数字调度通信系统.ppt

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1、第二章 数字调度通信系统,（1）语音信号数字化（2）数字交换（3）区段通信中的数字共线和数字交叉连接,第一节 数字通信基本知识,一、PCM（脉冲编码调制）,脉冲编码调制原理 模拟信号的数字化亦称脉冲编码调制（PCM），属于信源编码。脉冲编码调制系统主要完成A/D、D/A转换。即发端经限带、抽样、量化和编码后，将模拟信号转换为二进制数字信号（A/D）；收端进行反变换（D/A）。,抽样的概念 抽样是模拟信号数字化的第一步。抽样就是以一定时间间隔，取出连续的模拟信号的瞬时值，即是将时间连续的模拟信号转化为时间离散的模拟信号 抽样定理（低通信号）限带为 fm 的连续模拟信号f(t)，若以抽样速率 进行

2、均匀抽样，则抽样后的信号经低通滤波器后能无失真恢复原信号。有关抽样定理的讨论 抽样后的信号频谱为，即是以抽样速率为间隔的原信号频谱（加权系数fs）的无穷拓展，因此利用一个低通滤波器即可恢复原信号 我们把最小的速率 称为柰氏速率。考虑到低通滤波器的特性不是完全理想的，所以通常选取抽样速率 例：以话音信号来说，频带限制在3003400Hz之内，抽样频率选为8000Hz（8000Hz6800Hz）,抽样周期,量化与编码的基本概念均匀量化非均匀量化PCM编码方法,量化的概念 量化是模拟信号数字化的第二步。量化就是将抽样样值幅度连续的模拟信号变成样值幅度取值离散的数字信号（即利用有限个电平数M来表示模拟

3、抽样值）。包括均匀量化与非均匀量化 量化后的信号与原信号相比有误差，称为量化误差，或量化噪声 量化后信号与原信号的近似程度常用量化信噪比来衡量,编码的概念 编码是模拟信号数字化的第三步。编码是将量化后的信号电平转换成二进制码组。二元码PCM可以有几种编码方式：自然二进制码、格雷码（在图像通信中是个典型应用）、折叠二进制码（广泛用于PCM通信系统）,A律13折线非均匀量化方案（数字压扩法）A律压扩特性是连续曲线，实际中往往采用近似于A律函数规律的13折线（A=87.6）的压扩特性，实际电路中，抽样，量化，编码是一次完成的，可用数字电路实现。A律13折线（欧洲标准，我国的PCM电话系统采用），通常

4、取A=87.6 律15折线（北美、日本标准），通常取（1）先对x轴上输入信号归一化取值范围按1/2递减规律分为8段，分段点依次为1/2，1/4，1/8，1/16，1/32，1/64，1/128。再对y轴上压缩输出的归一优取值范围均匀地分成8段，即每段长为1/8。然后把x轴和y轴的相应分段线的交点连接起来，共得到8段斜线。负向8段斜线按同样方法得到。由于负向第1、2段与正向第1、2段斜率相同，因此可将它们连成一条折线。这样共得到13段折线。这13段折线是逼近A律压缩特性的，通常称之为A87.613折线律压缩特性。,非均匀量化带来的量化信噪比改善,PCM编码码型,PCM系统中采用二进制编码。编码码

5、型有：自然二进码、反射二进码（格雷码）和折叠二进码。自然二进码：由n位自然二进码组成的码字an-1，an-2，a0，所对应的电平值为：V=an-12n-1+an-22n-2+an2n。反射二进码：亦称格雷（Gray）码。反射二进码的特点是：任何两个相邻码字之间只有一位码不同，即相邻码的码距为1。,折叠二进码：其编码规律为：除去左边第一位，其余部分以电平序号中部呈上下对称（折叠）关系，即上半部分自下而上与自然二进码相同，下半部分则自上而下与自然二进码相同。而左边第一位码在上半部分全为1，在下半部分全为0。折叠二进码用来对双极性信号进行编码尤为方便。最左边一位用来表示信号极性，其余码位用来表示信号

6、的绝对值大小。从而对双极性信号可以采用单极性编码方法，使编码和解码设备节省。折叠二进码的另一个优越性是：折叠二进码在传输过程中如果出现误码，对小信号影响较小，对大信号影响很大。因为话音信号小幅度出现的概率比大幅度出现的概率高。因此折叠二进码在信号低电平范围内误码噪声功率比另二种码都小。PCM系统编码器中多采用折叠二进码。,码位数的选择，它不仅关系到通信质量的好坏，而且还涉及到设备的复杂程度。码位数的多少，决定了量化分层（量化级）的多少。反之，若信号量化分层数一定，则编码位数也被确定。可见，在输入信号变化范围一定时，用的码位数越多，量化分层越细，量化噪声就越小，通信质量当然就更好、但码位数多了，

7、总的传输码率增加，这样将会带来一些新的问题。一般从话音信号的可懂度来说，采用34位非线性编码即可，但由于量化级数少，量化误差大，通话中量化噪声较为显著。当编码位数增加到78位时。通信质量就比较理想了。,码位安排：在逐次比较型编码方式中，无论采用几位码，一般均按极性码、段落码、段内码的顺序。,在13折线律编码方法中，无论输入信号的采样值是正还是负，都是对其量化采样值的绝对值按8个段落进行分段编码，而另外用一位码表示采样值的正负极性。用8位折叠二进码进行编码时，其中左边第一位码用来表示信号采样值的极性，称作极性码，用C1表示。第二至第四位码用来表示量化采样值所在段落的序号（第一段至第八段），称作段

8、落码，用C2C3C4表示。第五至第八位码用来表示每一段落内的16个均匀量化级，称作段内码，用C5C6C7C8表示。这样编码所得出的码组可表示为C1 C2C3C4 C5C6C7C8。为了说明编码及解码过程，将八个段落的序号、各段的量阶（量化级间隔）、起始电平、段落长度、段内码的位值（或权值）等列在下表中。,13折线编码,逐次比较型编码器原理方框图,注意 PCM8位码属于非线性编码。因各段落长度不等，因此不同段落间的量化级是非均匀的，各段内的16个量化级是均匀的 采用13折线编码方法，在保证小信号区间量化间隔相同的条件下，7位非线性编码（除极性码外）与11位线性编码等效。由于非线性编码位数减小，因

9、此设备简化，所需传输带宽减小。,编码过程,1、确定极性码C1，2、确定段落码C2C3C4，3、确定段内码C5C6C7C8。,PCM信号译码原理,二、时分多路复用的概念,时隙交换,三、数字交换的基本原理,硬件系统 话路系统 交换网络(Switching Fabric)接口设备(I/O)控制系统(Control Unit)软件系统,时间接线器（Time）原理结构工作方式特点空间接线器(Space),T接线器的原理,如何实现时隙交换？例如：A用户TS1，B用户TS5。（一条基群PCM线上）两个时隙互相错开，两个用户要交换信息，只能采取“暂存”的方法 采用存储器存储话音话音存储器。,TS1-TS5A用

10、户信息在TS1送出，存入存储器中的一个单元，假定1#单元；当TS5来时，从1#单元取出，送至输出端，则B听到A的语音。,TS5-TS1：B用户信息在TS5送出，存入存储器中的一个单元，假定5#单元；当TS1来时，从5#单元取出，送至输出端，则B听到A的语音。,B,A,A,B,A,B,0,1,5,31,TS5,TS1,TS5,TS1,HW入,HW出,SM,如何控制输出端读取适当的存储器单元？采用控制存储器,B,A,A,B,A,B,0,1,5,31,TS5,TS1,TS5,TS1,HW入,HW出,SM,T接线器的结构,话音存储器（Speech Memory,SM）RAM控制存储器（Control

11、Memory,CM）RAM,T接线器的工作方式,根据CM对SM的控制方式输出控制方式（读出控制）SM的写入受定时脉冲控制读出受CM控制（顺序写入，控制读出）输入控制方式（写入控制）SM的写入受CM控制读出受定时脉冲控制（控制写入，顺序读出）,A,B,A,B,TS25,TS1,TS25,TS1,HW入,HW出,B,A,1,25,输出控制方式,例：A、B两用户分别占用TS1、TS25两时隙。AB方向交换BA方向交换,计数器,TP,CPU,写地址,控制写入,顺序写入,顺序读出,控制读出,读地址,控制关系,SM顺序（TP）写入控制（CM）读出CM控制写入（CPU）顺序读出（TP）单元地址对应输出时隙号

12、单元内容对应输入时隙号,工作步骤,在CPU控制下,按交换要求将输入时隙号写入CM各单元在TP的控制下，顺序将输入各时隙的话音信息写入SM相应单元按时隙顺序读取CM各单元内容作为读SM的地址，读取SM的内容送输出端,输入控制方式,例：A、B两用户分别占用TS1、TS25两时隙。AB方向交换BA方向交换,控制关系(输入控制方式),SM控制（CM）写入顺序（TP）读出CM控制写入（CPU）顺序读出（TP）单元地址对应输入时隙号单元内容对应输出时隙号,SM顺序（TP）写入控制（CM）读出CM控制写入（CPU）顺序读出（TP）单元地址对应输出时隙号单元内容对应输入时隙号,输出控制方式的控制关系,工作步骤

13、,在CPU控制下，按交换要求，将输出时隙号写入CM各单元按时隙顺序读取CM各单元的内容，作为写SM的地址，将输入的各时隙话音写入SM中适当单元在TP控制下顺序读出SM各单元的内容送输出端,多端T接线器,多端：多个PCM总线（基群）,多端T接线器结构复用器分用器 T接线器,串并变换原理,移位寄存器,移位寄存器,HW0,HW7,CP,锁存器,锁存器,D0,D7,D0,D7,D0,D7,D7,D0,D0,D7,8-1(D0),8-1(D7),HW0,HW0,HW7,HW7,(8),(8),(8),CP,CPTD7,时钟、定时脉冲和位脉冲,多端T接线器,时隙重新排列,HW0 TS0 TS1 TS2 T

14、S31HW1 TS0 TS1 TS2 TS31.HWN1 TS0 TS1 TS2 TS31,HW0TS0 HW1TS0 HW2TS0 HWN1TS0HW0TS1 HW1TS1 HW2TS1 HWN1TS1.HW0TS31 HW1TS31 HW2TS31 HWN1TS31,时隙重排,ITS号=HW号+TS号 端数,多端T接线器,功能：时隙交换空间交换,T接线器工作特点,完成时隙交换工作方式具有空分性，用户信息存储在话音存储器的不同单元以并行的方式工作，一般交换网络内是8位并行码能单独使用构成数字交换网络,单T网络的容量主要受三方面限制话音信号的延迟实际制造能力控制存储器的字长微电子技术的发展使单

15、片单T网络的容量有很大提高:20482048的单片单T网络,256256数字接线器芯片,S接线器的原理,完成“空间交换”欲将 i 入线TSm时隙内容 a 交换到 j 出线，只要控制 i,j 的接点 K 在TSm时隙闭合接通,j,i,a,a,a,a,K,TSm,TSm,与空分接线器不同输入、输出线都是PCM时分复用线入线和出线的连接只是某一时隙内接通,数字交换机话路部分,数字程控交换机系统结构用户/远端模块接口电路数字音信号的产生、发送和接收,硬件系统 话路系统 交换网络(Switching Fabric)接口设备(I/O)控制系统(Control Unit)软件系统两类系统结构数字交换机的特点

16、,数字程控交换机系统结构,分级控制方式数字程控交换机全分散控制方式数字程控交换机,分级控制方式数字程控交换机,话路系统,接口设备：是实现数字交换系统和外围环境的接口。远端接口：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。用户集中级：完成话务集中功能，集中比一般为2:1到8:1，一般为单T交换网络。用户模块：用户集中级+用户电路远端模块：设置在远端的用户模块。选组级（母局）：数字交换网络，完成几个用户级间的交换,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,OAM,Z,V,A,B,C,Q3,数字交换系统接

17、口类型,数字交换系统接口类型,V接口：V1：64kb/s，可为2B+D或30B+D的终端 V2：连接数字远端模块的接口 V3：连接数字PABX的接口，属30B+D的接口 V4：可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入 V5：支持n X E1的接入网，包括V5.1和V5.2接口A接口：速率为2048kb/s的数字中继接口B接口：PCM二次群接口，其接口速率为8448kb/s,数字接口,Z1接口：连接单个模拟用户的接口 Z2接口：连接模拟远端集线器的接口Z3接口：连接模拟PABX的接口,模拟接口,控制系统,分级控制方式（逻辑上分为以下三级）电话外设控制级：控制话路设备硬件，完成扫描和驱动。呼叫处

18、理级：控制路由接续或复原。维护测试级：完成操作维护和测试功能。例1：中央处理机（2、3级）、用户处理机（1级）例2：用户处理机、呼叫处理机、主处理机（F-150）分散控制方式对各模块设置控制单元（S1240）,全分散控制方式数字程控交换机,模拟用户模块（ASM）数字中继模块（DTM）ISDN用户模块（ISM）ISDN中继模块（ITM）服务电路模块（SCM）ISDN远端用户单元接口模块（IRIM）高性能公共信道信令模块（HCCM）外设与装载模块（P&L）时钟与信号音模块（CTM）辅助控制单元模块（ACE）,S1240交换机的基本结构,数字交换机的特点,采用用户模块、远端模块节约线路投资，扩大服务

19、范围；提高网路灵活性，便于扩容，改善通信质量；采用分级控制或分散控制可提高可靠性；减轻中央处理机的投资。,2 用户/远端模块,结构用户电路：与模拟用户线的接口。用户级交换网络：一级T网络完成话务量集中/扩散。用户处理机：完成对用户电路、用户级交换网络的控制及呼叫处理的低层控制。主要功能话务量集中/扩散远端模块：节省线路成本，提高话音质量 设置在远离交换机的用户集中点,用户模块,一级网络，完成话务集中/扩散,从信息流中提取/插入处理机通信信息,与数字交换网络的接口,暂存从用户电路读取的信息,暂存向用户电路发出的信息,3 接口电路,用户线侧接口模拟用户接口电路（ASLIC)数字用户接口电路（DSL

20、IC)中继线侧接口模拟中继器(AR)数字中继器(DR),模拟用户线接口电路功能,B：Battery Feed(馈电)O:Over-voltage Protection（过压保护）R：Ringing Control（振铃控制）S：Supervision（监视）C：CODEC&filters（编译码和滤波）H：Hybrid（混合电路，即2/4线变换）T：Test（测试）,B：Battery Feed(馈电),在数字交换机中，馈电由用户电路完成。,馈电方式,电压馈电：为防止（用户经电源）串话，馈电电路对直流呈低阻，对交流（话音信号）呈高阻，用电感线圈，一般取600mH左右。,电流馈电：适应不同环路电

21、阻，要求馈电电流恒定，使送话器呈最佳特性。采用三极管、稳定基极电压组成恒源。,程控数字交换机主要参数,馈电电压：48 V（标称）工作电压：42 53.6 V馈电电流：20 50 mA 公用交换机用户环路电阻1900欧 用户交换机用户环路电路1200欧 公用交换机远距离用户环路电阻3000欧,O:Over-voltage Protection（过压保护）,由于交换机中大量的集成电路MOS器件，耐压7伏高压可能经由用户线/中继线（交换机外线）串入交换机内部,过压保护,一级保护：保安管（气体放电管，压敏电阻，热熔线圈组成）二级保护：采用箝位电路稳压,使a,b线间的输入电压限制在 48V或0V,过压保

22、护,热敏电阻的作用：抑制电流的增长。当外线来的高压作用时间较长时，它的阻值随电流的上升而上升（可由10欧姆到2000欧姆），当电流过大时烧毁，造成短路，保护交换机,电桥的作用：箝位电压外线电压低于 48V时，D1导通，使A点电位箝制在 48V外线电压高于地电位时，D2导通，使A点箝在地电位上,R：Ringing Control（振铃控制）,国内规定铃流电压90 20V，频率25Hz必须防止其流向用户电路内线振铃继电器RJ，由用户处理机控制,振铃控制,需送振铃信号时呼叫处理机控制信号用户处理机的信号分配器,释放时，接点2、1接通，铃流中断，话机与a,b线接通,从分配存储器振铃驱动器控制RJ吸动

23、接点2、3接通铃流送至话机电铃隔直流电容地铃流环路形成，振铃,振铃控制信号：1秒续4秒断,振铃控制,被叫用户摘机时送出摘机信号若恰好处于铃流中断，话机与a，b线接通时，摘机信号可以通过用户电路的监视电路送出；若在振铃期间，话机与a，b线脱离，此时则由与铃流源相串联的48V直流电源供电，并由振铃继电器的截(止)铃输出端送出,送出截(止)铃控制，停止振铃,S：Supervision（监视）,监视用户线的直流电流，从而监视用户线的通断状态，及时将用户线状态信息送给处理机通断状态反映用户摘挂机状态，号盘机的拔号脉冲等。,C:CODEC&filters(编译码和滤波),CODEC：完成A/D、D/A转换

24、模拟用户终端的模拟信号数字信号模拟信号：模拟语音、话频模拟数字信号、DTMF信号等filters:滤波0.33.4kHz带通滤波器：抽样编码前进行滤波，以防止混迭失真和50/60Hz的哼声干扰0.33.4kHz低通滤波器：平滑译码器输出的脉幅信号(PAM)的波形,群路编译码,编码和复用过程每一个话路输入的模拟信号进行滤波限频再送到模拟时分复用器进行取样和用形成复用的脉冲幅度调制（PAM）信号最后用高速群路编码器对所有PAM信号逐一进行编码，成为复用PCM输出码流解码和分析过程 与编码和复用过程相反编译码器数量少，成本低，但脆弱,群路编译码示意图,单路编译码,在每个用户线接口电路内都装有各自的C

25、ODEC，对每路信号单独进行滤波、取样、量化编码和暂存，然后在各自指定的时隙内用64Kb/s 速率将编码信号输出。目前大多数程控数字交换机都采用了单路编解码方式。,PCM复用/分用器,H：Hybrid（混合电路),完成2/4线转换：模拟用户线的模拟信号是二 线双向传输；数字信号是时分复用，正反通路 必须分开，即四线单向传输。过去多采用混合线圈实现，目前较多采用集成电路，故称混合电路。,T：Test（测试）,外线：用户线。用户终端可能发生混线、断线、接地 与电力线相碰、元器件损坏等故障测试：ab线对地电阻、线向电阻、线间电容、号盘 内线：交换机内部、用户线接口电路测试：模拟用户终端的动作（摘、挂

26、机、拔号等）、测试拔号音等信号音、铃流实现：测试开关将用户线接至测试设备。测试开关可使用继电器或电子开关器件。对内线、外线的测试一般采用周期巡回自动测试或指定测试。,测试配置示意图,模拟用户电路功能框图,数字用户电路,数字用户终端设备与程控数字交换机之间的接口电路数字用户终端设备数字话机个人计算机数字传真机数字图像设备,4 数字音信号产生、发送和接收,数字音信号单频信号的产生双频信号的产生数字音信号的发送和接收,数字音信号,双音频信号记发器信号DTMF信号：按键话机所发出的数字信号是采用编码方式传送，用一组按键代替拨号盘，每个话机共有8个频率，分成高频组和低频组,信号音：拨号音、忙音、回铃音、

27、长途通知音、空号音、排队等待音等采用450Hz的单音频信号区别：断续的长短不同拨号音是一个不间断的长信号忙音是0.35s续0.35s断,DTMF双音多频,高频组的四个频率为：1209Hz、1336Hz、1477Hz、1633Hz。低频组的四个频率为：697Hz、770Hz、852Hz、941Hz。,按键号码是两个4中取1的双频编码方式，即每个按键按下时，即发出两个频率，一个是高频组中的四中取一，另一个则是低频组中的四中取一,记发器信号,6中取2的编码方式频率为f0=1380Hz、f1=1500Hz、f2=1620Hz、f4=1740Hz、f7=1860Hz、f11=1980Hz,4中取2的编码

28、方式频率为 f0=780Hz、f1=900Hz、f2=1020Hz、f4=1140Hz,前向信号,后向信号,单频信号的产生,抽样周期：125微秒各抽样点信号编码存入ROM,节省存储单元方法分段读取,e.g.500Hz信号,信号周期为2ms抽样16次,占用ROM的16个单元,利用对称性，信号周期分为4段仅存第1段，即只需5个抽样值占用ROM的5个单元,信号发生器的硬件结构,双频信号的产生,设要求产生1380Hz和1500Hz双音频信号找到一个公共周期，使得这个周期内上述两个频率成为整数循环，同时又要使PCM的抽样周期也成为整数循环。取1380Hz，1500Hz，8000Hz的最大公约数20Hz重

29、复频率对应公共周期为50ms，在50ms内1380Hz重复69次，1500Hz重复75次，8000Hz重复400次需要ROM的400个单元采用分段方法，只需1/4公共周期+1=101个单元,数字音信号的发送和接收,数字音频信号的发送 通过数字交换网络送出，和普通话音信号一样处理通过指定时隙（如时隙0，时隙16）传送数字音频信号的接收 各种信号音是由用户话机接收的，因此在用户电路中进行译码以后就变成了模拟信号自动接收多频信号则应由接收器接收，一般采用数字滤波器滤波后进行识别取得,呼叫处理基本原理,呼叫处理过程呼叫处理程序与状态迁移输入处理分析处理任务执行和输出处理,1 呼叫处理过程,主叫用户摘机

30、呼叫送拨号音收号号码分析接至被叫用户振铃被叫应答开始通话话终拆线,局内呼叫,主叫用户摘机呼叫,用户线扫描，检测摘机用户 分析主叫用户数据：用户类别：同线电话、一般电话、投币电话、用户交换机分机电话话机类别：按钮话机、号盘话机,送拨号音,交换机找寻一个空闲收号器以及它和主叫用户间的空闲路由找寻一个空闲的主叫用户和信号音源间的路由，向主叫用户送拨号音监视收号器的输入信号，准备收号,收号,收到第一位号后停拨号音；对所收号码按位存储；将号码送向分析程序进行预译处理；对“应收位”、“已收位”进行计数；脉冲号码：定期读取用户线扫描信息进行逻辑识别；双频号码：定期扫描，一般由双频处理电路板接收识别。,号码分

31、析,预译：分析号首（13位）确定呼叫类别(本局、出局、长途、特服等)确定号长翻译：分析号码检查被叫用户是否允许接通(是否限制用户等)检查被叫用户是否空闲，若空闲则示忙,接至被叫用户,测试并预占空闲路由，包括向主叫用户送回铃音路由；向被叫送铃流回路；主、被叫用户通话路由(预占)。,振铃,向被叫用户送铃流向主叫用户送回铃音监视主、被叫用户状态,被叫应答开始通话,交换机检测到被叫摘机应答以后，停振铃和回铃音；建立A、B用户间通话路由，双方开始通话；启动计费设备，开始计费；监视主、被叫用户状态,话终拆线,主叫先挂机交换机检测到以后，路由复原；停止计费；向被叫用户送忙音。被叫先挂机 被叫挂机，交换机检测

32、到后，路由复原；停止计费；向主叫用户送忙音,2 呼叫处理程序与状态迁移,稳定状态与状态迁移三种呼叫处理输入处理分析处理任务执行及输出处理状态转移与呼叫处理程序的关系,稳定状态与状态迁移,一次呼叫过程中分成几个阶段，每个阶段中交换设备完成该阶段任务后的等待状态称作稳定状态。状态迁移：状态由一种稳定状态转移到另一种稳定状态，只有这时才需要处理机进行处理。,呼叫处理分类,输入处理：对输入信息进行识别处理。分析处理：根据输入信息、当前状态及交换机内部情况，确定应执行的任务及应转移的稳定状态。任务执行和输出处理：根据内部分析程序的决定，启动硬件执行任务并从当前的稳定状态转移到另一个稳定状态,状态转移与呼

33、叫处理的关系,3 输入处理,主要任务:对用户线、中继线等进行监视、检测和识别，获得外设的呼叫处理请求用户线扫描监视：用户线状态 中继线线路信号扫描：线路信号 接收数字信号：拨号脉冲、按钮拨号信号和多频信号等；接收信令信号接收操作台信号,用户线扫描监视,用户线状态用户话机的摘/挂机状态号盘话机的拨号信号(拨号脉冲)投币话机的输入信号 用户通话时的环路状态,用户线状态的特点,“断”状态:用户挂机脉冲,“续”状态:用户摘机脉冲间隔,用户线状态变化表现为两种情况，可用一个二进制位来表示。接通直流回路续，用“0”表示断开直流回路断，用“1”表示,或相反：续 1断 0,扫描监视:二级,周期性“扫描监视”用

34、户线状态变化随机性处理机工作是“串行”的,软件扫描周期：用户摘、挂机识别100 200ms拨号脉冲识别810ms,用户摘挂机识别,设用户线上挂机状态扫描点输出为“1”，摘机状态扫描点输出为“0”。,用户摘机识别：用户线状态从“1”变为“0”用户挂机识别：用户线状态从“0”变为“1”,4 分析处理,按照分析的信息，分析处理分为：去话分析号码分析来话分析状态分析,分析处理的结果下一步要执行的任务下一步要转向的稳定状态,无固定执行周期，属基本级程序,去话分析,分析数据来源：主叫用户数据,主叫类别字,号码分析,分析数据来源：用户所拨的号码，即被叫用户号码。从用户话机接收通过局间信令传送 译码表译码表可

35、以包括：号码类型、剩余号长、局号、计费方式、重发号码、录音通知机号、电话簿号、规定的用户数据区号、特服号码索引、用户业务的业务号。,号码分析的步骤,预译处理分析号首，一般为13位号采用逐步展开法 翻译处理：对用户所拨全部号码进行分析通过译码表进行，分析结果决定下一个要执行的任务,号码分析程序流程图,来话分析,分析数据来源：被叫用户的用户数据及忙闲状态数据。用户数据：计费类别、服务类别、服务状态、用户状态、用户设备号、截取呼叫号码、恶意呼叫跟踪、辅助存储区地址、用户设备号存储区地址等。用户忙闲状态数据：被叫用户空；被叫用户忙，正在作主叫；被叫用户忙，正在作被叫；被叫用户处于锁定状态；被叫用户正在

36、测试；被叫用户线正在作检查等等。,来话分析流程图,状态分析,状态分析的数据来源当前稳定状态输入信息：电话外设的输入信息或处理要求交换机内部信息：超时提出处理要求的设备或任务：如在通话状态，挂机用户是主叫用户还是被叫用户？,5 任务执行与输出处理,驱动硬件工作，执行分析处理所确定的任务输出处理工作由三部分程序完成任务执行(始)程序输出程序任务执行(终)程序 任务执行的三个步骤：动作准备 输出命令 后处理,动作准备,准备硬件资源：即要启动的硬件和要复原的硬件。先示忙、再占用：在启动以前在忙闲表上示忙，以避免资源同抢。编制控制字：编制启动或复原硬件设备的控制字(控制数据)，准备状态转移。所有这些均在

37、存储器内进行。,输出命令 与 后处理,输出命令输出控制命令：输出驱动的主要任务是将编制好待输出的控制信息在适当的时刻输出先释放、后示闲：释放已复原的设备，然后对已复原设备要在忙闲表中示闲后处理重新监视：硬件动作，转移至新状态后，软件又开始新的监视,输出处理,路由驱动 路由驱动包括话路的接续和复原、信号音发送路由的接续和复原、信令(包括拨号号码和其它信号)接收路由的接续和复原对话路的驱动是根据所选定的通路输出驱动信息，写入相关的控制存储器中。,任务执行和输出处理,发送分配信号分配信号驱动的对象包括用户电路、中继电路、话务台电路的驱动多频信号发送/接收多频信号的发送和接收分四个节拍（信令一章介绍）

38、,信令方式,信令基本概念用户信令随路信令公共信道信令（在现代通信网课程中介绍）,1.基本概念,信令及信令方式信令分类信令传送方式,信令,广义：通信网络中的控制指令,用以建立、维持、解除通信关系狭义：电话网上的用户终端设备（电话机）与其接入的电话交换机之间以及网上各交换机（或交换局）之间互连互通的一种“语言”,信令方式,信令的传送要遵守一定的规约和规定，信令方式。包括信令的结构形式，信令在多段路由上的传送控制方式。选择合适的信令方式，关系到整个通讯网通信质量的好坏和投资成本的高低。CCITT建议了NO.1至NO.7各种信令方式我国已规定中国NO.1和中国NO.7信令方式信令系统指为了完成特定的信

39、令方式，所使用的通信设备的全体。,局间呼叫的信令流程,模拟信令与数字信令,模拟信令：将信令按模拟方式传送，适于模拟通信。数字信令：按数字方式编码的信令，适于在数字媒介上传送。,用户信令和局间信令,用户信令：用户线上传送,用户与交换机间的信令局间信令中继设备上传送,交换机与交换机间的信令,用户线,用户线,中继线,用户线信令,局间信令,用户线信令,局间信令的分类,前向/后向信令随路/共路信令随路信令：计发器/线路信令线路信令模拟信令直流脉冲音频：带内/带外信令数字信令PCM编码信令,随路信令和共路信令,随路信令在呼叫接续中所需的各种信令通过该接续所占用的中继电路来传送共路信令（公共信道信令）利用交

40、换局间的一条集中的信令链路为几条（几百条或更多）话路传送信令,随路信令和共路信令,随路信令方式,共路信令方式,带内信令和带外信令,载波电路上使用带内信令：在通路频带（3003400Hz）范围内传送的信令优点：可以利用话音频带，传送信令容量大，可以传送具有较高抗干扰性和速度较快的多频码。缺点：和语音信号占用同一频带，而受话音信号干扰，且在通话期间不能传送。带外信令：在通路频带外（防护频带内）传送的信令,前向信令与后向信令,前向信令：沿接续前进方向传送的信令发端局（主叫用户一侧的交换局）记发器或中继电路发送终端局（被叫用户一侧的交换局）记发器或入中继电路接收后向信令：相反方向传送的信令,线路信令与

41、记发器信令,线路信令：在线路设备间传送的信令，用来表示局间中继线的状态记发器信令：由记发器发送和接收控制交换机接续的信令，如地址信令等,共路信令,共路信令方式,CCITT（ITU-T）1980、1984年通过Q.721725系列建议：No.7信令中国7号信令：目前程控市话网的局间连接普遍采用光纤数字中继方式和7号信令系统我国于1995年5月在北京利用法国E10B181系统建成全国最大的本地7号信令网，包括16个汇接局和端局7号信令网建设,第三节 干、局线调度通信系统,铁道部干线调度通信网络由1套HICOM382调度交换机，14套HICOM372调度交换机以及外围设备调度功能模块、调度台、多媒体

42、终端、网络管理以及调度管理系统等组成。铁路局的局线调度通信网络，在铁路局汇接中心利用干调HICOM372调度交换机或另设数字调度交换机与设在各铁路站段的数字专用通信系统组成。,本节介绍HICOM调度交换机设备构成、系统配置等。,一、HICOM调度交换机设备构成 HICOM调度交换机：ISDN交换机配置调度功能模块，组成具有调度功能的数字交换机。372和382构成基本相同，只是容量不同。382配置了网络管理系统DMS，对全网所有调度交换机进行统一管理。,HICOM调度交换机1、主机2、内置调度模块3、服务器公共控制单元如图P63 图313,HICOM主机1、外围电路模块2、交换网络模块SN3、公

43、共控制单元SWU,1、外围电路模块 接口电路，即线路中继单元LTU，提供线路中继和各类用户接口。一个LTU：256个端口，在内部有8条PCM链路与SN相连。372最多配置4个LTU，1024个端口。382最多配置8个LTU，2048个端口。,接口种类：（1）用户接口板 模拟用户接口板：电话机、传真机等数字用户接口板：2B+D，S0接口，多媒体终端、调度管理终端等。（2）线路中继接口板 专用信令接口板，ISDN。数字中继板，中国一号信令，PCM30/32。（3）其它DC/DC，铃流，信号单元板，LTU线路中继单元控制板,2、交换网络模块SN 单T结构 372：1024 382：2048 双套热备

44、份,3、公共控制单元SWU（1）数据处理板：80386（2）信号单元板：为整个系统提供信号音、音乐保持信号源及通知音。（3）时钟板（4）数据通信链路板：连接中央处理机与外围设备及服务单元。（5）存储器与接口电路板：8M内存，用来控制交换单元与服务器、控制单元主备之间的信息交流。,调度专用模块 是HICOM ISDN交换机的一个ISDN组件，安装在线路中继单元机框内。包括：主控板：当调度系统在进行调度、会议、广播等操作时，取代主机单元中的主处理器的工作，使调度功能优先进行；多路复用器板：是调度台与主控板之间的接口电路。连接触摸屏调度台TBT或液晶显示调度台TBL，用光纤连接；连接SET551调度

45、台，用市话电缆连接；录音接口板：用PCM电缆连接外置的数字多通道录音机，为系统内调度台进行录音；数字用户板：提供S0接口，连接调度管理终端。,3、服务器公共控制单元服务器公共控制单元基本与交换控制单元一样，由5块电路板组成：数据处理器板：80386存储器及接口电路板：8MB内存，用于处理器与服务器的信息交流；输入输出处理板：与交换控制单元的数据处理板相连；LCSO模块：调度管理系统的接口平台，与调度专用模块的数字用户板相连，完成调度管理业务，同时为DMIS提供了软硬件的接口条件；,HICOM372系统：机柜由6层机框组成：最下面一层为主机公共控制单元和服务器公共控制单元（控制层），第二层为电源

46、整流层，已具有48V电源的通信机房可以不配电源整流层，从第三层起又下而上，分别为线路中继单元LT1,LT2,LT3.LT4。HICOM382系统：由两个机柜组成，每个机柜也有6层机框：,二、系统配置 交换主机中的交换网络和公共控制单元为基本配置，并采用双套热备份；服务器公共控制单元也为基本配置；外围电路中的模拟用户接口、数字用户接口、线路中继接口、调度专用模块要根据实际运用情况进行选配，并安装在线路中继单元中。,1、线路中继单元LTU地址标识116位置安装：用户板、中继板、调度模块板位置21处放置线路中继单元控制板，固定不变位置17放置铃流发生器板，固定不变。位置18放置DC/DC转换装置，固

47、定不变，每个LTU必需。（混插时要注意PCM链路资源）,2、调度交换机的配置 调度交换机的配置，除了交换网络、公共控制单元、服务器公共控制单元为基本配置外，选配的插板有：372配1块SLMT、1块TRIM、2块MUXU、1块SLMS。模拟用户板SLMA根据实际情况定；线路中继板按照局向方向数定。372配置实例如图3-15。,382配2块SLMT、2块TRIM、4块MUXU、1块SLMS。模拟用户板SLMA根据实际情况定；线路中继板按照局向方向数定。382配置实例如图3-16。,例：某铁路局372与铁道部382及三个相邻铁路局的372，以2M局间中继联网。则：本372需配置四块DIUS2板和一块

48、SIU信令板；与区段数字调度交换机采用数字用户1号信令DSSI联网组成局线调度网络，则需配置DIUS2数字中继板1块；根据实际运用需要，配置6块SLMA模拟用户板，可放号96个模拟用户；1块SLMT板和2块MUXU-10板，最多可配置SET 551调度台20个；配置1块TRIM录音接口板，连接多通道数字录音装置。如图317所示。,三、系统维护与管理系统维护与管理的主要任务是系统启动、维护和管理。,1、系统启动 冷启动：断电再启动 热启动：非断电再启动可由人工或系统自动进行系统再启动。,冷启动：一般由人工进行。系统冷启动时，系统全部中断，所有内存单元重新初始化，全部的系统程序及用户数据均需从硬盘

49、重新调入。启动时间一般为20min。,热启动：热启动分为硬启动和软启动。硬启动：全部数据丢失，系统全部或部分中断，系统程序及用户数据均需从硬盘重新调入，但系统内存单元不需要重新初始化。启动时间一般为10min。软启动：只丢失动态数据，不影响已接续的通话，不需要从硬盘重新调入系统程序及用户数据。启动时间一般为3min。,2、系统维护 主要完成系统数据库中非常驻程序的查询、修改，以及系统功能单元的测试、故障定位及回复等功能。HICOM交换机的系统维护包括网管维护、软件维护及远端维护等。,（1）网管维护 执行维护命令AMO指令实现对交换单元的测试或查询功能，同时也是可靠性系统信息输出的主要设备。例：

50、TSU命令；SDSU命令,（2）软件维护 在HICOM软件系统中，存在一个可靠性软件系统，随时对系统进行监测，并输出相应的信息，根据信息提示能够及时准确判断故障并排除。,（3）远端维护 一旦远端HICOM发生故障，维护网管可检测到故障信息或发出人机语言命令来查询远端处的工作状态及故障。,3、系统管理 主要对系统的硬件配置变化、分机终端类型的变更、分机号码或性能的改变、服务等级的增添或修改、通信方式的改变及软件版本更新等进行管理。HICOM管理系统包括：ADS服务器、维护管理计算机、维护终端及维护管理软件包。AMO指令集。,第四节 区段数字调度通信系统,一、系统组成 区段数字调度通信系统一般由数