通信现代交换第3部分 电路交换系统 (1)
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用户摘/挂机识别示例
用户线状态
200ms扫描 挂机 0 1 摘机 挂机
本次扫描（SCN）0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0
前次扫描（LL） 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0
LL SCN 1
LL SCN 1
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 摘机识别
I/O和人机 通信程序
应用软件
呼叫处理程序 维护和运行程序
现代交换技术
各程序的功能描述
执行管理程序（操作系统） 管理软硬件资源 程序运行平台
I/O与人机通信程序 负责系统的输入和输出 实现人机通信（如测试，查询等）
故障诊断程序 故障测试、诊断，确定故障部位，以便处理
现代交换技术
如果是450Hz的信号，需要多少个存储单元？ ① 求450与8000的最大公约数（为50Hz） ② 总长为T=1/50=20ms
T ③ 需要单元数为 125us
=160个
现代交换技术
双音频信号产生方法 产生f1和f2的双音频信号，需要多少个 存储单元？
步骤：
① 求f1、f2及8000的最大公约数（f0) ② 总长度为T=1/f0
馈 电 监 视
混 合 电 路 H
编码
编译码和滤波
PCM信号
解码 C
PCM信号
BS
模拟用户电路功能框图
现代交换技术
馈电B：向用户话机馈电是采用− 48V（或− 60V） 的直流电源供电。 过压保护O：用户外线可能受到雷电袭击，也可 能和高压线相碰。 振铃控制R：振铃电压为交流90±15V，频率为 25Hz，1s续，4s断。 监视S：监视用户线的通/断状态，及时将用户线 的状态信息送给处理机处理。摘机—环路闭合；挂 机—环路断开
私话、公话
用户设备号、时隙号、局号、密码等 ………………………
动 态
临时状态数 据
用户的忙、闲、测试状态，用户的摘、挂机 状态等，占用的收号器，接续占用的话路 现代交换技术
现代交换技术
4) 信令模块 完成交换机在话路接续过程中所必需的各种 信令功能。 一、产生各种信号音，如拨号音、忙音、回铃 音、MFC信号音等。
二、接收电话机和其他交换机送来的各种信号， 如接收并识别电话机送来的DTMF信号，其他交 换机送来的MFC信号等
现代交换技术
2、控制部分 完成整个交换机的控制功能，其实质是计 算机系统，由处理机、存储器和输入/输出设备 组成，通过执行相应软件，完成规定的呼叫处 理、维护和管理的功能。
去话分析结果：如分析结果允许呼叫，则送拨号
音，并连接相应的收号器；若不允许呼出，则送忙音。
现代交换技术
号码分析
对拨号数字进行分析，以决定接续路由
来话分析
分析被叫用户数据，忙闲状态等
现代交换技术
呼叫处理过程
话机 • 主叫摘机 交换机呼叫处理 • 送拨号音（待收号） • 收到首位号（停拨号音） • 收号完毕、数字分析 • 呼叫被叫（铃流、回铃音） • 被叫摘机 • 主叫或被叫挂机
DTMF号码的接收
DTMF(双音多频）话机是目前主要的话机类型 DTMF拨号的特点 每个号码由两个频率混合而成（高音＋低音） 高低音各四个，不同组合代表不同的号码 每个号码持续时间大于40ms 扫描周期为16ms
1209Hz
697Hz 770Hz 852Hz 941Hz
1336Hz
T ③ 需要单元数为 125us
现代交换技术
产生1380和1500的数字信号，需要多少个存储单 元？
现代交换技术
3.2 程控交换机呼叫处理
程控交换机运行软件可分为系统软件、应用软件
现代交换技术
程控交换机运行软件的组成
话路部分 I/O 设备
系统软件 执行管 理程序
系统监视故 障处理程序
故障诊 断程序
识别方法
规定摘机/挂机状态的表示方式
“1” 表示摘机，则“0”表示挂机
找出变化状态（0－1或1－0变化）
状态变化的识别（由识别程序完成）
识别算法
LL SCN 1
(表示用户由挂机变为摘机） (表示用户由摘机变为挂机）
LL SCN 1
SCN为本次扫描； LL为上次扫描 现代交换技术
现代交换技术
2) 用户模块
用户模块中包含用户电路、用户集中器和用
户处理机三部分。 用户电路------主要完成BORSCHT七大功能 用户集中器------完成用户话务的集中和扩散 用户处理机------完成对用户模块的控制和管 理功能
现代交换技术
测
试
T
振 铃 控 制 R
过 压 保 护 O
现代交换技术
挂机识别
用户摘/挂机状态扫描
扫描方式有两种
逐个用户扫描 逐组用户扫描（群用户扫描） 每组用户的数量一般等于处理机的位数 一般采用该方式，效率更高
现代交换技术
群扫描示例
假设每组8个用户，其中D0－－－D7对应用户0－－－7
且假设“1”摘机，“0”挂机 用户号 本次扫描 前次扫描
码型变换、时钟提取、帧定位、帧和复帧
同步、信令提取和插入、告警处理等功能。
现代交换技术
码型变换
PCM 输入
双 /单
HDB3 /NRZ
时钟 提取
帧定位
信令提取 告警指示
到数字交 换网络去
帧同步
复帧 同步
信号 控制
本局时钟
PCM 输出
单 /双
HDB3 /NRZ
同步插入
信令插入
从数字交 换网络来
数字中继电路功能结构图（P61 图3.19）
• 停铃流，建立通话电路
• 拨号
• 释放话路
现代交换技术
用户数据
反映用户情况和属性，每个用户所特有
用户情况
用户类别 话机类别
如呼入/呼出限制
如私人用户、共用电话 DTMF或脉冲拨号
静 态 数 据
出局限制
用户新业务 记费类别
局内、市内、国内、国际
热线、叫醒、缩位等 定期/立即记费，免费
记费等级
各种号码
第3部分 电路交换系统
现代交换技术
3.1 硬件系统的基本组成
用户模块
用户电路
用户 集中器
用户电路
交 换 网 络
中继模块
信令模块
话路部分
控制部分
用户处理机
存储器
中央处理机
I/O设备
电话交换系统组成结构 现代交换技术
程控交换机硬件系统包括话路部分、控制部分
1、话路部分
1) 交换网络 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的通信提 供通信链路。目前电话交换机中的交换网络全 部采用数字交换网络
LL SCN 1
LL SCN 1
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0
0 1 0
1 0
0 1 0 1
0 0 0
0
1 0 1
0
0 0 0
0
1 1 0
0
1
0
0 1
发生状态变化的用户：2、4、5、6 其中用户2、5由挂机变为摘机 用户4、6由摘机变为挂机 现代交换技术 只对状态变化的用户进行处理
用户线扫描监视 中继线线路信号扫描 接收数字信号（如DTMF信号等）
等等
现代交换技术
用户线扫描监视
用户线状态：摘/挂机状态 特点：
用户线只有两种状态：“断”和“续”，分别用
“1”和“0”表示。
对用户线扫描是周期性的 摘/挂机识别扫描周期：100-200ms
现代交换技术
用户摘/挂机识别与扫描
现代交换技术
编解码和滤波C：编译码和滤波功能是完成模拟信号和数 字信号间的转换。
混合电路H：完成2/4线转换。编码之前和译码之 后进行。 测试T：测试功能主要用于及时发现用户终端、 用户线路可能发生的故障
现代交换技术
3) 中继模块 中继模块是交换机与局间中继线之间的接口 设备，完成与其他交换机之间的连接。（分为模 拟中继模块和数字中继模块） 数字中继模块 主要功能：
检波
至 数 据 总 线 状态检测
SP
例： H3、L3 对应 9
现代交换技术
H1、L1 对应 1
2）分析处理
分析处理与硬件无直接关系。如数字分析、路由选 择、通路选择等。
按分析内容分为：
—— 去话分析 —— 号码分析 —— 来话分析
现代交换技术
去话分析
主叫用户数据 用户状态、用户类别、话机类别、计费类别等
现代交换技术
单音频信号产生
交换机从用户线上送给用户的各种提示音为 单频信号 将模拟的音频信号数字化。 用8KHz采样，必须满足125us的整数倍。 如500Hz，其周期为2ms，2000/125=16,单个 周期即为125us的整数倍。需要16个单元存储 采样后编码的值。
现代交换技术
1477Hz
1633Hz
1 4 7 *
现代交换技术
2 5 8 0
3 6 9 #
A B C D
收号过程
DTMF号码识别
收号器 高 频 组 低 频 组
1633Hz 检波 1477Hz 检波
1336Hz 检波 1209Hz 检波
输 入
H4 H3 H2 H1 L4 L3 L2 L1
941Hz 检波 852Hz 770Hz 检波 检波 697Hz
呼叫处理程序
呼叫处理是交换机软件的核心应用软件。 交换机随时监视外部接口的输入信息，并进行 分析处理，实现用户通话所需的全部处理功能 呼叫处理的基本步骤
1) 输入处理
2) 分析处理
3) 任务执行和输出处理
现代交换技术
1）输入处理
基本任务
对用户线、中继线监视、检测和识别
功能具体包括
用户摘/挂机识别示例
用户线状态
200ms扫描 挂机 0 1 摘机 挂机
本次扫描（SCN）0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0
前次扫描（LL） 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0
LL SCN 1
LL SCN 1
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 摘机识别
I/O和人机 通信程序
应用软件
呼叫处理程序 维护和运行程序
现代交换技术
各程序的功能描述
执行管理程序（操作系统） 管理软硬件资源 程序运行平台
I/O与人机通信程序 负责系统的输入和输出 实现人机通信（如测试，查询等）
故障诊断程序 故障测试、诊断，确定故障部位，以便处理
现代交换技术
如果是450Hz的信号，需要多少个存储单元？ ① 求450与8000的最大公约数（为50Hz） ② 总长为T=1/50=20ms
T ③ 需要单元数为 125us
=160个
现代交换技术
双音频信号产生方法 产生f1和f2的双音频信号，需要多少个 存储单元？
步骤：
① 求f1、f2及8000的最大公约数（f0) ② 总长度为T=1/f0
馈 电 监 视
混 合 电 路 H
编码
编译码和滤波
PCM信号
解码 C
PCM信号
BS
模拟用户电路功能框图
现代交换技术
馈电B：向用户话机馈电是采用− 48V（或− 60V） 的直流电源供电。 过压保护O：用户外线可能受到雷电袭击，也可 能和高压线相碰。 振铃控制R：振铃电压为交流90±15V，频率为 25Hz，1s续，4s断。 监视S：监视用户线的通/断状态，及时将用户线 的状态信息送给处理机处理。摘机—环路闭合；挂 机—环路断开
私话、公话
用户设备号、时隙号、局号、密码等 ………………………
动 态
临时状态数 据
用户的忙、闲、测试状态，用户的摘、挂机 状态等，占用的收号器，接续占用的话路 现代交换技术
现代交换技术
4) 信令模块 完成交换机在话路接续过程中所必需的各种 信令功能。 一、产生各种信号音，如拨号音、忙音、回铃 音、MFC信号音等。
二、接收电话机和其他交换机送来的各种信号， 如接收并识别电话机送来的DTMF信号，其他交 换机送来的MFC信号等
现代交换技术
2、控制部分 完成整个交换机的控制功能，其实质是计 算机系统，由处理机、存储器和输入/输出设备 组成，通过执行相应软件，完成规定的呼叫处 理、维护和管理的功能。
去话分析结果：如分析结果允许呼叫，则送拨号
音，并连接相应的收号器；若不允许呼出，则送忙音。
现代交换技术
号码分析
对拨号数字进行分析，以决定接续路由
来话分析
分析被叫用户数据，忙闲状态等
现代交换技术
呼叫处理过程
话机 • 主叫摘机 交换机呼叫处理 • 送拨号音（待收号） • 收到首位号（停拨号音） • 收号完毕、数字分析 • 呼叫被叫（铃流、回铃音） • 被叫摘机 • 主叫或被叫挂机
DTMF号码的接收
DTMF(双音多频）话机是目前主要的话机类型 DTMF拨号的特点 每个号码由两个频率混合而成（高音＋低音） 高低音各四个，不同组合代表不同的号码 每个号码持续时间大于40ms 扫描周期为16ms
1209Hz
697Hz 770Hz 852Hz 941Hz
1336Hz
T ③ 需要单元数为 125us
现代交换技术
产生1380和1500的数字信号，需要多少个存储单 元？
现代交换技术
3.2 程控交换机呼叫处理
程控交换机运行软件可分为系统软件、应用软件
现代交换技术
程控交换机运行软件的组成
话路部分 I/O 设备
系统软件 执行管 理程序
系统监视故 障处理程序
故障诊 断程序
识别方法
规定摘机/挂机状态的表示方式
“1” 表示摘机，则“0”表示挂机
找出变化状态（0－1或1－0变化）
状态变化的识别（由识别程序完成）
识别算法
LL SCN 1
(表示用户由挂机变为摘机） (表示用户由摘机变为挂机）
LL SCN 1
SCN为本次扫描； LL为上次扫描 现代交换技术
现代交换技术
2) 用户模块
用户模块中包含用户电路、用户集中器和用
户处理机三部分。 用户电路------主要完成BORSCHT七大功能 用户集中器------完成用户话务的集中和扩散 用户处理机------完成对用户模块的控制和管 理功能
现代交换技术
测
试
T
振 铃 控 制 R
过 压 保 护 O
现代交换技术
挂机识别
用户摘/挂机状态扫描
扫描方式有两种
逐个用户扫描 逐组用户扫描（群用户扫描） 每组用户的数量一般等于处理机的位数 一般采用该方式，效率更高
现代交换技术
群扫描示例
假设每组8个用户，其中D0－－－D7对应用户0－－－7
且假设“1”摘机，“0”挂机 用户号 本次扫描 前次扫描
码型变换、时钟提取、帧定位、帧和复帧
同步、信令提取和插入、告警处理等功能。
现代交换技术
码型变换
PCM 输入
双 /单
HDB3 /NRZ
时钟 提取
帧定位
信令提取 告警指示
到数字交 换网络去
帧同步
复帧 同步
信号 控制
本局时钟
PCM 输出
单 /双
HDB3 /NRZ
同步插入
信令插入
从数字交 换网络来
数字中继电路功能结构图（P61 图3.19）
• 停铃流，建立通话电路
• 拨号
• 释放话路
现代交换技术
用户数据
反映用户情况和属性，每个用户所特有
用户情况
用户类别 话机类别
如呼入/呼出限制
如私人用户、共用电话 DTMF或脉冲拨号
静 态 数 据
出局限制
用户新业务 记费类别
局内、市内、国内、国际
热线、叫醒、缩位等 定期/立即记费，免费
记费等级
各种号码
第3部分 电路交换系统
现代交换技术
3.1 硬件系统的基本组成
用户模块
用户电路
用户 集中器
用户电路
交 换 网 络
中继模块
信令模块
话路部分
控制部分
用户处理机
存储器
中央处理机
I/O设备
电话交换系统组成结构 现代交换技术
程控交换机硬件系统包括话路部分、控制部分
1、话路部分
1) 交换网络 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的通信提 供通信链路。目前电话交换机中的交换网络全 部采用数字交换网络
LL SCN 1
LL SCN 1
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
0 0 0
0 1 0
1 0
0 1 0 1
0 0 0
0
1 0 1
0
0 0 0
0
1 1 0
0
1
0
0 1
发生状态变化的用户：2、4、5、6 其中用户2、5由挂机变为摘机 用户4、6由摘机变为挂机 现代交换技术 只对状态变化的用户进行处理
用户线扫描监视 中继线线路信号扫描 接收数字信号（如DTMF信号等）
等等
现代交换技术
用户线扫描监视
用户线状态：摘/挂机状态 特点：
用户线只有两种状态：“断”和“续”，分别用
“1”和“0”表示。
对用户线扫描是周期性的 摘/挂机识别扫描周期：100-200ms
现代交换技术
用户摘/挂机识别与扫描
现代交换技术
编解码和滤波C：编译码和滤波功能是完成模拟信号和数 字信号间的转换。
混合电路H：完成2/4线转换。编码之前和译码之 后进行。 测试T：测试功能主要用于及时发现用户终端、 用户线路可能发生的故障
现代交换技术
3) 中继模块 中继模块是交换机与局间中继线之间的接口 设备，完成与其他交换机之间的连接。（分为模 拟中继模块和数字中继模块） 数字中继模块 主要功能：
检波
至 数 据 总 线 状态检测
SP
例： H3、L3 对应 9
现代交换技术
H1、L1 对应 1
2）分析处理
分析处理与硬件无直接关系。如数字分析、路由选 择、通路选择等。
按分析内容分为：
—— 去话分析 —— 号码分析 —— 来话分析
现代交换技术
去话分析
主叫用户数据 用户状态、用户类别、话机类别、计费类别等
现代交换技术
单音频信号产生
交换机从用户线上送给用户的各种提示音为 单频信号 将模拟的音频信号数字化。 用8KHz采样，必须满足125us的整数倍。 如500Hz，其周期为2ms，2000/125=16,单个 周期即为125us的整数倍。需要16个单元存储 采样后编码的值。
现代交换技术
1477Hz
1633Hz
1 4 7 *
现代交换技术
2 5 8 0
3 6 9 #
A B C D
收号过程
DTMF号码识别
收号器 高 频 组 低 频 组
1633Hz 检波 1477Hz 检波
1336Hz 检波 1209Hz 检波
输 入
H4 H3 H2 H1 L4 L3 L2 L1
941Hz 检波 852Hz 770Hz 检波 检波 697Hz
呼叫处理程序
呼叫处理是交换机软件的核心应用软件。 交换机随时监视外部接口的输入信息，并进行 分析处理，实现用户通话所需的全部处理功能 呼叫处理的基本步骤
1) 输入处理
2) 分析处理
3) 任务执行和输出处理
现代交换技术
1）输入处理
基本任务
对用户线、中继线监视、检测和识别
功能具体包括