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程控交換機(jī)的特點(diǎn)與技術(shù)趨勢(shì)分析

楊海英 劉衛(wèi)紅 張榮珍 楊惠霞 張菊梅

河南油田通信公司 河南南陽(yáng) 473132

[摘要]通信行業(yè)的技術(shù)發(fā)展較快。在交換方面由于信息傳輸高速化、寬帶化的需求，以十分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)的各個(gè)領(lǐng)域，如因特網(wǎng)、IP電話(huà)和NGN等，得到人們的廣泛關(guān)注。了解通信進(jìn)一步發(fā)展的熱點(diǎn)和趨勢(shì)是十分必要的。

[關(guān)鍵詞]程控交換機(jī)；特點(diǎn)；趨勢(shì)

隨著時(shí)代的發(fā)展，交換機(jī)系統(tǒng)逐漸融合ATM、無(wú)線(xiàn)通信、接入網(wǎng)技術(shù)、HDSL、ASDL、視頻會(huì)議等先進(jìn)技術(shù)，今后的交換機(jī)系統(tǒng)，將不僅僅是語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)，而是一個(gè)包含聲音、文字、圖象的高比特寬帶傳輸系統(tǒng)。世界上傳統(tǒng)交換機(jī)廠商目前正努力研制，并通過(guò)與計(jì)算機(jī)廠商的合作和交流，來(lái)達(dá)到這一目的。

一、電話(huà)交換機(jī)的發(fā)展過(guò)程

程控交換機(jī)全稱(chēng)為存儲(chǔ)程序控制交換機(jī)，也稱(chēng)為程控?cái)?shù)字交換機(jī)或數(shù)字程控交換機(jī)。通常專(zhuān)指用于電話(huà)交換網(wǎng)的交換設(shè)備，它以計(jì)算機(jī)程序控制電話(huà)的接續(xù)。電話(huà)交換技術(shù)歷程可分為三個(gè)階段：人工交換、機(jī)電交換、和電子交換。早在1878年就出現(xiàn)了人工交換機(jī)，它是借助話(huà)務(wù)員進(jìn)行話(huà)務(wù)接續(xù)，顯然其效率是很低的。15年后步進(jìn)制的交換機(jī)問(wèn)世，它標(biāo)志著交換技術(shù)從人工時(shí)代邁入機(jī)電交換時(shí)代。這種機(jī)電自動(dòng)交換時(shí)代。隨著半導(dǎo)體器件和計(jì)算機(jī)技術(shù)的誕生與迅速發(fā)展，猛烈地沖擊著傳統(tǒng)的機(jī)電式交換結(jié)構(gòu)，1965年美國(guó)貝爾系生產(chǎn)了世界上第一臺(tái)商用存儲(chǔ)程序控制的電子交換機(jī)，這一成果標(biāo)志著電話(huà)交換機(jī)從機(jī)電時(shí)代躍入電子時(shí)代，使交換技術(shù)發(fā)生時(shí)代的變革。

二、程控交換機(jī)的基本構(gòu)成

1、交換網(wǎng)絡(luò)

交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能是根據(jù)用戶(hù)的呼叫要求，通過(guò)控制部分的接續(xù)命令，建立主叫與被叫用戶(hù)間的連接通路。在縱橫制交換機(jī)中它采用各種機(jī)電式接線(xiàn)器(如縱橫接線(xiàn)器，編碼接線(xiàn)器，笛簧接線(xiàn)器等)，在程控交換機(jī)中目前主要采用由電子開(kāi)關(guān)陣列構(gòu)成的空分交換網(wǎng)絡(luò)，和由存儲(chǔ)器等電路構(gòu)成的時(shí)分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)。

2、用戶(hù)電路

用戶(hù)電路的作用是實(shí)現(xiàn)各種用戶(hù)線(xiàn)與交換之間的連接，通常又稱(chēng)為用戶(hù)線(xiàn)接口電路。根據(jù)交換機(jī)制式和應(yīng)用環(huán)境的不同，用戶(hù)電路也有多種類(lèi)型，對(duì)于程控?cái)?shù)字交換機(jī)來(lái)說(shuō)，目前主要有與模擬話(huà)機(jī)連接的模擬用戶(hù)線(xiàn)電路(ALC)及與數(shù)字話(huà)機(jī)，數(shù)據(jù)終端(或終端適配器)連接的數(shù)字用戶(hù)線(xiàn)電路(DLC)。

模擬用戶(hù)線(xiàn)電路是適應(yīng)模擬用戶(hù)環(huán)境而配置的接口，其基本功能有:

饋電: 交換機(jī)通過(guò)用戶(hù)線(xiàn)向共電式話(huà)機(jī)直流饋電；

過(guò)壓保護(hù): 防止用戶(hù)線(xiàn)上的電壓沖擊或過(guò)壓而損壞交換機(jī)。

振鈴：向被叫用戶(hù)話(huà)機(jī)饋送鈴流。

監(jiān)視：借助掃描點(diǎn)監(jiān)視用戶(hù)線(xiàn)通斷狀態(tài)，以檢測(cè)話(huà)機(jī)的摘機(jī)，掛機(jī)，撥號(hào)脈沖等用戶(hù)線(xiàn)信號(hào)，轉(zhuǎn)送給控制設(shè)備，以表示用戶(hù)的忙閑狀態(tài)和接續(xù)要求。

編解碼：利用編碼器和解碼器(CODEC)，濾波器，完成話(huà)音信號(hào)的模數(shù)與數(shù)模交換，以與數(shù)字交換機(jī)的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)接口。

混合：進(jìn)行用戶(hù)線(xiàn)的2/4線(xiàn)轉(zhuǎn)換，以滿(mǎn)足編解碼與數(shù)字交換對(duì)四線(xiàn)傳輸?shù)囊蟆?/p>

測(cè)試：提供測(cè)試端口，進(jìn)行用戶(hù)電路的測(cè)試。

3、出入中繼器

出入中繼器是中繼線(xiàn)與交換網(wǎng)絡(luò)間的接口電路，用于交換機(jī)中繼線(xiàn)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(xiàn)信號(hào)方式有密切的關(guān)系。對(duì)于最簡(jiǎn)單的情況，某一交換機(jī)的中繼器通過(guò)實(shí)線(xiàn)中繼線(xiàn)與另一交換機(jī)連接，并采用用戶(hù)環(huán)路信令，則該模擬中繼器的功能與作用等效為一部“話(huà)機(jī)”。若采用其它更為復(fù)雜的信號(hào)方式，則中繼器應(yīng)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的話(huà)音，信令的傳輸與控制功能。數(shù)字中繼線(xiàn)接口單元(DTU)的作用是實(shí)現(xiàn)數(shù)字中繼線(xiàn)與數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)之間的接口，它通過(guò)PCM有關(guān)時(shí)隙傳送中繼線(xiàn)信令，完成類(lèi)似于模擬中繼器所應(yīng)承擔(dān)的基本功能。

4、控制設(shè)備

控制部分是程控交換機(jī)的核心，其主要任務(wù)是根據(jù)外部用戶(hù)與內(nèi)部維護(hù)管理的要求，執(zhí)行存儲(chǔ)程序和各種命令，以控制相應(yīng)硬件實(shí)現(xiàn)交換及管理功能。程控交換機(jī)控制設(shè)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(lèi)。為了更好的適應(yīng)軟硬件模塊化的要求，提高處理能力及增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性與可靠性，目前程控交換系統(tǒng)的分散控制

三、數(shù)字程控交換機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

程控?cái)?shù)字交換機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、體積小，重量輕，功耗低，它一般只有縱橫制交換機(jī)體積的1/8-1/4，大大壓縮了機(jī)房占用面積，節(jié)省了費(fèi)用。

2、能靈活的向用戶(hù)提供眾多的新服務(wù)功能。由于采用SPC技術(shù)，因而可以通過(guò)軟件方便的增加或修改交換機(jī)功能，向用戶(hù)提供新型服務(wù)，如呼叫傳遞、呼叫轉(zhuǎn)移、遇忙回叫、會(huì)議電話(huà)等，給用戶(hù)帶來(lái)很大的方便。

3、工作穩(wěn)定可靠，維護(hù)方便，由于程控交換機(jī)一般采用大規(guī)模集成電路電路或?qū)Ｓ眉呻娐?，因而有很高的可靠性。它通常采用冗余技術(shù)或故障自動(dòng)診斷措施，以進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。

4、便于采用新型共路信號(hào)方式。由于程控?cái)?shù)字交換機(jī)與數(shù)字傳輸設(shè)備可以直接進(jìn)行數(shù)字連接，從而使得信令傳送速度快、容量大、效率高，并能適應(yīng)未來(lái)新業(yè)務(wù)與交換網(wǎng)控制的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)創(chuàng)造必要的條件。

5、易于與數(shù)字終端，數(shù)字傳輸系統(tǒng)聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)字終端，傳輸與交換的綜合與統(tǒng)一。可以擴(kuò)大通信容量，改善通話(huà)質(zhì)量，降低通信系統(tǒng)投資，并為發(fā)展綜合數(shù)字網(wǎng)(IDN)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)奠定基礎(chǔ)。

四、當(dāng)前程控交換技術(shù)趨勢(shì)

近年來(lái)，程控交換機(jī)在控制方式、程度軟件、話(huà)路網(wǎng)以及接入業(yè)務(wù)等方面一直處于快速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，尤其是通信系統(tǒng)將對(duì)程控交換設(shè)備提出穩(wěn)定可靠、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、調(diào)度功能完善、維護(hù)方便、接續(xù)速度快、暢通無(wú)阻等更高的要求。主要趨勢(shì)如下：

1、研制新型專(zhuān)用大規(guī)模集成電路，提高硬件集成度和模塊化水平，以進(jìn)一步減少體積，降低成本，增強(qiáng)功能及提高可靠性。

2、提高控制的分散，靈活程度和可靠性，逐步采用全分散方式。

3、采用CCITT(ITU)建議的高級(jí)語(yǔ)言(如CHILL、SDL、MML)，提高軟件水平和模塊化速度。

4、逐步引入非話(huà)業(yè)務(wù)，如數(shù)據(jù)，圖文傳真，用戶(hù)電報(bào)(Telex)與智能用戶(hù)電報(bào)(Teletax)，可視數(shù)據(jù)(Videotex)，圖文傳視(Teletext)及電子郵件(Electronic Mail)，圖象信息等，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的接口，構(gòu)成綜合信息交換系統(tǒng)。

5、增強(qiáng)程控交換系統(tǒng)與其它類(lèi)型通信網(wǎng)(如傳真網(wǎng)，分組交換網(wǎng)或公用數(shù)據(jù)網(wǎng)，計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)等)的接口，聯(lián)接與組網(wǎng)能力。

6、為適應(yīng)高速信息業(yè)務(wù)日益增長(zhǎng)的需求和光纖通信的發(fā)展，開(kāi)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)環(huán)境下交換理論，體制與關(guān)鍵技術(shù)的研究。目前研究的重點(diǎn)之一為異步轉(zhuǎn)移方式ATM。