程控交換技術課程設計

1、<p><b>　　引言</b></p><p>　　程控交換機，全稱為存儲程序控制交換機（與之對應的是布線邏輯控制交換機，簡稱布控交換機），也稱為程控數(shù)字交換機或數(shù)字程控交換機。通常專指用于電話交換網的交換設備，它以計算機程序控制電話的接續(xù)。程控交換機是利用現(xiàn)代計算機技術，完成控制、接續(xù)等工作的電話交換機。</p><p>　　數(shù)字程控交換機分為長途交換機

2、，本地交換機等。另外還有專用于信令網和智能網的類型。</p><p>　　數(shù)字程控交換機的基本功能為：用戶線接入，中繼接續(xù)，計費，設備管理等。 </p><p>　　程控交換機的優(yōu)越性：　　1、技術上的優(yōu)越性　?。?）能夠提供許多新的用戶服務功能，如縮位撥號、來電顯示、叫醒業(yè)務、呼叫轉移等業(yè)務，不再是單一的語音業(yè)務?！　。?）維護管理方便，可靠性高。程控交換機可以通過故障診斷程序對故

3、障進行檢測和定位，以發(fā)生故障時緊急處理迅速及時，因此它在維護管理上和可靠性上帶來了好處?！　。?）靈活性大。為適應交換機外部條件的變化，增加的新業(yè)務往往只需要改變軟件（程序和數(shù)據(jù)）就能滿足不同外部條件（如市話局、長話局等的不同需求）的需要。　?。?）便于利用電子器件的最新成果，使整機技術上的先進性得到發(fā)揮?！　?、經濟上的優(yōu)越性　?。?）交換設備方面。體積小，采用電子器件大減小了交換機的體積，這樣占用機房的面積??；耗電省，用電子

4、器件代替機械部件，大大減低了能量消耗；成本低，隨著集成電路價格的減低，可以大幅度減低交換機成本。　?。?）線路設備方面?？梢酝ㄟ^采用遠端用戶模塊方式節(jié)省用戶線，降低線路設備費用。　?。?）維護生產方面。由于檢測和診斷故障的自動化，減少了維護工作量，節(jié)省了維護人員。由于制造工藝簡單了，生產效率也提高了。　</p><p><b>　　設計的目的及要求</b></p><

5、;p><b>　　設計目的</b></p><p>　　數(shù)字程控交換技術課程是通訊類專業(yè)的基礎課程之一。本課程設計以行業(yè)的主流設備ZXJ10程控交換機為設備實例，通過本課程設計，學生不僅可以掌握數(shù)字程控交換的基本原理，了解當今現(xiàn)網的應用。同時，還可以獲得實訓操作的機會，真正達到提高技能，培養(yǎng)職業(yè)素養(yǎng)的目的。</p><p><b>　　設計要求<

6、/b></p><p>　　1、畫出交換機硬件組成圖，分別表示出控制部分，交換部分，接口部分。</p><p>　　2、必須了解設備的開關機順序。開機順序為：先開機架總電源，再開各外圍單元層電源，接著開交換網絡層電源，主控層電源，最后開MP電源。關機順序為：最后開的最先關，最先開的最后關。</p><p>　　3、必須熟悉交換機的單板位置。</p>

7、<p>　　4、必須能規(guī)劃及配置本局數(shù)據(jù)。</p><p>　　5、了解程控交換機商務群的功能原理及使用方法，以主校區(qū)為模型，利用程控交換機商務群的功能完成一個用戶交換機的配置計劃，實現(xiàn)校園內的用戶內線及外線的撥打已及配置簡易話務臺。</p><p>　　6、撰寫論文，要求闡述ZXJ10的基本概況，要求把系統(tǒng)配置、用戶數(shù)據(jù)和商務群三部分的數(shù)據(jù)規(guī)劃表格填寫好，把配置內容寫清楚，

8、并把關鍵部分配置抓圖放到論文里。</p><p><b>　　第一章 交換原理</b></p><p>　　1.1 程控交換機的基本構成</p><p>　　程控交換機的主要任務是實現(xiàn)用戶間通話的接續(xù)?；緞澐譃閮纱蟛糠郑涸捖吩O備和控制設備。話路設備主要包括各種接口電路(如用戶線接口和中繼線接口電路等)和交換 (或接續(xù))網絡；控制設

9、備在縱橫制交換機中主要包括標志器與記發(fā)器，而在程控交換機中，控制設備則為電子計算機，包括中央處理器(CPU),存儲器和輸入 /輸出設備。</p><p>　　程控交換機實質上是采用計算機進行“存儲程序控制”的交換機，它將各種控制功能，方法編成程序，存入存儲器，利用對外部狀態(tài)的掃描數(shù)據(jù)和存儲程序來控制，管理整個交換系統(tǒng)的工作。</p><p>　　1.1.1 交換網絡&l

10、t;/p><p>　　交換網絡的基本功能是根據(jù)用戶的呼叫要求，通過控制部分的接續(xù)命令，建立主叫與被叫用戶間的連接通路。在縱橫制交換機中它采用各種機電式接線器 (如縱橫接線器，編碼接線器，笛簧接線器等),在程控交換機中目前主要采用由電子開關陣列構成的空分交換網絡，和由存儲器等電路構成的時分接續(xù)網絡。</p><p>　　1.1.2 用戶電路</p><p>　

11、　用戶電路的作用是實現(xiàn)各種用戶線與交換之間的連接，通常又稱為用戶線接口電路。根據(jù)交換機制式和應用環(huán)境的不同，用戶電路也有多種類型，對于程控數(shù)字交換機來說，目前主要有與模擬話機連接的模擬用戶線電路 (ALC)及與數(shù)字話機，數(shù)據(jù)終端(或終端適配器)連接的數(shù)字用戶線電路(DLC)。</p><p>　　模擬用戶線電路是適應模擬用戶環(huán)境而配置的接口，其基本功能有:</p><p>　　1

12、. 饋電(Battery feed): 交換機通過用戶線向共電式話機直流饋電；</p><p>　　2. 過壓保護(Overvoltage Protection): 防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機。</p><p>　　3. 振鈴(Ringing)：向被叫用戶話機饋送鈴流。</p><p>　　4. 監(jiān)視(Super

13、vision)：借助掃描點監(jiān)視用戶線通斷狀態(tài)，以檢測話機的摘機，掛機，撥號脈沖等用戶線信號，轉送給控制設備，以表示用戶的忙閑狀態(tài)和接續(xù)要求。</p><p>　　5. 編解碼(CODEC)：利用編碼器和解碼器(CODEC),濾波器，完成話音信號的模數(shù)與數(shù)模交換，以與數(shù)字交換機的數(shù)字交換網絡接口。</p><p>　　6. 混合(Hybrid)：進行用戶線的2/4線轉換，以滿足編解碼與數(shù)字交

14、換對四線傳輸?shù)囊蟆?lt;/p><p>　　7. 測試(Test)：提供測試端口，進行用戶電路的測試。</p><p>　　這7種功能常用第一個字母組成的縮寫詞(BORSCHT)代表。對于模擬程控交換機，不需要編解碼功能；而在數(shù)字程控交換機中，除某些特定應用的小型交換機利用增量調制方式外，其它大部分均采用PCM編解碼方式。</p><p>　　數(shù)字用戶線電路是為適應數(shù)

15、字用戶環(huán)境而設置的接口，它主要用來通過線路適配器(LAM)或數(shù)字話機(SOPHO-SET)與各種數(shù)據(jù)終端設備(DTE)如計算機，打印機，VDU,電傳相連。</p><p>　　1.1.3 出入中繼器</p><p>　　出入中繼器是中繼線與交換網絡間的接口電路，用于交換機中繼線的連接。它的功能和電路與所用的交換系統(tǒng)的制式及局間中繼線信號方式有密切的關系。對模擬中繼接口單元(ATU),其作

16、為是實現(xiàn)模擬中繼線與交換網絡的接口，基本功能一般有：</p><p>　　1. 發(fā)送與接收表示中繼線狀態(tài)(如示閑，占用，應答，釋放等)的線路信號。</p><p>　　2. 轉發(fā)與接收代表被叫號碼的記發(fā)器信號。</p><p>　　3. 供給通話電源和信號音。</p><p>　　4. 控制設備提供所接收的線路信號。</p>&

17、lt;p>　　對于最簡單的情況，某一交換機的中繼器通過實線中繼線與另一交換機連接，并采用用戶環(huán)路信令，則該模擬中繼器的功能與作用等效為一部“話機”。若采用其它更為復雜的信號方式，則中繼器應實現(xiàn)相應的話音，信令的傳輸與控制功能。</p><p>　　數(shù)字中繼線接口單元(DTU)的作用是實現(xiàn)數(shù)字中繼線與數(shù)字交換網絡之間的接口，它通過PCM有關時隙傳送中繼線信令，完成類似于模擬中繼器所應承擔的基本功能。但由于數(shù)字

18、中繼線傳送的是PCM群路數(shù)字信號，因而它具有數(shù)字通信的一些特殊問題，如幀同步，時鐘恢復，碼型交換，信令插入與提取等，即要解決信號傳送，同步與信令配合三方面的連接問題。</p><p>　　數(shù)字中繼接口單位的基本功能包括幀與復幀同步碼產生，幀調整，連零抑制，碼型變換，告警處理，時鐘恢復，幀同步搜索及局間信令插入與提取等，如同模擬用戶電路的BORSCHT,也可將數(shù)字中繼單元的上述8種功能概括為GAZPACHO。<

19、;/p><p>　　1.1.4 控制設備</p><p>　　控制部分是程控交換機的核心，其主要任務是根據(jù)外部用戶與內部維護管理的要求，執(zhí)行存儲程序和各種命令，以控制相應硬件實現(xiàn)交換及管理功能。</p><p>　　程控交換機控制設備的主體是微處理器，通常按其配置與控制工作方式的不同，可分為集中控制和分散控制兩類。為了更好的適應軟硬件模塊化的要求，提高處理能力及增強系統(tǒng)

20、的靈活性與可靠性，目前程控交換系統(tǒng)的分散控制程度日趨提高，已廣泛采用部分或完全分布式控制方式。</p><p><b>　　1.2 信令系統(tǒng)</b></p><p>　　在交換機內各部分之間或者交換機與用戶，交換機與交換機間，除傳送話音，數(shù)據(jù)等業(yè)務信息外，還必須傳送各種專用的附加控制信號(信令)，以保證交換機協(xié)調動作，完成用戶呼叫的處理，接續(xù)，控制與維護管理功能。&l

21、t;/p><p>　　按信令的作用區(qū)域劃分，可分為用戶線信令與局間信令，前者在用戶線上傳送，后者在局間中繼線上傳送。如果按信令的功能劃分，則可分為監(jiān)視信令，地址信令與維護管理信令。</p><p>　　1.2.1 用戶線信令</p><p>　　用戶線信令是在用戶與交換機之間用戶線上傳送的信令。對于模擬電話用戶線，這種信令包括：</p><

22、p><b>　　1. 監(jiān)視信令</b></p><p>　　此信令反映直流用戶環(huán)路通斷的各種用戶狀態(tài)信號，如主叫用戶摘機(off-hook)(呼出占用),主叫用戶掛機(on-hook)(正在清除或拆線)及被叫用戶摘機(應答),被叫用戶掛機(反向清除或拆線)。交換機檢測到這些信號時便會執(zhí)行相應的軟件，產生有關的動作，如交換機向主叫用戶發(fā)撥號音或忙音，回鈴音等，或向被叫用戶饋送振鈴信號等。

23、</p><p>　　2. 地址信令(被叫號碼)</p><p>　　此信令為主叫用戶發(fā)送的被叫號碼，交換機識別后控制交換網絡進行接續(xù)。目前廣泛應用的模擬話機有兩類：脈沖式話機與雙音頻式話機。</p><p><b>　　直流脈沖信號</b></p><p>　　撥號盤話機或脈沖式按鍵式話機發(fā)送直流脈沖信號，通過話機撥號

24、控制用戶環(huán)路電路斷續(xù)而產生直流脈沖串。</p><p><b>　　雙音多頻信號</b></p><p>　　程控交換機的快速多頻按鍵話機所發(fā)送的撥號信號，不再用脈沖而用同時發(fā)送的“雙音”表示一個數(shù)字。</p><p>　　1.2.2  局間信令</p><p>　　局間信令是在交換機或交換局之間中繼線上傳送的

25、信號，用以控制呼叫的接續(xù)。由于目前使用的交換機制式和中繼傳輸信道類型很多，組網涉及面廣，因而局間信令比較復雜。為保證通信網中交換機互通，必須建立統(tǒng)一的國際與國內標準。</p><p>　　根據(jù)信令通道與話音通路的關系，可將局間信令分為隨路信令與共路信令;若按信道與信號的形式，又可分為直流，交流與數(shù)字型信令。如同用戶線信令，也可將局間信令按功能分為監(jiān)視信令，地址信令與管理信令。</p><p&g

26、t;<b>　　1. 隨路信令</b></p><p>　　將話路所需要的控制信號由該話路本身或與之有固定聯(lián)系的一條信令通道來傳送，即用同一通路傳送話音信息和與其相應的信令。</p><p><b>　　2. 共路信令</b></p><p>　　將一組話路所需的各種控制信號集中到一條與話音通路分開的公共信號數(shù)據(jù)

27、鏈路上進行傳送。CCITT No.7號信令是一種目前最先進，應用最廣泛的國際標準化共路信令系統(tǒng)，由于它將信令和話音通路分開，可采用高速數(shù)據(jù)鏈路傳送信令，因而具有傳送速度快，呼叫建立時間短，信號容量大，更改與擴容靈活及設備利用率高等特點，最適用于程控數(shù)字交換與數(shù)字傳輸相結合的綜合數(shù)字網和未來綜合業(yè)務數(shù)字網。</p><p><b>　　第二章 單板原理</b></p>

28、<p><b>　?。?）主處理機MP</b></p><p>　　模塊處理機 MP 是交換機各模塊的核心部件，它位于 ZXJ10（V10.0）交換機的控制層，作為ZXJ10機中央控制部分、完成呼叫處理及系統(tǒng)管理功能。</p><p>　　圖2-1 MP板原理框圖</p><p>　?。?）共享內存板SMEM為主、備MP提供可同時訪

29、問的4KB的雙端口RAM，MP可利用它作消息/數(shù)據(jù)交換通道 ,電路原理框圖如圖 ：</p><p>　　圖2-1 SMEM板原理框圖</p><p>　?。?） 通信板COMM</p><p>　　通信板是MP 的通信輔助處理機。完成 MP－MP 通信、MP－SP 通信、七號信令、V5 等的鏈路層。最多可同時處理32 個HDLC 信道。物理層為2MHW 線。每個邏輯

30、鏈路（信道）可在4 條HW 中任意選擇1～32 個TS，但總的時隙數(shù)不超過32。電路原理框圖如圖：</p><p>　　圖2-3 COMM板原理框圖</p><p>　　(4)交換網板TNET</p><p>　　TNET 板是時間交換網板，用于緊湊型4K 網模塊，是一個單T 結構時分無阻塞交換網絡，容量為4K×4K 時隙，PCM 總線速度為8Mb/s,采

31、用雙入單出熱主備用工作方式。同時單板本身帶有同步時鐘，可以接收四路來自數(shù)字中繼板DTI 和光接口板FBI 平衡傳送過來的8kHz 時鐘基準信號。電路原理框圖如圖所示 </p><p>　　圖2-4 TENT板原理框圖</p><p>　?。?）多功能環(huán)境監(jiān)控板PMON</p><p>　　PMON 通過三個傳感器采集環(huán)境參數(shù)，上報MP， MP 可以通過PMON 對三

32、個傳感器的供電進行控制，電路原理框圖如圖 ：</p><p>　　圖2-5 PMON板原理框圖</p><p>　?。?）模擬信令板(ASIG)</p><p>　　模擬信令板ASIG的主要功能：DTMF 信號的接收和發(fā)送、 MFC 多頻互控信號的接收與發(fā)送、 信號音及語音通知音的發(fā)送、 會議電話功能、?忙音檢測功能。電路原理框圖如圖 </p>&l

33、t;p>　　圖2-6 ASIG功能框圖</p><p>　　（7）數(shù)字中繼板DTI</p><p>　　DTI 板是數(shù)字中繼接口板，用于局間數(shù)字中繼，ISDN 基群速率接入（PRA），RSM或者RSU 至母局的數(shù)字鏈路，以及多模塊內部的互連鏈路。每個單板提供4 路2Mbps 的PCM 鏈路。DTI 板可插于中繼框、BRMI 或者BRMT 內.</p><p>

34、　　電路原理框圖如圖 ：</p><p>　　圖2-7 DTI功能框圖</p><p>　?。?）用戶處理板SP</p><p>　　SP 板是用戶處理器板。SP 板向用戶板及測試板提供8MHZ，2MHZ，8KHZ 時鐘；提供2 條雙向HDLC 通訊的2M HW；還提供2 條雙向話路使用的8M HW 線；另留4 條2MHW 供四塊MTT 高阻復用，提供測試板和一些資

35、源板的功能。SP 還提供2 條雙向8MPCM 鏈路至T 網。SP 能自主完成用戶單元內的話路接續(xù)。由于用戶單元超過128 路用戶，SP 與驅動板都實行主備用。SP 板插于交換機用戶框BSLC、BALT 或BAMT、BRUD 內.電路原理框圖如圖 :</p><p>　　圖2-8 SP板功能框圖</p><p>　　(9)多功能測試板MTT</p><p>　　MTT

36、 為多功能測試板，位于ZXJ10 V10.0 交換機的用戶層。主要用于單元內模擬用戶內線、外線及用戶終端的測試，另外在遠端用戶單元自交換時可提供音資源及50 路DTMF 收號器.電路原理框圖如圖 ：</p><p>　　圖2-9 MTT板功能框圖</p><p>　　(10)模擬用戶板ASLC</p><p>　　ASLC 用戶電路的作用是連接模擬用戶與交換網，故又

37、稱為用戶接口電路，完成用戶電路基本的BORSCHT 功能，即饋電（B-Battery feed），過壓保護（O-Overvoltage protection），振鈴（R–Ringing），監(jiān)視（S–Supervision），編解碼（C-Codec），二/四線混合（H-Hybrid），測試（T-Test）等七項功能。電路原理框圖如圖 </p><p>　　圖2-10模擬用戶板功能框圖</p><

38、p><b>　　第三章 數(shù)據(jù)配置</b></p><p>　　ZXJ10交換機的局數(shù)據(jù)包括：局容量數(shù)據(jù)、交換局數(shù)據(jù)、交換機物理配置數(shù)據(jù)、局碼數(shù)據(jù)、號碼分析數(shù)據(jù)。ZXJ10交換機的局數(shù)據(jù)是ZXJ10交換機其它數(shù)據(jù)的基礎，在對ZXJ10進行開局數(shù)據(jù)制作時，首先要進行局數(shù)據(jù)配置。</p><p>　　3.1 局容量數(shù)據(jù)</p><p>　　

39、在一個交換局開通之前必須根據(jù)實際情況進行整體規(guī)劃，確定局容量。ZXJ10局容量數(shù)據(jù)是對前臺MP內存和硬盤資源劃分的指示，關系到MP能否正常發(fā)揮作用。</p><p><b>　　圖3-1局容量配置</b></p><p>　　3.2 交換局數(shù)據(jù)</p><p>　　ZXJ10交換機作為一個交換局在電信網上運行時，必須和網絡中其他交換節(jié)點聯(lián)網配

40、合才能完成網絡交換功能，因此這將涉及到交換局的某些數(shù)據(jù)配置情況。</p><p>　　圖3-2 交換局配置</p><p>　　3.3 物理配置數(shù)據(jù)</p><p>　　ZXJ10(V10.0)交換機物理配置數(shù)據(jù)描述了交換機的各種設備（如交換網板、用戶處理器板、用戶電路板等）連接成局的方式。在本系統(tǒng)中這種關系共分為兩種：兼容物理配置和物理配置，由于ZXJ10(V1

41、0.0)交換機可以兼容ZXJ10(V4.X)版本，因此在物理配置中提供這種兼容配置功能，習慣上稱之為兼容物理配置。</p><p><b>　　圖3-3 物理配置</b></p><p><b>　　3.4 號碼管理</b></p><p>　　在ZXJ10交換機中，對所有本局局號進行統(tǒng)一編號，稱為本局局碼。一個本局局號

42、對應的本局電話號碼長度是確定的，不同本局局號對應的本局電話號碼長度可以不等長。</p><p><b>　　圖3-4 號碼管理</b></p><p><b>　　3.5號碼分析</b></p><p>　　交換機的一個重要功能就是網絡尋址，電話網中用戶的網絡地址就是電話號碼。號碼分析主要用來確定某個號碼流對應的網絡地址和

43、業(yè)務處理方式。</p><p><b>　　圖3-5 號碼分析</b></p><p><b>　　3.6 號碼修改</b></p><p>　　在某些特殊情況下，對于已經放號的用戶線，可能需要改變其用戶號碼，或者需要修改某號碼對應的用戶線。為了滿足這一要求，ZXJ10(V10.0)提供了用戶線改號和用戶號改線功能，此外

44、還提供了一機多號功能。</p><p><b>　　圖3-6 號碼修改</b></p><p>　　3.7 用戶群數(shù)據(jù)</p><p>　　ZXJ10交換機的用戶群是指由ZXJ10交換機的若干本局用戶構成的一個邏輯單位。用戶群可分為四種類型：小交換機用戶群（PABXG即PABXgroup）、小交換機數(shù)字用戶群（ISPBX群）、特服群以及商務群

45、（CENTREX群）。</p><p>　　圖3-7 用戶群數(shù)據(jù)</p><p><b>　　第四章 設計總結</b></p><p>　　隨著國家信息基礎網絡建設及電信經營的逐步開放，電信運營商面臨著經營、管理和技術的全面轉軌，其中具備超強的服務水平是未來競爭立于不敗之地的必要條件，而擁有先進的信息網絡是網絡經營的根本。</p>

46、<p>　　交換作為信息網絡的核心，現(xiàn)已融入更多先進技術。現(xiàn)代交換機必須具備全方位的開放性、組網的靈活性以及多類業(yè)務、多種網絡的相互融合性，最終應能實現(xiàn)綜合化與寬帶化的交換平臺。中興通訊的ZXJ10作為國產第2代數(shù)字程控交換機具備上述諸多要求，代表著現(xiàn)代交換技術的發(fā)展趨勢。</p><p>　　課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作

47、能力的具體訓練和考察過程. 課程設計，一方面是為了檢查我們一個學期來我們學習的成果，另一方面也是為了讓我們進一步的掌握和運用它，同時也讓我們認清自己的不足之處和薄弱環(huán)節(jié)，加以彌補和加強。</p><p>　　通過課程設計，使我加強對程控交換機的理解，讓我學會了查尋資料、數(shù)據(jù)配置等環(huán)節(jié)。進一步提高了我分析解決實際問題的能力，為我創(chuàng)造了一個動腦動手﹑鍛煉分析﹑解決程控交換機技術問題的實際本領，真正實現(xiàn)由課本知識向實際

48、能力的轉化，加深對基本原理的了解，增強了我的實際能力。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　為期兩周的課設就在大家的共同努力下進入了尾聲。在這一段時間內我們學會了許多東西，同時也復習了許多其他的東西，對大家來說獲益匪淺。在課設的同時對所學的知識進行了鞏固，提高了能力，我相信在下一次課程的時候我們可以做地更好，能夠在更短的時間內完成老師布置的任

49、務，以最短的時間掌握技術要點，做的更好。同時我也要由衷的感謝兩位老師的大力幫助，課設的成功與老師的教導是分不開的，沒有老師的指導我們在完成課設的時候將摸不著頭腦。正是在她們的幫助下我們才可以少走好多彎路，圓滿的完成任務。在實際的動手操作中即學習了知識又培養(yǎng)了動手能力，同時也培養(yǎng)了團隊精神，這對我們以后的工作和學習都有幫助。我相信在這樣的情況下我們一定會有所提高，對將來的發(fā)展大有好處。</p><p><b&

50、gt;　　參考文獻</b></p><p>　　1 、朱世華. 程控數(shù)字交換原理與應用.西安交通大學出版社，1993</p><p>　　2 、葉敏. 程控數(shù)字交換與交換網.北京郵電大學出版社，1999</p><p>　　3 、桂海源.駱亞國. NO.7信令系統(tǒng).北京郵電大學出版社，1999</p><p>　　4 、熬志剛.