2-2第二章 PCM、数字交换及程控交换机组成
交换技术(2)
控制读出：在CM控制信息的控制下进行。
存储器的容量 存储单元个数=输入复用线上的时隙数
2、输入控制T
输入控制方式
话音存储器
由CPU控制，
在控制存储器的50
号单元写入“450”，
然后按顺序读出，
即在TS50时读出
“450”，作为话音 控制写入
模拟用户线
模拟用户 接口
模拟用 户 线 模拟用户
接口
用户级
远端模块
数字用户线
数字用户 接口
数字中继线
模拟中继线
话路子系统 控制子系统
存储器
用户级
数字中
数字中
数
继接口
继接口
字
交
换
数字中继
网
接口
络 模拟中继
接口
信令设备
远端接口 处理机
打印机
外存
维护终端
数字交换系统的硬件功能结构
五、电路交换的实现
A(TS1) B(TS2)
存储器的写入地址， 话音存储器按序读
450 话音
出，在TS450读出话
音信息，即完成了
由TS50至TS450的时
隙交换。
顺序读出
控制存储器
控 制 写 入
50 450
TS50
顺序读出
TS450
输入控制T工作原理
存储器的工作方式 控制存储器（CM）：控制写入；顺序读出
控制写入：CPU控制随机写入。 顺序读出：定时脉冲控制，按照时隙号读
7号信令的基本功能结构
用 户 部 分 UP
消息传递部分 MTP
用 户 部 分 UP
7号信令的基本功能结构
程控交换机系统设计
第二章程控交换机系统设计0．前言当今电信世界日新月异，电信技术也正在以前所未有的速度突飞猛进，数字交换技术、电子计算机技术和微电子技术的融合，彻底改变了传统的通信行业。
PBX作为大多数机构通信业务的基础，也在不断地更新技术、改变自己以跟上新技术和新需求的发展速度。
西门子程控系统是世界上最先进的PBX系统之一，它将西门子居世界领先地位的交换技术、网络技术和移动通信技术相结合，为所有的通信产品及服务提供了一个全新的软、硬件技术平台。
独特的全分散控制方式和模块化结构使Hicom350E可以组成完美而统一的网络，以支持话音、数据和多媒体的应用，极高的容错率和灵活的配置，使之可应用于办公、校园和企业环境、广泛的兼容性，使之不仅能有效的保护客户的投资，而且在为客户目前的商务通信需求提供最有效方案的同时，也为更好地满足客户通信系统未来的需求做好了充分的准备。
1、综述首先感谢辽河油田综合楼对我公司的信任和热情邀请。
作为德国西门子公司在华设立的专业从事程控交换机生产、检验、安装和提供各种通信服务的专业公司，我公司拥有一流的设备和高素质的人员，在国内已经成功地和众多客户建立了良好的合作关系。
随着通信市场的不断变化和进步，西门子不断加强技术更新和设备更新投入，从德国引进了高科技的增值应用产品（简称AN产品），包括调度系统Ｔrading、呼叫中心系统ProCenter、数字告警及会议服务器系统DAKS、可视系统、数字无线通信系统Cordless（基于DECT标准）和DMS网络管理系统等，这些产品正越来越被国内用户接受和使用，在各自专业领域中发挥了很好的功效。
我公司历来重视与所有用户建立良好的沟通和合作关系，注重客户的实际需要和将来的发展趋势，努力、认真地设计并提供高效的设计方案。
2、方案设计经过认真仔细的研讨，我公司向辽河油田综合楼推荐西门子Hicom350E 双套数字程控交换机。
Hicom350E是一种先进的通信系统，符合世界市场的需求，为高质量的通信解决方案提供坚实的基础。
jhZY3200401002 程控交换机的基本组成
第一章程控交换机的基本组成及其功能模块2 程控交换机的基本功能和组成（ZY3200401002）【模块描述】本模块包含程控交换机的硬件、软件组成。
通过对话路系统、控制系统、信令设备、程控交换机软件组成的介绍，掌握程控交换机的基本组成及其功能。
【正文】：一、程控交换机的硬件组成程控交换机实质上是采用计算机进行“存储程序控制”的交换机，它将各种控制功能、方法编成程序，存入存储器，利用对外部设备状态的扫描数据和存储程序来控制、管理整个交换系统的工作。
程控交换机的硬件一般采用分散式模块化结构，可分为话路系统和中央控制系统两大部分，如图ZY3200401002-1所示。
图ZY3200401002-1 程控交换机硬件组成1．控制系统程控交换机控制系统主要由中央处理器、程序/数据存储器、输入/输出设备等组成。
控制部分是程控交换机的核心，其主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和各种命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。
（1）中央处理器：控制系统的主体是中央处理器。
按其配置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分散控制两类。
华为公司的C&C08交换机、广州哈里斯公司的H20-20交换机属于集中控制，爱立信公司的MD110交换机属于分散控制。
（2）程序/数据存储器：用于存储控制交换机运行和管理的系统程序、反映用户状况的用户数据、反映交换机设备状况的局数据。
（3）输入/输出设备：输入设备主要是维护终端，用于对交换机系统的运行维护等管理和交换机局数据、用户数据的维护和管理。
输出设备主要有打印机、告警设备，用于交换机系统告警信息、通话信息的输出。
2．话路系统程控交换机的话路系统主要由用户接口电路、中继接口电路、交换网络、信令设备等组成。
（1）用户接口电路用户接口电路是将用户终端设备（如电话机）连接到交换机的接口电路。
用户接口分为模拟用户接口和数字用户接口两大类。
（2）中继接口电路中继接口电路是将交换机与交换机连接的接口电路，分为模拟中继接口和数字中继接口电路。
程控交换机原理(1)
程控交换机原理1. 引言程控交换机是一种基于数字电路的电话交换机，利用计算机技术实现电话交换功能。
本文将介绍程控交换机的原理、组成部分以及工作原理等方面。
2. 程控交换机的组成部分程控交换机主要由以下几个组成部分构成：2.1 控制器程控交换机的控制器是实现交换机控制功能的核心部件。
它通常由一块主板和多块子板组成，主板上集成了程序运行和控制处理器，子板用于连接用户线路。
2.2 交换矩阵交换矩阵是程控交换机中最重要的组成部分之一。
它负责根据控制器的指令将呼叫从一个用户线路切换到另一个用户线路。
交换矩阵通常分为时分矩阵和空分矩阵两种类型，根据具体的交换模式选择合适的矩阵。
2.3 接口电路接口电路是程控交换机与用户线路之间的连接部分。
它主要负责信号处理、电平匹配、阻抗适配等功能，确保交换机与用户设备之间的正常通信。
2.4 存储器存储器用于存储交换机的程序、控制数据以及呼叫记录等信息。
它包括控制存储器和数据存储器两部分，控制存储器存储程序代码，数据存储器存储交换机需要的数据。
3. 程控交换机的工作原理程控交换机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：3.1 呼叫建立当用户拨号发起呼叫时，程控交换机的控制器接收到呼叫请求并进行呼叫建立流程处理。
这个过程包括信号检测、号码解析、用户鉴权等环节，确保呼叫请求的合法性。
3.2 呼叫路由在呼叫建立成功后，程控交换机根据呼叫目的地的地址信息进行呼叫路由。
这一步骤涉及到交换矩阵的使用，通过矩阵的切换功能将呼叫从一个用户线路切换到另一个用户线路。
3.3 呼叫连接呼叫路由完成后，程控交换机将呼叫连接到目的终端设备上。
这需要通过接口电路进行信号处理和匹配，确保通信质量。
3.4 呼叫清除当呼叫结束时，程控交换机会进行呼叫清除处理，释放相关资源，并将交换机状态恢复到初始状态，以便接收新的呼叫请求。
4. 程控交换机的优势相比传统的人工交换机，程控交换机具有以下几个优势：•自动化程度高：程控交换机利用计算机技术实现自动化呼叫处理，大大减轻了运维压力。
第二章数字交换原理与数字交换网络
(1)集中级 (2)分配级 (3)扩展级
集中级和扩展级，在实际的程控交换系
统中，一般置于用户级(机框或模块)内，例如， 将n个用户机框的输出总线物理地复连起来便 可实现n倍的集中比，这样做虽然服务等级在 特殊情况下降低了，但换取的是设备数量的 大大减少。而分配级即为由上述T、S接线器 构成的数字交换网络。
（1）S型接线器的基本组成
S型接线器由m×n交叉点矩阵和控制存储 器组成。在每条入线i和出线j之间都有一个交叉 点Kij，当某个交叉点在控制存储器控制下接通 时，相应的入线即可与相应的出线相连，但必 须建立在一定时隙的基础上。
（2）S型接线器的工作原理
根据控制存储器是控制输出线上交叉接 点闭合还是控制输入线上交叉接点的闭合， 可分为输出控制方式和输入控制方式两种。
2.2.1 时隙交换的基本概念
图2-10 30 话路交换的随机存储器
在同一条PCM复用线内进行时隙交换，对于 30／32路PCM的一次群来说，最多只能提供30个 话路时隙。数字交换机给每个用户分配一个固定 时隙，因此，要在任意两个用户(两个不同时隙) 间进行数字交换。数字交换网络需具有两种基本 功能：
（3）T接线器的工作原理 ①读出控制方式
读出控制方式的T接线器是顺序写入控制 读出的，如图2-16所示，它的话音存储器SM 的写入是在定时脉冲控制下顺序写入，其读出 是受控制存储器的控制读出的。
SM
0
1
a
2
c
3
b
ca
8
b
TS8
TS2 TS1 TS0
…
31
ca
b
TS15 TS8 TS1
W
R
0
定1
8
图2-26 T-T-T型三级时分交换网络
程控数字交换机基本结构
4.3.1程控数字交换机的接口
（5）编译码和滤波 把模拟信号转换为数字信号的过程称为编 码，把数字信号转换为模拟信号的过程称 为译码编译码合称为CODEC。 编译码和滤波功能不可分，
一般应该在编码之前进行带通(300～3400Hz) 滤波，以满足比奈奎斯特取样定理。 而在译码器端对译码器输出的抽样阶梯信号需 要经过低通滤波器滤波，以平滑信号的波形， 使其恢复为原来的话音信号。如图4-18所示
4.3.1程控数字交换机的接口
用户电路的功能一般可归纳为七项，常用 表示其功能的英语的第一个字母表示，即 BORSCHT。这七项功能的含义是：
馈电：B（Battery feeding） 过压保护：O（Over voltage protection） 振铃：R（Ringing） 监视：S（Supetvision） 编译码和滤波：C（CODEC and Filters） 混合电路：H（Hybrid circuit） 测试：T（Testing）
在传统的通信设备中采用混合线圈来完成这一功能随着集成电路技术的发展目前的交换机则较多的采用具有更好功能特性的集成电路来实现因而称作混合电图419混合编译码和滤波功能示意图431程控数字交换机的接口7测试交换机在运行过程中可能会出现各种用户不能完成正常通信的故障这种故障可能是局内设备的故障也可能是用户线或用户终端等局外设备的故障为了判别故障位置以便及时修复每个用户电路与用户线连接的接口处都设置一测试入口
本节主要对程控交换机的外部接口进行介 绍。
4.3.1程控数字交换机的接口
根据所连设备的性质及信号传输形式，程 控数字交换机的外部接口分为数字接口和 模拟接口，所以程控交换机的外部接口大 致可分为如下四种：
电子教案《交换技术(第2版_蒋青泉)》课件 电信交换技术5
2×2 2
U双 ≈ ———— = ———— = 8×10-6 即20年中有1.4 小时故障。
MTBF 2
1000 2
➢ 程控数字交换机的软件组成
软件系统包括程序和数据。
程序
联机程序 程序
脱机程序
常驻程序
非常驻程序 测试程序 支援程序
呼叫处理程序 执行管理程序 故障处理程序 维护管理程序（小部分）
维护管理程序（大部分） 故障诊断程序
MTBF 2
三处理机：
6 MTTR 3 U 3 ≈ —————
MTBF 3
例题 设处理机的MTBF=1000小时，MTTR=2小时，试计算单处理机和双处理 机配置时的不可用性。
解：
MTTR
2
U单 ≈ ———— = ———— = 2×10-3 即20年中有350 小时故障。
MTBF
1000
2 MTTR 2
除 此 之 外 ， 用 户 电 路 还 具 有 增 益 控 制 ， a、b 线 极 性 反 转 ， 12/16kHz计次脉冲发送等其它功能。
数字交换网络
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
数字交换网络能传送话音、数据、内部信令、数字信号音、内 部和外部消息等。
数字交换网络分为用户级(入口级)和选组级，主要作用是完成 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。
数据
可分为系统数据、局数据和用户数据。
系统数据
对某种程控数字交换机而言是所有交换机公用的数据。主要指 各类软件模块所固有的数据和各类硬件配置数据，一般是固定不变 的，例如程序段起始地址，印刷电路板位置等。
局数据
反映本交换局在交换网中的地位或级别，本交换局与其它交换局 的中继关系。它包括对其它交换局的中继路由组织、中继路由数量、 编号位长、计费数据、信令方式等。局数据对某个交换局的交换机 而言是半固定的数据，开局调试好后，设备运行中保持相对稳定， 必要时可用人机命令修改，例如字冠数据，中继数据，计费数据， 信令数据等。
数字调度通信系统
输入控制方式
n 例：A、 B两用户 分别占 用TS1、 TS25两 时隙。
q AB 方向交 换
q BA 方向交 换
控制写入 0
1
HW入 B TS25
A。
。
TS1
。
25
。 。
写。 地 31 址
CM
0 1 25
。 。 。
CPU 25 1
。 。
控制写入 。
31
SM 顺序读出
B
A
B
HW出
A
TS25 TS1
q RAM
T接线器的工作方式
n 根据CM对SM的控制方式
q 输出控制方式（读出控制）
n SM的写入受定时脉冲控制 n 读出受CM控制（顺序写入，控制读出）
q 输入控制方式（写入控制）
n SM的写入受CM控制 n 读出受定时脉冲控制（控制写入，顺序读出）
输出控制方式
n 例：A、B两用户 分别占用TS1、 TS25两时隙。
自然 二进码 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000
反射 二进码 1000 1001 1011 1010 1110 1111 1101 1100 0100 0101 0111 0110 0010 0011 0001 0000
量化后的信号与原信号相比有误差，称为量化 误差，或量化噪声
量化后信号与原信号的近似程度常用量化信噪 比来衡量
编码的概念
编码是模拟信号数字化的第三步。
编码是将量化后的信号电平转换成二进制 码组。 二元码PCM可以有几种编码方式： 自然二进制码、格雷码（在图像通信中是个 典型应用 ）、折叠二进制码（广泛用于PCM 通信系统）
2-2第二章 PCM、数字交换及程控交换机组成
２、 PCM30/32帧结构
反映帧长、时隙、码位的位置关系的时间图就是帧结构。 30/32PCM端机帧结构示意图
２、 PCM30/32帧结构
4、数字交换
数字交换，进行交换的每个话路（用户）在一条公共的导 线上占有一个指定的时隙，其信息（二进制编码的数字信 号）在这个时隙内传送，多个话路的时隙按一定次序排列， 沿这条公共导线传送。
1、数字交换-PCM -非均匀量化
Ａ律１３折编码？
在非均匀量化中，采用输入信号幅度和量化输出的数据之间 定义了两种对应关系，分别为Ａ律压扩算法和和μ律压扩算 法两种方式，美国和日本采用μ律特性，我国采用Ａ律特性。
1、数字交换-PCM -非均匀量化
图中横坐标x在0至1区间中分为不均匀的8段。1/2至1间的线段称为第8段； 1/4至1/2间的线段称为第7段；1/8至1/4间的线段称为第6段；依此类推，直 到0至1/128间的线段称为第1段。图中纵坐标y 则均匀地划分作8段。将与这8 段相应的座标点(x, y)相连，就得到了一条折线。由图可见，除第1和2段外， 其他各段折线的斜率都不相同。在下表中列出了这些斜率：折线段 号 1 2 3 4 5 6 7 8 斜 率 16 16 8 4 2 1 1/2 1/4因为语音信号为交流信号， 所以，上述的压缩特性只是实用的压缩特性曲线的一半。在第3象限还有对 原点奇对称的另一半曲线，如下图所示：在此图中，第1象限中的第1和第2 段折线斜率相同，所以构成 一条直线。同样，在第3象限中 的第1和第2段折 线斜率也相同，并且和第1象限中的斜率相同。所以，这4段折线 构成了一 条直线。因此，共有13段折线，故称13折线压缩特性。
时隙交换过程：P30
数字交换网络基本电路
1、T型接线器
可以完成同一PCM线不同时隙的交换。
2第二章 数字交换与交换机(1)
2012.04
通信工程系
王琳珠
现代交换原理
DTMF收号，可利用专用 模拟用户接口
单片电路分路接收，也可 以设置集中的收号器通过 交换网络选择连接进行集 中收号。
编译码C，数字交换机只进行数字 信号交换，外线用户环路采用模拟 方式传送话音信号，需采用PCM编 译码器完成相互转换。
a b
测试 T
振铃 R
外部存储器
远端接口
数字程控交换机的硬件功能组织结构
2012.04
通信工程系
王琳珠
现代交换原理
2.2 话路子系统 2.2.1模拟用户接口 模拟用户接口 是连接普通电话机的接口电路，每个用户一套 普通电话机的特点 是一个无源电声转换装置； 通过对绞线以二线模拟方式连接到交换机； 利用二线上直流环路状态表示忙闲； 利用号盘DP或DTMF方式发送呼叫号码。 用户级（用户集线器LC） 话务集中作用—提高交换网的利用率
2012.04
通信工程系
王琳珠
现代交换原理
模拟用户线 模拟用户接口 远端模块 数字用户线 数字中继线 模拟中继线 数字用户接口 数字中继接口 模拟中继接口 话路子系统 信令设备 用户级 模拟用户接口 数字中继接口 中继线 用户级 数 数字中继接口
字
交 换 网 络
控制子系统
内部存储器
处理机
外部设备
维护终端
2012.04
通信工程系
王琳珠
现代交换原理
测试T，通过继电器分别将外线或内侧电路连 接到测试设备。 模拟用户接口 外线测试可检测用户线短路、断路、碰地、搭 接电力线等故障； 内侧测试模仿话机的操作过程检验各功能电路 是否正常。
a b
测试 T
振铃 R
程控数字交换机基本结构
数字交换的基本概念
当话音信号变成数字信号后，每个用户的话音信息就在 PCM复用线上占据一个固定的时隙，在这个固定的时隙上， 周期地传递该用户的话音信息。
• 例如，A用户占据的是TS1时隙，则A用户的话音信息就将每隔 125μS在TS1时隙内以数字信号的方式向交换网络传递一次， • 由交换网络传送给A用户的话音信号也将每隔125μS时间在TS1时隙 内送给A用户。
数字交换的基本概念
综上所述，时隙交换的实质就是将一个话音信息由某个时隙 搬移至另一个时隙。 时隙交换是采用时间接线器来完成的，但时间接线器的容量 不大，目前所能生产的最大容量也只有2048个单元，若组成 一个电话交换局显然是不够的，还必须进行空间交换，以扩 大其容量。 这里讲的空间交换仍是时分制的数字交换，信息编码仍是在 某个时隙内传输，仅仅是由这一条复用线上交换到另一条复 用线上，时隙不变。 所以组成一个数字交换网络不仅需要时隙交换，而且还要进 行空间交换。
4.3.程控交换机的交换网络
1．时隙交换 在PCM传输系统中加入数字交换网，相当于 将时分复用线（PCM线）分成输入和输出侧， 如图4－22（a）表示接有1条入线和1条出线 的数字交换网络。
4.3.程控交换机的交换网络
图4-22 时隙交换示意图 (a) 时隙交换的概念 ( b)一个PCM系统时隙交
4.3.程控交换机的交换网络
4.3.程控交换机的交换网络
（2）S接线器 S接线器称为空分接线器。 它是用来实现复用线交换的。 S接线器由交叉矩阵（集成电路）和控制存 储器（CM）组成， 如图4－25所示。
4.3.程控交换机的交换网络
4.3.程控交换机的交换网络
．TST数字交换网络 在大型程控交换机中，数字交换网络的容量 比较大，只靠T接线器或者S接线器是不能实 现的。必须将它们组合起来，才能达到要求。
北邮版《现代交换原理》课后习题参考答案
第一章1.1为什么说交换设备是通信网的重要组成部分？转接交换设备是通信网络的核心，它的基本功能是对连接到交换节点的传输链路上的信号进行汇集、转接和分配，实现多点到多点之间的信息转移交互。
1.2 电话通信网中两个用户终端进行通信时，交换机要完成那些操作？•交换机不断扫描用户线，以便及时检查用户摘机；•当用户摘机时，扫描器识别到用户摘机并将用户信息送到中央处理器分析，如果是合法用户，由中央处理器驱动信号音与用户连接，向用户送拨号音；•用户拨号信息（脉冲或双音频）由扫描器（或收号器）识别并送中央处理器分析处理（号码分析）；•若被叫空闲，则主叫预占一交换网络话路，同时给被叫振铃，向主叫送回铃音；•被叫听振铃摘机，交换机将主叫预占的话路与被叫接通，于是主被叫可通话。
•交换机监视通话双方，一方挂机后发出拆线指令，一次通话完成。
或参考P7:BL10~P8:L101.3 一个普通电话机是怎样工作的？以号盘话机为例说明：参考课本P6：L8~L141.5 如何理解ATM交换综合了电路交换和分组交换的优点.1）采用固定长度的ATM信元异步转移复用方式。
2）ATM采用面向连接并预约传输资源的方式工作。
3）在ATM网络内部取消差错控制和流量控制，而将这些工作推到网络的边缘设备上进行。
4）ATM信元头部功能降低。
1.7 光交换技术的特点是什么？1）提高节点吞吐量。
2）降低交换成本。
3）透明性。
第二章2.1说明空分交换和时分交换，模拟交换和数字交换，布控交换和程控交换的基本概念。
答：书 21 页 2.1.2节2.2电路交换系统有哪些特点？1）电路交换是面向连接的交换技术。
2）电路交换采用静态复用、预分配带宽并独占通信资源的方式。
3）电路交换是一种实时交换，适用于对实时性要求高的通信业务。
2.3电路交换系统在呼叫处理方面应有哪些基本要求？答：书 23页 2.2.2节2.4电路交换机由哪些基本功能模块组成，并说明各模块作用？由终端接口功能、连接功能信令功能和控制功能等模块组成，终端接口功能主要作用是适配外部线路传输信号的特性要求，将外部信号传送格式与适合交换机内部连接功能所要求的格式进行相互转换，并协同信令功能模块收发信息。
程控交换技术2-PCM和交换网络
2M
8M
1M
CM
1M
8M
2M
结合书
22
T接线器的容量：32×8 bit （2M）
一级T接线器所能交换的容量(时隙数), 决定于SM允许的 读写速度。如: SM RAM的存取速度为50ns, 则在一帧周 期时间(125us)内, 理论上可以交换的时隙数为: 125us÷50ns ÷2 =1250个时隙。（并行数据时） （串行数据时，1250 ÷ 8=156 TS） 但由于实际多方面的原因, 单级T接线器的交换容量 很少超过1024TS（64M）。所以, 较大的网络一般采取 级联的方式。
工作速度：输入总线的速度/并行线数 实质：通过空间分割的手段来完成时隙交换。
23
§3.6 单T型数字交换网络 3.6
单T型数字交换网络由时分接线器、复用器、分路器 三大部分组成。是一种最经济的交换网，广泛用于数字 交换机中。
复用器、分路器与T接线器组成单T交换网络 128*128
24
HW1 TS8 甲M
5
PCM 30/32路帧结构
1复帧=16帧，2ms
！
F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
1帧=32时隙，125us （8K） 帧 时隙， 时隙 ）
TS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516171819202122232425262728293031 0
SM 话音存储器 TS6 0 A 时钟6到，SM将数 6 A 据A写入6空间 31 时钟 R W 地址计数器 0 17 6
TS6
TS17
TS17
A
CM的地址 的地址 与输出TS 与输出 对应
程控交换原理电子课件教案-第2章-数字交换和数字交换网络
✓空分交换网络的入线和出线在整个通话期间一直接通，属于 空分交换；而空分接线器的入线和出线只在某个特定时隙接通， 因此空分接线器还需要CM来控制在哪个时隙接通，属于时分 交换。
我可以单独使用T型接线器 来组建交换机吗？如果能， 为什么还需要S型接线器呢？
✓只用T型时分接线Байду номын сангаас完全可以组建数字交 换网络，但其交换容量有限制。
✓为形象说明时隙交换原理，用两个时序开关 代替控制机构，控制话音信息的交换。
✓话音存储器：32个存储单元，单元地址顺序排列。 ✓输入侧时序开关K入 ：32接点，按序号与SM的存储单元相连。 ✓输出侧时序开关K出 ：32接点，非顺序，而是按用户要求连接。 ✓K入和K出：8000/s，T=125μs，周而复始的同步旋转。话音信息不断存入 和读出，每125μs交换一次，每次只传送一个抽样值。 ✓两用户交换信息，采用暂存的方法。
NOTICE
✓S型接线器完成的是不同PCM复用线语音信息之间的交换， 但这种交换仅在相同时隙间进行，不同时隙间不能进行交 换，所以S型接线器不能在交换网络中单独使用(为什么？)， 这是和T型接线器之间最大的区别。 ✓S型接线器以时分方式完成复用线之间的空间交换。还记 得T型接线器是按空间位置的划分来实现时隙交换吗？
✓当连接到交换网络的PCM复用线超过2条 的时候，就需要采用S型接线器来完成复用 线之间的交换。
✓S型接线器也分为两种工作方式，如果CM是控制输入线上的 交叉点闭合，则工作在输入控制方式；如果CM是控制输出线 上的交叉点闭合，则工作在输出控制方式。
✓每条出线或入线上的所有节点的闭合都由一个CM来控制。
T接线器的原理我明白了， 那么实用的T接线器的构
造是什么样子的呢？
3第2章数字程控交换与程控交换机PPT课件
编码
量化后的信号通 过编码器变成一 组码元
9
32路PCM
几个基本概念：
时隙：每路话路抽样所花的时间。 帧：每32个时隙组成一个帧。 复帧：16个帧合成一个复帧。
2020/7/30
10
32路PCM的帧结构
复帧周期2ms， 1复帧=16帧
F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
不同）
组帧按收到数据的先后顺序进行 一个用户可以连续占用多个时隙
能显著提高信道的利用率
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PCM基本原理（1）
PCM：Pulse Code Modulation 脉冲编码调制
PCM是一种将模拟信号变换成数字信号的编码方式 PCM发送端包括：抽样、量化和编码 PCM 接收端包括：解码、量化样值解调
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帧结构描述
帧重复频率＝抽样频率＝8kHz 抽样周期＝125us 时隙数＝32，时隙编号TS0－TS31 每路时隙＝3.91us 每路时隙传送8位码组，位时间＝488ns 每帧传送位数＝32×8=256 bits 每路数码率＝8bit/125us＝64kbit/s 总码率＝256bit/125us＝2048kbit/s
发送端
模拟 信源
低通 滤波器
抽样 器
量化 器
编码 器
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模拟 信宿
低通 滤波器
解码 器
接收端
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PCM基本原理（2）
抽样
将时间连续的模拟信号 转换成时间离散、幅度连 续的抽样信号。
带限信号连续抽样，要 求抽样频率不小于所传信 号的最高频率的2倍。
程控交换技术讲义资料.
第二章程控交换技术3.1 数字程控交换机硬件的基本结构一. 程控交换机的基本组成数字程控交换机硬件系统可以分成话路部分和控制部分话路部分包括数字交换网络和各种外围模块,如用户模块,中继模块和信令模块等.控制部分完成对话路设备的控制功能，由各种计算机系统组成，采用存储程序控制方式。
二. 程控交换机的几种硬件结构方式程控数字交换机的硬件结构大致可分为:分级控制方式全分散控制方式基于容量分担的分布控制方式。
1. 采用分级控制方式的交换机的硬件基本结构如图所示, 由图可见采用分级控制的交换机的硬件由用户模块，远端用户模块、数字中继器、模拟中继器、数字交换网络、信令设备和控制系统组成。
各部分的功能如下:1) 数字交换网络是整个话路部分的核心, 它连接各个外围模块,同时为各个模块之间通信提供通信链路, 可以使任意两个用户之间, 任意用户和任意中继之间, 任意两个中继线之间都通过数字交换网络完成连接. 目前电话交换机中的交换网络全部采用数字交换网络, 因此, 所有发送到数字交换网络的信号都必须变换为二进制编码的数字信号.在处理机的控制, 除了为呼叫提供需要的内部语音和数据通路外, 有时还提供信令, 信号音和处理机之间通信信息的固定或半固定连接.2) 信令模块完成交换机在话路接续过程中必须的各种信令功能.如各种信号音:拨号音, 忙音,回铃音等•常用的信令设备有DTMF攵号器，信号音发生器，No.7信令终端和No.7信令处理机。
3) 接口电路接口是交换机中唯一与外界发生物理连接的部分。
为了保证交换机内部信号传递和处理的一致性，任何外界系统原则上都必须通过接口与交换机内部发生关系。
用户模块：终端设备与程控交换机的接口。
通过用户线路直接连接用户终端设备。
与数字交换网络通过PCM链路相连。
功能：用户电路通过用户线直接连接用户的终端设备—话机，主要完成BORSCHT 七大功能，这七大功能的具体讲解见接口电路部分。
用户电路与核心交换网络之间的连接，完成用户话务的集中和扩散。
程控交换机技术总结
程控交换机技术总结程控交换机技术总结实训总结--程控交换机调试经过一上午的实训，学习了调试程控交换机设备，以及熟悉了布线接线做水晶头等操作，在此做一下总结。
一、命令格式二、常用命令1.进入编程模式在电话主机上通过操作18*或#18*进入编辑状态，然后开始编辑命令，编辑完成后操作#18*或#18#结束编辑状态。
2.系统初始化命令：*00*121# 注：所有输入的参数设置都将丢失，回到出厂状态。
3.设置、修改日期命令：*01*年份月份日期#。
例：设置系统时间为201*年10月25日输入命令：*01*201*1025#4.设置、修改时间命令：*02*HHMM#例：设置当前系统时间为15时57分输入命令：*02*1557#5.设置来电显示命令:*93*8*A*B#A=0~1为状态开关，0为关，1为开B=1~2为第几个收号器6.设置二次拨号时间间隔命令：*90*0*AA#AA=1~30（×10ms）说明：AA为中继呼入二次拨号的时间间隔参数，表示二次拨号的间隔不能小于AA×10ms，若拨号间隔小于AA×10ms时，号码将被虑除。
若线路容易受到干扰的条件下，二次拨号成功率不高时设置AA=10~15为宜，以增加拨号的抗干扰性能，一般情况下无需设置，初始状态下AA=3。
7.设置等级命令:*10*b*XXXX#格式：*10*b*XXXX#b＝1－7等级编号(共5级)XXXX用户分机号码用户等级权限说明如下：等级1有打国际、国内长途权(无限制)等级2有打国内长途直拨权等级5有打市话权等级6有打间接局权，不能出市话线等级7不能呼出,能呼入初始设置：8000总机等级为1，其它分机等级为3。
等级3和等级4功能为保留。
例：设置分机8008等级为6级输入命令：*10*6*8008#8.设置中继开关命令：*44*A*M#A=0~1为状态开关，0为关，1为开M=中继号（01~12）例：某用户接入三条外线，分别接在第一、二、三条中继上。
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在保证小信号时的量化间隔相同的条件下， 7位非线 性编码与11位线性编码等效。
A律13折编码
8位码的安排
第1位码C1的数值“1”或“0”分别表示信号的正、负极性， 称为极性码。 第2至第4位码C2C3C4为段落码，代表8个段落的起点电平。 第5至第8位码C5C6C7 C8为段内码，这4位码的16种可能状态 用来分别代表每一段落内的16个均匀划分的量化级。
A律13折编码
注意：
•在13折线编码方法中，虽然各段内的16个量化级（将ＰＡＭ信号的幅 度变化范围划分为若干个小间隔，每个小间隔叫做一量化级）是均匀 的，但因段落长度不等，故不同段落间的量化级是非均匀的。 •第一、二段最短，只有归一化的1/128，再将它等分１６小段，每一 小段长度为1/2048，这是它最小的量化级间隔，它仅有输入信号归一 化值得1/2048，记为 ，代表一个量化单位；第八段最长，每一小段 归一化长度为1/32 ，包含64个最小量化间隔，记为64个量化单位。
1、数字交换-PCM -编码
A律13折线段落码编码方法
1、数字交换-PCM -编码
２、时分多路复用
同一信号的相邻两个样值 间都有一定的时间间隔， 在这个时间间隔中插入其 他路样值，就能以时间分 割的方式实现多路复用。 概念： 时分多路复用就是在一条 每个话路在一帧中所占用的 同一话路抽样两次的时间 信道的传输时间内，将若 时间称为时隙。用TS（Time 间隔或所有话路抽样一次 干离散信号的脉冲序列， Slot）表示。 的时间称为帧长。 经过分组、压缩、循环排 序，成为时间上互不重叠 的多路信号一并传输的方 式。
量化分类：
（１）均匀量化 （２）非均匀量化
1、数字交换-PCM -均匀量化
1、数字交换-PCM -均匀量化
1、数字交换-PCM
量化误差：量化后的信号和抽样信号的差值。量化误 差在接收端表现为噪声，称为量化噪声。 量化级数越 多误差越小，相应的二进制码位数越多，要求传输速 率越高，频带越宽。 为使量化噪声尽可能小而所需码 位数又不太多，通常采用非均匀量化的方法进行量化。 非均匀量化根据幅度的不同区间来确定量化间隔，幅 度小的区间量化间隔取得小，幅度大的区间量化间隔 取得大。
脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）3步骤
采样 量化
编码时，在图中采 用8个量化级，每个 采样值用3位二进制 数表示。
编码
1、数字交换-PCM
抽样：ห้องสมุดไป่ตู้是对模拟信号进行周期性扫描，把时间上连续的信号变成时
间上离散的信号，抽样必须遵循奈奎斯特抽样定理。该模拟信号经过 抽样后还应当包含原信号中所有信息，也就是说能无失真的恢复原模 拟信号。它的抽样速率的下限是由抽样定理确定的。
２、时分多路复用
正常工作条件：两开关必须同频同相（转速、起始位 置相同）。 术语：收、发端保持同步。
1、时分复用
模拟话音经防混低通滤波器限制带（300~3400Hz）,然后以 每秒8000次（8kHz）的频率将其抽样、量化，编码成二进制 数码。抽样频率fs为8000Hz，抽样周期（间隔）为125 μｓ。 我们将125 μｓ定义为一个帧长，为了时分复用将125 μｓ 分为32个时隙，即每个时隙为125 μs/32＝ 3.9μs 每个抽样脉冲用8bit编码，即8位二进制脉冲作为一个码组， 一次放入各个时隙。 为保证通信的正常进行，每帧的起始时刻有帧定时信号决定， 收端也应有相应的帧定时信号，收发两端的帧定时信号必须 同频同相，即实现帧同步。
1、数字交换-PCM
脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）技术 把模拟信号数字化的3个步骤如下：
采样：以采样频率把模拟信号的值采出。 量化：采用一定的量化级，使连续模拟信号变为时间轴上的 离散值。 编码：将离散值变成一定位数的二进制码。
1、数字交换-PCM
1．模拟数据的编码
1、数字交换-PCM -非均匀量化
Ａ律１３折编码？
在非均匀量化中，采用输入信号幅度和量化输出的数据之间 定义了两种对应关系，分别为Ａ律压扩算法和和μ律压扩算 法两种方式，美国和日本采用μ律特性，我国采用Ａ律特性。
1、数字交换-PCM -非均匀量化
图中横坐标x在0至1区间中分为不均匀的8段。1/2至1间的线段称为第8段； 1/4至1/2间的线段称为第7段；1/8至1/4间的线段称为第6段；依此类推，直 到0至1/128间的线段称为第1段。图中纵坐标y 则均匀地划分作8段。将与这8 段相应的座标点(x, y)相连，就得到了一条折线。由图可见，除第1和2段外， 其他各段折线的斜率都不相同。在下表中列出了这些斜率：折线段 号 1 2 3 4 5 6 7 8 斜 率 16 16 8 4 2 1 1/2 1/4因为语音信号为交流信号， 所以，上述的压缩特性只是实用的压缩特性曲线的一半。在第3象限还有对 原点奇对称的另一半曲线，如下图所示：在此图中，第1象限中的第1和第2 段折线斜率相同，所以构成 一条直线。同样，在第3象限中 的第1和第2段折 线斜率也相同，并且和第1象限中的斜率相同。所以，这4段折线 构成了一 条直线。因此，共有13段折线，故称13折线压缩特性。
时隙交换过程：P30
数字交换网络基本电路
1、T型接线器
可以完成同一PCM线不同时隙的交换。
2、S型接线器
可以完成不同PCM线相同时隙的交换。
3、空时结合交换单元
是T型和S型的结合，大多数程控交换机的数字 交换网络采用。
T接线器
T接线器由话音存储器和控制存储器组成。话音存储器(SM)用 于寄存经过PCM 编码处理的话音信息，每个单元存放一个时隙 的内容。控制存储器(CM)用于寄存话音信息在SM 中的单元号， 如果某话音信息存放于SM 的2 号单元中，那么在CM 的单元中 就应写入“2”。通过在CM 中存放地址，从而控制话音信号的 写入或读出。一个SM 的单元号占用CM 的一个单元，所以 CM 的单元数和SM 的单元数相等。 T 接线器的工作方式分为输出控制方式和输入控制方式两种。 如果SM 的写入信号受定时脉冲控制，而读出信号受CM控制， 则称为输出控制方式，即SM 是“顺序写入，控制读出”。反 之，如果SM 的写入信号受CM 控制，而读出信号受定时脉冲控 制，则称其为输入控制方式，即SM 是“控制写入，顺序读 出”。
２、 PCM30/32帧结构
反映帧长、时隙、码位的位置关系的时间图就是帧结构。 30/32PCM端机帧结构示意图
２、 PCM30/32帧结构
4、数字交换
数字交换，进行交换的每个话路（用户）在一条公共的导 线上占有一个指定的时隙，其信息（二进制编码的数字信 号）在这个时隙内传送，多个话路的时隙按一定次序排列， 沿这条公共导线传送。
量化：将样值信号PAM在幅度上进行离散化，即把幅度上的无穷多个
取值的ＰＡＭ信号用有限个幅度值来代替。 将ＰＡＭ信号的幅度变化范围划分为若干个小间隔，每个小间隔叫做 一量化级。当样值落在某一量化级内时，用这个量化级的中间值或者 最小值和最大值来代替，该值称为量化值，对应的量化方法称为四舍 五入法、或舍去法和补足法。
第四讲 数字程控交换
一
脉冲编码调制PCM
主要 内容
二
时分复用PCM30/32 数字交换
三
1、PCM-脉冲编码调制
数字程控交换系统，其交换网络信号为数字信号，连接的线路 是时分复用的PCM线路。 数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样，量化和编 码产生的，称为ＰＣＭ。简单来说就是模数转换。 利用脉冲序列对连续信号进行抽样产生的信号称为脉冲幅度 调制（PAM）信号，这一过程的实质是把连续信号转换为脉 冲序列，而每个脉冲的幅度与各抽样点信号的幅度成正比。 实际的数字通信系统中，除直接传送PAM信号外，还有多种 传输方式，其最广泛的调制方式为PCM
谢谢！
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软件分系统
构成：
（1）运行软件 操作系统 应用程序 （2）支援程序 （3）数据
程控交换机的终端设备
（一）电话机：
完成话音与电信号之间的转换
（1）叉簧开关 （2）振铃电路 （3）极性保护电路 （4）拨号电路 （5）通话电路 （6）送话器和受话器
（二）传真机：
实现文字、图表和图像的通信
作业
1. 电话交换中人工交换的接续过程。并阐述。 2. 有哪三种数据交换技术？其方法原理各是什么？有哪些不 同？ 3. PCM脉冲编码调制包括哪三个步骤？各部分功能？ 4. 时隙交换如何实现？ 5. 数字交换的网络的基本电路有哪些，其功能是什么？ 6. 程控交换机的控制方式有哪些？
A律13折编码
假设：
以非均匀量化时的最小量化间隔1/2048作为均匀量 化的量化间隔
从13折线的第一段到第八段所包含的均匀量化 级数共有2048个均匀量化级
非均匀量化只有128（16＊8）个量化级。加上 负极性的128个量化级，共256个量化级 均匀量化需要编11位码，而非均匀量化只需要 编7位码，
程控交换机控制方式
• 程控交换机控制方式
（1）集中控制； 交换机全部控制工作由一 台处理机来承担 （2）分级控制； 配备中央处理机和若干区域 处理器 （3）全分散控制； 取消中央处理机，分配微处 理机
分级控制程控数字交换机
分级控制程控数字交换机结构：
（1）数字交换网络 （2）用户级话路设备 （3）数字中继 （4）模拟中继 （5）信号设备 （6）用户处理机 （7）呼叫处理机 （8）管理维护处理机