[工学]程控数字交换与交换网第二版

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1、程控数字交换与交换网 （第二版）,叶敏 编著,北京邮电大学出版社,目录,第1章 绪论 第2章 话音信号的数字化基础 第3章 数字交换机的话路部分 第4章 程控交换系统控制部件的组成特点 第5章 程控交换机软件概况 第6章 呼叫处理的基本原理 第7章 交换技术基础 第8章 电话通信网 第9章 信令方式 第10章 部分有关通信网简介,北京邮电大学出版社,第1章 绪论,1.1 自动电话交换机的发展 史端乔交换机 西门子式自动交换机 旋转制和升降制交换机 纵横制交换机 电子交换机 程序控制交换机 数字交换机 1.2 自动电话交换机的分类 模拟交换机 数字交换机 布线逻辑控制交换机 存储程序控制交换机,

2、北京邮电大学出版社,1.3 程控交换机的基本概念图中所示的中继器和用户电路包括收号器都受中央处理机控制。这样就可以得出结论：程控交换机实质上是数字电子计算机控制的交换机。,北京邮电大学出版社,1.4 程控交换机的优越性 技术上的优越性 能提供许多新的用户服务性能 维护管理方便，可靠性高 灵活性大 便于向综合业务数字网方向发展 有可能采用公共信号系统 便于利用电子器件的最新成果，使整机技术的先进性得到发挥 经济上的优越性 交换设备方面 线路设备方面 维护和生产方面,北京邮电大学出版社,1.5 程控交换机的服务性能 给一般用户的服务 给各种用户交换机用户的服务 在管理和维护上的新业务1.6 程控交

3、换技术的发展,北京邮电大学出版社,1.7 当前世界通信的发展 1.7.1 当前世界通信产业发展的特点 世界通信技术进步越来越快 世界通信市场竞争日趋激烈 1.7.2 当代通信技术综观 传送网技术 接入网技术 ISDN技术和ATM技术 移动通信和个人通信技术 智能网技术 多媒体通信技术 支撑网技术 因特网技术 下一代的通信技术,北京邮电大学出版社,第2章 话音信号的数字化基础,2.1 时间分割多路复用原理,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,2.2 模拟信号的抽样和抽样定理 抽样定理是这样规定的：传送限带连续信号时，只要传送信号的单个抽样值（脉冲）的序列就足够了。这些抽样值的幅度等于连续信号

4、在时刻的瞬时值，而重复频率c至少等于所传交流信号的2倍。,北京邮电大学出版社,2.3 抽样信号的量化和编译码,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,2.4 传输码型,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,2.5 几个基本概念 时隙和帧 对每一个话路来说，每次抽样值经过量化以后可编成8位PCM码组，这就是一个“时隙”。 32时隙合成一个“帧”，16帧合成一个“复帧”。 数字信号传输速率,北京邮电大学出版社,调制速率，又称波特率。单位为波特（BAUD），简写为Bd。数据率数据信号速率。单位为比特/妙（bit/s），简写为b/s或bps。它表示单位时间内能传输的代码个数,北京

5、邮电大学出版社,2.6 32路PCM的帧结构,北京邮电大学出版社,2.7 PCM的高次群,北京邮电大学出版社,第3章 数字交换机的话路部分,3.1 数字交换机的系统结构,北京邮电大学出版社,3.2 用户模块的组成 3.2.1 用户模块基本结构 3.2.2 用户电路,北京邮电大学出版社,目前在数字交换机中用户电路的功能可以归纳为BORSCHT这七个功能，具体是： 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(

6、Hybrid circuit)混合电路 T(Test)测试,北京邮电大学出版社,馈电过压保护,北京邮电大学出版社,振铃控制监视,北京邮电大学出版社,馈电 过压保护 测试,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,3.3 中继器 3.3.1 模拟中继器,北京邮电大学出版社,3.3.2 数字中继器,北京邮电大学出版社,3.4 音频信号的产生、发送和接收 3.4.1 数字音频信号的产生 单频信号的产生,北京邮电大学出版社,双音频信号的产生 3.4.2 数字音频信号的发送 3.4.3 数字音频信号的接收,北京邮电大学出版社,3.5 数字交换和数字交换网 3.5.1 数字接线器的基本功能,北京邮电大学出版

7、社,3.3.2 数字交换网络的基本结构和工作原理数字接线器有两种：时间（T）接线器和空间（S）接线器。,北京邮电大学出版社,时间（T）接线器,北京邮电大学出版社,PCM端机和T接线器的连接 单端PCM30/32和T接线器的连接多端PCM和T接线器的连接,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,空间（s）接线器,北京邮电大学出版社,3.5.3 串并、并串编号电路的组成和工作原理 时钟和定时脉冲,北京邮电大学出版社,串并变换电路,北京邮电大学出版社,并串变换电路,北京邮电大学出版社,3.5.4 T接线器的组成和工作原理 话音存储器,北京邮电大学出版社,控制存储器,北京邮电大学出版社,3.5.5 S

8、接线器的组成和工作原理 88交叉点矩阵,北京邮电大学出版社,控制存储器,北京邮电大学出版社,3.5.6 数字交换网络 三级交换网络 T-S-T网络,北京邮电大学出版社,S-T-S网络,北京邮电大学出版社,关于T-S-T网络几个问题的讨论 控制方式网络的阻塞问题,北京邮电大学出版社,3.5.7 数字交换机中话路的连接,北京邮电大学出版社,3.5.8 数字接线器的集成化和交换网络的组成,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,3.5.9 在数字交换网络上进行会议电话汇接,北京邮电大学出版社,第4章 程控交换系统控制部件的 组成特点,4.1 对控制部件的要求 呼叫处理能力 可靠性 灵活性和适用性 经

9、济性,北京邮电大学出版社,4.2 交换机控制系统的结构方式 集中控制 设某一台交换机的控制部分由n台处理机组成，它实现f项功能，每一项功能由一个程序来提供，系统有r个资源，如果在这个系统中，每一台处理机均能达到全部资源，也能执行所有功能，则这个控制系统就叫做集中控制系统。如下图：分散控制 在上述系统中，如果每台处理机只能达到资源的一部分，只能执行一部分功能，那么就称之为分散控制。,北京邮电大学出版社,4.3 多处理机结构 按功能分担 按话务分组 备用工作 4.4 备用方式 一般来说，备用方式有两种，冷备用和热备用。 根据不同的处理方法，热备用还可有不同方式： 同步方式（如图）互助结构 主/备机

10、方式,北京邮电大学出版社,4.5 故障的处理方式和表现 发生故障时，不同备用方式的处理和表现不尽相同。 同步方式 互助方式 主/备机方式 冷备用 优缺点比较,北京邮电大学出版社,4.6 处理机间通信方式 通过PCM信道进行通信 利用TS16进行通信 通过数字交换网络的PCM信道直接传送 采用计算机网常用的通信结构方式 多总线结构 共享存储器方式 时分总线互连方法交换矩阵互连方法多通道互连方法 通过共享输入/输出接口进行通信,北京邮电大学出版社,环形结构,北京邮电大学出版社,第5章 程控交换机软件概况,5.1 程控交换机的运行软件 5.1.1 对运行软件的要求 实时性 多道程序运行 业务的不间断

11、性 5.1.2 运行软件的组成,北京邮电大学出版社,5.3 软件支援系统 软件开放支援系统 源文件的生成和程序的编译程序 连接编辑程序 调试程序 应用工程的支援系统 交换网规划程序 话局工程设计程序 装机工程设计程序 安装测试程序 软件加工支援系统 局数据生成程序 用户数据生成程序 交换机程序的组合 交换局管理支援系统 资料的搜集和分析 交换局资料的更改 资料的编辑和输出,北京邮电大学出版社,5.4 软件设计语言,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,5.5 操作系统 5.5.1 基本概念 操作系统是紧挨着硬件层的第一层软件，它对硬件进行首次扩充，如果是多用户的操作系统，那么经过扩充以后一个

12、实际的处理机就可以扩成多个虚拟机，使得每一个用户都有一个虚拟机。,北京邮电大学出版社,5.5.2 操作系统分类 批处理操作系统，用于批处理系统中 分时操作系统，用于分时系统中 实时操作系统，用于实时系统中 网络操作系统，用于计算机网中 分布式操作系统，用于分布式处理机系统中 5.5.3 实时操作系统的特点 实时性 一体性 多任务与并发性 环境行为的随机性 高可靠性,北京邮电大学出版社,5.5.4 程控交换系统中任务的分级和调度 在程控交换系统中任务按照紧急性和实时要求不同大体上分为三级： 故障级 周期级 基本级,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,5.6 数据结构 5.6.1 数据结构的基

13、本概念 一般说，数据结构包括数据的逻辑结构和数据的物理结构。数据的逻辑结构仅考虑数据元素之间的逻辑关系，数据的物理结构又叫存储结构。它是指数据元素在存储器中的表示及其配置。5.6.2 程控交换系统中常用的数据结构举例 信息缓冲和信箱 任务调度和启动（如下图）,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,队列（如下图）,北京邮电大学出版社,号码预译和翻译状态分析,北京邮电大学出版社,第6章 呼叫处理的基本原理,6.1 一个呼叫处理过程 主叫用户A摘机呼叫 送拨号音，准备收号 收号 号码分析 接至被叫用户 向被叫用户振铃 被叫应答和通话 话终，主叫先挂机 被叫先挂机,北京邮电大学出版社,6.2 用SD

14、L图来描述 呼叫处理过程 6.2.1 稳定状态和 状态转换,北京邮电大学出版社,6.2.2 SDL图简介 SDL图是SDL语言中的一种图形表示方法6.2.3 描述局内呼叫的SDL进程图举例（如下页图）,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,6.3 呼叫处理有关的数据和表格 6.3.1 用户数据 用户情况；用户类别；话机类别；出局权限类别；用户专用情况；用户对新业务的使用权；用户登记的新业务；用户计费类别；用户费率等级；各种号码；用户状态数据；呼叫过程中的临时数据。 6.3.2 局数据 交换局公用硬件配备情况；局间环境的参数；迂回路由设置情况；接用户交换机情况；公用设备忙、闲状态；计费方式；话

15、务量、接通率统计数据和计费数据；特服情况；新业务提供情况；复原方式；交换机类别；能接的非话终端品种和数量；各种号码。,北京邮电大学出版社,6.4 输入处理6.4.1 用户线扫描监视,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,6.4.2 号盘话机拨号号码的接收 脉冲识别,北京邮电大学出版社,位间隔识别,北京邮电大学出版社,6.4.3 按钮话机拨号号码的接收,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,6.4.5 中继器监视扫描,北京邮电大学出版社,北京邮电大学出版社,6.5 分析处理,北京邮电大学出版社,6.5.1 去话分析,北京邮电大学出版社,6.5.2 号码分析 分析数据来源

16、分析步骤 预译处理 拨号号码分析处理,北京邮电大学出版社,6.5.3 来话分析,北京邮电大学出版社,6.5.4 状态分析,北京邮电大学出版社,6.6 任务执行和输出处理 6.6.1 任务执行 任务执行分为三个步骤： 动作准备 输出命令 后处理 6.6.2 输出处理 路由驱动 发送分配信号 转发脉冲 多频信号的发送 线路信号的发送,北京邮电大学出版社,第7章 交换技术基础,7.1 话务量基本概念 7.1.1 话务量定义 什么叫话务量 电话用户进行通话要占用电话交换机的机键设备。用户通话次数的多少和每次通话所占用的时间都从数量上说明了用户需要使用电话的程度，或者说交换机键被占用的程度。从数量上表明用户占用交换网络和交换机键程度的两叫做“话务量”。它可以用公式表示：A话务量 C呼叫次数 T每次呼叫的平均占用时间,