程控交換機的特點與技術趨勢分析

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程控交換機的特點與技術趨勢分析

楊海英 劉衛紅 張榮珍 楊惠霞 張菊梅

河南油田通信公司 河南南陽 473132

[摘要]通信行業的技術發展較快。在交換方面由于信息傳輸高速化、寬帶化的需求，以十分復用技術為基礎的各個領域，如因特網、IP電話和NGN等，得到人們的廣泛關注。了解通信進一步發展的熱點和趨勢是十分必要的。

[關鍵詞]程控交換機；特點；趨勢

隨著時代的發展，交換機系統逐漸融合ATM、無線通信、接入網技術、HDSL、ASDL、視頻會議等先進技術，今后的交換機系統，將不僅僅是語音傳輸系統，而是一個包含聲音、文字、圖象的高比特寬帶傳輸系統。世界上傳統交換機廠商目前正努力研制，并通過與計算機廠商的合作和交流，來達到這一目的。

一、電話交換機的發展過程

程控交換機全稱為存儲程序控制交換機，也稱為程控數字交換機或數字程控交換機。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。電話交換技術歷程可分為三個階段：人工交換、機電交換、和電子交換。早在1878年就出現了人工交換機，它是借助話務員進行話務接續，顯然其效率是很低的。15年后步進制的交換機問世，它標志著交換技術從人工時代邁入機電交換時代。這種機電自動交換時代。隨著半導體器件和計算機技術的誕生與迅速發展，猛烈地沖擊著傳統的機電式交換結構，1965年美國貝爾系生產了世界上第一臺商用存儲程序控制的電子交換機，這一成果標志著電話交換機從機電時代躍入電子時代，使交換技術發生時代的變革。

二、程控交換機的基本構成

1、交換網絡

交換網絡的基本功能是根據用戶的呼叫要求，通過控制部分的接續命令，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網絡。

2、用戶電路

用戶電路的作用是實現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。根據交換機制式和應用環境的不同，用戶電路也有多種類型，對于程控數字交換機來說，目前主要有與模擬話機連接的模擬用戶線電路(ALC)及與數字話機，數據終端(或終端適配器)連接的數字用戶線電路(DLC)。

模擬用戶線電路是適應模擬用戶環境而配置的接口，其基本功能有:

饋電: 交換機通過用戶線向共電式話機直流饋電；

過壓保護: 防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機。

振鈴：向被叫用戶話機饋送鈴流。

監視：借助掃描點監視用戶線通斷狀態，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和接續要求。

編解碼：利用編碼器和解碼器(CODEC)，濾波器，完成話音信號的模數與數模交換，以與數字交換機的數字交換網絡接口。

混合：進行用戶線的2/4線轉換，以滿足編解碼與數字交換對四線傳輸的要求。

測試：提供測試端口，進行用戶電路的測試。

3、出入中繼器

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的制式及局間中繼線信號方式有密切的關系。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，則中繼器應實現相應的話音，信令的傳輸與控制功能。數字中繼線接口單元(DTU)的作用是實現數字中繼線與數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。

4、控制設備

控制部分是程控交換機的核心，其主要任務是根據外部用戶與內部維護管理的要求，執行存儲程序和各種命令，以控制相應硬件實現交換及管理功能。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的靈活性與可靠性，目前程控交換系統的分散控制

三、數字程控交換機技術特點

程控數字交換機有以下優點：

1、體積小，重量輕，功耗低，它一般只有縱橫制交換機體積的1/8-1/4，大大壓縮了機房占用面積，節省了費用。

2、能靈活的向用戶提供眾多的新服務功能。由于采用SPC技術，因而可以通過軟件方便的增加或修改交換機功能，向用戶提供新型服務，如呼叫傳遞、呼叫轉移、遇忙回叫、會議電話等，給用戶帶來很大的方便。

3、工作穩定可靠，維護方便，由于程控交換機一般采用大規模集成電路電路或專用集成電路，因而有很高的可靠性。它通常采用冗余技術或故障自動診斷措施，以進一步提高系統的可靠性。

4、便于采用新型共路信號方式。由于程控數字交換機與數字傳輸設備可以直接進行數字連接，從而使得信令傳送速度快、容量大、效率高，并能適應未來新業務與交換網控制的特點，為實現綜合業務網創造必要的條件。

5、易于與數字終端，數字傳輸系統聯接，實現數字終端，傳輸與交換的綜合與統一。可以擴大通信容量，改善通話質量，降低通信系統投資，并為發展綜合數字網(IDN)和綜合業務數字網(ISDN)奠定基礎。

四、當前程控交換技術趨勢

近年來，程控交換機在控制方式、程度軟件、話路網以及接入業務等方面一直處于快速發展狀態，尤其是通信系統將對程控交換設備提出穩定可靠、實時性強、調度功能完善、維護方便、接續速度快、暢通無阻等更高的要求。主要趨勢如下：

1、研制新型專用大規模集成電路，提高硬件集成度和模塊化水平，以進一步減少體積，降低成本，增強功能及提高可靠性。

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)建議的高級語言(如CHILL、SDL、MML)，提高軟件水平和模塊化速度。

4、逐步引入非話業務，如數據，圖文傳真，用戶電報(Telex)與智能用戶電報(Teletax)，可視數據(Videotex)，圖文傳視(Teletext)及電子郵件(Electronic Mail)，圖象信息等，開發相應的接口，構成綜合信息交換系統。

5、增強程控交換系統與其它類型通信網(如傳真網，分組交換網或公用數據網，計算機局域網等)的接口，聯接與組網能力。

6、為適應高速信息業務日益增長的需求和光纖通信的發展，開展寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)環境下交換理論，體制與關鍵技術的研究。目前研究的重點之一為異步轉移方式ATM。