程控交换原理-第1章

1、1,程控交换原理,电子信息学院通信工程系 师向群,2,1.1 交换的基本概念（补充） 1.2 电话交换机的发展历史 1.3 我国程控交换机的发展（补充） 1.4 程控交换机的基本概念 1.5 程控交换机的优越性 1.6 程控交换机的服务性能 1.7 程控交换机系统支持的组网方式（补充） 1.8 程控实验平台介绍（补充）,第一章 绪论,3,电话的产生,发明者： 1847年生于英国苏格兰的亚历山大格雷厄姆贝尔，从小就对声学和语言学有浓厚的兴趣。 时间：1876年3月10日 现象：他发现一块铁片在磁铁前振动会发出微弱声音的，而且这种声音能通过导线传向远方。 思考：他想，如果对着铁片讲话，不也可以引起

2、铁片的振动吗?这就是贝尔关于电话的最初构想，并最终实现。,1.1 交换的基本概念,4,电话：是用电信号来传送人类语言信息的一种通信设备。这种通信方式称为电话通信。,？讨论：形成网，有何问题需要解决，如何解决？,1.1 交换的基本概念,5,交换机的产生,用户线急剧增大； 每个用户如何确定与其他用户通话的问题； 每新增加一个的处理问题。 没有实用价值。,用户数增多时：,1.1 交换的基本概念,6,解决办法：采用中央交换的方法 在用户分布区域中心安装公共设备,当任意两个用户要通话时，由交换机将它们连通，通话完毕将线路拆除，供其他用户使用。,1.1 交换的基本概念,7,？讨论：中央交换机应该解决哪些问

3、题（必须的功能）？,1.1 交换的基本概念,8,交换机必须的功能： 及时发现用户的呼叫请求。 记录被叫用户号码。 判别被叫用户当前的忙闲状态。 若被叫用户空闲，交换机应能选择一条链路将主被叫用户话机连通。 能通知被叫用户有电话呼叫。被叫摘机后，使双方进入通话状态。 能随时监视通话状态。 能使任意两个电话进行通话； 在同一时间内，能使若干对用户同时通话且互不干扰。,1.1 交换的基本概念,9,？讨论：如何扩大范围？,1.1 交换的基本概念,10,中继线,用户线,1.1 交换的基本概念,11,1.1 交换的基本概念,端局交换机,利用汇接交换机互连多个端局交换机，疏导本交换区各交换机之间的互通业务。

4、,用户交换机,12,用户环路，常以模拟方式传送300-3400Hz话音信号。,1.1 交换的基本概念,专门用来传送各交换机之间通信操作和维护信令的数据通信的分组交换网络。,采用PCM时分复用，每个用户占用64kbit/s带宽，常以2Mbit/s或更高速率的复用群传送话音/数据。,13,通信网的组成：,终端设备：完成信号的发送和接受，信号变换、匹配； 传输设备：完成信号的远距离传输，信号转换、匹配； 交换设备：完成信号的交换，节点链路的汇集、转接、分配。 交换设备是现代通信网的核心，起着关键性的作用。,*,1.1 交换的基本概念,14,1.2 电话交换机的发展历史,最早的有线电报,1844年5月

5、24日，莫尔斯从华盛顿到巴尔的摩拍发人类历史上的第一份电报。在座无虚席的国会大厦里,莫尔斯用激动得有些颤抖的双手,操纵着他倾十余年心血研制成功的电报机, 发出了:“上帝创造了何等奇迹!”一语。,莫尔斯发出第一封 电报设备的复制品,15,最早的有线电话,1875年6月2日，美国人亚力山大.格雷厄姆.贝尔(Bell,Alekander Graham)发明了电话。至今美国波士顿法院路109号的门口，仍钉着块镌有：1875年6月2日电话诞生在这里的铜牌。 1876年2月14日，贝尔申请了那个著名的他和沃森一直研究着的装置电话的专利。同一天另一个发明家格雷（1835-1901）也向美国专利局递交了相似设

6、备的专利申请书，只因比贝尔晚了几个小时而痛失电话发明权。,贝尔获得电话 的专利证书,贝尔发明的电话是以模拟信号的形式将人类语音进行传输，实现了双方在两地之间的通话。 随着电话用户的增加，为了使任意两个用户间都能进行通话，就发明了交换机。,16,1878年出现了磁石式人工电话交换机,第一阶段：人工电话交换机,交换机上有用户和中继号牌、用户和中继塞孔、塞绳、板链、手摇发电机、夜铃及话务员通话设备等。每一个用户有一个号牌和塞孔，用户呼叫和话终信号用号牌跌落来指示，塞绳用于连接两通话用户，容量一般有10、20、30、50、100门等。,17,人工交换机的基本功能,检测出主叫用户呼叫； 建立电话交换机到

7、主叫用户的临时通路，通过此通路获得被叫用户信息； 通过振铃呼出被叫用户； 为主、被叫建立通话通路； 检测话终释放通路。,磁石式人工电话交换机,话务员的工作内容,进行主叫检测后，判断该主叫是否有呼出权限； 向被叫振铃前，判断该被叫是否正与其他用户通话； 建立通路前，判断是否存在空闲的绳路等。,18,1、1892年史端乔发明了自动步进制交换机,第二阶段：机电式自动交换机阶段,步进制电话交换机是由选择器和继电器组成的一种自动电话交换机。它以机械动作代替人工电话交换机话务员的接线动作。当用户拨号时，交换机内相应的选择器就随着拨号时发出的脉冲电流一步一步地改变接续位置，将主叫和被叫用户间的电话线路自动接

8、通。,19,自动交换机的2个关键点： 为每个话机编号，每个话机要能发出号码； 交换机要能识别号码，并根据号码完成接续。,解决办法： 采用脉冲拨号盘，用断续的脉冲来表示号码； 用上升旋转的机键接收号码直接受号码脉冲控制。,*,步进制自动交换机,20,1926年，瑞典研制成功,纵横制交换机,由纵横接线器等组成接续网路，用电磁元件组成控制设备的自动电话交换机。,21,特点： 间接控制，将控制部分单独出来，公用。,*,纵横制交换机,22,特点：存储程序控制（stored program control exchange） 1.空分程控交换机 1965年美国贝尔公司研制和开通了第一部空分程控交换机 （E

9、SS No.1） 2.时分模拟程控交换机 话路部分：PAM 3.时分数字程控交换机 话路部分：PCM 它是计算机与PCM技术相结合的产物。,*,第三阶段 电子式自动交换机,23,1970年法国开通了第一部程控数字交换机(E10)，使交换技术的发展进入了更高的阶段。 上个世纪90年代：我国自行研究并生产了HJD04，ZXJ10，C&C08,SP30交换机。,时分数字程控交换机,24,1.3 我国程控交换机的发展 1982年,福州开通F-150,开始引进国外先进机型 F-150 日本 Fujitsu NEAX61 日本 NEC 1240 比利时 ITT EWSD 德国 SIEMENS AXE-10

10、 瑞典 ERICSSON E10B 法国 ALCATEL ESS5 美国 Lucent DMS 加拿大 NORTEL,25,1990年3月，ZX-500 -国内第一台国产化数字程控交换机 （中兴） 1991年12月,HJD04-国产第一台万门局用程控交换机研制成功，是我国第一个成功达到国际先进水准的程控交换机。 （巨龙） 在邮电通信网里，程控交换机是核心设备 ,程控交换机的发展进步是通信网升级换代的主线，但整个通信网的装备远不只是这些，比程控交换机市场更大的还有移动交换，移动终端，传输网、接入网，软件、增值业务以及配套设备等等，它们也在同步地升级换代 。,1.3 我国程控交换机的发展,26,2

11、7,国内著名的四家通信企业生产的数字程控交换机： 巨龙-HJD04 中兴-ZXJ10 大唐-SP30 华为-C&C08 “巨大中华”的意义，在于它的提升作用，是中国自主创新、群体成功的一个标志。表明中国人的科技和工业力量，开发通信设备的能力，达到了国际水准，已经具备自主支撑中国通信网发展的能力 。 从此以后，不管交换，或是传输，还是移动，国内研发水平、设备能力、通信网的水准与国外相比毫不逊色，再往后就开始到国外去发展了。 所以说，“巨大中华”代表着一个时代，是具有历史意义的标志。,1.3 我国程控交换机的发展,28,1.4 程控交换机的基本概念,话路部分,控制部分,29,1.4 程控交换机的基

12、本概念,程控交换机，实质上是电子计算机控制的电话交换机。,程控交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。 包括：话路设备、控制系统、信令设备。 话路设备：主要包括各种接口电路(如用户线接口和中继线接口电路等)和交换 (或接续)网络。 控制设备：电子计算机，包括CPU,存储器和输入 /输出设备。 信令设备：信令是各交换局在完成呼叫接续中的一种控制信号，信令设备就是传输这些控制信号的设备 。,30,呼叫处理的基本过程 （1）用户呼出阶段 （2）数字接收及分析阶段 （3）通话建立阶段 （4）通话阶段 （5）呼叫释放阶段,实现一次局间呼叫软件示意图,31,1.5 程控交换机的优越性,程控交换机是数字通信

13、，计算机技术及大规模IC相结合的产物，其优越性表现在： 1.能提供多种业务。 2.维护管理方便，工作稳定可靠。 3.便于在现有交换系统的基础上不断扩展新的功能。,32,1.6 程控交换机的服务性能,注：补充服务是电话用户需要事先向电信局提出申请的服务。 电信增值业务：凭借公用电信网的资源和其它通信设备而开发的附加通信业务，提高了原有网路的经济效益或功能价值。,补充业务如何申请使用？,33,1.7 程控交换机系统支持的组网方式,程控交换机能够支持如下网络的应用： 公用交换电话网（PSTN） 综合业务数字网（ISDN） 智能网（IN） 接入网（AN） 与分组交换网（PSPDN）的互通 与数字网（D

14、DN）的互通 与互联网（Internet）的互通 七号信令（No.7）网 同步网（BITS） 网管网（TMN）,34,1.7 程控交换机系统支持的组网方式,35,1.7 程控交换机系统支持的组网方式,1. 程控交换机对ISDN的支持 在该结构中，程控交换机通过BRI接口（ 2B+D信道）和PRI （30B+D）信道接口实现了对ISDN的业务及终端的支持。可以同时处理话音、Internet接入、IP Phone等业务。,36,1.7 程控交换机系统支持的组网方式,2. 程控交换机对IN的支持 主要体现在将程控交换机作为智能网的统一的交换平台，可以大大扩展业务范围，如600号虚拟网业务、700号个人通信业务、800被叫付费业务、900号大众信息业务、校园卡（201）业务、记帐卡（200、300）业务等。,service swtiching poiot业务交换点,37,1.7 程控交换机系统支持的组网方式,3. 程控交换机对接入网的支持 该组网主要是利用程控交换机的V5接口和接入网侧设备的V5接口连接，来实现互联的。,38,38,传统电缆接入方式,固定电话网接入组网架构,39,39,局内音频电缆,主干电缆,配线电缆,下户皮线,市话局或汇接局,远端模块局,总配线架MDF,电缆交接箱,电缆分线盒,基于光纤的SDH或PDH传输,DSLAM,IP城域网,ADSL猫,传统ADSL接入,固定宽