程控交换技术lily

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1、第四章 程控交换技术回顾：交换的概念及设置交换机的意义n电话交换机的设计思路：n在一个不大的小区范围内（通常不超过35 公里），当任意两点用户需要通话时，由一 个“东西”将二者沟通成一个电路回路，实现 信号的传输。当结束后再断开供其他用户所 使用。n电话交换机相当于一个开关（Switch)回顾：交换的概念及设置交换机的意义n交换的概念：n网内的任一个用户可以按着自己的要求与网 内的其它用户进行信息交换。n设置交换机的意义：n当N个用户通话时，仅需要N条线路，节省 了线路投资，提高了设备利用率。n交换机的制式：指交换机所完成的线路 间接续工作方式。4.1电话交换技术的发展n到目前为止，电话交换技

2、术已有百余年 的历史，回顾其发展过程，大体可分为 三个阶段：n人工交换n机电式交换n电子式交换4.1.1人工交换机的发展n1878年出现了世界上第一部磁石式人工 电话交换机。n由美国设计并制成的，安装在耶鲁大学附近 ，这部交换机是磁石式电话交换机。n1891年又出现了共电式电话交换机n随着电话用户的增加，磁石式交换机不能适 应需要，在1891年又出现了共电式电话交 换机，它们统称为人工电话交换机。n工作原理:都是靠话务员手工操作来完成用户电 话线路的接线、拆线以及振铃呼叫等动作的。 即人工完成电话接续的。n电话通路的供电方式:n磁石式交换机:要求每个电话机自备通话电源 （干电池）。n共电式交换

3、机:让所有话机的通话电流都集中 由交换机统一供电，所以称为“共电式”。 1.人工电话交换机：磁石式和共电式交换机n在人工交换机中，面对着话务员有一排排表示用户 占用情况的信号灯（或号牌等其他表示装置）。n每盏灯下面都有自己的号码（用户电话号码），每个用 户电话机都通过一对用户线连到交换机面板上的一个塞 孔上。n在交换机上还有许多条塞绳，每条塞绳里面都是一 对线，它的两头都有一个插座。n塞绳用以连接用户塞孔。n塞绳包括：话终信号灯、振铃用的铃流源（手摇发电机 或铃流机等）、话务员话机（戴在头上）等设备。n话务员利用塞绳（电路）可将两个用户的塞孔连接起来 ，从而实现两个用户的通话。共电式人工电话交

4、换机的构成:n共电式人工电话交换机(1)人工交换机呼叫接续的过程：n（1）用户呼出n主叫用户摘机打电话，话机叉簧弹起，使交换 机上的用户信号灯亮。n发现灯亮后，话务员寻找一条空闲的塞绳，把 应答塞子插入主叫用户塞孔，并扳动应答键接 入话务员通话电路，话务员即可与主叫用户通 话，询问主叫用户的请求。此时信号灯灭。n（2）主叫用户报出被叫用户号码n由话务员的大脑记下被叫用户号码。n（3）检查被叫用户忙闲和向被叫用户振铃n话务员应检查被叫用户是否空闲：即其塞孔中是否已有 塞子或信号灯亮。n若空闲，则将塞孔的另一端即呼叫塞孔插入被叫用户的 塞孔，扳动振铃键，将铃流接通到被叫用户回路，向被 叫用户振铃，

5、振铃时被叫用户信号灯亮，并将主叫用户 侧电路与振铃电路隔离。n（4）被叫用户应答通话n被叫用户摘机应答后，被叫信号灯灭，话务员发现后不 再振铃。n所有键复位，主叫与被叫用户由绳路供电并连接通话，n通话期间不需话务员介入，只需监视用户何时挂机即可 。n（5）话终拆线n任何一方挂机，相应的信号灯亮，话务员将塞绳从塞孔 中抽出，就完成了拆线。n人工交换机工作过程n人工交换的接续工作是在大脑控制下， 通过眼睛的监视作用及手的操作，用塞绳 完成的。结论：n用于人工交换的设备从功能角度来分可分 为两部分：n话路设备：是完成话路接续的具体设备。（ 塞绳电路、塞孔以及信号灯、铃流源）n控制设备：话务员（话路的

6、接续是由话务员 通过眼睛的监视、大脑的思维和手的操作控 制完成的）。n交换机的基本结构 ：话路设备和控制设备 。 （2）交换机的基本结构n话路设备：是将任意两部用户话机连接起来 构成通话回路的设备，它是通话时传输话音 信号的通路。n人工交换机：话路设备相当于塞孔、塞绳等。n自动交换机：话路设备主要指的是接线器，又 称选线设备、话路网络或交换网络。n接线器:主要完成接线和拆线工作（即起一个 自动开关的作用）n控制设备：控制话路连接的设备n根据主叫用户的要求，控制话路设备完成各 种用户间线路的接续和拆除的设备。n人工交换机的优点:n人参与交换和接续工作,人工电话交换机的 本身结构和电路都比较简单，

7、n人工交换机安装方便、成本低；n缺点:n容量小、接线速度慢、易出差错n占用劳力多且劳动效率低，n交换机的容量发展受限制 4.1.2自动交换机的发展n在自动电话交换机中，交换接续过程的选线、连接 和拆线等动作完全由交换机自动完成，不需要人工 参与工作。n采用扫描来替代话务员的监视，用逻辑电路或处 理机的运算和分析来替代话务员的思维，用机械 接点或电子开关来替代话务员的操作，从而实现 自动为用户完成交换接续任务的。n自动交换机的制式:n机电式交换机。n电子式交换机:n半电子交换机n全电子交换机。4.1.2自动交换机的发展自动电话 交 换 机机电式 交换机电子式 交换机步进制（1891年，美国）旋转

8、制（1914年，美国）纵横制（1926年，瑞典）半电子 交换机全电子 交换机电子器件控制存储程序控制 时分模拟程控交换机时分数字程控交换机（PAM交换机）（PCM交换机）（70年代以后）空分模拟布控（1965年） 空分模拟程控表42 机电式交换机和电子式交换机之间的区别 机电式自动交换机的发展n各阶段交换机的发展： （1）机电式交换机发展阶段n最早的自动电话交换机是1889年美国人史 端乔发明的，1892年11月3日在美国投入 使用的。n它标志着电话交换技术开始走向自动化。n史端乔:n美国堪萨斯城的一个殡仪馆老板.n1889年，取得了第一个自动电话选择器“步进 制”选择器的专利权。n1892年

9、，采用这种步进制选择器的第一部自动交 换机在美国投入使用。这种交换机称为“史端乔” 交换机。 n德国西门子公司对史端乔交换机进行了改进，生 产出西门子自动交换机，并在许多国家得到推广 与应用。n史端乔和西门子交换机的选线设备都是 采用步进制选择器:n用户可以通过话机的拨号盘脉冲直接控制 交换机接线器动作，以完成电话的自动接 续，所以均称为步进制交换机。步进制自动电话交换机n步进制交换机的两组成部分：n话路设备：由步进制选择器组成。n控制设备：由电磁铁、继电器组成.被分散到各个话路 设备上。n即话路设备中的每一个步进制选择器都附有它自身 的控制电路，不可分割。n与步进制交换机配合使用的电话机是带

10、旋转拨号 盘的电话机。n主要通过电磁铁控制步进选择器的动作来完成电 话接续，而电磁铁的动作又直接受用户话机拨号 脉冲控制。n步进式选择器：n具有上升旋转结构。n100个空间分布的金属接点，称为线弧，相当于人工交 换机的塞孔。n100个金属线弧，分为10层，每层10个接点，被安排 在一个半圆柱面上，圆柱的轴线上伸出一个接触臂称为 弧刷，相当于人工交换机的塞子。n用户拨号产生的脉冲经控制电路系统（上升电磁铁、旋转 电磁铁），在电磁力作用下可推动弧刷作上升和旋转动作 ，而线弧的位置则是固定的。n于是利用上升（110步）和旋转（110步）动作，选 择器可以自动选择100个金属接点中的任一个接点。n例如

11、用户在电话机拨号盘上拨68两个数字，n第一串脉冲使弧刷上升到第6层，n第二串脉冲使弧刷再旋转到第8个接点。n使用这种选择器，用户电话机入线接在弧刷上 ，出线接在线弧上。这样每个用户都可以选择 100个电话用户中的任意一个。步进制交换机工作过程动画机电式自动交换机的发展机电式自动交换机的发展机电式自动交换机的发展n在动作机构的驱动下，弧刷的动作（无 论旋转和上升），是在主叫用户拨号盘 发出的直流脉冲直接控制下一步一步推 进，逐步找到被叫用户，接通电话的。n正因为如此，人们称它是“步进制”自动 电话交换机。也称为直接控制式交换机 。 n步进制交换机优点：技术简单n缺点：n机械磨损大，杂音大，维护工

12、作量大，故障率 高。n交换机在建立接续时是靠选择机构中的电磁机械推 动弧刷在线弧上进行磨擦滑动接触的n接续速度慢 n线弧容量一定，交换机扩容受到一定限制，不 适应长途自动化的需要。n1914年在美国又制成了旋转制交换机。 旋转制自动电话交换机n引入记发器n间接控制方式n旋转制不是由拨号盘拨号脉冲直接控制机构的动作，而 是将号盘脉冲由一种控制设备接收，这种控制设备叫记 发器。n记发器的主要任务:是当用户拨号送来脉冲时，接收、 记存和转发主叫所拨的号码，以便选择器进行选择和接 续。因此，控制方式为间接控制方式。n旋转制接续时，由用户记发器来接收用户的拨号脉冲， 由译码器译成电码，根据译码，各级选择

13、器不作上升运 动，只有旋转来完成选择（选择空闲的下一级选择器） 和接续，因此称旋转制自动交换机。n步进制和旋转制电话交换机缺点：n接线器均需进行上升和或旋转动作。n噪声大，易于磨损，维护工作量大。n1919年瑞典工程师比图兰得（Betulander ）和帕尔默格林（Palmgren）发明了一种 新型接线器纵横接线器，n纵横接线器将滑动磨擦方式的接点改成了压接 触，从而减少了磨损，提高了寿命，因而用“纵 横接线器”作为接续器件的自动交换机纵横制 交换机先后在瑞典（1926年）和美国（1938年 ）诞生了。 纵横制自动电话交换机n纵横制接线器:是纵横制电话交换机的一个 重要组成部分，44纵横接线器

14、示意图如 图所示 ：图4-2 纵横制接线器 n继电器:纵横接线器的基础部件.继电器用电 磁力去推动金属接点的开闭n“交换矩阵”:将继电器“接点”在空间上安排 成如图所示的“接点矩阵”形状，即纵横制的 “交换矩阵”.n“入线”: 横排列n“出线”:纵排列n其中每一个继电器构成一个“交叉点”，任何 一个交叉点可在用户拨号脉冲的控制下闭合 ，将“入线”和“出线”接通，即将话路接通， 以达到交换接续的目的。4门纵横制电话交换机:（4个用户之间任意两 个用户可以通话）。n例如：用户1和用户3通电话，n可以闭合交叉点M和N，经过绳路接续，n纵横制交换机，它采用集中控制方式，话路 系统与控制系统分开。n话路

15、系统:交换网络采用多级纵横接线器.n控制系统:由记发器和标志器构成。n记发器:统一收号、译码后送给标志器。n标志器:根据用户号码统一进行忙闲和路由选择 ，驱动各级接线器接续。纵横制交换机工作过程：其基本工作过程如下：n当你拿起电话机时， “用户电路”，便立即向总指 挥部“标志器”报告. n“用户电路”:一个专门负责用户摘机、挂机问题 的电路n就象话务员看到用户信号灯亮，知道了哪个用 户要求通话一样n标志器根据电话机所处的位置，找一条空闲“绳路” ，使之相应接点闭合.n就象话务员把一个塞子插入了呼叫用户的塞孔 。n当你拨号时，交换机并不急于处理，而是先把号 码送记发器记录并储存下来。n就象话务员

16、询问你要哪里，并把被叫用户的号码记在脑 子里一样。n当你拨完号码以后，标志器再根据拨的号码，分 析确定被叫用户所在的位置，并把它找到，并闭 合相应接点.n这个过程，就象话务员把另一只塞子插入被叫用户塞孔 的动作。n如果你要的话机空闲，主人就会听到铃声，摘机 应答。n通话完毕，挂机，交换机的接续设备就全部自动 复原。n纵横制交换机工作过程动画n纵横制交换机主要特点：n一.接线器接点采用压接触方式，而不是滑动接 触。n故接点磨耗小、维护工作量小，n并且由于采用了贵金属使得接点的接触可靠性提高 了；n二.采用与步进制交换机完全不同的公共控制方 式（或称间接控制方式），把控制部分和话路 部分分开。n这种设计思想是电话交换技术上的重大发展，它的 组成方式，为后来程控交换机的出现打下了良好基 础。n机电制交换机:体积大，噪声高，又易于磨 损，存在不少缺点，n在半导体等电子元件出现后，人们就积极设 法采用电子元件来制造电话交换机，以克服 机电制的缺点。 n几个重要概念：n布控和程控n空分和时分n模拟和数字（2）电子式自动电话交换机发展阶段 布控和程控n布控：n即是