成功交换机概率和理论基础

1、交换机概论与应用基础交换机概论与应用基础一、交换机的发展一、交换机的发展 1876 1876年贝尔发明了电话。年贝尔发明了电话。 电话交换机经历了四大阶段：电话交换机经历了四大阶段： 人工制交换机、步进制交换机、人工制交换机、步进制交换机、 纵横制交换机和程序控制交换机。纵横制交换机和程序控制交换机。 按其使用场合分为两大类：按其使用场合分为两大类： 公用电话网的交换机，又称公网交换机公用电话网的交换机，又称公网交换机，简称，简称“公网公网”。如局用交换机，可达万门。如局用交换机，可达万门容量。用户专用电话网的交换机，又称专网容量。用户专用电话网的交换机，又称专网交换机，简称交换机，简称“专网

2、专网”。如小交换机，容量。如小交换机，容量为几十门至千门。为几十门至千门。 程序控制交换机（简称程序控制交换机（简称“程控交换机程控交换机”）按信息传递方式分为两类：）按信息传递方式分为两类： 模拟式程序控制交换机，如空分式交换模拟式程序控制交换机，如空分式交换机。机。 数字式程序控制交换机，又称程控交换数字式程序控制交换机，又称程控交换机。机。什么是数字式程序控制交换机？什么是数字式程序控制交换机？ 利用计算机的存储程序控制技术，利用计算机的存储程序控制技术，把电话交换的功能编制成相应的程序把电话交换的功能编制成相应的程序（或称软件），并把这些程序和数（或称软件），并把这些程序和数据存入到存

3、储器内。当用户呼叫时，据存入到存储器内。当用户呼叫时，由处理机根据程序所发出的指令来由处理机根据程序所发出的指令来控制交换机的操作，以完成接续功能。控制交换机的操作，以完成接续功能。结论：程控交换机就是计算机控制的结论：程控交换机就是计算机控制的 交换机。交换机。 一般不特指的话，这种交换机简称一般不特指的话，这种交换机简称“程控交换机程控交换机” 程控交换机优点：程控交换机优点： 1、修改或增加交换机的功能时，只需修改程序，、修改或增加交换机的功能时，只需修改程序， 无须增删设备部件和修改布线。无须增删设备部件和修改布线。 2、交换机的设备体积进一步缩小。、交换机的设备体积进一步缩小。 3、

4、用户服务方面：、用户服务方面： 。接续速度快：如长途电话几秒钟接通。接续速度快：如长途电话几秒钟接通。 。接通率高：交换网络容量大，链路多，组群方式。接通率高：交换网络容量大，链路多，组群方式 灵活，阻塞率可以做到灵活，阻塞率可以做到10-610-12 因此接续畅通，因此接续畅通， 接通率较高。接通率较高。 。通信质量高：串音、杂音、失真等指标降到很低。通信质量高：串音、杂音、失真等指标降到很低。 。便于保密。便于保密 。较多的服务性能：如缩位拨号，呼叫转移，热线。较多的服务性能：如缩位拨号，呼叫转移，热线。 维护管理方面维护管理方面。智能化控制功能：自动对系统的运转状态进行监视。智能化控制功

5、能：自动对系统的运转状态进行监视、测试、记录和统计等、测试、记录和统计等。维护工作量小：采用大规模集成电路，双备份部件。维护工作量小：采用大规模集成电路，双备份部件 工作方式，可靠性高，无机械性的调整检修工作。工作方式，可靠性高，无机械性的调整检修工作。便于记录统计数据：记录话务数据和统计障碍情况。便于记录统计数据：记录话务数据和统计障碍情况，显示运行状况。，显示运行状况。便于实行集中维护。便于实行集中维护。适应多种计费方式。适应多种计费方式。处理日常业务工作方便易行：如电话的装、拆、。处理日常业务工作方便易行：如电话的装、拆、转、改号等业务及增加服务性能、变换服务类别等转、改号等业务及增加服

6、务性能、变换服务类别等工作。工作。网路组织方面网路组织方面。适应能力强：具有多种接口设备，能适配置各种。适应能力强：具有多种接口设备，能适配置各种制式的交换机。制式的交换机。二、程控交换机的基本原理二、程控交换机的基本原理 结构：由话路部分和控制部分两部分结构：由话路部分和控制部分两部分 组成。如图。组成。如图。 话路部分主要由模拟终端接口电路、话路部分主要由模拟终端接口电路、数字终端接口电路和交换网络组成。数字终端接口电路和交换网络组成。 程控交换机结构程控交换机结构1 1、 模拟终端接口电路模拟终端接口电路 。模拟用户电路。模拟用户电路 用户电路具有用户电路具有BORSCHT功能，即功能，

7、即 B 馈电；馈电； O 过电压保护；过电压保护；R 振铃；振铃；S 监视；监视； C 编码器；编码器；H 2/4线转换；线转换；T 测试测试 它们由集成电路来完成。它们由集成电路来完成。 。模拟中继器。模拟中继器 它是程控用户交换机与公用网或专用网的它是程控用户交换机与公用网或专用网的 模拟线路间的中继接口设备。模拟线路间的中继接口设备。 具有以下功能：具有以下功能： 电池馈电；忙闲监视；信号发送和接收；过压电池馈电；忙闲监视；信号发送和接收；过压 保护；发送接收电平的调节；阻抗、介入损耗、保护；发送接收电平的调节；阻抗、介入损耗、 时延、噪声、串音、失真等传输参数的分配；提时延、噪声、串音

8、、失真等传输参数的分配；提 供话音、信号及测试接口；单路编译码器完成供话音、信号及测试接口；单路编译码器完成 话音信号的模话音信号的模-数和数数和数-模的转换。模的转换。 2 2、数字终端接口电路、数字终端接口电路 。数字用户电路。数字用户电路 把模拟信号直接转换成数字信号。采用数字话机。把模拟信号直接转换成数字信号。采用数字话机。 交换网络采用交换网络采用B+D数字接口电路，数字接口电路，64Kb/s信道传输信道传输 话路信息，一个话路信息，一个16Kb/s信道传输同步信息。总的速信道传输同步信息。总的速 率率80Kb/s。 。数字中继器。数字中继器 它将传输速率为它将传输速率为2Mb/s的

9、的PCM 30/32路数字链路路数字链路 接至数字交换网。基本功能：接至数字交换网。基本功能： *为为PCM30/32传输设备提供基群的接口；传输设备提供基群的接口； *在在PCM30/32的第的第0时隙提取时钟和帧同步信号，时隙提取时钟和帧同步信号， 对抖动和滑码进行控制；对抖动和滑码进行控制； *在在PCM30/32的第的第16时隙提取、插入随路信号；时隙提取、插入随路信号； *完成单极性不归零码和完成单极性不归零码和PCM传输线上传输线上HDB3码的码的 变换。变换。 3 3、交换网络、交换网络 它是交换机中的主要设备单元。它是电子开关它是交换机中的主要设备单元。它是电子开关矩阵，由集成

10、电路担任。它由矩阵，由集成电路担任。它由CPUCPU控制驱动。控制驱动。 4 4、控制部分、控制部分 它由由处理机和外围设备组成，由存储程序控它由由处理机和外围设备组成，由存储程序控制完成各种复杂的交换与管理功能。制完成各种复杂的交换与管理功能。三、交换机基本概念三、交换机基本概念。用户：指设备使用者或电话使用者或话机。用户：指设备使用者或电话使用者或话机。用户电缆：交换机用户接口至配线架（盒）的电。用户电缆：交换机用户接口至配线架（盒）的电缆或电话机间的线缆称为用户电缆或用户线。缆或电话机间的线缆称为用户电缆或用户线。它分为它分为2芯线缆、芯线缆、16芯线缆、芯线缆、50对线缆等等。对线缆等

11、等。电缆结构：每对线由电缆结构：每对线由2根线径为根线径为0.4mm（也有（也有 0.5mm） 不同颜色铜线双绞组成。不同颜色铜线双绞组成。 一对用户线缆又分为一对用户线缆又分为a和和b线，一般线，一般a线为正极的；线为正极的； b线为负极的。线为负极的。用户信号。用户信号用户话机和交换机间的信号，在用户线上传递。用户话机和交换机间的信号，在用户线上传递。 它指用户的它指用户的拨号信号拨号信号、摘、挂机状态信号摘、挂机状态信号以及交以及交换机送给用户的可听信号如换机送给用户的可听信号如拨号音拨号音、忙音忙音、回铃音回铃音、振铃音振铃音。拨号音：要求使用电话者马上拨电话号码；（拨号音：要求使用电

12、话者马上拨电话号码；（450Hz） 忙音：对方电话（被叫）正在使用（占线）；忙音：对方电话（被叫）正在使用（占线）； 回铃音：等待对方电话（被叫）摘机通话；回铃音：等待对方电话（被叫）摘机通话； 振铃音：通知被叫用户摘机接电话。（振铃音：通知被叫用户摘机接电话。（25Hz） a.用户状态信号用户状态信号 它由电话机的叉簧产生。用户回路的电阻容它由电话机的叉簧产生。用户回路的电阻容 许许1800（包括电话机）馈电电流不小于（包括电话机）馈电电流不小于18mA。 挂机：话机空闲状态，挂机：话机空闲状态，用户线上无电流，线间馈用户线上无电流，线间馈 电压为电压为48V-54V。 摘机：话机为应答或忙

13、的状态，摘机：话机为应答或忙的状态，用户线间电压为用户线间电压为 几伏几伏。 b.用户数字信号用户数字信号 主叫用户拨号产生的数字信号，即被叫用户的电主叫用户拨号产生的数字信号，即被叫用户的电 话号码。话号码。 它分为脉冲和双音多频数字信号它分为脉冲和双音多频数字信号(DTMF)。 双音多频数字信号：使用方便，发送信息快。双音多频数字信号：使用方便，发送信息快。 按键电话机数字与频率对照表：按键电话机数字与频率对照表： 频率（频率（Hz）1290133614771633697123137704561485278915941*0#16 。局间数字型线路信号。局间数字型线路信号时分制：时隙时分制：

14、时隙 。把一个传输通道按时间分割以传输。把一个传输通道按时间分割以传输 若干路电话的通信方式。若干路电话的通信方式。PCMPCM：脉冲编码调制。：脉冲编码调制。30/3230/32，其中，其中3030为话路。为话路。1 1帧：帧：3232路循环一次。路循环一次。125125微秒。微秒。复帧：复帧：1616个帧为个帧为1 1个复帧。个复帧。2 2毫秒。毫秒。TS0 TS0 ：帧同步码：帧同步码TS16TS16：复帧同步码、控制码和标志信号。：复帧同步码、控制码和标志信号。速率（基群）：速率（基群）：2048Kb/s2048Kb/s，又称，又称2M2M。 。中继：交换机与另一个交换机的通信连接方式

15、。中继：交换机与另一个交换机的通信连接方式。 分为模拟中继和数字中继。分为模拟中继和数字中继。 。中继线：中继通信所使用的线缆。中继线：中继通信所使用的线缆。 常用线缆：常用线缆：7575同轴电缆、双绞铜线、光纤。同轴电缆、双绞铜线、光纤。 。信令：交换机间通信的信号，即协议。信令：交换机间通信的信号，即协议。 a.a.中国中国1 1号信令号信令(No.1)(No.1)：随路信号。：随路信号。 b.b.国内国内7 7号信令（号信令（No.7No.7）: :公共信道信号。公共信道信号。应用范围：应用范围：1 1）电话网的局间信号；）电话网的局间信号； 2 2）电路交换数据网的局间信号；）电路交换

16、数据网的局间信号； 3 3）综合业务数字网（）综合业务数字网（ISDNISDN）的局间信号；）的局间信号； 4 4）交换局与各种特殊服务中心间的信息）交换局与各种特殊服务中心间的信息 传递。传递。信令点编码：用于识别信号网中的各信号点，供信号信令点编码：用于识别信号网中的各信号点，供信号 消息在信号网中选择路由使用。消息在信号网中选择路由使用。 三、交换机局间通信的实现三、交换机局间通信的实现 局间通信局间通信=硬件（传输、交换机相应接口）硬件（传输、交换机相应接口） +软件（局数据）软件（局数据） 1、物理结构、物理结构 。光纤。光纤光纤光纤7575欧姆同轴线欧姆同轴线DS300 2M757

17、5欧姆同轴线欧姆同轴线 公网公网交换机交换机 2M光端机光端机光端机作用：电信号转光信号；光端机作用：电信号转光信号； 光信号转电信号。光信号转电信号。铜线电端机电端机双绞铜线双绞铜线7575欧姆同轴线欧姆同轴线DS300 2M7575欧姆同轴线欧姆同轴线 公网公网交换机交换机 2M电端机（电端机（HDSL）作用：电信号转电信号）作用：电信号转电信号技术要求：两技术要求：两HDSL间距不大于间距不大于3Km； 环阻不大于环阻不大于600欧姆。欧姆。传输设备结构示意图。传输设备结构示意图2M口口收端收端 发端发端 IN OUT交换机交换机2M模块与传输设备模块与传输设备2M连接：连接：*交叉连接，即本端收端与对端发端连接；本端发交叉连接，即本端收端与对端发端连接；本端发端与对端收端连接。端与对端收端连接。*传输设备间连接无传输设