第三章程控交换机的接口与外设课件

第三章 程控交换机的接口与外设第三章 程控交换机的接口与外设1 1学习内容：1 1、话机与电话交换技术的发展、话机与电话交换技术的发展2 2、程控交换机的接口、程控交换机的接口 模拟用户接口模拟用户接口 数字用户接口数字用户接口 模拟中继接口模拟中继接口 数字中继接口数字中继接口 数字音频信号的产生、发送和接收数字音频信号的产生、发送和接收3 3、数字程控的外设、数字程控的外设 运行管理与维护（运行管理与维护（OAMOAM）计费系统计费系统 4 4、程控交换控制系统、程控交换控制系统pp控制系统的组成控制系统的组成pp交换机对控制系统的基本要求交换机对控制系统的基本要求pp控制系统的构成方式控制系统的构成方式pp多处理的工作方式多处理的工作方式pp多处理机间的通信多处理机间的通信 学习内容：1、话机与电话交换技术的发展2 21.1 电话机的发明电话机的发明18751875年年6 6月月2 2日贝尔和沃森发明了电话日贝尔和沃森发明了电话（原始的电磁式电话）（原始的电磁式电话）18771877年爱迪生发明了碳精式送话器年爱迪生发明了碳精式送话器+手柄手柄+呼叫设备（电铃）呼叫设备（电铃）+手摇发电机手摇发电机+干电池干电池（磁石式电话机）（磁石式电话机）18821882年出现了共电式电话机年出现了共电式电话机（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给）（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给）1.1 电话机的发明1875年6月2日贝尔和沃森发明了电话3 318961896年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘19201920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路年美国人坎贝尔发明了消侧音电路（自动电话机（自动电话机-拨号盘电话机）拨号盘电话机）6060年代电子学飞速发展、年代电子学飞速发展、7070年代大规模集成电路出现年代大规模集成电路出现(电子电话机电子电话机-按键式电话机按键式电话机)8080年代随着年代随着N-ISDNN-ISDN的应用出现了数字电话机的应用出现了数字电话机1.1 电话机的发明电话机的发明60年代电子学飞速发展、70年代大规模集成电路出现80年代4 4送话器受话器原始话音还原话音二-四转换消侧音电路电话机原始话音还原话音1.2 电话机的构成及通话原理电话机的构成及通话原理送话器受话器原始话音还原话音二-四转换消侧音电路电话机原始话5 5受话器受话器：将相应的电信号还原为声音的转换器。将相应的电信号还原为声音的转换器。送话器送话器：将声音变换为相应电信号的转换器。将声音变换为相应电信号的转换器。旋转式拨号盘旋转式拨号盘（三个参数）：（三个参数）：脉冲速度脉冲速度：表示拨号盘每秒钟发生的脉冲个数。：表示拨号盘每秒钟发生的脉冲个数。普通：普通：10/s 快速：快速：20/s 脉冲断续比脉冲断续比：在一个脉冲周期里，断开电流的时间：在一个脉冲周期里，断开电流的时间和接通电流的时间之比。和接通电流的时间之比。t断断/t续续=1.6:1 或或 2:1 位间隔位间隔：300ms1.2 电话机的构成及通话原理电话机的构成及通话原理受话器：将相应的电信号还原为声音的转换器。1.2 电话机的6 6按键式拨号盘按键式拨号盘：与拨号集成电路配合发出与拨号集成电路配合发出脉冲或双音频脉冲或双音频(DTMF)信令。信令。振铃器：振铃器：交铃流、音调振铃器交铃流、音调振铃器开关、叉簧开关、叉簧：接插件，二、四线绳接插件，二、四线绳1.2 电话机的构成及通话原理电话机的构成及通话原理按键式拨号盘：与拨号集成电路配合发出脉冲或双音频(DTMF)7 7697Hz770Hz852Hz941Hz1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz高频低频12457*80369ABCD#1.2 电话机的构成及通话原理电话机的构成及通话原理697Hz770Hz852Hz941Hz1209Hz13368 8q扬声电话机扬声电话机q免提电话机免提电话机q无绳电话机无绳电话机q录音电话机录音电话机q可视电话机可视电话机q投币电话机投币电话机q磁卡电话机磁卡电话机1.3 电话机的分类电话机的分类扬声电话机1.3 电话机的分类9 91.41.4、电话交换技术的发展、电话交换技术的发展1.4、电话交换技术的发展1010 人工交换阶段：人工交换阶段：磁石式电话交换机磁石式电话交换机 共电式电话交换机共电式电话交换机 机电式自动交换阶段：机电式自动交换阶段：步进制交换机步进制交换机（Step by Step System）：）：史端乔（史端乔（Strowger）式自动电话交换机）式自动电话交换机 德国西门子式自动交换机德国西门子式自动交换机 特点特点：直接控制方式：直接控制方式1.4电话交换技术发展的三个阶段电话交换技术发展的三个阶段 人工交换阶段：1.4电话交换技术发展的三个阶段1111机动制交换机：机动制交换机：旋转制或升降制电话交换机旋转制或升降制电话交换机 特点特点：间接控制方式：间接控制方式共同特点共同特点：q噪声大噪声大q易磨损易磨损q维护工作量大维护工作量大q接线速度慢接线速度慢q故障率高故障率高q电路技术简单电路技术简单q人员培训容易人员培训容易1.4电话交换技术发展的三个阶段电话交换技术发展的三个阶段机动制交换机：1.4电话交换技术发展的三个阶段1212 纵横制交换机纵横制交换机（Crossbar System）：）：特点特点：间接控制方式：间接控制方式 接线器接点采用压接触方式接线器接点采用压接触方式 电子式自动交换阶段：电子式自动交换阶段：半电子交换机（准电子交换机）半电子交换机（准电子交换机）：话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件。话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件。全电子交换机全电子交换机：话路部分和控制部分均采用电子器件。话路部分和控制部分均采用电子器件。1.4电话交换技术发展的三个阶段电话交换技术发展的三个阶段 纵横制交换机（Crossbar System）：11313模拟程控交换机模拟程控交换机：1965年年5月美国开通了第一个程控交月美国开通了第一个程控交换机（换机（ESS No.1）。）。数字程控交换机数字程控交换机：1970年法国开通了第一个数字程控交年法国开通了第一个数字程控交换机（换机（E10）。）。几个概念几个概念：程控与布控、时分与空分、模拟与数字：程控与布控、时分与空分、模拟与数字1.4电话交换技术发展的三个阶段电话交换技术发展的三个阶段模拟程控交换机：1965年5月美国开通了第一个程控交换机（E1414q在技术上的：能提供许多新的服务性能在技术上的：能提供许多新的服务性能 维护管理方便、可靠性高维护管理方便、可靠性高 灵活性大、便于采用新技术和增加新业务灵活性大、便于采用新技术和增加新业务 q在经济上的：在交换设备上在经济上的：在交换设备上 在线路设备上在线路设备上 在维护和生产方面在维护和生产方面1.4程控交换机的优越性程控交换机的优越性在技术上的：能提供许多新的服务性能1.4程控交换机的优越性1515q缩位拨号缩位拨号q热线服务热线服务q呼出限制呼出限制q免打扰服务免打扰服务q查找恶意呼叫查找恶意呼叫q闹钟服务闹钟服务q截接服务截接服务q缺席用户服务缺席用户服务补充业务补充业务q遇忙回叫遇忙回叫q无条件呼叫前转无条件呼叫前转q遇忙呼叫前转遇忙呼叫前转q无应答呼叫前转无应答呼叫前转q呼叫等待呼叫等待q三方通话三方通话q会议电视会议电视q主叫号码显示等主叫号码显示等缩位拨号补充业务遇忙回叫1616q 引进交换机引进交换机 AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS、NEAX61、EWSDq 引进生产线引进生产线 上海：上海：S1240，北京：，北京：EWSD，天津：，天津：NEAX61 q 自行研制自行研制 巨龙巨龙HJD-04，大唐，大唐SP30，华为，华为C&C08，中兴，中兴ZXJ10 1.4我国程控交换技术的发展我国程控交换技术的发展 引进交换机1.4我国程控交换技术的发展17172 2、程控数字交换机的系统结构、程控数字交换机的系统结构2、程控数字交换机的系统结构1818数字交换机的系统结构数字交换机的系统结构数字交换机的系统结构1919数字程控电话交换系统话路子系统控制子系统接口设备交换网络CPU与存储器远端接口外部设备模拟/数字用户电路数字/模拟中继器信令设备MFC接收和发送器DTMF接收器信号音发生器用户集中级数字程控电话交换系统话路子系统控制子系统接口设备交换网络CP2020接口设备接口设备：是实现数字交换系统和外围环境的接口。：是实现数字交换系统和外围环境的接口。远端接口远端接口：是到集中维护操作中心、网管中心、计费中心：是到集中维护操作中心、网管中心、计费中心等的数据传送接口。等的数据传送接口。用户集中级用户集中级：完成话务集中功能，集中比一般为：完成话务集中功能，集中比一般为2:1到到8:1一般为单一般为单T交换网络。交换网络。用户模块用户模块：用户集中级：用户集中级+用户电路用户电路远端模块远端模块：设置在远端的用户模块。：设置在远端的用户模块。几个概念几个概念接口设备：是实现数字交换系统和外围环境的接口。几个概念2121数字交换系统接口类型数字交换系统接口类型交换网络控制系统模拟用户接口用户侧接口中继侧接口数字用户接口数字中继接口模拟中继接口数字用户接口操作维护OAMZVABCQ3数字交换系统接口类型交换网络控制系统模拟用户接口用户侧接口中2222数字交换机接口类型数字交换机接口类型ETETETETETETETETETETETETETET数数 字字 交交 换换 网网 络络模拟用户线模拟用户线Z1模拟远端集线器模拟远端集线器Z2模拟模拟PABXZ3数字用户线数字用户线V1LTLTLTLTZ1V2V3V4V5数字远端模块数字远端模块Z1V1NT数字数字PABXm X(2B+D)n X E12,048kbit/sABLTC11C12C21C22LT本地本地转换转换二线二线中继器中继器通路转通路转换设备换设备四线四线FDM实线实线PCM8,448kbit/sLT34,368kbit/s8,448kbit/sLT数字交换机接口类型ETETETETETETETETETETE2323V接口：接口：V1：64kb/s，可为，可为2B+D或或30B+D的终端的终端 V2：连接数字远端模块的接口：连接数字远端模块的接口 V3：连接数字：连接数字PABX的接口，属的接口，属30B+D的接口的接口 V4：可接多个：可接多个2B+D的终端，支持的终端，支持ISDN的接入的接入 V5：支持：支持n X E1的接入网，包括的接入网，包括V5.1和和V5.2接口接口A接口：接口：速率为速率为2048kb/s的数字中继接口的数字中继接口B接口：接口：PCM二次群接口，其接口速率为二次群接口，其接口速率为8448kb/s程控交换系统接口类型程控交换系统接口类型数字接口数字接口V接口：程控交换系统接口类型数字接口2424Z1接口：接口：连接单个模拟用户的接口连接单个模拟用户的接口 Z2接口：接口：连接模拟远端集线器的接口连接模拟远端集线器的接口Z3接口：接口：连接模拟连接模拟PABX的接口的接口程控交换系统接口类型程控交换系统接口类型模拟接口模拟接口Z1接口：连接单个模拟用户的接口 程控交换系统接口类型模25252 2、接口电路、接口电路2、接口电路26262.1 模拟用户电路模拟用户电路模拟用户电路的功能可归纳为模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT七个功能：七个功能：B(Battery feeding)馈电馈电O(Overvoltage protection)过压保护过压保护R(Ringing control)振铃控制振铃控制S(Supervision)监视监视C(CODEC&filters)编译码和滤波编译码和滤波H(Hybird circuit)混合电路混合电路T(Test)测试测试2.1 模拟用户电路模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT2727馈电馈电电容的特性：电容的特性：“隔直流，通交流隔直流，通交流”电感的特性：电感的特性：“隔交流，通直流隔交流，通直流”（-48v）扼流圈阻止交流的话音信号通过电源回路串路。还有电流馈电方式,通过恒流源馈电,无需电感线圈.馈电电容的特性：“隔直流，通交流”（-48v）扼流圈阻止交流2828 过压保护过压保护过压保护过压保护：避免高压进入交换机内部而损坏交换机，设置了两极保护。：避免高压进入交换机内部而损坏交换机，设置了两极保护。：避免高压进入交换机内部而损坏交换机，设置了两极保护。：避免高压进入交换机内部而损坏交换机，设置了两极保护。第一级在总配线架上安放保安器第一级在总配线架上安放保安器第一级在总配线架上安放保安器第一级在总配线架上安放保安器 第二级在用户电路中设置二极管箝位电路第二级在用户电路中设置二极管箝位电路第二级在用户电路中设置二极管箝位电路第二级在用户电路中设置二极管箝位电路 保安器可为热线圈或放电管保安器可为热线圈或放电管保安器可为热线圈或放电管保安器可为热线圈或放电管,有高压时，保安器动作，会引高压入有高压时，保安器动作，会引高压入有高压时，保安器动作，会引高压入有高压时，保安器动作，会引高压入地，但地，但地，但地，但 保安器的输出电压仍可达上百伏，故需第二级保护。保安器的输出电压仍可达上百伏，故需第二级保护。保安器的输出电压仍可达上百伏，故需第二级保护。保安器的输出电压仍可达上百伏，故需第二级保护。箝位电路将用户线箝位电路将用户线箝位电路将用户线箝位电路将用户线(a(a或或或或b)b)的电压箝位在的电压箝位在的电压箝位在的电压箝位在-48V-48V0V0V之间。之间。之间。之间。热敏电阻热敏电阻热敏电阻热敏电阻R R起限流作用，起限流作用，起限流作用，起限流作用，R R的阻值随电流增大而增大。的阻值随电流增大而增大。的阻值随电流增大而增大。的阻值随电流增大而增大。仅有第一级或第二级保护是不够的，需两级配合使用。仅有第一级或第二级保护是不够的，需两级配合使用。仅有第一级或第二级保护是不够的，需两级配合使用。仅有第一级或第二级保护是不够的，需两级配合使用。E(-48V)内线外线abRR过压保护过压保护 过压保护：避免高压进入交换机内部而损坏交换机，设置了两极保2929振铃控制振铃控制振铃电压：90+15v3 3 振铃振铃:提供振铃所需提供振铃所需25 25 50HZ,90V15V50HZ,90V15V的的交流电压交流电压,发送铃流发送铃流.过程过程:控制系统发控制系统发“振铃控制振铃控制”开关动作开关动作铃铃流经用户线送达用户话机流经用户线送达用户话机振铃振铃用户摘机用户摘机振铃振铃电路产生电路产生“截铃截铃”信号信号控制系统停止控制系统停止“振铃控制振铃控制”信号信号开关释放开关释放 停止振铃停止振铃振铃控制振铃电压：90+15v3 振铃:提供振铃所需25 3030可检测以下各种用户状态：可检测以下各种用户状态：1、用户话机的摘挂机状态、用户话机的摘挂机状态 2、用户话机（号盘）发出的拨号脉冲、用户话机（号盘）发出的拨号脉冲 3、投币话机的输入信号、投币话机的输入信号 4、话终挂机状态、话终挂机状态监视监视可检测以下各种用户状态：监视3131监视监视监视3232编译码和滤波（编译码和滤波（CODEC）编码器：完成模拟信号到数字信号的转换（编码器：完成模拟信号到数字信号的转换（Coder）。）。译码器：完成数字信号到模拟信号的转换（译码器：完成数字信号到模拟信号的转换（Decoder）。编译码和滤波：实现用户线上的模拟信号与交换机内部的PCM信号之间的转换。平滑模拟模拟3003400HZ编码器译码器PCMPCM交换机侧用户侧编译码和滤波（CODEC）编码器：完成模拟信号到数字信号的转3333混合电路混合电路完成二线到四线的转换功能。完成二线到四线的转换功能。用户话机的模拟信号是二线双向 PCM数字信号在去话方向上要进行编码,在来话方向上要进行译码,必须采用四线制的单向传输.混合电路完成二线到四线的转换功能。用户话机的模拟信号是二线双3434测试测试测试:当故障发生时,测试开关将用户内线与用户外线分开,以测定故障是局内设备故障,还是局外设备故障.测试测试:当故障发生时,测试开关将用户内线3535模拟用户电路功能框图模拟用户电路功能框图模拟用户电路功能框图3636模拟中继电路功能框图模拟中继电路功能框图去掉去掉模拟中继电路功能框图去掉去掉3737数字用户接口数字用户接口数字用户接口3838S接口数字用户终端的数字信息采用四线制方式时，应采用S接口。U接口 U接口是在网络终端到电话局之间的ISDN用户线采用二线制市话电缆的接口设备。S接口3939数字中继器数字中继器：是连接数字局间中继线的接口电路，用于：是连接数字局间中继线的接口电路，用于 与数字交换局或远端模块的连接。与数字交换局或远端模块的连接。主要作用主要作用：是根据：是根据PCM时分复用原理，将时分复用原理，将30路路64kb/s的话路信号复接成的话路信号复接成2048kb/s的基群信号发的基群信号发送出去，或者反之，把从其它数字交换系统送出去，或者反之，把从其它数字交换系统（或数字传输系统）来的（或数字传输系统）来的2048kb/s的基群的基群信号分成信号分成30路话路信号，然后再通过数字交路话路信号，然后再通过数字交换网络分接到各个相应的用户。换网络分接到各个相应的用户。在上述过程中，完成在上述过程中，完成信号传输、信号同步、信号传输、信号同步、信令配合信令配合数字中继电路数字中继电路数字中继器：是连接数字局间中继线的接口电路，用于 数字中继4040数字中继电路的基本功能数字中继电路的基本功能码型变换码型变换：单极性不归零码单极性不归零码 HDB3（高密度双极性码）（高密度双极性码）时钟提取时钟提取：就是从输入的数据流中提取时钟信号，作为输入数据就是从输入的数据流中提取时钟信号，作为输入数据流的基准时钟。同时该时钟信号还用来作为本端系统时流的基准时钟。同时该时钟信号还用来作为本端系统时钟的外部参考时钟源。钟的外部参考时钟源。帧同步帧同步：就是从接收的数据流中搜索并识别到同步码，并以该就是从接收的数据流中搜索并识别到同步码，并以该时隙作为一帧的开始，以便接收端的帧结构排列和发送时隙作为一帧的开始，以便接收端的帧结构排列和发送端的完全一致。端的完全一致。数字中继电路的基本功能码型变换：4141复帧同步复帧同步：如果数字中继线上使用的是随路信号（中国如果数字中继线上使用的是随路信号（中国1号信令）号信令），则除了帧同步外，还要有复帧同步。，则除了帧同步外，还要有复帧同步。复帧同步是为了解决各路标志信号的错路问题。复帧同步是为了解决各路标志信号的错路问题。提取和插入随路信号提取和插入随路信号帧定位（再定时）帧定位（再定时）数字中继电路的基本功能数字中继电路的基本功能复帧同步：数字中继电路的基本功能4242码型变换码型变换时钟提取帧同步帧定位信号提取帧定位信号插入复帧定位 信号插入收发PCM数字中继电路的基本功能数字中继电路的基本功能码型变换码型变换时钟提取帧同步帧定位信号提取帧定位信号插入复43432.5 音频信号的产生、发送和接收音频信号的产生、发送和接收1、信号种类：、信号种类：q 交换机到用户交换机到用户：各种信号音（单频，信号源各种信号音（单频，信号源450Hz或或 950Hz的正弦波）的正弦波）q 交换机到交换机交换机到交换机：局间信号（局间信号（MFC）前向信号频率：前向信号频率：1380Hz,1500Hz,1620Hz,1740Hz,1860Hz,1980Hz（6中取中取2）后向信号频率：后向信号频率：1140Hz,1020Hz,900Hz,780Hz,（4中取中取2）q 用户到交换机用户到交换机：拨号信息（直流脉冲、拨号信息（直流脉冲、DTMF）2.5 音频信号的产生、发送和接收1、信号种类：4444第三章程控交换机的接口与外设课件45452、单频信号的产生、单频信号的产生T=2ms 500Hz音频信号产生原理 2、单频信号的产生T=2ms 500Hz音频信号产生4646 将信号按将信号按125s间隔进行抽样（也就是间隔进行抽样（也就是8kHz的的PCM抽样频率），然后进行量化和编抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的码，得到各抽样点的PCM信号，放到信号，放到ROM中，中，使用时对使用时对ROM按一般按一般PCM信号读出，就是这信号读出，就是这个音频信号（数字化的信号）。个音频信号（数字化的信号）。单音频信号产生原理单音频信号产生原理 将信号按125s间隔进行抽样（也就是8kHz4747信号发生器的硬件结构信号发生器的硬件结构信号发生器的硬件结构48483、双音频信号的产生、双音频信号的产生双音频信号产生原理：双音频信号产生原理：首先要找到一个重复周期。首先要找到一个重复周期。将两个双音频信号按将两个双音频信号按125s间隔进行抽样（也就是间隔进行抽样（也就是8kHz的的PCM抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的抽样点的PCM信号，放到信号，放到ROM中，使用时对中，使用时对ROM按一般按一般PCM信号读出。信号读出。举例：产生举例：产生1380HZ和和1500HZ信号信号3、双音频信号的产生双音频信号产生原理：4949数字音频信号的发送数字音频信号的发送 指定时隙或占用普通话路的时隙经交换网络送出。指定时隙或占用普通话路的时隙经交换网络送出。数字音频信号的发送 指定时隙或占用普通话路的时隙50505、数字音频信号的接收、数字音频信号的接收F1数字滤波F2数字滤波Fn数字滤波数字逻辑识别输入输出多频的接收多频的接收5、数字音频信号的接收F1数字滤波F2数字滤波Fn数字滤波数5151程控交换机外设运行维护和管理计费系统程控交换机外设运行维护和管理52524 4、程控交换机的控制系统、程控交换机的控制系统4、程控交换机的控制系统5353 呼叫处理能力：最大忙时试呼次数呼叫处理能力：最大忙时试呼次数 （Maximum Number of Busy Hour Call AttemptsMaximum Number of Busy Hour Call Attempts）可靠性可靠性 灵活性和适应性灵活性和适应性 经济性经济性交换系统对控制部件的要求交换系统对控制部件的要求 呼叫处理能力：最大忙时试呼次数交换系统对控制部件的要求5454控制系统的结构控制系统的结构 交换机控制系统的结构方式：交换机控制系统的结构方式：集中控制、分散控制（静态分配、动态分配）集中控制、分散控制（静态分配、动态分配）多处理机结构：多处理机结构：按功能分担、按话务分担、备用工作（冷备用、热按功能分担、按话务分担、备用工作（冷备用、热备用）备用）备用方式：同步方式、互助方式、主备用方式：同步方式、互助方式、主/备方式备方式 处理机间的通信方式：处理机间的通信方式：通过通过PCMPCM信道进行通信、采用计算机网常用的通信方式信道进行通信、采用计算机网常用的通信方式控制系统的结构 交换机控制系统的结构方式：5555控制系统控制系统 其功能是通过软件体现，此处侧重其功能是通过软件体现，此处侧重 于控于控制系统的硬件构成。制系统的硬件构成。程控交换机中的控制系统实际上是一个多处理机系统，或计算机的局域网，没有必要讨论每台处理机的组成，这里只了解控制系统的结构方式。控制系统的结构方式主要由控制系统的控制方式、处理机的分工方式来决定。控制系统 其功能是通过软件体现，此处侧重5656一 控制方式：控制方式 集中控制 分散控制 分级控制 全分散控制1 集中控制 处理机可以使用所有的资源，完成所有的功能。特点：灵活性差，经济性差（处理机复杂 故贵），软件庞大，维护困难一 控制方式：5757资源1 资源2资源m处理机1处理机2处理机2功能1功能2功能f图：集中控制系统资源1资源2资源m处理机1处理机2处理机2功能1功能2功能f58582 分散控制 控制系统中的每台处理机只能使用部分资源，完成部分功能。分级式多处理机系统分级式多处理机系统 将控制功能分级，不同层次的控制功能由不同的处理将控制功能分级，不同层次的控制功能由不同的处理机完成。机完成。分布式（全分散）多处理机系统分布式（全分散）多处理机系统 取消了中央处理机，处理机遍布于每个功能模块，每取消了中央处理机，处理机遍布于每个功能模块，每个模块都具有通路选择和建立功能。设立辅助控制单元完个模块都具有通路选择和建立功能。设立辅助控制单元完成较高层次的呼叫处理和控制功能，如成较高层次的呼叫处理和控制功能，如S-1240S-1240型数字交型数字交换机。换机。特点：特点：更好地使用硬件和软件的模块化，便于系更好地使用硬件和软件的模块化，便于系 统扩充，提高了系统的可靠性和灵活性。统扩充，提高了系统的可靠性和灵活性。2 分散控制5959 话 路 设 备预处理机1预处理机1预处理机2预处理机n用户处理机 呼叫处理机可有多台 维护管理处理机 图：分级控制系统 话 路 设 6060数字交换网络 DSN模拟用户模块 S-1240型数字交换机数字用户模块LSDN用户模块服务电路模块公告信道模块模拟中继模块数字中继模块LSDN中继模块维护和外设模块话务员接口模块辅助控制单元数字交换网络模拟用户模块 S-1240型数字交6161二 多处理机系统的分工方式1按功能分担：按功能分担：2 如分级控制的不同级之间是按功能分担如分级控制的不同级之间是按功能分担2容量分担：容量分担：完成的功能一样，使用的资源不一样，如完成的功能一样，使用的资源不一样，如分级控制的同级处理机之间可按容量分担。分级控制的同级处理机之间可按容量分担。3话务分担：话务分担：各承担一部分话务完成的功能一样，使用各承担一部分话务完成的功能一样，使用的资源也一样，如集中控制的处理机之间可按话务分的资源也一样，如集中控制的处理机之间可按话务分担。担。4业务分担：业务分担：按业务类分担，实现的功能不一样，使用按业务类分担，实现的功能不一样，使用的资源也不一样，分布式控制即是采用业务分担的资源也不一样，分布式控制即是采用业务分担二 多处理机系统的分工方式6262三 处理机的冗余配置 对交换机的控制系统的可靠性要求非常高对交换机的控制系统的可靠性要求非常高,指标是累计间断时间指标是累计间断时间33分钟分钟/每年每年,为了提高为了提高控制系统的可靠性控制系统的可靠性,采用冗余配置采用冗余配置.对于完成重要功能的处理机采用对于完成重要功能的处理机采用1+11+1冗余冗余配置配置,不重要的则可采用不重要的则可采用(n+1)(n+1)冗余配置冗余配置(即即n n台台处理机处理机1 1台冗余台冗余)1+11+1的冗余配置有三种工作方式的冗余配置有三种工作方式:同步双工工作方式同步双工工作方式 双机双机 互助互助(话务分担话务分担)主主/备用方式备用方式三 处理机的冗余配置63631 1 同步双步工作方式（同时接收话路设备的输入同步双步工作方式（同时接收话路设备的输入信息，执行相同的指令）信息，执行相同的指令）两台处理机同步工作，执行结果进行比较，相两台处理机同步工作，执行结果进行比较，相同则继续。同则继续。两台处理机中只有一台处理机输出信息控两台处理机中只有一台处理机输出信息控制话路设备工作，如结果不一致，则中断正制话路设备工作，如结果不一致，则中断正常业务，各自启动检测程序，检测有故障的常业务，各自启动检测程序，检测有故障的处理机退出服务，且应尽快修复，返回到工处理机退出服务，且应尽快修复，返回到工作系统中。作系统中。1 同步双步工作方式（同时接收话路设备的输入信息，执行相同的6464特点特点（1 1）对硬件故障反应快，对软件故障没有容错能）对硬件故障反应快，对软件故障没有容错能力力（2 2）需不停进行同步复核，降低了处理机的效率。）需不停进行同步复核，降低了处理机的效率。话 路 设 备处理机 A比较器处理机 存储器同步双工工作方式B特点 话 路 设 备处理机 A比较器处理机 65652 双机互助（话务分担）话务工作由两台能独立承担该话务工作的处理机分担，话务工作由两台能独立承担该话务工作的处理机分担，一旦有一台处理机出现故障，就由另一台处理机承担全部一旦有一台处理机出现故障，就由另一台处理机承担全部的话务工作。的话务工作。话 路 设 备处理机处理机 A处理机 B禁止设备存储器A存储器B2 双机互助（话务分担）话 路 设 备处理机处理机 A处理机6666优点优点:(1)(1)过负荷能力强过负荷能力强(2)(2)对软件故障有容错能力对软件故障有容错能力.(3)(3)调试新软件调试新软件,扩充新设备时扩充新设备时,可使一台服务可使一台服务,一台调试一台调试缺点缺点:为避免双机同抢资源为避免双机同抢资源,双机通信息较频繁双机通信息较频繁,使软件较复使软件较复杂杂,对硬件故障不如同步方式反应快对硬件故障不如同步方式反应快.3 3 主主/备方式备方式 一台处理机联机工作一台处理机联机工作,一台处理机备用一台处理机备用,一旦主用机出现故一旦主用机出现故障障,进行主进行主/备用设备切换备用设备切换.特点特点:实现简单实现简单,主主/备用切换时令产生延误或已有的连接中断备用切换时令产生延误或已有的连接中断.优点:6767四 多处理机间的通信方式通信方式通信方式 利用利用PCMPCM信道信道 利用利用TSTS1616进行通信进行通信 与话音信息一样在交换网络中传与话音信息一样在交换网络中传输用不同的标志区分输用不同的标志区分,采用计算机网常用方式采用计算机网常用方式四 多处理机间的通信方式通信方式 6868作业1 如何提高交换机控制系统的可靠性?2 交换机采取什么措施防止高压进入交换机?3 为什么数字中继电路要实现帧调整,另外数字中继电路中没有帧同步会出现什么情况?4 1+1冗余配置三种方式的优缺点?作业1 如何提高交换机控制系统的可靠性?6969移动电话交换系统组成 移动电话交换机在PLMN网络中的位置 移动电话交换系统组成 移动电话交换机在PLMN网络中的位置 7070网络功能部件网络功能部件网络功能部件网络功能部件 MSMS：称为移动台，是移动网的用户终端设备。：称为移动台，是移动网的用户终端设备。：称为移动台，是移动网的用户终端设备。：称为移动台，是移动网的用户终端设备。BSBS：称为基站，它负责射频信号的发送和接收以及无线：称为基站，它负责射频信号的发送和接收以及无线：称为基站，它负责射频信号的发送和接收以及无线：称为基站，它负责射频信号的发送和接收以及无线信号至信号至信号至信号至MSCMSC的接入，在某些系统中还可以有信道分配、蜂的接入，在某些系统中还可以有信道分配、蜂的接入，在某些系统中还可以有信道分配、蜂的接入，在某些系统中还可以有信道分配、蜂窝小区管理等控制功能。一般情况下窝小区管理等控制功能。一般情况下窝小区管理等控制功能。一般情况下窝小区管理等控制功能。一般情况下个基站控制一个或个基站控制一个或个基站控制一个或个基站控制一个或数个蜂窝小区。数个蜂窝小区。数个蜂窝小区。数个蜂窝小区。MSCMSC：称为移动交换中心。它完成移动呼叫接续、越区切：称为移动交换中心。它完成移动呼叫接续、越区切：称为移动交换中心。它完成移动呼叫接续、越区切：称为移动交换中心。它完成移动呼叫接续、越区切换控制、无线信道管理等功能，同时也是换控制、无线信道管理等功能，同时也是换控制、无线信道管理等功能，同时也是换控制、无线信道管理等功能，同时也是PLMNPLMN与与与与PSTNPSTN、PDNPDN、ISDNISDN等陆地固定网的接口设备。等陆地固定网的接口设备。等陆地固定网的接口设备。等陆地固定网的接口设备。HLR(Home Location Register)HLR(Home Location Register)：称为原籍位置登记器。：称为原籍位置登记器。：称为原籍位置登记器。：称为原籍位置登记器。所谓所谓所谓所谓“原籍原籍原籍原籍”指的是移动用户开户登记的电话局所属区域。指的是移动用户开户登记的电话局所属区域。指的是移动用户开户登记的电话局所属区域。指的是移动用户开户登记的电话局所属区域。HLRHLR存储在该地区开户的所有移动用户的用户数据存储在该地区开户的所有移动用户的用户数据存储在该地区开户的所有移动用户的用户数据存储在该地区开户的所有移动用户的用户数据(用户用户用户用户号码、移动台类型和参数、用户业务权限等号码、移动台类型和参数、用户业务权限等号码、移动台类型和参数、用户业务权限等号码、移动台类型和参数、用户业务权限等)、位置信息、位置信息、位置信息、位置信息、路由选择信息等。移动用户的计费信息也由路由选择信息等。移动用户的计费信息也由路由选择信息等。移动用户的计费信息也由路由选择信息等。移动用户的计费信息也由HLRHLR集中管理。集中管理。集中管理。集中管理。网络功能部件 7171VLR(Visitor Location Register)VLR(Visitor Location Register)：称为访问用：称为访问用：称为访问用：称为访问用户位置登记器，存储进入本地区的所有访问用户户位置登记器，存储进入本地区的所有访问用户户位置登记器，存储进入本地区的所有访问用户户位置登记器，存储进入本地区的所有访问用户的相关数据。这些数据都是呼叫处理的必备数据，的相关数据。这些数据都是呼叫处理的必备数据，的相关数据。这些数据都是呼叫处理的必备数据，的相关数据。这些数据都是呼叫处理的必备数据，取自于用户的取自于用户的取自于用户的取自于用户的HLRHLR。MSCMSC处理访问用户的去话或处理访问用户的去话或处理访问用户的去话或处理访问用户的去话或来话呼叫时，直接从来话呼叫时，直接从来话呼叫时，直接从来话呼叫时，直接从VLRVLR检索数据，不需要再访检索数据，不需要再访检索数据，不需要再访检索数据，不需要再访问问问问HLRHLR。访问用户通常称为。访问用户通常称为。访问用户通常称为。访问用户通常称为“漫游用户漫游用户漫游用户漫游用户”。EIR(Equipment Identity Register)EIR(Equipment Identity Register)：称为设：称为设：称为设：称为设备标识登记器，记录移动台设备号及其使用合法备标识登记器，记录移动台设备号及其使用合法备标识登记器，记录移动台设备号及其使用合法备标识登记器，记录移动台设备号及其使用合法性等信息，供系统鉴别管理使用。性等信息，供系统鉴别管理使用。性等信息，供系统鉴别管理使用。性等信息，供系统鉴别管理使用。AC(Authentication Center)AC(Authentication Center)：称为鉴权中心，：称为鉴权中心，：称为鉴权中心，：称为鉴权中心，存储移动用户合法性检验的专用数据和算法。该存储移动用户合法性检验的专用数据和算法。该存储移动用户合法性检验的专用数据和算法。该存储移动用户合法性检验的专用数据和算法。该部件只在数字移动通信系统中使用，通常与部件只在数字移动通信系统中使用，通常与部件只在数字移动通信系统中使用，通常与部件只在数字移动通信系统中使用，通常与HLRHLR位于一起。位于一起。位于一起。位于一起。VLR(Visitor Location Register)7272网络接口网络接口网络接口网络接口 UmUm接口：无线接口，又称空中接口，该接口采用接口：无线接口，又称空中接口，该接口采用接口：无线接口，又称空中接口，该接口采用接口：无线接口，又称空中接口，该接口采用的技术决定了移动通信系统的制式。按照话音信的技术决定了移动通信系统的制式。按照话音信的技术决定了移动通信系统的制式。按照话音信的技术决定了移动通信系统的制式。按照话音信号采用模拟还是数字方式传送，可分为模拟和数号采用模拟还是数字方式传送，可分为模拟和数号采用模拟还是数字方式传送，可分为模拟和数号采用模拟还是数字方式传送，可分为模拟和数字移动通信系统；按照多址方式可分为频分多址字移动通信系统；按照多址方式可分为频分多址字移动通信系统；按照多址方式可分为频分多址字移动通信系统；按照多址方式可分为频分多址(FDMA)(FDMA)、时分多址、时分多址、时分多址、时分多址(TDMA)(TDMA)和码分多址和码分多址和码分多址和码分多址(CDMA)(CDMA)系统系统系统系统 A A接口：无线接入接口。该接口传送有关移动呼叫接口：无线接入接口。该接口传送有关移动呼叫接口：无线接入接口。该接口传送有关移动呼叫接口：无线接入接口。该接口传送有关移动呼叫处理、基站管理、移动台管理、信道管理等信息，处理、基站管理、移动台管理、信道管理等信息，处理、基站管理、移动台管理、信道管理等信息，处理、基站管理、移动台管理、信道管理等信息，并与并与并与并与UmUm接口互通，在接口互通，在接口互通，在接口互通，在MSCMSC和和和和MSMS之间互传信息。之间互传信息。之间互传信息。之间互传信息。在模拟移动通信系统中，在模拟移动通信系统中，在模拟移动通信系统中，在模拟移动通信系统中，A A接口规范没有标推化，接口规范没有标推化，接口规范没有标推化，接口规范没有标推化，作为内部接口处理。在数字系统中，尤其是欧洲作为内部接口处理。在数字系统中，尤其是欧洲作为内部接口处理。在数字系统中，尤其是欧洲作为内部接口处理。在数字系统中，尤其是欧洲的的的的GSMGSM系统，对系统，对系统，对系统，对A A接口作了详尽的定义，因此原接口作了详尽的定义，因此原接口作了详尽的定义，因此原接口作了详尽的定义，因此原则上可选用不同厂商生产的则上可选用不同厂商生产的则上可选用不同厂商生产的则上可选用不同厂商生产的MSCMSC和和和和BSBS互连。互连。互连。互连。网络接口 7373 B B接口：接口：接口：接口：MSCMSC和和和和VLRVLR之间的接口。之间的接口。之间的接口。之间的接口。MSCMSC通过该接口向通过该接口向通过该接口向通过该接口向VLRVLR传送漫游用传送漫游用传送漫游用传送漫游用户位置信息。并在呼叫建立时向户位置信息。并在呼叫建立时向户位置信息。并在呼叫建立时向户位置信息。并在呼叫建立时向VLRVLR查询漫游用户的有关数据。查询漫游用户的有关数据。查询漫游用户的有关数据。查询漫游用户的有关数据。C C接口：接口：接口：接口：MSCMSC和和和和HLRHLR之间的接口。之间的接口。之间的接口。之间的接口。MSCMSC通过该接口向通过该接口向通过该接口向通过该接口向HLRHLR查询被叫移查询被叫移查询被叫移查询被叫移动台的选路信息，以便确定呼叫路由，并在呼叫结束时向动台的选路信息，以便确定呼叫路由，并在呼叫结束时向动台的选路信息，以便确定呼叫路由，并在呼叫结束时向动台的选路信息，以便确定呼叫路由，并在呼叫结束时向HLRHLR发送计发送计发送计发送计费信息。费信息。费信息。费信息。DD接口：接口：接口：接口：VLRVLR和和和和HLRHLR之间的接口。该接口主要用于登记器之间传送移之间的接口。该接口主要用于登记器之间传送移之间的接口。该接口主要用于登记器之间传送移之间的接口。该接口主要用于登记器之间传送移动台的用户数据、位置信息和选路信息。动台的用户数据、位置信息和选路信息。动台的用户数据、位置信息和选路信息。动台的用户数据、位置信息和选路信息。E E接口：接口：接口：接口：MSCMSC之间的接口。该接口主要用于越局切换。当移动台在通之间的接口。该接口主要用于越局切换。当移动台在通之间的接口。该接口主要用于越局切换。当移动台在通之间的接口。该接口主要用于越局切换。当移动台在通信过程中由某一信过程中由某一信过程中由某一信过程中由某一MSCMSC业务区进入另一业务区进入另一业务区进入另一业务区进入另一MSCMSC业务区时，两个业务区时，两个业务区时，两个业务区时，两个MSCMSC需要需要需要需要通过该接口交换信息，由另一通过该接口交换信息，由另一通过该接口交换信息，由另一通过该接口交换信息，由另一MSCMSC接管该移动台的通信控制，使移动接管该移动台的通信控制，使移动接管该移动台的通信控制，使移动接管该移动台的通信控制，使移动台通信不中断。台通信不中断。台通信不中断。台通信不中断。F F接口：接口：接口：接口：MSCMSC和和和和EIREIR之间的接口。之间的接口。之间的接口。之间的接口。MSCMSC通过该接口向通过该接口向通过该接口向通过该接口向EIREIR查询发呼移查询发呼移查询发呼移查询发呼移动台设备的合法性。动台设备的合法性。动台设备的合法性。动台设备的合法性。G G接口：接口：接口：接口：VIRVIR之间的接口，当移动台由某一之间的接口，当移动台由某一之间的接口，当移动台由某一之间的接口，当移动台由某一VLRVLR管辖区进入另一管辖区进入另一管辖区进入另一管辖区进入另一VLRVLR管辖区时，新老管辖区时，新老管辖区时，新老管辖区时，新老VLRVLR通过该接口交换必要的信息。通过该接口交换必要的信息。通过该接口交换必要的信息。通过该接口交换必要的信息。MSCMSC与与与与PSTNPSTNISDNISDN的接口：利用的接口：利用的接口：利用的接口：利用PSTNPSTNISDNISDN的网间接口信令建的网间接口信令建的网间接口信令建的网间接口信令建立网间话路连接。立网间话路连接。立网间话路连接。立网间话路连接。B接口：MSC和VLR之间的接口。MSC通过该接口向VLR传7474网络部件的物理分布网络部件的物理分布 综合式：综合式：MSCMSC，HLRHLR，VLRVLR位于同一物理设备中，位于同一物理设备中，即移动交换机兼具位置登记器的功能。这时，移即移动交换机兼具位置登记器的功能。这时，移动交换机之间的信令链路中传送动交换机之间的信令链路中传送C C、D D、E E、G G接口接口的信息，的信息，B B接口及接口及MSCMSC与本局与本局HLRHLR的的C C接口成为交接口成为交换机的内部接口。在移动网发展初期阶段可采用换机的内部接口。在移动网发展初期阶段可采用这种方式。这种方式。部分分离式：部分分离式：MSCMSC和和VLRVLR位于同一物理设备中，位于同一物理设备中，HLRHLR为单独的物理设备。这种方式应用较为普遍。为单独的物理设备。这种方式应用较为普遍。完全分离式：完全分离式：MSCMSC、HLRHLR、VLRVLR均为独立的物理实均为独立的物理实体。这时，体。这时，HLRHLR、VLRVLR为独立的网络数据库，控制为独立的网络数据库，控制移动业务的处理，移动业务的处理，MSCMSC则完成单纯的话路接续任则完成单纯的话路接续任务。务。网络部件的物理分布 7575移动交换机硬件结构 移动交换机硬件结构 7676与与与与PSTNPSTN电路电话交换机相比电路电话交换机相比电路电话交换机相比电路电话交换机相比 减少了用户级设备减少了用户级设备减少了用户级设备减少了用户级设备 增设基站信令接口增设基站信令接口增设基站信令接口增设基站信令接口(BSI)(BSI)和网络信令接口和网络信令接口和网络信令接口和网络信令接口(NSI)(NSI)增设增设增设增设VLRVLR数据库数据库数据库数据库 增设回波抵消器设备增设回波抵消器设备增设回波抵消器设备增设回波抵消器设备ECEC，用于移动用户和，用于移动用户和，用于移动用户和，用于移动用户和PSTNPSTN用户的通话用户的通话用户的通话用户的通话 选用部件网络互通单元选用部件网络互通单元选用部件网络互通单元选用部件网络互通单元IWFIWF，GSMGSM系统中装备系统中装备系统中装备系统中装备在与在与在与在与PSTNPSTN接口的接口的接口的接口的GMSCGMSC中，用于支持移动用户和中，用于支持移动用户和中，用于支持移动用户和中，用于支持移动用户和PSTNPSTN用户之间的数据业务用户之间的数据业务用户之间的数据业务用户之间的数据业务 选用部件码型变换和子复用设备选用部件码型变换和子复用设备选用部件码型变换和子复用设备选用部件码型变换和子复用设备TCSMTCSM，在数，在数，在数，在数字移动系统中用作字移动系统中用作字移动系统中用作字移动系统中用作PCM 64kbit/sPCM 64kbit/s话音编码和无话音编码和无话音编码和无话音编码和无线接口低速率话音编码之间的转换，以及变换后线接口低速率话音编码之间的转换，以及变换后线接口低速率话音编码之间的转换，以及变换后线接口低速率话音编码之间的转换，以及变换后的子速率信号的复用传输的子速率信号的复用传输的子速率信号的复用传输的子速率信号的复用传输与PSTN电路电话交换机相比 7777