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1、1.2 C&C08交换机基本结构,王贵,08电子工程技术,学习目标, 程控交换系统的基本结构（指硬件结构） 各个组成部分的作用和工作过程 二线/四线变换原理 时分交换网络工作原理 C&C08程控交换机的基本结构和特点 C&C08程控交换机各种接口技术,08电子工程技术,1.2.1 程控交换机组成及功能,程控交换机的基本结构,程控交换系统 是由硬件和软件 两大部分组成。 硬件是由话路 系统和中央控 制系统组成。,08电子工程技术,话路系统,交换网络的作用是为音频信号（模拟交换）或话音PCM数字信号（数字交换）提供接续通路。 用户电路是交换网络和用户线间的接口电路。它的作用是，一方面把语音信息（模
2、拟或数字）传送给交换网络，另一方面把用户线上的其它信号（如铃流等）和交换网络隔离开来，以免损坏交换网络。用户线上传输的除了语音信号外，还有48V直流电压、铃流等带外信号。 中继线是该系统与其他系统或远距离传输设备的连接线，中继器是交换网络和中继线间的接口电路。中继器有出局中继和入局中继之分。中继器除具有用户电路的功能外，还具有指定信号形式、中继线工作方向、为计费提供反极信号等功能。 扫描是用来收集用户信息的，用户状态（包括中继线状态）的变化通过扫描器可送到控制部分。 网络驱动器在中央处理系统的控制下，具体地执行交换网络中通路的建立和释放。而话路设备接口，又称信号接收分配器，统一协调信号的接收、
3、传送和分配。,电话交换系统的任务就是在各条用户线之间、用户线和中继线之间或中继线与中继线之间建立起语音信号临时通道（接续），这一工作是由交换网络最后完成的。交换网络可以说是交换系统中占用设备最多也是最复杂的设备。,08电子工程技术,中央控制系统,功能： 对呼叫进行处理。 对整个交换系统的运行进行管理、监测和维护。 组成： CPU: RAM 输入输出系统,08电子工程技术,程控交换机的各种接口,V1接口：连接2BD或30BD的ISDN终端或其 他数字终端，该接口的速率为64kb/s。 V2接口：连接数字远端模块。 V3接口：连接数字PABX的30BD终端。 V4接口：连接2BD终端，支持ISDN
4、接入。 V5接口：支持nE1的接入网。 V5.1接口：n1 V5.2接口：1n16,用户线数字接口,08电子工程技术,程控交换机的各种接口,中继数字接口 A接口：速率为2 048kb/s的32路PCM接口。 B接口：速率为8 448kb/s的PCM二次群接口。 用户线模拟接口 Z1接口：连接单个用户的用户线。 Z2、Z3接口：用来连接模拟远端集线器和PABX。,中继数字接口和用户模拟接口,08电子工程技术,程控交换机的各种接口,C1接口：4线音频接口。 C2接口：2线音频接口。 C11接口：通过通路转换设备接入FDM的载波设备接口。 C12接口：通过中继器接入4线模拟实线电路的接口。 C21接
5、口：数字转接局2线模拟接口。 C22接口：数字本地局2线模拟接口。,中继模拟接口,二线/四线的含义？,08电子工程技术,中继电路,中继器一般分为出局中继器、入局中继器、特服中继器等。 中继器一般由保护电路、信号互换电路、用户线信号电路、隔离电路等组成。 中继器是中继线和交换网络以及控制系统间的接口电路。 中继器上传输的不仅有语音信号，还有各种局间信号。 同一型号的交换机和不同的交换机连网，其中继器也必须作出相应改变；不同的中继器还要适应于相应的传输设备 。,08电子工程技术,中继电路,信号互换电路：用来指定中继线工作方向（出中继或入中继）和指定信号形式。 用户线信号电路：用来在出入中继期间用户
6、电路断开时，代替用户电路提供向话机馈电、铃流的接通和断开、传输信号等功能。 隔离电路：用来分离开用户线、中继线以及交换网络内传输的电流。,08电子工程技术,数字交换系统中中继器的配置,一般数字交换系统都配置有模拟中继器AT（模拟口）和数字中继器DT（数字口）两种局间中继器。模拟中继器是模拟中继线和数字交换网络的接口电路。在模拟中继线上传送的信号是模拟信号。数字中继器是局间PCM中继线的终端电路。 数字中继器的功能： 时钟提取：从PCM中继线上提取时钟信号作为系统同步信号。 帧同步：从PCM中继线上提取帧定位信号，通过帧定位获得帧同步。 弹性存储的帧调整：数字中继器具有缓冲存储器，能够存储一帧数
7、据容量。用它来调整帧相位，使PCM传输线上的帧相位和交换网络同步。 提取和重新排列随路信号：由于PCM中继线上传输的随路信号和交换网络中的格式并不完全一样，所以随路信号一般要提取后重新排列，以供交换网络使用。数字中继器的上述功能可缩写为GACHO。,08电子工程技术,扫描电路,光电耦合器电路原理图,差动放大扫描器,扫描器是在电话呼叫的各个阶段使控制系统完成各种信息的收集。,08电子工程技术,信号音的产生,数字信号音产生的原理框图,在模拟交换系统中，信号音是由单独的模拟信号发生器产生的。在数字交换机中，多采用数字信号发生器直接产生数字信号音。,08电子工程技术,中央处理机的配置方式,功能： 实时
8、处理功能 对用户的接续要求，应及时处理，立即给予响应。这就要求处理器工作速度快，并具有强力的中断系统。 逻辑运算功能 在交换处理中，经常涉及数据的逻辑判断和各种数据结构的处理。故处理器除了能进行一般的逻辑与、非、异或和各种移位操作外，还要能进行位操作、字段和字节操作。,08电子工程技术,中央处理机的配置方式,中央处理机有单机集中控制和多机分散控制两种配置方式。为了安全和高的可靠性，无论是单机还是多机均配备备用设备。,08电子工程技术,双机系统,双机系统有同步复核、负荷分担和主备用三种工作方式 。,08电子工程技术,同步复核方式,正常工作中，两台相同的处理机同时接收来自交换网络的各种输入信息，执
9、行相同的程序，进行同样的分析处理，但是只有一台处理机输出控制信息，控制交换网络的工作。所谓同步复核，就是每执行一条指令或一段程序，将两台处理机的处理结果通过比较器进行检验，如果结果完全一致，就继续执行程序或进行输出控制。如果发现不一致，则表示其中有一台处理机出了故障，就立即告警并进行故障处理和诊断。此种方式较易发现处理机的硬件故障，但由于实际上只有一台处理机工作，而且要不断进行同步复核，故效率较低。,同步复核方式,08电子工程技术,负荷分担方式,负荷分担也叫话务分担，就是两台处理机独立进行工作，在正常情况下各承担一半负荷，为此可将两机的扫描时钟相位错开，某机扫描中发现的新呼叫由该机负责处理到底
10、。当中一机发生故障时，则另一机承担全部负荷。为了能接替故障机工作，必须互相了解呼叫处理的情况，故双机间应定时互通信息。,负荷分担方式,08电子工程技术,负荷分担的特点,过负荷能力强。由于单机承担整个交换网络的负荷（即话务量)，因此处理机的容量应选用较大的处理机。而双机负荷分担方式，具有较高的过负荷能力，能适应较大的话务波动。 可以防止软件差错引起的系统阻断。程控交换机的软件系统非常复杂，不可能绝对保证软件不存在残留差错。这种程序差错，往往要在特定的环境和处理过程中才会在双机上同时山现。由于双机同时工作，不象同步复核那样总是执行相同的程序，故程序差错不会在双机上同时出现，从而减小了软件故障发生的
11、概率。 在扩充新设备、调试新程序时，可使一机承担全部话务，另一机进行脱机测试，从而提供了有力的测试工具。 注：负荷分担由于双机独立工作，在程序设计中要避免资源同抢，致使双机相互联系此较复杂，从而处理机硬件故障发现比较困难。,08电子工程技术,主备用方式,主备用方式就是一台处理机主用，另一台处理机备用。主机承担全部呼叫处理，并将呼叫处理过程中的有关信息不断通知备用机。一旦主机发生故障，即由备用机自动接替，进行主备用转换。这种方式效率亦低于负荷分担，但比较简单。,主备用方式,08电子工程技术,单级多机系统,单级多机系统就是各台处理机有其专用的存储器，还有一公共存储器，为各处理机共用，作为机间联系。
12、 多机之间的工作划分为容量分担与功能分担两种基本方式。容量分担时，每台处理机只承担一部分容量的呼叫处理业务，处理机数可随容量的增大而扩充，但每机均要具备执行全部交换处理功能；功能分担时，每机只完成一定功能，只需要装入一部分程序，分工明确。缺点是容量较小时，也必须配备全部处理机。容量分担实际上相当于负荷分担。负荷分担与功能分担还可以结合使用。,单级多系统,08电子工程技术,多级系统,多级系统就是在交换处理中，有一些是执行频繁而简单的工作，如用户扫描。有一些处理较复杂，但执行次数较少。故障诊断等属于维护管理的工作，则执行次数更少，但处理复杂。 多级系统可以很好地适应上述特点，用预处理机执行频繁而简
13、单的功能，用中央处理机执行分析处理等较复杂的功能，而维护管理处理机则专用执行维护管理中的各种功能。这样，就形成了3级系统。维护管理处理机还可以设置在维护中心局、监视和管理多个话局的工作。随着微处理机的迅速发展，将趋向于采用分布式多微处理机的分散管理方式，以更好地适应硬件的模块化且比较灵活，出故障时影响小。,多级系统,08电子工程技术,存储器及输出输入设备,存储器 中央控制系统中的存储器一般为两个：数据存储器和程序存储器。数据存储器也叫暂时存储器，用来暂时存储呼叫处理中的大量数据，可以写入和读出。程序存储器也叫固定存储器，用来存放程序，在交换处理中只允许读出，不允许写入。存储器大多采用速度快、稳
14、定可靠的半导体存储器。通常，数据存储器采用RAM。如用RAM应有保护措施来防止写入而破坏原有存放的程序。在故障处理后再启动时，有时要重新装入全部程序，故还应具有后备存储器，如磁带、磁盘等。为节省内存容量，对一些使用不太频繁的数据和程序，则可以放在外存中。随着广泛采用集成电路存储器，集成度愈来愈高，一般不再采用速度慢的外存。 输出输入设备 为了安装测试和维护运转的需要，中央控制系统还要配置一些常规外部设备，如电传打字机、打印机、磁带机等。,08电子工程技术,1.2.2 用户接口电路模块,用户接口电路模块又称用户级，是模拟用户终端与数字交换网络（选组级）之间的接口电路，由用户电路和用户集线器组成。
15、,08电子工程技术,模拟用户线接口电路,模拟用户线接口电路在实现上的最大压力是应能承受馈电、铃流、外界干扰等高压大电流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器（或混合线圈）、继电器等分立元件构成。在实际中，基于实现和应用上的考虑，通常将BORSHCT功能中过压保护由外接元器件完成，编解码器部分另成一体，集成为编解码器（CODEC），其余功能由集成模拟SLIC完成。 在布控交换机中，向用户馈电、振铃等功能都是在绳路中实现的，馈电电压一般是60V，用户的馈电电流一般是20mA30mA，铃流是25Hz、90V左右。而在程控交换机中，由于交换网络处理的是数字信息，无法向用户馈电、振铃等，所以向用户馈电、振铃
16、等任务就由用户线接口电路来承担完成，再加上其它一些要求，程控交换机中的用户线接口电路一般要具有馈电（B），振铃（R）、监视（S）、编译码（C）、混合（H）、测试（T）、过压保护（O）7项功能。,08电子工程技术,模拟用户线接口功能框图,08电子工程技术,模拟用户线接口七项功能含义,（1）馈电（BBattery feeling），向用户话机送直流电流。通常要求馈电电压为48V或24V，环路电流不小于18 mA。 （2）过压保护（OOvervoltage protection），防止过压过流冲击和损坏电路、设备。 （3）振铃控制（RRinging Control），向用户话机馈送铃流，通常为25Hz/90V有效值正弦波。 （4）监视（S-Supervision），监视用户线的状态，检测话机摘机、挂机与拨号脉冲等信号以送往控制网络和交换网络。 （5）编解码与滤波（CCODEC/Filter），在数字交换中,它完成模拟话音与数字码间的转换。通常采用PCM编码器（Coder）与解码器（Decoder）来完成，统称为编解码器（
