程控交换课程设计.docx

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程控交换课程设计

第一章交换原理

1.1交换机构成

 程控交换机的主要任务是实现用户间通话的接续,由两大部分组成：

话路设备和控制设备。

话路设备主要包括各种接口电路（如用户线接口和中继线接口电路等）和交换 （或接续）网络；控制设备在纵横制交换机中主要包括标志器与记发器，而在程控交换机中，控制设备则为电子计算机，包括中央处理器（CPU）,存储器和输入 /输出设备。

程控交换机实质上是采用计算机进行存储程序控制的交换机。

它将各种控制功能，方法编成程序，存入存储器，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个交换系统的工作。

1.1.1 交换网络

交换网络的基本功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。

在纵横制交换机中它采用各种机电式接线器 （如纵横接线器，编码接线器，笛簧接线器等）,在程控交换机中目前主要采用由电子开关阵列构成的空分交换网络，和由存储器等电路构成的时分接续网络。

1.1.2 用户电路

用户电路的作用是实现各种用户线与交换之间的连接，通常又称为用户线接口电路（SLIC,Subscriber Line Interface Circuit）。

根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类型，对于程控数字交换机来说，目前主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路 （ALC）及与数字话机，数据终端（或终端适配器）连接的数字用户线电路（DLC）。

模拟用户线电路是适应模拟用户环境而配置的接口，其基本功能有:

 1.馈电（Battery feed）:

 交换机通过用户线向共电式话机直流馈电；

2.过压保护（Overvoltage Protection）:

 防止用户线上的电压冲击或过压而损坏交换机；

3.振铃（Ringing）：

向被叫用户话机馈送铃流；

4.监视（Supervision）：

借助扫描点监视用户线通断状态，以检测话机的摘机，挂机，拨号脉冲等用户线信号，转送给控制设备，以表示用户的忙闲状态和接续要求；

5.编解码（CODEC）：

利用编码器和解码器（CODEC）,滤波器，完成话音信号的模数与数模交换，以与数字交换机的数字交换网络接口；

6.混合（Hybrid）：

进行用户线的2/4线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的要求；

7.测试（Test）：

提供测试端口，进行用户电路的测试。

这7种功能常用第一个字母组成的缩写词（BORSCHT）代表。

对于模拟程控交换机，不需要编解码功能；而在数字程控交换机中，除某些特定应用的小型交换机利用增量调制方式外，其它大部分均采用PCM编解码方式。

数字用户线电路是为适应数字用户环境而设置的接口，它主要用来通过线路适配器（LAM）或数字话机（SOPHO-SET）与各种数据终端设备（DTE）如计算机，打印机，VDU,电传相连。

1.1.3 出入中继器

出入中继器是中继线与交换网络间的接口电路，用于交换机中继线的连接。

它的功能和电路与所用的交换系统的制式及局间中继线信号方式有密切的关系。

对模拟中继接口单元（ATU）,其作为是实现模拟中继线与交换网络的接口，基本功能一般有：

发送与接收表示中继线状态（如示闲，占用，应答，释放等）的线路信号。

转发与接收代表被叫号码的记发器信号。

供给通话电源和信号音。

向控制设备提供所接收的线路信号。

对于最简单的情况，某一交换机的中继器通过实线中继线与另一交换机连接，并采用用户环路信令，则该模拟中继器的功能与作用等效为一部“话机”。

若采用其它更为复杂的信号方式，则中继器应实现相应的话音，信令的传输与控制功能。

数字中继线接口单元（DTU）的作用是实现数字中继线与数字交换网络之间的接口，它通过PCM有关时隙传送中继线信令，完成类似于模拟中继器所应承担的基本功能。

但由于数字中继线传送的是PCM群路数字信号，因而它具有数字通信的一些特殊问题，如帧同步，时钟恢复，码型交换，信令插入与提取等，即要解决信号传送，同步与信令配合三方面的连接问题。

数字中继接口单位的基本功能包括帧与复帧同步码产生，帧调整，连零抑制，码型变换，告警处理，时钟恢复，帧同步搜索及局间信令插入与提取等，如同模拟用户电路的BORSCHT,也可将数字中继单元的上述8种功能概括为GAZPACHO。

1.1.4 控制设备

控制部分是程控交换机的核心，其主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和各种命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。

程控交换机控制设备的主体是微处理器，通常按其配置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分散控制两类。

为了更好的适应软硬件模块化的要求，提高处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，目前程控交换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采用部分或完全分布式控制方式。

1.2交换机的控制方式

交换机的控制方式主要有两种：

布线逻辑控制和存储程序控制。

1.2.1布线逻辑控制（WLC,Wired Logic Control）它是通过布线方式实现交换机的逻辑控制功能,.通常这种交换机仍使用机电接线器而将控制部分更新成电子器件,因此称它为布控半电子式交换机,这种交换机相对于机电交换机来说,虽然在器件与技术上向电子化迈进了一大步,但它基本上继承与保留了纵横制交换机布控方式的弊端,体积大,业务与维护功能低,缺乏灵活性,因此它只是机电式向电子式演变历程中的过度性产物。

1.2.2存储程序控制（SPC,Stored Program Control）它是将用户的信息和交换机的控制,维护管理功能预先变成程序,存储到计算机的存储器内.当交换机工作时,控制部分自动监测用户的状态变化和所拨号码,并根据要求执行程序,从而完成各种交换功能.通常这种交换机属于全电子型,采用程序控制方式,因此称为存储程序控制交换机,或简称为程控交换机。

1.3信令系统

在交换机内各部分之间或者交换机与用户，交换机与交换机间，除传送话音，数据等业务信息外，还必须传送各种专用的附加控制信号（信令），以保证交换机协调动作，完成用户呼叫的处理，接续，控制与维护管理功能。

按信令的作用区域划分，可分为用户线信令与局间信令，前者在用户线上传送，后者在局间中继线上传送。

如果按信令的功能划分，则可分为监视信令，地址信令与维护管理信令。

第二章单板原理

ZXJ10硬件系统主要特点之一是模块化结构，也是层次化结构：

模块—（机架—机框）—单元—电路板。

电路板即单板，为构成系统的最基本部件。

ZXJ10（V10。

X）由于采用了LSI、DSP技术，使得系统结构集成度高、可靠性高、功耗低、通用性好等特点。

2.1MP介绍

2.1.1配置组成

RAM—64MB，HD——2GB以上，CPU—PENTIUM166，HX芯片组（主板采用INTELMOHAVE模块的PENTIUM166主板）提供IDE、KEYBOARD、MOUSE、VGA、FDC外围接口提供两个10M以太网接口,一个用于与后台交换信息,一个用于控制层的扩展具有标准PCI总线接口、ZXJ10（V10.X）背板总线接口（BUSI）。

2.1.2配置功能及原理

ZXJ10机中央控制的部分完成呼叫处理及系统管理功能，控制交换网的接续，提供前台程序运行平台、运行DOC,IRMX等软件，支持以太网10BASE接口，负责前／后台间数据、命令的传送，实现与各子单元SP的消息通信，控制主／备MP倒换，MP配置为主／备用方式，分别占据控制层（CTL）的4个槽位（5～8，9～12），主／备切换控制器：

主／备ＭＰ在上电复位时采用竟争获得主／备工作状态。

四种切换方式：

命令切换、人工（手动）切换、复位切换、故障切换。

面板指示灯：

运行灯，故障灯，主用灯，备用灯（正常运行态,主MP的主用灯和备MP的备用灯均亮,若主／备用灯均灭，则表示MP离线）。

面板开关说明：

倒换，复位，电源。

如果主用MP发生故障,可以按下主用MP的倒换键,任务由备用MP接管继续完成。

MP运行平台采用的是DOS和基于DOS的IRMX,IRMX是一种实时多任务系统，它的主要目录:

\CONFIGTCPIP.CFGVERSION.CFG

\VERSIONZXJ10B版本程序

\USER写明各个服务器的IP地址,如JFSERVER,OMMSERVER等

\DATA\DATA\TEMP存放不完全实时数据,后台传送的数据先临时存放在此目录。

\DATA\V0100内存完全的数据,MP重启后使用该数据

\DATA\V0101\V0100的备份目录

\USER\SUPER\PROG\文件中指明运行版本放在何处,以及文件名

因为软件版本经常更新,所以也可能造成前后台版本的不一致。

图2—1为单板配置的原理图：

图2—1原理图

2.2通信板（COMM）介绍

功能分类：

MP-MP—模块间通信板，MP-SP—模块内通信板，NO.7信令板，V5信令板，U接口板（ISDN话务台）。

图2-2为通信板图：

图2-2BCTL层

2.3DSNI板介绍

分类：

MP级DSNI板----用于MP与T网的通信链路，MP--COMM--DSNI--T网8MB/S--2MB/SSP级DSNI板----用于SP与T网的通信链路,SP--DSNI--T网无速率变换。

跳线：

X3，X4A，X4BMP，1-2，SP：

2-3

工作方式及位置：

MP级DSNI为负荷分担方式配置，占据BNET层13~14板位；SP级DSNI为主/备配置，占据BNET层15~24板位

SP级DSNI板面板指示灯：

HL1----运行灯，HL2----故障灯，HL3----主用灯HL4----备用灯（若主/备灯全亮，软件故障；若主/备灯全灭，硬件故障或断电）。

图2-3为DSNI板的结构框图。

图2-3BNET层

2.4多路数字中继接口板（MDTI）介绍

功能：

MDT多路（16路）数字中继单元是数字交换系统与数字交换系统之间（局间）或数字交换系统与数字传输系统之间的接口单元。

MDT板的基本功能：

码型变换HDB3码－－NRZ码；时钟提取、再定时；帧／复帧同步；控制、检测、告警。

2.5FBI板介绍

FBI利用同步复接技术、进行点－点通信。

可用多模光纤或单模光纤，它的主要功能：

完成光纤传输系统中时钟提取、帧同步定位；具有RS485口，连到MON板；对光纤收／发误码进行统计告警，达阀值时，向MP发告警信息；提供主／备切换：

上电、人工、命令、故障切换。

FBI主／备用配置有两种应用情况：

用于SNM网层和用于NET网层。

2.6环境监控板（PEPD）介绍

功能：

对环境进行监测，并把异常情况上报MP作出处理；对交换机房环境进行监测：

温度、湿度、烟雾、红外等通过指示灯显示异常情况类别，并及时上报MP。

位置：

位于控制层25槽位

与MP通讯方式：

同COMM板、MON板相同。

指示灯：

运行（绿灯）：

正常运行指示灯；故障（红灯）：

错误状态指示灯；上电复位时，运行灯快闪，故障灯常亮，正常后运行灯慢闪，故障灯灭。

2.7ODT板介绍

ODT板主要用于ZXJ10交换机远端模块间，远端用户单元的内部光纤互连。

可插在BDT，BRMI，BRMT，BCTN，BTCN，BRSU，RSUC，RSUD机框中。

ODT板通过485总线与模块处理器进行通信。

ODT板提供512个双向时隙。

该板可以带电插拔。

第三章数据配置

ZXJ10由两部分组成，分为模块和交换局。

外围模块，具备成局的所有功能。

一般可分为近端模块（常称为PSM）和远端模块（RSM）。

中心模块一般是SNM和MSM的合称，有时也称为中心架。

操作维护模块指的是后台的操作维护系统。

交换局：

若干个模块组成的一个交换局。

数据配置的步骤如下：

3.1系统配置

3.1.1局容量规划

局容量规划的步骤为：

打开[数据管理]→[基本数据管理]→[局容量配置]，进入容量规划的页面,点击[全局规划]，进入全局容量规划的页面，选择“全局容量规划参考”为“正常全局容量配置”，点击“全部使用建议值”并“确认”，回到容量规划的页面。

图3-1，图3-2，图3-3分别为局容量配置，容量规划，增加模块容量的配置过程。

图3-1局容量配置

图3-2容量规划

3-3增加模块容量

3.1.2交换局配置

多模块作为交换局有两种情况：

网络第一级是中心模块和网络的第一级是外围交换模块。

它的配置方法为：

打开[数据管理]→[基本数据管理]→[交换局配置]，进入交换局配置的页面.选择[本交换局]配置的子页面，设置本交换局的参数，[交换局名称]可由用户任意键入；[测试码]可随意输入一个1位~12位的数字串；[国家代码]键入86；若当地有中兴的统一网管系统，[交换局编号]和[长途区内序号]由网管系统统一分配，否则可随意设定；如果使用了中兴的催费系统，则[催费选择子]有效，否则可随意设定；[过网类型]指本交换机运行的网络类型，可根据实际情况选择；[基本网络类型]可根据情况选择，一般选择公众电信网；[交换局类别]指示交换局的功能类型，可根据需要选择；[信令点类型]表示本局的信令点分类，根据实际情况进行选择。

配置过程如图3-4和图3-5所示。

图3-4交换局配置

图3-5交换局配置

3.1.3物理配置

前台网络配置：

模块内HW线的配置，模拟信令板的配置。

后台网络配置：

IP地址（IPv4）。

每个IP地址由两部分组成---网络号和主机号。

子网，便于管理，将网络划分成不同网段。

子网掩饰，它封装或“屏蔽”IP地址的一部分，以便区分网络号和主机号。

物理配置的过程分别为图3-6，图3-7，图3-8所示。

图3-6物理配置

图3-7物理配置

图3-8物理配置

3.2用户配置和号码分析

用户数据和号码分析数据配置的基本过程为：

选择[数据管理]→[基本数据管理]→[号码管理]→[号码管理]，进入[号码管理的页面。

增加局号。

选择网络类型，一般是[公众电信网]，点击＜增加局号＞，打开[增加局号的窗口，键入[局号索引]为1（一般从1开始编），键入[局号（PQR）]666，[号码长度]键入7，表示本局号码的位长为7位，点击＜确定＞，返回[号码管理]的页面。

图3-9至图3-16为其配置过程。

图3-9号码管理分配百号组——公众电信网

图3-10号码管理

图3-11号码分配——公众电信网

图3-12号码分析

图3-13新业务被分析号码（入口1）

图3-14本地网被分析号码（入口5）

图3-15显示更改的用户属性项

图3-16数据传送证实

3.3商务群配置

商务群配置的一般过程为：

选择［数据管理→基本数据管理→号码管理→号码分析］菜单，在［号码分析选择子］页面，新增一个群号码分析选择子，分析器与普通用户一致。

创建CENTREX群：

选择［数据管理→基本数据管理→用户群数据］菜单，弹出［群管理］界面。

群管理］界面，点击＜增加群（A）＞钮。

出现［增加群］的界面。

在该界面上有［群类别］选项，内有四项选择：

［特服群］、［小交换机群］、［商务群］、［ISPBX群］。

在这里，我们应该选择［商务群］，其他类型的用户群请参看相关章节。

请在［群号］内填写群号，群号的范围是有说法的。

其中，特服群的群号应该就是特服号。

一般在100~200之间。

其他类型的用户群的群号应该在1~100、200~8191之间。

在填入［群名］，群名可以自由定义，以方便记忆为主。

再选择一个号码分析选择子，在选择域中可供选择的数值是预先在号码分析中已经做好的。

商务群不能使用普通用户的号码分析选择子，一般是专门做给商务群分配一个全新的分析选择子。

填入［引示线号码］（也可以不填）和［出群字冠］。

然后单击＜确定（O）＞按钮，回到［群管理］界面。

群管理与增加群分别如图3-17、3-18所示。

图3-17群管理

图3-18增加群

第四章设计总结

程控交换机技术课程设计是一门实践性很强的课程，不但要十分重视时间和效率，而且要保证有充分足够的调试时间。

学习课程设计目的是加深对以前授课内容的理解。

调试是一项细致深入的工作，需要动脑子、善于积累经验，这往往能反映出一个人的水平、经验和科学态度。

通过本次课程设计，不但是对所学知识的一个检验，也是对我们计算机应用水平与写作水平的一个考核，而且还给了我一个找出自己不足的机会。

论文由于时间较紧，加之经验的不足，在用户交换机配置设计及各模块功能的论叙可能不完全，有待于进一步的完善和改进。

而且错误之处在所难免，希望老师批评指正。

通过课程设计，使我加强对程控交换机的理解，让我学会了查寻资料、数据配置等环节。

进一步提高了我分析解决实际问题的能力，为我创造了一个动脑动手﹑锻炼分析﹑解决程控交换机技术问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化，加深对基本原理的了解，增强了我的实际能力。

知识上的收获非常重要，在课程设计课堂上我没有做出实验结果，我又接连去实验室两天，终于做出了理想的实验结果，我感觉心理非常舒畅。

使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

致谢

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，交换机在生活中可以说得是无处不在。

此次课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。

在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，

这次论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要用心去做的一件事情，是真正的自我学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有这次的研究，就不会有所突破。

这次设计让我学会了综合考虑问题，全面分析问题，总体规划布局等有关设计的方法，体会到了理论联系实际的重要性。

同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！

参考文献

【1】谭伟贤.现代电话通信实用技术 冶金工业出版社, 2002.

【2】吕仁礼，周金和，李茂详.电话DTMF数据收发模块的设计[J].电子技术应用1998.

【3】叶敏.程控数字交换与交换网北京邮电学院出版社2000.

【4】朱世华.程控数字交换原理与应用  西安交通大学出版社, 1993.

【5】王均铭.程控交换原理与设备.北京：

电子工业出版社,2002.

【6】金蕙文.现代交换原理  电子工业出版社,  2000.

【7】张继荣.现代交换原理.西安：

西安电子科技大学出版社，2003.

【8】商书明.数字程控交换技术与应用.北京：

理工大学出版社，2007.