第5讲 电路交换技术及接口电路课件

1、第3章 电路交换技术及接口电路课堂线索：交换复用连接（连接函数）开关（开关阵列组成的连接器）网络(单级与多级交换网络区别)设想一下，接下来内容是什么？ 硬件系统的基本组成目 录3.1 电路交换技术的发展与分类3.2 电路交换系统的基本功能3.3 接口电路3.4 数字多频信号的发送与接收3.1 电路交换技术的发展3.1.1人工交换机阶段u磁石交换机（1878 美国 新港市）u共电交换机（1882 手摇发电机到集中供电）u纵横制交换机u步进制交换机：标志着从人工时代迈入机电自动交换时代。但其速度慢、效率低、杂音大与机械磨损严重。3.1 电路交换技术的发展3.1.2 机电式自动交换机阶段“存贮程序控

2、制”方式。即把各种控制功能、步骤、方法编成程序，放入存贮器，利用存贮器内所存贮的程序来控制整个交换工作。3.1 电路交换技术的发展3.1.3 电子式自动交换机阶段（存储程序控制）3.1 电路交换技术的发展：历史3.2 电路交换系统的基本功能3.2.1 电路交换呼叫接续过程3.2.2 电路交换的基本功能概述3.2.3 控制系统的配置方式 3.2.4 电路交换系统的性能指标 3.2.1 电路交换呼叫接续过程1）呼叫建立；2）消息传输；3）话终释放3.2.2 电路交换的基本功能概述n能随时发现呼叫的到来n能接收并保存主叫发送的被叫号码n能检测被叫的忙闲以及是否存在空闲通路n能向空闲的被叫用户振铃，并

3、在被叫应答时与主叫建立通话电路 n能随时发现任何一方用户的挂机 u5项基本要求u交换系统的基本功能n连接功能：是在交换系统中建立通信通路功能n信令功能和终端接口功能。信令功能：是传递控制信号的功能；终端接口功能：是各种与交换系统的连接接口n控制功能：是控制连接系统建立通路的功能3.2.2 电路交换的基本功能概述3.2.2 电路交换的基本功能概述：连接功能u信令功能：除了通信时的用户信息以外的各种控制命令。在呼叫建立的过程中，离不开各种信令的传送和监视：呼出监视；应答与接收监视。 号码、脉冲接收；音频信号接收。 音信号：拨号音；铃流与回铃音；忙音。 终端信令(用户-网络信令):用户终端和本地交换

4、机之间的信令。 局间信令:交换机之间通过中继线传递的信令。u终端接口功能：用户线和中继线均通过终端接口而接至交换网，终端接口是交换设备与外界连接的部分,又称为接口设备或接口电路。 3.2.2 电路交换的基本功能概述：信令和终端接口u概念：处理器通过控制交换网络实现连接。u实现：相应的控制部件。如“人” “处理器”等u分层：低层控制：连接功能和信令功能由一些硬设备实现。包括扫描用来发现外部事件的发生或信令的到来。驱动用来控制通路的连接、信令的发送或终端接口的状态变化。 高层控制：指与硬设备隔离的高一层呼叫控制，例如对所接收的号码进行数字分析，在交换网络中选择一条空闲的通路等。 3.2.2 电路交

5、换的基本功能概述：控制功能3.2.2 电路交换的基本功能概述3.2.3 控制系统的配置方式 u集中控制方式常用的双机集中控制方式又分为负荷分担和主备、用方式 u集中控制方式n分散控制，就是在系统的给定状态下，每台处理机只能达到一部分资源，和只能执行一部分功能。 n分类：单级多机系统和多级多机系统单级多机分类多级多机3.2.3 控制系统的配置方式 u分散控制方式n随着微处理机的迅速发展，分散控制程度可以更高，而采用全微机的分布式控制方式，可更好地适应硬件和软件的模块化，比较灵活，适合于未来的发展，出故障时影响小。 n在分布式控制中，每个用户模块或中继模块基本上可以独立自主地进行呼叫处理。S-12

6、40数字程控交换机采用的是典型分布式控制方式。 3.2.3 控制系统的配置方式 u分布式控制3.3 接口电路3.3.1 接口电路的概念3.3.2 接口电路的分类及功能u数字交换网络是核心，连接周围模块。u话路中有各种模拟信号、数字信号，怎么办？采用接口电路。3.3.1 接口电路的概念3.3 接口电路3.3.2 接口电路的分类及功能3.3 接口电路u用户模块接口电路：用户电路、用户集中器和用户处理机 n用户电路通过用户线直接连接用户的终端设备话机，主要完成BORSCHT七大功能，这七大功能的具体讲解见接口电路部分。 n用户集中器主要完成用户电路与核心交换网络之间的连接，完成用户话务的集中和扩散。

7、 n用户处理机完成对用户模块的控制和管理功能。3.3.2 接口电路的分类及功能用户侧接口也分模拟与数字两类n模拟Z接口连接模拟用户线，用户端为模拟话机，现在大量使用的固定电话还是模拟接口。n数字接口有V1V5几种 nB（Battery Feeding）：馈电； nO（Over Voltage Protection）：过压保护； nR（Ringing Control）：振铃控制； nS（Supervision）：监视； nC（CODEC & Filter）：编译码和滤波； nH（Hybrid Circuit）：混合电路； nT（Test）：测试。3.3.2 接口电路的分类及功能u用户模块接口电路

8、：模拟用户接口功能BORSCHT 3.3.2 接口电路的分类及功能nB（Battery Feeding）馈电：话机由交换机统一供电，称其为中央馈电。数字程控交换机的馈电电压为48V，馈电电流为1850mA。馈电电路一般采用恒流源电路方式，以限制用户线上的电流。nO（Over Voltage Protection）过压保护：配线架上的气体放电管（保安器）在雷击时，已短路接地，但其残余的端电压仍在100V以上，这对交换机仍有很大威胁，故采取二次过压保护措施。3.3.2 接口电路的分类及功能u用户模块接口电路：模拟用户接口功能BORSCHT nR（Ringing Control）振铃控制：振铃信号的

9、标准是9015V、25Hz的高压交流信号，该高压信号是由专门的铃流发生器产生。 3.3.2 接口电路的分类及功能u用户模块接口电路：模拟用户接口功能BORSCHT nS（Supervision）监视：用户话机摘/挂机状态、号盘话机发出的拨号脉冲 、对用户话终挂机的监视等 nC（CODEC & Filter）编译码和滤波：完成A/D和D/A转换功能，它由编码器（Coder）和译码器（Decoder）组成，简称为CODEC。在编译码器之前，还有滤波器，以滤除3003400之外的频率。语音信号、话机上的DTMF按键音和收到的信号音，都是通过该电路进行实时A/D和D/A转换。3.3.2 接口电路的分类

10、及功能u用户模块接口电路：模拟用户接口功能BORSCHT nH（Hybrid Circuit）混合电路：模拟用户线为二线传输，A/D转换后的数字信号采用四线传输，故在A/D变换之前和D/A变换之后，要采用如图所示混合电路来进行二/四线转换，图中平衡网络对用户线进行阻抗匹配。nT（Test）测试：测试故障分为外线测试和内线测试。外线测试对用户线进行测试，主要测试用户电缆的一些指标，如环阻、对地电阻、对地电容、线间电容等；内线测试对用户电路本身进行测试。3.3.2 接口电路的分类及功能u用户模块接口电路：模拟用户接口功能BORSCHT n数字信号的终端用户设备，例如数字话机、个人计算机等通过用户线

11、路，接到交换机的数字用户线接口，就可实现用户到用户的数字连接。n为了实现用户到用户的数字连接而开发的本地交换机用户侧的数字接口。即V1、V2、V3、V4和V5接口。nV5接口是一个开放的接口。通过V5接口网络运营者可以选择最好的系统设备进行组合支持不同的接入方式，本地交换机可以接纳各种接入网设备，从而使网络向有线/无线结合的方 向发展。提供综合业务 、增加安全、可靠性。3.3.2 接口电路的分类及功能u用户模块接口电路：数字用户线接口数字程控交换系统和数字用户终端设备之间的接口电路。n中继侧接口分A、B、C三种，A、B接口为数字中继接口，主要完成码型变换，时钟提取，帧同步，帧定位等功能。C接口

12、为模拟中继接口，主要完成A/D、D/A转换，2/4线转换，多路复用等功能。n与模拟用户接口电路比较：少了振铃控制，对用户状态监视变为对线路信令的监视。3.3.2 接口电路的分类及功能u中继模块接口电路n一种是传送音频信号的实线中继线，和用户线一样，在中继接口中可直接进行数字编码；n另一种是接频分复用（FDM）的模拟载波中继线，这种接口通常要先恢复话音信号，然后再进行数字编码。目前使用较多的是FDM-TDM直接变换方法。3.3.2 接口电路的分类及功能u中继模块接口电路：两种模拟中继线u中继模块接口电路：数字中继接口功能n主要功能：信号传输、同步、信令变换。与用户电路的BORSCHT功能相对应，

13、可概括为GAZPACHO功能：帧码发生、帧定位、连零抑制、码型变换、告警处理、时钟提取恢复、帧同步、信令插入与提取。3.3.2 接口电路的分类及功能3.3.2 接口电路的分类及功能u中继模块接口电路：数字中继接口功能n输入方向首先码型变换，然后时钟提取，帧、复帧同步，定位和信令提取。 n输出方向信令插入，连零抑制，帧、复帧同步插入，最后进行码型变换后输出。3.4 数字多频信号的发送与接收3.4.1 常用音信号及多频信号 程控交换系统：全称为存贮程序控制交换系统，这是用计算机控制的交换系统,采用的是电子计算机中常用的“存贮程序控制”方式。3.4.2 信号产生、发送及接收n程控数字交换机：除了铃流

14、信号，其他音信号和多频（MF）信号都是采用数字信号发生器直接产生数字信号，使其能直接进入数字交换网。n克服了振荡器频率和幅度不稳定的缺点，还节省了模数转换设备。u产生：数字音信号发生器的基本原理是把模拟音信号经抽样、量化、按照一定的规律存入只读存储器（ROM）中，再配合控制电路，在使用时按所需要的要求读出即可。u发送：数字信号可以通过数字交换网络送出，和普通话音信号一样处理；通过指定时隙（如时隙0，时隙16）传送。u“链路半永久性”连接法n“链路半永久性”连接法：在数字交换网络里，预先指定好一些内部时隙，固定作为信号音储存到次级T话音存储器的通道。n在音信号采用“链路半永久性”连接时，不管有无要求，在次级T的话音存储器中，总是有数字信号音存在。一旦需要听某种信号音PCM数码在该用户所在的时隙读出即可。音信号半永久性连接示意图3.4.2 信号产生、发送及接收u多个用户