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程控交換機的特點(diǎn)與技術(shù)趨勢分析
摘要：通信行業(yè)的技術(shù)發(fā)展較快。在交換方面由于信息傳輸高速化、寬帶化的需求，以十分復用技術(shù)為基礎的各個(gè)領(lǐng)域，如因特網(wǎng)、IP電話(huà)和NGN等，得到人們的廣泛關(guān)注。了解通信進(jìn)一步發(fā)展的熱點(diǎn)和趨勢是十分必要的。
關(guān)鍵詞：程控交換機;趨勢;特點(diǎn)
隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，交換機系統逐漸融合ATM、無(wú)線(xiàn)通信、接入網(wǎng)技術(shù)、HDSL、ASDL、視頻會(huì )議等先進(jìn)技術(shù)，今后的交換機系統，將不僅僅是語(yǔ)音傳輸系統，而是一個(gè)包含聲音、文字、圖象的高比特寬帶傳輸系統。世界上傳統交換機廠(chǎng)商目前正努力研制，并通過(guò)與計算機廠(chǎng)商的合作和交流，來(lái)達到這一目的。
一、電話(huà)交換機的發(fā)展過(guò)程
程控交換機全稱(chēng)為存儲程序控制交換機，也稱(chēng)為程控數字交換機或數字程控交換機。通常專(zhuān)指用于電話(huà)交換網(wǎng)的交換設備，它以計算機程序控制電話(huà)的接續。電話(huà)交換技術(shù)歷程可分為三個(gè)階段：人工交換、機電交換、和電子交換。早在1878年就出現了人工交換機，它是借助話(huà)務(wù)員進(jìn)行話(huà)務(wù)接續，顯然其效率是很低的。15年后步進(jìn)制的交換機問(wèn)世，它標志著(zhù)交換技術(shù)從人工時(shí)代邁入機電交換時(shí)代。這種機電自動(dòng)交換時(shí)代。隨著(zhù)半導體器件和計算機技術(shù)的誕生與迅速發(fā)展，猛烈地沖擊著(zhù)傳統的機電式交換結構，1965年美國貝爾系生產(chǎn)了世界上第一臺商用存儲程序控制的電子交換機，這一成果標志著(zhù)電話(huà)交換機從機電時(shí)代躍入電子時(shí)代，使交換技術(shù)發(fā)生時(shí)代的變革。
二、程控交換機的基本構成
1、交換網(wǎng)絡(luò )
交換網(wǎng)絡(luò )的基本功能是根據用戶(hù)的呼叫要求，通過(guò)控制部分的接續命令，建立主叫與被叫用戶(hù)間的連接通路。在縱橫制交換機中它采用各種機電式接線(xiàn)器(如縱橫接線(xiàn)器，編碼接線(xiàn)器，笛簧接線(xiàn)器等)，在程控交換機中目前主要采用由電子開(kāi)關(guān)陣列構成的空分交換網(wǎng)絡(luò )，和由存儲器等電路構成的時(shí)分接續網(wǎng)絡(luò )。
2、用戶(hù)電路
用戶(hù)電路的作用是實(shí)現各種用戶(hù)線(xiàn)與交換之間的連接，通常又稱(chēng)為用戶(hù)線(xiàn)接口電路。根據交換機制式和應用環(huán)境的不同，用戶(hù)電路也有多種類(lèi)型，對于程控數字交換機來(lái)說(shuō)，目前主要有與模擬話(huà)機連接的模擬用戶(hù)線(xiàn)電路(ALC)及與數字話(huà)機，數據終端(或終端適配器)連接的數字用戶(hù)線(xiàn)電路(DLC)。
模擬用戶(hù)線(xiàn)電路是適應模擬用戶(hù)環(huán)境而配置的接口，其基本功能有：
饋電： 交換機通過(guò)用戶(hù)線(xiàn)向共電式話(huà)機直流饋電;
過(guò)壓保護： 防止用戶(hù)線(xiàn)上的電壓沖擊或過(guò)壓而損壞交換機。
振鈴：向被叫用戶(hù)話(huà)機饋送鈴流。
監視：借助掃描點(diǎn)監視用戶(hù)線(xiàn)通斷狀態(tài)，以檢測話(huà)機的摘機，掛機，撥號脈沖等用戶(hù)線(xiàn)信號，轉送給控制設備，以表示用戶(hù)的忙閑狀態(tài)和接續要求。
編解碼：利用編碼器和解碼器(CODEC)，濾波器，完成話(huà)音信號的模數與數模交換，以與數字交換機的數字交換網(wǎng)絡(luò )接口。
混合：進(jìn)行用戶(hù)線(xiàn)的2/4線(xiàn)轉換，以滿(mǎn)足編解碼與數字交換對四線(xiàn)傳輸的要求。
測試：提供測試端口，進(jìn)行用戶(hù)電路的測試。
3、出入中繼器
出入中繼器是中繼線(xiàn)與交換網(wǎng)絡(luò )間的接口電路，用于交換機中繼線(xiàn)的連接。它的功能和電路與所用的交換系統的制式及局間中繼線(xiàn)信號方式有密切的關(guān)系。對于最簡(jiǎn)單的情況，某一交換機的中繼器通過(guò)實(shí)線(xiàn)中繼線(xiàn)與另一交換機連接，并采用用戶(hù)環(huán)路信令，則該模擬中繼器的功能與作用等效為一部“話(huà)機”。若采用其它更為復雜的信號方式，則中繼器應實(shí)現相應的話(huà)音，信令的傳輸與控制功能。數字中繼線(xiàn)接口單元(DTU)的作用是實(shí)現數字中繼線(xiàn)與數字交換網(wǎng)絡(luò )之間的接口，它通過(guò)PCM有關(guān)時(shí)隙傳送中繼線(xiàn)信令，完成類(lèi)似于模擬中繼器所應承擔的基本功能。
4、控制設備
控制部分是程控交換機的核心，其主要任務(wù)是根據外部用戶(hù)與內部維護管理的要求，執行存儲程序和各種命令，以控制相應硬件實(shí)現交換及管理功能。程控交換機控制設備的主體是微處理器，通常按其配置與控制工作方式的不同，可分為集中控制和分散控制兩類(lèi)。為了更好的適應軟硬件模塊化的要求，提高處理能力及增強系統的靈活性與可靠性，目前程控交換系統的分散控制
三、數字程控交換機技術(shù)特點(diǎn)
程控數字交換機有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、體積小，重量輕，功耗低，它一般只有縱橫制交換機體積的1/8-1/4，大大壓縮了機房占用面積，節省了費用。
2、能靈活的向用戶(hù)提供眾多的新服務(wù)功能。由于采用SPC技術(shù)，因而可以通過(guò)軟件方便的增加或修改交換機功能，向用戶(hù)提供新型服務(wù)，如呼叫傳遞、呼叫轉移、遇忙回叫、會(huì )議電話(huà)等，給用戶(hù)帶來(lái)很大的方便。
3、工作穩定可靠，維護方便，由于程控交換機一般采用大規模集成電路電路或專(zhuān)用集成電路，因而有很高的可靠性。它通常采用冗余技術(shù)或故障自動(dòng)診斷措施，以進(jìn)一步提高系統的可靠性。
4、便于采用新型共路信號方式。由于程控數字交換機與數字傳輸設備可以直接進(jìn)行數字連接，從而使得信令傳送速度快、容量大、效率高，并能適應未來(lái)新業(yè)務(wù)與交換網(wǎng)控制的特點(diǎn)，為實(shí)現綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)創(chuàng )造必要的條件。
5、易于與數字終端，數字傳輸系統聯(lián)接，實(shí)現數字終端，傳輸與交換的綜合與統一�？梢詳U大通信容量，改善通話(huà)質(zhì)量，降低通信系統投資，并為發(fā)展綜合數字網(wǎng)(IDN)和綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)(ISDN)奠定基礎。
四、當前程控交換技術(shù)趨勢
近年來(lái)，程控交換機在控制方式、程度軟件、話(huà)路網(wǎng)以及接入業(yè)務(wù)等方面一直處于快速發(fā)展狀態(tài)，尤其是通信系統將對程控交換設備提出穩定可靠、實(shí)時(shí)性強、調度功能完善、維護方便、接續速度快、暢通無(wú)阻等更高的要求。主要趨勢如下：
1、研制新型專(zhuān)用大規模集成電路，提高硬件集成度和模塊化水平，以進(jìn)一步減少體積，降低成本，增強功能及提高可靠性。
2、提高控制的分散，靈活程度和可靠性，逐步采用全分散方式。
3、采用CCITT(ITU)建議的高級語(yǔ)言(如CHILL、SDL、MML)，提高軟件水平和模塊化速度。
4、逐步引入非話(huà)業(yè)務(wù)，如數據，圖文傳真，用戶(hù)電報(Telex)與智能用戶(hù)電報(Teletax)，可視數據(Videotex)，圖文傳視(Teletext)及電子郵件(Electronic Mail)，圖象信息等，開(kāi)發(fā)相應的接口，構成綜合信息交換系統。
5、增強程控交換系統與其它類(lèi)型通信網(wǎng)(如傳真網(wǎng)，分組交換網(wǎng)或公用數據網(wǎng)，計算機局域網(wǎng)等)的接口，聯(lián)接與組網(wǎng)能力。
6、為適應高速信息業(yè)務(wù)日益增長(cháng)的需求和光纖通信的發(fā)展，開(kāi)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數字網(wǎng)(B-ISDN)環(huán)境下交換理論，體制與關(guān)鍵技術(shù)的研究。目前研究的重點(diǎn)之一為異步轉移方式ATM。
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