程控数字交换与交换网(第二版)(出版社)

程控数字交换与交换网（第二版）叶敏编著目录第1章绪论第2章话音信号的数字化基础第3章数字交换机的话路部分第4章程控交换系统控制部件的组成特点第5章程控交换机软件概况第6章呼叫处理的基本原理第7章交换技术基础第8章电话通信网第9章信令方式第10章部分有关通信网简介第1章绪论1.1自动电话交换机的发展史端乔交换机西门子式自动交换机旋转制和升降制交换机纵横制交换机电子交换机程序控制交换机数字交换机1.2自动电话交换机的分类1.模拟交换机2.数字交换机3.布线逻辑控制交换机4.存储程序控制交换机1.3程控交换机的基本概念图中所示的中继器和用户电路包括收号器都受中央处理机控制。这样就可以得出结论：程控交换机实质上是数字电子计算机控制的交换机。1.4程控交换机的优越性1.技术上的优越性1.能提供许多新的用户服务性能2.维护管理方便，可靠性高3.灵活性大4.便于向综合业务数字网方向发展5.有可能采用公共信号系统6.便于利用电子器件的最新成果，使整机技术的先进性得到发挥2.经济上的优越性1.交换设备方面2.线路设备方面3.维护和生产方面1.5程控交换机的服务性能1.给一般用户的服务2.给各种用户交换机用户的服务3.在管理和维护上的新业务1.6程控交换技术的发展1.7当前世界通信的发展1.7.1当前世界通信产业发展的特点1.世界通信技术进步越来越快2.世界通信市场竞争日趋激烈1.7.2当代通信技术综观1.传送网技术2.接入网技术3.ISDN技术和ATM技术4.移动通信和个人通信技术5.智能网技术6.多媒体通信技术7.支撑网技术8.因特网技术9.下一代的通信技术第2章话音信号的数字化基础2.1时间分割多路复用原理2.2模拟信号的抽样和抽样定理抽样定理是这样规定的：传送限带连续信号时，只要传送信号的单个抽样值（脉冲）的序列就足够了。这些抽样值的幅度等于连续信号在时刻的瞬时值，而重复频率ƒc至少等于所传交流信号的2倍。2.3抽样信号的量化和编译码）（单位：噪声信号信噪比＝dBlg102.4传输码型2.5几个基本概念1.时隙和帧•对每一个话路来说，每次抽样值经过量化以后可编成8位PCM码组，这就是一个“时隙”。•32时隙合成一个“帧”，16帧合成一个“复帧”。2.数字信号传输速率①调制速率，又称波特率。单位为波特（BAUD），简写为Bd。②数据率－－数据信号速率。单位为比特/妙（bit/s），简写为b/s或bps。它表示单位时间内能传输的代码个数单位时间信元数波特率＝Bd50150＝波特率＝n2log单位时间信元数数据率＝2.632路PCM的帧结构2.7PCM的高次群第3章数字交换机的话路部分3.1数字交换机的系统结构3.2用户模块的组成3.2.1用户模块基本结构3.2.2用户电路目前在数字交换机中用户电路的功能可以归纳为BORSCHT这七个功能，具体是：1.B(Batteryfeeding)馈电2.O(Overvoltageprotection)过压保护3.R(Ringingcontrol)振铃控制4.S(Supervision)监视5.C(CODEC&filters)编译码和滤波6.H(Hybridcircuit)混合电路7.T(Test)测试1.馈电2.过压保护3.振铃控制4.监视5.馈电6.过压保护7.测试3.3中继器3.3.1模拟中继器3.3.2数字中继器3.4音频信号的产生、发送和接收3.4.1数字音频信号的产生1.单频信号的产生2.双音频信号的产生3.4.2数字音频信号的发送3.4.3数字音频信号的接收3.5数字交换和数字交换网3.5.1数字接线器的基本功能3.3.2数字交换网络的基本结构和工作原理数字接线器有两种：时间（T）接线器和空间（S）接线器。1.时间（T）接线器2.PCM端机和T接线器的连接1)单端PCM30/32和T接线器的连接2)多端PCM和T接线器的连接3.空间（s）接线器3.5.3串￫并、并￫串编号电路的组成和工作原理1.时钟和定时脉冲2.串￫并变换电路3.并￫串变换电路3.5.4T接线器的组成和工作原理1.话音存储器2.控制存储器3.5.5S接线器的组成和工作原理1.8×8交叉点矩阵2.控制存储器3.5.6数字交换网络1.三级交换网络1)T-S-T网络2)S-T-S网络2.关于T-S-T网络几个问题的讨论1)控制方式2)网络的阻塞问题3.5.7数字交换机中话路的连接3.5.8数字接线器的集成化和交换网络的组成3.5.9在数字交换网络上进行会议电话汇接第4章程控交换系统控制部件的组成特点4.1对控制部件的要求1)呼叫处理能力2)可靠性3)灵活性和适用性4)经济性4.2交换机控制系统的结构方式1.集中控制设某一台交换机的控制部分由n台处理机组成，它实现f项功能，每一项功能由一个程序来提供，系统有r个资源，如果在这个系统中，每一台处理机均能达到全部资源，也能执行所有功能，则这个控制系统就叫做集中控制系统。如下图：2.分散控制在上述系统中，如果每台处理机只能达到资源的一部分，只能执行一部分功能，那么就称之为分散控制。4.3多处理机结构1.按功能分担2.按话务分组3.备用工作4.4备用方式一般来说，备用方式有两种，冷备用和热备用。根据不同的处理方法，热备用还可有不同方式：1)同步方式（如图）2)互助结构3)主/备机方式4.5故障的处理方式和表现发生故障时，不同备用方式的处理和表现不尽相同。1.同步方式2.互助方式3.主/备机方式4.冷备用5.优缺点比较4.6处理机间通信方式1.通过PCM信道进行通信1)利用TS16进行通信2)通过数字交换网络的PCM信道直接传送2.采用计算机网常用的通信结构方式1)多总线结构i.共享存储器方式a)时分总线互连方法b)交换矩阵互连方法c)多通道互连方法ii.通过共享输入/输出接口进行通信2)环形结构第5章程控交换机软件概况5.1程控交换机的运行软件5.1.1对运行软件的要求1.实时性2.多道程序运行3.业务的不间断性5.1.2运行软件的组成5.3软件支援系统1.软件开放支援系统a)源文件的生成和程序的编译程序b)连接编辑程序c)调试程序2.应用工程的支援系统a)交换网规划程序b)话局工程设计程序c)装机工程设计程序d)安装测试程序3.软件加工支援系统a)局数据生成程序b)用户数据生成程序c)交换机程序的组合4.交换局管理支援系统a)资料的搜集和分析b)交换局资料的更改c)资料的编辑和输出5.4软件设计语言5.5操作系统5.5.1基本概念操作系统是紧挨着硬件层的第一层软件，它对硬件进行首次扩充，如果是多用户的操作系统，那么经过扩充以后一个实际的处理机就可以扩成多个虚拟机，使得每一个用户都有一个虚拟机。5.5.2操作系统分类1.批处理操作系统，用于批处理系统中2.分时操作系统，用于分时系统中3.实时操作系统，用于实时系统中4.网络操作系统，用于计算机网中5.分布式操作系统，用于分布式处理机系统中5.5.3实时操作系统的特点1.实时性2.一体性3.多任务与并发性4.环境行为的随机性5.高可靠性5.5.4程控交换系统中任务的分级和调度在程控交换系统中任务按照紧急性和实时要求不同大体上分为三级：故障级周期级基本级5.6数据结构5.6.1数据结构的基本概念一般说，数据结构包括数据的逻辑结构和数据的物理结构。数据的逻辑结构仅考虑数据元素之间的逻辑关系，数据的物理结构又叫存储结构。它是指数据元素在存储器中的表示及其配置。5.6.2程控交换系统中常用的数据结构举例1.信息缓冲和信箱2.任务调度和启动（如下图）3.队列（如下图）4.号码预译和翻译5.状态分析第6章呼叫处理的基本原理6.1一个呼叫处理过程1.主叫用户A摘机呼叫2.送拨号音，准备收号3.收号4.号码分析5.接至被叫用户6.向被叫用户振铃7.被叫应答和通话8.话终，主叫先挂机9.被叫先挂机6.2用SDL图来描述呼叫处理过程6.2.1稳定状态和状态转换6.2.2SDL图简介SDL图是SDL语言中的一种图形表示方法6.2.3描述局内呼叫的SDL进程图举例（如下页图）6.3呼叫处理有关的数据和表格6.3.1用户数据用户情况；用户类别；话机类别；出局权限类别；用户专用情况；用户对新业务的使用权；用户登记的新业务；用户计费类别；用户费率等级；各种号码；用户状态数据；呼叫过程中的临时数据。6.3.2局数据交换局公用硬件配备情况；局间环境的参数；迂回路由设置情况；接用户交换机情况；公用设备忙、闲状态；计费方式；话务量、接通率统计数据和计费数据；特服情况；新业务提供情况；复原方式；交换机类别；能接的非话终端品种和数量；各种号码。6.4输入处理6.4.1用户线扫描监视6.4.2号盘话机拨号号码的接收1.脉冲识别2.位间隔识别6.4.3按钮话机拨号号码的接收6.4.5中继器监视扫描6.5分析处理6.5.1去话分析6.5.2号码分析1.分析数据来源2.分析步骤1.预译处理2.拨号号码分析处理6.5.3来话分析6.5.4状态分析6.6任务执行和输出处理6.6.1任务执行任务执行分为三个步骤：1.动作准备2.输出命令3.后处理6.6.2输出处理1.路由驱动2.发送分配信号3.转发脉冲4.多频信号的发送5.线路信号的发送第7章交换技术基础7.1话务量基本概念7.1.1话务量定义1.什么叫话务量电话用户进行通话要占用电话交换机的机键设备。用户通话次数的多少和每次通话所占用的时间都从数量上说明了用户需要使用电话的程度，或者说交换机键被占用的程度。从数量上表明用户占用交换网络和交换机键程度的两叫做“话务量”。它可以用公式表示：A－－话务量C－－呼叫次数T－－每次呼叫的平均占用时间A＝C×t2.忙时、忙时呼叫和忙时话务量3.呼损概率4.原发话务量和完成话务量7.1.2线束的概念交换网络是一个将若干入线和能被这些入线达到的若干出线之间的交叉矩阵。这些出线可以组成一个或几个线束。有两类不同的线束：全利用度线束和部分利用度线束。1.全利用度线束2.部分利用度线束7.1.3爱尔兰呼损公式及其应用其中：En(A)－－呼损A－－原发话务量（爱尔兰）n－－出线数niinniAnAAE0)(！！7.2交换网络的内部阻塞7.3控制部件的呼叫处理能力－－BHCA控制部件对呼叫的处理能力－－BHCA（BusyHourCallAttempts）以忙时试呼次数来衡量。这是一个评价交换系统的设计水平和服务能力的一个重要指标。7.3.1计算BHCA的基本模型几个定义：系统开销：在充分长的统计时间内，处理机用于运行处理软件的时间和统计时长之比，即时间资源的占用率。固有开销：与呼叫处理次数无关的系统开销，例如各种扫描的开销。非固有开销：与呼叫处理次数有关的系统开销。单位时间内处理机用于呼叫处理的时间开销为t＝a＋bN7.3.2影响程控交换机呼叫处理能力的因素1.系统容量的影响2.系统结构的影响3.处理机能力的影响4.软件设计水平的影响7.3.3系统开销及其分配7.3.4呼叫类别和试呼的不同结果1.呼叫类别图中：A－发端呼叫；B－局内呼叫；C－出局呼叫；D－入中继呼叫；E－入局呼叫；F－汇接呼叫；G－终端呼叫；H－出中继呼叫。其中A和D为始发呼叫量。因此总呼叫量＝B+C+E+F=A+D2.成功呼叫和不成功呼叫7.3.5BHCA的测量时）（试呼次数每次呼叫平均占用时长入中继线数线）兰入中继线话务量（爱尔＋每次呼叫平均占用时长用户数用户）用户话务量（爱尔兰///BHCA7.3.7呼叫处理能力的提高1.提高系统结构的合理性2.提高处理机本身处理能力3.设计高效率的操作系统4.提高软件设计水平5.精心设计数据结构6.合理选用编程语言7.4可靠性设计7.4.1概述可靠度：在规定的时间内和规定的条件下完成规定功能的成功概率。系统的平均故障间隔时间（MT