西电版程控交换课件

程控交换系统概述本课程将介绍程控交换系统的基本原理，以及各种现代交换技术的应用。程控交换系统的发展历程1手动交换最早的电话交换系统，操作员手动连接线路。2机电交换使用机械和电气设备自动连接线路。3电子交换使用电子元件进行信号处理和控制。4数字交换将语音信号数字化，并使用数字技术进行交换。模拟程控交换系统的基本构成1输入输出设备包括用户电话机、话路、线路、信令设备等，负责用户接入和信号传输。2中央控制器负责控制整个系统的运行，包括信号处理、呼叫建立、话路控制等。3程序存储器存储交换系统的控制程序和数据，用于指导中央控制器的运行。4数据传输系统负责将交换系统内部各个部分的信息进行传输，确保数据流动和信息交换。输入输出设备及其接口电路输入设备包括电话机、按键、拨号盘等，用于将用户的呼叫请求转化为数字信号。输出设备包括话机、扬声器等，用于将数字信号转化为声音信号，传送到用户。接口电路用于连接输入输出设备和程控交换系统的中央处理器，实现信号的转换和匹配。中央控制器的结构和功能中央控制器是程控交换系统的核心，负责控制整个交换系统的运行。它接收来自各种输入设备的信号，并根据预先编制的程序做出相应的处理，然后发出控制信号，控制交换系统进行连接、接续和呼叫处理等操作。中央控制器的结构一般包括中央处理器（CPU）、程序存储器、数据存储器、输入输出接口等部分。中央处理器是控制系统的核心，负责执行程序、处理数据、控制系统运行。程序存储器用于存储控制程序，数据存储器用于存储系统运行过程中需要用到的各种数据。输入输出接口用于与各种输入输出设备进行通信，并将信息传送到中央处理器。程序存储器的作用和特点存储程序存储程控交换系统运行所需的程序代码和数据，包括控制程序、数据表和系统配置信息。快速访问程控交换系统需要快速访问存储器以执行指令和读取数据，因此程序存储器通常采用高速存储器芯片。非易失性程序存储器中的数据即使在系统断电后也不会丢失，保证系统重启后能够恢复正常运行。中央处理器的组成和工作原理算术逻辑运算单元(ALU)执行算术和逻辑运算，例如加减乘除、比较、逻辑运算等。程序计数器(PC)存储下一条要执行的指令地址，并控制指令的顺序执行。指令寄存器(IR)存储当前正在执行的指令，供控制单元解释和执行。通用寄存器组(GR)存储数据和中间结果，用于存放操作数和运算结果。控制单元(CU)控制整个中央处理器的运行，负责解释指令、控制数据流向、协调各部件工作。程控交换系统的工作过程1呼叫建立用户发起呼叫，拨号并输入被叫号码。2号码分析系统分析号码，确定被叫用户的位置。3路径选择系统选择连接用户和被叫的路径。4呼叫连接系统建立连接，完成通话。5呼叫结束用户挂断电话，系统断开连接。地址译码电路的作用将电话号码转换为相应的电路地址将电话号码的对应电路激活连接呼叫者和被叫者状态检测和转换电路状态检测监测交换机工作状态，如通话、空闲、忙等。状态转换根据检测到的状态，驱动相关电路进行状态切换，如接通、断开、呼叫转移等。控制信号产生和接收控制信号，用于控制交换机的各种功能。程控交换系统的控制信号控制信号用于指示交换机完成特定操作。信号通过线路连接到交换机各个部分。信号控制着连接建立、呼叫处理等过程。程控交换系统的时序分析时序分析重要性控制信号同步操作顺序协调程控交换系统中的计时器电路计时功能计时器电路是程控交换系统的重要组成部分，提供精确的计时功能，用于控制交换过程中的各种时序。时钟信号计时器电路通常生成系统时钟信号，作为交换系统各模块的同步参考。定时器定时器功能可用于控制交换过程中的各种时间参数，例如通话时间、忙时限时等。程控交换系统中的中断电路1提高系统效率中断机制允许系统在处理低优先级任务时，及时响应高优先级事件，提高了系统效率。2灵活的控制方式通过中断，系统可以根据实际情况灵活地切换任务，满足各种突发事件的处理需求。3增强系统可靠性中断机制可以及时发现系统错误，并采取相应的处理措施，提高了系统的可靠性。程控交换系统中的数据传输光纤传输光纤传输速度快、抗干扰能力强，是程控交换系统中常用的数据传输方式。无线传输无线传输灵活方便，适用于移动用户和远程数据传输。铜缆传输铜缆传输成本较低，适用于短距离数据传输。程控交换系统的抱残功能故障隔离当交换机系统出现故障时，抱残功能可以隔离故障模块，确保其他模块正常运行。系统恢复通过备份数据和配置信息，抱残功能可以帮助交换机系统快速恢复到正常状态。服务保障抱残功能可以最大程度地减少故障对用户的影响，保障通信服务的可靠性。程控交换系统的可靠性设计高可用性程控交换系统需要提供不间断的服务，以确保通信的可靠性。因此，需要进行可靠性设计，以减少故障的发生率，提高系统的可用性。容错机制采用冗余设计，例如双机热备、多路备份等，当一个设备出现故障时，其他设备可以接替工作，确保系统的正常运行。故障诊断设计完善的故障诊断系统，以便快速识别和定位故障，及时修复问题，减少系统停机时间。程控交换系统中的故障诊断1错误检测程控交换系统会使用硬件和软件机制来检测错误，例如奇偶校验、CRC校验等。2错误定位一旦检测到错误，系统需要定位错误发生的位置，以便进行故障排除。3故障隔离通过隔离故障模块或组件，可以防止错误扩散并保护系统正常运行。4故障恢复系统需要采取措施来恢复正常运行，例如重新启动故障模块或切换到备用设备。自动检测和诊断的作用提升可靠性通过及时发现潜在问题，自动检测和诊断可以有效预防故障的发生，提高程控交换系统的整体可靠性。缩短故障排除时间自动诊断能够快速定位故障点，帮助维护人员快速解决问题，减少停机时间。降低维护成本通过预防性维护和故障预测，自动检测和诊断可以减少不必要的维护工作，节省维护成本。程控交换系统的维护和保养定期清洁设备，保持设备整洁，防止灰尘和污垢堆积，避免设备故障。定期检查设备运行状态，例如电压、电流、温度等，及时发现和排除潜在故障。及时维修故障设备，确保设备正常运行，并记录维修过程，以便日后参考。程控交换系统的技术发展趋势数字化和智能化程控交换系统正朝着数字化和智能化的方向发展，利用先进的软件和算法来提高系统效率和可靠性。网络化和融合随着网络技术的不断发展，程控交换系统将与其他网络系统进行融合，形成更加强大的通信网络。云计算和边缘计算云计算和边缘计算技术将为程控交换系统提供更灵活的部署方式和更强大的计算能力。程控交换系统的应用领域固定电话网络程控交换系统是固定电话网络的核心，负责连接用户之间的通话。移动通信网络程控交换系统也被应用于移动通信网络中，用于管理和路由移动用户的通话。数据通信网络程控交换系统可以用于构建数据通信网络，例如企业内部网络或互联网接入。程控交换系统的典型应用案例程控交换系统在现代通信领域有着广泛的应用，从传统的固定电话网络到现代的移动通信系统，程控交换系统都扮演着重要的角色。固定电话网络:程控交换系统是传统固定电话网络的核心，负责连接用户之间的通话，并提供各种增值服务。移动通信网络:程控交换系统在移动通信网络中负责用户之间的呼叫连接，并提供数据传输、短信等服务。数据网络:程控交换系统也被应用于数据网络中，例如互联网接入、企业内部网络等，为用户提供数据传输服务。程控交换系统的工程实践1系统设计根据用户需求，进行系统规划、架构设计、功能设计等。2设备选型选择合适的交换机、路由器、服务器等设备。3网络部署安装、调试、测试设备，并进行网络优化。4系统维护监控系统运行状态，及时处理故障，进行系统升级和更新。程控交换系统的仿真设计1模型建立根据实际系统功能和结构，建立仿真模型2参数设置设置仿真模型参数，如交换容量、呼叫模式3仿真运行运行仿真模型，测试系统性能指标4结果分析分析仿真结果，验证系统设计合理性程控交换系统的虚拟仿真虚拟仿真技术可以为学生提供一个安全、高效的学习环境，让他们可以模拟现实世界中的各种场景，例如操作程控交换系统，学习其工作原理。虚拟仿真系统可以通过图形界面、动画、声音等多种方式展现程控交换系统的结构、功能和工作过程，使学生更容易理解抽象的理论知识。此外，虚拟仿真系统还可以提供各种练习和测试，帮助学生巩固所学知识，提高操作技能。程控交换系统的实验平台硬件平台包含交换机、测试仪器、模拟线路等，提供实际操作环境。软件平台提供仿真软件、编程工具，支持实验设计、数据分析等。程控交换系统的实验内容1系统硬件搭建熟悉程控交换系统的硬件组成，包括CPU、存储器、交换机、接口电路等，并进行实际的硬件连接和调试。2交换机控制程序设计设计和实现程控交换系统的控制程序，包括呼叫处理、路由选择、计费等功能的软件实现。3系统性能测试对搭建的程控交换系统进行性能测试，评估系统的吞吐量、延迟、可靠性等性能指标。4典型功能实现实现程控交换系统的一些典型功能，如呼叫转移、呼叫保持、三方通话等，并进行功能测试。程控交换系统的实验设计1实验目标验证理论知识，培养实践能力2实验内容模拟程控交换系统功能3实验方法硬件仿真，软件模拟4实验评估实验报告，考核测试