程控交换与综合业务通信网第五章--程控数字交换机的硬件结构..ppt

1、第五章 程控数字交换机的硬件结构,5.1 系统概述 5.1.1 数字交换机的基本功能 无论交换机怎样演变，其最基本的功能是一样 的：在任意两个用户之间建立一条双向的通信通 路，以实现两个用户之间的通话。可分为本局呼叫 和出局呼叫。 以呼叫处理为例说明通路的建立过程。,以呼叫处理为例说明通路的建立过程： （1）用户扫描 （2）向用户送拨号音 （3）接收用户拨号信息 （4）号码分析,（5）地址接收和选择路由 （6）向被叫用户振铃 （7）通话接续与监视 （8）话终拆线 具体而言，交换机有以下基本功能：,（1）接口功能 实现交换机和用户终端设备之间的连接以及 交换机和各种通信网络之间的连接。接口功能通

2、 过各种不同的接口电路来实现。 根据交换机在外部线路上传送的信号形式， 可将外围接口电路分为模拟接口电路和数字接口 电路；根据交换机连接的对象不同，接口电路又 可分为用户接口电路和中继接口电路。,（2）交换接续功能 在两个用户之间提供一条实际的物理信道。交 换接续功能由交换网络实现。 交换可分为模拟交换和数字交换。模拟交换的 信道是实线，数字交换的信道是时隙。,（3）控制功能 对各种外围接口电路及交换网络等硬件设备进行控制操作。主要有： 收集及处理外围接口电路的状态变化信息； 选择接续路由并控制交换网络的接续过程； 调度管理交换机的硬件、软件资源； 故障诊断及处理。,（4）运行维护功能 交换机

3、允许用户根据自己的实际情况进行数 据设定和更改；交换机必须能够自动对系统软件、 硬件进行测试，检测故障，一旦发现故障以后， 立即对故障进行定位隔离。 运行功能发映了系统的灵活性，维护功能发 映了系统的可靠性。,5.1.1 程控数字交换机的总体结构 总体结构是从模块化的角度分析程控交换机的 构成。模块是由具有一定基本功能的基本电路和基 本部件组成，而模块的划分则由程控交换机所采用 的控制方式决定，不同的控制方式得到不同的模块 结构。 程控交换机的控制方式一般可分为集中控制和 分散控制。分散控制又可分为分级控制和分布控制。,1.分级控制方式的模块结构 整个系统分成三大模块：外围模块（PM）, 交

4、换模块（SM）和中央模块（CM）。 外围模块：各种外围接口电路以及外围交换网 络和外围处理单元组成。 交换模块：扩容方便的中央交换网络和系统时 钟组成。 中央模块：中央处理单元和若干通信接口电路 组成。 分级控制方式如图5.1所示：,图5.1 分级控制方式交换机硬件的基本结构,2.分布控制方式的模块结构 采用分布控制方式的程控交换机，其模块划分 有按模块功能划分和模块容量划分的两种方法。 （1）按功能划分的模块结构 将模块划分为模拟用户模块、数字用户模块、 模拟中继模块、数字中继线模块等等，这些模块通 过标准接口连接到数字交换网络而形成一个“蜘蛛网” 结构。（教材 图5.2）,图5.2 功能划

5、分的模块结构,（2）按容量划分的模块结构 按容量划分则要求每个模块具有一定容量的用 户接口、中继接口等各种外围接口电路和必要的服 务电路，并且每个模块都能独立完成交换机应具备 的各种基本功能，也就是说，每个模块相当于一个 小型交换系统。（教材 图5.4）,图5.3 容量划分的模块结构,5.2 外围接口 5.2.1 概述 外围接口的主要功能是连接各种用户终端设备 以及将交换系统接入各种不同的通信网络。 根据连接对象的不同，外围接口电路分为用户 电路和中继电路。,5.2.2 模拟用户电路 模拟用户电路（ALC,analogue line circuit) 是交换机和传统的模拟话机之间的接口电路，其

6、外 接的传输线路为2 线模拟线路，并采用直流环路信 令方式。 1. BORSCHT 功能 模拟用户电路的基本功能可用缩写字母BORSCHT 表示，其具体含义如下：,（1）馈电（B,battery feeding) 所有连在交换机的电话用户，无论通话与否， 都要由交换机向其供电。馈电电压一般为 -48v， 通话时馈电电流在2050mA之间。 馈电方式有电压馈电和电流馈电两种。电压 馈电如图5.4所示：,图5.4 电压馈电方式,（2）过压保护（O,overvoltage protection) 程控交换机一般采用两级保护措施。第一级保 护时在配线架上安装防止高压的保安器和防止过流 的熔丝。第二级保

7、护采用四个二极管组成的嵌位电 路，如图5.5所示：,图5.5 过压保护电路,（3）振铃（R,ringing） 振铃控制的基本功能是提供符合规定的铃流信 号，以便向分机振铃，提示用户有电话呼叫到来， 同时还要随时检测被叫用户摘机应答，以便及时截 铃。 我国规定的标准是用 90V+20V、25Hz的交流信 号作为铃流信号。如图5.6所示：,图5.6 振铃控制电路,（4）监视（S,superrision） 监视功能通过用户直流回路的通断来判定用户 线回路的接通、断开和对拨号脉冲数字进行检测。 监视电路如图5.7所示：,图5.7 监视电路原理,（5）编解码（C,Codec） 数字交换机只能对数字信号进

8、行处理。在模拟 用户电路中需要用编码器把模拟信号转换成数字信 号，然后送到交换网络进行交换。反之，通过解码 器把从交换网络来的数字信号转换成模拟话音送到 用户。 为了避免模数转换由于抽样信号产生的失真以 及50Hz电源的感染影响，模拟信号要通过一个带通 滤波器。,（6）混合（H,hybrid） 数字交换是4线单向交换，模拟用户线上的模拟 话音信号是2线双向传送。因此要进行2/4线转换。 实现2/4线转换的电路称为混合电路。,图5.8 混合、编译码和滤波功能的示意图,（7）测试（T,test） 测试功能主要通过测试继电器或电子开关对用 户电路的内侧或外侧进行测试，判断其工作状态。 内侧指用户电路

9、本身，外侧包括用户话机在内 的用户线环路。如图5.9所示：,图5.9 测试原理图,2.电路结构 模拟用户接口电路的总体框图如图5.10所示：,图5.10 模拟用户接口电路的总体框图,5.2.3 模拟中继单元 1.基本功能 模拟中继单元 （ATU,analogue trunk unit） 是数字交换网络和模拟中继线之间的接口，其作用 是通过模拟中继线连接交换机或接入到通信网络中 去。 模拟中继单元要求所采用的信令方式与对端交 换机相应接口电路的信令方式一致。,目前，大多数程控用户交换机都是通过 2线实 线与对端交换机的模拟用户电路相连，采用用户线 信令。因此在许多功能上，模拟中继单元和用户电 路

10、是一样的，不同之处具体体现在以下几个方面： （1）模拟中继单元能够识别铃流信号，以检测 入局呼叫，而模拟用户电路则是向外发送铃流信号。,（2） 模拟中继单元能够发送示闲、占用、应答、 前向释放、后向释放这些用户线监视信号，而模拟 用户电路则是在用户线上接收检测这些信号。 （3） 为了便于对分机用户进行管理控制，模拟 中继单元需要转发分机用户所拨的被叫号码等地址 信号，而模拟用户电路则是接收这些地址信号。 （4） 模拟用户电路是为单个分机用户服务的， 而模拟中继单元则是交换机所有分机用户的共用资 源。,2.电路结构 模拟中继单元电路的总体框图如图5.11所示：,图5.11 模拟中继单元框图,5.

11、2.4 数字用户电路 1.基本功能 数字用户电路（DLC，digital line circuit） 是程控数字交换机和数字用户终端设备之间的接口 电路。 为了可靠地实现数据发送和接收，数字用户电 路应具备下述基本功能：,（1）码型变换 在数字交换机内部，进行传输和交换地数字信 号是简单的二进制信号，它是一种单极性不归零码， 含有较大的直流成分，且不具有定时信息，一般不 用来作为线路的传输码型。 目前，在数字用户线路上所使用的传输码型主 要有双相码、AMI码以及2B1Q码等等。,（2）回波相消 数字交换机中是 4线交换，数字用户环路是 2 线，因此，和模拟用户电路一样，在数字用户电路 中也要利

12、用混合电路进行 2/4线变换，这将导致回 波的产生，需要通过回波相消器来消除回波的影响。 常见回波相消器有两种结构：一种是横向滤波 器结构，一种是存储器结构。,（3）均衡 由于实际的传输信道不可能具有理想的频率特 性，这可能引起传输信号的码间干扰，影响信号的 正确接收，因此，需要对信道的频率特性进行补偿， 其补偿方法称作均衡。 目前常常采用自适应判决反馈均衡器消除码间 干扰。,（4）扰码和去扰码 扰码器的作用就是在发送数据序列中加入一个 伪随机序列，以破坏发送数据中可能会出现的全1、 全0或某种周期重复的规律性。 由于发送端使用扰码器后，在接收端就必须用 去扰码器来恢复提取用户原来发送的实际数

13、据。,ITU-T规定：数字用户环路的基本接口采用 2B+D信道结构，其中，B信道用来传送用户数据， 称为数据信道，数据传输速率为64kbit/s；D信 道用来传送控制、状态信息，称为控制信道，其 数据传送速率为16kbit/s。所以， 2B+D接口的 基本速率是26416144kbit/s。,2. 电路结构 SOPHOiS数字用户电路由两部分组成：用户线 接口电路、控制和通信接口电路。 用户线接口提供全双工2B+D接口，实际数据传 输速率为152kbit/s，线路传输码型为AMI。 控制和通信接口电路采用Z80CPU处理器，可以 控制15个用户线接口，既可以控制30个数字用户终 端和数字交换机

14、之间的通信。 具体电路见教材（图5.26，图5.27）,5.2.5 数字中继单元 数字中继单元（DTU,digital trunk unit）是 数字交换系统与数字交换系统之间，或者数字交换 系统与数字传输系统之间的接口单元。 数字中继单元主要作用：将30路64kbit/s的话 路信号复合成2048kbit/s基群群路信号发送出去； 把从其它数字交换系统来的2048kbit/s基群群路信 号分成30路话路信号，然后再通过数字交换网络分 接到各个相应的用户。,1.基本功能 （1）时钟提取 为了在两个数字交换系统之间能够正确传送数 据流，数字交换系统必须从所输入的数据流中提取 时钟信号作为输入数据

15、流的基准时钟，所提取的时 钟信号被用来读取输入数据。,（2）码型变换 在数字交换机内部，一般使用单极性不归零码 来表示数据。这种码型不利于传送定时信息。依次 要进行码型变换。 在 PCM传输线路上，线路传输码型一般使用高 密度双极性的HDB3码。,（3）帧同步 在 PCM30/32路帧结构中，每一帧有32个时隙 组成，其中TS0时隙用来传输帧同步码字。同步码 字规定为0011011，它在偶数帧的TS0时隙中发送。 帧同步就是要从接收的数据流中搜索并识别这 个同步码字，使接收端的帧结构排列与发送端完全 一致。,（4）位同步 从数字中继线输入的串行数据有它自己的时钟 信息，而接收端的数字交换机有它

16、自己的系统时钟， 这两个时钟不一定完全一致，因此，从数字中继线 上直接接收的数据是和系统时钟不同步的。位同步 就是要在它们之间实现同步。,2.电路结构 数字中继单元基本框图如图5.12所示：,图5.12 数字中继单元的功能框图,5.2.6 多频信号收发器 在电话通信网络中，拨号信息可以用直流脉冲 或者双音多频信号来表示。 双音多频信号是用两个不同频率的信号组合来 表示一个字符或数字。这两个频率一个选自低频段， 一个选自高频段，每个频段分别包含四个不同低频 率，所有总共可以组合成16种选择。,对于脉冲拨号，可以利用软件技术进行号码接 收和发送。对于双音多频信号，数字交换机必须配 备专门的硬件电路

17、收发器。 1. 双音多频接收器 在数字交换机中，通过模拟用户电路对所接收 的双音多频模拟信号进行抽样编码，将其转换为数 字信号，在分配给该用户的时隙中传送到接收器。,接收器从相应的时隙中接收这个信号，进行数 模转换和低通滤波，使其恢复成原来的、含有两个 不同频率的模拟信号。这个模拟信号再由双音多频 检测器检测出所含有的两个不同的频率，由此判决 出用户发来的拨号数字。 接收器一般都是共用资源，所需的个数由整个 交换系统的容量来决定。,2. 双音多频发送器 发送器先从处理器接收所要发送的拨号数字， 然后通过一个双音多频信号发生器产生一个相应于 该数字的双音多频模拟信号，并经过一个 PCM编码 器把

18、这个模拟信号转换成数字信号送到模拟中继单 元，最后由模拟中继单元的解码器将其恢复成两个 不同频率组合的模拟信号发送出去。,5.3 数字交换网络 5.3.1 概述 数字交换网络是整个系统的核心，它直接为各 个外围接口电路提供所需要的接续通路。如图5.13 所示,图5.13 两用户通话经数字交换网络连接的简化示意图,在交换网络内部，通路由交换网络的一个入端 信道和一个出端信道相互链接而成。对时分交换网 络，信道由时隙构成；对空分交换网络，信道由实 线构成。 根据交换网络入端信道和出端信道数之比值， 可以把交换网络分成集线器、扩展器和分配器。,如果交换网络的任意输入信道可以和任意输出 信道相链接，这

19、种网络称为全利用度交换网络。 容量一般用交换网络的输入信道数和输出信道 数来表。一个由256个输入信道和256个输出信道的 交换网络，其容量可以表示为256256。,阻塞是指即使交换网络有空闲的输入信道和空 闲的输出信道，也不能把它们链接起来构成用户间 的通信通路。一个网络是否有阻塞由网络结构决定。 呼损是由于没有空闲的输出信道而引起的呼叫 丢失。 从系统的安全可靠性考虑，交换网络一般按双 重互用结构配置。,5.3.2 单片单T网络 一个单片单T网络有8条串行PCM输入线和8条串 行PCM输出线。 单T网络芯片主要由输入复用器、输出分用器、 话音存储器、输出控制寄存器等组成，其工作方式 一般为

20、顺序写入，控制读出。,复用器的基本功能是串/并变换和并路复用。其目的是减低数据传输速率，便于半导体存储器件的存储和取出操作；尽可能利用半导体器件的高速特性，使在每条数字通道中能够传送更多的信息，提高数字通道的利用率。如图5.14所示：,图5.14 8端脉码输入的串行码和并行码,8端PCM脉码输入的 256个时隙排列方式应是HW0 的TS0，HW1的TS0，HW2的 TS0，HW7的TS0；HW0 的TS1，HW1的TS1，HW2的TS1，HW7的TS1等等。 单T网络工作原理如图5.15所示：,图5.15 单T网络工作原理,5.3.3 复接单T网络 单片单T网络的容量有限，采用纵横复接法可 以

21、构成一个大容量的单T网络。16片256256单 T 芯片，按44矩阵结构，可以构成一个10241024 的复接单T网络，如图5.16所示：,图5.16 复接单T网络,5.3.4 TTT网络 利用单T芯片，可以构成TTT网络，其接续原 理见教材图5.38。 用户间的通话是双向的，数字交换是单向的。 建立了从用户 A到用户B的单向通路，为了实现双 向通路，还应该建立一条从用户 B到用户A的单向 通路。如图5.17所示：,图5.17 前向通路和后向通路建立,在时分交换网络中，同一用户在相应的 PCM输 入和输出时分复用总线上都是用同一序号的时隙来 接收和发送信息；并且，在控制存储器中，前向通 路中的

22、输出时隙是后向通路中的输入时隙。,5.3.5 TST网络 TST网络结构如图5.18所示：,图5.18 TST网络结构,在实际应用中，TST网络的输入级T接线器采用 输入控制，输出级T接线器采用输出控制。 T 接线器采用输入控制时，控制存储器的存储 单元地址就是输入时隙的地址，该地址单元中所写 入的数据就是输出时隙的地址。 T 接线器采用输出控制时，则控制存储器的存 储单元地址就是输出时隙的地址，该地址单元中写 入的数据就是输入时隙的地址。,无论是哪一种控制方式，控制存储器中所写入 的数据同时也是话音存储器的地址。 TST网络中，对于同一条通路，输入级T接线器 的输出时隙，输出级T接线器的输入

23、时隙和S接线器 的内部时隙都是同一个时隙。,TST网络中，同一用户将使用同一序号的时隙进 行信息的接收和发送，其前向通路和后向通路的内 部时隙按照两种方法建立： （1）反相法（半帧法） 反相法规定前向通路与后向通路的内部时隙之 间相差半帧。一帧是指S级时分复用线上所复用的内 部时隙数。,（2）奇、偶时隙法 奇、偶时隙法规定：若前向通路选用偶数时隙 2a，则后向通路就应选用奇数时隙2a+1。 TST网络工作原理如图5.19所示（教材图5.40）。,5.3.6 交换网络的控制 通路选择：根据在交换网络输入端和输出端已 确定的位置，即根据需要建立接续的双方地址，在 交换网络中选择一条空闲的通路，使指

24、定位置的输 入端和输出端连接起来。 对于多级交换网络，通路选择一般有两种方法： 逐级选择法和端到端条件选择法。,1.逐级选择法 就是对多级交换网络的每一级，从输入端到输 出端逐级进行选择，无论是输入级和中间级，只要 有空闲的输出端，就从中选择一端和该级已定的输 入端进行连接，而不考虑输出端所连接的下一级交 换网络是否有空闲的输出端可供使用。因此，这种 选择方法带有盲目性。,2.端到端条件选择法 在指定的输入端和指定的输出端之间对各级交 换网络所有的通路进行全面的考虑，不但要考虑通 路在这一级是可用的，而且还要考虑该级的这条通 路是否能和后面几级交换网络的通路链接在一起， 构成一条从指定输入端到

25、输出端的完整通路。只有 满足这两个条件的所有通路才符合要求。,为了进行通路选择，必须知道各级交换网络每 条通路的忙闲状态，所以将每条通路的忙闲状态存 储在网络状态服务器中，组成一个交换网络的忙闲 状态表。 忙闲状态表有两种构成方法：一种是按每一级 构成；另一种是按每个T接线器构成。,（1）按级构成的忙闲表，其行号表示时隙序号， 列号表示 T接线器的序号。通过忙闲状态表，就可 以了解每个 T接线器在各个时隙期间的忙闲状态 （教材图5.41）。 为了从多个T接线器中选择一个，需要设置输 入侧和输出侧选择标志，以确定所需要的T接线器。 有了忙闲状态表和选择标志字就可以进行通路 选择操作，其工作原理如

26、下：,将忙闲状态表的每一个单元和选择标志字进 行“与”运算。如果两侧T接线器相应时隙均空闲， 则运算结果为 1，运算结果存在结果字中。通过 结果字就可以选择 S级的通路，也就选择了整个 TST网络的通路（教材 图5.42）。,（2）按每个T接线器构成忙闲表，即将每一个T 接线器的每个时隙的忙闲状态映射在一个忙闲状态 表之中，有多少个T接线器就有多少张忙闲状态表。 其工作原理如下： 将指定输入侧 T接线器忙闲状态表的某一行与 指定输出侧 T接线器状态表中相应的一行进行逻辑 乘，如果运算结果非零，表示这两个 T接线器有空 闲的通路。,教材图5.43 中，将输入级的 32个字和对应的 输出级的32个

27、字排列在一起，从而组合成一个64个 字长的存储区，这种安排是为了便于利用半帧法来 从前向通路确定后向通路。,5.4 控制系统 5.4.1 引言 人工交换机：所以呼叫接续全部由人工完成， 是一种集中控制方式。 步进制交换机：其接续过程直接由用户所拨的 脉冲号码控制，其接续通路是在号码脉冲控制下逐 级建立起来的，是一种逐级式直接控制方式，其控 制功能全部分散在每一个用户话机上。,纵横制交换机：采用集中式间接控制方式，由 记发器和标志器组成控制系统，实现交换接续功能。 记发器的作用是接收并存储用户所拨的号码，标志 器的作用是对用户号码接续译码、选择空闲通路及 控制交换网络的接续。 程控交换机：主要采

28、用分散控制，通过程序控 制交换网络的接续。,5.4.2 程控交换机的控制方式 控制功能分为呼叫处理功能和运行维护功能两 部分。 控制方式一般分为集中控制和分散控制，基本 上采用分散控制。 分散控制系统是一个多处理机系统。分散控制 又分为分布控制和分级控制。,1.分布控制 分布控制的特点：系统中每一个处理机都有完 全的自主控制能力，不受其它处理机的控制。 分布控制系统中，处理机所完成的工作可按容 量分担和功能分担的方式进行分配。 容量分担即每台处理机只对系统的部分容量执 行全部控制功能。,功能分担则是把交换机的接口、交换、控制功 能按不同的类别分散在不同的处理机中去执行。即 有的执行接口功能，有

29、的执行交换功能。 容量分担具有资源分散、功能集中的特点，功 能分担具有资源集中、功能分散的特点。,2.分级控制 分级控制是介于集中控制和分布控制之间的一 种控制方式，它兼顾有这两种控制方式的特点。在 分级控制方式中，有些资源和功能分散由不同的处 理机使用和实现；有些资源和功能则集中由一台处 理机进行处理。分级控制是目前用得最为普遍的一 种控制方式。,分级控制来源于对控制功能的分级，交换系统 的控制功能从逻辑上分为3级： 第一级为呼叫处理的低层功能：主要任务是检 测各种外围接口电路的状态变化和接收各种外来输 入信号，处理简单，实时性强。 第二级为呼叫处理的高层功能：主要任务是分 析处理从第一级接

30、收来的所有信息，调度管理整个 系统的公共资源。,第三级为实现运行维护功能：程序最复杂，程 序量大，实时性要求不高。 5.4.3 控制系统的容错技术 对控制系统而言，一个最基本而极为重要的要 求是：控制系统必须非常可靠地运行。容错技术是 常用的一种方法。,容错的含义：第一，允许系统中某些部件或软 件程序出现故障；第二，即使在出现故障的情况下 也不能影响整个系统的正常运行。 硬件的冗余配置和数据的容错编码是两种用得 最为广泛的容错技术。这两种技术在程控交换机中 即可以独立分别使用，也可以综合使用。,1. 处理机的冗余配置 （1）双机配置 配置两台处理机，执行的功能完全一样，当一 台处理机出现故障时

31、，则由另一台接替运行。 微同步方式：两台处理机同时执行一条指令， 进行同样的分析处理，但只有一台处理机输出控制 信息，执行控制功能。对硬件故障反应快，几乎没 有呼叫丢失。如图5.20所示：,图5.20 微同步工作方式,主备用方式：由一台处理机运行软件程序，执行 控制功能，另一台处于备用状态。只有当运行的主用 处理机出现故障时，才进行主备切换，使备用处理机 投入运行。主备用可以分为冷备用和热备用，指在系 统正常运行时备用处理机未加电还是已加电。主备用 工作方式如图5.21所示：,图5.21 主备用工作方式,话务分担方式：两台处理机各自独立同时运行， 每一台处理机只负责一部分的话务容量，当一台处

32、理机出现故障时，则由另一台处理机承担全部话务 容量。其优点是对瞬时性故障和软件错误有高度的 容错能力，几乎可以不中断服务。如图5.22所示：,图5.22 话务分担工作方式,（2）多机配置 多机配置常采用三模冗余（TNR）的配置方式。 在这种配置方式中，三台处理机完全同步工作，并 通过一个多数表决电路产生正确的信号去控制外围 电路和交换网络。三台处理机如果只有一台处理机 出现故障，对系统没有任何影响，系统仍然正常工 作。,2. 容错编码 编码就是对信息数据进行某种规则运算，使其 变换成一种新的数据形式。 容错编码就是把信息数据按某种方式编码，以 使得在信息数据有错误的情况下，也可以从编码数 据中

33、恢复出原来正确的信息数据。,4/2容错编码与解码：把 2个4位的二进制信息 数据编码成4个4位二进制编码数据，其编码方程如 下：,在这4个编码方程中，加法运算是模2加法，乘 法运算则是模（x4+x+1）乘法。 解码方程有 6组（教材 表5.4）。由于每组解 码方程只用到2个编码数据，因此，当1个或两个编 码数据有误码时，可以从另外 2个正确的编码数据 中解码恢复出原来的信息数据。,5.4.4 控制系统的结构 控制系统是程控交换机的核心。可靠性和实时 处理能力（BHCA值）是对控制系统进行综合评价的 两个基本要素。 控制系统的逻辑结构比较简单，主要由处理机、 存储器和各种通信接口组成（I/O接口

34、）组成。,SOPHO S2500程控交换机的控制系统是一个分级 控制系统，其控制作用分为3层两级：第一层为板级 控制，第二层为模块控制， 第三层为系统控制。其 中，由第一层和第二层组成外围控制级， 第三层为 中央控制级。,1. 外围控制级 外围电路控制器（PCC）的主要作用是扫描检 测和启动。它通过I/O总线与外围处理机相连。 时分交换控制器直接控制外围模块中时分交换 网络的接续，其主要功能是在外围处理机和时分交 换网络之间传送控制信息。 通信接口主要作用是将 PCM串行总线信息转换 为I/O并行总线信息，或者反之。,2. 中央控制级 中央控制级的主要功能是管理整个交换机的所 有资源，执行呼叫

35、处理的高层功能以及运行维护功 能。 中央控制级由中央处理机组片（ CPS）和中央 存储器（ CMS）组成的中央处理单元、多数选择接 口（MIC）以及各种通信接口（ CI）组成。这些部 件都采用了冗余配置。,5.4.5 处理机间的通信方式 通信方式对控制系统的结构、可靠性和实时处 理能力有着重要的影响。 在分散控制系统中，处理机之间有 3种连接方 式：直接式连接、交换式连接和总线式连接。相应 于这三种连接方式，处理机之间的通信方式可分别 称为直接式通信、交换式通信和总线式通信。,直接式连接：在需要相互通信的处理机之间直 接以实线相连。这种方式的数据传输速率较高，缺 点是在交换网络以外另构一个处理

36、机之间的通信网 络。 交换式连接：又称为半固定连接，所有的处理 机都连线到交换网络，每个交换机都有预先指定的 线路和时隙地址，在需要通信时，通过交换网络的 接续实现链接。,总线式连接：将各个处理机通过一台总线互连 在一起，其通信速率可达几十Mbit/s。由于一条总 线通常由几十条单一的实线组成，要求各处理机位 置教近。 直接式连接一般用于分级控制系统，交换式连 接可以用于分布和分级控制系统。,5.5 程控交换机中信令的处理 5.5.1 模拟用户信令的处理 根据用户所用的话机是脉冲话机还是音频话机， 用户信令中的线路信号 （监视信号）和选择信号 （地址信号）具有不同的传送路由。（教材 图5.55）,图5.23 模拟用户信令的路由,对于脉冲拨号话机，线路信号和选择信号都 是通过用户环路的断续来表达并在用户环路上进 行传送。这些信号由模拟用户电路从用户线上提 取，并通过外围电路控制器将这些简单的环路状 态转换成“占用”、 “5”等信号后传送到交换机的 控制系统，然后控制系统根据这些信号进行相应 的呼叫处理。,对于多频按键话机，其线路信号的表达、传送 和脉冲话机一样。但选择信号由双音多