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(jī)，電話機(jī)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(hào)轉(zhuǎn)換為交變的話音電流信號(hào)，并完成簡單的信令功能。傳輸設(shè)備的功能是將電話機(jī)和交換機(jī)、交換機(jī)與交換機(jī)連接起來。常用的傳輸設(shè)備有電纜、光纖等。交換機(jī)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(jī)用戶直接相連：用戶數(shù)為N時(shí)，所需的互連線對(duì)數(shù)為N（N-1）/2。引入交換機(jī)：每個(gè)用戶只要接入到一個(gè)交換機(jī)，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(hào)數(shù)字化：語音信號(hào)的數(shù)字化要經(jīng)過抽樣、量化和編碼三個(gè)步驟。抽樣：抽樣的功能是將時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)變?yōu)闀r(shí)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(gè)度量值來表示抽樣后的信號(hào)的幅度值。編碼：根據(jù)量化級(jí)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(gè)樣值，最高位是極性碼，剩下的7位對(duì)應(yīng)128個(gè)量化級(jí)。話音信號(hào)的PCM編碼的傳輸速率=8000Hz/s×8=64kb/s。64kb/s是程控?cái)?shù)字交換機(jī)中基本的交換單位。頻分復(fù)用方式和時(shí)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(hào)的頻

3、譜占用其中的一個(gè)頻段，以實(shí)現(xiàn)多路傳輸。時(shí)分制是把一條物理通道按照不同的時(shí)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(shí)’傳送多條信道的信息。PCM時(shí)分多路通信系統(tǒng)的基本原理PCM30/32系統(tǒng)的幾個(gè)主要參數(shù)為：每秒傳送8000幀，每幀32個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙8比特串行碼，16幀構(gòu)成一個(gè)復(fù)幀，其時(shí)間長度為125μs×16＝2ms。傳送碼率為8比特/時(shí)隙×32時(shí)隙/幀×8000幀/秒＝2048kb/s，而每一路信號(hào)的速率為64kb/s。1.1.4.?交換機(jī)的幾種類型交換機(jī)的幾種類型：人工電話交換機(jī)、機(jī)電制交換機(jī)、模擬程控交換機(jī)和數(shù)

4、字程序交換機(jī)。人工電話交換機(jī)是由話務(wù)員完成轉(zhuǎn)接的。機(jī)電制電話交換機(jī)主要有步進(jìn)制交換機(jī)和縱橫制交換機(jī)。程控交換機(jī)可分為模擬程控交換機(jī)和數(shù)字程控交換機(jī)。模擬程控交換機(jī)的控制部分采用計(jì)算機(jī)控制，而話路部分傳送和交換的仍然是模擬的話音信號(hào)。數(shù)字程控交換機(jī)的控制部分采用計(jì)算機(jī)，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(hào)，數(shù)字交換機(jī)的交換網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，用戶話機(jī)發(fā)出的模擬話音信號(hào)在數(shù)字交換機(jī)的用戶電路上要轉(zhuǎn)換為PCM信號(hào)。數(shù)字程控交換機(jī)是數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)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(hù)管理的自動(dòng)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(gè)用戶在相互通信時(shí)使用一條實(shí)際的物理鏈路，在通信過程中自始至終使用該條鏈路進(jìn)行信息傳輸，并且不允許其它計(jì)算機(jī)或終端同時(shí)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(duì)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(diǎn)是：1、?在通信開始

6、時(shí)要首先建立連接；2、?一個(gè)連接在通信期間始終占用該電路，即使該連接在某個(gè)時(shí)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(jī)對(duì)傳輸?shù)男畔⒉蛔魈幚?，?duì)交換機(jī)的處理要求簡單，但對(duì)傳輸中出現(xiàn)的錯(cuò)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(shí)延基本上是一個(gè)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(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行交換的。分組交換機(jī)首先將從終端設(shè)備送來的數(shù)據(jù)報(bào)文接收、存儲(chǔ)，而后將報(bào)文劃分為一定長度的分組，并以分組為單位進(jìn)行傳輸和交換。在每個(gè)分組中都有一個(gè)3-10個(gè)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(jì)復(fù)用方式，電路的利用率較高。但統(tǒng)計(jì)復(fù)用的缺點(diǎn)是可能產(chǎn)生附加的隨機(jī)時(shí)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(shí)間是隨機(jī)的，若多個(gè)用戶同時(shí)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(shí)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(cuò)的。所謂逐段反饋重發(fā)，是指數(shù)據(jù)分組經(jīng)過的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都對(duì)數(shù)據(jù)