配備一些常規(guī)的外圍設(shè)備，一般包括打印機(jī)、終端等，還配備了如磁盤驅(qū)動器、磁帶打印機(jī)、終端等，還配備了如磁盤驅(qū)動器、磁帶機(jī)等外存儲器。機(jī)等外存儲器。2022-3-1026二、程控交換機(jī)的軟件基本結(jié)構(gòu)二、程控交換機(jī)的軟件基

19、本結(jié)構(gòu) 程控交換機(jī)的軟件基本結(jié)構(gòu)如圖所示。程控交換機(jī)的軟件基本結(jié)構(gòu)如圖所示。執(zhí)行管理程序執(zhí)行管理程序是多任務(wù)、多處理機(jī)的高性能是多任務(wù)、多處理機(jī)的高性能操作系統(tǒng)；操作系統(tǒng)； 呼叫處理程序呼叫處理程序完成用戶的各類呼叫接續(xù)；完成用戶的各類呼叫接續(xù)； 系統(tǒng)監(jiān)視和故障處理程序系統(tǒng)監(jiān)視和故障處理程序完成故障診斷程序完成故障診斷程序共同保證程控共同保證程控交換機(jī)不間斷運行；交換機(jī)不間斷運行； 維護(hù)和運行程序維護(hù)和運行程序提供人機(jī)界面完成程控交換提供人機(jī)界面完成程控交換機(jī)的運行控制和測試等。機(jī)的運行控制和測試等。 2022-3-10272022-3-1028 各類支援系統(tǒng)又稱為脫機(jī)程序，其數(shù)量比各類支援系

20、統(tǒng)又稱為脫機(jī)程序，其數(shù)量比聯(lián)機(jī)程序要大得多。聯(lián)機(jī)程序要大得多。 軟件開發(fā)支援系統(tǒng)主要指語言工具；軟件開發(fā)支援系統(tǒng)主要指語言工具； 應(yīng)用工程支援系統(tǒng)包括交換網(wǎng)規(guī)劃、安裝應(yīng)用工程支援系統(tǒng)包括交換網(wǎng)規(guī)劃、安裝測試等；測試等； 軟件加工支援系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)生軟件加工支援系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)生成程序等；成程序等； 交換局管理支援系統(tǒng)包含交換機(jī)運行資料交換局管理支援系統(tǒng)包含交換機(jī)運行資料的收集、編輯和輸出程序等。的收集、編輯和輸出程序等。 2022-3-10295-5 呼叫接續(xù)過程綜述呼叫接續(xù)過程綜述 根據(jù)前述程控交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，結(jié)合我們根據(jù)前述程控交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，結(jié)合我們撥打電話的過程，程控交換機(jī)處理一次電話呼

21、撥打電話的過程，程控交換機(jī)處理一次電話呼叫叫的簡要流程如圖所示。的簡要流程如圖所示。 2022-3-1030 圖圖 處理一次呼叫的流程處理一次呼叫的流程 2022-3-10311 1、主叫摘機(jī)到交換機(jī)送撥號音、主叫摘機(jī)到交換機(jī)送撥號音 程控交換機(jī)按一定的周期執(zhí)行用戶線掃描程程控交換機(jī)按一定的周期執(zhí)行用戶線掃描程序，對用戶電路掃描點進(jìn)行掃描，檢測出摘機(jī)呼序，對用戶電路掃描點進(jìn)行掃描，檢測出摘機(jī)呼出的用戶，并確定呼出用戶的設(shè)備號。出的用戶，并確定呼出用戶的設(shè)備號。 2 2、收號和數(shù)字分析、收號和數(shù)字分析 程控交換機(jī)中脈沖號碼是由用戶電路接收的，程控交換機(jī)中脈沖號碼是由用戶電路接收的，掃描檢出并識別后收入相應(yīng)存儲器，在