第3章數(shù)字程控交換技術(shù)主要內(nèi)容數(shù)字程控交換機是由計算機控制的實時交換系統(tǒng)，它主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。其中硬件系統(tǒng)方面會介紹程控交換機的組成框架，主要的接口模塊及其功能，數(shù)字交換的基本原理和數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。軟件系統(tǒng)方面，先介紹和分析軟件系統(tǒng)的特點和組成，緊接著講解程序的優(yōu)先級和調(diào)度方法，后面簡單講解了程序設(shè)計用到的三種語言。最后，本章還會介紹衡量數(shù)字程控交換機好壞的性能指標，包括話務(wù)量、呼損以及呼叫處理能力。3.1數(shù)字程控交換機的硬件組成程控交換機的硬件系統(tǒng)分為話路和控制兩個部分。話路部分包含數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)和各種外圍接口模塊，如用戶模塊、中繼模塊、信令模塊等。控制部分完成對話路部分的控制和管理，類似人工交換時代的話務(wù)員作用，由計算機來進行控制。數(shù)字程控交換機的硬件組成框圖如圖3.1所示。圖3.1數(shù)字程控交換機的硬件組成框圖1．話路部分話路部分用來實現(xiàn)交換機在建立通話過程中的實際話路連接和各種接口，是交換機的業(yè)務(wù)功能部分。（1）交換網(wǎng)絡(luò)

目前程控交換機的交換網(wǎng)絡(luò)全部采用數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，它直接對PCM編碼的數(shù)字信號進行交換。交換網(wǎng)絡(luò)是整個話路部分的核心，它連接各個外圍模塊。（2）用戶模塊用戶模塊中包含用戶電路、用戶集中器和用戶處理機三部分。

用戶電路通過用戶線直接連接用戶的終端設(shè)備——話機，主要完成BORSCHT七大功能，這七大功能詳見接口電路部分。程控交換機中的用戶電路大都采用獨占方式供用戶使用，即每個用戶需要獨占一條用戶電路。大量用戶電路與少量交換網(wǎng)絡(luò)鏈路之間不能直接相連，因此通過需要通過用戶集中器來實現(xiàn)用戶電路與交換網(wǎng)絡(luò)之間的連接。用戶集中器主要完成用戶電路與核心交換網(wǎng)絡(luò)之間的連接，完成用戶話務(wù)的集中和擴散。用戶處理機完成對用戶模塊的控制功能和管理功能。（3）中繼模塊中繼模塊是交換機與局間中繼線之間的接口設(shè)備，完成與其它交換機之間的連接，從而組成整個通信網(wǎng)。目前主要使用數(shù)字中繼線。（4）信令設(shè)備信令模塊完成交換機在話路接續(xù)過程中所必須的各種信令功能。

一是產(chǎn)生各種信號音，如撥號音、忙音、回鈴音等，

二是接收電話機和其它交換機送來的各種信號，如接收并識別電話機送來的DTMF信號以及七號信令的發(fā)送和接收、識別處理等。2.控制部分控制部分是交換機的控制主體，完成整個交換機的控制功能，其實質(zhì)是計算機系統(tǒng)，由處理機、存儲器和輸入/輸出設(shè)備組成，通過執(zhí)行相應(yīng)軟件，完成規(guī)定的呼叫處理、維護和管理的功能。在分級控制方式的程控交換機中，中央處理機負責(zé)對數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)和公用資源設(shè)備進行控制，如系統(tǒng)的監(jiān)視、故障處理、話務(wù)統(tǒng)計和計費處理等。外圍處理機完成對交換網(wǎng)絡(luò)外圍模塊的控制，如用戶處理機只完成用戶線接口電路的控制、用戶話務(wù)的集中和擴散、掃描用戶線路上的各種信號并向呼叫處理程序報告、接收呼叫處理程序發(fā)來的指令并對用戶電路進行控制。（1）處理機處理機是整個控制部分的核心，用來執(zhí)行交換機的軟件指令，其運算能力的強弱直接影響整個系統(tǒng)的處理能力（2）存儲器存儲器一般指內(nèi)部存儲程序和數(shù)據(jù)的設(shè)備，存儲器容量的大小會對系統(tǒng)的處理能力產(chǎn)生影響。（3）I/O設(shè)備輸入/輸出設(shè)備（I/O設(shè)備）包括計算機系統(tǒng)中所有的外圍部件，輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標等；輸出設(shè)備包括顯示設(shè)備、打印機等。3-2

數(shù)字交換原理

和

數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)原因電話網(wǎng)中核心網(wǎng)和傳輸部分已經(jīng)基本實現(xiàn)數(shù)字化；用戶終端大部分是模擬電話；因此：用戶電話語音進入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)前需要進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換；轉(zhuǎn)換的位置為程控交換機的用戶電路部分。3-2-1語音信號數(shù)字化和時分多路

一、語音信號的數(shù)字化模擬信號和數(shù)字信號模擬信號的特點是幅度連續(xù)（如話音、圖象等信號）；數(shù)字信號的特點是幅度離散（如電報、計算機信號）。t100tuuA010011數(shù)字信號模擬信號抽樣量化接收端編碼信道解碼低通發(fā)送端A/DD/APCM信號語音信號語音信號你知道嗎！3-2-1語音信號數(shù)字化和時分多路

1.語音信號的數(shù)字化要經(jīng)過三個步驟：1】

抽樣將時間上連續(xù)的模擬信號變?yōu)闀r間上離散的抽樣定理：抽樣頻率至少是所傳交流信號的2倍。通話頻帶的300~3400約等于4kHz，因此抽樣頻率取8kHz。八月2518抽樣門t00tt抽樣信號0模擬信號2】量化：用有限個幅度值近似原來連續(xù)變化的幅度值,這有限個電平稱為量化電平。tu0-1-423/2-30t量化誤差1/2-2樣值2.2443.10.8-1.4-2.6-3.2-2.80.2量化值24431-1-3-3-3量化等級越多，則誤差越小。量化的目的：減少編碼數(shù)，幅度離散與抽樣的關(guān)系：抽樣是把一個時間連續(xù)信號變換成時間離散的信號，而量化則是將取值連續(xù)的抽樣變成取值離散的抽樣值序列。

32路PCM采用8位碼，分為三個部分：最高位為極性碼，代表信號的極性；剩下7位代表128個量化級。其中高三位為段落碼，共有8段；低4位為段位碼，即每一段分為16個量化級。

3】編碼：把量化后的信號電平值編為八位二進制代碼。極性碼段落碼段內(nèi)電平碼

X1X2X3X4X5X6X7X8已知話音頻率：300~3400Hz取fm=4KHz則

抽樣頻率：fs=2*4KHz=8KHz故

話路速率：B=8bit*8KHz=64Kbit/s帶通濾波抽樣量化編碼復(fù)接信道分接再生解碼低通濾波PCM碼流接收模擬話音發(fā)送模擬話音

PCM的組成解調(diào)(接收)(發(fā)送)

二、時分多路通信和PCM30/32系統(tǒng)DEMUX復(fù)用器解復(fù)用器共享信道MUX復(fù)用——多路信號在同一線路上傳輸

為何要復(fù)用？

信道的帶寬往往要比所傳送的信號的帶寬寬得多，為了充分利用信道的容量，提高信道的傳輸效率，開發(fā)了信道復(fù)用技術(shù)。多路復(fù)用：是指在同一個信道上同時傳輸多路信號而互不干擾的一種技術(shù)。為了在接收端能夠?qū)⒉煌返男盘枀^(qū)分開來，必須使不同路的信號具有不同的特征。常用的多路復(fù)用方式:

頻分復(fù)用FDM時分復(fù)用TDM碼分復(fù)用CDM波分復(fù)用WDM空分復(fù)用SDM

時分多路通信的理論根據(jù)：抽樣定理一路連續(xù)的模擬話音信號S(t)的相鄰樣值之間有125μs的時間空隙。時分復(fù)用的關(guān)鍵時分復(fù)用TDM：

（TimeDivisionMultiplexing

）

適合數(shù)字信號TDM時分復(fù)用：利用多路信號在信道上占用不同時間間隔的特征來分開各路信號如果信道僅用來傳送一路話音，則有大量的空閑時間。為了充分利用傳輸信道的帶寬能力和提高通信系統(tǒng)的有效性怎么辦？

在125μs的抽樣空閑時間內(nèi)插入其它路的信號（樣值信號），即利用一路信號采樣的空隙，插入其余用戶信號的采樣值。時分多路復(fù)用的原理正常工作條件：兩開關(guān)必須同頻同相（轉(zhuǎn)速、起始位置相同）。術(shù)語：收、發(fā)端保持同步。幾個基本概念：幀：一個抽樣周期的時間。（幀周期125μs）時隙（路時隙）：將時間分為一個個小段，這些小段時間稱為時隙，即每個樣值所允許占的時間間隔。位時隙：1位碼元的時間幀結(jié)構(gòu) 在一幀或取樣周期內(nèi)的時間分配關(guān)系，它包括了時隙、碼位、同步和標志信號的分配關(guān)系。E1-幀格式0121631125ms=32時隙=2.048Mbps幀同步信令信道一種是的PCM30／32路時分復(fù)用系統(tǒng)一種是的PCM24路時分復(fù)用系統(tǒng)中國和歐洲各國使用北美和日本使用標準PCM時分復(fù)用系統(tǒng)對于PCM30/32路系統(tǒng)，在抽樣周期Ti=125μs內(nèi)，可以安排32路時分復(fù)用信號對于PCM24路系統(tǒng)，在抽樣周期內(nèi)，可安排24路時分復(fù)用信號。上述群路又稱為基群和一次群。

PCM30/32系統(tǒng)的含義？PCM30／32路系統(tǒng)PCM30/32系統(tǒng)的含義：在1幀Ti=125μs時間內(nèi)，共分為32個路時隙，其中30個路時隙分別用來傳送30路話音信號，一個路時隙用來傳送幀同步碼，另一個路時隙用來傳送信令碼。E1：PCM30/32幀結(jié)構(gòu)

——中國電話通信系統(tǒng)的時分復(fù)用方式幀結(jié)構(gòu)11100101偶幀TS0奇幀TS0111A11111TS0TS16TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS8TS9TS10TS11TS12TS13TS14TS15TS17TS18TS19TS20TS21TS22TS23TS28TS29TS30TS31TS24TS25TS26TS270000adcbadcbadcb11A21acbdacbdacbdF0F1F15F2幀同步信號幀告警信號復(fù)幀同步和復(fù)幀告警第1路和第16路第2路和第17路第15路和第30路a、b、c、d不同時為0A1/A2:幀/復(fù)幀失步告警1幀=125μs不同幀的TS16的內(nèi)容不同1復(fù)幀＝16幀＝2ms復(fù)幀結(jié)構(gòu)F0F1F2F3F4F4F6F7F8F9F10F11F15F14F13F12同步：A1=0A2=0失步：A1=1A2=1幀同步碼--TS0時隙0（TS0）是幀同步碼，用于收發(fā)同步。偶數(shù)幀TS010011011偶數(shù)幀幀定位信號保留給國際用（目前固定為1）用于區(qū)別偶幀還是奇幀（偶幀為“0”，奇幀為“1”）奇數(shù)幀TS011A111111奇數(shù)幀保留給國內(nèi)用（目前固定為1）保留給國際用目前固定為1用于區(qū)別偶幀還是奇幀（偶幀為“0”，奇幀為“1”）幀失步告警碼，用于指示遠端失步告警，非告警狀態(tài)為“0”，告警狀態(tài)為“1”標志信號碼—時隙16時隙16（TS16）用于傳送各話路的標志信號碼。每一話路的標志信號按復(fù)幀傳輸，即每格2ms傳輸一次。abcdabcdF1第一路第十七路F2F15abcdabcd第二路第十八路abcdabcd第十五路第三十一路F1-F15的TS16用于傳送標志信號，每話路的標志信號占用4b，因此每次可傳2路標志信號。00001A211復(fù)幀位信號復(fù)幀告警和備用位F0F0的時隙16是復(fù)幀同步碼組。1-4位是復(fù)幀同步碼組本身，編碼為“0000”；第6位A2為復(fù)幀失步告警碼，失步為“1”，同步為“0”；其余3b為備用比特，如不用，則為“1”。PCM30／32路系統(tǒng)對于PCM30／32路系統(tǒng)，可以算出以下一組數(shù)據(jù)：幀周期：125μs；抽樣頻率8000Hz，意味著每秒采樣8000輪，每輪的結(jié)果制作成一幀（周期1/8000＝125s），即幀速率8000幀/s。幀長度：32×8＝256bit路時隙：125μs／32＝3.91μs位時隙：3.91μs／8＝0.488μsPCM30／32路系統(tǒng)基群速率（總的信息傳輸碼率）為：Vb=256bit/125μs=2048kbit/s

或Vb=8000(幀/s)×32(時隙/幀)×8（bits/時隙）=2.048Mb/s。每用戶/每話路：8bit×8000Hz=64kbit/s由于32個用戶中，有2個（TS0和TS16）需用來放置一些必要的公共信息。所以實際上只有30個是真正的用戶，

效率為

30÷32＝93.75％

先為第一個用戶A抽樣，花了3.9s，把抽樣結(jié)果編成8bit的數(shù)碼，存在TS0時隙中； 然后為第二個用戶B抽樣，又花了3.9s……

等32個用戶都輪完了第一遍，一共花了3.9×32＝125s，制作成了一個長為8×32＝256bit的幀。每一輪稱為一幀。 然后再從頭，又為第一個用戶抽樣第二次，放入第二幀的第一個時隙中。這時，距A用戶第一次抽樣隔了125s…… 1秒鐘過后，一共制作了1000/125＝8000個幀，即抽樣了8000輪，每輪32個用戶依次抽樣一次。即每個用戶采樣8000次/秒。。T1載波幀結(jié)構(gòu)T1：

24路PCM幀結(jié)構(gòu)相同的是：抽樣頻率8000Hz，即幀周期125s，幀速率8000幀/s。每時隙依舊8bit，即8bit/時隙，不同的是：T1的一幀只有24個時隙，即每時隙

125s÷24時隙/幀=5.2s/時隙每個時隙內(nèi)的8bit中，前7bit是數(shù)據(jù)，第8bit是控制位。另外每幀的第193號bit為幀同步位。 所以：24×8＋1＝193bit/幀T1基群速率：193bit/幀×8000幀/S=1544kbit/s每話路：7bit×8000Hz=56kbit/s（NISDN）效率：（24×7）÷（24×8＋1）＝87％時分多路復(fù)用總結(jié)：TDM是將傳輸時間劃分為許多個短的互不重疊的時隙，而將若干個時隙組成時分復(fù)用幀每個子信道所占用的帶寬相同，每個時分復(fù)用幀所占的時間也是相同的（125μs）。即在同步TDM中，各路時隙的分配是預(yù)先確定的時間且各信號源的傳輸定時是同步的。對于TDM，時隙長度越短，則每個時分復(fù)用幀中所包含的時隙數(shù)就越多，所容納的用戶數(shù)也就越多。是否進行32路的復(fù)用就可以滿足需要了？是否32路復(fù)用就達到對信道帶寬的充分利用了？問題*碼分復(fù)用技術(shù)CDM：（CodeDivisionMultiplex）

分別給各用戶分配一個特殊的編碼，用戶可同時占用全部頻帶，也沒有時間的限制（可以互相重疊）。 在接收端，只能用相匹配的接收機才能檢出相符合的信號。*波分復(fù)用WDM：（WaveDivisionMultiplex）

光的FDM*空分復(fù)用SDM：（SpaceDivisionMultiplexing） 例：雙向通信的每一方向各使用一根光纖。 兩個方向的信號在兩根完全獨立的光纖中傳輸，互不影響，傳輸性能最佳，系統(tǒng)設(shè)計也最簡單。但是浪費大。

數(shù)字程控交換機的任務(wù)是什么呢？程控數(shù)字交換機的根本任務(wù)是通過數(shù)字交換來實現(xiàn)任意兩個用戶之間的語音交換，即在這兩個用戶之間建立一條數(shù)字話音通道。3-2-2數(shù)字交換原理&接線器1.數(shù)字交換的基本概念1】時間交換：

注意，同一用戶發(fā)話（輸入端）和受話（輸出端）使用相同的時隙編號。2】空間交換是將信息由這一條復(fù)用線上交換到另一條復(fù)用線上，時隙不變。將一個話音信息由某個時隙搬移至另一個時隙。數(shù)字交換的具體任務(wù)在交換機中用戶間的通話體現(xiàn)為不同時隙的語音編碼信號的交換。1、同一PCM母線，不同時隙間的信碼交換；——T接線器2、不同PCM母線，相同時隙間的信碼交換；——S接線器3、不同PCM母線，不同時隙間的信碼交換；——交換網(wǎng)絡(luò)2、時間（T）接線器功能：完成同一復(fù)用總線(PCM線)上不同時隙間的交換。原理：先存儲，后轉(zhuǎn)發(fā)。組成結(jié)構(gòu)：SM(SpeechMemory) CM(ControlMemory)工作方式：只是針對SM而言，CM總是由時鐘信號輸入控制。輸出控制：SM輸出受CM的控制，順序?qū)懭?、控制讀出輸入控制：SM輸入受CM的控制，控制寫入、順序讀出注意簡寫T接線器的組成?由話音存儲器（SM）和控制存儲器（CM）組成1】話音存儲器（SM）?存放各個輸入時隙的8位PCM話音信息。?每個存儲單元對應(yīng)一個話路時隙。PCM話音信息單元數(shù)N=復(fù)用線時隙數(shù)SMT接線器的組成2】控制存儲器（CM）提供話音存儲器讀寫的地址；控制存儲器的控制提供兩個十分重要的信息；時間：在哪一時隙對話音存儲器進行讀或?qū)?；地址：在某一時隙對話音存儲器的哪一個單元進行讀或?qū)懺捯舸鎯ζ鞯牡刂沸畔卧獢?shù)N=復(fù)用線時隙數(shù)CMSM的單元數(shù)=CM的單元數(shù)=時隙數(shù)SM位數(shù)為8；CM的位數(shù)由SM的單元數(shù)決定ARWA310SMCMWCPU控制RT接線器--輸出控制地址計數(shù)器時鐘地址計數(shù)器TS6TS176TS6ATS173101761766313029········21TS0313029········21TS01、SM內(nèi)寫用戶名2、CM內(nèi)寫要求的輸出/入時隙號3、SM、CM外都是時隙號。獨門秘笈AAARW310SMCMWCPU控制RT接線器--輸入控制地址計數(shù)器地址計數(shù)器TS6TS1717TS6Tddyoutitle時隙對應(yīng)關(guān)系：整個通話期間，輸入時隙-輸出時隙對應(yīng)關(guān)系不變，對每一幀都重復(fù)以上讀寫過程。例如：通話時長2min，時隙交換96萬次。T接線器的容量：32×8bit（2M）一級T接線器所能交換的容量(時隙數(shù)),決定于SM允許的讀寫速度。話音存儲器的位數(shù)總按8bit計算。實質(zhì)：通過空間分割的手段來完成時隙交換。下面這句話相當(dāng)重要，仔細體會一下，你能理解嗎？

一起來練習(xí)輸出控制方式SM012531ATS2ATS310121231CPU寫時鐘寫時鐘讀讀CMSMCPU寫0121231BTS2BTS31012531時鐘讀時鐘讀寫輸入控制方式CMA231B關(guān)于數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)（單T接線器）幾點說明1、數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的入線和出線是成對使用的。發(fā)送方的話音數(shù)據(jù)經(jīng)入線進入交換網(wǎng)絡(luò)；經(jīng)過交換網(wǎng)絡(luò)交換的話音數(shù)據(jù)通過出線進入接收方。

2、一條入線和一條出線，在工程上稱為一條HW（HighWay)。

3、如果某用戶占用HW0的入線的TS1用于發(fā)送話音信號，那么它肯定也會占用HW0的出線的TS1接收話音信號。我可以單獨使用T型接線器來組建交換機嗎？如果能，為什么還需要S型接線器呢？只用T型時分接線器完全可以組建數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，但其交換容量有限制。當(dāng)連接到交換網(wǎng)絡(luò)的PCM復(fù)用線超過2條的時候，就需要采用S型接線器來完成復(fù)用線之間的交換。3.空間接線器（S）功能：完成不同復(fù)用總線(PCM線)上同一時隙間的交換。原理：控制電子交叉矩陣接點的閉合。組成結(jié)構(gòu)：電子交叉矩陣

CM(ControlMemory)：控制交叉矩陣中的接點何時開閉;

工作方式：只是針對交叉矩陣，CM總是由時鐘信號輸入控制。輸出控制：控制線與輸出HW平行。CM內(nèi)容對應(yīng)輸入線號輸入控制：控制線與輸入HW平行。CM內(nèi)容對應(yīng)輸出線號1234567812345678輸入線輸出線交叉點交叉矩陣實現(xiàn)簡單的交換交叉矩陣：每條輸入復(fù)用線可以選擇到N條輸出復(fù)用線中的任一條,矩陣中各條線都為時分復(fù)用線。各個交叉點在哪些時隙應(yīng)閉合，在哪些時隙應(yīng)斷開，是由CM控制的?？臻g接線器（S）入線號時隙號0

1

2TS80812127TS8輸入控制方式1出線號/CM內(nèi)容012

012

1、找到要用的那2條出、入線，及交點，其他的不管。2、畫與要求平行的控制線3、順著控制線找CM，該CM自己的序號即是順著控制線找到的入線。3.空間接線器（S）

如上圖所示，對應(yīng)于每條入線都配有一個控制存儲器。由于它要控制入線上每個時隙接通到哪一條出線上，所以控制存儲器的容量等于每條復(fù)用線上的時隙數(shù)，而每個單元的位數(shù)則決定于選擇輸出線的地址碼位數(shù)。例如，每條復(fù)用線上有512個時隙，交叉點矩陣是32×32，則要配有32個控制存儲器，每個控制存儲器有512個單元，每個單元有5位，可選擇32條出線。012TS80812TS8TS8輸出控制方式1272出線號/控制存儲器CM時隙號/CM地址入線號/CM內(nèi)容空間接線器（S）012

012

控制存儲器也可以按輸出線設(shè)置，即每一條輸出復(fù)用線用一個控制存儲器控制該輸出復(fù)用線上各個時隙依次與哪些輸入復(fù)用線接通?？辗纸粨Q網(wǎng)絡(luò)的入線和出線在整個通話期間一直接通，屬于空分交換；而空分接線器的入線和出線只在某個特定時隙接通，因此空分接線器還需要CM來控制在哪個時隙接通，屬于時分交換。且慢，有一點不明，既然S型接線器的功能是這樣的，那和空分交換有什么區(qū)別呢？輸入控制方式輸出控制方式控制線與入PCM平行就是輸入控制方式，否則，就是輸出控制方式?？刂萍^與哪一條PCM相連，相應(yīng)的控制存儲器（CM）就是該母線的控制存儲器PCM0PCM0PCM1PCM1PCM0PCM0PCM1PCM1TS1TS1TS14TS14011431110114310TS1TS1TS14TS14CM0CM1011431110114310CM0CM1時隙號PCM號空分(S)接線器的工作原理一起來練習(xí)輸控制方式PCM3PCM3PCM6PCM6TS10TS10TS20TS20CM6CM30102031020311036輸控制方式PCM3PCM6PCM6TS10TS10TS20TS20CM3CM601020311020311036出入PCM3區(qū)別T型接線器S型接線器完成的交換類型時隙交換母線交換交換過程有無時延存儲交換，有時延實時交換，無時延可否單獨構(gòu)成數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)可否。必須與T接線器組合使用T接線器與S接線器的比較TST交換網(wǎng)絡(luò)T接線器－同一母線上不同時隙的信息交換。

S接線器－不同母線上同一時隙的信息交換。如把T、S結(jié)合起來，即可完成不同母線的任意時隙之間的信息交換。話音信息需雙向傳送，而DSN只能進行單向傳輸，這意味著一對用戶需建立兩個通話回路。1、作用：完成不同PCM母線上不同時隙間的信碼交換2、組成：三級接線器。兩側(cè)為T接線器，中間一級為S接線器3-2-3

數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)TST交換網(wǎng)絡(luò)3.兩條通道為完成雙向通話，在數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)中要建立兩條不同的通路，一條由A到B，另一條由B到A同步時分交換網(wǎng)絡(luò)62建立A→B的通路：建立B→A的通路TST交換網(wǎng)絡(luò)4.原則：輸入側(cè)與輸出側(cè)T接線器可采用任一種控制方式，但兩側(cè)控制方式一般相反。S接線器也可使用任一種控制方式輸入側(cè)、輸出側(cè)及中間S接線器的控制單元都有一個相同的空閑時隙兩條內(nèi)部路由占用的時隙號滿足“反相法”（半幀法），即：A到B方向的內(nèi)部時隙數(shù)：TSa=i，則B到A方向的內(nèi)部時隙數(shù)：TSb=i

+N/2(N為總時隙數(shù))半幀法目的：減少CPU路由選擇的次數(shù)TST交換網(wǎng)絡(luò)5.TST的CM合用問題可以看出：在相同的單元寫入的是相差半幀的內(nèi)容，10和26。寫成二進制的形式如下：

10——0101026——11010再如5——0010121——10101

仔細分析可以發(fā)現(xiàn)，相差半幀的兩個數(shù)的二進制形式中，只有最高位不同。這樣，兩級T完全可以合用一個控制存儲器，只需把一邊的數(shù)據(jù)線的最高位反相即可。65工作原理（方式一）例：用戶A占用PCM0、TS2（每條母線為32個時隙），用戶B占用PCM7、TS31，A→B占用內(nèi)部時隙為TS7，試填寫網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)數(shù)據(jù)以完成雙向通話。PCM0031313131313131313131000000000CP2223227312322331772307TS2TS7TS7TS31TS31TS23TS23TS2CPCPCPCM0CM7PCM7PCM0PCM7輸出控制輸入控制輸出控制方式一SMASMB66工作原理（方式二）例：用戶A占用PCM0、TS2（每條母線為32個時隙），用戶B占用PCM7、TS31，A→B占用內(nèi)部時隙為TS7，試填寫網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)數(shù)據(jù)以完成雙向通話。PCM0031313131313131313131000000000CP7723237223232327272307TS2TS7TS7TS31TS31TS23TS23TS2CPCPCPCM0CM7PCM7PCM0PCM7輸出控制輸入控制輸出控制方式二SMASMB2025/8/1267兩種方式性能比較方式一：如果SMA或SMB的某些單元損壞，則部分通路不能使用方式二：在內(nèi)部時隙存放話音信息，即采用哪一單元是由CPU選的內(nèi)部時隙來決定，如果SM發(fā)生故障，CPU只要使這一單元示忙，重新選擇一個內(nèi)部時隙即可，不影響外部通路；方式二：兩側(cè)T接線器的控制存儲器的單元號正好和輸入、輸出時隙號相對應(yīng)，這樣便于檢查那條通路正在通話中。結(jié)論：方式二比方式一優(yōu)越，所以通常使用方式二。STS數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)1、組成：輸入側(cè)和輸出側(cè)為S接線器，中間級為T接線器2、原則：輸入側(cè)采用輸入控制，則輸出側(cè)采用輸出控制；輸入側(cè)采用輸出控制，則輸出側(cè)采用輸入控制；中間級T接線器兩種控制方式均可STS工作原理02PCM0PCM1TS2ATS17B117PCM0PCM1TS2BTS17AA2217

SM3SM0CM0CMA0CMB0輸入S級輸出S級TS2ATS17AB1217175211217052TS17BTS2B例：用戶A占用PCM0、TS2，用戶B占用PCM3(1)、TS17，SM0的2、17時隙空閑，試填寫網(wǎng)絡(luò)中有關(guān)數(shù)據(jù)以完成雙向通話。TST與STS型交換網(wǎng)絡(luò)性能比較TSTSTS網(wǎng)絡(luò)成本低高路由選擇簡單復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)同步優(yōu)差網(wǎng)絡(luò)安全性差別不大網(wǎng)路內(nèi)部阻塞無結(jié)論：TST更優(yōu)，所以程控交換機大多采用TST網(wǎng)路2025/8/1271習(xí)題假設(shè)有兩個小鎮(zhèn)A和B，風(fēng)光秀麗，人們和諧相處。小鎮(zhèn)A上一共有64戶人家，可巧的是小鎮(zhèn)B上的人家與小鎮(zhèn)A人數(shù)竟然相同。小鎮(zhèn)A與小鎮(zhèn)B之間想組建一個電話網(wǎng)，這樣可以方便大家的交流，可是消息張貼出去很久，小鎮(zhèn)上竟然沒有一個人能接手這個工程。2025/8/1272習(xí)題72時間又過去了很長時間，依舊沒有人能夠勝任這份工作，鎮(zhèn)長為此整天愁眉苦臉鎮(zhèn)長有個非常漂亮的女兒，看到父親為此事煩惱，她說：如果誰能完成這件工程，我可以做他的助手Ok，現(xiàn)在，你愿意接手這件工程嗎？假定每個Ｔ接線器有64個存儲單元。2025/8/1273習(xí)題2025/8/1273完成這樣的工程，需要解決哪些問題1.如何為這64個用戶分配線路和時隙？2.交換機是采用T接線器還是S接線器？或者都用到？3.如果T和S接線器都用到，那么它們之間怎么連接？4.語音信息在這些接線器內(nèi)部是如何完成交換的？2025/8/1274解答1.如何為這64個用戶分配線路和時隙？每個小鎮(zhèn)共有64個用戶，當(dāng)采用PCM32時隙復(fù)用線時，每個小鎮(zhèn)必須設(shè)置至少兩條PCM復(fù)用線，這樣針對交換機而言，有兩條PCM32入線和兩條PCM32出線。一共有64個時隙，這樣每個用戶正好可以分配一個時隙來使用。2025/8/1275解答2.交換機是采用T接線器還是S接線器？或者都用到？單獨的S接線器不能構(gòu)建交換網(wǎng)絡(luò)，因此必須使用T接線器每個村子一共兩條復(fù)用線，每條復(fù)用線上的信號是PCM32路，T接線器的Memory容量為64個單元，因此單一的T接線器即能滿足要求，但是有兩個村莊，所以必須使用S接線器。2025/8/1276解答3.

T接線器和S接線器如何連接？T接線器的Memory容量為64單元，S接線器交叉矩陣的規(guī)模為2×2一種連接方式是先使用T接線器進行時分交換，然后再使用S接線器進行空分交換。另一種連接方式是先使用S接線器進行空分交換，然后再使用T接線器進行時分交換。程控交換機基本結(jié)構(gòu)存儲器I/O設(shè)備話路部分用戶電路用戶電路出中繼器入中繼器CPU收發(fā)號器數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。。?？刂撇糠?-3-1用戶模塊連接用戶回路提供用戶終端設(shè)備的接口電路完成用戶話務(wù)的集中和擴散完成呼叫處理的低層控制功能程控數(shù)字交換機的終端接口包括用戶模塊、中繼器和信令設(shè)備。1．

用戶模塊的基本結(jié)構(gòu)三個部分：

用戶接口電路：與模擬用戶線的接口。交換網(wǎng)絡(luò)：一個由一級T接線器組成，負責(zé)話務(wù)量的集中和擴散。用戶處理機：完成對用戶電路、用戶級交換網(wǎng)絡(luò)的控制及呼叫處理的底層控制（摘掛機識別、撥號脈沖識別、振鈴控制等。直接控制硬件）。用戶電路用戶電路并/串串/并串/并用戶級交換網(wǎng)絡(luò)信號提取插入網(wǎng)絡(luò)接口收號器掃描存儲器分配存儲器微處理機至數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)HWHW用戶模塊結(jié)構(gòu)

用戶電路：用戶線與交換機的接口電路2、用戶電路用戶電路分為模擬用戶電路和數(shù)字用戶電路。模擬用戶電路用于連接模擬用戶話機等模擬終端，數(shù)字用戶電路用于連接數(shù)字話機等數(shù)字終端，主要用于窄帶ISDN，目前很少使用。我們主要介紹模擬用戶電路的基本功能。

（1）饋電（Batteryfeeding)

用戶話機的工作電源由交換機的用戶電路提供。饋電電壓為-48V，摘機時，饋電電流為20—100mA，但通常的交換機的饋電電流為20—30mA。-48Vab用戶電纜直流阻抗1K1K直流阻抗

300話機工作時，加在其上的電壓為6—9V通話時，用戶的話音信號經(jīng)電容耦合至交換機內(nèi)部。

（2）過壓保護（Overvoltageprotection）交換機工作時，有可能遭到高壓（雷電、電力線等）襲擊，燒毀電路板，因此必須加以保護。過壓保護分為2級:

第一級配線架安裝保安器，主要用來防雷。

第二級為用戶電路中的過壓保護，防止保安器輸出的上百伏電壓輸出。1、正常情況下，a、b線上電壓比地低，比-48V高，橋路不起作用。2、以a線為例：當(dāng)a線上的電壓比地還高時…3、當(dāng)a線上的電壓比-48V還低時…4、對b線而言，情況是相同的。RRab-48V鉗位于地鉗位于-48VR為熱敏電阻，電流大時，電阻也隨之增大，功耗增大，直至燒毀以保護內(nèi)部電路。

（3）振鈴控制（Ringingcontrol）

當(dāng)有用戶呼入時，交換機應(yīng)向被叫用戶發(fā)送鈴流（75V，25Hz）。振鈴控制就是完成這一功能的。由于鈴流電壓較高，一般的電子器件是不能承受的，因此，通常會使用振鈴繼電器。是否向用戶發(fā)送鈴流，是由用戶處理機來控制的。

在振鈴控制信息控制下啟動R繼電器，就可將鈴流送向用戶。被叫用戶聞鈴聲后摘機應(yīng)答，振鈴開關(guān)送出截鈴信號，停止振鈴。振鈴節(jié)奏為1s通，4s斷。1、當(dāng)向用戶振鈴時…2、當(dāng)停鈴時…3、當(dāng)振鈴1s持續(xù)期間用戶摘機…ab鈴流源振鈴繼電器線圈+12V振鈴控制截鈴

（4）監(jiān)視（Supervision）交換機要時刻監(jiān)視用戶的摘、掛機狀態(tài)以及用戶撥號脈沖狀態(tài)。監(jiān)視功能是通過檢測用戶線是否有環(huán)流來實現(xiàn)的。

1、用戶掛機時，環(huán)路斷開，電阻兩端無降，監(jiān)視信號為一電平狀態(tài)（高或低）。

2、用戶摘機時，環(huán)路接通，電阻兩端會產(chǎn)生壓降，經(jīng)放大后，監(jiān)視信號為另一電平狀態(tài)（低或高）-48Vab用戶電纜直流阻抗1K1K放大監(jiān)視信號監(jiān)視信號×監(jiān)視信號

（5）編譯碼和濾波（CODEC&filter）編碼器的功能是將用戶線上送來的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號（PCM編碼），即模/數(shù)轉(zhuǎn)換；譯碼器則完成相反方向的轉(zhuǎn)換。

通常，在編碼器之前要進行帶通濾波（300Hz—3400Hz），而在譯碼器之后要進行低通濾波。

（6）混合電路（Hybridcircuit）用戶線上的模擬信號是以二線雙向的形式傳送的，但在交換機內(nèi)部，傳送的是四線單向的數(shù)字信號?；旌想娐返墓δ芫褪沁M行二/四線轉(zhuǎn)換。1、用戶線來的模擬信號進入混合電路時…2、譯碼器來的模擬信號經(jīng)濾波器、放大器到達C處時，由于平衡網(wǎng)絡(luò)的作用，C-B間呈高阻抗…平衡網(wǎng)絡(luò)放大器放大器濾波器濾波器編碼器譯碼器CBA××上行通路下行通路

測試設(shè)備用戶外線用戶內(nèi)線外線測試：測試用戶線上可能出現(xiàn)的混線、斷線、短路、絕緣性等進行判斷，進而排除.內(nèi)線測試：測試交換機提供的話路、振鈴、截鈴、饋電等是否正常.（7）測試電路（Test）測試可由外接的測試設(shè)備，也可利用交換機的軟件程序自動測試，測試結(jié)果可在交換機的維護終端上顯示出來。模擬用戶電路BORSCHT功能測試（T）測試電路處理機控制振鈴（R）過壓保護（O）饋電監(jiān)視（B）混合（H）編解碼及濾波（C）交換網(wǎng)絡(luò)振鈴電路用戶外線監(jiān)視電路（S）用戶電路板舉例----用戶電路板3、用戶話務(wù)的集中和擴散

交換網(wǎng)絡(luò)譯碼器編碼器TS0譯碼器編碼器TS1譯碼器編碼器TS31編碼器譯碼器TS0編碼器譯碼器TS1編碼器譯碼器TS31HW0HW51、每個普通電話用戶固定占用交換網(wǎng)絡(luò)的一個入時隙和一個出時隙。通話無阻塞。2、普通電話用戶的話務(wù)量較低，浪費系統(tǒng)資源。3、為了解決這一矛盾，在用戶級增加一級交換網(wǎng)絡(luò)。1207070707

這是2個256×256時隙的T接線器，將它們的出線分別復(fù)接…

組成了一個512×256時隙的接線器，它的入線連接用戶電路，可接512個用戶，出線連接選組級交換網(wǎng)絡(luò)入線…

用戶電路0用戶電路31用戶電路480用戶電路511交換網(wǎng)絡(luò)1207070707

512個用戶分別固定占用用戶級交換網(wǎng)絡(luò)的一個入時隙，而用戶級交換網(wǎng)絡(luò)只有256個出時隙，這256時隙稱為公用時隙。

512個用戶只占用選組級交換網(wǎng)絡(luò)的256個時隙，收斂比為2：1（集中）。有阻塞。用戶電路0用戶電路31用戶電路480用戶電路511交換網(wǎng)絡(luò)1207070707這僅僅是一個上行通路，用于用戶的話音發(fā)送，因而，也必須有一個下行通路。

用戶電路0用戶電路31用戶電路480用戶電路511交換網(wǎng)絡(luò)上行通路1207070707

這還是2個256×256時隙的T接線器，將它們的入線分別復(fù)接…

組成了一個256×512時隙的接線器。其收斂方向恰好與上一個相反（擴散）?，F(xiàn)將2個接線器圖簡化。交換網(wǎng)絡(luò)512入256出交換網(wǎng)絡(luò)256入512出交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路0用戶電路511交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)512入256出256入256出512出256入上行通路下行通路交換網(wǎng)絡(luò)

用戶電路0交換網(wǎng)絡(luò)512入256出256入256出512出256入交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路0交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路0512入256出512出256入交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路0256入256出3.3.2中繼器中繼器是交換機和交換機之間的接口。中繼器交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路中繼器交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路A555001121B6660022撥號：6660022分析號碼，不是本局用戶，選擇一條通往666局的一條話路。并預(yù)占交換網(wǎng)絡(luò)中用戶與中繼器接通時隙。交換網(wǎng)絡(luò)我已占用話路1，請占用相同話路。話路1已占用，請送被叫號碼。振鈴3.3.2中繼器中繼器是交換機和交換機之間的接口。中繼器交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路中繼器交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路A555001121B6660022交換網(wǎng)絡(luò)被叫號碼：6660022分析號碼，是本局用戶，且用戶空閑，預(yù)占交換網(wǎng)絡(luò)中用戶與中繼器話路1接通時隙，并向被叫振鈴。交換網(wǎng)絡(luò)已向被叫振鈴。3.3.2中繼器中繼器是交換機和交換機之間的接口。中繼器交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路中繼器交換網(wǎng)絡(luò)用戶電路A555001121B6660022交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)回鈴音振鈴被叫摘機應(yīng)答，停鈴，接通預(yù)占時隙。被叫已應(yīng)答。?；剽徱?，接通預(yù)占時隙。雙方開始通話。拆線過程略。

可以看出，中繼器是交換機與交換機之間傳送控制信息和話音信息的通路。一、模擬中繼器模擬中繼線：中繼線上傳輸?shù)氖悄M信號。模擬中繼器：模擬中繼線和數(shù)字交換機之間的接口電路。二、數(shù)字中繼器1、定義數(shù)字中繼線：傳輸數(shù)字信號的中繼線數(shù)字中繼器：數(shù)字中繼線與數(shù)字交換機之間的接口設(shè)備2、作用解決數(shù)字交換機間信號傳輸、同步、信令配合三方面的問題。數(shù)字中繼器的作用碼型變換中繼線上采用抗干擾能力強的HDB3碼或AMI碼在交換機內(nèi)部采用處理效率高的NRZ碼目的：1、保證傳輸?shù)男盘柲軠蚀_地恢復(fù)2、以方便提取時鐘信號。分離或集成話音時隙（1-15，17-31）和信令時隙（0和16）幀同步復(fù)幀同步失步告警話路狀態(tài)信令的插入和提取幀定位數(shù)字中繼功能框圖由交換網(wǎng)絡(luò)來碼型變換線路信令插入同步信令插入插入控制PCM輸出碼型變換幀定位線路信令提取PCM輸入至交換網(wǎng)絡(luò)時鐘提取幀同步復(fù)幀同步功能：接收和發(fā)送信令。包括：·信號音發(fā)生器：產(chǎn)生各種類型的信號音，如忙音、撥號音、回鈴音等?！TMF接收器：用于接收用戶話機發(fā)出的DTMF信號·多頻信號發(fā)生器和多頻信號接收器：用于發(fā)送和接收局間的MFC信號。

·7號信令終端：用于完成7號信令的第二級功能。

3.3.3信令設(shè)備信號種類：單音頻信號用戶線：450HZ：撥號音、回鈴音、忙音、空號音950HZ：催掛音1400HZ：三方通話提示音

音頻信號雙音頻信號：中繼線：MFC

（雙音頻信號）用戶線：DTMF信號（雙音頻信號）1．?dāng)?shù)字化信號音的產(chǎn)生1】單頻信號的產(chǎn)生T=2ms500Hz音頻信號產(chǎn)生原理2msIIIIIIIV16125μs0例：500HZ音頻信號產(chǎn)生162ROM1四位循環(huán)計數(shù)器譯碼器幀脈沖讀出數(shù)據(jù)讀出控制單音頻信號產(chǎn)生原理

將信號按125μs間隔進行抽樣（也就是8kHz的PCM抽樣頻率），然后進行量化和編碼，得到各抽樣點的PCM信號，放到ROM中，使用時對ROM按一般PCM信號讀出，就是這個音頻信號（數(shù)字化的信號）。單音頻信號的產(chǎn)生將模擬的音頻信號數(shù)字化。（思考為什么？）用8KHz采樣，必須滿足125us的整數(shù)倍。（思考為什么？）如500Hz，其周期為2ms，2000/125=16,單個周期即為125us的整數(shù)倍。需要16個單元存儲采樣后編碼的值。如450Hz，其周期為2222.2us，2222.2/125,不成整數(shù)倍。那么多少個450Hz的周期信號是125us的整數(shù)倍？步驟求重復(fù)頻率（即最大公約數(shù)）求重復(fù)周期。求抽樣點數(shù)量。重復(fù)周期/125=8000/重復(fù)頻率1234567891011若兩倍周期滿足125us的整數(shù)倍只按照一周期來抽樣后的失真情況單音數(shù)字化舉例假定要產(chǎn)生450Hz的信號音（撥號音），求語音存儲器需要多少個存儲單元，450HZ的信號被采樣了多少個完整的信號周期?解：代入公式可得:m=9、l=160、T=20ms

因此：需要160個存儲單元，450HZ的信號被采樣了9個完整的周期例1、450hz，其周期為2222.2us，2222.2/125,不成整數(shù)倍？方法一：求周期的2222.2us與125us的最小公倍數(shù)，為20ms，因此重復(fù)頻率為1/20ms=50Hz。即在20ms內(nèi)，來了（20ms/125us=160）160個8000Hz的信號，把它們存儲在160個存儲單元里。釋放的時候，把這160個原始小信號，合并成（20ms/2222.2us=9）9個新的大信號，等間隔的釋放出去。就得到了9個450Hz的信號。方法二：求頻率的450Hz與8000Hz的最大公約數(shù)，為50Hz。因此重復(fù)周期為1/50=20ms。即在20ms內(nèi)，來了（8000/50=160）160個8000Hz的信號，把它們存儲在160個存儲單元里。釋放的時候，把這160個原始小信號，合并成（450/50=9）9個新的大信號，等間隔的釋放出去。就得到了9個450Hz的信號。高頻組低頻組H1H2H3H41209133614771633(Hz)L1697123AL2770456BL3852789CL4941(Hz)*0#D2】雙音頻信號的產(chǎn)生

電話機的雙音(DTMF)撥號組成2】雙音頻信號的產(chǎn)生要求信號的兩個組成頻率都采樣到周期的整數(shù)倍（這樣組合而成的信號必然是一個完整的信號周期）◎與單音頻信號唯一不同，只是多一個信號參與求最大公約數(shù)。然后用8000/重復(fù)頻率（即最大公約數(shù)）得到需要的抽樣點。

:需要的存儲器單元數(shù)

Ｔ：重復(fù)周期例：f1＝600Hz、f2＝900Hz，由兩種信號所組成。1006009008000

6

9

80T波＝1/100＝10ms在10ms內(nèi)，f1歷經(jīng)了6個完整周期；f2歷經(jīng)了9個周期，有80個取樣值。取80個樣值應(yīng)用舉例2.數(shù)字音頻信號的發(fā)送（占用時隙資源）1】用T接線器發(fā)送音頻信號?先將數(shù)字音頻信號存放在Ｔ接線器的某個指定單元（如TS0或TS16）。?當(dāng)需要對某個用戶送去音頻信號時，則可從該單元中取出而送至該用戶的所在時隙上。2】T-S-T鏈路半永久性連接法?半永久性連接是在開局時，就將各鏈路接好。?信號音接在TST網(wǎng)入口處的指定時隙TSi中，指定一條鏈路作半永久性連接，將各模塊的鏈路TSi和TSi+半幀騰出來專門用來接續(xù)撥號音。3.數(shù)字音頻信號的接收（占用時隙資源）這種數(shù)字音頻信號我是如何聽到的？單音頻信號由話機接收，數(shù)字單音頻信號在用戶電路經(jīng)過譯碼，轉(zhuǎn)換成模擬信號后，送到話機。多音頻信號有兩種：用戶電路送來的按鍵話機雙音多頻DTMF信號，由DTMF收號器接收；另一種是由中繼器送來的多頻互控MFC信號(記發(fā)器信號)由MFC收號器接收。接收器一般采用數(shù)字濾波器濾波，然后由邏輯識別電路識別。接收器根據(jù)每個濾波器的輸出大小來判決輸入信號包含的頻率成分。F1數(shù)字濾波F2數(shù)字濾波Fn數(shù)字濾波數(shù)字邏輯識別輸入輸出多頻的接收

硬件：由于微電子技術(shù)的發(fā)展，硬件的成本逐年降低。

軟件：軟件的成本卻在增加，程序變得越來越長，越復(fù)雜。3.4程控交換軟件系統(tǒng)

程控交換機的成本、質(zhì)量（包括可靠性、BHCA、過載保護、可維護性等），在很大程度上取決于軟件系統(tǒng)。交換機軟件系統(tǒng)的組成

操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)程序靜態(tài)數(shù)據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)：（忙閑狀態(tài)、撥號等）局數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)：各局共有，與局條件無關(guān)支援軟件（脫機軟件）維護管理程序支援程序：（開發(fā)、生產(chǎn)用）測試程序呼叫處理程序交換軟件用戶數(shù)據(jù)故障處理和診斷程序應(yīng)用程序系統(tǒng)程序運行軟件（聯(lián)機軟件）局數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)都屬于半固定數(shù)據(jù)我們講交換機的軟件主要就是講這部分內(nèi)容執(zhí)行管理程序操作系統(tǒng)運行管理呼叫處理診斷維護操作系統(tǒng)20%運行管理25%呼叫處理15%診斷維護40%各部分程序在運行軟件中所占的典型比例

當(dāng)用戶發(fā)出處理要求時，交換機都應(yīng)立即響應(yīng)，并在允許的時限內(nèi)及時處理。軟件要及時收集外部電路發(fā)生的各種事件，并對這些事件及時分析處理，并在規(guī)定的時間內(nèi)做出響應(yīng)，否則，就會導(dǎo)致丟失信息而使呼叫失敗。1】實時性一、程控交換機軟件的基本特點根據(jù)實時性要求不同，軟件可分為不同的等級：故障級：時鐘級；基本級3.4.1程控交換軟件概述

2】并發(fā)性和多道程序運行（1）并發(fā)性有2個內(nèi)容

①同一過程并發(fā)：用戶呼叫過程是隨機的，可能同時有多個用戶發(fā)出呼叫請求，或有多個用戶要求釋放呼叫；

②不同過程并發(fā)：在同一時刻，可能有些用戶發(fā)出呼叫請求，而另一些用戶要求釋放呼叫。軟件應(yīng)能同時處理這些問題。

（2）多道程序運行：提高CPU的利用率

處理機串行、分時處理某一件工作。

將每次的用戶呼叫過程分成若干進程（任務(wù)）。處理機在處理某個用戶呼叫時，完成一個任務(wù)后，并不等待外設(shè)動作，而是去處理另一呼叫請求，這樣即可使多個呼叫“同時”得到處理。

3】可靠性要求高

可靠性典型的指標是：99.98%的正確呼叫處理；40年內(nèi)系統(tǒng)中斷運行時間不超過2小時。

冗余配置增強檢錯能力，盡快恢復(fù)軟件提高： 原則上講軟件不會老化，但由于軟件不盡完美，所以依舊會有運行錯誤。編程時需盡量采用模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)化編程，使用高級語言。軟件冗余： 增加監(jiān)督程序，定時檢測措施

5】可維護性要求高原因：系統(tǒng)有不完善的地方需要改進，新技術(shù)不斷引進，業(yè)務(wù)的發(fā)展對軟件提出新要求。措施：{模塊化結(jié)構(gòu)化參數(shù)化4】廣泛的適應(yīng)性軟件要適應(yīng)各個交換局的具體要求。二、數(shù)據(jù)驅(qū)動程序的特點及結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)驅(qū)動程序：根據(jù)一些參數(shù)查表來決定要啟動的程序。

優(yōu)點：當(dāng)處理策略變化時，不必修改處理程序，只需修改表格中的部分數(shù)據(jù)即可。

條件

待執(zhí)行的程序AB初始規(guī)范變化后的規(guī)范00R1R201R1R110R2R111R3R3動作驅(qū)動程序的流程圖

AR2B1R31R100ABR2BR1R3001110(a)變化前的流程圖(b)變化后的流程圖

我們可以看出，規(guī)范發(fā)生了變化，程序結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化。

如果采用數(shù)據(jù)驅(qū)動程序情況如何呢？首先要制做一系列的表格，然后用參數(shù)去檢索這些表格，確認要執(zhí)行的程序。一個表格由2行、2列構(gòu)成。兩行表示一個參數(shù)可能取0、1這兩值。數(shù)據(jù)項程序或下一級表格地址程序或下一級表格地址標志0/10/1第一列為標志項，其值為0，表示其后的數(shù)據(jù)項的內(nèi)容為要執(zhí)行的程序的入口地址；其值為1，表示其后的數(shù)據(jù)項的內(nèi)容為下一級表格的初始地址。

現(xiàn)在，我們用這種方法描述一下初始規(guī)范的執(zhí)行過程。A值010R11B值01B值01第二級為兩張表格0R20R3讀A值，查第一張表標志?根據(jù)地址查第二張表，用B值檢索查程序指針執(zhí)行相應(yīng)程序01

同樣，我們也可以用這種方法描述變化后的規(guī)范的執(zhí)行情況。讀A值，查第一張表標志?根據(jù)地址查第二張表，用B值檢索查程序指針執(zhí)行相應(yīng)程序01A值

0

111B值01B值01第二級也為兩張表格，數(shù)據(jù)發(fā)生了變化0R10R300R2R1數(shù)據(jù)驅(qū)動程序的一般結(jié)構(gòu)標志為0表示值域是程序入口地址，標志為1表示值域是表格的入口。1】局數(shù)據(jù)：各局不同

反映交換局情況，每個交換局所特有（1）配置數(shù)據(jù)描述交換機的硬件、軟件的配置情況。硬件配置數(shù)據(jù)：說明交換機中各種硬件單板的配置數(shù)量、安裝位置、相互連接關(guān)系等。配置數(shù)據(jù)一般只在系統(tǒng)容量變化時才修改。（2）號碼翻譯規(guī)則

如前綴分析表、地址翻譯表。1、數(shù)據(jù)3.4.2程控交換軟件系統(tǒng)的組成1】局數(shù)據(jù)反映交換局情況，每個交換局所特有（各局不同）公用硬件配置情況中繼數(shù)與類別，信號設(shè)備數(shù)與類別，收號器數(shù)局間環(huán)境參數(shù)局向數(shù)、每局的中繼器數(shù)和類別迂回路由設(shè)置出局、入局呼叫迂回路由提供情況接用戶交換機用戶交換機類別、入網(wǎng)方式、號碼、中繼線數(shù)記費數(shù)據(jù)用來確定有關(guān)的計費方式，如不同局向不同費率、不同時段不同費率等提供新業(yè)務(wù)能提供的新業(yè)務(wù)種類、每種業(yè)務(wù)能提供的最大服務(wù)的用戶數(shù)各種號碼本地網(wǎng)編號長度，局號，最多能收的號碼等……..…………2】用戶數(shù)據(jù)反映用戶情況和屬性，每個用戶所特有靜態(tài)數(shù)據(jù)用戶情況如呼入/呼出限制用戶類別如私人用戶、共用電話話機類別DTMF或脈沖撥號出局限制局內(nèi)、市內(nèi)、國內(nèi)、國際用戶業(yè)務(wù)熱線、叫醒、縮位等記費類別定期/立即記費，免費各種號碼用戶設(shè)備號、時隙號、局號、密碼等動態(tài)數(shù)據(jù)臨時狀態(tài)數(shù)據(jù)用戶的忙、閑、測試狀態(tài)，用戶的摘、掛機狀態(tài)等，所占的收號器、時隙……….2.操作系統(tǒng)OS

功能：任務(wù)調(diào)度；內(nèi)存管理；進程間的通信；處理機間的通信、定時管理、系統(tǒng)監(jiān)督和恢復(fù)處理機硬件與應(yīng)用程序的接口一個通用的操作系統(tǒng)的目的是向應(yīng)用程序屏蔽硬件的差異性，并支持多任務(wù)。

8ms時鐘中斷故障級周期級基本級暫停時鐘中斷時鐘中斷時鐘中斷不同級別程序的工作順序

在同一級中有很多任務(wù)，具體執(zhí)行哪些任務(wù)由任務(wù)調(diào)度程序來管理，時鐘級采用時間表法進行調(diào)度；基本級采用隊列法任務(wù)調(diào)度。

3.4.3程序的優(yōu)先級及調(diào)度方法這里的級別是按其實時性來劃分的。2.時鐘級程序的調(diào)度所謂時鐘級程序，是指必須周期性執(zhí)行的程序。如撥號脈沖掃描程序、各種掃描程序以及超時判斷程序都屬于周期級。周期級程序在定時中斷的間隔執(zhí)行，其周期性由定時中斷保證。不同的周期級程序，其執(zhí)行周期是定時中斷的整數(shù)倍。

比特型時間表調(diào)度時鐘級程序的基本原理

采用比特型時間表調(diào)度時鐘級程序的基本原理。一、表格結(jié)構(gòu)

比特型時間表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括時間計數(shù)器、時間表、屏蔽表和轉(zhuǎn)移表四個表格。

根據(jù)時間表單元數(shù)設(shè)置，是時間表單元地址的索引，以計數(shù)器的值控制執(zhí)行時間表的各個單元的任務(wù)。每次時鐘中斷到來時，時間計數(shù)器加1。

執(zhí)行任務(wù)的調(diào)度表。時間表的行數(shù)表明單元數(shù)，列數(shù)表明在每個單元里可以有多少個要執(zhí)行的程序。每一位代表一個程序，在該位中填入“1”表示執(zhí)行該程序，填入“0”表示不執(zhí)行該程序。轉(zhuǎn)移表的行號對應(yīng)于時間表的列號，其內(nèi)容是對應(yīng)的時鐘級程序的入口地址。屏蔽表只有一行，表中每一列對應(yīng)一個程序，其值為“1”表示允許執(zhí)行該程序，其值為“0”表示不允許執(zhí)行該程序。

時間表兩個重要參數(shù)

一個時間表所能調(diào)度的程序數(shù)等于該時間表的列數(shù)時間表能夠支持的不同周期數(shù)等于時間表行數(shù)n的不同因子數(shù)。例：一個時間表的總行數(shù)為12，由于12有6個不同的因子：12、1、3、4、2、6。該時間表能支持的不同周期有6個。設(shè)時鐘中斷周期為8ms，則該時間表能支持的不同時鐘周期分別為8ms，16ms、24ms、32ms、48ms、96ms。

時間計數(shù)器（初值為0）撥號脈沖掃描8msDTMF掃描16ms線路信令掃描24ms位間隔識別96ms用戶線掃描96ms中繼器掃描96ms計數(shù)器復(fù)位96ms定時器每8ms產(chǎn)生一次中斷，計數(shù)器加1。1111111屏蔽表123456789101112時間表時間表，12行，7列。表中各項值為1比特，其值為0或1。程序轉(zhuǎn)移表程序轉(zhuǎn)移表，7行，與時間表每列對應(yīng)；表項為該程序的入口地址（給出了該程序的執(zhí)行周期）。時間計數(shù)器（初值為0）撥號脈沖掃描8msDTMF掃描16ms線路信令掃描24ms位間隔識別96ms用戶線掃描96ms中繼器掃描96ms計數(shù)器復(fù)位96ms1111111屏蔽表123456789101112時間表程序轉(zhuǎn)移表當(dāng)8ms中斷到來時，時間計數(shù)器值加1，假設(shè)結(jié)果為1，將時間表第1行的值取出，各列值與屏蔽表各列值相與，然后進行尋1操作，如果某列為1，則執(zhí)行與該列對應(yīng)的程序轉(zhuǎn)移表中的程序，直至將所有列為1的程序執(zhí)行完。當(dāng)下一個8ms中斷到來時，進行同樣的操作。周而復(fù)始。0101010時間計數(shù)器（初值為0）撥號脈沖掃描8msDTMF掃描16ms線路信令掃描24ms位間隔識別96ms用戶線掃描96ms中繼器掃描96ms計數(shù)器復(fù)位96ms1111111屏蔽表123456789101112時間表程序轉(zhuǎn)移表111111111111101010101010100100100100100000000000100000000000100000000000000000000001實際應(yīng)用中，要考慮負載的均衡性時間表為12行，主要是因為12可以被2、3、4、6、12多個數(shù)整除，這樣，可以調(diào)度多種不同周期的程序。屏蔽表各列值可根據(jù)本階段該程序是否應(yīng)該執(zhí)行設(shè)置為1或0對執(zhí)行程序的周期要求（時鐘中斷為8ms）a.周期時間必須是8ms的倍數(shù)b.周期時間必須被96ms整除，才能組成整循環(huán)。時間表中一個循環(huán)為96ms，即要執(zhí)行的程序最長執(zhí)行周期為96ms。

3.基本級程序的調(diào)度

基本級程序：實時要求低，沒有周期性要求的程序。可以等待插空執(zhí)行，基本級程序在運行時構(gòu)成進程，由操作系統(tǒng)調(diào)度執(zhí)行。3.4.4呼叫處理程序的基本原理SDL語言簡介功能規(guī)格和描述語言，是一種圖形語言動態(tài)特征是一個激勵——一個響應(yīng)過程用來說明程控交換機的各種功能要求和技術(shù)規(guī)范以有限狀態(tài)機為基礎(chǔ)可以描述多個進程的執(zhí)行過程常用符號：輸入：判別：任務(wù)：輸出：狀態(tài)面狀態(tài)號狀態(tài)：局內(nèi)A呼叫B的SDL進程圖例A摘機1等收號0空閑撥號A掛機T03聽忙音撥號A掛機T10空閑3聽忙音2收號（逐位）號收夠4振鈴A掛機0空閑3聽忙音0空閑5通話A掛機B摘機T3A掛機B掛機2收號（逐位）T0:首位撥號等待時間T1:號碼間隔時間T3：振鈴最長時間0空閑空號B忙

CCITT（現(xiàn)ITU-T）建議使用的三種語言：

CHILL語言 用于程序設(shè)計的高級語言，在軟件詳細設(shè)計階段采用，主要用于軟件的編程階段；真正實現(xiàn)呼叫處理管理等程序。

SDL語言:

一種功能規(guī)格和描述語言，主要用于軟件設(shè)計的前階段主要包括系統(tǒng)功能的規(guī)定和描述，軟件系統(tǒng)的流程設(shè)計、軟件的詳細描述等。

MML語言 一種交互式人－機操作和維護命令語言，用于程控交換機的操作、維護、安裝和測試。3.4.5軟件設(shè)計語言

3.5.1話務(wù)量Q：設(shè)計通信網(wǎng)中的交換設(shè)備及局間中繼線設(shè)備數(shù)量時，主要根據(jù)是什么？A：所承受的電話業(yè)務(wù)量及規(guī)定的服務(wù)質(zhì)量指標。Q：電話理論是什么？A：研究話務(wù)量、呼損率與交換設(shè)備數(shù)量之間的固有關(guān)系的理論。簡稱話務(wù)量指呼損率。即交換設(shè)備未能完成接續(xù)