第一章 绪论 1.1 交换的概念网内的任一个用户可以按着自己的要求与网内的其他用户进行信息交换1.2 交换机的引入通信的目的是实现信息的传递在通信系统中，信息是以电信号或光信号的形式传输的一个通信系统至少应由终端和传输媒介组成，如图 点对点通话终端：将含有信息的消息，如话音、图像、计算机数据等转换成可被传输媒介接受的信号形式，同时将来自传输媒介的信号还原成原始消息传输媒介：把信号从一个地点传送至另一个地点这样一种仅涉及两个终端的单向或交互通信方式称为点对点通信当存在多个终端，且希望它们中的任何两个都可以进行点对点通信时，最直接的方法是把所有终端两两相连多个终端的缺点：(1) 当存在N个终端时，需用N(N-1)/2条线对，线对数量随终端数的增加而迅猛增长2) 当这些终端分别位于相距很远的两地时，两地间需要大量的长线路3) 每个终端都有N-l对线与其它终端相接，因而每个终端需要N-1个线路接口4) 增加第N+1个终端时，必须增设N对线路当N较大时，无法实用化5) 由于每个用户处的出线过多，因此维护工作量较大。
2 交换机的发展㈠ 开创阶段——人工交换时期 · 1878年出现了磁石式人工交换机； · 1891年采用了共电式交换机㈡ 发展阶段——机电交换时期①步进制交换机：1892年发明了自动交换机，并开通使用用自动选择器取代了话务员，通常称步进制交换机②纵横制交换机（ 1919年发明）:纵横接线器将过去滑动摩擦方式的接点改成了压接触，从而减少了磨损，提高了寿命1926年世界上第一个大型的纵横制自动交换局首先在瑞典使用.㈢ 迅速发展阶段——电子交换时期1.1965年美国开通了第一部空分程控交换机，它的话路系统采用纵横接线器，.所以话路系统是空分的，传输的信号是模拟信号2.所谓程控就是由存放在存储器中的程序来控制交换网络的接续，这就是所谓的软件控制3.当时遇到两个问题：一个是用电子器件代替金属接点，；另一个是时脉冲编码调制技术已在通信线路中使用，但这种数字信号无法进入交换机进行交换• 随着微电子技术的发展，超大集成电路的出现，大容量存储器的发展，使数字信号进入交换机成为可能，而且也在交换网络中摒弃了金属接点3 交换机的基本功能◆交换机的任务是完成任意两个用户之间的通话接续。
◆通过前面对人工交换机通话接续过程，可以归纳出对交换机的基本功能要求:呼叫检出功能;接收被叫号码；对被叫进行忙闲测试；若被叫空闲，则应准备好空闲的通话回路；向被叫振铃，向主叫送回铃音；被叫应答，接通话路，双方通话；及时发现话终，进行拆线，使话路复原4 交换机的分类1．按接续方式分类 (1)人工交换机：接线、拆线由话务员来完成 (2)自动交换机：接线、拆线完全由用户自动控制交换机完成 2．按自动交换机信息传递方式分类 (1)模拟交换机:对模拟信号进行交换(2)数字交换机：对数字信号进行交换3．按自动交换机控制方式分类 (1)布线逻辑控制交换机2)存储程序控制SPC交换机5 交换机的基本概念程控交换机实质上是数字电子计算机控制的交换机6 程控数字交换机的性能和指标用途：程控数字交换系统主要用于：市话交换;长话交换;汇接交换；国际长途交换；农话交换；用户话机交换；远端用户单元等容量： 容量通常以用户线数和中继线数来表示• 门：一门就是一对用户线；• 线：指交换网络出、入线的端子数，这是最基本的表示方法• 路：指接长途电路数话务负载能力 呼叫处理能力新服务性能：缩位拨号、热线服务、呼出限制、免打扰服务、查找恶意呼叫、截接服务、闹钟服务、无应答转移服务标准： ①呼损指标 ②接续时延 第二章 话音信号的数字化基础2.1. 多路复用技术按信道共享方式 频分复用 时分复用 空分复用 码分复用频 信道一率 信道二 信道nFDM信道划分 时间频 信 信 信 道 道 道率 1 2 3TDM信道划分 时间2.2. 话音信号数字化抽样定理 对于一个有限带宽的连续信号f（t）,其最高频率为fM ，此信号可由时间上相隔 TS ≤ 1／2 fM 秒的各均匀间隔点上的信号值f（KTS ）唯一确定。
人类语声的基本频率范围是80～1200Hz，但是泛音和子音都包含有大量的比频高的各种频率成分 试验证明，要正确的重发同样的语言，则频带必须在80～8000Hz范围在传输中，为了减少频带，提高线路利用率，将语声的频带限制在300～3400Hz，便可保证能够听清讲话内容和讲话者的语音特征 因此语声的抽样频率fS 选为8000Hz，其抽样周期TS＝ 1/8000＝125uS数字通信的关键是模数转换和数模转换而模拟信号和数字信导之间的相互转换必须有一定的规律和方法，以便在发端模数转换后在收端按规律正确实行数模转换 模数转换有多种方法，其中PCM为最常用的一种为了使模拟的话音信号转换为PCM信号，要经过抽样、量化、编码三个过程2.3.抽样和抽样定理PCM信号经过传输和交换后，在接收端将收到的PCM信号进行解码、低通滤波二个过程又恢复为模拟话音信号 一般称前者为模／数(A/D)转换，称后者为数／模(D/A)转换2.4 传输码型可以用不同电位或电流波形来表示数字码0或1，只要它的不同“电值”与数字码0,1 存在一一对应关系即可一、选择传输码型的条件 1.传输码型中不含有直流分量，且低频分量和过高频分量也不易太多，以减小传输失真；2.传输的码型要便于时钟提取，即从传输码型中简便而稳定地获得定时时钟信息； 3.传输的码型具有一定的规律性，以便于检测误码； 4.码型变换设备要简单，易于实现。
二、线路编码信号1．单极性归零波形2．单极性不归零波形3.双极性归零波形3．极性交替转换波形(AMI码)，也叫双极性归零码 2.5 几个基本概时隙和帧1.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码组进行传输,每路信号所占有的传输时间称时隙2.32时隙合成一个“帧”，16帧合成一个“复帧”2.6 32路PCM的帧结构1．基群概念 PCM时分多路通信可组成若干路的复用，CCITT建议以两种PCM系统为基础一种是PCM30/32路系统，可供传输30个话路，传输速率为2.048Mb／S，欧洲各国和我国均采用这种系统； 另一种是PCM24路系统，可供传输24个话路，传输速率为1.544Mb／s，美国、加拿大和日本等国采用称这两种PCM系统为基群或一次群传输系统2.7 PCM高次群为了提高线路利用率，PCM 30/32路系统和PCM24路系统均可以进一步进行多路复用，再经多路复用的系统统称为高次群传输系统，依次称为二次群系统、三次群系统等 在时分制的数字传输系统中，高次群是由低次群经过数字多路复接而构成所谓数字多路复接是指把各个群的数字信号在时间上重新进行排列。
PCM 30/32路制式的二次群是由4个一次群经过数字多路复接而构成第3章 数字交换机的话路部分程控交换机是由硬件和软件两大部分组成 硬件主要分为三个部分即：1、话路接续部分 2、控制部分 3、输入输出部分 软件是指程序和数据，它们都存放在存储器中3.1 数字交换机的系统结构（1）用户电路和模拟交换机的一样，还增加A/D和 D/A转换功能，二至四端口和四至二端口电路转换；（2）信号收/发包括:信号音的产生及多频互控信号音的收与发；（4）数字交换网络由T接线器及S接线器组成，是交换机交换功能核心部件5）模拟中继是数字交换机与模拟交换机接口电路；（6）数字中继是数字交换局之间或数字交换机与远端模块间的接口电路；中继线一般是两个交换机之间的连接线路，可以传送语音信号及相关的控制信号，中继线按传送信号的类型分为模拟中继线和数字中继线，模拟中继线进入选组级必须通过模拟中继器完成相应的转换，数字中继线进入选组级则必须通过数字中继器完成相应的转换3.2 用户模块的组成3.2.1 用户模块基本结构用户级交换网络：负责话务量的集中（或扩散）信号提取和插入电路：用于交换机中多个处理机之间的通信，负责把从网络接口电路传来的信息从信息流中提取出来传送给处理器，或把处理器发出的信息插入到信息流中去。
网络接口电路：是用户模块和数字交换网络之间的接口电路扫描存储器：暂存从用户电路读取的信息，如通过它存储的信息进行摘/挂机识别等分配存储器：暂存向用户电路发出的命令信息微处理器：负责控制用户模块和用户电路的工作3.2.2 用户电路 每个用户线接在用户电路上，它是交换机连接模拟用户的接口电路，每个用户占用一套用户电路用户电路共有七大功能，通称BORSCHT功能 模拟用户的传输线路为二线模拟线 用户电路功能示意图 3.3 中继器模拟中继器其结构形式和用户电路十分相似和用户电路不同点：a. 模拟中继单元不向外馈电和发送铃流；b.模拟用户电路需对用户线状态监视，而模拟中继器则对线路信号监视，监视对方送来的信号变化；C.用户电路接至用户模块进行话务量集中，模拟中继是直接进入交换网络数字中继器：是数字交换机与数字局的中继线相连的接口电路，其作用是发送及接收PCM信号3.4 音频信号的产生、发送和接收 交换机需要向用户发送拨号音、回铃音、忙音及各种提示音，同时也需要向其它交换机发送、接收各种局间多频互控信号这些都是模拟信号，必须将它们数字化，用PCM信号表示。
数字音频信号的发送和普通话音信号一样，各种数字化的音频信号可以通过数字交换网发送，由于从ROM中读出的信号是8 位并行PCM码，需变成串行码并通过复接电路送入指定的时隙数字音频信号的接收单频信号由用户机接收，在用户环路中进行译码变成模拟信号，再送用户机 多频信号由专用接收器处理，为区别各种不同频率和组合，6 个数字滤波器对信号滤波，从中取出2 个不同频率信号，再由数字逻辑识别电路识别出它们的组合3.5 数字交换和数字交换网数字接线器的基本功能图中，母线1 上的A用户使用时隙5 、B用户使用时隙9 ，经交换网络后，A用户的信息交换到母线m 的时隙25中，而B 用户的信息交换到母线2 的时隙21中 一般情况下，小容量模拟交换机采用空分交换网络；小容量的数字交换机采用时分交换网络；大、中型数字程控交换机使用时分与空分相结合的交换网络 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1）呼叫处理能力 通常用BHCA（Maximum Number of Busy Hou。