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1、11.3信息设施系统在以信息为资源的信息化社会，信息资源以成为与材料和能源同等重要的战略资源随着信息量的增加和信息形式的多样化，人们对信息通信的需求更大、要求更高、信息通信已成为社会组成的主要部分，信息通信业务已深入到社会的各个方面，渗透到人们的工作和生活之中。智能建筑中的信息设施系统（Information Technology System Infrastructure, ITSI）是楼内的语音、数据、图像传输的基础，其主要作用是对来自建筑物或建筑群内外的各种信息予以接收、交换、传输、储存、检索和显示，同时与外部通信网络（如公用电话网、综合业务数字网、计算机互联网、数据通信网及卫星通信网等
2、）相联，为建筑物或建筑群的拥有者（管理者）及建筑物内的使用者提供有效的信息服务，支持建筑物内用户所需的各类信息通信业务。智能建筑中信息设施系统主要包括实现语音信息传输的电话交换系统、室内移动通信覆盖系统、广播系统，实现数据通信的信息网络系统、综合布线系统、卫星通信系统，实现图像通信的有线电视及卫星电视接收系统，实现多媒体通信的信息导引及发布系统、会议系统等，以及通信接入系统和其他相关的信息通信系统。11.3.1语音信息设施系统电话交换系统在当今信息时代，信息传递的方式日新月异，但在所有的通信方式中，电话通信依然是应用最为广泛的方式。电话通信达成人们在任意两地之间的通话，一个完整的电话通信系统包
3、括使用者的终端设备（用于语音信号发送和接收的话机）、传输线路及设备（支持语音信号的传输）和电话交换设备（实现各地电话机之间灵活地交换连接），而电话交换设备（电话交换机）是整个电话通信网路中的枢纽。为建筑物内的电话通信提供支持的电话交换系统有多种可选的模式，可设置独立的综合业务数字程控用户交换机系统、采用本地电信业务经营者提供的虚拟交换方式、采用配置远端模块方式或采用软交换机通过Internet提供IP电话服务。程控数字用户交换机系统程控数字用户交换机PABX（Private Automatic Branch Exchange）是机关工矿企业等单位内部进行电话交换的一种专用交换机，它采用计算机程
4、序控制方式完成电话交换任务，主要用于用户交换机内部用户与用户之间，以及用户通过用户交换机中继线与外部电话交换网上的各用户之间的通信。程控数字用户交换机是市话网的组成部分，是市话交换机的一种补充设备。它为市话网承担了大量的单位内部用户间的话务量，减轻了市话网的话务负荷。由于用户交换在各单位分散设置，靠近用户，缩短了用户线距离，因而节省了用户电缆，同时用少量的出入中继段接入市话网，起到了话务集中的作用。与数字市话交换机相比，数字程控用户交换机结构简单、容量小、处理能力强、应用范围广、实用灵活、支持建筑物或建筑群中语音及综合业务通讯。程控交换的原理交换机的基本功能是交换，其任务是根据用户要求建立连续
5、路由，在通话期间保持和监视接续，通话结束时，将接续拆除。因此在用户与交换机之间或交换机与交换机之间，除了传播语音信号外，还必须传送为建立、监视和拆除接续所需要的各种信号，需要有控制设备完成建立和拆除接续的任务。这就要求电话交换机的控制设备具备输入、输出、记忆、判别等功能。由于计算机具有控制设备所要求的全部功能，并具有记忆量大，判断准确，信息处理速度快，故程控交换机采用计算机作为交换机的控制设备，把各种控制功能、步骤和方法变成程序，存放在计算机的内存储器中，由计算机的中央处理器CPU执行程序来控制交换机的动作。采用存储程序控制使得交换机的灵活性和服务能力极大提高，任务变动或增加新功能只需要修改程
6、序就可以实现，为不断增加新的业务创造条件。由程控交换原理可以看出，一个完整的程控交换机系统由硬件和软件两部风组成，其中硬件主要分为话路系统和控制系统，软件包括程序和数据。另外，程控交换机还包括一些外围设备，例如键盘、显示设备等，用以存储程序、输入程序和进行人-机对话早期的程控交换机采用集中控制方式，即由一台处理机集中实现整个交换机的所有控制功能（包括呼叫处理和维护管理功能），集中控制方式如图u1所示。由于集中控制功能过于集中，使得处理机软件复杂，系统管理维护困难。随着微机处理机和大规模集成电路技术的发展，程控计算机的控制方式已由集中式控制逐步发展为分散式控制。分散式控制采用多处理机构，多个处理
7、机采用分工方式来承担整个交换机的控制功能。多处理机之间的分工有功能分担和容量分担，在实际使用中，也可以是两者的结合。功能分担是按照处理要求与管理范围，把处理机按功能分成中央处理机和外围处理剂两个级别（两级机构见图u2）。中央处理机处理全局性高级别的任务，是交换机的核心设备。外围处理机处理局部性低级别的任务，主要负责处理与话路设备关系密切、操作简单，但又比较频繁且实时性要求严格的一些作业。它和中央处理机配合，对用户级进行控制，检测用户发出的呼叫请求，并将主叫用户拨号信息通知中央处理机。外围处理机可针对各种话路设备构成各种专用的处理机，比如专门控制用户电路或用户级的用户处理机、专门控制中继器的中继
8、处理机，以及专门控制信号设备的信号处理机等。功能分担后使中央处理机摆脱大量繁琐任务，工作量大大减少，从而使中央处理机的容量扩大。在容量完全相同的情况下，采用分散控制方式的交换机要比采用集中控制方式的交换机成本低，其原因一方面是因为在分散控制方式中对处理机的功能要求相对要低一些，另一方面是由于外围处理机采用的通用微处理机价格比较低廉，因而其性能价格比的优越性就比较突出。图u2 功能分担的两级结构图u1 集中控制方式程控数字用户交换机的组成程控数字用户交换机的主要任务是实现用户间通话的接续，其组成分为话路设备和控制设备两个部分。话路设备主要包括各种接口电路（如用户线接口和中继线接口电路等）和交换（
9、或接续）网络，控制设备主要包括中央处理器（CPU），储存器和输入输出设备，其硬件组成框图如图1所示。图1 程控数字用户交换机硬件框图交换网络是话路设备中的核心设备，其功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。用户电路的作用是实现各种用户线与交换机之间的连接。根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类型，对于程控数字交换机来说，目前主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路(ALC)及与数字话机、数据终端（或终端适配器）连接的数字用户线电路（DLC）。出入中继器是中继线与交换网络间的接口电路，用于交换机中继线的连接。它的功能和电路与所用的交换系统的制式及
10、局间中继线信号方式有密切的关系。控制部分是程控交换机的核心，其主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和各种命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。程控交换机控制设备的主题是微处理器，按其配置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分散控制两类。为了更好的适应软硬件模块化的要求，提高处理能力及增强系统的灵活性和可靠性，目前程控交换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采用部分或完全分布式控制方式。程控数字用户交换机的作用用户交换机是企事业单位内部进行电话交换的一种专用交换机，其基本功能是完成企业内部用户的相互通话。但也装有出入中继线可接入公用电话网进行市内、国内长途和国际长话通话。用
11、户交换机是市话网的重要组成部分，是市话交换机的一种补充设备，因为它为市话网承担了大量单位内部用户间的话务量，减轻了市话网的话务负荷。另外用户交换机在各单位分散设置，更靠近用户，因而缩短了用户线距离，节省了用户电缆，同时用少量的出入中继线接入市话网，起到话务集中的作用。从这些方面讲，使用用户交换机都有较大的经济意义。因此公用网建设中，不能缺少用户交换机的作用。用户交换机在技术上的发展趋势是采用程控用户交换机，采用新型的程控数字用户交换机不仅可以交换电话业务，而且可以交换数据等非话业务，做到多种业务的综合交换、传输。程控数字用户交换机的发展随着大规模集成电路、计算机技术、和通讯技术的迅速发展，程控
12、用户交换机由模拟交换发展成为数字交换、由单一的话音业务发展到综合业务，从单局交换发展到综合业务交换，而且体积缩小，功能增强，新一代的程控交换机采用的全分散控制方式和模块化设计，使控制的灵活性和可靠性大大提高，通过增加不同的功能模块即可实现话音、数据、图像、窄带、宽带多媒体业务以及其他通信业务的综合通信。比如加拿大北方电讯的Meridianl ISDN(Integrated Services Digital Network，综合业务数字网)交换机除了具有程控交换机的一般功能外，还具有电视会议、数据通讯、语音信箱、与Internet网连接、个人移动通信、广播等功能，M1OPT11C交换机系统方案如
13、图2所示图2 M1OPT11C交换机系统方案图虚拟交换虚拟用户交换机（Centrex）是一种利用局域程控交换机的资源为公用网用户提供用户交换机功能的新业务，是将用户交换机的功能集中到局用交换机中，用局用交换机来替代用户小交换机，它不仅具备所有用户小交换机的基本功能，还可享用公网提供的电话服务功能。虚拟网的话务系统十分完善，话务台可以根据用户的需求设立在用户端或不设立，话务台设置只需利用一部电话，并对外公布这一号码，用于转接各种来话和去话，操作简单。虚拟交换机除具有交换机公网提供的呼叫转移、热线电话、呼叫等待、三方通话等所有程控新业务功能外，还有话务转接、呼叫代答以及呼叫转接等特色业务功能。呼叫
14、代答功能是指群外或群内用户呼叫群内A用户时，A用户不在，群内的B用户可以就近使用电话通过拨号操作帮助其代为应答。呼叫转接功能是群内用户在接到一个群外或群内用户呼入的电话后，可根据情况（如拨错号或找错人），通过在话机上拨号操作把该电话转接到群内其他电话上。另外，虚拟交换机还具有查号、话间插入（如有紧急外线或内线要求转入可在一定时间后强行插入通话）、列队显示（显示目前尚有多少来话等待呼入，便于及时处理）、话单采集（可实时取得分机用户通话的话单）、立即计费（能提供多种类型的计费提示，方便计费）、权限管理（设定分机的国际、国内、本地网、市话以及虚拟网内部五个级别的拨打权限）、话费限制（限定某一分钟通话
15、费用，如超支将自动取消其长途拨叫权限，直到再次要求开通）等功能。虚拟交换机的最大特点是节省投资，用户不需要增加附加设备和维护人员，可以节省设备投资和机房占地面积及维护人员的费用；其次由于虚拟用户交换机由局用交换机待其执行维护和管理，简化了网络管理的层次，维护管理方便，可靠性高，而且技术与公网同步发展，不存在制式及更新的问题，用户不仅使用PBX的特有功能，而且与公网用户一样可以使用局用交换机增加的新业务；由于虚拟交换机的用户是直接接入公用网，所以虚拟交换机还具有接通率高，用户分布范围广的特点，用户不受地域限制，扩容、移机和改号等很方便。远端用户模块是程控数字交换机提供的一种远端连接用户设备，远端
16、模块方式是指把程控交换机的用户模块通过光缆放在远端（远离电话局的电话用户集中点），这样可以使许多电话用户能就近接入“远端用户模块”，就好像在远端设了一个“电话分局”一样，因此远端用户模块又称模块局。模块局把用户话务量集中后，通过中继线与母局连接，节省线路的投资，扩大了程控交换机的覆盖范围。随着IP技术的发展与成熟，以软交换为核心，能够提供包括语音、数据、视频和多媒体业务，基于分组技术的下一代通信网络（Next Generation Network，NGN）已经成为一种发展的趋势，各种业务和应用的传输技术向分组、宽带IP发展与融合。IP电话采用数字压缩和包交换机技术通过Internet网提供实时的语音传输服务，也称为网络电话或互联网电话。软交换机（Soft Switch）是NGN中IP电话技术的一项重要实现手段，是基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能的
