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1、二、程控数字交换与电话通信网1电话通信的基本原理 电话交换技术的发展 程控数字交换机的系统结构 接口电路 交换网络-话路建立 控制系统 程控交换软件系统 呼叫处理的基本原理 交换技术基础 电话通信网本章主要内容1、电话通信的基本原理31.1 电话机的发明1875年6月2日贝尔和沃森发明了电话（原始的电磁式电话） 1877年爱迪生发明了碳精式送话器+手柄+呼叫设备（电铃）+手摇发电机+干电池（磁石式电话机） 1882年出现了共电式电话机（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给 ）1896年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘1920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路（自动电话机-拨号盘电话
2、机） 60年代电子学飞速发展、70年代大规模集成电路出现(电子电话机-按键式电话机) 80年代随着N-ISDN的应用出现了数字电话机1.1 电话机的发明送话器受话器原始 话音还原 话音二-四 转换消侧音电路电话机原始 话音还原 话音1.2 电话机的构成及通话原理受话器：将相应的电信号还原为声音的转换器。送话器：将声音变换为相应电信号的转换器。旋转式拨号盘（三个参数）：脉冲速度：表示拨号盘每秒钟发生的脉冲个数。普通：10/s 快速：20/s脉冲断续比：在一个脉冲周期里，断开电流的时间 和接通电流的时间之比。t断/t续=1.6:1 或 2:1位间隔：300ms1.2 电话机的构成及通话原理按键式拨
3、号盘：与拨号集成电路配合发出脉冲或双音频 (DTMF)信令。振铃器：交铃流、音调振铃器开关、叉簧：接插件，二、四线绳1.2 电话机的构成及通话原理697Hz770Hz852Hz941Hz1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz高频 低频12457*80369ABCD#1.2 电话机的构成及通话原理q扬声电话机q免提电话机q无绳电话机q录音电话机q可视电话机q投币电话机q磁卡电话机1.3 电话机的分类2、电话交换技术的发展11人工交换阶段：磁石式电话交换机共电式电话交换机机电式自动交换阶段：步进制交换机（Step by Step System）：史端乔（Strowger）式自动电话交换机
4、德国西门子式自动交换机特点：直接控制方式电话交换技术发展的三个阶段机动制交换机：旋转制或升降制电话交换机特点：间接控制方式共同特点：q噪声大q易磨损q维护工作量大q接线速度慢q故障率高q电路技术简单q人员培训容易电话交换技术发展的三个阶段纵横制交换机（Crossbar System）：特点：间接控制方式接线器接点采用压接触方式电子式自动交换阶段：半电子交换机（准电子交换机）：话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件。全电子交换机：话路部分和控制部分均采用电子器件。电话交换技术发展的三个阶段模拟程控交换机：1965年5月美国开通了第一个程控交 换机（ESS No.1）。数字程控交换机：1970
5、年法国开通了第一个数字程控交 换机（E10）。几个概念：程控与布控、时分与空分、模拟与数字电话交换技术发展的三个阶段q 在技术上的：能提供许多新的服务性能维护管理方便、可靠性高灵活性大、便于采用新技术和增加新业务 q 在经济上的：在交换设备上在线路设备上在维护和生产方面程控交换机的优越性q缩位拨号q热线服务q呼出限制q免打扰服务q查找恶意呼叫q闹钟服务q截接服务q缺席用户服务补充业务q遇忙回叫q无条件呼叫前转q遇忙呼叫前转q无应答呼叫前转q呼叫等待q三方通话q会议电视q主叫号码显示等q 引进交换机AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS、 NEAX61 、 EWSDq 引进生产线上海
6、：S1240，北京：EWSD，天津：NEAX61 q 自行研制巨龙HJD-04，大唐SP30，华为C&C08，中兴ZXJ10 我国程控交换技术的发展3、程控数字交换机的系统结构19数字交换机的系统结构数字程控电话交换系统话路子系统控制子系统接口设备交换网络CPU与存储器远端接口外部设备 模拟/数字用户电路数字/模拟中继器信令设备MFC接收和发送器DTMF接收器信号音发生器用户集中级接口设备：是实现数字交换系统和外围环境的接口。远端接口：是到集中维护操作中心、网管中心、计费中心 等的数据传送接口。用户集中级：完成话务集中功能，集中比一般为2:1到8:1 一般为单T交换网络。用户模块：用户集中级+
7、用户电路远端模块：设置在远端的用户模块。几个概念数字交换系统接口类型交换网络控制系统模拟用户接口用 户 侧 接 口中继侧接口数字用户接口数字中继接口模拟中继接口数字用户接口操作维护OAMZVABCQ3数字交换机接口类型ETETETETETETETETETETETETETET数 字 交 换 网 络模拟用户线Z1模拟远端集线器Z2模拟PABXZ3数字用户线V1LTLTLTLTZ1V2V3V4V5数字远端模块Z1V1NT数字PABXm X (2B+D)n X E12,048kbit/sABLTC11C12C21C22LT本地转换二线中继器通路转 换设备 四线FDM实线PCM8,448kbit/s L
8、T34,368kbit/s8,448kbit/sLTV接口：V1：64kb/s，可为2B+D或30B+D的终端V2：连接数字远端模块的接口V3：连接数字PABX的接口，属30B+D的接口V4：可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入V5：支持n X E1的接入网，包括V5.1和V5.2接口A接口：速率为2048kb/s的数字中继接口B接口：PCM二次群接口，其接口速率为8448kb/s程控交换系统接口类型数字接口Z1接口：连接单个模拟用户的接口 Z2接口：连接模拟远端集线器的接口Z3接口：连接模拟PABX的接口程控交换系统接口类型模拟接口4、接口电路274.1 模拟用户电路模拟用户电路的功能
9、可归纳为BORSCHT七个功能：B(Battery feeding)馈电O(Overvoltage protection)过压保护R(Ringing control)振铃控制S(Supervision)监视C(CODEC & filters)编译码和滤波H(Hybird circuit)混合电路T(Test)测试馈电电容的特性：“隔直流，通交流”电感的特性：“隔交流，通直流”（-48v ）过压保护振铃控制振铃电压：90+15v可检测以下各种用户状态：1、用户话机的摘挂机状态2、用户话机（号盘）发出的拨号脉冲3、投币话机的输入信号4、话终挂机状态监视监视编译码和滤波（CODEC）编码器：完成模拟
10、信号到数字信号的转换（Coder）。译码器：完成数字信号到模拟信号的转换（Decoder） 。混合电路完成二线到四线的转换功能。测试其它功能q 极性倒换（反转）q 计费脉冲发送模拟用户电路功能框图举例用户电路板模拟中继器：是程控数字交换机与模拟中继线的接口，用 于与模拟交换机的连接。4.2 模拟中继电路数字中继器：是连接数字局间中继线的接口电路，用于 与数字交换局或远端模块的连接。主要作用：是根据PCM时分复用原理，将30路64kb/s 的话路信号复接成2048kb/s的基群信号发 送出去，或者反之，把从其它数字交换系统 （或数字传输系统）来的2048kb/s的基群 信号分成30路话路信号，然
11、后再通过数字交 换网络分接到各个相应的用户。在上述过程中，完成信号传输、信号同步、 信令配合4.3 数字中继电路数字中继电路的基本功能码型变换：单极性不归零码 HDB3（高密度双极性码）时钟提取：就是从输入的数据流中提取时钟信号，作为输入数据 流的基准时钟。同时该时钟信号还用来作为本端系统时 钟的外部参考时钟源。帧同步：就是从接收的数据流中搜索并识别到同步码，并以该 时隙作为一帧的开始，以便接收端的帧结构排列和发送 端的完全一致。复帧同步：如果数字中继线上使用的是随路信号（中国1号信令 ），则除了帧同步外，还要有复帧同步。复帧同步是为了解决各路标志信号的错路问题。提取和插入随路信号帧定位（再定
12、时）数字中继电路的基本功能码型变换码型变换时钟提取帧同步帧定位信号提取帧定位信号 插入复帧定位 信号插入收发PCM数字中继电路的基本功能4.4 音频信号的产生、发送和接收1、信号种类：q 交换机到用户：各种信号音（单频，信号源450Hz或 950Hz的正弦波 ）q 交换机到交换机：局间信号（MFC）前向信号频率：1380Hz, 1500Hz, 1620Hz, 1740Hz, 1860Hz, 1980Hz（6中取2）后向信号频率：1140Hz, 1020Hz, 900Hz, 780Hz, （4中取2）q 用户到交换机： 拨号信息（直流脉冲、DTMF）2、单频信号的产生T=2ms 500Hz音频信
13、号产生原理 将信号按125s间隔进行抽样（也就是 8kHz的PCM抽样频率），然后进行量化和编 码，得到各抽样点的PCM信号，放到ROM中 ，使用时对ROM按一般PCM信号读出，就是 这个音频信号（数字化的信号）。单音频信号产生原理信号发生器的硬件结构3、双音频信号的产生双音频信号产生原理：首先要找到一个重复周期。将两个双音频信号按125s间隔进行抽样（也就是 8kHz的PCM抽样频率），然后进行量化和编码，得到各 抽样点的PCM信号，放到ROM中，使用时对ROM按一般 PCM信号读出。举例：产生1380HZ和1500HZ信号4、数字音频信号的发送指定时隙或占用普通话路的时隙经交换网络送出。5
14、、数字音频信号的接收F1数字滤波F2数字滤波Fn数字滤波数字逻辑识别输入输出多频的接收5、交换网络（话路建立）53复用和分路串并变换原理移位寄存器移位寄存器HW0HW7CP锁存器锁存器D0D7D0D7D0D7D7D0D0D78-1(D0)8-1(D7)HW0HW0HW7HW7(8)(8)(8)CPCPTD7并串变换原理时钟、定时脉冲和位脉冲6、程控交换机的控制系统60呼叫处理能力：最大忙时试呼次数（Maximum Number of Busy Hour Call Attempts） 可靠性 灵活性和适应性 经济性交换系统对控制部件的要求控制系统的结构交换机控制系统的结构方式：集中控制、分散控制（静态分配、动态分配）多处理机结构：按功能分担、按话务分担、备用工作（冷备用、热 备用）备用方式：同步方式、互助方式、主/备方式处理机间的通信方式：通过PCM信道进行通信、采用计算机网常用的通信方式
