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在程控数字交换机中,核心是交换网络,还包括控制系统和各种外围接口电路(比如用户模块、中继器、信令设备等)。
A用户模块
用户模块用来连接用户回路,提供用户终端设备的接口电路,完成用户话务的集中和扩散,并辅助完成用户话路的通话控制。
采用用户模块会带来以下好处:
节省了线路投资,扩大了交换局的服务范围;
提高了网络的灵活性,用户模块可容易地扩展成新局,现存局可采用集线器扩展;
改善了用户线传输质量, 缩短了用户线的模拟部分,提高了传输质量;
用户可以较容易地实现高速数据通路连接;
提高了系统可靠性,系统采用分级控制,使整个控制系统的可靠性提高;
1. 模拟用户接口电路
数字程控交换机中用户电路的功能可归纳为BORSCHT7项功能,它们具体是:
B(Batteryfeeding,馈电)
O(Overvoltageprotection,过压保护)
R(Ringingcontrol,振铃控制)
S(Supervision,监视
C(CODEC&Filters,编/译码和滤波)
H(Hybrid circuit,混合电路)
T(Test,测试)
BORSCHT的含义如下:
B(Battery feed):馈电。所有连接在交换机上的终端,均由交换机馈电。程控交换机的馈电电压一般为-48 V。通话时馈电电流在20~100 mA之间。馈电方式有恒压馈电和恒流馈电两种。
O(Over-voltage):过压保护。程控交换机内有大量的集成电路,为保护这些元器件免受从用户线进来的高电压、过电流的袭击,一般采用二级保护措施。***级保护是在用户线入局的配线架上安装保安器,主要用来防止雷电。但由于保安器在雷电袭击时仍可能有上百伏的电压输出,对交换机内的集成元器件仍会产生致命的损伤,因此,在模拟用户接口电路中一般还要完成第二级过压保护和过流保护。
R(Ring):振铃。振铃信号送向被叫用户,用于通知被叫有呼叫进入。向用户振铃的铃流电压一般较高。我国规定的标准是用75±15 V、25 Hz交流电压作为铃流电压,向用户提供的振铃节奏规定为l s通,4 s断。高电压是不允许从交换网络中通过的,因此,铃流电压一般通过继电器或高压集成电子开关单独向用户话机提供,并由微处理机控制铃流开关的通断。此外,当被叫用户一摘机,交换机就能立刻检测到用户直流环路电流的变化,继而进行截铃和通话接续处理。
S(Supervision):监视。用户话机的摘/挂机状态和拨号脉冲数字的检测,是通过微处理机监视用户线上直流环路电流的有、无状态来实现的。用户挂机空闲时,直流环路断开,馈电电流为零;反之,用户摘机后,直流环路接通,馈电电流在20 mA以上。
对于脉冲话机,拨号时所发出的脉冲通断次数及通断间隔,也以用户直流环路的通断来表示。微处理机通过检测直流环路的这种状态变化,就可以识别用户所发出的脉冲拨号数字。这种收号方式主要由软件程序实现,称为软收号器。对于双音多频DTMF(Dual-tone Multi Frequency)话机,用户所拨号码以双音多频信号形式出现在线路上,交换机内要有专用收号器对号码进行接收和识别。专用收号器也叫“硬收号器”。
C(Codec):编译码。数字交换机只能对数字信号进行交换处理,而话音信号是模拟信号,因此,在模拟用户电路中需要用编码器把模拟话音信号转换成数字话音信号,然后送到交换网络进行交换。反之,通过解码器把从交换网络输出的数字话音转换成模拟话音送给用户。
H(Hybrid):混合电路。数字交换网络完成4线交换(接收和发送各1对线),而用户传输线路上用2线双向传送信号。因此,在用户话机和编/解码器之间应进行2/4线转换,以把2线双向信号转换成收、发分开的4线单向信号,而相反方向需进行4/2线转换;同时可根据每一用户线路阻抗的大小调节平衡网络,达到***平衡效果。这就是混合电路的功能。
T(Test):测试。交换机运行过程中,用户线路、用户终端和用户接口电路可能发生混线、断线、接地、与电力线相碰、元器件损坏等各种故障,因此需要对内部电路和外部线路进行周期巡回自动测试或指定测试。测试工作可由外接的测试设备来完成,也可利用交换机的软件测试程序进行自动测试。测试是通过测试继电器或电子开关为用户接口电路或外部用户线提供的测试接入口而实现的。
2模拟中继和数字中继
模拟中继器是数字交换机和模拟中继线的接口电路,它用于和模拟交换机的连接。模拟中继器和用户电路都是和模拟线路相连接的,因此它们在功能上有很多相似之处。
数字中继器的主要功能有:
·码型变换和反变换,主要是进行PCM传输线上的HDB3码和局内的单极性不归零码之间的变换;
·时钟提取和帧同步;
·提取和插入随路信令信号。
3信令设备
①信号音的发送与接收
交换机需要向用户发送各种信号音,如拨号音、忙音和回铃音等,也需要向其他交换机发送和接收各种局间信令,如多频信号。这些信号都是音频模拟信号,从图4.1可见,信号音收/发设备是接在数字交换网络上的,它通过数字交换网络所提供的路由来传送。
②信令方式简介(在第9、10章中详细介绍)
信令是通信网中各交换局在完成各种呼叫连接时所采用的一种通信语言。在程控交换网中的主要信令方式有以下6种。
(1)用户信令和局间信令。
(2)随路信令和公共信道信令。
(3)模拟信令和数字信令。
(4)线路信令和记发器信令。
(5)前向信令和后向信令。
(6)逐段转发和端到端传送方式。
③拨号音(450HZ的连续音)的产生
④MFC的A1信号(1140+1020的双音频)的产生
找到一个重复周期,使得在这个周期内上述两个频率恰好成为整数循环,同时又要使PCM的抽样周期也成为整数循环
B远端模块和用户集线器
(1)远端模块
设置在远离交换机的用户集中区域中
(2)用户集线器
用户集线器成对设置,在交换局的称为近端(局端),在远离交换局的用户集中区的称为远端。可以认为用户集线器对用户和交换机来讲是“透明”的。