程控数字交换网络的接续原理
程控数字交换机
脉冲编码调制-时分多路复用（PCM-TDM）技术被引入交换，产生了数字交换技术。
PCM是将模拟话音信号，经过取样、量化和编码等过程，变成数字信号的调制方式。交换机上采用的PCM为 30/32基群系统。取样频率为8000次/秒，每次取样周期为125微秒，每条话路的时间间隙（时隙）为 125/32=3.91微秒，量化等级为256，每时隙码数8位，以二进制——代表十进制0-255的样值范围。经过时分复 用（TDM），将32个话路加以复合，传输码率为=2048kb/s。这是发端的情况，在收端为逆过程，将数字信号还原 为模拟话音信号。
程控数字交换机
存储程序控制交换机
01 特征
03 系统结构 05 性能
目录
02 功能 04 能力
程控数字交换机，全称为存储程序控制交换机（与之对应的是布线逻辑控制交换机，简称布控交换机），也 称为程控交换机或数字程控交换机。通常专指用于交换的交换设备，它以计算机程序控制的接续。程控交换机是 利用现代计算机技术，完成控制、接续等工作的交换机。
功能
程控数字交换机有何其它类型交换机相同的功能，此外还有它特具的功能。它能完成本局用户之间相互呼叫 的接续、用一交换机的远端用户集线器和受控子局对局内外呼叫的接续、本局用户呼叫它局（包括市话和近郊） 用户的出中继接续、它局（包括市话和近郊）用户呼叫本局用户的入中继接续、长途和国际局对本局的出入中继 接续、汇接中继的接续、特殊业务的接续、非话音业务的交换接续、对各种交换业务进行计费、交换机内部信息 的、为用户提供多样的服务性能、为本机运转维护和路管理提供各种服务性能。
通信基础知识(程控交换)
第二部分数字程控交换的基本原理一．交换机的发展最早的自动电话交换机是在1892年投入使用的。
这是步进制交换机。
1926年开通了纵横制交换机。
随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入了电子技术，称作电子交换机。
1965年美国贝尔公司投产开通了第一个程控交换机。
二．程控数字交换机的基本结构全数字交换机的典型程控数字交换系统的基本结构如图2-1，图中交换机分为选组级（数字交换网络）和用户级（用户模块和远端模块）二部分，各有自己的处理机进行控制，处理机之间则通过通信信息进行联系。
总体上，交换机包括话路系统(交换网和用户模块)和控制系统两部分。
2-1 典型数字交换系统⑴用户级的主要任务是集中用户的话务量，由用户模块将一群用户集中后，然后通过用户级和选组级间的数字中继线送至选组级。
如果我们将用户级的设备放到用户集中点，形成一个“远端模块”（或叫模块局），它和选组级（也叫母局）之间也是通过数字中继线相连。
这样大大提高了线路的利用率，节约了投资，传输质量也提高了。
用户模块和远端模块之间的差别在于后者通过数字中继设备和选组级相连；而前者没有，这里数字中继设备的主要任务是码型转换和信号。
⑵用户电路：在数字交换机中，用户电路有BORSCHT七个功能。
这七个功能分别是——馈电（BF）、过压保护（OP）、振铃控制（RC）、监视（S）、编译码和滤波（C&F）、混合电路（HC）与测试（T）。
⑶数字交换网：交换网络的功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。
数字交换网络由时分交换网络（随机存储器构成）和空分交换网络（电子开关阵列构成）构成。
⑷中继器：是中继线和交换网络间的接口电路。
包括码型变换及反变换、时钟提取与帧同步、提取和插入随路信令等功能。
⑸控制系统：程控交换机的控制系统由处理机和存储器组成，处理机执行交换机程序，完成交换机的各项功能。
从结构上将，控制系统可分为集中控制和分散控制两种方式。
2-2第二章 PCM、数字交换及程控交换机组成
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
程控交换机原理简介
程控交换机程控交换机的基本原理它是程序控制的，由时分复用网络进行物理上的电路交换的一种电话接续交换设备。
结构有很多种，常见的有集中控制、分散控制或两者结合。
技术指标有很多，BHCA/呼损接通率，无故障间隔时间等。
一、电话交换机就控制方式而论,主要分两大类:1.布线逻辑控制(WLC,Wired Logic Control)它是通过布线方式实现交换机的逻辑控制功能,.通常这种交换机仍使用机电接线器而将控制部分更新成电子器件,因此称它为布控半电子式交换机,这种交换机相对于机电交换机来说,虽然在器件与技术上向电子化迈进了一大步,但它基本上继承与保留了纵横制交换机布控方式的弊端,体积大,业务与维护功能低,缺乏灵活性,因此它只是机电式向电子式演变历程中的过度性产物.2.存储程序控制(SPC,Stored Program Control)它是将用户的信息和交换机的控制,维护管理功能预先变成程序,存储到计算机的存储器内.当交换机工作时,控制部分自动监测用户的状态变化和所拨号码,并根据要求执行程序,从而完成各种交换功能.通常这种交换机属于全电子型,采用程序控制方式,因此称为存储程序控制交换机,或简称为程控交换机.程控交换机按用途可分为市话，长话和用户交换机；按接续方式可分为空分和时分交换机。
程控交换机按信息传送方式可分为：模拟交换机和数字交换机。
由于程控空分交换机的接续网络(或交换网络)采用空分接线器(或交叉点开关阵列)，且在话路部分中一般传送和交换的是模拟话音信号，因而习惯称为程控模拟交换机，这种交换机不需进行话音的模数转换(编解码),用户电路简单，因而成本低，目前主要用作小容量模拟用户交换机。
程控时分交换机一般在话路部分中传送和交换的是模拟话音信号，因而习惯称为程控数字交换机，随着数字通信与脉冲编码调制(PCM)技术的迅速发展和广泛应用，世界各先进国家自60年代开始以极大的热情竞相研制数字程控交换机，经过艰苦的努力，法国首先于1970年在拉尼翁(Lanion)成功开通了世界上第一个程控数字交换系统E10,它标志着交换技术从传统的模拟交换进入数字交换时代。
程控交换机的配置及原理
电话机的原理 (13)电话交换机的基本任务与结构 (14)何谓电话通信网 (17)交换有理由吗？ (17)模拟信号和数字信号 (19)什么是电信和电信网？ (23)什么是软交换技术 (24)软交换系统的新业务 (25)时分多路通信 (27)“模拟”和“数字” (29)I S D N2B+D、30B+D综述 (31)A D S L简介 (33)I P-p h o n e编码简析及其发展探讨 (34)I P电话是什么 (38)I S D N与普通模拟电话线有什么不同？ (40)N O.7号信令介绍 (42)电话交换机品牌 (42)市话新业务介绍------2M数字中继业务 (44)数字交换点滴 (47)通信交换技术的发展 (48)通信卫星的工作过程 (54)这就是I S D N (57)为什么分组交换 (60)微波简史（一） (63)微波简史（二） (65)V o I P的关键技术 (67)自动电话交换机的分类 (74)程控用户交换机工程设计的内容 (75)程控用户交换机的选型原则 (76)程控用户交换机的调试、验收和开通 (81)程控用户交换机的管理与维护 (86)x D S L分类 (90)两台程控电话交换机接入通信方案 (91)电话交换机接线图及安装接线示意图 (97)各种集团电话交换机接线示意图-程控电话交换机接线图 (100)集团电话交换机方案组成图 (104)集团电话交换机价格为什么相差很大?? (108)安装电话交换机好处与程控交换机作用 (111)程控交换机原理|电话交换机原理图 (114)概述电报的发明，把人们想要传递的信息以每秒30万公里的速度传向远方。
这是人类信息史上划时代的创举。
但久而久之，人们又有点不满足了。
因为发一份电报，需要先拟好电报稿，然后再译成电码，交报务员发送出去；对方报务员收到报文后，得先把电码译成文字，然后投送给收报人。
这不仅手续繁多，而且不能及时地进行双向信息交流；要得到对方的回电，还需要等较长的时间。
现代交换技术 第三章 数字程控交换技术
由振铃继电器控制振铃的原理如图3.5所示。
a
用户线 b
R
R
振铃开关 截铃
R
振铃控制
图3.5 振铃控制
第三章 数字程控交换技术
S (Supervision)监视
为完成电话呼叫，交换机必须能够正确判断出用户线上的以下3种情况。 用户话机的摘挂机状态。 用户话机(号盘)发出的拨号脉冲。 投币、磁卡等话机的输入信号。
后予以登记，并通过人机命令赋予该用户线使用该项业务的权利。以 下为常用的补充业务：
① 缩位拨号② 热线服务③ 呼出限制④ 闹钟服务⑤ 免打扰服务 ⑥ 转移呼叫⑦ 呼叫等待⑧ 遇忙回叫⑨ 缺席用户服务
第三章 数字程控交换技术
3.2 数字程控交换机的硬件组成
数字程控交换机的硬件组成如图3.1所示，数字程控交换机的硬 件系统由话路子系统和控制子系统组成。
步进制交换机有电路技术简单，人员培训容易等优点，但由于在 步进制交换机中接续过程是机械动作，也存在着噪声大，易磨损，话 音质量欠佳，维护工作量大，呼叫接线速度慢，故障率高等缺点。
第三章 数字程控交换技术
2．机电式电话交换
（2）纵横制交换机(crossbarsystem)。 纵横制交换机有两个特点：
程控电话交换机的构成和原理
程控电话交换机的构成和原理什么时程控电话交换机？程控电话交换机是指利⽤电⼦计算机来控制的电话交换机。
下⾯我们通过了解程控电话交换机的构成和⼯作原理来更清楚地认识它。
程控电话交换机系统由硬件和软件两部分组成，它的硬件结构可分为话路系统和中央控制系统两个部分，⽽整个程控电话交换机系统的控制软件都是存放在控制系统的存储器中。
我们先来看⼀下程控电话交换机的话路系统。
话路系统包括交换⽹络和外围电路，交换⽹络为话⾳数据信号提供接续通路的交换⽹络由综合应⽤T接线器和S接线器的模块构成，外围电路包括⽤户电路、中继器、扫描器、⽹络驱动器和话路设备接⼝等单元。
⽤户电路是交换⽹络和⽤户线间的接⼝电路，具有通常简称为BORSCHT 功能的七种功能。
BORSCHT是七种功能名称的第⼀个英⽂字母的集合，即馈电(B)、过压保护(O)、振铃(R)、监视(S)、单路编译码器(C)、混合电路(H)、测试(T)。
⽤户电路⼀⽅⾯实现话⾳模拟信号和数字信号的变换，另⼀⽅⾯把⽤户线上的其它信号，如铃流等，和交换⽹络隔离开来，以保护交换⽹络。
⽤户电路可⽤专⽤集成电路实现。
中继器是交换⽹络和中继线间的接⼝电路。
所谓中继线是该系统与其他系统或远距离传输设备的连接线。
中继器有出局中继和⼊局中继之分。
中继器除具有⽤户电路的功能外，还具有指定信号形式和中继线⼯作⽅向以及为计费提供反极信号等功能。
扫描器是⽤来收集⽤户信息的。
⽤户状态(包括中继线状态)的变化通过扫描器可送到控制部分。
⽹络驱动器在中央处理系统的控制下，驱动交换⽹络建⽴或释放通路。
话路设备接⼝，⼜称信号接收分配器，统⼀协调信号的接收、传送和分配。
接下来我们来了解中央控制系统。
所谓中央控制系统，它是由中央处理机(CPU)、存储器(内存储器)和输⼊输出系统三部份组成，其主要功能包括呼叫处理和交换机管理、监测与维护两个⽅⾯。
中央处理机(CPU)可以是⼀般数字计算机的中央处理器芯⽚，也可以是交换系统专⽤芯⽚。
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
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程控数字交换网络的接续原理
程控数字交换也称时隙交换，它能将不同时隙上的信息在不同的时间段上进行换位。
总的来说，程控数字交换网络能够实现在同一条总线的不同时隙之间进行交换、同一时隙在不同总线之间进行交换、在不同总线的不同时隙之间进行交换3种功能。
（1）时间（T）接线器。
时间（T）接线器主要由话音存储器（speech memory，SM）和控制存储器（control memory，CM）两种随机存储器组成。
话音存储器数字电路由RAM、与门、或门及一系列读/写控制电路组成。
控制存储器数字电路由RAM、反相器、锁存器等元器件组成。
时间(T)接线器的工作模式分为输出控制和输入控制。
这两种工作模式是由话音存储器写入信号和读出信号的受控方式决定的。
写入信号受定时脉冲控制，读出信号受控制存储器控制，称输出控制模式，也称作“顺序写入，控制读出”；写入信号受控制存储器控制，读出信号受定时脉冲控制，称输入控制模式，也称作“控制写入，顺序读出”。
PCM传输的基本条件是通话双方必须工作在同一时隙。
这是一对一的定点通话，只有时分复用而不存在交换功能。
以下讨论时分交换的基本原理，即要求工作在不同时隙的用户能互相接通电话。
假设用户X要与用户Y通话，其中用户X收、发话音代码占用了A时隙（A通道）；用户Y收、发话音代码占用了B时隙（B通道）。
因为用户X、Y工作在不同时隙，所以X讲话Y听不到，Y讲话X听不到。
为使用户X、Y能互相通话，即X讲话Y能听到，Y讲话X能听到，需要进行话音代码在时间上的搬移。
说明用户X发A时隙，收B时隙；用户Y发B时隙，收A时隙，因用户X、Y工作在不同时隙，故用户X、Y之间无法通话。
为经T接线器，用户X的话音代码从A时隙移至B时隙；用户Y的话音代码从B 时隙移至A时隙。
即经T接线器，用户X、Y收、发工作在同一时隙上，则用户X从收A时隙中听到了用户Y的讲话；用户Y从收B时隙中听到了用户X的讲话。
也可以认为T接线器接通了A、B时隙。
（2）空间（S）接线器。
空间（S）接线器其实就是一个交叉矩阵，在交换机的
数字交换网络中，该交叉矩阵称为空间（S）接线器交叉接点矩阵。
每一个交叉接点被分配给一个正在通信的用户。
空间（S）接线器包含交叉接点和控制存储器两部分。
它的工作方式分为输出控制和输入控制。
同号输出端的所有交叉接点由每一个控制存储器控制，称为输出控制。
同理，同号输入端的所有交叉接点由每一个控制存储器控制，称为输入控制。
空间（S）数字接线器的电路由交叉接点矩阵的逻辑控制电路和控制存储器的数字电路两部分构成。
前者由若干电子选择器芯片组成，后者由RAM、锁存器、比较器和与门、非门组成。
空分接线器利用机械或电子接点接通主、被叫话路。
如图2-19所示，假设用户1与用户3互相通话。
若绳路1空闲，则交换机控制部分占用绳路1，并将用户1和用户3所对应的用户电路分别与绳路1接通，用户l和用户3可通过公共绳路1互相通话。
需要说明的是，空分接线器采用二线交换，而数字接线器采用收发分开的四线交换。
（3）多级交换网络。
多级交换网络的出现解决了单级时间接线器网络容量不足的问题。
多级交换网络就是时间接线器和空间接线器各种不同形式的组合，如T-S、S-T、T-S-T等，最为常见的是T-S-T和S-T-S交换网络。
在T-S-T交换网络中，由于信号的发送和接收是分开的，因此输入级时间接线器和输出级时间接线器必须采用不同的控制方式，但空间接线器可以采用任何一种输入输出控制方式。
所以，T-S-T交换网络共分4种控制方式，即入-入-出、入-出-出、出-入-入和出-出-入。
目前，程控数字交换机多数采用时空数字接线器。
该接线器能够完成任意一条PCM链路的任意一个时隙与另外一条PCM链路的任意一个时隙的接通。
这里既有不同PCM链路的接通（空分接线），也有不同时隙的接通（时分接线），故称时空数字接线器。
256×256时空数字接线器有8条PCM链路输入和8条PCM链路输出。
该接线器输入端的任意一条PCM链路中的任意时隙话音代码可以交换到输出端任意一条PCM
链路的任意时隙中去。