1-1 程控交换技术概述解析
程控交换与综合业务通信网程控交换机的组网方式课件
现代的智能程控交换机集成了语音 、数据和多媒体等多种通信功能， 能够提供更加丰富的业务和服务。
程控交换的优势与局限性
优势
程控交换机具有高度的自动化和智能化，能够提供灵活的业务和服务，提高通 信网络的效率和可靠性。
局限性
程控交换机的建设和维护成本较高，需要专业的技术人员进行管理和维护。同 时，随着通信技术的发展，程控交换机的升级和改造也面临一定的挑战。
SDH网络具有灵活的组网结构和强大的网络管理功能，可以方便地进行网络扩展和 升级。
基于IP的组网方式
IP（Internet Protocol）是一种 网络层协议，广泛应用于互联网
和局域网中。
基于IP的组网方式利用IP网络将 程控交换机与其他网络设备连接 起来，实现数据的快速传输和交
换。
IP组网方式具有灵活性和可扩展 性，可以支持多种业务类型，并 且能够实现全球范围内的互联互
通。
基于ATM的组网方式
ATM（Asynchronous Transfer Mode）是一种面向 分组的交换技术，用于高速数 据传输和多媒体通信。
基于ATM的组网方式利用ATM 网络将程控交换机与其他设备 连接起来，实现高速、可靠的 数据传输和交换。
ATM组网方式适用于需要支持 多媒体业务和实时通信的网络 ，如视频会议和远程教育等。
原理
程控交换机采用存储程序控制技术， 将交换逻辑编成程序，存放在存储器 中，利用存储器中的程序对输入的呼 叫信号进行处理，完成交换动作。
程控交换的发展历程
模拟程控交换机
早期的程控交换机采用模拟技术 ，主要功能是实现简单的电话交
换。
数字程控交换机
随着数字技术的发展，数字程控交 换机逐渐取代模拟程控交换机，具 有更高的可靠性和稳定性。
程控交换技术的现状与发展分析
程控交换技术的现状与发展分析【摘要】程控交换技术作为通信领域的重要技术之一，经过多年发展已经在各个领域得到广泛应用。
本文通过历史回顾介绍了程控交换技术的起源和发展过程，详细解析了其技术原理和在不同应用领域的应用情况。
分析了程控交换技术的发展趋势和面临的挑战，提出了相关对策。
展望了程控交换技术的未来发展方向，并进行了总结评价，并提出了相关建议和展望。
通过本文的分析，读者可以更全面地了解程控交换技术的现状和发展态势，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
【关键词】程控交换技术、现状、发展分析、历史回顾、技术原理、应用领域、发展趋势、挑战与对策、未来展望、总结评价、建议和展望。
1. 引言1.1 程控交换技术的现状与发展分析程控交换技术是指利用计算机程序控制交换设备的通信技术，它的出现标志着通信技术的革命性发展。
随着信息化时代的来临，程控交换技术在通信领域的地位愈发重要。
本文将就程控交换技术的现状与发展进行深入分析，旨在探讨其历史、技术原理、应用领域、发展趋势、挑战与对策等方面，以期为读者提供全面的了解。
通过对程控交换技术的分析，我们可以更好地把握其发展方向和潜力，为未来的通信领域做出更为准确的预测和规划。
在未来的展望中，我们将着重探讨程控交换技术在5G时代的应用前景和发展趋势，总结其优势和不足之处，并提出相关的建议和展望，希望能为读者对程控交换技术的认识和理解提供帮助。
2. 正文2.1 历史回顾程控交换技术的历史可以追溯到20世纪50年代，当时的电信领域主要采用的是机械交换设备。
这些机械交换设备存在着速度慢、容量小、故障率高等问题，无法满足日益增长的通信需求。
人们开始探索新的通信技术，其中包括了程控交换技术。
1958年，美国贝尔实验室研制成功了世界上第一个程控电话交换机，标志着程控交换技术的诞生。
随后，在20世纪60年代和70年代，程控交换技术得到了更广泛的应用，逐渐取代了传统的机械交换设备，成为主流通信技术。
程控交换技术PPT课件
分组交换和报文交换比较
报文交换的时延
2020/9/28
分组交换的时延
22
分组交换实现的关键：分组长度的选择 分组越小，冗余量（分组中的控制信息等）在
整个分组中所占的比例越大，最终将影响用户数 据传输的效率；
分组越大，数据传输出错的概率也越大，增加 重传的次数，也影响用户数据传输的效率。
交换节点必须具备的基本功能： 能正确接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫
信号、地址信号 能按目的地址正确地进行选路以及在中继线上转
发信号 能控制连接的建立与拆除
2020/9/28 10
用户终端:电话机 用户线:用户终端与交换机之间的连线 中继线:连接交换机之间的线路 用户交换机:集团或单位内部的交换机 本地交换机-市话交换机:直接连接用户终端或用户交换机 汇接交换机:仅连接各交换机的交换机
第一章 概述
1.1 交换的基本概念 1.2 交换方式 1.3 交换系统的基本结构
2020/9/28 1
1.1 交换的基本概念
通信的目的是实现信息的传递。自从1876年 Bell.A.G发明电话以来，一个通信系统至少应由终 端和传输媒介组成，如图下图所示。
电信号
电信号
信息
终端
传输媒介
终端
信息
图1.1 点对点通信系统
Fast Circuit Switching
FCS是电路交换的又一种形式，是为 了前述电路交换中固定分配带宽的缺点和 提高灵活性而提出的。
对系统的软件控制及硬件动作速度要 求较高,且灵活性不如帧中继和ATM交换.
2020/9/28 18
报文交换
为了克服电路交换中不适应 突发业务、通信电路利用率低 以及有呼损等方面的缺点，提 出了报文交换的思想。
程控交换技术与设备
接口技术
1
接口技术用于程控交换机与其他通信设备之间的 连接和通信。
2
接口技术需要支持多种通信协议和接口标准，如 RS232、RS485、E1、以太网等，以满足不同设 备和网络的需求。
3
接口技术需要保证数据传输的可靠性和高效性， 同时还需要考虑接口的扩展性和兼容性，以便与 其他设备进行无缝连接。
作状态。
常见故障处理
硬件故障
如电源故障、线路故障 等，需要检查设备硬件 连接是否正常，电源是
否稳定。
软件故障
如系统崩溃、软件错误 等，需要重新启动设备
或更新软件版本。
通信故障
如呼叫阻塞、通话中断 等，需要检查网络连接 和通信协议是否正常。
日常维护保养
清洁保养
定期对程控交换设备进行清洁保养，保持设备 外观整洁。
01
02
03
用户电路
提供用户接口，实现用户 线与交换网络的连接。
交换网络
实现不同用户电路之间的 信号交换。
控制设备
包括中央处理器和存储器 ，用于控制交换设备的运 行。
软件系统
操作系统
01
负责管理硬件资源，提供系统级服务。
数据库系统
02
存储交换设备的配置信息和运行数据。
呼叫处理软件
03
实现呼叫的建立、维持和释放等功能。
检查运行状态
定期检查设备的运行状态，包括各部件的工作 情况和系统性能等。
更新软件版本
及时更新软件版本，以修复可能存在的漏洞或 提高系统性能。
05
程控交换技术的发展趋势
大规模集成与高可靠性
01
集成电路技术的飞速发 展为程控交换设备的集 成度和可靠性提供了有
程控交换技术专业
环保技术：减少有害物质的排放，保护环境
智能技术：通过智能控制，实现能源的高效利用
05
5G技术的融合
融合应用：物联网、工业自动化、远程医疗等
03
发展趋势：5G技术与程控交换技术的进一步融合，推动通信技术的发展
04
5G技术的特点：高速、低时延、高连接密度
01
5G技术与程控交换技术的融合：实现更高效、更可靠的通信
02
人工智能技术的应用
B
D
A
C
E
自然语言处理：实现人机交互，提高工作效率
05
技术应用
云计算：实现云计算平台的搭建和维护
物联网：实现物联网设备的连接和控制
视频通信：实现视频信号的交换和处理
网络通信：实现网络信号的交换和处理
数据通信：实现数据信号的交换和处理
电话通信：实现电话信号的交换和处理
E
D
C
B
A
F
2
硬件设备
程控交换机：核心设备，负责处理电话信号
数字信号处理器：负责处理数字信号，提高处理速度
网络结构
01
程控交换技术的网络结构主要包括：电路交换、分组交换和报文交换
03
分组交换：基于分组的交换方式，适用于数据传输和实时性要求较低的应用
02
电路交换：基于电路的交换方式，适用于实时性要求较高的应用
04
报文交换：基于报文的交换方式，适用于数据传输和实时性要求较低的应用
网络拓扑结构：包括星型、环型、总线型、树技术出现，推动程控交换技术发展
01
02
03
04
05
06
技术原理
程控交换技术：利用计算机技术实现电话交换
01
第1章程控数字交换技术概述
1938 制”接续，接线器的制造工艺有了很大改进，部分地解决了步进
制的问题
交换机进入电子计算化时代。靠软件程序控制完成电话接续， 1965 所交换的信号是模拟信号，交换网络采用空分技术
交换技术从传统的模似信号交换进入了数字信号交换时代，在 1970 交换网络中采用了时分技术
第20页，此课件共40页哦
第1章程控数字交换
技术概述
第1页，此课件共40页哦
第1章 概 述
1.1 电话通信的起源 1.2 交换与通信网 1.3 电话交换机的发展与分类
1.4 程控数字交换机简介
1.5 程控数字交换机的优越性与技术发展
第2页，此课件共40页哦
1.1 电话通信的起源
1. 电话的问世
电话通信是我们生活中应用最广泛、使用最频繁的一种通信方
第三级为维护测试控制级，用于系统的操作维护和测试，定期 自动地对交换系统的各个部分进行状态检测或试验，诊断 各种可能出现的故障，并及时报告(输出)异常。
第27页，此课件共40页哦
2. 程控数字交换机的外围设备 程控数字交换机除上述三部分外，还有一些外围设备。 1) 信号设备 信号设备负责产生和接收程控数字交换机工作所需要的各 种信令。 2) 备份设备
第17页，此课件共40页哦
(3) 话音对实时性要求较高。话音通信中，时延应尽量小， 用户双方应像面对面一样进行交流。
(4) 话音具有连续性。通话双方一般是在较短的时间内连 续地表达自己的通信信息的。
随着通信技术的发展，通信的业务将越来越丰富
第18页，此课件共40页哦
1.3 电话交换机的发展与分类
(6) 运行管理功能。交换机应具有对包括交换网络、处理机 以及各种接口等设备的管理功能。
程控交换概述
程控交换概述第一节电话交换的基本原理1.1.1. 电话通信网的基本组成部件电话通信网的基本组成设备是终端设备、传输设备、交换设备。
最简单的终端设备是电话机，电话机的基本功能是完成声电转换和信令功能，将人的话音信号转换为交变的话音电流信号，并完成简单的信令功能。
传输设备的功能是将电话机和交换机、交换机与交换机连接起来。
常用的传输设备有电缆、光纤等。
交换机的基本功能是完成交换，即将不同的用户连接起来，以便完成通话。
1.1.2. 为什么要引入交换机用户直接相连：用户数为N时，所需的互连线对数为N（N-1）/2。
引入交换机：每个用户只要接入到一个交换机，就能与世界上的任一用户通话。
1.1.3. 数字交换原理语音信号数字化：语音信号的数字化要经过抽样、量化和编码三个步骤。
抽样：抽样的功能是将时间上连续的模拟信号变为时间上离散的抽样值。
抽样频率取值为8000Hz，即抽样周期为125μs。
量化：量化是指用有限个度量值来表示抽样后的信号的幅度值。
编码：根据量化级的选取，有均匀量化和非均匀量化两种方法。
在PCM32系统中，采用8位码来表示一个样值，最高位是极性码，剩下的7位对应128个量化级。
话音信号的PCM编码的传输速率=8000Hz/s×8=64kb/s。
64kb/s是程控数字交换机中基本的交换单位。
频分复用方式和时分复用方式频分复用方式是将信道的可用频带划分为若干互不交叠的频段，每路信号的频谱占用其中的一个频段，以实现多路传输。
时分制是把一条物理通道按照不同的时刻分成若干条通信信道(如话路)，各信道按照一定的周期和次序轮流使用物理通道，这样，从宏观上看，一条物理通路就可以‘同时’传送多条信道的信息。
PCM时分多路通信系统的基本原理PCM30/32系统的几个主要参数为：每秒传送8000帧，每帧32个时隙，每个时隙8比特串行码，16帧构成一个复帧，其时间长度为125μs×16＝2ms。
传送码率为8比特/时隙×32时隙/帧×8000帧/秒＝2048kb/s，而每一路信号的速率为64kb/s。
第1章 程控交换技术概述PPT课件
长沙学院 通信工程
7
最终成绩组成
• 卷面成绩: 70%
• 实验成绩 20%
• 作业情况
5%
• 课堂情况
5%
长沙学院 通信工程
8
特别重要提示：
• 1、缺课、逃课、迟到、早退对考试成绩会造成 什么恶劣影响？
• 2、我的课考前不划重点、不点题（不信可以问 原来上过我课的同学），成绩要靠平时努力。
• 3、考试中你不可能舞弊。
长沙学院 通信工程
9
长沙学院 通信工程
目录
电话通信的起源 电信网基础 电话网
电信网发展 作业与要求
电话通信的起源
• 1876年Bell发明了电话，从而开始了点到点的双 向会话通信 “沃森先生，请过来！我有事找你！”
• 最初的电话通信只能完成一部话机与一部话机的 固定通信。这种仅涉及两个终端的通信称为点对 点通信
• 话音具有连续性。通话双方一般是在较短的时
间内连续地表达自己的通信信息的。
长沙学院 通信工程
24
程控数字交换机的基本与原理
• 程控交换机的基本原理是一种电路交换原理，主 要包括以下三个通信阶段：
✓电路的建立阶段。通过呼叫信令完成逐个节点的 接续，建立起一条端到端的通信电路。
✓通信阶段。在已建立的端到端的直通电路上，透 明地传送和交换数字化的话音信号信息。
存储器 CPU I/O设备
长沙学院 通信工程
电源 时钟
19
电话交换机的组成
用户电路 交
换
小王
用户电路
网 络
出中继 入中继 收号器
存储器 CPU I/O设备
入中继
交
换
网
出中继
浅述程控交换技术及发展前景
浅述程控交换技术及发展前景简介程控交换技术（Program-Controlled Switching Technology）是一种利用计算机控制和管理的电话交换技术。
它通过在交换机内部嵌入计算机，通过程序控制来实现电话交换的功能。
程控交换技术的发展极大地改进了通信系统的可靠性、灵活性和功能性，成为现代通信网络发展的重要里程碑。
在本文中，我们将简要介绍程控交换技术的基本原理和发展前景。
原理程控交换技术的基本原理是使用计算机控制电话交换机的工作。
在传统的电话交换机中，电话线路的接入和转接是由人工操作完成的，而在程控交换机中，这些操作都由计算机自动完成。
当用户拨打电话时，电话交换机将呼叫信息传输给计算机，计算机通过程序控制来决定呼叫的目的地，并将呼叫路由到对应的目标电话机上。
同时，计算机还负责管理电话线路、呼叫记录和计费等功能。
发展历程程控交换技术诞生于上世纪60年代，在此之前，人工交换机主导了电话通信领域。
然而，人工交换机存在工作效率低、维护困难等问题。
随着计算机技术的发展，程控交换技术应运而生，取得了巨大的成功。
最早的程控交换机是使用离散元器件构建的，它们的计算能力相对较弱。
在20世纪70年代末和80年代初，随着大规模集成电路（VLSI）技术的应用，程控交换机得以进一步发展。
VLSI技术使得交换机的计算能力大大提高，同时也提高了交换机的可靠性和稳定性。
在90年代，随着互联网的普及和数字通信技术的发展，程控交换技术进入了新的阶段。
现代的程控交换机不仅可以处理传统的电话呼叫，还可以实现更多的增值业务，如语音信箱、传真转发等。
同时，程控交换机还可以与计算机网络相互连接，实现电话网络和数据网络的融合。
这一时期，程控交换技术在全球范围内得到了广泛应用。
前景展望目前，随着移动通信技术的快速发展和互联网的普及，通信行业正面临着巨大的变革机遇。
在这种背景下，程控交换技术将继续发挥重要作用，并有着广阔的发展前景。
首先，随着智能手机和移动互联网的普及，人们对通信服务的要求越来越高，对通信网络的可靠性和灵活性也提出了更高的要求。
程控交换技术ppt课件
模拟PABX
数字用户线 NT Z1 数字远端模块
V1
LT
数字PABX LT
m X (2B+D)
LT
n X E1 LT
Z3
数
V1 ET 字
ET 交
V2
换
V3 ET 网
ET 络
V4 ET
V5
ET
B ET
C11 ET
C12 ET
C21 ET
C22 ET
精选课件ppt
2,048kbit/s LT
8,448kbit/s
LT
PCM
8,448kbit/s LT
LT 34,368kbit/s
通路转 换设备
中继器
FDM 实线
四线
转换
本地
二线
NCEPU 19
模拟中继电路
模拟中继器：是程控数字交换机与模拟中继线的接口，用 于与模拟交换机的连接。
精选课件ppt
NCEPU 20
数字中继电路的基本功能
收
码型变换
PCM
时钟提取
帧同步
号码分析
是在收到用户拨号号码以后开始进行的，信息源是用户 所拨号码，其分析的目的是确定接续方向、还应收几位、 要调用什么程序。
号码分析可分为二个步骤：号首预译、地址翻译
硬件变化 用户拨号
输入信息 收到的号码
分析程序 接续方向
输出
出局 出局接续
本局
来话接续
号码分析
分析号码
国 际 长 途
国 内 长 途
发
码型变换
帧定位信号 插入
精选课件ppt
帧定位
信号提取
复帧定位 信号插入
NCEPU 21
程控数字交换技术第1章课件
随着数字信号处理技术的发展，数字交换技术逐渐 取代模拟交换技术。
程控数字交换技术
在数字交换技术的基础上，通过计算机编程控制交 换过程，实现更加灵活和高效的通信交换。
程控数字交换技术的特点
01
02
03
04
高效性
程控数字交换技术采用数字信 号传输，具有更高的传输速率 和频谱利用率。
灵活性
程控数字交换技术通过编程控 制，可以实现各种不同的交换 方式和路由选择，满足不同通 信需求。
80%
专用网络
程控数字交换技术也可以用于构 建各种专用网络，如企业内部的 电话通信网络、政府部门的保密 通信网络等。
02
数字交换的基本原理
数字信号与模拟信号的区别
数字信号
离散的、不连续的信号，通常由 二进制数表示，具有抗干扰能力 强、可加密等优点。
模拟信号
连续变化的信号，如声音、图像 等，易受到干扰和损失信息。
程控数字交换技术第1章课件
目
CONTENCT
录
• 程控数字交换技术概述 • 数字交换的基本原理 • 程控交换机的硬件结构 • 程控交换机的软件系统 • 程控交换机的信令系统 • 程控数字交换技术的发展趋势
01
程控数字交换技术概述
交换技术的发展历程
模拟交换技术
早期的电话交换使用模拟信号，通过机械开关进行 交换。
光交换技术
光交换技术是一种基于光子技术 的交换技术，通过光子直接交换 实现高速、大容量的数据传输。
光交换技术采用波长选择器、空 间调制器等光器件，可以实现高 速、低延迟的数据传输，提高了
网络性能和可靠性。
光交换技术可以实现大规模的并 行处理能力，支持云计算、大数 据等应用的发展，提高了网络的
1-1程控交换技术概述.
模拟信号
低通 滤波器
发送端
抽样器
量化器
编码器
PCM信号
再生 中继器
再生 中继器
译码器
低通 滤波器
接收端
接收器 模拟信号
脉冲编码调制（PCM）
1.抽样
目的：使模拟信号在时间上离散化 原理：通过抽样脉冲按一定周期去控制抽
样器的开关电路，取出模拟信号的瞬时电 压值，从而将连续的原始话音信号变成间 隔相等但幅度不等的离散电压值
脉冲编码调制（PCM）
1.抽样
所抽取的每个幅度值为样值，可以看做是 按幅度调制的脉冲信号，称为脉冲幅度 （PAM）信号
话音信号频率范围为300-3400Hz。为了使 抽样信号不失真地还原为原始信号，抽样 频率应大于话音信号的最高频率的两倍， 实际中取8000Hz，则抽样周期为1/8000, 即125us
增加量化级数 采用非均匀量化的方法
脉冲编码调制（PCM）
四舍五入量化方法的示意图
脉冲编码调制（PCM）
抽样值 1000.3 100.5
10.8 5.1 0.5 0.2 0.03
四舍五入量化值 1000 101 11 5 1 0 0
脉冲编码调制（PCM）
非均匀量化法的原理：非均匀量化是一种在信号动 态范围内，量化分级不均匀、量化阶距不相等的量 化
在均匀量化时，由于量化分级间隔是均匀的，对大 信号和小信号量化阶距相同，因而小信号时的相对 误差大，大信号的相对误差小
脉冲编码调制（PCM）
非均匀量化就是非线性量化，其压、扩特性采 用的是近似于对数函数的特性。CCITT建议采 用的压缩率有两种，分别叫做A律和u律
A律的压缩系数（A）为87.6，用13折线来近 似。欧洲各国、中国的PCM设备采用这种压 缩律。U律的压缩系数（u）为255，用15折线 来近似。北美各国的PCM设备采用这种压缩 律
NC-SW1-1程控交换技术概述
模拟信号
低通 滤波器
发送端
抽样器
量化器
编码器
PCM信号
再生 中继器
再生 中继器
译码器
低通 滤波器
接收端
接收器 模拟信号
脉冲编码调制〔PCM〕
• 1.抽样： • 目的：使模拟信号在时间上离散化 • 原理：通过抽样脉冲按一定周期去控制抽样器的
开关电路，取出模拟信号的瞬时电压值，从而将 连续的原始话音信号变成间隔相等但幅度不等的 离散电压值。
不利于远距离传输。 • 占用频带宽。 • 因此，NRZ码一般不用于长途线路，主要用于局内通信。
PCM信号
• 2 双极性归零码
• AMI码具有如下特点： • “1〞的极性交替变换，因此不存在直流分量。 • 与NRZ码相比，码的宽度压缩了一半，可有效利
用信道。 • 在上图所示的一组信码中，有多个连续“0〞出现，
这样会使中继器长时间收不到信号而误认为是空 号，进而影响定时提取时钟提取频率的工作。
PCM信号
• 3 三阶高密度双极性码
• HDB3码具有如下特点：一组信码中，连“0〞数限制在三 个以下，当出现第四个连“0〞时，就自动参加一个“1〞 取代第四个“0〞，从而解决了过多连续“0〞的出现。被 参加的这个“1〞是认为参加的，称为破坏点。为了使接 收端能够是被并去除破坏点，破坏点“1〞应与AMI码的 极性交替规律相违背。
“整数〞值来近似 〕
脉冲编码调制〔PCM〕
• 四舍五入量化方法的示意图
脉冲编码调制〔PCM〕
• 量化误差：把无限多种幅值量化成有限的值必然 会产生误差。我们把量化值与信号值之间的差异 称做量化误差。
• 量化误差是数字通信中的主要噪声来源之一。 • 减少信号的量化噪声有以下两种方法： • 增加量化级数。 • 采用非均匀量化的方法。非均匀量化是一种在信
程控数字交换技术第1章ppt课件讲义
它通常由中央处理器、存储器和输入 /输出接口等组成，能够实现各种交 换控制和管理功能。
中央处理器是控制系统的核心，负责 执行各种指令和数据处理任务。
接口单元
接口单元是数字交换机与其他通信设备之间的连接点。
接口单元采用数字化技术实现，能够提供高可靠性和灵 活的接口配置。
数字交换的基本原理
数字信号的采集与处理
数字信号的接续与传输
将模拟信号转换为数字信号，并进行 必要的处理。
根据需要将数字信号接续到目标地址 ，并进行传输。
数字信号的存储与检索
将数字信号存储在存储器中，并根据 需要检索。
02
CATALOGUE
数字交换机的硬件结构
数字交换网络
01
02
03
04
数字交换网络是数字交换机的 重要组成部分，负责完成数字
数据库系统用于存储和管理数字 交换机运行过程中产生的数据， 包括用户信息、路由表、计费数
据等。
关系型数据库
数字交换机通常采用关系型数据库 （如MySQL、Oracle等），因为 它们能够提供高效的数据存储、查 询和管理功能。
数据备份与恢复
数据库系统应具备数据备份和恢复 功能，以防止数据丢失和保障系统 的可靠性。
控制系统的实现
硬件控制
采用专门的硬件设备实现控制系统的功能，如处理器、存储器、输 入输出设备等。
软件控制
通过软件编程实现控制系统的功能，包括时序控制、路由控制、资 源管理等。
通信协议
采用标准的通信协议实现控制系统各部分之间的通信和信息交互，如 H.323、SIP等。
05
程控交换与综合业务通信网程控交换机的组网方式要点课件
详细描述
校园网的建设资金通常有限，因此在选择 组网方案时应注重经济性，合理控制成本。 同时，校园网需要便于管理和维护，以便 快速解决网络故障和满足学生及教职工的 需求。在设备选型时，应选择易于维护、 管理方便的设备和解决方案。
THANKS
安全性
采用加密和安全措施，保护用户隐私和数 据安全。
定义
综合业务通信网是一种能够提供多种通信 业务的网络，包括语音、数据、图像和视 频等。
灵活性
能够根据用户需求提供定制化的通信服务。
可靠性
具备高可靠性和容错能力，确保通信不中 断。
高效性
采用先进的技术和设备，确保通信的高效 和稳定。
综合业务通信网的发展历程
程控交换机组网方式
基于硬件的组网方式
硬件配置
基于硬件的组网方式需要使用专门的硬件设备，如交换机、路由器等，通过硬件设备的连 接来实现网络的组建。这种方式需要预先确定硬件设备的型号和规格，以满足组网的需求。
性能优势
基于硬件的组网方式通常具有较高的性能和稳定性，因为硬件设备经过专门设计和优化， 能够提供高速、可靠的通信能力。此外，由于硬件设备的处理能力较强，这种组网方式能 够支持大规模的网络部署。
详细描述
政府部门对网络安全和稳定性要求较高，因此组网时应优先考虑具备高安全性能的设备和解决方案。 同时，政府部门的网络规模可能会不断扩大，因此需要选择具有良好可扩展性的设备和组网方案。此 外，为了确保政务工作的顺利进行，还应注重网络的稳定性和可靠性。
校园网组网方案
总结词
经济性、可管理性、易于维护
VS
01
02
03
电信运营商网络
程控交换机是电信运营商 网络中的核心设备之一， 用于实现电话、数据等业 务的交换和传输。
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。
程控交换技术要点概括
1、纵横交换机有两个特点：①接线器接点采用压接触方式，减少了磨损并且由于采用了贵金属使得接触点的可靠性提高了②公共控制这就是控制部分和话路分开，交换机的控制由‘标志器’和‘记发器’来完成！自动电话交换机从信息传递方式上可分为:模拟交换机和数字交换机。
从控制方式上可分为：布线逻辑控制交换机和储存程序控制交换机。
程控交换机的基本结构图分为：话路和控制两部分。
出中继电路和入中继电路是与其他电话交换机的接口电路。
用户电路是每个用户话机独用设备，只为一个用户服务。
程控交换机实质上是数字电子计算机控制的交换机。
2、脉冲编码调制简称脉冲调制即PCM.传送限带连续信号时，只要传送信号的单个抽样值（脉冲）的序列就足够了，这些抽样的幅值等于连续信号在该时刻的瞬时值，而重复频率Fc至少等于所传交流信号的2倍。
通常的通话频带的带宽是4kHz(话音频带规定为300～400Hz)因此抽样频率取在fc=800Hz就够了.量化过程就是把在输入端连续变化的有无限种幅度的模拟量变成在输入端的有限种幅度的模拟量.量化大体方法有三种:舍去型，即将小于1的位数舍去,补足型即将小于1的位数补为1.四舍五入型.信噪比是通信上用以衡量通信质量的一个重要指标，信噪比=10*lg(信号/噪音) 一般要求信噪比大于26 db,显然在小信号时上述的量化噪音就有可能太大而达不到这个标准。
因此要求减少小信号时的量化噪音，或者说要求减少小信号时的量化误差。
一般有两种方法解决：1，将量化级差分得细一些，这样可以减少量化误差，从而减少量化噪音，2，采用不均匀量化分组，就是说将小信号的量化误差分得细一些，将大信号的量化误差分的粗一些。
这样可以使在保持原来的量化级数下降信噪比做的都高于26db。
这种做法叫压缩扩张法。
编码器的输入码型有：单极性不归零码（NRZ）占空比为100%。
单极性归零型（RZ）占空比为50%.时隙和帧：前面已经说过，抽样重复频率为8000HZ，也就是每隔125us抽样一次，对每一个话路来说，每次抽样经过量化以后编码可编程8为PCM码组，这就是一个时隙。
浅谈程控交换技术及发展前景
浅谈程控交换技术及发展前景目前我国的信息技术正在不断的发展，而通信技术在其中发挥了重要的作用，使信息技术得到进一步的成熟，在社会需求不斷更新的情况下，通讯技术也需要适应社会业务的不断变化，而目前比较常见的信息交流方式为数据通信和电话通信，而程控交换则是其中比较典型的方式，本文结合程控交换技术的概念和主要原理，对程控交换技术的发展前景进行分析。
标签：程控交换技术发展前景前言：信息产业的基础是通信，在人们的日常生活和生产活动当中，通信扮演着一个非常重要的角色，通信主要指的是通过有线或者无线的方式，对语音、数字和文字等信息进行发射和接受，而为了实现通信的可靠性和有效性，需要根据实际情况，采取有效的交换技术，以此来保证用户能够技术的进行信息交流，程控数字交换技术就是其中的一种主要方式。
一、程控交换技术的基本概念和原理1.程控交换技术的基本概念与其它的交换技术比较类似，程控交换技术主要指的是通过交换设备在通信网路终端用户之间建立相应的连接，并且通过网络通道实现信息的传递和交流，主要的组成部分包括信号发射源、信号发生终端、信号收取终端、网络传输通道和相应的交换节点。
2.程控数字交换机的主要组成部分在整个通信系统当中，不仅需要完成对信息的安全传输，同时也需要完成对信息的交换，信息交换是主要依靠节点交换机来完成的，一般情况下，根据通信方式的不同，节点交换机也具有不同的类型，比如说电话通信系统中常用的节点交换机为程控数字交换机，而数据通信系统中则采用分组交换机作为节点交换机。
程控交换技术实现了网络业务节点的数字化，在此基础上，能够为用户提供更多的智能网络服务，作为数字信息交流的一种方式，程控数字交换机的主要组成部分包括软件系统和硬件系统，其主要硬件设备包括终端接口、连接和控制模块，而其中的软件系统主要由程序和数据等两方面组成，程序主要包括联机程序和脱机程序，数据主要包括系统数据、局数据和用户数据，这样单重数据具有不同的功能，系统数据是交换机进行节点交换所公用的数据，而局数据代表了节点交换机在整个交换网中的级别，用户数据是用户或者市话局交换机所控制的数据。
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传输媒介
终端
终端
图1.1 点对点通信
电话通信的起源
点对点通信存在如下缺点：
1）传输线的数量随终端数的增加而急剧增加
N x (N-1) / 2
用户数 电缆数
5
10
45
100 4950
1000 50万
图1.2 多用户全互连式连接
电话通信的起源
点对点通信存在如下缺点：
2）每个终端都有N-1条线与其他终端相连接，因而 每个终端需要N-1个线路接 3）增加第N+1个终端时，必须增设N条线路 4）当终端间相距较远时，线路信号衰耗大
✓ 电路的拆除阶段。结束一次通信时，拆除电路 连接，释放节点和信道资源
程控数字交换机的基本原理
✓ 电路的建立阶段 信令/消息
主叫：摘机-听拨号音-拨号-听回铃音
被叫：
振铃-应答
✓ 通信阶段 语音信号
✓ 电路的拆除阶段 信令/消息 主叫：前向拆线 被叫：后向拆线 另一方听 催挂音
目录
电话通信的起源 电话交换机的发展与分类 语音信号的数字化基础
➢ 按所交换的信号特征：模拟信号交换机和数字 信号交换机
➢ 按接线器的工作方式：空分交换机（接线器采
电话交换机的组成
小王
用户电路
用户电路
交换网络
小李
存储器 CPU I/O设备
出中继 入中继 收号器
电源 时钟
电话交换机的组成
用户电路
交
换
小王
用户电路
网 络
出中继 入中继 收号器
存储器 CPU I/O设备
入中继
交
用户电路
换
网
出中继
络
用户电路
收号器 存储器 CPU I/O设备
小王 的舅舅
广州市
惠州市
程控数字交换机的基本原理
程控交换机的基本原理是一种电路交换原理， 主要包括以下三个通信阶段：
✓ 电路的建立阶段。通过呼叫信令完成逐个节点 的接续，建立起一条端到端的通信电路
✓ 通信阶段。在已建立的端到端的直通电路上， 透明地传送和交换数字化的话音信号信息
增加量化级数 采用非均匀量化的方法
脉冲编码调制（PCM）
四舍五入量化方法的示意图
脉冲编码调制（PCM）
抽样值 1000.3 100.5
10.8 5.1 0.5 0.2 0.03
四舍五入量化值 1000 101 11 5 1 0 0
脉冲编码调制（PCM）
非均匀量化法的原理：非均匀量化是一种在信号动 态范围内，量化分级不均匀、量化阶距不相等的量 化
➢ 舍去法（将小于1V的尾数舍去） ➢ 补足法（将小于1V的尾数补足为1V） ➢ 四舍五入法（将每个抽样后的幅值用一个邻近的
“整数”值来近似 ）
脉冲编码调制（PCM）
量化误差：量化值与信号值之间的差异。 把无限多种幅值量化成有限的值必然会产 生误差
量化误差是数字通信中的主要噪声来源之 一
减少信号的量化噪声有以下两种方法：
脉 A冲律压编缩码采调用制的是（十P三C折M线）法
Y
1
7/8
7 6/8
5/8
6
4/8
5
4 3/8
3 2/8
2 1/8
1
11 1
1
1
1
128 64 32
16
8
模拟信号
低通 滤波器
发送端
抽样器
量化器
编码器
PCM信号
再生 中继器
再生 中继器
译码器
低通 滤波器
接收端
接收器 模拟信号
脉冲编码调制（PCM）
1.抽样
目的：使模拟信号在时间上离散化 原理：通过抽样脉冲按一定周期去控制抽
样器的开关电路，取出模拟信号的瞬时电 压值，从而将连续的原始话音信号变成间 隔相等但幅度不等的离散电压值
脉冲编码调制（PCM）
脉冲幅度信号 （PAM）
数字信号的调制
模拟信号
低通 滤波器
发送端
抽样器
量化器
编码器
PCM信号
再生 中继器
再生 中继器
译码器
低通 滤波器
接收端
接收器 模拟信号
脉冲编码调制（PCM）
2.量化 目的：将抽样得到的无数种幅度值用有限个
状态来表示，以减少编码的位数 原理：用有限个电平表示模拟信号的样值 量化方法有：
电信网概述及发展
发信
信源编码器 信道编码器 传输媒介 信道译码器 信源译码器 收信
噪声
模拟信号的数字化处理
模拟信号：
数值上连续变化的信号， 数字信号：
某一种参量可以取无限 离散信号，由许多脉冲组
多个数值，且直接与消 成，某一参量只能取有限
息相对应
个数值，且不直接与消息
相对应
数字信号的调制 脉冲编码调制（PCM）的模型
脉冲编码调制（PCM）
1.抽样
所抽取的每个幅度值为样值，可以看做是 按幅度调制的脉冲信号，称为脉冲幅度 （PAM）信号
话音信号频率范围为300-3400Hz。为了使 抽样信号不失真地还原为原始信号，抽样 频率应大于话音信号的最高频率的两倍， 实际中取8000Hz，则抽样周期为1/8000, 即125us
在均匀量化时，由于量化分级间隔是均匀的，对大 信号和小信号量化阶距相同，因而小信号时的相对 误差大，大信号的相对误差小
脉冲编码调制（PCM）
非均匀量化就是非线性量化，其压、扩特性采 用的是近似于对数函数的特性。CCITT建议采 用的压缩率有两种，分别叫做A律和u律
A律的压缩系数（A）为87.6，用13折线来近 似。欧洲各国、中国的PCM设备采用这种压 缩律。U律的压缩系数（u）为255，用15折线 来近似。北美各国的PCM设备采用这种压缩 律
程控数字交换技术概述
目录
电话通信的起源 电话交换机的发展与分类 语音信号的数字化基础
电信网概述
电话通信的起源
1876年Bell发明了电话，从而开始了点到点的 双向会话通信 “沃森先生，请过来！我有事找你！”
最初的电话通信只能完成一部话机与一部话机 的固定通信。这种仅涉及两个终端的通信称为 点对点通信
这些缺点便造成了 交换设备的诞生……
电话通信的起源
最早的自动电话交换机在1892年11月3日投入使用 由美国人阿尔蒙.B.史瑞乔提出步进制自动电话交换机
人工交换机 1878
步进制交换机 1892
纵横制交换机 1919
空分模拟程控交换机 1965
时分数字程控交换机 1970
程控交换机的发展
人工交换机 1878
步进制交换机 1892 纵横制交换机 1919 自动交换 空分模拟程控交换机 1965
时分数字程控交换机 1970
空分模拟
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电话交换机的分类 电话交换机的分类:
➢ 按交换机的使用对象：局用交换机（用于电信 部门）和用户交换机（用于企、事业集团）
➢ 按呼叫接续方式：人工接续交换机和自动接续 交换机