第5章数字程控交换技术51电话交换的发展及分类52电话交换机的基本功能53程控交换机的发展及分类课件.ppt

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1、第第5章章 数字程控交换技术数字程控交换技术 5-1 电话交换的发展及分类电话交换的发展及分类 5-2 电话交换机的基本功能电话交换机的基本功能5-3 程控交换机的发展及分类程控交换机的发展及分类5-4 程程控交换机的基本组成控交换机的基本组成5 5-5 5 呼叫接续过程综述呼叫接续过程综述5/31/20231 5-1电话交换的发展及分类电话交换的发展及分类 一、电话交换的概念一、电话交换的概念 两部有线电话机之间必须有一对线连通才能两部有线电话机之间必须有一对线连通才能通话，但在电话用户很多时，不可能在任意两个用通话，但在电话用户很多时，不可能在任意两个用户之间都装设一对线路。如果在用户分布

2、的区域中户之间都装设一对线路。如果在用户分布的区域中心设置一个公用设备，则每一用户都有一对线路与心设置一个公用设备，则每一用户都有一对线路与该设备相连，如图所示该设备相连，如图所示5/31/20232图图 设立公共设备的电话连接图设立公共设备的电话连接图 交交换换的的信信息息除除了了电电话话的的语语音音信信号号外外，还还包包括括图图像像、数数据据等等多多种种信信息息，这这种种信信息息交交换换称称为为数数据据交换或综合业务交换。交换或综合业务交换。5/31/20233二、二、电话交换技术发展概况电话交换技术发展概况 贝贝尔尔1876年年发发明明电电话话至至今今一一百百多多年年来来，电电话话交换技

3、术一直在不断地发展。交换技术一直在不断地发展。1878年年1月月28日日第第一一部部人人工工电电话话交交换换机机开开通通使使用，它是具有用，它是具有21线磁石式交换机。线磁石式交换机。1891年年，共共电电式式交交换换机机开开始始使使用用。人人工工电电话话交交换换机机的的优优点点是是设设备备简简单单、安安装装方方便便、成成本本低低廉廉。缺缺点点是是话话务务员员的的接接线线速速度度慢慢、易易出出错错、劳劳动动效效率率低。低。5/31/20234 18891889年美国人史端乔发明自动电话交换机获年美国人史端乔发明自动电话交换机获得专利，得专利，19091909年德国西门子公司对史端乔式交换年德国

4、西门子公司对史端乔式交换机进行重大改进，制成西门子式交换机，到机进行重大改进，制成西门子式交换机，到19271927年基本完善，成为步进制交换机的基型，此后各年基本完善，成为步进制交换机的基型，此后各种型号的步进交换机，基本上只是在电路方面做种型号的步进交换机，基本上只是在电路方面做较小改进。较小改进。5/31/20235三、电话交换机的分类三、电话交换机的分类 电话交换机的种类一般可以从以下两大方面电话交换机的种类一般可以从以下两大方面进行划分。进行划分。按照交换机的接线方式划分：按照交换机的接线方式划分：人工电话交换机和人工电话交换机和自动电话交换机。自动电话交换机。按交换机的使用划分：按

5、交换机的使用划分：局用交换机局用交换机，它包括市话交换机、汇接市话交，它包括市话交换机、汇接市话交换机、国内长话交换机、国际长话交换机。换机、国内长话交换机、国际长话交换机。用户小交换机用户小交换机，又称为专用小交换机，又称为专用小交换机,可为机可为机关、工矿企业、学校使用。关、工矿企业、学校使用。5/31/20236 5-2 电话交换机的基本功能电话交换机的基本功能一、电话通信的基本原理一、电话通信的基本原理 送话器送话器受话器受话器原始话音还原话音二-四转换消侧音电路消侧音电路电话机电话机原始原始话音话音还原还原话音话音5/31/20237受话器受话器：将电信号还原为声音的转换器。将电信号

6、还原为声音的转换器。送话器送话器：将声音变换为电信号的转换器。将声音变换为电信号的转换器。按键式拨号盘按键式拨号盘：与拨号集成电路配合发出与拨号集成电路配合发出脉冲或脉冲或 双音频双音频(DTMF)信令。信令。振铃器振铃器：交铃流、音调振铃器：交铃流、音调振铃器开关、叉簧开关、叉簧：接插件，二、四线绳：接插件，二、四线绳5/31/20238二、二、电话交换机的基本功能电话交换机的基本功能电话交换机的基本功能如下：电话交换机的基本功能如下：检测出主叫用户呼叫；检测出主叫用户呼叫；建立电话交换机到主叫用户的临时通路，通建立电话交换机到主叫用户的临时通路，通过此通路获得被叫用户信息；过此通路获得被叫

7、用户信息；通过振铃呼出被叫用户；通过振铃呼出被叫用户；为主、被叫用户建立通话通路；为主、被叫用户建立通话通路；检测话终，释放通路。检测话终，释放通路。5/31/202395-3 程控交换机的发展及分类程控交换机的发展及分类一、程控交换技术的发展一、程控交换技术的发展 自自1965年年产产生生了了世世界界上上第第一一台台程程控控交交换换机机以以来来，程程控控交交换换机机一一直直处处在在突突飞飞猛猛进进的的发发展展过过程程中中。概概括括来来说说，程程控控交交换换机机的的发发展展可可以以归归纳纳为为以以下下四四个方面。个方面。程控交换机中话路网的发展程控交换机中话路网的发展 早早期期的的程程控控交交

8、换换机机，其其话话路路网网按按空空分分方方式式组组成，称为空分程控交换机。成，称为空分程控交换机。5/31/202310 程控交换机中控制方式的发展程控交换机中控制方式的发展 程程控控交交换换机机发发展展的的初初期期，一一般般采采用用中中央央集集中中控控制制方方式式，即即控控制制任任务务集集中中在在一一台台大大型型或或巨巨型专型专用计算机上。用计算机上。程序软件的发展程序软件的发展 因因为为电电话话通通信信的的实实时时性性很很强强，所所以以早早期期均均采采用用汇汇编编语语言言编编制制运运行行软软件件。现现在在多多采采用用高高级级语语言言和和汇汇编编语语言言混混合合编编程程，或或全全部部采采用用

9、高高级级语语言言编程的办法。编程的办法。5/31/202311 接入业务的发展接入业务的发展 在当今时代，电信网、有线电视网、计算机在当今时代，电信网、有线电视网、计算机网三网合一已成必然趋势，当前，主要是通过网三网合一已成必然趋势，当前，主要是通过PSTN（公众电话网）或（公众电话网）或CATV（有线电视网）进行（有线电视网）进行Internet（因特网）接入，从而给人们提供以宽带（因特网）接入，从而给人们提供以宽带技术为核心的综合信息服务。技术为核心的综合信息服务。5/31/202312二、程控交换机的优点二、程控交换机的优点 程程控控交交换换机机的的技技术术发发展展很很快快，其其价价格格

10、不不断断降降低，服务功能不断增加，下面从三个方面说明。低，服务功能不断增加，下面从三个方面说明。用户方面：用户方面：采采用用脉脉冲冲编编码码信信号号(PCM)方方式式，使使通通话话质质量量大大大大改改善善；采采用用数数字字信信号号后后加加强强了了保保密密性性；话话路路网网的的阻阻塞塞非非常常小小，大大大大提提高高了了电电路路的的接接通通率率；话话路路网网采采用用了了中中、大大规规模模集集成成电电路路，使使接接续续速速度度加快。加快。5/31/202313 电话局方面电话局方面 由由于于采采用用中中、大大规规模模集集成成电电路路，其其面面积积是是机机电电交交换换机机机机房房面面积积的的1/101

11、/5；可可较较灵灵活活地地修修改改部部分分程程序序，改改变变交交换换机机的的功功能能；利利用用故故障障处处理理、故故障障诊诊断断、设设备备自自动动检检测测、资资源源管管理理等等功功能能，减减少少维维护护工工作作量量；便便于于实实现现多多种种计计费费方方式式，如如采采用用单单式式计计费费、复复式式计计费费等等；易易于于实实现现维维护护自自动动化化与与集集中化。中化。5/31/202314通信网方面通信网方面 网网路路的的最最佳佳利利用用，可可减减少少交交换换点点数数目目，可可配配合合不不同同功功能能的的交交换换机机；增增加加了了路路由由选选择择、编编码码选选择择及及交交换换接接口口的的灵灵活活性

12、性，可可通通过过软软件件来来实实现现;有有利利于于向向综综合合业业务务数数字字网网方方向向发发展展，通通信信网网的的最最终终发发展展方方向向是是要要建建立立一一个个高高质质量量、高高速速度度、高高自自动动化化的的综综合合业业务务的的数数字字网网；采采用用新新的的信令方式，尤其是公共信道信令系统的引入。信令方式，尤其是公共信道信令系统的引入。5/31/202315三、程控交换机的分类三、程控交换机的分类 程控交换机按其交换网络接续方式、交换信程控交换机按其交换网络接续方式、交换信息的类型，以及控制方式的不同，可以进行图所息的类型，以及控制方式的不同，可以进行图所示的分类。示的分类。5/31/20

13、2316 按交换网络接续方式来分类按交换网络接续方式来分类 按交换网络的接续方式，程控交换机可分为空按交换网络的接续方式，程控交换机可分为空分和时分两种方式。分和时分两种方式。对于空分方式，其交对于空分方式，其交换点可由金属接点或电换点可由金属接点或电子接点来组成。子接点来组成。是指话路接续中每个用户均占据一是指话路接续中每个用户均占据一定的空间位置。定的空间位置。对于时分方式，目前有脉幅调制对于时分方式，目前有脉幅调制(PAM)、增量、增量调制调制(M)和脉码调制和脉码调制(PCM)三种信号。三种信号。时分是指许时分是指许多用户都接在一多用户都接在一条公共通话线上，如图所示。条公共通话线上，

14、如图所示。5/31/202317图图 时分示意图时分示意图 5/31/202318 按控制方式分类按控制方式分类 按按控控制制方方式式，可可分分为为集集中中控控制制、分分级级控控制制和和全分散控制三种方式。全分散控制三种方式。（1）集集中中控控制制方方式式。程程控控交交换换机机中中只只配配备备一一对对处处理理机机(称称中中央央处处理理机机)，该该交交换换机机的的全全部部控控制制工工作作都都由由中中央央处处理理机机来来承承担担，这这种种控控制制方方式式称称为为集集中中控控制制方方式式，早早期期的的空空分分交交换换机机多多采采用用这这种种控控制制方方式。其框图如图式。其框图如图(a)所示。所示。5

15、/31/202319图图 程控交换机的控制方式示意图程控交换机的控制方式示意图 5/31/202320（2）分分级级控控制制方方式式：随随着着微微处处理理机机的的发发展展，在在程程控控交交换换机机里里配配备备若若干干个个微微处处理理机机作作为为区区域域处处理理机机来来完完成成如如监监视视用用户户摘摘机机、挂挂机机及及接接收收拨拨号号脉脉冲冲等等这这些些比比较较简简单单而而重重复复的的工工作作，以以减减轻轻中中央央处处理理机机的的大大量量处处理理工工作作，这这就就是是分分级级控控制制方方式式。其其框框图图如图如图(b)所示。所示。（3）全全分分散散控控制制方方式式：全全分分散散控控制制的的特特点

16、点是是取取消消了了中中央央处处理理机机。全全分分散散控控制制的的程程控控交交换换机机示示意意框框图图如如图图(c)所所示示。图图中中的的、分分别别是是表表示示信信号号控控制制、呼呼叫叫控控制制和和交交换换网网络络控控制制三三项项功功能能的的所在位置。所在位置。5/31/2023215-4 程程控交换机的基本组成控交换机的基本组成 一、程控交换机的硬件基本结构一、程控交换机的硬件基本结构 不不论论空空分分或或时时分分程程控控交交换换机机，其其硬硬件件主主要要分分为为三三个个系系统统，即即话话路路系系统统，控控制制系系统统和和输输入入、输输出系统。如图所示。出系统。如图所示。话路系统话路系统 作作

17、用用是是把把用用户户线线接接到到交交换换网网络络回回路路，用用户户电电路路是是用用户户线线与与交交换换网网络络的的接接口口电电路路，可可完完成成馈馈电电、扫扫描描、二二四四线线转转换换、测测试试、保保护护、提提供供铃铃流流通通路等功能路等功能5/31/202322图图 程控交换机硬件系统组成程控交换机硬件系统组成 5/31/2023235/31/202324 控制系统控制系统 作用有两个：一是分析收集输入的信息，作用有两个：一是分析收集输入的信息，并进行处理；二是编辑命令，并向话路系统或输并进行处理；二是编辑命令，并向话路系统或输入、输出系统发送命令。入、输出系统发送命令。输入、输出系统输入、

18、输出系统 为了安装测试和维护运转的需要，中央控为了安装测试和维护运转的需要，中央控制系统还要配备一些常规的外围设备，一般包括制系统还要配备一些常规的外围设备，一般包括打印机、终端等，还配备了如磁盘驱动器、磁带打印机、终端等，还配备了如磁盘驱动器、磁带机等外存储器。机等外存储器。5/31/202325二、程控交换机的软件基本结构二、程控交换机的软件基本结构 程控交换机的软件基本结构如图所示。程控交换机的软件基本结构如图所示。执执行行管管理理程程序序是是多多任任务务、多多处处理理机机的的高高性性能能操作系统；操作系统；呼叫处理程序呼叫处理程序完成用户的各类呼叫接续；完成用户的各类呼叫接续；系系统统

19、监监视视和和故故障障处处理理程程序序完完成成故故障障诊诊断断程程序序共同保证程控共同保证程控交换机不间断运行；交换机不间断运行；维维护护和和运运行行程程序序提提供供人人机机界界面面完完成成程程控控交交换换机的运行控制和测试等。机的运行控制和测试等。5/31/2023265/31/202327 各各类类支支援援系系统统又又称称为为脱脱机机程程序序，其其数数量量比比联机程序要大得多。联机程序要大得多。软件开发支援系统主要指语言工具；软件开发支援系统主要指语言工具；应应用用工工程程支支援援系系统统包包括括交交换换网网规规划划、安安装装测试等；测试等；软件加工支援系统包含数据生软件加工支援系统包含数据

20、生成程序等；成程序等；交交换换局局管管理理支支援援系系统统包包含含交交换换机机运运行行资资料料的收集、编辑和输出程序等。的收集、编辑和输出程序等。5/31/2023285-5 呼叫接续过程综述呼叫接续过程综述 根根据据前前述述程程控控交交换换机机的的基基本本结结构构，结结合合我我们们拨拨打打电电话话的的过过程程，程程控控交交换换机机处处理理一一次次电电话话呼呼叫叫的简要流程如图所示。的简要流程如图所示。5/31/202329 图图 处理一次呼叫的流程处理一次呼叫的流程 5/31/2023301 1、主叫摘机到交换机送拨号音、主叫摘机到交换机送拨号音 程程控控交交换换机机按按一一定定的的周周期期

21、执执行行用用户户线线扫扫描描程程序序，对对用用户户电电路路扫扫描描点点进进行行扫扫描描，检检测测出出摘摘机机呼呼出的用户，并确定呼出用户的设备号。出的用户，并确定呼出用户的设备号。2 2、收号和数字分析、收号和数字分析 程程控控交交换换机机中中脉脉冲冲号号码码是是由由用用户户电电路路接接收收的的，扫扫描描检检出出并并识识别别后后收收入入相相应应存存储储器器，在在收收到到第第一一位位号号的的第第一一个个脉脉冲冲后后，停停发发拨拨号号音音。双双频频号号码码一一般是由双频处理电路板接收识别的。般是由双频处理电路板接收识别的。5/31/2023313、来话分析至向被叫振铃、来话分析至向被叫振铃 若若数

22、数字字分分析析的的结结果果是是呼呼叫叫本本局局，则则在在收收号号完完毕毕和和数数字字分分析析结结束束以以后后，根根据据被被叫叫号号码码从从存存储储器器找找到到被被叫叫用用户户的的数数据据(包包括括被被叫叫用用户户的的设设备备、用用户户类类别别等等内内容容)，而而后后根根据据用用户户数数据据执执行行来来话话分分析析程程序序进进行行来来话话分分析析，并并测测被被叫叫用用户户忙闲。忙闲。5/31/202332 4、被叫应答双方通话被叫应答双方通话 被被叫叫摘摘机机应应答答由由扫扫描描检检出出，由由预预先先已已选选好好的的空空闲闲路路由由建建立立主主被被叫叫两两用用户户的的通通话话电电路路。同同时时，停停送送铃铃流流和和回回铃铃音音信信号号。通通话话电电源源一一般般经经由由各各自自的的用用户户电电路路提供。提供。5、话终挂机、复原话终挂机、复原 双双方方通通话话时时，一一般般由由其其用用户户电电路路监监视视是是否否话话终终挂挂机机。如如主主叫叫先先挂挂机机，由由扫扫描描检检出出，通通话话路路由由复复原原，向向被被叫叫送送忙忙音音，被被叫叫挂挂机机后后其其用用户户电电路路复复原原，停停送送忙忙音。呼叫接续及其对应的呼叫处理程序，如图所示。音。呼叫接续及其对应的呼叫处理程序，如图所示。5/31/202333