数字程控交换系统的硬件

4.2　数字程控交换系统的硬件

程控数字交换机硬件系统可以分成话路子系统和控制子系统，如图4.4所示。

1）话路子系统

话路子系统是由中央级（选组级）交换网络和用户级交换网络以及各种接口设备组成的。

交换网络主要完成交换的功能，即在某条入线与出线之间建立连接，从而实现不同线路端口上的话音交换。数字程控交换机的交换网络是数字交换网络，主要采用T接线器或T和S接线器，并按照一定的拓扑结构和控制方式构成，用于完成时分复用信号的交换。

接口设备是数字程控交换机与外围环境的接口，其功能主要是完成外部信号与交换机内部信号的转换。程控数字交换机的接口设备主要有用户电路、中继电路和信令收发设备。

用户电路是用户终端设备与交换机的接口，用户终端通过用户线连接到交换机，因而每条用户线对应一套用户电路。

人们通常将交换机与交换机之间的通信线路叫做中继线，中继电路是连接中继线的接口，它一般是交换机与交换机之间的接口。连接数字中继线的是数字中继电路，连接模拟中继线的是模拟中继电路，模拟中继电路现在已很少使用。

图4.4　程控数字交换机的硬件组成

信令收发设备是指信号发生器、DTMF接收器、MFC收发器（采用随路信令时）和公共信道信令终端设备（采用公共信道信令时）。信号发生器完成用户线上信令的发送，如各种音信号的发送；DTMF接收器负责DTMF信号的接收；MFC收发器负责中继线上随路信令的发送和接收，如中国No.1信令的MFC信号的收发；公共信道信令终端设备负责No.7信令的发送和接收。

话路子系统的交换网络和接口设备在CPU的控制下工作。

图4.4所示的系统采用模块化的结构，它由中央级（选组级）模块和用户级模块组成。中央级模块主要包括中央级交换网络、信令接口、中继接口和中央级控制系统，完成交换机的核心交换功能和信令处理。用户级模块指用户模块，包括远端用户模块，它主要由用户级交换网络、用户电路和用户CPU组成。需要说明的是，有些交换系统为便于管理中继线，设置了中继模块，中继模块配备专门的中继处理机，用于完成监视扫描中继线、控制话音信息传送等功能。

设置用户级，主要完成话务量集中的功能，集中比一般为2∶1或4∶1，这样可将一群用户以较少的链路接至交换网络，提高了链路的利用率。用户模块一般都具有用户级交换网络，该网络大多为单T的交换网络。根据各个交换机功能设计的不同，具有用户模块内部交换功能或只具有话务集中功能。用户模块没有用户模块CPU，专门负责用户线的扫描监视、用户级交换网络的控制等。

远端用户模块的构成与用户模块基本相同，它是放置在远离中央级（选组级）且用户比较集中的地方，通常称为母局。由于远离中央级（选组级），所以远端用户模块与母局之间采用数字PCM链路通过数字中继设备相连。远端用户模块的设置，节省了用户线路的投资，将模拟信号传输改为数字信号传输，改善了线路的传输质量。对于远端用户模块，除了要求它完成与用户模块相同的功能外，通常对它还有两点特殊的要求。

（1）远端用户模块一般具有模块内的交换功能。

（2）当远端用户模块与母局之间的PCM链路出现故障无法进行任何通信时，模块内部的用户之间可以正常通话；能继续提供119、110、120和122等特种服务；至少能保存最近24小时的计费信息，一旦与母局恢复联系，可将计费信息传至母局。

控制子系统完成对话路设备的控制功能。它由各种计算机系统组成，采用存储程序控制方式，即把对交换机的控制和维护管理功能预先编成程序，存储在计算机的存储器中。当交换机工作时，呼叫处理程序自动检测用户线和中继线的状态变化和维护人员输入的命令，根据要求执行程序，控制交换机完成呼叫接续、维护和管理等功能。

2）控制子系统

控制子系统是交换机的“指挥系统”，交换机的所有动作都是在控制系统的控制下完成的。图4.4所示的数字程控交换机的典型系统结构，实际上采用的是分级分散控制的方式，其控制子系统是由中央级（选组级）控制系统和用户级控制系统两级组成的。用户级控制系统即用户级CPU，一般负责对用户模块内的所有用户线路进行监视扫描，控制用户级交换网络，完成话务的集中，并对相关资源进行分配。中央级控制系统是由处理器（CPU）、存储器、各种OAM终端和各种外设组成的，远端接口是控制子系统与集中操作维护中心、网管中心、计费中心等的数据传送接口。中央CPU一般负责系统资源的分配、中央交换网络的控制、呼叫处理、信令处理、控制用户级CPU以及完成系统的操作、维护、管理等功能。