程控交換概述

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1、程控交換概述第一節(jié)?電話交換的基本原理1.1.1.?電話通信網(wǎng)的基本組成部件電話通信網(wǎng)的基本組成設(shè)備是終端設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備。最簡單的終端設(shè)備是電話機，電話機的基本功能是完成聲電轉(zhuǎn)換和信令功能，將人的話音信號轉(zhuǎn)換為交變的話音電流信號，并完成簡單的信令功能。傳輸設(shè)備的功能是將電話機和交換機、交換機與交換機連接起來。常用的傳輸設(shè)備有電纜、光纖等。交換機的基本功能是完成交換，即將不同的用戶連接起來，以便完成通話。1.1.2.?為什么要引入交換機用戶直接相連：用戶數(shù)為N時，所需的互連線對數(shù)為N（N-1）/2。引入交換機：每個用戶只要接入到一個交換機，就能與世界上的任一用戶通話。1.1.3.?數(shù)字

2、交換原理語音信號數(shù)字化：語音信號的數(shù)字化要經(jīng)過抽樣、量化和編碼三個步驟。抽樣：抽樣的功能是將時間上連續(xù)的模擬信號變?yōu)闀r間上離散的抽樣值。抽樣頻率取值為8000Hz，即抽樣周期為125μs。量化：量化是指用有限個度量值來表示抽樣后的信號的幅度值。編碼：根據(jù)量化級的選取，有均勻量化和非均勻量化兩種方法。在PCM32系統(tǒng)中，采用8位碼來表示一個樣值，最高位是極性碼，剩下的7位對應(yīng)128個量化級。話音信號的PCM編碼的傳輸速率=8000Hz/s×8=64kb/s。64kb/s是程控數(shù)字交換機中基本的交換單位。頻分復(fù)用方式和時分復(fù)用方式頻分復(fù)用方式是將信道的可用頻帶劃分為若干互不交疊的頻段，每路信號的頻

3、譜占用其中的一個頻段，以實現(xiàn)多路傳輸。時分制是把一條物理通道按照不同的時刻分成若干條通信信道(如話路)，各信道按照一定的周期和次序輪流使用物理通道，這樣，從宏觀上看，一條物理通路就可以‘同時’傳送多條信道的信息。PCM時分多路通信系統(tǒng)的基本原理PCM30/32系統(tǒng)的幾個主要參數(shù)為：每秒傳送8000幀，每幀32個時隙，每個時隙8比特串行碼，16幀構(gòu)成一個復(fù)幀，其時間長度為125μs×16＝2ms。傳送碼率為8比特/時隙×32時隙/幀×8000幀/秒＝2048kb/s，而每一路信號的速率為64kb/s。1.1.4.?交換機的幾種類型交換機的幾種類型：人工電話交換機、機電制交換機、模擬程控交換機和數(shù)

4、字程序交換機。人工電話交換機是由話務(wù)員完成轉(zhuǎn)接的。機電制電話交換機主要有步進制交換機和縱橫制交換機。程控交換機可分為模擬程控交換機和數(shù)字程控交換機。模擬程控交換機的控制部分采用計算機控制，而話路部分傳送和交換的仍然是模擬的話音信號。數(shù)字程控交換機的控制部分采用計算機，話路部分交換的是經(jīng)過脈沖編碼調(diào)制（PCM；PulseCodeModulation）后的數(shù)字化的話音信號，數(shù)字交換機的交換網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，用戶話機發(fā)出的模擬話音信號在數(shù)字交換機的用戶電路上要轉(zhuǎn)換為PCM信號。數(shù)字程控交換機是數(shù)字通信技術(shù)、計算機技術(shù)與大規(guī)模集成電路相結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)字程控交換機的主要優(yōu)點是：1)能靈活地向用戶提供多

5、種新服務(wù)功能2)便于采用共路信令系統(tǒng)3)體積小、重量輕、功耗低、可靠性高4)操作維護管理的自動化1.1.5.?幾種主要的交換方式現(xiàn)代通訊網(wǎng)中采用的交換方式主要有電路交換、分組交換、ATM交換和IP交換。一、?電路交換電話交換一般采用電路交換方式。電路交換方式是指兩個用戶在相互通信時使用一條實際的物理鏈路，在通信過程中自始至終使用該條鏈路進行信息傳輸，并且不允許其它計算機或終端同時共享該鏈路的通信方式。電路交換屬于電路資源預(yù)分配系統(tǒng)，即在一次接續(xù)中，電路資源預(yù)先分配給一對用戶固定使用，不管電路上是否有數(shù)據(jù)傳輸，電路一直被占用著，直到通信雙方要求拆除電路連接為止。電路交換的特點是：1、?在通信開始

6、時要首先建立連接；2、?一個連接在通信期間始終占用該電路，即使該連接在某個時刻沒有信息傳送，該電路也不能被其它連接使用，電路利用率低。3、?交換機對傳輸?shù)男畔⒉蛔魈幚?，對交換機的處理要求簡單，但對傳輸中出現(xiàn)的錯誤不能糾正。4、?一旦連接建立以后，信息在系統(tǒng)中的傳輸時延基本上是一個恒定值。二、?分組交換數(shù)據(jù)通信的一種交換方式。它是利用存儲——轉(zhuǎn)發(fā)的方式進行交換的。分組交換機首先將從終端設(shè)備送來的數(shù)據(jù)報文接收、存儲，而后將報文劃分為一定長度的分組，并以分組為單位進行傳輸和交換。在每個分組中都有一個3-10個字節(jié)的分組頭，在分組頭中包含有分組的地址和控制信息，以控制分組信息的傳輸和交換。分組交換采用

7、的是統(tǒng)計復(fù)用方式，電路的利用率較高。但統(tǒng)計復(fù)用的缺點是可能產(chǎn)生附加的隨機時延和丟失數(shù)據(jù)的可能。這是由于用戶傳送數(shù)據(jù)的時間是隨機的，若多個用戶同時發(fā)送分組數(shù)據(jù)，則必然有一部分分組需要在緩沖區(qū)中等待一段時間才能占用電路傳送，若等待的分組超過了緩沖區(qū)的容量，就可能發(fā)生部分分組的丟失。另外，在分組交換中普遍采用逐段反饋重發(fā)措施，以保證數(shù)據(jù)傳送是無差錯的。所謂逐段反饋重發(fā)，是指數(shù)據(jù)分組經(jīng)過的每個節(jié)點都對數(shù)據(jù)