程控交換機(jī)系統(tǒng)

程控交換機(jī)系統(tǒng)電話交換機(jī)的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)用戶間通話的接續(xù)?；緞澐譃閮纱蟛糠郑涸捖吩O(shè)備和控制設(shè)備。話路設(shè)備主要包括各種接口電路（如用戶線接口和中繼線接口電路等)和交換 (或接續(xù)）網(wǎng)絡(luò)；控制設(shè)備在縱橫制交換機(jī)中主要包括標(biāo)志器與記發(fā)器，而在程控交換機(jī)中，控制設(shè)備則為電子計(jì)算機(jī)，包括中央處理器(CPU),存儲(chǔ)器和輸入 /輸出設(shè)備。

程控交換機(jī)實(shí)質(zhì)上是采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行“存儲(chǔ)程序控制”的交換機(jī)，它將各種控制功能，方法編成程序，存入存儲(chǔ)器，利用對(duì)外部狀態(tài)的掃描數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)程序來控制，管理整個(gè)交換系統(tǒng)的工作。

控制設(shè)備

控制部分是程控交換機(jī)的核心，其主要任務(wù)是根據(jù)外部用戶與內(nèi)部維護(hù)管理的要求，執(zhí)行存儲(chǔ)程序和各種命令，以控制相應(yīng)硬件實(shí)現(xiàn)交換及管理功能。

程控交換機(jī)控制設(shè)備的主體是微處理器，通常按其配置與控制工作方式的不同，可分為集中控制和分散控制兩類。為了更好的適應(yīng)軟硬件模塊化的要求，提高處理能力及增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性與可靠性，程控交換系統(tǒng)的分散控制程度日趨提高，已廣泛采用部分或完全分布式控制方式。

話路設(shè)備

交換網(wǎng)絡(luò)

交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能是根據(jù)用戶的呼叫要求，通過控制部分的接續(xù)命令，建立主叫與被叫用戶間的連接通路。在縱橫制交換機(jī)中它采用各種機(jī)電式接線器（如縱橫接線器，編碼接線器，笛簧接線器等）,在程控交換機(jī)中主要采用由電子開關(guān)陣列構(gòu)成的空分交換網(wǎng)絡(luò)，和由存儲(chǔ)器等電路構(gòu)成的時(shí)分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)。

 

接口設(shè)備

接口設(shè)備是數(shù)字程控交換機(jī)與外圍環(huán)境的接口，其功能是完成外部信號(hào)與交換機(jī)內(nèi)部信號(hào)的轉(zhuǎn)換。數(shù)字程控交換機(jī)的接口設(shè)備主要有用戶電路、中繼電路和信令收發(fā)設(shè)備。

（a）用戶電路

用戶電路的作用是實(shí)現(xiàn)各種用戶線與交換之間的連接，通常又稱為用戶線接口電路[3] （SLIC,Subscriber Line Interface Circuit)。根據(jù)交換機(jī)制式和應(yīng)用環(huán)境的不同，用戶電路也有多種類型，對(duì)于程控?cái)?shù)字交換機(jī)來說，主要有與模擬話機(jī)連接的模擬用戶線電路 (ALC)及與數(shù)字話機(jī)，數(shù)據(jù)終端(或終端適配器)連接的數(shù)字用戶線電路（DLC)。

模擬用戶線電路是適應(yīng)模擬用戶環(huán)境而配置的接口，其基本功能[4] 有：

. 饋電（Battery feed):在電話通信中，交換機(jī)通過用戶線向共電式話機(jī)直流饋電；

. 過壓保護(hù)（Overvoltage Protection):由于用戶線是外線，所以可能會(huì)遭到雷電或高壓電等的襲擊，交換機(jī)內(nèi)是嚴(yán)禁高壓進(jìn)入的，這會(huì)損壞交換機(jī)內(nèi)部設(shè)備。為了防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機(jī)，其必須具備過壓保護(hù)功能。

 

. 振鈴（Ringing)：向被叫用戶話機(jī)饋送鈴流，鈴流電壓一般是通過繼電器控制或高壓電子器件向話機(jī)提供。

 

. 監(jiān)視（Supervision)：為完成電話呼叫，交換機(jī)必須能夠正確判斷出用戶線上的以下3種情況。

 

a）用戶話機(jī)的摘掛機(jī)狀態(tài)。

 

b）用戶話機(jī)（號(hào)盤）發(fā)出的撥號(hào)脈沖。

 

c）投幣、磁卡等話機(jī)的輸入信號(hào)。

 

上述用戶線的幾種情況的判斷可通過監(jiān)視用戶線上直流環(huán)路電流的通/斷來實(shí)現(xiàn)。用戶掛機(jī)空閑時(shí)，直流環(huán)路斷開，沒有饋電電流；反之，用戶摘機(jī)后，直流環(huán)路接通，有饋電電流。

 

. 編解碼（CODEC)：利用編碼器和解碼器（CODEC),濾波器，完成話音信號(hào)的模數(shù)與數(shù)模交換，以與數(shù)字交換機(jī)的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)接口。

 

. 混合（Hybrid)：進(jìn)行用戶線的2/4線轉(zhuǎn)換，以滿足編解碼與數(shù)字交換對(duì)四線傳輸?shù)囊蟆?/p>

 

. 測(cè)試（Test)：提供測(cè)試端口，進(jìn)行用戶電路的測(cè)試。

這7種功能常用第一個(gè)字母組成的縮寫詞（BORSCHT)代表。對(duì)于模擬程控交換機(jī)，不需要編解碼功能；而在數(shù)字程控交換機(jī)中，除某些特定應(yīng)用的小型交換機(jī)利用增量調(diào)制方式外，其它大部分均采用PCM編解碼方式。

數(shù)字用戶線電路是為適應(yīng)數(shù)字用戶環(huán)境而設(shè)置的接口，它主要用來通過線路適配器（LAM)或數(shù)字話機(jī)（SOPHO-SET)與各種數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)如計(jì)算機(jī)，打印機(jī)，VDU,電傳相連。

（b） 出入中繼器

出入中繼器是中繼線與交換網(wǎng)絡(luò)間的接口電路，其功能是完成外部信號(hào)與交換機(jī)內(nèi)部信號(hào)的轉(zhuǎn)換，用于交換機(jī)中繼線的連接。它的功能和電路與所用的交換系統(tǒng)的制式及局間中繼線信號(hào)方式有密切的關(guān)系。對(duì)模擬中繼接口單元（ATU),其作為是實(shí)現(xiàn)模擬中繼線與交換網(wǎng)絡(luò)的接口，基本功能一般有：

(1).發(fā)送與接收表示中繼線狀態(tài)（如示閑，占用，應(yīng)答，釋放等）的線路信號(hào)。

(2).轉(zhuǎn)發(fā)與接收代表被叫號(hào)碼的記發(fā)器信號(hào)。

(3).供給通話電源和信號(hào)音。

(4).向控制設(shè)備提供所接收的線路信號(hào)。

對(duì)于最簡(jiǎn)單的情況，某一交換機(jī)的中繼器通過實(shí)線中繼線與另一交換機(jī)連接，并采用用戶環(huán)路信令，則該模擬中繼器的功能與作用等效為一部“話機(jī)”。若采用其它更為復(fù)雜的信號(hào)方式，則中繼器應(yīng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的話音，信令的傳輸與控制功能。

數(shù)字中繼線接口單元（DTU)的作用是實(shí)現(xiàn)數(shù)字中繼線與數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)之間的接口，它通過PCM有關(guān)時(shí)隙傳送中繼線信令，完成類似于模擬中繼器所應(yīng)承擔(dān)的基本功能。但由于數(shù)字中繼線傳送的是PCM群路數(shù)字信號(hào)，因而它具有數(shù)字通信的一些特殊問題，如幀同步，時(shí)鐘恢復(fù)，碼型交換，信令插入與提取等，即要解決信號(hào)傳送，同步與信令配合三方面的連接問題。

數(shù)字中繼接口單位的基本功能包括幀與復(fù)幀同步碼產(chǎn)生，幀調(diào)整，連零抑制，碼型變換，告警處理，時(shí)鐘恢復(fù)，幀同步搜索及局間信令插入與提取等，如同模擬用戶電路的BORSCHT,也可將數(shù)字中繼單元的上述8種功能概括為GAZPACHO。

 

（c）信令系統(tǒng)

信息系統(tǒng)（Signalling System)

在交換機(jī)內(nèi)各部分之間或者交換機(jī)與用戶，交換機(jī)與交換機(jī)間，除傳送話音，數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)信息外，還必須傳送各種專用的附加控制信號(hào)（信令），以保證交換機(jī)協(xié)調(diào)動(dòng)作，完成用戶呼叫的處理，接續(xù)，控制與維護(hù)管理功能。

按信令的作用區(qū)域劃分，可分為用戶線信令與局間信令，前者在用戶線上傳送，后者在局間中繼線上傳送。如果按信令的功能劃分，則可分為監(jiān)視信令，地址信令與維護(hù)管理信令。

1 用戶線信令

它是在用戶與交換機(jī)之間用戶線上傳送的信令。對(duì)于模擬電話用戶線，這種信令包括：

(1)監(jiān)視信令

此信令反映直流用戶環(huán)路通斷的各種用戶狀態(tài)信號(hào)，如主叫用戶摘機(jī)（off-hook)(呼出占用），主叫用戶掛機(jī)（on-hook)(正在清除或拆線）及被叫用戶摘機(jī)（應(yīng)答），被叫用戶掛機(jī)（反向清除或拆線）。交換機(jī)檢測(cè)到這些信號(hào)時(shí)便會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的軟件，產(chǎn)生有關(guān)的動(dòng)作，如交換機(jī)向主叫用戶發(fā)撥號(hào)音或忙音，回鈴音等，或向被叫用戶饋送振鈴信號(hào)等。

(2)地址信令（被叫號(hào)碼）

此信令為主叫用戶發(fā)送的被叫號(hào)碼，交換機(jī)識(shí)別后控制交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接續(xù)。廣泛應(yīng)用的模擬話機(jī)有兩類：脈沖式話機(jī)與雙音頻式話機(jī)。

a.直流脈沖信號(hào)

撥號(hào)盤話機(jī)或脈沖式按鍵式話機(jī)發(fā)送直流脈沖信號(hào)，通過話機(jī)撥號(hào)控制用戶環(huán)路電路斷續(xù)而產(chǎn)生直流脈沖串。

b.雙音多頻信號(hào)

程控交換機(jī)的快速多頻按鍵話機(jī)所發(fā)送的撥號(hào)信號(hào)，不再用脈沖而用同時(shí)發(fā)送的“雙音”表示一個(gè)數(shù)字。

2 局間信令

此信令是在交換機(jī)或交換局之間中繼線上傳送的信號(hào)，用以控制呼叫的接續(xù)。由于使用的交換機(jī)制式和中繼傳輸信道類型很多，組網(wǎng)涉及面廣，因而局間信令比較復(fù)雜。為保證通信網(wǎng)中交換機(jī)互通，必須建立統(tǒng)一的國(guó)際與國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)信令通道與話音通路的關(guān)系，可將局間信令分為隨路信令（CAS,Channel Associated Signalling)與共路信令（CCS,Common Channel Signalling);若按信道與信號(hào)的形式，又可分為直流，交流與數(shù)字型信令。如同用戶線信令，也可將局間信令按功能分為監(jiān)視信令，地址信令與管理信令。

各種機(jī)電式交換機(jī)都采用隨路信令，雖然程控?cái)?shù)字交換機(jī)仍多采用隨路信令，但它一般具有采用共路信令的功能與潛力。為充分發(fā)揮程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用先進(jìn)的共路信令是當(dāng)前程控交換技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。

(1).隨路信令

將話路所需要的控制信號(hào)由該話路本身或與之有固定聯(lián)系的一條信令通道來傳送，即用同一通路傳送話音信息和與其相應(yīng)的信令。

 

(2)共路信令

將一組話路所需的各種控制信號(hào)集中到一條與話音通路分開的公共信號(hào)數(shù)據(jù)鏈路上進(jìn)行傳送。CCITT No.7號(hào)信令是一種目前最先進(jìn)，應(yīng)用最廣泛的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化共路信令系統(tǒng)，由于它將信令和話音通路分開，可采用高速數(shù)據(jù)鏈路傳送信令，因而具有傳送速度快，呼叫建立時(shí)間短，信號(hào)容量大，更改與擴(kuò)容靈活及設(shè)備利用率高等特點(diǎn)，最適用于程控?cái)?shù)字交換與數(shù)字傳輸相結(jié)合的綜合數(shù)字網(wǎng)和未來綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。

程控交換機(jī)主要功能：

◆虛擬總機(jī)：代替總機(jī)轉(zhuǎn)接來話。

自錄語音：錄制特殊語音（例如：您好！這里是上海遠(yuǎn)智網(wǎng)絡(luò)信息科技有限公司，請(qǐng)撥分機(jī)號(hào)碼、查號(hào)請(qǐng)撥0，傳真請(qǐng)撥101）

◆彈性編碼：各分機(jī)可編制分機(jī)號(hào)碼。

◆等級(jí)限制：限制撥打國(guó)際、國(guó)內(nèi)、市話等7級(jí)。

◆中繼熱線：提機(jī)免撥9出外線。

◆呼入選擇：外線呼入直撥、轉(zhuǎn)接、群呼選擇。

◆強(qiáng)插服務(wù)：在特殊情況下總機(jī)對(duì)正在通話的分機(jī)進(jìn)行強(qiáng)插通話。

◆代撥長(zhǎng)途：總機(jī)可代低等級(jí)的分機(jī)撥打長(zhǎng)途。

◆區(qū)分振鈴：能區(qū)別振鈴來自外線還是內(nèi)線。

◆征詢轉(zhuǎn)接：外線轉(zhuǎn)接實(shí)現(xiàn)征詢和音樂等待。

◆計(jì)費(fèi)方式：反極計(jì)費(fèi)方式或延時(shí)計(jì)費(fèi)方式。

◆打印選擇：中英文打印選擇。

◆語音信箱：查詢自身等級(jí)、號(hào)碼、話費(fèi)、日期、時(shí)間等。