二数字交换与交换机演示文稿

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1、第二章 数字交换原理与交换机 -电路交换技术（一） 2.1 电路交换的基本功能 适配外部线路传输 特性，信号格式转 换，协同信令功能 收发信令。 接收的终端状态及信 令消息转换成适合控 制功能处理的消息格 式，或相反过程。 在控制功能管理下， 按需求提供连接通路。 依照呼叫用户的需求 ，并结合交换设备的 性能指标、资源状态 完成相应的接续操作 ，维持设备正常运行 。 终端接口功能连接功能终端接口功能 控制功能 用户线 中继线 到其他交换机 信令功能 电路交换系统的基本功能结构模块及相互关系 2.1 程控交换换系统业务统业务 种类类 2.1.1 公众交换电话换电话 网PSTN用户户提供的业务业务

2、 种类类 （1）基本电话业务电话业务 本地网、国内和国际长途自动直拨来去话、用户交换 机、各种特服服务、公用网中移动用户之间的呼叫等。 （2）补补充新业务业务 *免打扰扰 *热线热线 服务务 *会议电话议电话 *恶恶意呼叫跟踪 *号码显码显 示 *小交换换机连选连选 *缩缩位拨拨号 *呼叫转转移 *叫醒服务务 *呼叫等待 *遇忙回叫 *语语音邮邮箱等 数 字 交 换 网 络 用户级模拟用户接口 模拟用户线 数字中继接口 中继线 数字中继接口用户级模拟用户接口 远端模块 数字用户接口 数字中继接口 模拟中继接口 信令设备 数字用户线 数字中继线 模拟中继线 处理机 内部存储器 远端接口外部存储器

3、 维护终端外部设备 话路子系统 控制子系统 数字程控交换机的硬件功能组织结构 2.2 话路子系统 2.2.1模拟用户接口 l模拟拟用户户接口 是连接普通电话机的接口电路，每个用户户一套 l普通电话电话 机的特点 是一个无源电声转换装置； 通过对绞线 以二线模拟方式连接到交换机； 利用二线上直流环路状态表示忙闲； 利用号盘DP或DTMF方式发送呼叫号码。 用户级户级 （用户户集线线器LC） 话务话务 集中作用提高交换换网的利用率 一、模拟拟用户户接口须须具备备的功能(BORSCHT) 1、B (Battery feeding)馈电馈电 2、O (Overvoltage protection)过压

4、过压 保护护 3、R (Ringing control)振铃铃控制 4、S (Supervision)监视监视 5、C (CODEC & filters)编译码编译码 和滤滤波 6、H (Hybrid circuit)混合电电路 7、T (Test)测试测试 模拟用户接口 测试T，通过继电器分别将外线或内侧电路连 接到测试设备。 外线测试可检测用户线短路、断路、碰地、搭 接电力线等故障； 内侧测试模仿话机的操作过程检验各功能电路 是否正常。 振铃R，通知被叫用户有来话呼叫。 国标规定，振铃信号为有效值75V15V、25Hz 的交流电压，采用1s通、4s断周期方式向用户话 机馈送。 振铃电压较高

5、，该模块置于过压保护功能模块之 外。 编/译 码器 C 平 衡 网 络 混合电路 H 馈电和 监视 BS 振铃 R 测试 T 过压 保护 O a b 内、 外线测试铃流扫描 用户电路的 BORSCHT 功能及顺序关系 模拟用户接口 过压保护O，为防止雷电等高压损坏交 换机，三级保护：用户配线架采用放电 管泻放雷电等超高压；接口板a、b线 入口采用热敏电阻、钳位二极管限制大 于160V的电压流入板内；振铃电路之 后再用48V钳位二极管保护内部低压电 路。 馈电B，向无源电话机馈送 -48V直流 电源，电流保持在2050mA，馈电电 路要尽量减小对话音信号传输的跨接 和共模影响。 监视S，利用检测

6、是否在用户环路上 有直流流过来判别用户摘/挂机状态， 直流脉冲拨号数字变化。 二/四线变换H，利用混合线 圈或半导体电路完成外部二 线传输到内部四线传输方式 的转换。 编/ 译 码器 C 平 衡 网 络 混合电路 H 馈电和 监视 B， S 振铃 R 测试 T 过压 保护 O a b 内、 外线测试铃流扫描 用户电路的BORSCHT功能及顺序关系 模拟用户接口 编译码C，数字交换机只进行数字信 号交换，外线用户环路采用模拟方 式传送话音信号，需采用PCM编译 码器完成相互转换。 极性倒换附加功能，当交换机获知本 次呼叫的被叫已摘机时，利用继电器 倒换馈送给a、b线的电源极性，以通 知主叫终端开

7、始计费。 传送主叫号码附加功能， 当该接口的终端作为被叫 时，在振铃间隙利用FSK 调制器将主叫号送给被叫 终端显示。 DTMF收号，可利用专用 单片电路分路接收，也可 以设置集中的收号器通过 交换网络选择连接进行集 中收号。 编/ 译 码器 C 平 衡 网 络 混合电路 H 馈电和 监视 B， S 振铃 R 测试 T 过压 保护 O a b 内、 外线测试铃流扫描 用户电路的BORSCHT功能及顺序关系 二、模拟用户接口电路实现示例 测试T a b 外线测试 内线测试 倒极性 振铃电路 振铃R 过压保护 R 监视S -48V 译码器 编码器 T 接 线 器 馈电B混合电路H编译码 C 选 通

8、 门 扫描状态 75V正弦波 锁 存 器 控制信号 用户接口电路原理结构图 2.2.2 用户级和远端模块 用户级，用户集线器的简称，完成用户话 务的集中和分配功能，对用户呼叫信令进 行预处理。目的是减少PCM链路和减轻主 控CPU的处理负荷。 远端模块，远离交换机主体且用户话 务较为集中，将用户级和用户接口功 能部件移出交换机，然后通过数字中 继接口连接交换机。远端模块是一个 基本完整的交换机，但不对用户呼叫 进行接续处理，只是集中并转送给主 交换处理器进行处理。 1. 数字用户接口 典型的2B+D基本速率接口模 块结构。国标规定，采用 2B1Q码、回波抵消技术，以 数字方式在用户环路上传送

9、数据和话音信号。 基本速率接口提供两个64kbps 的B信道和一个16kbps的D信道 。B信道可用来传输数字话音、 低速图像和数据，D信道用传送 信令和低速数据。 2.2B+D数字用户线接口示例 阻抗匹配 线路保护 测试切换 阻抗匹配 线路保护 测试切换 阻抗匹配 线路保护 测试切换 U接口 0 U接口 1 U接口 7 测试控制 线路收发器 2B+ D 2B+ D 2B+ D 2 Mbit /s链路 D信道提 取/插入 HDLC 控制 B信道 交换 存储器 CPU 分组数据 HDLC控 制 通信 控制器 至交换机主控处理器 数字用户线接口电路 3. 数字用户接口 基群速率数字用户接口，采用数

10、字 中继接口电路，但在信令方式上为 用户信令方式，可提供30个B信道 和一个D信道传送语音或数据，主 要用于大客户、集群用户的接入。 基群速率数字用户接口，常称作V5 接口，V5.1为一个2Mbps群，V5.2 可有最多16个2Mbps群。 4. 数字中继接口 l数字中继接口是数字交换系统与数字中继线之间的接 口电路，用于交换机之间及其他传输系统之间的数字 信号传输连 接。 l数字中继接口由码型变换、时钟提取、帧同步和复帧 同步、帧定位、信令提取和插入、告警处理等模块组 成。 4. 数字中继接口 4. 数字中继接口 (1)码码形变换变换 ，将单极性码变成双极性码，以适应外部线 路传输特性的需要

11、，内部为不归零码，外部可为 HDB3/AMI码。 (2)时钟时钟 提取，从输入PCM码流中提取2.048MHz时钟信 号。 (3)帧帧同步和复帧帧同步，帧同步就是确定TS0的位置。搜 索特定码组“x0011011”，连续两次搜索到该码组 即可 确定TS0位置。 4. 数字中继接口 l复帧同步主要在随路信令应用情形下有效，当采 用No.7信令时TS16同于其他话音数据时隙。 l随路信令方式时，TS16用作话路状态信令通道 ，30话路复用，每帧的TS16传2个话路的状态 ，16帧为 一个复帧。 l复帧定位利用第0#子帧TS16传送“00001A11”来 标识 。 4. 数字中继接口 (4) 告警检

12、测检测 ，当时钟或帧同步故障，则强迫进入搜索 和再同步状态，并产生告警信息。 (5)内部时钟时钟 ，两交换机互连，其时钟永远存在差异，不 可能做到绝对同步，通常利用弹性缓存器暂存输入 PCM码流，用本机时钟读 出，使两交换机时隙相位达 到相对同步。 4. 数字中继接口 (6)信令提取和插入，复帧第1-15帧的TS16传送随路信令 的线路状态信令，信令提取时将每帧收到的8比特分成 两个4比特送给交换机控制系统，插入时则执 行相反 过程。 (7)连连零控制，由于比特同步和帧同步的需要，不允许 PCM链路输出超过4个比特位置连续为 0，当出现时则 自动插1，接收时再去掉。 5. 模拟中继接口 5.

13、模拟中继接口 l与模拟交换机互连的中继接口，采用模拟中继线连 接 。 l国标规定，模拟中继接口类型和信令配合多达18种， 有二线、四线、六线和八线接口，复杂，现已较少使 用。 6. 信令设备 l信令的作用是通知交换机控制系统实施通信电路的建 立和释放，控制呼叫进程。 l信令可有直流状态信令、DTMF/MFC地址信令、音信 号和铃流、No.7分组信令，种类和格式繁杂，并且不 太适合交换控制系统处理。 l信令设备，作用是收集各类信令消息，并转换成适合 控制系统处理的数据格式，或者执行相反过程。 7.数字交换换网络络(DSN-Digital Switching Network) 功能： 将某条线路上

14、某个时间传输 的用户数据信号搬移到 另一线路的某个时间上输出，递交给接收该信号的用户 ， 以实现任意两用户间的互连通信。 7. 数字交换网络 a TS2 b b a TS30 TS30 TS2 DSN PCM1入 PCM2入 数字交换系统的交换过程 2 t 30 t 30 t 2 t 乙 甲 a TS30 b TS2 PCM1出 PCM2出 PCM1出 PCM2出 2.3 控制子系统 主要由处理机组成，存储器作 为辅助环境，存储处理程序、 交换机资源的状态和参数，控 制交换机动作，建立和释放通 信电路。 远程维护 本地维护 2.3.1 程控交换换机的控制方式 主要分三类类： * 集中控制方式

15、- 一台CPU控制，主备备用方式 * 分级级控制方式 - 多台CPU分级级控制 * 全分布控制方式 - 多台CPU分布在各个模块块控制 1. 集中控制 主处理机负责整个交换机呼叫处理和 资源管理，故障时倒换到备用机。结 构简单，但倒换时会丢失当前的呼叫 处理和已建立的连接。 处理机都处于工作态，都接收当前 的资源状态和呼叫请求，但只一个 有效发布控制命令。控制结构较复 杂，但一般不会丢失当前的呼叫处 理和已建立的连接。 1. 集中控制 优优点： 处理机掌握整个系统的状态，可访问所有资源； 改变功能一般在软件进行，较方便。 缺点： 软件须包含不同特性的功能，庞大，不便管理； 系统较脆弱，一旦故障

16、会造成全局瘫痪。 2. 分级控制 * 用于控制的每台处理机只能访问部分资源或控制部分功 能。 * 按照其在管理任务中的关系，又可分为单级 多机系统和 多级多机系统。 （1）单级多机控制方式 （2）多级多机处理机系统 3. 分布式控制 l分布式控制，每个功能板均配置单片机和处理程序，构 成完整的基础模块，通过相互通信对消息加工，协调 完成所承担的功能或作用。 l结构类似单级多机系统。 l优优点 标准组件化，设计和编程规整，易组成更大容量、 更复杂功能系统； 方便引入新技术、新元件，系统持续发展性好； 可靠性高，故障只影响局部。 2.3.2处理机间通信 l利用PCM信道进进行消息通信：TS16信道，无需 额外硬件，开销小，容量较小。 l共享存储储器通信结结构：设置共享的公共存储器 缓存处理消息，缺点是不适合大型系统。 l以太网通信总线结总线结 构：利用IP通信模型，配置 和编程容易，但处理机之间通信消息一般较短 ，TCP协议 太复杂，多用改进的UDP协议 。 作业：综合技术论文 1、软交换向IMS演进。 2、IPTV技术发展及应