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1、 . . . 现代交换原理 课程设计 题 目： 专业_ _学 号：指导成 绩：摘要数字程控交换机是目前通信网中使用最普遍的交换机。数字程控交换机的基本结构可分为话路系统和控制系统两部分。交换网是利用数字程控交换机完成交换息的交换过程。本次课程设计是在掌握交换原理的基础上利用数字程控交换机完成校园交换网的设计。关键词：数字程控交换机 话路系统 控制系统 交换目录摘要2第一章 基本原理51.1 数字交换机的系统结构51.2 话路子系统51.2.1用户电路61.2.3 数字交换网络71.2 控制子系统8第二章 系统结构和系统原理分析9第三章 话务量的概念及计算103.1话务量及其计算103.1.1、
2、话务量的概念103.1.2、话务的统计及对用户的调查103.1.3、话务量的计算113.2、中继线的计算113.3用户交换机配置计划的技术要求和技术指标123.3.1呼损概率123.3.2交换网络的阻塞概率123.3.3交换系统的呼叫处理能力12第四章 编号144.1 编制的基本规则144.2编号15课设总结17参考文献：18致19前言现代交换原理课程设计作为现代交换原理课程的重要组成部分,目的使学生进一步理解课程容,完成校园交换网络的设计,增强学生理论联系实际的能力,提高学生的分析和设计能力。通过实践教学引导学生理论指导下有所创新,为以后工程实践奠定基础。现代交换原理课程是一门理论性、工程性
3、和实践性都很强的课程。理论教学和实践教学相结合,才能提高学生的综合能力。本次课程设计通过以下几方面提高能力培养：1. 学生自己统计用户数量,根据实际需求设计校园交换网络。2. 注意与实践的结合,在理论中讲清基本原理,然后在实际中加以运用,为以后的工作实践奠定基础。 / 第一章 基本原理1.1 数字交换机的系统结构数字交换机的系统结构如图1.1所示。信令设备模拟中继 电路数字中继 电路 用户处理机 数 字 交 换 网 络用户级 用户电路 用户电路用户级 用户电路 用户电路数字中继线PCM控制子系统话路子系统数字中继 电路模拟中继线 存储器远端接口 中央处理机OAM终端外设 用户处理机数字中继 电
4、路远端用户模块用户模块图1.1 数字交换机系统结构1.2 话路子系统 话路子系统是由中央级交换网络和用户级交换网络以及各种接口设备组成的。交换网络的基本功能是根据用户的呼叫要求,通过控制部分的接续命令,建立主叫与被叫用户间的连接通路。在纵横制交换机中它采用各种机电式接线器 ,在程控交换机中目前主要采用由电子开关阵列构成的空分交换网络,和由存储器等电路构成的时分接续网络。1.2.1用户电路 用户电路是程控交换机通过用户线与用户终端相连的接口电路,由于用户线和用户终端有数字和模拟之分,所以用户电路也有两种：模拟用户电路和数字用户电路。模拟用户电路是程控交换机通过数字用户线与模拟终端设备相连 用户电
5、路用户电路的作用是实现各种用户线与交换之间的连接,通常又称为用户线接口电路。根据交换机制式和应用环境的不同,用户电路也有多种类型,对于程控数字交换机来说,目前主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路 及与数字话机,数据终端连接的数字用户线电路。模拟用户线电路是适应模拟用户环境而配置的接口,其基本功能有:馈电: 交换机通过用户线向共电式话机直流馈电；过压保护: 防止用户线上的电压冲击或过压而损坏交换机。振铃：向被叫用户话机馈送铃流。监视： 借助扫描点监视用户线通断状态,以检测话机的摘机,挂机,拨号脉冲等用户线信号,转送给控制设备,以表示用户的忙闲状态和接续要求。编解码： 利用编码器和解码器,滤波器,
6、完成话音信号的模数与数模交换,以与数字交换机的数字交换网络接口 。混合：进行用户线的2/4线转换,以满足编解码与数字交换对四线传输的要求。测试：提供测试端口,进行用户电路的测试。这7种功能常用第一个字母组成的缩写词代表。对于模拟程控交换机,不需要编解码功能；而在数字程控交换机中,除某些特定应用的小型交换机利用增量调制方式外,其它大部分均采用PCM编解码方式。数字用户线电路是为适应数字用户环境而设置的接口,它主要用来通过线路适配器或数字话机与各种数据终端设备如计算机,打印机,VDU,电传相连。1.2.2中继电路中继器是交换机和中继线的接口设备,也叫中继器。中继器是中继线与交换网络间的接口电路,用
7、于交换机中继线的连接。它的功能和电路与所用的交换系统的制式及局间中继线信号方式有密切的关系。交换机的中继电路有数字中继电路和模拟中继电路。模拟中继电路是交换机与模拟中继线的接口,用于连接模拟交换局,模拟中继电路的功能与用户电路的功能基本相似,目前现数字中继线与数字交换网络之间的接口,它通过PCM有关时隙传送中继线信令,完成类似于模拟中继器所应承担的基本功能。但由于数字中继线传送的是PCM群路数字信号,因而它具有数字通信的一些特殊问题,如帧同步,时钟恢复,码型交换,信令插入与提取等,即要解决信号传送,同步与信令配合三方面的连接问题。 数字中继接口单位的基本功能包括帧与复帧同步码产生,帧调整,连零
8、抑制,码型变换,告警处理,时钟恢复,帧同步搜索及局间信令插入与提取等,如同模拟用户电路的BORSCHT,也可将数字中继单元的上述8种功能概括为GAZPACHO。1.2.3 数字交换网络 程控数字交换机采用的数字交换网络主要有两种典型结构：一种是由数字交换单元DSE固定连接构成的数字交换网络；另一种是由时间接线器T接线器和空间接线器S接线器构成的数字交换网络。1程控数字交换机的根本任务是要通过数字交换实现大量用户之间的通话连接,数字交换网络是完成这一任务的核心部件。2数字交换网络实现所有终端电路相互之间的联系,以及处理机之间的通信,因此通过数字交换网络能传送话音、数据、部信令、数字信号音、部和外
9、部消息等。3数字交换网络分为用户级和选组级,用于完成各条PCM链路各个时隙的数字信息交换,包括空分交换和时分交换。4数字交换以数字帧结构形式进行,每个呼叫建立都分配相应的时隙,即分配固定速率的信道,标准速率为64Kbit/s。1.2.4处理机1程控数字交换机的控制系统程控数字交换机的控制方式主要是指控制系统中处理机的配置方式,可分为集中控制方式和分散控制方式。分散控制方式又分为分级功能控制和全分布控制两种。目前大、中容量的程控数字交换机均采用分散控制方式。如EWSD、AXE10采用2级的分级功能控制结构,其中EWSD的2级处理机称为群处理机GP和协调处理机CP,AXE10的2级处理机称为区域处
10、理机RP和中央处理机CP；NEAX61、F150采用3级的分级功能控制结构,NEAX61、F1的3级处理机称为用户处理机LPR、呼叫处理机CPR和主处理机MPR；S1240采用分布控制结构,处理机分布在各个终端模块和辅助控制单元中。程控数字交换机对控制系统的要求：具有足够大的呼叫处理能力,如前所述用BHCA值来衡量；具有高度的可靠性,要求控制系统可靠地长期连续不间断地工作,系统中断累计时间在20年不得超过一小时,平均在一年不得超过三分钟；能适应新业务和新技术发展的要求；经济合理。2处理机的冗余配置 程控数字交换机不论采用何种控制结构,为了保证系统的可靠性,一般情况下,处理机都采取冗余配置措施。
11、处理机冗余配置方式有双机冗余配置和N + n冗余配置,其中双机冗余配置方式又可分为主/备用和话务分担方式；N + n冗余配置方式的处理机可以采用N + 1备用方式。 负荷分担：也叫话务分担,基本结构如图9所示。两台处理机独立进行工作,正常情况各承担一半话务负荷。当一台处理机产生故障可用另一台处理机承担全部负荷。负荷分担的优点：过负荷能力强,能适应较大的话务波动；可以防止软件差错引起的系统中断；可联机扩容 主/备用工作方式是指一台处理机联机运行,另一台处理机话路设备完全分离作为备用。当主用处理机发生故障时,进行主备用转换。1.2 控制子系统 控制子系统是交换机的指挥系统,交换机的所有动作都是在控
12、制系统的控制下完成的,数字交换系统实际上采用的是分级分散控制的方式,其控制子系统是由中央级控制系统和用户级控制系统两级组成的。用户级控制系统即用户级CPU,一般负责对用户模块的用户线路进行监视扫描,控制用户级交换网络,完成话务的集中,并对相关资源进行分配。中央级控制系统是由处理器、存储器、各种OAM终端和各种外设组成的,远端接口是控制子系统与集中操作维护中心、网管中心、计费中心等的数据传送接口。中央CPU一般负责系统资源的分配、中央交换网络的控制、呼叫处理、信令处理、控制用户级CPU以及完成系统的操作、维护、管理等功能。第二章 系统结构和系统原理分析本次课程设计为理工大学西校区校园网规划,在我
13、们做出调查的基础上,进行分析和计算,然后整体规划布局。调查结果如下：北村：宿舍有A.B.C.D.E.F.G.H.共8座,每座有七层,每栋楼有180个宿舍,各分配一部,两栋宿舍之间有一个值班室,配一部,大约有1448部。 南村,宿舍有A.B.C.D.E.F.G.H和南苑9号楼,前五栋的分配和北村相同。南苑9号共有245个宿舍,每个宿舍配一部,总共有245部。因此南村总共有1693部。1号和2号教学楼,教学楼三层和四层各有6间办公室,每个办公室3办公室,每办公桌有一部,每栋楼有一个值班室和一个教研休息室,各配一部,共有38*2=76部。4号和6号教学楼只有两个信息点为值班室和教研休息室,各配一部,
14、共4部。实验馆AB;各有8个办公室,每个办公室有2办公桌配一部,每馆一个值班室,配一部,共17*2=34部.其他,金工实习中心有两个办公室,每个办公室和一个值班室,3部,体育教研室11个办公室,每个办公室一部,共11部,校医院5个办公室和一个值班室6部,食堂楼有13个院办公室,每个办公室3个年纪办公各配3部,共59部。经过调查,西校区现有固话数约为3337部,可考虑到未来的扩建增加办公人数,初步设计用户容量为5000部,能够满足较长一段时间的需求忙时话务调查发现,学生的最忙时为晚上21：00到23：00,而其他办公人员为早上9：00到10:00,学生的最忙时话务量交换很大部分发生在局外,而办公人
