程控交换技术实用教程.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,程控交换技术,实用教程,中国高等职业技术教育研究会推荐,高职系列教材,带电子科技大学出版社,目 录,第,1,章 概述,第,2,章 呼叫处理的基本原理,第,3,章 程控交换机的交换网络,第,4,章,C&C08,程控数字交换机举例,第,5,章 电话网及信令系统,第,6,章 程控交换机的工程设计与管理维护,第,7,章 现代通信与程控交换技术,制 作：电子科技大学出版社 李林娜,联系人：马武装,电 话：,029-8228788,传 真：,029-8232746,主 页：,E-mail:xdupkj,谢谢使用！,第,1,章 概 述,1.1,电话交换的发展及分类,1.2,电话交换机的基本功能,1.3,程控交换机的发展及分类,1.4,程控交换机的基本组成,1.5,程控交换机的新服务功能,1.1,电话交换的发展及分类,1.1.1,电话交换的概念,两部有线电话机之间必须有一对线连通才能通话，但在电话用户很多时，不可能在任意两个用户之间都装设一对线路。如果在用户分布的区域中心设置一个公用设备，则每一用户都有一对线路与该设备相连，如图,11,所示。,图,11,设立公共设备的电话连接图,信息行业的,“,交换,”,，实际上有更广泛的意义。在当前的信息时代，交换的信息除了电话的语音信号外，还包括图像、数据等多种信息，这种信息交换称为数据交换或综合业务交换。由此，交换的原理和方式有了很大的发展，产生了诸如适合进行数据交换的分组交换方式和可以承载综合业务的,ATM,交换方式等。,1.1.2,电话交换技术发展概况,自从贝尔,1876,年发明电话至今一百多年来，电话交换技术一直在不断地发展。,1878,年,1,月,28,日第一部人工电话交换机开通使用，它是具有,21,线磁石式交换机。,1891,年，共电式交换机开始使用。人工电话交换机的优点是设备简单、安装方便、成本低廉。缺点是话务员的接线速度慢、易出错、劳动效率低。,1889,年美国人史端乔发明自动电话交换机获得专利，,1909,年德国西门子公司对史端乔式交换机进行重大改进，制成西门子式交换机，到,1927,年基本完善，成为步进制交换机的基型，此后各种型号的步进交换机，基本上只是在电路方面做较小改进。,1.1.3,电话交换机的分类,电话交换机的种类很多，从不同角度可以得到不同的划分方法，一般可以从以下两大方面进行划分。,1.,按照交换机的接线方式划分,按照电话交换机接线方式的不同，电话机可分为两大类。,1),人工电话交换机,人工电话交换机是由话务员的人工操作来完成接线和拆线工作。人工电话交换机又可分为两种。,（,1,）磁石式电话交换机。,（,2,）共电式电话交换机。,2),自动电话交换机,自动电话交换机可分为机电式交换机和电子式交换机。在自动电话交换机发明之后的半个多世纪中，设计和制造的自动电话交换机都属于机电式的。,按交换机的原理，可进行如图,12,所示的分类。,图,12,电话交换机的分类,2.,按交换机的使用划分,1),局用交换机,局用交换机包括市话交换机、汇接市话交换机、国内长话交换机、国际长话交换机、县内电话,(,农话,),交换机。,2),用户小交换机,用户小交换机（,PBX,）又称为专用小交换机,可为机关、工矿企业、学校、旅馆等内部电话用户提供服务。一般情况下，用户小交换机均经中继线与市话交换机相连。,1.2,电话交换机的基本功能,1.2.1,人工交换机的接续,1.,人工交换机的构造,图,13,是一部磁石式交换机示意图。每一个用户都终接在交换机的用户塞孔上，每一塞孔都附有用户呼叫指示器。当用户摇动发电机送来交流电时，指示器的铁芯磁化，吸动衔铁使铜质牌盖翻落，表示用户呼叫。,图,13,磁石式交换机,2.,人工交换机的接续过程,现以,1,用户呼叫,3,用户为例来说明接续过程,(,见图,13),。,(1),主叫用户,1,发出呼叫信号，交换机上,1,用户呼叫指示器牌盖翻落，表示,1,用户呼叫。,(2),话务员任选一副空闲的塞绳，将其应答塞子插入,1,用户塞孔，塞孔簧片动作，切断呼叫指示器电路，同时扳应答电键将话务员通话设备与主叫用户接通，询问所需用户号码，并顺手将指示牌盖推还原处。,(3),话务员把同一副塞绳的另一端即呼叫塞子插入,3,用户塞孔，扳振铃电键，由振铃设备向被叫用户发送振铃信号。,(4),被叫用户听到铃声应答后，话务员将电键复原，双方即可通过塞绳进行通话。,(5),话终，任何一方都可摇发电机送出话终信号，信号电流流过该副塞绳的话终指示器，使其牌盖翻落，话务员即将这一副塞子从用户塞孔中拔出，并将指示器牌盖推还原处。,1.2.2,电话交换机的基本功能,从上述人工交换机的接续过程，可以归纳电话交换机的基本功能如下：,检测出主叫用户呼叫；,建立电话交换机到主叫用户的临时通路，通过此通路获得被叫用户信息；,通过振铃呼出被叫用户；,为主、被叫用户建立通话通路；,检测话终，释放通路。,另外，作为自动电话交换机，还要完成人工交换机中话务员隐含完成的一些功能。如进行主叫检测后，判断该主叫是否有呼出权限；向被叫振铃前，判断该被叫是否正在与其他用户通话；建立通路前，判断是否通路已经被全部占用等。,1.3,程控交换机的发展及分类,1.3.1,程控交换技术的发展,自,1965,年产生了世界上第一台程控交换机以来，程控交换机一直处在突飞猛进的发展过程中。概括来说，程控交换机的发展可以归纳为以下四个方面。,1.,程控交换机中话路网的发展,早期的程控交换机，其话路网采用笛簧、铁簧、剩簧及小型纵横接线器等电磁元件，按空分方式组成，称为空分程控交换机。,2.,程控交换机中控制方式的发展,程控交换机发展的初期，一般采用中央集中控制方式，即控制任务集中在一台大型或巨型专用计算机上。,3.,程序软件的发展,因为电话通信的实时性很强，所以早期均采用汇编语言编制运行软件。但由于汇编语言在生产效率、结构化设计、可维护性和可移植性等各方面均不如高级语言，而软件在程控交换机中占有越来越重要的地位，所以现在多采用高级语言和汇编语言混合编程，或全部采用高级语言编程的办法。,4.,接入业务的发展,在当今时代，电信网、有线电视网、计算机网三网合一已成必然趋势，当前，主要是通过,PSTN,（公众电话网）或,CATV,（有线电视网）进行,Internet,（因特网）接入，从而给人们提供以宽带技术为核心的综合信息服务。,1.3.2,程控交换机的优点,程控交换机的技术发展很快，其价格不断降低，服务功能不断增加，其优越性是其它任何电话交换机无法相比的，下面从三个方面说明。,1.,用户方面,采用脉冲编码信号,(PCM),方式，使通话质量大大改善；,采用数字信号后加强了保密性；,话路网的阻塞非常小，大大提高了电路的接通率；,话路网采用了中、大规模集成电路，使接续速度加快；,方便了用户国内、国际长途电话的全自动直拨；,向用户提供日益增多的新业务、新功能。,2.,电话局方面,由于采用中、大规模集成电路，减少了占地面积，减少了空间高度，从而节约了房屋建筑费用。其面积是机电交换机机房面积的,1/101/5,；,可较灵活地修改部分程序，改变交换机的功能；,可利用故障处理、故障诊断、设备自动检测、资源管理等功能，减少维护工作量；,便于实现多种计费方式，如采用单式计费、复式计费等；,易于实现维护自动化与集中化。,3.,通信网方面,有利于网路的最佳利用，可减少交换点数目，可配合不同功能的交换机；,增加了路由选择、编码选择及交换接口的灵活性，可通过软件来实现；,有利于向综合业务数字网方向发展，通信网的最终发展方向是要建立一个高质量、高速度、高自动化的综合业务的数字网；,可以采用新的信令方式，尤其是公共信道信令系统的引入。,1.3.3,程控交换机的分类,程控交换机按其交换网络接续方式、交换信息的类型，以及控制方式的不同，可以进行图,14,所示的分类。,图,14,程控交换机的分类,1.,按交换网络接续方式来分类,按交换网络的接续方式，程控交换机可分为空分和时分两种方式。对于空分方式，其交换点可由金属接点或电子接点来组成。对于时分方式，目前有脉幅调制,(PAM),、增量调制,(M),和脉码调制,(PCM),三种信号。,所谓空分，是指话路接续中每个用户均占据一定的空间位置。时分是指许多用户都接在一条公共通话线上，每个用户线上都装有一个电子开关，如图,15,所示。,图,15,时分示意图,2.,按控制方式来分类,按控制方式，程控交换机可分为集中控制、分级控制和全分散控制三种方式。,（,1,）集中控制方式。程控交换机中只配备一对处理机,(,称中央处理机,),，该交换机的全部控制工作都由中央处理机来承担，这种控制方式称为集中控制方式，早期的空分交换机多采用这种控制方式。其框图如图,16(a),所示。,图,16,程控交换机的控制方式示意图,（,2,）分级控制方式。随着微处理机的发展，在程控交换机里配备若干个微处理机作为区域处理机来完成如监视用户摘机、挂机及接收拨号脉冲等这些比较简单而重复的工作，以减轻中央处理机的大量处理工作，从而使程控交换机在处理机配备上构成二级或二级以上的结构，这就是分级控制方式。其框图如图,16(b),所示。,（,3,）全分散控制方式。,全分散控制的特点是取消了中央处理机。全分散控制的程控交换机示意框图如图,16(c),所示。图中的、分别是表示信号控制、呼叫控制和交换网络控制三项功能的所在位置。,1.4,程控交换机的基本组成,1.4.1,程控交换机的硬件基本结构,不论空分或时分程控交换机，其硬件主要分为三个系统，即话路系统，控制系统和输入、输出系统。如图,17,所示。,图,17,程控交换机硬件系统组成图,1.,话路系统,话路系统的作用是把用户线接到交换网络以沟通通话回路。用户电路是用户线与交换网络的接口电路，可完成馈电、扫描、二四线转换、测试、保护、提供铃流通路等功能，数字用户电路还要完成编译码功能，用户电路一般由厚膜电路为中心组成。,2.,控制系统,程控交换机控制系统的作用有两个：一是分析收集输入的信息，并进行处理；二是编辑命令，并向话路系统或输入、输出系统发送命令。,3.,输入、输出系统,为了安装测试和维护运转的需要，中央控制系统还要配备一些常规的外围设备，一般包括打印机、终端等，还配备了如磁盘驱动器、磁带机等外存储器。终端系统可能包含维护终端和计费终端等；外存中存放了交换机的全部程序和数据，其存储容量较大，对于常用程序来说既存在于内存中，又存在于外存中，这是为了保证当发生故障的内存的内容消失时，可从外存输入信息。,1.4.2,程控交换机的软件基本结构,程控交换机的软件基本结构如图,18,所示。运行程序又称为联机程序，其中的执行管理程序是多任务、多处理机的高性能操作系统；呼叫处理程序完成用户的各类呼叫接续；系统监视和故障处理程序、故障诊断程序共同保证程控交换机不间断运行；维护和运行程序提供人机界面完成程控交换机的运行控制和测试等。,各类支援系统又称为脱机程序，其数量比联机程序要大得多。软件开发支援系统主要指语言工具；应用工程支援系统包括交换网规划、安装测试等；软件加工支援系统包含数据生成程序等；交换局管理支援系统包含交换机运行资料的收集、编辑和输出程序等。,图,18,程控交换机的软件结构,1.5,程控交换机的新服务功能,程控交换机之所以一进入社会后就格外引人注目，一方面是由于程控交换机突破了机电式交换机只能进行电话交换的业务范围，可以提供话音、数据、传真等多种电信业务，适合于未来通信发展的需要；另一方面则是由于它们可以向广大电话用户提供许多周到、方便、灵活、迅速的服务功能,(,称为程控交换机的新业务服务功能,),。,程控交换机的使用范围不同、类型不同，所开放的新业务服务功能也不同。下面仅对一般电话用户开放的主要新业务功能作一简介。,1.,缩位拨号,缩位拨号性能，可使主叫用户在呼叫经常联系的被叫用户时，用,1,2,位的缩位号码来代替原来的多位被叫号码。,2.,热线服务,热线服务又叫免拨号接通，即主叫用户摘机后在限定的时间内不拨号，就能自动接通到事先指定的某一被叫用户。,3.,自动回铃,主叫在遇到被叫忙或者出中继线忙时，可按有关规定拨发自动回铃功能码后挂机。一旦被叫分机或出中继线示闲，系统便自动先向主叫振铃，主叫摘机后，系统立即再向被叫振铃。,4.,转移呼叫,转移呼叫也称,“,跟我来,”,，一般在用户离开自己的话机时使用。当某用户离开办公室去他处时，可事先向电话局登记临时去处的电话号码。,5.,遇忙转移或无应答转移,这是一种被叫用户使用的功能。,6.,呼叫等待,当用户,A,与被叫用户,B,正在通话时，第三个用户,C,呼叫,A,，,C,仍可听到回铃音，同时,A,可听到呼叫等待信号音。,7.,呼叫代接,若某一分机在振铃时无人应答，则在具有代应功能的分机上摘机并拨代应功能代码后，系统就自动把呼叫转到这个分机上，由这个分机用户代为应答处理。,8.,插入功能,借助插入功能，可使有资格的用户插入到正在通话的两个用户中去。,9.,自动叫醒服务,自动叫醒又称“闹钟服务”。,10.,免打扰,用户设置了免打扰功能以后，外来呼叫均不能向该分机振铃，而是转向留言系统或话务台。,11.,恶意电话跟踪,有了此功能的分机用户，在需要查找恶意骚扰的电话号码时可拨有关功能代码，其后交换机可收到有关电话局送来的骚扰者的电话号码等信息，并以某种方式报告这些信息。,12.,电话转接,电话转接功能允许分机用户把正在和自己通话的一方电话转接到另一个分机用户。,13.,呼叫寄存,如果用户接答电话的环境不理想，用户可使用呼叫寄存功能，把电话转到另一个分机上去。,14.,缺席服务,根据用户的登记要求，当用户外出期间，如有其他用户来电话呼叫时，可根据事先的,“,录音通知,”,通知对方。,15.,呼出限制,登记呼出限制后，用户可在一定时间内限制打国际长途、国内长途或全部电话。,16.,会议电话,会议电话功能是指几方用户同时相互进行通话。,第,2,章 呼叫处理的基本原理,2.1,呼叫接续过程综述,2.2,用户线扫描及呼叫识别,2.3,去话分析,2.4,用户拨号数字的接收,2.5,用户拨号数字的分析,2.6,来话分析及呼出被叫,2.7,状态分析,2.8,接通话路及话终处理,2.9,计费处理,2.10,呼叫处理程序的归纳,2.1,呼叫接续过程综述,根据前述程控交换机的基本结构，结合我们拨打电话的过程，程控交换机处理一次电话呼叫的简要流程如图,21,所示。,图,21,处理一次呼叫的流程,1.,主叫摘机到交换机送拨号音,程控交换机按一定的周期执行用户线扫描程序，对用户电路扫描点进行扫描，检测出摘机呼出的用户，并确定呼出用户的设备号。,2.,收号和数字分析,程控交换机中脉冲号码是由用户电路接收的，扫描检出并识别后收入相应存储器，在收到第一位号的第一个脉冲后，停发拨号音。双频号码一般是由双频处理电路板接收识别的。,3.,来话分析至向被叫振铃,若数字分析的结果是呼叫本局，则在收号完毕和数字分析结束以后，根据被叫号码从存储器找到被叫用户的数据,(,包括被叫用户的设备、用户类别等内容,),，而后根据用户数据执行来话分析程序进行来话分析，并测被叫用户忙闲。,4.,被叫应答双方通话,被叫摘机应答由扫描检出，由预先已选好的空闲路由建立主被叫两用户的通话电路。同时，停送铃流和回铃音信号。通话电源一般经由各自的用户电路提供。,5.,话终挂机、复原,双方通话时，一般由其用户电路监视是否话终挂机。如主叫先挂机，由扫描检出，通话路由复原，向被叫,送忙音，被叫挂机后其用户电路复原，停送忙音。,呼叫接续及其对应的呼叫处理程序，如图,22,所示。,图,22,呼叫接续与对应的呼叫处理程序,2.2,用户线扫描及呼叫识别,2.2.1,监视扫描,监视扫描的目的是收集用户线回路状态的变化，以确定是用户摘机、挂机，还是拨号脉冲计数等。用户电话机通或断称为用户线状态。用户线的状态可以由（在交换机看来）两条电话线之间阻值的大小确定，这个状态由电话机电路产生，摘机时为,600,左右，挂机时一般大于几十千欧，当然，用户线阻值变化后，用户线上的电压、电流值也发生相应的变化。,程控交换机的扫描工作是在监视扫描程序控制下进行的，监视扫描程序是一个周期执行程序，即它是每隔一段固定时间启动一次。对于用户摘机（或挂机）监视扫描程序，常用的周期约为,100,200ms,，若周期过长会影响服务质量，周期过短将使扫描动作太频繁，影响处理机的工作能力。对用户状态扫描的方法有如下两种。,1.,直接扫描方式,直接扫描方式的原理如图,23,所示。,这里所指的直接扫描方式，是指当执行用户线监视扫描程序时，直接从扫描器扫入结果，并把扫到的每一行用户,(,此处为,8,个用户,),的扫描结果，直接送到处理机去运算识别，因此，这种扫描方式完全是程控的。,这种扫描方法一般用于某些空分交换机，因为在这些空分交换机中的这个扫描矩阵只作用户摘机识别扫描，而对用户拨号脉冲的识别和用户挂机的识别是在相应的中继器或绳路中进行。当然，并非所有的空分交换机都采用直接扫描方式。,图,23,直接扫描方式,2.,二级扫描方式,二级扫描方式的原理如图,24,所示。,用程序可以完成某种功能，但某一种功能用程序来实现可能并非最佳方案。对于一个重复次数多、逻辑简单、功能不会改变的功能，用布线逻辑控制来实现可能更为方便、迅速，而布控与程控相结合可以既快速又完善地实现某项功能。,图,24,二级扫描方式,2.2.2,呼叫识别,各类程控交换机，其呼叫识别原理如下：,用户状态一般是以,“,0,”,表示摘机；,“,1,”,表示挂机。,在内存中划出一个区域，称为用户存储器,(LineMemory,，简写为,LM),，用来记录每个用户的忙闲状态，每个用户占用,1,位。显然在执行扫描时存储着用户状态的前次扫描结果。,本次扫描结果在执行用户线监视扫描程序时，从扫描存储器,(SCNM),读出，或从扫描矩阵扫入。,识别主叫摘机的逻辑运算式为,若运算结果为,“,1,”,，表明该用户是呼出。其识别主叫摘机的原理如图,25,所示。由图可知，前一次扫描为“,1”,，本次扫描变为“,0”,，就是用户摘机。,图,25,识别主叫摘机原理示意图,2.2.3,群处理,在各类程控交换里对用户线监视扫描和摘机识别都采用群处理方式。所谓群处理，就是每次扫描和识别不是一个个用户进行的，而是若干个用户同时进行的。例如图,23,及图,24,都是采用,8,个用户同时进行的。,所谓群处理就是在字长的基础上进行运算，而不是逐位运算。假如处理机的运算器是,8,位的，数据线也是,8,位的，当然没有必要单个用户进行识别，可以,8,个用户状态同时处理。如可以从扫描存储器或扫描矩阵同时得到,8,位数据为,SCN,值，另从存储器得到,8,位数据为,LM,值，则若,本次扫描结果,SCN 11000100 ,前次扫描结果,LM 10011100,LM 00011000,该字节非零,2.2.4,用户扫描程序,各种交换机扫描安排方式和所用处理机是不同的，因此用户扫描程序的组成也不同，但其基本功能大都一致。,由执行管理程序安排执行的用户扫描程序框图如图,26,所示。,图,26,用户扫描程序框图,2.3,去话分析,2.3.1,表格的查找,表格的查找有两种基本方法：数格法和对格法。,1.,数格法,数格法是根据已知的输入数据和基本表格的首地址而查找表格，直至得到目的数据为止的方法。数格法的原理如图,27,所示。,图,27,数格法示意图,2.,对格法,对格法的已知输入数据并非数格数据，而是与需要查的表格里的某一字段中的规定区域内的数据是相同的。因此，对格时以已知输入数据为依据，从上至下逐个与表格中规定区域内的数据核对，当两者相同时，就得到目的数据，其原理如图,28,所示。,图,28,对格法示意图,2.3.2,去话分析,去话分析是分析主叫话机的类型，以确定下一步的任务的状态。去话分析是根据从扫描程序得来的摘机呼出用户的设备号码从存储器调入该用户的主叫类别字,(,又称去话译文,),。主叫类别字的主要内容见图,29,。,图,29,所示的用户类别字是去话分析的主要依据。用户类别字中的端子类别、用户类别及话机类别等实际上都是以二进制表示的用户数据。其占存储器的空间大小、包括几种信息、每种信息排在什么位置、包含几种状态，都随交换机种类不同而异。,图,29,主叫类别字,去话分析的过程如图,210(a),所示。图中的分析依据除,“,要求类别,”,外，其余各项,如端子类别、线路类别、运行类别和话机类别，都可以从用户字内查出。,“,要求类别,”,这一项是由输入信息决定的，它是指主叫用户为什么要呼叫程控交换机，即有哪一类要求，如一般呼叫、拍叉簧呼叫或模拟呼叫等，它们可以看作要求去话分析的原因，亦即去话分析程序的入口。,图,210(b),表明了去话分析过程中采用数格法的方法，根据每一次查表的结果决定下一步要查找什么表格，而每一次查表都是根据主叫类别字的内容来数格的。完成去话分析的目的数据包括任务号码和下一状态号码等。任务号码是指下一步要执行的任务的代号,下一状态号码是指执行上述任务之后应转移到某种状态去的状态编号。,由去话分析程序得到的任务号码和下一状态号码等数据应写在处理登记表中，处理登记表是记录每一次呼叫处理的进展情况的，它可供其它一些专门执行任务的任务执行程序作为入口参数使用。,图,210,去话分析过程,(a),去话分析过程；,(b),去话分析数格法查表过程示意,图,210,去话分析过程,(a),去话分析过程；,(b),去话分析数格法查表过程示意,2.4,用户拨号数字的接收,2.4.1,号盘脉冲的接收、计数和存储,1.,号盘脉冲的接收和识别,用户摘机后，用户环路状态已是,“,续,”,的状态，即低环路阻抗的状态。号盘脉冲就是由号盘话机发出若干个,“,断,”,脉冲来表示用户所拨号码的一种方式，它也可以在多功能电子话机上通过将,P,T,开关打在,P,的位置实现。脉冲发号时的用户环路状态如图,211,所示。,图,211,表示用户拨的前两位号码为,23,的环路状态情况，与程控交换机配合使用的脉冲电话机，其发号速率一般在每秒,20,个脉冲左右，每位之间的间隔一般最小是,200ms,。以数字程控交换机为例的拨号脉冲接收流程如图,212,所示。,图,211,脉冲发号时的环路状态,图,212,拨号脉冲的接收,对号盘脉冲的接收和识别原理如图,213,所示。现说明如下：,（,1,）每,8ms,读取一次用户回路状态,(,“,0,”,表示,“,续脉冲,”,，,“,1,”,表示,“,断脉冲,”,),，记为本次扫描结果,SCN,，每个用户占一位。,（,2,）在内存储器中指定一个区域记录用户的一些信息，一般称为监视存储器,SM,，其中有,8ms,前扫描到的用户环路状态值，即前次扫描结果,LL,，每个用户占一位,（,3,）比较本次扫描结果和前次扫描结果是否有变化称之为失配识别,(Unmatch,，简记为,UM),。脉冲前沿和后沿时刻都会产生失配，即,UM,SCNLL,1,。,（,4,）再进行,UMLL,运算，如结果为,“,1,”,，则说明有从,“,续,”,到,“,断,”,的变化，即有一个拨号脉冲前沿到来了，或说识别到一个脉冲。交换机在收到第一位数的第一个脉冲后停送拨号音。,（,5,）在监视存储器,SM,中设有有效位,ACT,。当,ACT,1,时表示扫描结果有效；当,ACT,0,时表示这时不必对此收号器进行脉冲识别。所以在,UMLL,逻辑运算时应再与,ACT,相“与”。,图,213,脉冲识别原理,2.,拨号脉冲的计数,每收到一个脉冲，应该进行脉冲计数。在监视存储器内设有脉冲计数器。由于最多可能有,10,个脉冲，因此计数器应占,4,位,(,二进制，最多可记,16,种情况,),。这就是,SM,中的,PC0,PC,3,四位。,图,214,脉冲计数的原理,3.,位间隔的识别,两串脉冲之间的间隙称为位间隔，在接收脉冲串时必须进行位间隔识别才能确定前一串脉冲是否结束。如果识别到位间隔，就要进行数字的存储，及时地将数字从脉冲计数器转储到另外的专用存储区，并把脉冲计数器清零，以准备对下一串脉冲的计数。如果在位间隔识别时判明不是位间隔，则应继续进行脉冲计数。,位间隔识别的实质就是识别,“,在一定时间内有无从续到断的变化,”,。实际上，在环路上较长时间没有脉冲到来的状态还可能是环路状态保持在,“,断,”,的状态不变化，即用户拨了一位或几位数字后，由于某种原因而挂机了，这种情况称为,“,中途挂机,”,。位间隔识别和中途挂机识别都可以采用下述的,“,位间隔或中途挂机,”,的识别逻辑，也称,AP(AbandonPause),逻辑。其工作原理如图,215,所示。,图,215,位间隔识别原理,（,1,）每隔,8ms,把,UM,及,AP,相或，并把其结果写入,SM,中的,AP,存储区，即,(SCN LL)APAP,（,2,）每到,96ms,周期时，把,AP,置,“,0,”,，则以后,AP,是否变化要看在下一个,96ms,周期内环路状态是否发生过变化。,（,3,）把上项中未复原前的,AP,值，存入,SM,中的,APLL,，作为,AP,的前次状态。,（,4,）若,AP,复原为,“,0,”,后，在下一个,96ms,内没有变化，而上一周期内发生过变化（即,APLL,为,“,1,”,）。也就是有如下逻辑结果时,即判断为位间隔或中途挂机。,又根据前面所述，可知若用户环路状态上一个,96ms,内还有变化，而现在保持在,“,断,”,的状态不变，则为中途挂机；若保持在续的状态不变，则为位间隔。因此可以用前次扫描结果来区分这两种情况：,表示位间隔,表示中途挂机,4.,程序简要流程图,图,216,示出了脉冲计数和存储程序的大致流程，其中,DTR,为停送拨号音标志，置“,0”,表示停送，置“,1”,表示发送拨号音。,图,216,脉冲计数存储程序流程,(a),脉冲计数程序流程；,(b),脉冲数字存储程序流程,2.4.2,双音频号码接收,现代话机多为双音频号码发号，具有速度快、可靠性高的优点。双音频号码的组成为高频组及低频组各四种频率，每组四种取一组合而成，与拨号按键对应情况如表,21,所示。程控空分模拟交换机和数字交换机对双音频号码接收的原理不同，下面分别进行叙述。,表,21,双音频号码的频率组合,1.,空分交换机接收双音频信号的原理,在程控空分交换机中一般由专门双音多频信号处理板接收双音频号码,如图,217,所示。,图,217,空分机接收双音频号码硬件图,2.,数字交换机接收双频信号的原理,数字交换机用双频信号接收器接收双频信号。基本方法有两种：一种是进行,D,A,转换，将数字信息转换为模拟信号，然后再用前述方法识别接收。另一种是对数字信号直接处理，由数字滤波器接收，由数字逻辑电路识别。后一种方法是绝大多数数字机都采用的。数字信号的检测原理如下：,（,1,）现假定一种最简单的情况。,图,218,同相位时的检测原理,如图,218,，微处理器只知道,I,A,的频率是,f,1,、,f,2,、,f,3,中的一个，,I,A,到来时还得到了,8,个样值，则微处理器可从内存中分别取频率为,f,1,、,f,2,、,f,3,的三组常数样值进行运算，若下列各式,:,I,0,*C10,I,1,*,C,11,I,2,*,C,12,I8*,C,18,max,I,0,*C20,I,1,*,C,21,I,2,*,C,22,I8*,C,28,0,I,0,*C20,I,1,*,C,21,I,2,*,C,22,I8*,C,28,0,成立，则可判定输入,I,A,的频率为,f,1,。,（,2,）以上假定的三个频率的关系比较特殊，,。但实际上，对于一般性的频率关系，只要将按以上算式运算所得的积之和与一定值比较，超过该值者表示含有此频率，未超过该值者就被认为不含此频率。,图,219,相位相差,90,时的检测原理,I,0,*,C,i0S,I,1,*,C,i1S,I,2,*C,i2S,I,8,*,C,i8S,A,i,I,0,*,C,i0C,I,1,*,C,i1C,I,2,*C,i2C,I,8,*,C,i8C,B,i,式中,1,，,2,，,3,，下标,S,表示正弦信号，下标,C,表示余弦信号。,2.5,用户拨号数字的分析,2.5.1,预译处理,预译处理的目的是得到应收号码的位数，并得到业务要求类别。,预译处理的依据是,“,记发中继器存储器,”,内的有关信息。这里的记发中继器存储器是分别记录每一个用户某些信息的一块内存区域，这个信息表中的一些主要内容如表,22,所示。,表,22,记发中继器存储器,2.5.2,数字分析,1.,数字分析的目的,数字分析的目的是决定接续路由、话费指数、任务号码以及下一状态号码等项目。,2.,分析的依据和方法,数字分析是根据所收到的号码数字和预译处理得到的字组串号码（,DBSN,之值）进行的，这些数据在数字分析之前已写入记发中继器存储器里了，因此在分析时只要读出即可。,3.,分析的内容及过程,数字分析的内容大体上由译码处理、确定任务的处理和与运用有关的处理三部分组成，简述如下。,（,1,）译码处理。译码处理,（,2,）确定任务的处理。,（,3,）有关的运用处理。,图,220,译码处理过程,图,221,确定任务的处理,4.,数字分析程序,数字分析是由数字分析程序控制的，其中预译处理程序属于周期级程序，数字分析程序的主体属于基本级程序。数字分析程序流程总的概况如图,222,所示。,图,222,数字分析程序流程概况,2.6,来话分析及呼出被叫,1.,分析的依据和方法,根据收到的用户号码,(,例如上节举例的,4839650),，从外存储器读出被叫用户的被叫类别字，其被叫类别字中的数据、被叫用户存储器内的值以及,“,中继器存储器,”,中的内容等数据是来话分析的依据。,被叫类别字中的主要内容如图,223,所示。来话分析采用数格法查表。,图,223,被叫类别字,2.,分析的过程,来话分析的过程与去话分析相似，其程序流程概况如图,224,所示。,进行来话分析时，如果判断被叫用户忙而又没有话中来话的性能，则应向主叫送忙音。如果被叫用户是小交换机用户，可用代表号码选择表查出各类中继线号码并判断其忙闲，若所有中继线都忙，才向主叫送忙音。,图,224,来话分析程序流程,2.7,状态分析,1.,什么是状态分析,前述的去话分析、数字分析和来话分析是分别对应于主叫摘机、接收拨号数字和来话这三种特定情况所进行的分析，并按其分析结果确定应执行的任务。但它并未包括呼叫和通话过程中的挂机、被叫摘机、拍叉簧以及出现超过时隙等状态变化的分析。,2.,分析的依据、方法及结果,状态分析的依据是：,原有的接续状态,(,由原来状态的状态号表示出来,),；,分析提出要求设备的设备号码；,变化因素，有应答、挂机、拍叉簧和超时等反映状态变化的性质。,3.,分析的过程及程序,状态分析的过程及程序概况如图,225,所示。,图,225,状态分析程序概况,2.8,接通话路及话终处理,2.8.1,接通话路,被叫摘机应答被扫描检出后，停送铃流和回铃音，经过状态分析确定应执行接通主被叫用户的通话话路任务。由于在来话分析之后已经为主被叫用户通话找好了一对空闲时隙，因此这时只需把有关的控制信息写入数字交换网络中相应的控制存储器,(CM),即可。双方通话时的途径如图,226,所示。,图,226,双方通话途径示意图,1.,话终,两通话用户中有一方挂机即为话终。挂机的用户由用户线监视扫描程序从用户扫描存储器读出，其方法和原理与呼叫识别相似，挂机识别的逻辑式为：,LM,1,实际上，无论摘机或挂机均可采用下式识别：,摘机识别（）,挂机识别（）,该式把摘挂机识别分成统一的两步进行，使用起来更方便一些。,2.,话终切断处理,程控交换机的复原控制方式有以下几种：,(1),主叫控制方式。,(2),被叫控制方式。,(3),互相控制方式，无论主叫被叫先挂机，在切断时限内，再摘机,(,另一方未挂机,),仍可通话。,(4),互不控制方式，只要有一方挂机，便进行切断处理。,图,227,主叫控制方式的切断处理,2.9,计费处理,2.9.1,计费方式简介,1.,包月制收费,在电话交换机出现早期，由于电话用户较少，计费系统也不发达，故采用这种简单的方法收费。,2.,单式计次制收费,3.,复式计次制收费,复式计次制收费有两种方式：,一种是“脉冲计数计费法”，又称卡尔松（,Karlsson,）法。,另外一种是目前程控交换机最常用的，称为“可变费率计费法”，又名翰得逊（,Handson,）法。,2.9.2,计费的实现,1.,连接方法,如图,228,所示，计费微机通过,RS-232,标准口与程控交换机相连。微机中存有完整的费率表、计费方式设置、附加费计费方法等一系列数据程控交换机可以送出主叫号码、被叫号码、通话起始时间、通话时长这四种信息到计费微机。其连接也可带适配卡的并行口实现。,图,228,计费系统硬件连接,2.,计费处理流程,程控交换机内处理流程如图,229(a),所示，计费系统处理流程如图,229(b),所示。,图,229,计费处理简要流程,2.10,呼叫处理程序的归纳,2.10.1,程控交换软件处理的要求及相应的技术实现,程控交换程序执行主要有两方面要求，即实时性和多任务性。,1.,实时处理（,Realtimeprocessing,）,实时处理是指计算机对于输入信息要以足够快的速度作出反应，也就是在足够短的时间内进行处理。,2.,多重处理（,Multipleprocessing,）,多重处理即多任务处理。这对交换机来说是十分必要的，因为任何一个电话局都有许多用户和中继线，在短时间内会有很多的用户要求处理，并且这些处理都有实时性要求。在交换机中是可以实现真正的多任务的，反映在程序上就是要多道程序同时,(,实际上是交叉,),运行，这就需要有完善的执行管理功能。,2.10.2,呼叫处理程序归纳,现在我们来考察一个呼叫处理程序。我们已经知道呼叫处理程序是一组程序，是由若干种级别不同的程序组合而成的，其执行过程并不一次完成而是由许多接合点组成，其目的是为了把交换动作分解为较长的时间内稳定不变的稳定状态。,状态转移的原因有：,用户的原因，例如空闲用户摘机、已摘机的用户挂机、听拨号音的用户开始拨号等；,由于入局信号的到来；,接续中发生了超时。,第,3,章 程控交换机的交换网络,3.1,空分交换网络,3.2,脉码调制简介,3.3,数字交换网络,3.4,串并变换和扩大时隙复用度,3.5,数字接线器与交换网络的组成,3.1,空分交换网络,交换网络是能实现各个用户间话路接续的四通八达的信息通路,它应该能够根据用户的要求，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。在纵横制交换机中采用各种机电式接线器（如纵横接线器等）,;,在程控交换机中,目前主要采用由电子开关阵列构成的空分接线器（,S,接线器）和由存储器等电路构成的时分接线器（,T,接线器）。,分程控交换机中只有空分接线器，时分程控交换机中可以有时分、空分两种接线器。考虑到交换网络对交换机总体性能及体积、成本诸方面的影响，小容量的模拟程控交换机几乎都只采用空分接线器（所以我们有时以空分机代替模拟机，与数字机并称）。小容量的数字程控交换机几乎都采用时分接线器；中、大容量的数字交换机几乎全部采用时分或时分与空分组合的交换网络。,在程控交换机中，目前广泛采用交叉点开关阵列集成电路作为空分接线器，以取代老式的纵横制机电接线器。这种开关阵列电路主要由交叉电子开关与控制存储器（或锁存器）、译码器组成，如图,31,所示。在控制信号作用下，由译码输出,ij,的状态来选择和确定相应交叉开关导通，以实现与该接点相连的输入输出线的接续。,图,31,空分接线器结构示意图,目前这类电路的产品很多，但其内部构成与工作原理基本相同。图,32,给出,RCA,公司,CD22100,（,44,）交叉点开关阵列的结构，它有,16,个交叉点开关，分布在,4,行,4,列的交叉点上，编号为,0,15,，这,16,个开关由,16,个锁存器输出控制。地址码输入,DCBA,经,4,16,译码，选择相应