交换技术实验指导书.docx
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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
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的读出则总是按顺序读出，即TS0时读CM的0号单元，TS1时读CM的l号单元……等等。
这样一来，SM每时隙的读出地址是由CM的相应单元的内容来控制。
只需修改CM内容就可改变时隙交换的结果。
不过，在某用户通话过程中，其相应的CM内容应保持不变，以保证话音接续稳定进行。
图2-6中假设母线的时隙为32，实际上母线往往经过高度复用，其每帧时隙数可能为256、512、甚至1024，为了加深对T接线器进行时隙交换原理的理解，现举例说明。
如图2-6所示的T接线器，例如要求输入线话音信号的时隙：
29、30、31的信号分别交换到输出线的时隙l、5、3中，试填写SM和CM的有关内容。
图2-6“顺序写入、控制读出”T接线器
这里假设时隙29、30、31的编码信号分别用|TS29|、|TS30|、|TS31|表示，它们按顺序写到SM的第29、30和31单元中。
根据交换要求，在时隙1要求读出原时隙29的话音信息，而这信息已存于SM的第29号单元，所以必须在CM的第一号单元填写29，即SM的读出地址。
这样一来，由于CM总是按顺序读出，即在TS1时CM读出1号单元的内容，这个内容“29”是作为SM的读出地址。
于是话音存贮器SM第29号单元内容|TS29|在TS1时被读出并送到输出母线，显然|TS29|信息已搬移到输出母线TS1中去了。
图2-7T接线器顺序写入、控制读出工作举例
同理，CM的第5号单元应填写“30”，第3号单元应填写“31”。
这些数据都是作为相应时刻SM的读出地址，整个结果如图2-7所示。
不过，图中是用十进制填写，实际实验时CPU中央处理器总是用二进制填写的。
输入母线的话音信息按顺序写入SM进行暂存，而后再按交换要求在CM控制下读到输出母线去。
话音在SM中暂存时间最短为一个时隙（3.9ps），最长不会超过一帧（125ps）。
例如，要求TS3信息交换到TS4，那么它在TS3时刻写入，而在TS4时刻便读出。
这时写入和读出只相差一个时隙。
又如，要求TS7的信息交换到TS6，那么它在TS7时刻写入，须等到下一帧的TS6才能读出，这时写入和读出大约相差一帧时间。
2、“控制写入、顺序读出”T接线器
图2-8“控制写入、顺序读出”T接线器
“控制写入、顺序读出”有时称为“随机写入、顺序读出”。
这种接线器的结构如图2-8所示。
这时输入母线的各时隙信号不是按顺序写入SM，而是根据交换的要求在CM控制下随机写入，而后在计数器控制下顺序读出。
所以CM各单元所存贮的是SM的写入地址，计数器则提供SM的读出地址。
CM各单元的内容是由计算机（处理机）按照时隙交换的要求写入的，CM的读出总是按时隙顺序读出。
即TS0读出CM的的0号单元。
TS1读出CM的1号单元等等。
为加深理解，仍以上述数据为例，即输入母线TS29、TS30、TS31的话音信息经T接线器分别交换到输出母线的TS1、TS5、TS3中，显然，这时入线TS29、TS30、TS31的信息（用|TS29|、|TS30|、|TS31|表示）应分别写到SM的第l、5、3号单元，使得SM按顺序读出时，他们便自然地插到TS1、TS5和TS3中去。
为达到上述目的需要依靠CM来控制写入。
由于TS29的信息要求写入SM的第1号单元，所以CM的第29号单元应填写数码“1”。
因而，在TS29时就能使得输入母线的信息|TS29|写入SM的1号单元。
依同理，CM的30号单元应填写数码“5”、第3l号单元填写数码“3”，全部情况如图2-8所示
五、实验步骤
1、在空分交换方式下进行实验，仔细观察并记录主叫用户和被叫用户的通信流程。
下面列出本实验各信号测量点：
1空分交换网络输入信号测量点：
TP304：
甲方一路电话信号发送波形
TP404：
甲方二路电话信号发送波形
TP504：
乙方一路电话信号发送波形
TP604：
乙方二路电话信号发送波形
②话音信号传输时，有发送话音信号波形，不通话时，无波形。
③空分交换网络输出信号测量点
TP305：
甲方一路电话信号接收波形
TP405：
甲方二路电话信号接收波形
TP505：
乙方一路电话信号接收波形
TP605：
乙方二路电话信号接收波形
④同样当有话音信号传输时，有接收话音信号波形，否则无波形。
2、进入时分交换方式用“甲方一路”呼叫“乙方二路”。
比较接续成功前后TP307和TP308的波形。
3、用“甲方一路”呼叫“乙方二路”。
话路接通后，用双踪示波器观察TP607和TP04的波形，采用直流耦合，TP04触发；
4、用双踪示波器观察TP608和TP04的波形，采用直流耦合，TP04触发；
5、观测时分交换网络接续成功前后TP202和TP203的波形
六、实验报告
1、画出空分交换系统自动交换网络的电路框图，并分析工作过程。
2、简单画出时分交换网络接续成功前后TP202和TP203的波形，根据示波器观测结果，说明甲1路话音分配在第几个时隙。
3.根据本次实验要求，说明时分交换收发数字编译码PCM信号的流程。
实验三SOPHO1000型程控交换机综合设计实验
一、实验目的
通过对程控交换系统的综合设计，提高对课程所学知识的运用能力。
二、实验仪器
SOPHOS程控交换机一台，及相应电路板快；
三、实验内容
以实验室的SOPHOS程控交换机为基础设计一个系统，要求：
200门电话，79个数字终端，8%的中继，音频信号收发各0.6%。
附：
系统边界
一般格式：
10XXYY
eg：
1006400终期分机数400
101260终期中继数60
系统功能
一般格式2XXXY
eg:
1）2000Y0不是
系统是否要公共信服分析？
1是
2）2002Y0不是（只能接脉冲话机）
系统要接双音频话机吗？
1是（可同时接两种话机）
3）2003Y 0不是（用拍叉簧表示转线）
系统要拨1表示转线吗？
1是
4）2042Y 系统告警方式
Y=0自动选择，1告警，2告警到报警盒
5）2041YY= 0…7
系统刚工作时所有分机的话务等级，这个等级的划分是用来限制分机或话务台拟的范围
系统时间参数
对各类按续下的时间限制
参数的一般格式23XXXZXX）
Z表示时间因子，XX表示所选数量
eg:
（1）2300C08表示用户摘机听到拨号音时到开始拨第一位呈的间隔，这里的08表示间隔为8秒。
若超时，即过了8秒间隔还未拨第一个号，则听忙音。
（2）2301C08表示用户拨号时，拨号号码之间的间隔时间为8秒．
系统电路板的安排
分类代号
电路板名称
00
PSC
交换板
01
UMI
杂项接口板
02
ALC
分机板
03
ALC-MOH
分机板-保留音乐
05
RST-KD
音频接收机（RKT）
06
RST-KD
音频发送板（SKT）
08
ATU-Trunk
各类中继板
09
PPU
外围处理单元
10
RST-IM
MFC信号板（八局）
13
DLC
数字分机板
15
MLU
调制解调器单元板
16
SpecialIC
特殊分机板
参数的一般格式
4000SCCPP1SCCPP2rrXXYY
SCCPP1起始硬件地址SCCPP2最终硬件地址rr电路板类型代号XXYY信号方块代号
eg:
4000018002170232040表示在0架，从板位18到21都安排了ALC板电路板类型代号为02，所选信号方块为3204，0表示机器工作后电路工作在使用状态
四、实验报告
计算各板块所需数量，画出相应格架的板块安放位置，写出下列PE程序：
系统边界、系统功能、系统时间参数、电路板的安排。
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