现代交换技术实验指导书

实验一程控交换系统模块实验一、实验目的1、全面了解用户线接口电路功能（BORST）的作用及其实现方法。2、了解电话号码双音多频信号在程控交换系统中的作用，观测电话机发送的DTMF信号波形。3、掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用。4、熟悉一次正常呼叫的传送信号流程。二、实验仪器1、LT-CK-02E程控交换试验箱一台；2、电话机两台；3、数字示波器一台；4、数字万用表一台。三、实验内容1、熟悉用户线接口电路；用万用表观测TP301、TP302、TP303在摘挂机时的工作电平。2、用示波器观察并测量DTMF信号的波形，在用户线接口电路的输入端进行测量，即在甲方一路用户线接口电路的测量点TP301与TP302进行测量。3、测量PCM编译码电路TP304、TP305、TP307及TP308的各点波形。4、以甲方一路主叫与甲方二路被叫为例，根据一次正常呼叫的传送信号流程，测量线路各点波形。了解信号在交换过程中的传输特性。四、实验注意事项1、使主机实验箱加电处于正常工作状态，并严格遵循操作规程。2、在测量DTMF信号测量点TP301或TP401时，示波器接头的另一接地线接到TP302或TP402上。3、在进行PCM实验时，观测各测量点波形时，示波器探头不能乱碰到其它测量点。4、有一点需注意，PCM编译码电路中，在没有外加信号输入时，PCM编码电路还是有输出的，此时该芯片对输入随机噪声进行编译码，一旦有信号输入，它会立即对输入信号进行编码。五、实验原理接口电路实验原理：1、用户接口电路工作原理用户电路也可称为用户线接口电路（SubscriberLineInterfaceCircuit—SLIC）。任何交换机都具有用户线接口电路。根据用户电话机的不同类型，用户线接口电路（SLIC）分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。模拟用户线接口电路应能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击，过去都是采用晶体管、变压器（或混合线圈）、继电器等分立元件构成。在实际中，基于实现和应用上的考虑，通常将BORSHCT功能中过压保护由外接元器件完成，编解码器部分另单成一体，集成为编解码器（CODEC），其余功能由集成模拟SLIC完成。在布控交换机中，向用户馈电，向用户振铃等功能都是在绳路中实现的，馈电电压一般是-60V，用户的馈电电流一般是20mA～30mA，铃流是25Hz,90V左右，而在程控交换机中，由于交换网络处理的是数字信息，无法向用户馈电、振铃等，所以向用户馈电、振铃等任务就由用户线接口电路来承担完成，再加上其它一些要求，程控交换机中的用户线接口电路一般要具有B（馈电），R（振铃）、S（监视）、C（编译码）、H（混合）、T（测试）、O（过压保护）七项功能。图1-1为模拟用户线接口功能框图。模拟用户线接口电路的功能可以归纳为BORSCHT七种功能，具体含义是：a)馈电（B-Batteryfeeling）向用户话机送直流电流。通常要求馈电电压为—48伏或—24伏，环路电流不小于18mA.b)过压保护（O—Overvoltageprotection）防止过压过流冲击和损坏电路、设备。c)振铃控制（R—RingingControl）向用户话机馈送铃流。d)监视（S-Supervision）监视用户线的状态，检测话机摘机、挂机与拨号脉冲等信号以送往控制网络和交换网络。e)编解码与滤波（C-CODEC/Filter）在数字交换中,它完成模拟话音与数字编码间的转换。通常采用PCM编码器（Coder）与解码器(Decoder)来完成,，统称为CODEC。相应的防混叠与平滑低通滤波器占有话路（300Hz-3400Hz）带宽，编码速率为64kb/s。f)混合（H—Hyhird）完成二线与四线的转换功能，即实现模拟二线双向信号与PCM发送，接收数字四线单向信号之间的连接。过去这种功能由混合线圈实现，现在改为集成电路，因此称为“混合电路”。g)测试（T—Test）对用户电路进行测试。2、用户线接口电路:在本实验系统中，用户线接口电路选用的是AM79R70。它包含向用户话机恒流馈电、向被叫用户话机馈送铃流、用户摘机后自行截除铃流，摘挂机的检测及音频或脉冲信号的识别，话音信号的2/4线混合转换，外接振铃继电器驱动输出。AM79R70用户电路的双向传输衰耗均为﹣1dB，供电电源为+5V和﹣5V，AM79R70还将输入的铃流信号放大以达到电话振铃工作的要求。其各项性能指标符合邮电部制定的有关标准。图1-1模拟用户线接口功能框图1、电路的基本特性A、向用户馈送铃流B、向用户恒流馈电C、过压过流保护D、被叫用户摘机自截铃E、摘挂机检测F、音频或脉冲拨号检测G、振铃继电器驱动输出H、话音信号的2/4线转换I、无需耦合变压器2、用户线接口电路主要功能1）、向用户话机供电，AM79R70可对用户话机提供恒流馈电，馈电电流由VBAT以及VDD供给。具铃流发生器馈电电源模拟用户线过压保护电路测试开关振铃继电器馈电电路混合电路编码器解码器低通平衡网络低通发送码流接收码流(编码信号)ab测试总线振铃控制信号用户线状态信号内部电源稳压电路输入控制译码二/四线接口摘机检测馈电与平衡电路话音通道传输振铃控制控制信号1控制信号2状态指示语音发送支路语音接收支路振铃控制//电话接口体如下：A、供电电源VBAT采用-48V；B、在静态情况下（不振铃、不呼叫），-48V电源通过继电器静合接点至话机；C、在振铃时，-48V电源通过振铃支路经继电器动合接点至话机；D、用户挂机时，话机叉簧下压，馈电回路断开，回路无电流流过；E、用户摘机后，话机叉簧上升，接通馈电回路（在振铃时接通振铃支路）回路。2）、M79R70内部具有过压保护的功能，可以抵抗TIPRING端口间的瞬时高压，如结合外部的压敏电阻保护电路，则可抵抗250V左右高压。3）、振铃电路可由外部的振铃继电器和用户电路内部的继电器驱动电路以及铃流电源向用户馈送铃流：当继电器控制端(RC端)输入高电平，继电器驱动输出端(RD端)输出高电平，继电器接通，此时铃流源通过与振铃继电器连接的15端(RV端)经TIPRING端口向被叫用户馈送铃流。当控制端(RC端)输入低电平或被叫用户摘机都可截除铃流。用户电路内部提供一振铃继电器感应电压抑制箝位二极管。4）、监视用户线的状态变化即检测摘挂机信号，具体如下：A、用户挂机时，用户状态检测输出端输出低电平，以向CPU中央集中控制系统表示用户“闲”；B、用户摘机时，用户状态检测输出端输出高电平，以向CPU中央集中控制系统表示用户“忙”；C、用户若拨电话号码为脉冲拨号方式时，该用户状态输出端应能送出拨号数字脉冲。回路断开时，送出低电平，回路接通时送出高电平（注：本实验系统不选用脉冲拨号方式，只采用DTMF双音多频拨号方式）；5）、在TIPRING端口间传输的话音信号为对地平衡的双向话音信号，在四线VR端与VX端传输的信号为收发分开的不平衡话音信号。AM79R70可以进行TIPRING端口与四线VTX端和RSN端间话音信号的双向传输和2/4线混合转换。6）、AM79R70可以提供用户线短路保护：TIP线与RING线间，TIP线与地间，RING线与地间的长时间的短路对器件都不会损坏。7）、AM79R70提供的双向话音信号的传输衰耗均为－40dB。该传输衰耗可以通过AM79R70用户电路的内部调整，也可通过外部电路调整8）、AM79R70的四线端口可供话音信号编译码器或交换矩阵使用。。呼叫处理与信号传输实验原理：图1-7一次正常呼叫传送信号的流程图六、实验步骤1、分别在摘机和挂机时用万用表测量TP301,TP302，TP303的电压值；2、选择空分交换，一位同学将甲方二路用户摘机，听到到拨号音后按电话单机上的任意键并保持，另一位同学对本接口电路的测量点进行观察并记录波形。3、电话单机不工作时，即不发送DTMF波形时，再测量上述各测量波形。4、测量TP304、TP305、TP307及TP308的各点波形。A、测量并分析PCM编译码电路各测量点的波形；B、将甲方一路与甲方二路按正常呼叫接通，建立正常通话后，通过话机输入话音信号或双音多频信号。在各收发测量点进行观察测量。C、各测量点波形说明如下：TP304：甲方一路PCM模拟话音信号输入TP307：甲方一路PCM数字信号输出TP308：甲方一路PCM数字信号输入TP305：甲方一路PCM模拟话音信号输出七、实验报告要求用户线用户线主叫用户被叫用户呼叫信号拨号音信号号码信号回铃音信号话音信号忙音信号挂机信号振铃信号应答信号挂机（先挂方）（用户线信号）摘机挂机摘机1、画表写出TP301,TP302，TP303在摘挂机时的电平，并简述这三个测试点的意义。2、画出接收DTMF过程测量点在有、无信号状态的波形，并作简要的分析与说明。3、画出PCM编译码电路各测量点的波形，并注明它是在何种状态下测试到的波形。4.画出一次完整的电话接续的程序流程图。实验二程控交换系统交换实验一、实验目的1、通过实验掌握程控交换中空分交换网络交换的基本原理与实现方法。2、通过实验掌握程控交换中时分交换网络交换的基本原理与实现方法。3、熟悉T接线器的两种工作方式。二、实验内容1、利用自动交换网络进行两部电话单机通话，对工作过程进行观测。2、观测MT8980的时分交换功能，用甲方一路呼叫乙方二路，比较接续成功前后观测TP307和TP608的波形。3、了解数字时分接线器的编程方法。三、实验仪器1、LT-CK-02E程控交换试验箱一台；2、电话机两部；3、数字示波器一台。四、实验原理时分交换网络基本原理：：电路框图见图2-4所示，它是由两大部分组成，即话路部分和控制部分，话路部分包括交换网络，用户电路出中继电路，入中继电路，收号器，信号音发生器以及话务台或信号设备等；控制部分则是一台计算机，它包括中央处理器，存储器和输入、输出设备。图2-4交换网络组成方框图T接线器原理：时间接线器又称时分接线器或简称T接线器。它的任务是实现一条母线上不同时隙的交换。例如；根据电话交换要求，需把TS2的话音信号交换到TS8，或把TS10的信号搬移到TS3，等等。为了实现时隙交换必须设置一话音存贮器SM（SpeechMemory），以便母线的每帧信号以时隙为单位存贮在该存贮器而后再根据电话交换的要求，在不同时隙读出它所需要的语声(编码)信号。话音存贮器的单元数是与PCM母线一帧的时隙数相等。它的字长与一时隙所含比特数相等，即等于8位。有时为了进行奇偶校验加入一校验位(P)。这时每单元的字长成为9位。为了正确控制时隙交换还需要一控制存贮器CM（ControlMemony），其单元数也等于一帧的时隙数，但是每单元字长是由SM的地址数量来确定。CM的每个字也可设奇偶校验位(P)。CM的作用是提供SM的读出或写入地址。此外，还需要一只计数器以产生对SM写入或读出的地址。T接线器是由SM、CM和计数器三者组成。根据SM的工作方式不同，T接线器可分为“顺序写入、控制读出”和“控制写入、顺序读出”两种类型。它们完成时隙交换的功能是完全一致的。1、“顺序写入、控制读出”T接线器这种T接线器的结构如图2-6所示，从图可知它利用计数器以对SM产生写入地址，计数器又受时钟控制。当TS0时计数器读数为零，使得输入母线的TS0信息(八位码)写入SM的第0号单元。当TS1时记数器读数为1，于是TS1的信息写入第一号单元。依此类推，输入母线的TS31信息写入第31单元。假设输入、输出母线均为PCM基群复用线，在下一时隙时计数器读数回零，于是开始第二帧信息的顺序写入。如此方式一帧又一帧地循环，它把输入母线各时隙的信息按顺序不断写入SM的相应单元中。既然SM是按顺序写入，那么它的读出就不应按顺序读出。显然，顺序写入再顺序读出就不可能获得时隙交换。所以它应按照交换要求有控制地到适当单元去读出所需时隙内容。不过，交换要求会因用户需求而异，经常在变，所以控制读出又称为。“随机读出”。CM的每个单元内容都是由CPU中央处理器根据交换要求来填写对应SM的读出地址。CM的读