程控数字电话交换系统模板

CM2 n 1 n ... 1
... ... ... ... ... ...
CMn n n 1 ... 1 控制 存储 器CM
输入控制方式
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输入控制方式说明
每一条入线都设置一个固定的CM，图中共有n 条入线，也就需要n 个CM CM存储单元数量与复用线话路时隙数相同。 CM存储单元中存储的内容是需要接通的输出 复用线编号。
现代通信技术概论
第3章 程控数字电话交换系统
3.1
程控数字电话概述 3.2 程控数字电话交换系统 3.3 软交换及软交换系统
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3.1 电话交换系统概述

电话交换系统从早期人工式、机械式、 电子式交换阶段，发展成为如今以计算机 程序控制为主的程控数字交换阶段，不仅 实现了数字语音通信，还能实现传真、数 据、图像通信，构成了综合业务数字通信 网。 本章将首先给出电话交换的概念模型、 功能模型以及程控数字交换机的基本组成， 然后就程控数字电话交换系统的基本工作 原理从硬件和软件两个方面进行说明。
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两种接线器的不足
T型接线器只能完成同一条复用线交换； S型接线器只能完成或者入线指定时隙或者出线 指定时隙情况下复用线之间的交换，而不能完成 入线和出线同时指定时隙的交换； 对于大规模的交换网络，必须既能实现同一复 用线不同时隙之间的交换又能实现不同复用线之 间的时隙交换。因此，两种接线器结合组成复合 型交换网络，才能实现这一要求。
数据
局用数据：反映本交换局运行状态数据，是半固定数据， 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，例如中继数据、计费数据、信令数据等。
用户数据：包括每个用户线（话机）类别、电话号码、设 备码、话机类型、计费类型、用户新业务、话务负荷、优 先级别等。
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3.2.3 时隙交换与复用线交换

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3.2.1 硬件的基本组成

分话路和控制两大部分：
用户线 用户电路 用户线 用户电路 数字交换网络 中继电路 至中继线 信令设备
话路部分 控制部分
扫描器
网络驱动器
中央处理器
维护终端 远端接口
数据存储器
程序存储器
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1. 话路部分
话路部分的主要任务是根据用户拨号状 况，实现用户之间数字通路的接续： 数字交换网络：为参与交换的数字信号提 供接续通路。 用户电路：与用户线之间的接口电路，用 于完成A/D和D/A变换，同时为用户提供馈 电、过压保护、振铃、监视、二/四线转换等 辅助功能。 中继电路：与中继线的接口电路，具有码 型变换、时钟提取、帧同步等功能。

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2. 控制部分

控制部分的主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求，执行控制程序，以控制相应硬件实现交换及管理功能： 程序和数据存储器：分别存储交换系统的控制程序和执行过程中用到的数据。 维护终端：包括键盘、显示器、打印机等设备。 远端接口：分散控制方式下实现远程控制连接。
中央处理器：普通计算机或交换专用计算机，用于控制、管理、监测和维护交换系统的运行。
0 205 255 SMB15 CMB0
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举例说明一次AB的交换过程
把PCM0TS205时隙的话音信号交换到PCM15TS35时隙中去： 假设选中了TS58，则处理机分别在输入侧T级的CMA0的第 205号单元写入“58”，在S级CMS15的第58号单元写入“0” （0号复用线），在输出侧T级的CMB15的第35号单元写入 “58”，于是各CM分别控制各级动作。首先，当PCM0的 TS205时隙信息来到时，由CMA0控制写入SMA0的第58号单元； 当TS58时隙到来时，该信息被顺序读出到S级的输入端的0号 入线，并由CMS15控制交叉开关点0入/15出闭合接通至输出侧 T级的第15个T接线器的入线端，同时写入到SMB15的第58号 单元；最后当TS35到来时，再由CMB15控制从SMB15的第58号 单元读出至接收端B的解码接收电路中去。
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S型空分接线器
S型接线器能够把任一复用线上的任一 时隙信息交换至另一复用线上任一时隙。交 叉矩阵是由复用线交叉点阵组成的，交叉点 阵中的每一个交叉点就是一个高速电子开关。 这些高速电子开关受CM中存储数据的控制， 用于实现交叉点的接通和断开。

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S型空分接线器（输出控制方式）
交叉矩阵
TSM ... TS2 TS1 PCM1 PCM2
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T型时分接线器
SM 0 11 TSM .. . TS2 TS1 TS0 23 ... TS11 ... TS23 ... ... 话 音 存 储 ... TS11 ... TS23 ... 器 0 1 TSM .. . TS1 TS0 8 ... TS8 ... TS1 ... ... SM 话 音 存 储 ... 器

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1. 话路部分
扫描器：收集用户的状态信息，如摘机、 挂机等动作。 交换网驱动器：在控制部分控制下具体执 行数字交换网络中通路的建立和释放。 信令设备产生控制信号，主要包括信号音 发生器（产生拨号音、忙音、回铃音等）、 话机双音频 (DTMF) 号码接收器、局间多频 互控信号发生器和接收器（用于交换机之间 的“对话”）以及完成CCITT No.7号共路 信令的部件。
控 制 存 储 器
控 制 存 储 器
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读出控制方式
又称为时钟（顺序）写入，控制（地址）读出。 首先在定时脉冲控制下按照TS0~TSM的顺序把 输入复用线上的M个时隙的话音数据写入到SM单 元，与此同时，把每一个时隙要交换去的单元地 址写入到CM单元。 当从SM读出话音时隙时，按照CM中地址顺序 读出。
输出控制方式
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输出控制方式说明
按照输出复用线来配置CM，每一条输出复用 线都要设置一个固定的CM，图中共有n条输出复 用线需要n个CM。 每个话路时隙对应一个CM存储单元。 CM存储单元中存储的内容是需要接通的输入 复用线的编号，因此，用二进制表示输入复用线编 号时CM要保持足够的位数。
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S型空分接线器（输入控制方式）
交叉矩阵
TSM ... TS2TS1 PCM1 PCM2
TSj
TS8
TS9 PCM1 PCM2
... ...
输入PCM复用线 PCMn
... ...
输出PCM复用线 PCMn
输出复 用线 TS1 TS2 TS3 ... TSM
CM1 2 1 2 ... 1 (b)
交换机提供
交换机提供 交换机提供 交换机提供
模拟话音
模拟话音 模拟话音 数字话音等
1891
1919 1965 1970
*铃流：接线员听到主叫振铃后，人工完成接线 **用户摘机后接线员看到灯闪，人工完成接线
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3.1.3 电话交换的功能模型
终端接口模块：与外部设备（本地用户设备和 中继线）连接。 接续模块：任意两用户之间连接矩阵网络。 控制模块：控制建立或拆除接续。
复用线3
TS31 ... TS23 ... TS6 ... TS4 ... TS0
TS7 ... TS15 ... TS19 ... TS8 ... TS23
复用线4
TS31 ... TS23 ... TS6 ... TS4 ... TS0
TS25 ... TS17 ... TS11 ... TS2 ... TS21
为了说明数字交换网的交换原理，先要了解时 隙交换和复用线交换两个重要的数字交换概念。 而时分接线器和空分接线器则分别用来实现这两 种交换。
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1. 时隙交换
时隙交换实现同一条复用线上两个用户 之间话音信息的交换。 TSi ← → TSj（i≠j）

A
B
A
B
时隙 TS31 ... TS23 ... TS6 ... TS4 ... TS0 交换 TS20 ... TS17 ... TS11 ... TS28 ... TS2 输入复用线32时隙 输出复用线32时隙
用户线 终端接口 接续 终端接口 中继线
信 令 信令 控制 信令
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3.1.4 电话交换机的基本组成
信令设备产生各种标准的信令信号，如振铃信号、 拨号音、忙音等，其他与功能模型等效。
信 令 设 备
用户线
用 户 接 口 交 换 网 络
中 继 接 口
中继线Baidu Nhomakorabea
控 制 系 统
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3.2 程控数字电话交换系统
程控数字电话交换系统实际上完全是 由计算机控制的电话交换系统，由硬件和 软件两大部分组成。本节将重点说明其中 数字交换的基本工作原理。
程序 模块
系统软件：与普通计算机操作系 统功能相近。主要用于系统管 理、故障诊断、文件管理和输入 输出设备管理等。 应用软件：直接面向用户，负责 交换机所有呼叫的建立与释放， 具有较强的实时性和并发性。
软 件
交换系统数据：类似产品出厂说明书，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，由 设备制造商编写提供，属于交换程序的一部分。
交换机类型 磁石式 共电式 接续方式 人工 人工 控制方式 铃流* 环路电流 ** 接线器 塞绳 塞绳 供电方式 自备 交换机提供 交换信息 模拟话音 模拟话音 年代 1878 1891
步进制
纵横制 模拟程控 程控数字
自动
自动 自动 自动
拨号脉冲
布线逻辑 存储程序 存储程序
步进接线器
纵横接线器 干簧接线器 电子接线器
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写入控制方式
与读出控制方式不同，向SM写入话音时隙时， 按照CM单元指定的顺序写，SM读出则在定时脉 冲的控制下从上到下顺序完成。
以上两种方式的时隙交换路由是由联机程序根 据用户拨号号码通过用户忙闲表，查出被叫空闲 链路而得到的。
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2. 复用线交换
复用线交换完成两条复用线之间话音信 息的交换，可以实现扩大交换容量的目的。
TSi
TS5
TS1 PCM1 PCM2
... ...
输入PCM复用线 PCMn
... ...
输出PCM复用线 PCMn
输入复 用线 TS1 TS2 TS3 ... TSM
CM1 2 1 2 ... 1 (a)
CM2 n 1 n ... 1
... ... ... ... ... ...
CMn n n 1 ... 1 控制 存储 器CM
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3.2.4 TST型数字交换网络
T-S-T数字交换网交换过程示意图
b TS205 PCM0 a TS205 255 0 205 255 SMA15 0 b TS35 PCM15 a TS35 0 35 255 CMA15 186 186 255 CSM0 CSM15 15 0 58 255 255 0 0 0 35 255 CMB15 58 186 b b ITS186 a ITS58 255 0 58 a a TS35 58 CMA0 15#入 15#出 0 58 a a ITS58 S16×16 0#入 0#出 b ITS186 255 SMA0 0 186 b SMB0 TS205 b

32个时隙 复用线1 TS31 ... TS23 ... TS6 ... TS4 ... TS0
复用线 交换
32个时隙 TS20 ... TS11 ... TS16 ... TS28 ... TS2
复用线2
TS31 ... TS23 ... TS6 ... TS4 ... TS0
TS23 ... TS19 ... TS22 ... TS18 ... TS7
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3.2.2 软件的基本功能与组成
基本功能：程控数字交换机将各种控制功能预 先编写成功能模块存入存储器，并根据对交换机 外部状态作周期扫描所取得的数据，通过中断方 式调用相应的功能模块对交换机实施控制，协调 运行交换系统的工作。
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软件的组成
脱机：开通交换机时系 统硬件测试、软件调试 以及生成系统支持程序 联机：交换机正常开 通运行后的日常程序
TS1 ... TS8
M W 按照时钟把 TS0-TSM顺 序写入SM 0 1 11 23 M CM (a) 时钟写入控制读出 ... 23 ... 11 ... R 按照CM内容选择 读出SM 按照CM内容把 TS0-TSM选择写 入SM 0 1 8
M W 8 ... 1 ... ... M CM (b) 控制写入时钟读出 R 按照时钟把SM内 容顺序读出
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3.1.1 电话交换的概念模型
交换机能够实现多用户之间“两两连线构通 回路”的设想，同时也节省了连接线路。

话机 （a）两部话机之间的连接 用户线 交换机 中继线 交换机 中继线 话机
话机
交换机
中继线 （c）多个交换机
交换机
（b）单个交换机
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3.1.2 电话交换技术发展史
表3-1 各类交换机及其主要特点