《现代交换技术》
第1章概述
1、交换的基本概念：交换广义定义：
（1）在公共网络的各终端用户之间互相传递语音、文本、数据、图像、视频的信息。（2）以电话交换来说明交换的概念：电话交换是电信交换中最基本的一种交换业务，也称语音交换、电路交换。最早，电话的发明：1876年Bell A.G.，基于点对点之间的通话。之后，产生一用户之间互相通话的需求。 （3）交换节点的基本功能：交换节点需要控制以下四种接续类型： 1）本局接续：是本局用户之间的接续。比如在电话交换系统A中，电话用户1要打给电话用户2
2）出局接续：是本局用户与出中继线之间的接续。比如电话交换系统A中的电话用户1要打给电话交换系统B中的电话用户3时，电话用户1的语音需要从电话交换系统A发出，送入中继线a。
3）入局接续：是入中继线与本局用户之间的接续。比如由中继线b来的语音需要经过电话交换系统B才能到达其下属电话用户。
4）转接接续：是入中继线与出中继线之间的接续。比如电话交换系统A的电话用户打给电话交换系统B的电话用户，需由中继线a、b在电话交换系统C中进行接续。
2、当前交换中，最常用的两种方式是电路交换和分组交换。
电路交换是最早出现的交换方式，基本过程包过建立阶段，信息传送阶段，连接释放阶段。是以电路连接为目的的方式。
公共交换电话网（PSTN）和移动网（PLMN）核心，程控中采用的都是电路交换技术。优点：在通信过程中可以保证为用户提供固定足够的带宽，并且实时性强，时延小。缺点：网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用；没有差错控制措施，可靠性有所欠缺。因此电路交换适合于电话交换、文件传送、高速传真，不适合突发(burst)业务和对差错敏感的数据业务。
topsis法（二）分组交换采用存储转发方式，在数据传输中使用，将用户要传送的信息分割为若干个分组(packet)，每个分组中有一个分组头，含有可供选路的信息和其他控制信息。分组交换节点对所收到
的各个分组分别处理，按其中的选路信息选择去向，以发送到能到达目的地的下一个交换节点。分组交换可提供两种服务方式：虚电路(VC)方式和数据报(DG)方式。优点：有差错控制和流量控制，出现差错时可以重发，提高了传送质量，可靠性高。缺点：但由于协议和控制复杂，信息传送时延大，通常只用于非实时的数据业务。
第2章电路交换基础
1、模拟语音数字化基础：（1）语音数字化是将语音的电模拟信号变成二进制的数字加以传输的一种通信方式为程控交换机处理。常用的方法有两大类：脉冲编码（PCM）；增量编码（△M）磷酸
（2）抽样，量化，编码。抽样是语音信号的离散化。
（3）抽样定理：要从样值序列无失真地恢复原时间连续信号，其抽样频率应选为fS≥2fM。抽样频率取8000Hz。每个抽样之间的间隔T=1/8000=125us。即为语音信号的抽样频率。（4）量化是把信号在幅度域上连续取值变换为幅度域上离散取值的过程。
①均匀量化：过程简单，但当语音动态范围太大时，为保证小信号的信噪比达到标准，代价大，数码率高，编译码器成本高。
②非均匀量化：把小信号的量化级增加，提高信噪比；大信号的量化级减少，使大小信 1
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号的信噪比相对拉平。
中国的量化，编码均采用A律，8位量化编码。一路语音经量化编码速率为64Kbit/s.
2、传送到程控交换机采用时分复用，指定一段时间，在这段时间多个用户同时进行通信，每一用户在指定时间内接通信道，其他时间为其他用户按指定时间接通信道。30路32时隙复用。一帧为125us，包括32时隙。其中30个时隙用于传送语音。所以为30路。
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3、交换单元的组成：（1）基本概念：交换单元是构成交换网络的最基本的部件，用若干个交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式就可以构成交换网络。连接特性是交换单元的基本特性，它反映交换单元入线到出线的连接能力。
（2）功能：最基本功能是交换的功能，即在任意入线和出线之间建立连接，或说是入线上信息至出线上。
（3）分类：1)根据入线和出线的数目不同，大致分为三类：①集中型：入线大于出线(M ＞N)，称集中器；②分配型：入线与出线相等(M=N)，称连接器；③扩散型：入线小于出线(M＜N)，称扩展器。
2)根据不同的信息流向，可分为两类：
①有向交换单元：当信息经过交换单元时只能从入线进，出线出，具有唯一确定的方向。
②无向交换单元：若将一个交换单元的相同编号的入线和出线连在一起，每一条都既可入也可出，即同时具有发送和接收功能。
（4）两种基本交换单元：时间接线器(T接线器)；空间接线器(S接线器)
4、时间接线器（T接线器）：
（1）组成：话音存储器(SM)和控制存储器(CM)。
功能：进行时隙交换，完成同一线路不同时隙的信息交换，即把某一时分复用线中的某一时隙的信息交换至另一时隙。
（2）工作原理：根据时间接线器中话音存储器和控制存储器之间的联系，可分成两大类：1)读出控制方式；2)写入控制方式；
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T接线器的工作是在中央处理机的控制下进行。当中央处理机得知用户的要求（拨号号码）后，首先通过用户的忙闲表，查被叫是否空闲，若空闲，就置忙，占用这条链路。中央处理机CPU根据用户要求，向控制存储器发出“写”命令，将控制信息写入控制存储器。
5、空间(S)接线器基本原理
根据控制存储器对应输入线还是输出线，划分为两种方式：输出控制和输入控制。与T 接线器功能上的不同：S接线器不能完成时隙上的交换，只能完成空间上的交换。
第3章数字程控交换技术
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乔姆斯基
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1、程控交换机的构成：
（一）话路系统及其组成：
话路系统：它由交换网络和外围电路组成，其中外围电路包括用户电路、中继器、扫描器、网络驱动器和话路接口等几部分。
交换网络：为音频信号（模拟交换）或话音信号的PCM 数字信号（数字交换）提供接续通路。
用户电路：是交换网络和用户线间的接口电路。它的作用是一方面把语音信息（模拟或数字）传送给交换网络，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，以免损坏交换网络。
中继器：交换网络和中继线间的接口电路，是该系统与其他系统或远距离传输设备的连接线，有出局中继和入局中继之分。
扫描器：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：在中央处理系统控制下，具体执行交换网络中通路的建立和释放。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。
（二）中央控制系统：
（1）控制系统的功能包括两个方面：一方面：对呼叫进行处理；另一方面：对整个交换系统的运行进行管理、监测和维护。
（2）控制系统硬件由三部份组成：1）、中央处理芯片(CPU) 。它可以是一般数字计算机的中央处理芯片，也可是交换系统专用芯片。2）、存储器(内存储器)。它存储交换系统常用程序和正在执行的程序和执行数据。3）、输入输出系统。包括键盘、打印机可根据指令或定时打印出系统数据，外存储器存储常用运行程序，机器运行时调入内存储器。一些小型交换机的外存储器常常保存在控制系统中，所有程序都固化在专门的EPROM 存储器中。
（3）作用：①分析输入的信息②编辑控制命令
（4）控制方式：①集中控制：处理机可使用所有资源，执行所有功能。
主要优点：掌握全局状态，改变功能方便。
缺点：软件庞大复杂，易受到破坏。
②分散控制方式：每台处理机只能达到一部分资源和执行一部分功能。
多处理机之间的工作方式：负荷分担和功能分担。局用交换机：两种方式结合使用
2、硬件构成：
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完成外部信号与数字程控交换机内部信号的转换。
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（3）模拟用户接口：模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT七个功能。
B（馈电）：电容保证语音信号的正常传送，隔离直流电；电感保证向用户正常供电，同时隔离语音信号。供电电压为－48V。
O（过压保护）：第一层过压保护：总配线架(MDF)的保安设备，(气体放电管) 防雷击，高压线。第二层过压保护：过压保护电路防止上百伏高压。用户接口电路的过压保护常采用钳位方法。
R（振铃控制）：我国标准75V±15V 25HZ的交流电压作为铃流电压，振铃节奏为1s通、4s断。
S（监视）：可检测以下各种用户状态：①用户话机的摘、挂机状态；②用户话机（号盘）发出的拨
号脉冲；③投币话机的输入信号。
挂机：环路断开，馈电电流为零。摘机：直流环路接通，馈电电流≥ 20mA。C（编译码和滤波）：编码器：完成模拟信号到数字信号的转换(Coder)。译码器：完成数字信号到模拟信号的转换(Decoder)
H（混合电路）：完成二线到四线的转换功能。同时在用户线与编译码器之间起平衡网络。作用：对用户线的阻抗进行平衡匹配，使混合电路的发送端和接收端之间有很大的对端衰耗，以避免收端的信号反馈到发送端而产生电路振鸣。
T（测试）：通过测试继电器或电子开关对用户电路或外部用户线进行测试提供入口。测
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试工作可由外接的测试设备来完成，也可利用软件测试程序进行自动测试，测试结果可以在交换机的维护终端显示。
除了以上的7项功能，用户接口电路还具有极性倒换、计费脉冲发送、衰减控制以及主叫号码显示等功能。
（4）数字用户接口电路是数字程控交换机和数字用户终端设备之间的接口设备。比如：N-ISDN等接口。
（5）数字中继接口电路：中继接口电路是交换机与中继线的物理连接设备。交换机的中继接口电路分为模拟中继接口电路和数字中继接口电路。王惠五
1)模拟中继接口电路：是数字程控交换机与模拟中继线间的接口，用于连接模拟交换局，已淘汰。
2)数字中继接口电路：是数字程控交换机与数字中继线间的接口，用于连接数字程控交换局或远端用户模块。
（二）控制子系统：
控制子系统是交换机的“指挥系统”，交换机的所有动作都是在控制系统的控制下完成的。现代数字程控交换机基本上采用两种多处理机的控制结构，即分级分散控制、分布式分散控制和容量分担方式。不论采用何种控制结构，为提高控制系统的可靠性，处理机的配置一般都采用冗余配置。
（1）分级分散控制根据多处理机之间的关系可分为：
1) 单级多机系统：所有处理机处于同一级别，并行处理所有任务。
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2) 多级多机系统：在该系统中，各处理机分别完成不同的功能并对不同的资源进行控制，各处理机之间分等级，高级别的处理机控制低级别的。常采用二级或三级。
（2）容量分担的分布控制方式：介于分级分散控制和分布式分散控制之间。例如：华为C&C08即属于这种类型。
（3）通常采用双机冗余配置，即控制系统具有两套处理机系统。双机冗余配置根据具体的工作方式分为微同步、负荷分担和主备用3种工作方式。
2、软件构成：药物靶标
（1）数字程控交换机的操作系统是交换机硬件与应用程序之间的接口，负责资源的调度与管理。
（2）应用程序包括运行管理程序和支援程序，运行管理程序又分为呼叫处理程序、运转管理程序和故障处理程序。
①呼叫处理程序：电话接续，固化在交换机里。②运转管理程序：掌握交换机状态，比如
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