第二板交换原理 课件第三章

三、电路交换技术及接口电路1本章主要内容电话通信的基本原理电话交换技术的发展程控数字交换机的系统结构控制系统接口电路1、电话通信的基本原理31875年6月2日贝尔和沃森发明了电话（原始的电磁式电话）↓1877年爱迪生发明了碳精式送话器+手柄+呼叫设备（电铃）+手摇发电机+干电池（磁石式电话机）↓1882年出现了共电式电话机（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给）↓1.1电话机的发明↓1896年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘1920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路（自动电话机-拨号盘电话机）↓60年代电子学飞速发展、70年代大规模集成电路出现(电子电话机-按键式电话机)↓80年代随着N-ISDN的应用出现了数字电话机1.1电话机的发明送话器受话器原始话音还原话音二-四转换消侧音电路电话机原始话音还原话音受话器：将相应的电信号还原为声音的转换器。送话器：将声音变换为相应电信号的转换器。1.2电话机的构成及通话原理扬声电话机免提电话机无绳电话机录音电话机可视电话机投币电话机磁卡电话机1.3电话机的分类2、电话交换技术的发展8一、人工交换阶段：

1.磁石式电话交换机1878年与磁石式电话机配套使用

2.共电式电话交换机与共电式电话机配套使用特点：①人工接续，速度慢、效率低②标准沿用至今：语音二线传输，交换局集中馈电等电话交换技术发展的三个阶段二、机电式自动交换阶段：

1.步进制交换机（StepbyStepSystem）：①史端乔（Strowger）式自动电话交换机

1892美国

-为每个用户指定唯一的电话号码，通过拨号盘自动拨号

-使用电磁控制的机械触点开关代替人工操作，自动实现线路接续

特点：直接控制方式（由拨号脉冲直接控制交换机的接线器动作，通过一位一位拨号，一步步找到被叫接续点）电话交换技术发展的三个阶段②旋转制、升降制电话交换机

特点：间接控制方式（用户拨号脉冲由“记发器”接收，通过译码器译成电码控制接线器）共同特点：噪声大易磨损维护工作量大接线速度慢故障率高电路技术简单人员培训容易电话交换技术发展的三个阶段2.纵横制交换机（CrossbarSystem）1938年

特点：①接线器接点采用压接触方式②公共控制方式（控制部分与话路部分分离，控制部分可独立设计）电话交换技术发展的三个阶段三、电子式自动交换阶段1.半电子交换机（准电子交换机）：话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件。2.全电子交换机：话路部分和控制部分均采用电子器件。电话交换技术发展的三个阶段模拟程控交换机：1965年5月美国ESSNo.1数字程控交换机：1970年法国E10程控交换机：把各种控制功能、步骤、方法编成程序，放入存储器，利用存储器内所存储的程序来控制整个交换工作。几个概念：程控与布控、时分与空分、模拟与数字电话交换技术发展的三个阶段在技术上的：能提供许多新的服务性能维护管理方便、可靠性高灵活性大、便于采用新技术和增加新业务在经济上的：在交换设备上在线路设备上在维护和生产方面程控交换机的优越性缩位拨号热线服务呼出限制免打扰服务查找恶意呼叫闹钟服务截接服务缺席用户服务遇忙回叫无条件呼叫前转遇忙呼叫前转无应答呼叫前转呼叫等待三方通话会议电视主叫号码显示等补充业务

引进交换机

AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS、NEAX61、EWSD

引进生产线上海：S1240，北京：EWSD，天津：NEAX61

自行研制巨龙HJD-04，大唐SP30，华为C&C08，中兴ZXJ10

我国程控交换技术的发展3、程控数字交换机的系统结构18数字交换机的系统结构数字交换网络数字中继电路信令设备用户级用户电路用户电路用户处理机用户级用户电路用户电路用户处理机数字中继电路模拟中继电路数字中继电路PCM用户模块远端用户模块中央处理机存储器外设话路子系统控制子系统话路子系统

由交换网络和各种外围模块组成数字交换网络：核心，实现交换功能用户模块用户电路：用户终端设备与交换机的接口用户级交换网络：-集中/分散用户的话务量

-采用单T交换网络用户处理机：控制用户级交换网络远端用户模块：放置在远离母局的用户密集区与用户模块基本相同区别：具有模块内交换功能优点：-避免用户线长距离铺设，节省成本

-将模拟传输改为数字传输，改善了线路的传输质量数字交换机的系统结构话路子系统中继电路：交换机与中继线的接口，一般是交换机与交换机或交换机与远端模块的接口数字中继电路：连接数字中继线模拟中继电路：连接模拟中继线信令设备：用来接收和发送呼叫接续时所需的信令信息，比如各种信号音。数字交换机的系统结构控制子系统是交换机的“指挥系统”，采用分级分散控制方式中央处理机：负责系统资源分配，中央交换网络控制，呼叫处理，信令处理，系统的操作、维护、管理等。用户处理机数字交换机的系统结构4、程控交换机的控制系统23呼叫处理能力：最大忙时试呼次数（MaximumNumberofBusyHourCallAttempts）

可靠性灵活性和适应性经济性交换系统对控制部件的要求控制系统的构成方式：集中控制、分散控制（分级控制、分布控制）多处理机的工作方式：按功能分担、按话务分担、备用方式备用方式：同步方式、互助方式、主/备方式（冷备用、热备用）处理机间的通信方式：通过PCM信道进行通信、采用计算机网常用的通信方式控制系统的结构1、集中控制：任一处理机能使用系统的所有资源（硬件、软件），执行交换系统的全部功能。资源1资源2资源r处理机1处理机2处理机n功能1功能2功能f特点：灵活性差，可靠性差，软件庞大，维护困难控制系统的构成方式2、分散控制控制系统中的每台处理机只能使用部分资源，完成部分功能。（1）分级控制将控制功能分级，不同层次的控制功能由不同的处理机完成。控制系统的构成方式交换网络LPRLPRLPRLPRCPRCPRMPR日本富士通，FETEX-150低层次：用户线扫描，摘挂机识别---用户处理机(LPR)高一层次：号码分析，路由选择---呼叫处理机(CPR)最高层次：故障诊断，维护管理---主处理机(MPR)分级控制（2）分布式控制以S-1240数字交换机为典型代表。取消了中央处理机，将控制功能分散到各个终端模块的控制单元(TCE)中。优点：①硬件和软件的模块化②扩充性好③可靠性高缺点：多处理机间通信接口复杂控制系统的构成方式分布式控制多处理机的工作方式1、功能分担不同处理机完成不同功能。2、话务分担

每台处理机只完成一部分用户的呼叫处理任务。3、备用方式双处理机，一台主用机，一台备用机。(1)同步方式（同时接收话路设备的输入信息，执行相同的指令）两台处理机同步工作，执行结果进行比较，相同则继续。如结果不一致，则中断正常业务，各自启动检测程序，检测有故障的处理机退出服务，且应尽快修复，返回到工作系统中。备用方式(2)互助方式主、备用机平时分别承担一半话务负荷，一旦有一台处理机出现故障，就由另一台处理机承担全部的话务工作。备用方式(3)主/备用方式一台处理机正常工作，一台处理机备用，一旦主用机出现故障，进行主/备用设备切换。备用方式有两种：①冷备用：备用机不保存呼叫数据，发生故障切换时，当前正在进行的呼叫会丢失掉。②热备用：备用机保存呼叫数据，切换时不会丢失呼叫。备用方式多处理机间的通信方式通信方式

采用计算机网常用方式利用PCM信道利用TS16进行通信与话音信息一样在交换网络中传输，用不同的标志区分5、接口电路36接口设备：数字程控交换机与外围环境的接口功能：完成外部信号与交换机内部信号的转换模拟用户接口电路数字用户接口电路操作、管理、维护交换网络数字中继接口电路数字中继接口电路模拟中继接口电路控制系统中继侧接口ABCZVOAM用户侧接口数字交换机接口类型ETETETETETETETETETETETETETET数字交换网络模拟用户线Z1模拟远端集线器Z2模拟PABXZ3数字用户线V1LTLTLTLTZ1V2V3V4V5数字远端模块Z1V1NT数字PABXmX(2B+D)nXE12,048kbit/sABLTC11C12C21C22LT本地转换二线中继器通路转换设备四线FDM实线PCM8,448kbit/sLT34,368kbit/s8,448kbit/sLT数字交换机接口类型V接口：数字用户接口

V1：64kb/s，可为2B+D或30B+D的终端V2：连接数字远端模块的接口V3：连接数字PABX的接口，属30B+D的接口V4：可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入V5：支持nXE1的接入网，包括V5.1和V5.2接口A接口：速率为2048kb/s的数字中继接口B接口：PCM二次群接口，其接口速率为8448kb/s程控交换系统接口类型——数字接口Z接口：模拟用户接口

Z1接口：连接单个模拟用户的接口Z2接口：连接模拟远端集线器的接口Z3接口：连接模拟PABX的接口程控交换系统接口类型——模拟接口用户电路：交换机通过用户线与用户终端相连的接口电路。模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT七个功能：——B(Batteryfeeding)馈电——O(Overvoltageprotection)过压保护——R(Ringingcontrol)振铃控制——S(Supervision)监视——C(CODEC&filters)编译码和滤波——H(Hybirdcircuit)混合电路——T(Test)测试5.1模拟用户电路电容的特性：“隔直流，通交流”电感的特性：“隔交流，通直流”（1）B:馈电馈电：由用户电路向电话提供直流电源，-48v，20-50mA。ab用户线用户线–48V（2）0:过压保护用户线是外线，为避免高压进入交换机内部而损坏交换机，设置了两极保护，将线路的高压分别限制在–48V和地电位。第一级在总配线架上安放气体放电管；第二级在用户电路中设置二极管桥式钳位电路。-48V内线外线abRR1234（3）R:振铃控制控制系统S振铃控制振铃电路用户线截铃铃流振铃信号（铃流）：90V±15V，25HZ，1s通，4s断。过程:控制系统发“振铃控制”→继电器动作→铃流经用户线送达用户话机→用户话机振铃→用户摘机→振铃电路产生“截铃”信号→控制系统停止“振铃控制”信号→开关释放→停止振铃监视用户线回路的通、断状态。主要用来识别用户话机的摘机和挂机，号盘话机发出的号码等。（4）S:监视＞用户线监视信号-V编码器：完成模拟信号到数字信号的转换（Coder）。译码器：完成数字信号到模拟信号的转换（