1、電話交換機原理簡介介紹內容交換機主要作用及發展史程控交換機結構交換機局內呼叫處理過程程控交換機提供的業務電話網結構 87654321電話交換機用戶個個相連 交換節點的引入65432187電話交換機的引入電信網發展歷史回顧電信局的出現原始的電話網模型原始的電話網模型 為保證任意兩個用戶間都能通話，最簡單的辦法就是每兩個用戶用一對線路連起來。 那么，如果有n個用戶需要連接，所用線路數為n(n-1)/2對。且每個用戶家里要安裝n-1對線。 引入交換局后的電話網模型引入交換局后的電話網模型 在用戶分布的密集中心，部署交換局，這好比是一個開關接點，平時是打開的，當任意兩個用戶之間需要通話時，交換局就把連

2、接兩個用戶的電話線接通。也就是說交換局可根據發話者的要求，完成與另外一個用戶之間交換信息的任務 當電話用戶分布的區域較廣時，就要設置多個交換節點，交換節點之間用中繼線相連 采用多個交換節點電信網發展歷史回顧交換網簡介 交換局與交換局之間的通信需要，導致了建設交換網的需要。我國的交換網由原來的5級網（C1C5）發展到現在的長途二級網加本地網的三級結構。交換機主要作用及發展史 1. 電話交換機的發展概況 1837年發明了電報，它是以數字信號的形式傳遞信息。 1876年貝爾發明了電話，它是將語音變成模擬的電信號進行傳輸，從而實現了雙方在兩地之間的對話。隨著電話用戶的增加，為了使任意兩個用戶間都能進行

3、通話，就發明了交換機。 1878年出現了磁石式人工電話交換機。 1891年開始采用共電式電話交換機。 1892年史端喬發明了步進制交換機. 1919年出現了縱橫制交換機。 交換機主要作用及發展史 1965年美國研制和開通了第一部空分程控交換機， 1970年法國開通了第一部程控數字交換機，使交換技術的發展進入了更高的階段。 90年代：我國自行研究并生產了HJD-04，ZXJ10，C&C08交換機。程控交換機:程控電話交換機就是電子計算機控制的電話交換機。它是利用電子計算機技術，用預先編好的程序來控制電話的接續工作。1965年5月，美國貝爾系統的1號電子交換機問世，它是世界上第一部開通使用

4、的程控電話交換機。但這還不是時分數字式的，而是所謂“空分”的。什么叫“空分”？空分就是用戶在打電話時要占用一對線路，也就是要占用一個空間位置，一直到打完電話為止。過去機電式的交換機都是空分方式的。從1965年到1975年這10年間，絕大部分程控交換機都是空分的、模擬的。為什么不直接實現數字化呢？這是因為交換機中的兩大部分，即公共控制設備部分和通話電路接續部分中，隨著電子器件、集成電路和電子計算機技術的發展解決公共控制設備的電子化、實現計算機控制比較順利；而想要把通話接續部分的金屬接點換成電子接點卻比較困難，因為沒有一種電子接點的開關性能（即開關斷開時的電阻與接通時的電阻之比）能比得上金屬接觸點

5、。交換機主要作用及發展史 發展歷程大致可以分為：人工交換、機電交換與電子交換三個階段。 人工交換機：借助話務員進行電話接續，效率很低。交換機主要作用及發展史 步進制交換機（step bye step），標志交換機從人工時代進入機電自動交換時代。這種機電交換機屬于直接控制方式，即用戶可以通過話機撥號脈沖直接控制步進接線器做升降與旋轉動作，從而自動完成用戶間的接續。這種交換機雖然實現了自動接續，但存在速度慢、效率低、雜音大、機械磨損嚴重等缺點。交換機主要作用及發展史 縱橫制交換機，相對于步進制交換機做了兩方面改進：（1）利用繼電器控制的壓觸接線陣列代替大幅度動作的步進接線器，從而減小了磨損與雜音，

6、提高了可靠性與接續速度。（2）由直接控制過渡到交接控制，用戶撥號脈沖不再直接控制接線器動作，而先由記發器接收、存儲，然后通過標志器驅動接線器，以完成用戶間接續。這種間接控制方式將控制部分與話務部分分開，提高了靈活性和控制效率，加快了速度。交換機主要作用及發展史 電子交換機就控制方式分： 布線邏輯控制（WLC，wired logic control）交換機，通過布線方式實現交換機的邏輯控制功能。通常仍使用機電接線器而將控制部分更新成電子器。屬于機電式向電子式過渡的中間產物。 存儲程序控制（SPC，stored program control）交換機，將用戶的數據和交換機的控制、維護與管理功能預先

7、編成程序，存儲到計算機的存儲器中，當交換機工作時，控制部分自動監測用戶的狀態變化和所撥號碼，并根據要求執行程序，從而完成各種交換功能。程控交換機的分類和特點5. 程控交換機的分類 交換機主要作用及發展史 2. 電話交換機的基本功能 (1) 呼叫檢測功能； (2) 接收被叫號碼； (3) 對被叫進行忙閑測試； (4) 若被叫空閑，則應準備好空閑的通話回路； (5) 向被叫振鈴，向主叫送回鈴音； (6) 被叫應答，接通話路，雙方通話； (7) 及時發現話終，進行拆線，使話路復原。 程控交換機的分類和特點 6. 程控交換機的優點 (1)靈活性大 (2)提供新的服務項目 (3)便于維護管理，可靠性高

8、(4)通話質量高 (5)體積小、耗電省 (6)便于保密 (7)支持綜合業務數字網(ISDN) 程控交換機結構 3. 電話交換機的基本組成 程控交換機結構 4. 程控數字交換機的基本組成 SNM 交 換 單 元8K8K數字中繼單元數字中繼單元用戶單元用戶單元MFCMFCDTMFDTMFTONETONE8Mb/s光接口COMMCOMMCOMMCOMMV5.2No.7V5.2No.78Mb/sMP0MP12Mb/s主控單元主控單元信令單元2Mb/s2*8Mb/s8Mb/s8Mb/s8Mb/s 硬件結構圖 ZXJ10外圍模塊(PSM)以及功能單元用戶線用戶線交換機交換機交換機交換機交換機交換機交換機交

9、換機用戶線用戶線中繼線中繼線中繼線中繼線ABCD電路交換示意圖電路交換技術 工作原理：電路交換技術即為已對需要進行通信的裝置之間提供一條臨時的專用傳輸通道。 出123n.123n入.空分電路交換脈沖編碼調制（PCM）技術 PCM 脈沖編碼調制是Pulse Code Modulation的縮寫。（又叫脈沖編碼調制）：數字通信的編碼方式之一。主要過程是將話音、圖像等模擬信號每隔一定時間進行取樣，使其離散化，同時將抽樣值按分層單位四舍五入取整量化，同時將抽樣值按一組二進制碼來表示抽樣脈沖的幅值。模擬信號數字化必須經過三個過程，即抽樣、量化和編碼，以實現話音數字化的脈沖編碼調制（PCM，Pulse C

10、oding Modulation）技術。脈沖編碼調制（PCM）技術 首先，模擬話音經防混疊低通濾波器限帶（3003400Hz），然后以每秒8000次（8KHz）的頻率將其抽樣、量化，編碼成二進制數碼。對于電話通信，規定每抽樣值編為8位碼，共有256個量化級，這樣每路數字話的標準速率為：8K*8=64Kbit/SE1制式 PCM基群復用與傳輸系統屬于同步時分復用STDM，目前有兩種制式：歐洲與我國使用E1制式，北美與日本使用T1制式。脈沖編碼調制（PCM）技術 按ITU-T G.732建議，PCM E1制式的幀長125 us，幀頻為8KHz，一幀包含32個時隙，每個時隙有8bit，占3.9 us

11、。其中TS1TS15，TS17TS31時隙固定分配并依次傳送130路話音各自的8位抽樣編碼組；TS0時隙用于傳送幀同步（0011011），幀失步告警（A1），子復幀差錯校驗（CRC）與同步碼信息。TS16時隙傳送復幀同步（0000），復幀失步告警（A2）、以及各路相應的線路信令等控制信息。歐洲、中國體制北美、日本體制話音頻帶30034003003400抽樣率/kHz88量化層數256256壓縮律Au編碼位數88單路編碼率/（kbit/s）6464幀長/us125125時隙/幀3224話路/幀3024復用碼流速率/（kbit/s）20481544時分電路交換t1t2tn12n入t1t2tn12n

12、出輸入控制門輸出控制門公用通信線路數字交換網絡1. 時隙交換原理 數字交換網絡 2. 完成時隙交換的交換網基本單元: 包括T型時分接線器，S型時分接線器 以及DSE。 （1）T型時分接線器 可以完成同一PCM線不同時隙的交換 。 （2） S型時分接線器 可以完成不同PCM線相同時隙的交換 。 （3）DSE 可以完成不同PCM線不同時隙的交換 。呼叫處理過程 呼叫處理的基本過程： （1）主叫用戶摘機 ,直到主叫聽撥號音。 （2）主叫撥號，交換機收號。 （3）交換機進行號碼分析，確定呼叫類別以及下一步 執行的任務。 （4）選擇一條接通被叫的通路，接通至被叫。 （5）給被叫振鈴，給主叫送回鈴音。 （

13、6）被叫應答，通話。 （7）話終掛機。用戶摘機、呼出分析、聽撥號音用戶接口TONE數字交換網絡控制機構主叫用戶接口被叫28711102871111DTMF撥號音撥號音 摘機檢測； 主叫呼出分析； 資源準備； 聽撥號音。用戶撥號、交換機收號用戶接口TONE數字交換網絡控制機構主叫用戶接口被叫28711102871111DTMF2871111 用戶撥號，脈沖？雙音頻？ DTMF接收送處理機。號碼分析（本局呼叫）、收號結束用戶接口TONE數字交換網絡控制機構主叫用戶接口被叫28711102871111DTMF2871111 號碼分析，收完“287”后，判斷出為局內呼叫； 接收完剩余的號碼。用戶接口T

14、ONE數字交換網絡控制機構主叫用戶接口被叫2871111DTMF回鈴音回鈴音RNG振鈴音振鈴音被叫受話分析、被叫振鈴2871110 被叫受話分析； 被叫振鈴、主叫聽回鈴音； 定時。被叫應答、通話開始2871110用戶接口TONE數字交換網絡控制機構主叫用戶接口被叫2871111DTMFRNG 被叫應答、應答檢測； 主叫側用戶線極性反轉（若是反極性用戶）； 通路接通、開始計費。主叫掛機、拆線、被叫聽忙音2871110用戶接口TONE數字交換網絡控制機構主叫用戶接口被叫2871111DTMFRNG忙音忙音 掛機檢測、計費停止、拆線； 被叫聽忙音。 被叫掛機、呼叫結束2871110用戶接口TONE數

15、字交換網絡控制機構主叫用戶接口被叫2871111DTMFRNG 定時、掛機檢測、呼叫結束。電話接續基本信令流程 呼叫處理過程程控交換機提供的業務 ISDN業務 ISDN的網絡功能體系結構 程控交換機提供的ISDN業務 程控交換機提供的ISDN業務 ISDN用戶網絡接口的參考配置 程控交換機提供的ISDN業務 程控交換機提供的ISDN業務 程控交換機提供的ISDN業務 程控交換機提供的ISDN業務 程控交換機提供的ISDN業務 程控交換機提供的ISDN業務 程控交換機提供的ISDN業務 程控交換機提供的ISDN業務 長途兩級網的等級結構 電話網結構本地網的網絡結構 電話網結構長途電話用戶編號方法

16、 電話網結構通信網交換技術 電路交換技術 報文交換技術 分組交換技術 通信網交換技術 問題：假設有一火箭需通過鐵路從制造廠運到發射場，現有三種方案：專列專線、專列非專線、非專列非專線，現要求大家一起討論這三種方案的優劣。通信網交換技術結論：在這三種方案中是通過提高線路的利用率結論：在這三種方案中是通過提高線路的利用率來有效地降低費用的。來有效地降低費用的。特點特點優點優點缺點缺點甲線甲線速度最快費用最高乙線費用較低速度最慢、對火車頭要求較高丙線費用最低、速度較快，對火車頭要求低。運輸前后需對火箭進行拆分、復原工作。類比 三種數據交換技術與三種火箭運輸方案的對應關系。電路交換技術甲線報文交換技術

17、乙線分組交換技術丙線 可進行類比的項目： 數據火箭（即所需運輸的貨物）中間交換設備火車頭線路鐵路線路利用率鐵路的使用率報文交換技術 工作原理：報文交換技術不需要事先建立物理線路，它將發送的數據作為一個整體發給中間交換設備。中間交換設備先將數據存儲起來，然后選擇一條合適的空閑線路將數據轉發給下一個交換設備，如此循環直至數據發送到目的節點。 N3MMMMN1N2N4N5N6HSHD分組交換技術 工作原理：分組交換技術是報文交換技術的改進，它是將用戶傳送的數據劃分成一定的長度，每個部分叫做一個分組。在每個分組的前面加上一個分組頭，用以指明該分組發往何地址，然后由交換機根據每個分組的地址標志，將它們轉

18、發至目的地，這一過程稱為分組交換。 分組交換技術是在數據網絡中最廣泛使用的一種交換技術. N1N2N3N4N5N6HSHDMMP3P3P3P2P2P2軟交換的特點 傳統的電路交換技術面向連接，可靠性高，效率低。包交換,不面向連接，效率高，QoS（服務質量無法保證） 軟交換的核心技術指的就是控制和承載分開了。便于靈活實現多種業務。這是軟交換的核心技術 wcdma r99版本核心網是面向電路交換，r4版本以后隨著技術的成熟，核心網面向軟件換。 NGN：軟交換是下一代網絡(NGN)的核心網控制技術，通常業界將軟交換技術的引入定義為“狹義NGN” 和互聯網的區別：專網專用。特點：高計算能力，大冗余。ISUPBSSAPINAP/