交换原理课设说明书样本.doc

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实践教学
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兰州理工大学
计算机与通信学院

春季学期

交换原理课程设计

题 目: ZXJ10数字程控交换机端局开通训练
专业班级: 通信一班
姓 名: xxxxxz
学 号: xxxxxxxx
指导教师: xxxx
成 绩:

目录
摘要 2
关键词 3
前言 4
第一章 交换机介绍 5
1.1系统总体组成 5
1.2系统模块介绍 5
1.2.1外围交换模块PSM 6
1.2.2远端交换模块RSM 7
1.2.3消息交换模块MSM 7
1.2.4交换网络模块SNM 7
1.2.5操作维护模式OMM 7
1.2.6分组交换模块PHM 7
1.2.7远端用户模块( RLM) 8
第二章 功能单元及单板简介 9
2.1用户单元 9
2.2用户单元内单板介绍 9
2.2.1通讯板COMM 10
2.2.2数字用户板DSLC 10
2.2.3 TNET板 10
2.2.4 MTT板 10
2.2.5 ASLC板 11
2.2.6 SP板 11
2.2.7 TDSL板 12
2.2.8 MTRK板 12
2.2.9 DTI板 13
2.2.10 ASIG板 13
第三章 软件系统 14
3.1系统软件介绍 14
3.2安装调试过程 14
第四章 数据管理 16
4.1局容量数据配置 16
4.2交换局配置 16
4.3物理配置数据 17
4.4号码管理 19
4.5号码分析 21
4.6号码修改 24
4.7用户数据配置 24
4.8用户属性定义 24
4.9用户群数据 25
设计总结 26
参考文献 27
摘要
ZXJ10 程控数字交换机为中兴通讯自主开发研制的大型综合性业务平台, 其各项技术性能和指标完全符合ITU-T、 ETSI和新国标《邮电部电话交换设备总技术规范 书》( YDN 065－1997) 等多项技术规范标准的要求, 完全满足当今网络大容量、 少局所、 高集成、 多功能需求。
随着通信技术的发展, 交换技术日新月异, 而作为交换技术的基础, 电路交换扮演者极其重要的角色, 作为中国伟大的通信企业之一, 中兴公司发挥着重要的作用, 而ZXJ10基于其强大地交换能力占据着中国很大的市场份额, 也受到用户的热烈欢迎, 在此, 我们分析了ZXJ10交换机的硬件和软件系统, 经过学习, 我们了解了交换系统网络, 熟悉了交换原理, 也对通信网络有了更深刻的认识。
关键词:ZXJ10; 数字程控交换机; 端局; 数据配置

前言
随着国家信息基础网络建设及电信经营的逐步开放, 电信运营商面临着经营、 管理和技术的全面转轨, 其中具备超强的服务水平是未来竞争立于不败之地的必要条件, 而拥有先进的信息网络是网络经营的根本。交换作为信息网络的核心, 现已融入更多先进技术。现代交换机必须具备全方位的开放性、 组网的灵活性以及多类业务、 多种网络的相互融合性, 最终应能实现综合化与宽带化的交换平台。中兴通讯的ZXJ10( V10.0) 作为国产第2代数字程控交换机具备上述诸多要求, 代表着现代交换技术的发展趋势。

第一章 交换机介绍
1.1系统总体组成
ZXJ10 局用数字程控交换机系统采用模块间全分散、 模块内分级控制、 集中管理的开放式体系结构, 以通用计算机平台为基础, 局域网技术为支撑, 客户机/服务器方式为控制结构的基本形态, 使系统具备灵活的组网能力、 强大的呼叫处理能力、 高可靠性、 良好的兼容性和扩展性。
ZXJ10根据局容量的大小, 可由一到数十个模块组成。根据业务需求和地理位置的不同, 可由不同模块扩展完成, 除OMM模块外, 每一种模块有一对主备的主处理机MP( Module Processor) 和若干从处理机SP( Sub-module Processor) 以及一些单板组成。SNM、 MSM、 PSM、 RSM、 RLM为ZXJ10前台网络的基本模块, OMM构成ZXJ10的后台网络。

图1.1 ZXJ10前台系统逻辑结构示意图
1.2系统模块介绍
1.2.1外围交换模块PSM
1) PSM的主要功能
PSM是ZXJ10中基本的独立模块, 其主要功能是: 完成本交换模块( PSM) 内部的用户之间的呼叫处理和话路交换; 将本交换模块( PSM) 内部的用户和其它外围交换模块的用户之间的呼叫的消息和话路接到SNM中心交换网络模块上。单模块成局实现PSTN, ISDN用户接入和呼叫处理; 多模块成局时作为其中一个模块局接入中心模块; 可作为移动交换系统接入中心局; 可作为智能网的业务交换点SSP接入SCP; 可带远端用户模块。
2)PSM的配置
近端模块PSM分3种类型: 用户中继模块, 纯用户模块, 纯中继模块。配置方式: 标准8K网交换模块( SM8) 、 16K网交换模块( SM16) 、 紧凑型4K网交换模块( SM4C) 。

图1.2 PSM结构示意图

1.2.2远端交换模块RSM
RSM模块和PSM模块的功能完全一样, 根据具体情况, 有几种配置方式: 标准8K网交换模块( SM8) 、 紧凑型4K网交换模块( SM4C) 和兼容V4.X模块( SM2) 配置方式等。
1.2.3消息交换模块MSM
消息交换模块MSM主要完成各模块之间的消息交换。PSM, RSM, PHM经光纤连接到SNM, 由SNM的半固定接续将其中的通信时隙连至MSM, MSM中的MP根据路由信息完成消息的交换。
1.2.4交换网络模块SNM
SNM主要功能是完成PSM/RSM与PSM/RSM之间的话路交换; 完成PSM/RSM与PHM之间的B信道连接。
SNM分为单平面结构和多平面结构两种。单平面SNM只有一对交换网板, 也称为单T网。除单平面外, SNM的另外一种构成方式为采用多平面结构。交换平面工作在话务分担的方式, 而每个平面的两个T网工作在主备方式。目的是为提高可靠性。
1.2.5操作维护模式OMM
ZXJ10程控交换机采用集中维护管理方式, 维护管理网络采用了基于TCP/IP协议的客户/服务器结构, WINDOWS /NT 4.0操作系统, 如图1-1_2所示。其内容包括管理和维护交换机运行所需的数据、 统计话务量、 话费、 系统测量、 系统告警等, 整个系统的软件和数据在OMM中完成, 由SNM向每个外围模块传送。而且可进行远程操作维护管理。
1.2.6分组交换模块PHM
PHM模块物理结构以PSM为平台, 采用X.25协议、 G703/V.35协议, 实现与DDN数字数据网络接入。ZXJ10支持CaseA和CaseB两种呼叫形式。
1.2.7远端用户模块( RLM)
远端用户模块不具备交换模块的交换能力, 但与相连模块通讯中断时, RLM内部可经过SP实现自交换, 实现单元内用户正常通话。RLM能够经过DT、 ODT或SDH接入上级模块, 并提供集中监控、 电源和配线架的能力。

第二章 功能单元及单板简介
2.1用户单元
用户单元是交换机与用户之间的接口单元, 主要分布在PSM、 RSM和RLM中。其总容量为960户模拟用户或480个数字用户。主要由模拟用户板ASLC、 数字用户板DSLC、 用户单元处理板SP和跨层处理接口电路板SPI、 多任务测试板MTT和用户层背板BSLC组成。每个用户单元占用二个机框, DSLC和ASLC能够混插, BSLC板是为用户单元各单板安装和连接的母板。

图2.1用户单元结构图
用户单元中实现了动态时隙分配, 在动态时隙分配的基础上实现了动态集中比控制, 因此时隙利用率大大提高。某一用户时隙的占用是由SP根据该用户在摘机队列中的次序分配时隙给该用户的, 一旦时隙占用满负荷限值时, 由SP控制给后续的起呼者送出告忙音。在远端用户单元RLM中, 当RLM与母局间的连接发生故障时, SP使单元内部用户之间的呼叫接续得以实现, 并对用户呼叫进行计费暂存储, 待故障恢复后转发给母局MP, 这时MTT实现了信号音和DTMF收号的功能。
2.2用户单元内单板介绍
2.2.1通讯板COMM
通讯板MP的通信辅助处理机。完成MP－MP通信、 MP－SP通信、 七号信令、 V5等的链路层。最多可处理32个HDLC信道。物理层为2MHW线。每个逻辑链路( 信道) 可在4条HW中任意选择1～32个TS, 可是总的时隙数不超过32个。
2.2.2数字用户板DSLC
DSLC板是数字用户接口板, 向用户提供12路工作于LT模式的ISDN基本速率BRI接口, 并提供符合国标的远供电源。DSLC与用户经过标准的双绞线连接, 与用户之间的距离可达5.5公里, ( 0.4线径市话电缆) 。DSLC与用户之间的U接口的业务速率为144Kb/s, 加上同步与维护比特, 则线路信号速率为160Kb/s, 线路编码方式为2B1Q。DSLC插在用户板槽位, 硬件版本为B020700。
DSLC的主要功能:
1. 供2B+D接口, 完成ISDN物理层U接口的功能, 包括2B1Q编解换与回 波抑制, B/D信道分离, 自环检测和过压保护;
2. 由SP实现B信道时隙分配, 汇入8MbHW码流;
3. 为MTT多功能测试板提供测试接口, 并实现与模拟用户板ASLC的混插。
2.2.3 TNET板
TNET板是时钟交换网板, 用于紧凑型4K网模块, 是一个单T结构时分无阻塞交换网络, 容量为4K×4K时隙, PCM总线速度为8Mb/s, 采用单双入单出热主备用工作方式, 同时单板本身带有同步时钟, 能够接收四路来自数字中继板DTI和光接口板FBI平衡传送过来的8kHz时钟基准信号。硬件版本为B030100。
2.2.4 MTT板
MTT为多功能测试版, 位于ZXXJ10V10.0 交换机的用户层, 主要用于单元内模拟用户内线, 外线及用户终端的测试, 另外在远端用户单元自交换时可提供音资源及50路DIMP收号器等, 硬件版本为B001001.
2.2.5 ASLC板
ASLC用户电路的作用是连接模拟用户与交换网, 故又称为用户接口电路( SLIC) ,完成用户电路基本的BORSCHT功能, 即馈电,过压保护, 振铃, 监视, 编解码, 二/四线混合, 测试等七项功能。现在使用的硬件版本为B010108.
2.2.6 SP板
SP板是用户处理器板, 用于ZXJ10型机的用户单元, SP板向用户板及测试版提供8MHZ,2MHZ,8KHZ时钟, 提供两条双向HDLC通讯的2M HW;还提供两条双向话路使用的8M HW线, 另留四条2MHZ供四块MTT高阻复用, 提供测试版和一些资源板的功能。SP还提供2条双向8MPCM链路至T网。SP能自主完成用户单元内的话路接续。实现用户线信令的集中和转发功能。
由于用户单元超过128路用户, SP与驱动板都实行主备用。
SP板插于交换机用户框BSLC,BALT或BAMT,BRUD内, 硬件版本为B000403.
2.2.7 TDSL板
图2.2 TDSL板
TDSL板是数字用户测试版。TDSL是参照邮电部发布的《本地网112集中测量系统总体技术要求》, 国家技术监督局发布的《ISDN用户-网络接口物理层技术规范及测试方法》等规范的要求完成对本用户单元任何2B+D数字用户电路, 用户线及网络终端的硬件测试。并留有透明的D信道信令接口, 可供对LT和TE执行通信协议测试。TDSL板插于用户框的数字测试板空位。硬件版本为B010601.
2.2.8 MTRK板
模拟用户环路接口板( MTRK) 是市话局的用户级和用户交换机之间的模拟线号接口, 作为用户交换机的入中继, 直接与市话局交换机用户单元的用户线相连, 实现市话局用户和用户交换机几下所带分机用户的接续。现在使用的硬件版本号为B990900.
2.2.9 DTI板
DTI板是数字中继接口板, 用于局间数字中继, ISDN基群速率接入( PRA) ,RSM或者RSU至母局的数字链路, 以及多模块内部的互联链路, 每个单板提供4路2Mbps的PCM链路。DTI板可插于中继框, BRMI或者BEMT内, 硬件版本有DTI B090900.
2.2.10 ASIG板
ZXJ10-ASIG B9906 模拟信令板位于DT层, 可与DTI混插。其主要功能是为ZXJ10 V10.0交换机系统提供TONE及语音发送, DIMF收发号, MFC收发号, CDI传送, 忙音检测, 会议电话等功能, 并方便于以后新功能的扩展和添加。该板所提供的所有功能均需经过T网转接至相应的单元。模拟信令板ZXJ10-ASIG B9906 的主要功能, DIMF信号的接收和发送, 一个子单元可配置60路;
MFC多频互控信号的接收与发送, 一个子单元可配置60路;

第三章 软件系统
3.1系统软件介绍
ZXJ10软件设计遵循结构化、 模块化和开放性的原则, 层次间只存在单向调用, 采用原语方式, 而同层次的各模块间以明确的消息接口方式, 为增值业务的引入提供开放的接口。在程序设计时, 引入CCITT推荐的SDL语言, 采用面向对象的设计技术, 达到了软件设计的可靠性、 可维护性、 可移植性、 实时性和可读性的目标。
ZXJ10的软件系统分为前台软件和后台软件: 前台软件, 主要处理交换和接续功能, 包括除OMM外所有模块软件; 后台软件, 主要处理人机命令和执行来自网管操作维护的命令。前台又分为MP软件和单板软件; 后台又可分为服务器软件和客户端软件。
从功能角度看, ZXJ10的软件由以下几部分组成:
1) 基本业务包括本局、 随路、 话务台呼叫和Centrex等;
2) No.7信令系统;
3) 综合业务接入系统;
4) 窄带ISDN系统;
5) 操作维护系统;
6) 智能网;
7) 网管系统。
3.2安装调试过程
前后台环境组建
操作系统: Windows Advanced server 或Windows NT4.0( pack4以 上)
应用数据库: SQL server 或SQL Server6.5( pack4以上)
应用软件: ZXJ10后台操作软件, 129维护服务器和130计费服务器
后台安装流程如图所示:

图3.1 后台安装流程图
安装完毕后重新启动服务器, 在启动组里已经自动放置了交换机系统软件: 客户端进程管理器和进程监控调度程序。目的是为使服务器在非人为重启后能自动进入软件维护状态。服务器重启后, 交换机进入后台维护软件, 如下图所示,

图3.2 数据管理
日常基本的数据制作和管理就在”数据管理”菜单下的各个子菜单。前台的交换机环境组建应完成: 交换机加电; 内部和机架间电缆的连接; 用户电缆的布放; 模块间连接用的多模光纤的布放和中继电缆的布放。

第四章 数据管理
4.1局容量数据配置
在一个交换局开通之前必须根据实际情况进行整体规划, 确定局容量。ZXJ10交换机后台维护系统的”局容量数据配置”可定义关于此局的各种容量配置。此项一经确定, 一般不再做增加、 修改或删除操作。若用户以后根据实际情况进行扩容或其它操作修改此表后, 整个交换机系统必须重新启动, 改动才能生效。

图4.1局容量规划
4.2交换局配置
ZXJ10交换机作为一个交换局在电信网上运行时, 能够是单模块局, 也能够是多模块局。无论是单模块局还是多模块局, 都是作为电信网的一个交换节点存在, 必须和网络中其它交换节点联网配合才能完成网络交换功能。因此这将涉及到交换局的某些数据配置情况。只有有效地配置这些数据, 才能实现交换网络的正常运营。
如下图所示:

图4.2交换局数据配置基本结构如图
4.3物理配置数据
ZXJ10(V10.0)交换机物理配置数据描述了交换机的各种设备( 如交换网板、 用户处理器板、 用户电路板等) 连接成局的方式。在本系统中这种关系共分为两种: 兼容物理配置和物理配置, 由于ZXJ10(V10.0)交换机能够兼容 ZXJ10(V4.X)版本, 因此在物理配置中提供这种兼容配置功能, 习惯上称之为兼容物理配置。
交换机本身的配置关系描述了交换机的各种设备( 交换网、 用户处理器、 用ZXJ10户电路板等) 连接成局的方式。在以往的老式交换机中, 如: s1240交换机, 模块的添加, 单板的添加以及安全块的添加, 都是以添加相应数据库中的数据记录( TUPLE) 来实现, ZXJ10交换机后台采用的是SQL 的数据库, 同样也需要在特定数据库中添加相应记录来实现, 但因为后台操作软件是全中文菜单, 经过”数据传送”将配置好的SQL数据文件, 传送到前台MP中, 形成关系表, 因此方便的多, 直观的多。在”探针”菜单中能够直接访问交换机内部的关系表。以下为配置交换机”物理配置”所联系的前台MP中的数据表。

表4.1 前台MP中的数据表
数据表名
表名说明
R_RACK
机架安装数据
R_SHELF
机框安装数据
R_BOARD
板安装数据
R_MTREE
模块间组网关系
R_MPORT
模块间通信端口数据
R_NEIGHBOR
邻接模块数据
R_HWMAP
模块内交换网HW线的分配关系
R_HWSET
模块内交换网HW组的分配关系
R_TSMAP
模块内交换网时隙的分配关系
R_COMM
MPMP和MPPP通信板的互助关系
R_HDLC
模块内通信板通信信道分配关系
R_PORT
模块内通信端口关系
R_UNIT
模块内交换单元关系
R_TNET
网板与单元的对应关系
R_CLASS
子单元类型数据
R_SUNIT
子单元数据关系

物理配置是按照 模块→机架→机框→机槽 顺序进行配置的。

图4.3物理配置

之后, 在机框中按照实际配置添加物理单板。

图4.4机框5

图4.5机框6
然后, 在单元配置中, 增加相应单元, 将物理单元和逻辑单元作一一对应, 并根据物理电缆的连接配置好各子单元的HW线配置, 通信端口配置。
4.4号码管理
在ZXJ10交换机中, 对所有本局局号进行统一编号, 称为本局局码。一个本局局号对应的本局电话号码长度是确定的, 不同本局局号对应的本局电话号码长度能够不等长。

图4.6 数据管理
号码管理能够分为”局号百号组”和”用户号码”两个部分, 在局号管理中设置该局的号段为888, 本次试验拟用局号888代表囊括整个本部通信大楼, 而”用户号码”能够执行新创用户和删除用户等操作。为7位号码的前三位可任意设置, 但不能重复, 接下来是百号, 我们组取01到16, 百号01-04表示党群部门, 百号05-08表示各直属部门, 09-10表示行政部门, 11-16表示教学部门。
我们假设每层楼有20个房间, 就取最后三位为00到19共20个, 这样共有320个号能够分配。如下表:
表4.2 号码分配

局号
百号
用户号

888
01
00, 01, ………18, 19
02
00, 01, ………18, 19
…
…
…
……
……
……
16
00, 01, ………18, 19

图4.7 局号百号组

图4.8 用户号码
4.5号码分析
交换机的一个重要功能就是网络寻址, 电话网中用户的网络地址就是电话号码。号码分析主要用来确定某个号码流对应的网络地址和业务处理方式。
ZXJ10(V10.0)交换机提供七种号码分析器: 新业务号码分析器、 CENTREX号码分析器、 专网号码分析器、 特服号码分析器、 本地网号码分析器、 国内长途号码分析器和国际长途号码分析器。对于某一指定的号码分析选择子, 号码严格按照固定的顺序经过选择子中规定的各种号码分析器, 由号码分析器进行号码分析并输出结果,如图3-5-1所示。
交换机的一个重要功能就是网络寻址, 电话网中用户网络的地址是电话号码。号码分析主要用来确定某个号码流对应的网络地址和业务处理方式。
ZXJ10交换机系统提供七种号码分析器: 新业务号码分析器、 CENTREX号码分析器、 专网号码分析器、 特服号码分析器、 本地网号码分析器、 国内长途号码分析器和国际长途号码分析器。对于某一指定的号码分析选择子, 号码严格按照固定的顺序经过选择子中规定的各种分析器, 由分析器进行号码分析并输出结果。
以本局要求的第一类用户, 普通用户分析子为例: 由新业务分析器1, CENTREX分析器5, 特服分析器2, 本地网分析器7, 国内长途分析器3组成。

图4.9 号码分析选择子

图4.10 本地网被分析号码

号码分析器的处理流程图

图4.11号码分析器的处理流程图
4.6号码修改
在某些特殊情况下, 对于已经放号的用户线, 可能需要改变其用户号码, 或者需要修改某号码对应的用户线。为了满足这一要求, ZXJ10(V10.0)提供了用户线改号和用户号改线功能, 另外还提供了一机多号功能。
4.7用户数据配置

图4.12用户属性定义
ZXJ10交换机的用户数据包括用户号码数据、 用户属性数据和用户群数据。
4.8用户属性定义
用户属性定义是局方日常工作使用最频繁的部分, 可实现的功能包括用户停、 开机, 用户呼叫权限的变更以及用户新业务的登记和撤消等。在进行用户属性定义时, 首先要定位需要设置属性的用户, 然后对用户的属性进行设置。在设置属性时, 既能够采用用户模板进行设置, 也能够对某个号码进行单独设置。
4.9用户群数据
ZXJ10交换机的用户群是指由ZXJ10交换机的若干本局用户构成的一个逻辑单位。用户群可分为四种类型: 小交换机用户群( PABXG即PABXgroup) 、 小交换机数字用户群( ISPBX群) 、 特服群以及商务群( CENTREX群) 。

设计总结
程控交换机端局开通训练是一门实践性很强的课程, 不但要十分重视时间和效率, 而且要保证有充分足够的调试时间。学习课程设计的目的是加深对以前授课内容的理解。调试是一项细致深入的的工作, 需要善于动脑、 善于积累的经验, 这往往能反映出一个人的科学态度和经验。经过本次课程设计, 不可是对所学知识的一个检验, 也是对我们计算机应用水平与写作水平的一个考核, 而且还给了我们一个找出自己不足的机会, 在此次课程设计的过程中使我加强了对程控交换机的理解, 让我学会了查询资料、 数据配置等环节。进一步提高了我们分析解决实际问题的能力, 为我们创造了一个动脑动手、 锻炼分析、 解决程控交换机技术问题的的实际本事, 真正实现由课本知识向实际能力的转化, 加深对基本原理的了解, 增强了我的实际动手能力, 知识上的收获非常重要, 同时也明白了团队协作的重要性, 在整个团队的合作和老师的耐心指导下终于做出了理想的实验结果。懂得了理论与实践的重要性, 从理论中得出结论, 才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

参考文献
[1]金惠文.现代交换原理.北京: 电子工业出版社
[2]朱世华. 程控数字交换原理与应用. 西安: 西安交通大学出版社
[3]叶敏. 程控数字交换与交换网. 北京: 北京邮电大学出版社
[4]熬志刚. 现代高速交换局域网及其应用. 北京: 国防工业出版社
[5] 张继荣. 现代交换原理, 西安: 西安电子科技大学出版社