【導讀】如果在用戶分布的區(qū)域中心設(shè)置一個公用設(shè)備，則每一用戶都有一對線路與該設(shè)備相連，信息行業(yè)的―交換‖，實際上有更廣泛的意義。在當前的信息時代，交換的信息除了電話的語音信號外，還包括圖像、數(shù)據(jù)等多種信息，這種信息交換稱為數(shù)據(jù)交換或綜合業(yè)務(wù)交換。了很大的發(fā)展，產(chǎn)生了諸如適合進行數(shù)據(jù)交換的分組交換方式和可以承載綜合業(yè)務(wù)的ATM交換方式等。自從貝爾1876年發(fā)明電話至今一百多年來，電話交換技術(shù)一直在不斷地發(fā)展。1878年1月28日第一。部人工電話交換機開通使用，它是具有21線磁石式交換機。交換機的優(yōu)點是設(shè)備簡單、安裝方便、成本低廉。缺點是話務(wù)員的接線速度慢、易出錯、勞動效率低。按照電話交換機接線方式的不同，電話機可分為兩大類。人工電話交換機是由話務(wù)員的人工操作來完成接線和拆線工作。設(shè)計和制造的自動電話交換機都屬于機電式的。·檢測話終，釋放通路。稱為空分程控交換機。·可以采用新的信令方式，尤其是公共信道信令系統(tǒng)的引入。

　　

【正文】 管理各分散的 SM 控制系統(tǒng)，完成模塊間的信令轉(zhuǎn)換、維護測試及前后臺通信，將各模塊發(fā)出的通信信息進行分檢，然后轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)模塊中去。 （ 2）中心交換網(wǎng)絡(luò)單元：是 64K 64K 大容量數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的核心部分，完成模塊間話路信息的交換。 （ 3）光纖接口單元：完成光 /電、電 /光信號之間的轉(zhuǎn)換，并通過光纖鏈路將 AM/CM 與各 SM 連接在一起。 （ 4）時鐘同步單元：主要用于同步，并產(chǎn)生供系統(tǒng)內(nèi)部使用的時鐘基準，可為交換機提供二級 A、三級基準時鐘信號。 此外， CM 還包含告警電路（ ALM），驅(qū)動告警箱完成聲光告警功能，并將告警信息發(fā)往 BAM。 通信工程電子教案 35 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 4 通信模塊（ CM ） 的結(jié)構(gòu) Camp。C08 的管理模塊（ AM）分前管理模塊（ FAM）和后管理模塊（ BAM）兩部分。 （ 1）前管理模塊（ FAM）：對系統(tǒng)中所有的操作進行總的控制和管理 。該控制功能除執(zhí)行系統(tǒng)軟件外，主要涉及資源的分配、數(shù)據(jù)存儲 /備份和輸入 /輸出功能。 （ 2）后管理模塊（ BAM）： BAM 以 LAN 的形式將維護臺、特服臺、計費臺、服務(wù)器等組成后臺終端系統(tǒng)，參見圖 4― 4。 管理和通信模塊的硬件構(gòu)成 Camp。C08 交換機在其通信控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中引用了交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，成為控制網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)內(nèi)半固定連接各端點的鏈路。控制網(wǎng)絡(luò)主要由信令交換網(wǎng)絡(luò)板（ SNT）和快速開關(guān)與信令網(wǎng)板（ QSN）組成。 SNT 完成各端點的邏輯連接。 QSN 用于把 16 個 SM 的通信鏈路匯集成 2 個 2Mb/s 的交換 網(wǎng)絡(luò)母線（ HW）連接到 SNT板，減少 SNT 板到 SM 的物理連線。 Camp。C08 交換機的管理和通信模塊（ AM/CM）從硬件結(jié)構(gòu)上來看主要由通信與控制單元、中心交換網(wǎng)絡(luò)和光接口單元三大部分組成，如圖 4― 5 所示。 Camp。C08 的模塊間通信及控制系統(tǒng)采用了對稱雙平面結(jié)構(gòu)，以保證整機具有高可靠性。 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 5 A M/ C M 硬件結(jié)構(gòu)框圖 通信工程電子教案 36 通信與控制單元主要由通信控制板（ MCC）、信令交換板（ SNT）和局域網(wǎng)接口與存儲板（ MEM）等電路板構(gòu)成，各電路板均采用雙備份配置。 MCC 板以雙備份方式成對工作， MCC0~1 作為 AM/CM 的主處理機經(jīng) SNT 實現(xiàn)對 BAM、時鐘同步單元和 ALM 之間的通信。目前，滿配置時 Camp。C08 交換機可帶 64 個 SM。 控制線路采用了三種通信方式：總線、高速鏈路（ HDLC）和 RS422 串口。如圖 4― 6 所示，所有MCC 板（包括 MCC0~1）之間通過郵箱在總線上通信，每個平面的總線為主備 2 條； MCC0~1 與 ALM 和BAM、 MCC 與中心交換網(wǎng)絡(luò)單元、 MCC 與交換模塊（ SM）之間，通過 HDLC 連接； MCC0~1 與時鐘同步單元、 ALM 與告警箱之間通過 RS422 串 口傳遞信息。 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 6 A M/ C M 控制線路的三種通信方式 (1)模塊間通信。 Camp。C08 交換機各模塊間相互通信的數(shù)據(jù)通路，由 AM/CM 中的主機（ MCC0~1）及模塊通信板（ MCC）和 SM 中的主機（ MPU）及模塊通信板（ MC2）組成，如圖 4― 7 所示。模塊間通信的信息主要有：管理數(shù)據(jù)、呼叫處理信息、維護測試信息、計費和話務(wù)統(tǒng)計信息等。 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 7 C amp。 C 0 8 模塊間通信的數(shù)據(jù)通路 (2)信令交換網(wǎng)絡(luò)。信令交換網(wǎng)絡(luò)（ SNT）用以完成各模塊間控制信號和內(nèi) 部信令信息的交換，并為主機向各個模塊加載提供通道。 SNT 與周邊電路的連接關(guān)系如圖 4― 8 所示。 通信工程電子教案 37 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 8 SNT 板在 A M/CM 中的位置 從圖 4― 5 可以看出，中心交換網(wǎng)絡(luò)單元由 8 對 8K 網(wǎng)板組成。每對 8K 網(wǎng)板由主備的 2 塊 8K 網(wǎng)板組成。 4 塊中心網(wǎng)絡(luò)單元通信板（ NCC）和 2 塊中心網(wǎng)絡(luò)單元控制板（ NPU）控制整個交換網(wǎng)絡(luò)。 NCC 板和2 塊 NPU 板通過總線與 8K 網(wǎng)板連接。每 2 塊 NCC 板（主備關(guān)系）控制 4 塊 8K 網(wǎng)板的接續(xù)，并對 8 塊8K 網(wǎng)板監(jiān)視和倒換控制。 2 塊 NPU 板與所連接的總線 一起構(gòu)成主備控制關(guān)系，完成對整個交換網(wǎng)絡(luò)的時隙分配。 NCC 板還擔負中心交換網(wǎng)絡(luò)單元與其它電路及單元之間的通信。 如圖 4― 5 所示，光纖接口單元由快速開關(guān)網(wǎng)（ QSN）和光纖接口板（ FBI）組成。 QSN 是光纖接口單元的主控制板，它通過串口監(jiān)控 FBI 板，并將這些控制和狀態(tài)信息通過一個 2Mb/s 的 HW 送往通信與控制單元。 QSN 具有三個功能： （ 1）提供 2K 2K 的交換網(wǎng)絡(luò)和 2 個 RS422 串口。 （ 2）將 16 條速率為 32Mb/s 的 HW 復(fù)合成 1 條速率為 512Mb/s 的 HW。 （ 3）將 1 條速率為 512Mb/s 的 HW 分解成 16 條速率為 32Mb/s 的 HW。 交換模塊 交換模塊由主控單元與接口單元組成，主控單元配上不同的接口單元可以構(gòu)成不同的 SM 模塊，提供不同的業(yè)務(wù)功能。 SM 內(nèi)時分交換網(wǎng)絡(luò)（ NET）可獨立完成模塊內(nèi)發(fā)起呼叫的信息時分交換，同時 NET 與 AM/CM 中的CNET 配合可完成模塊間呼叫信息的時分交換。該部分詳見第 節(jié)。 Camp。C08 交換機各交換模塊的模塊通信及控制電路與模塊交換網(wǎng)絡(luò)位于同一機框，通 常統(tǒng)稱為主控框或主控單元（ MCB）。如圖 4― 9 所示， SM 的主控單元結(jié)構(gòu)具有分級控制結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵部件均采用主備熱備份的工作方式，以提高系統(tǒng)的可靠性。 通信工程電子教案 38 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 9 SM 主控單元的結(jié)構(gòu)框圖 1)模塊處理器 SM 采用三級分散控制，從上至下依次為 MPU、 NOD 和從控制點（ CPU）。每個 SM 模塊控制核心由幾十個處理機采用內(nèi)存映射技術(shù)構(gòu)成多處理機系統(tǒng)。 MPU 是各 SM 主控單元中的中央處理機，通過雙機熱備份工作方式提高系統(tǒng)的可靠性。 模塊內(nèi)各控制接口部件所含 CPU 互相配合，分工合作，構(gòu)成一個有機的 多處理器控制系統(tǒng)。處理器間的通信采用郵箱方式和內(nèi)存映射技術(shù)，這兩者緊密地結(jié)合在一起，有效地降低了內(nèi)部通信的開銷。 （ 1）主機板（ MPU）。主機板采用高檔 CPU 處理模塊內(nèi)的上報信息，控制從節(jié)點動作，完成交換的功能。 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例表 4 ― 1 SM 可選用的主機板 （ 2）雙機倒換板（ EMA）。 EMA 板監(jiān)視兩個 MPU 的工作狀態(tài)，協(xié)調(diào)雙機數(shù)據(jù)備份，控制雙機倒換，完成模塊主處理機的熱備份功能。 EMA 板上的 CPU 采用 80186。此 CPU 通過 2 個通信郵箱與兩個 MPU 交換信息，監(jiān)視雙機軟件執(zhí)行情況。在 交換機上電后，由狀態(tài)裁決 MPUA 為主用機， MPUB 為備用機。當主用機出現(xiàn)故障，由 EMA 執(zhí)行主、備機的自動倒換。 EMA 中還有一個 8KB 的大郵箱，供雙機隨時備份數(shù)據(jù)。 EMA 板中還設(shè)計有單板自檢、顯示、告警電路以及硬件監(jiān)視器定時器（ WDT）電路。 （ 3）模塊內(nèi)通信主節(jié)點板（ NOD）。 NOD 是 MPU 與各功能性從節(jié)點之間的通信橋梁，它轉(zhuǎn)發(fā) MPU 給各從節(jié)點的命令，并向 MPU 上報從節(jié)點的狀態(tài)。 （ 4） CB01MEM 板。 數(shù)據(jù)存儲板（ MEM）位于 SM 的主控單元，其主要作用是將交換機的局數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和話單實時保存起來， 此外它還具有網(wǎng)絡(luò)通信功能。 通信工程電子教案 39 2)信令處理電路 交換機在接續(xù)中，必須要附加一些控制信號，即 ―信令 ‖。 Camp。C08 能夠處理各種信令。 （ 1）多頻記發(fā)器（ MFC）。 MFC 板采用數(shù)字信號處理器（ DSP）實現(xiàn)局間多頻信號的接收和發(fā)送，數(shù)字信號處理器通過并口與本板單片機聯(lián)系，主機與單片機的通信通過郵箱來實現(xiàn)。 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 1 1 L A P 板連接圖 3)數(shù)字音信號電路 交換機在接續(xù)過程中，需要向用戶提供各種信號音，包括接續(xù)提示音（如撥號音、忙音）、輔導代答、新服務(wù)提示，以及報時、天氣預(yù) 報等音信號。上述各類語音所需的全部數(shù)字信號由數(shù)字音信號電路（ SIG）產(chǎn)生，而對應(yīng)的模擬信號則由其它電路轉(zhuǎn)換生成。在每個模塊中有 A、 B 兩套信號音電路互為熱備份。在整個交換機中， SIG 板與其它單元的關(guān)系如圖 4― 12 所示。 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 1 2 S I G 板連接圖 4)告警和終端驅(qū)動 （ 1）告警與 ALM 板。 Camp。C08 告警系統(tǒng)采用分散采集、集中處理的方式將各種告警信息集中到告警通信板分類處理后，再分送行列告警燈、告警箱和遠端網(wǎng)管中心。整個告警系統(tǒng)由告警箱、維護臺、機架行列告警 燈和告警通信板等組成，告警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 4― 13 所示。 通信工程電子教案 40 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 1 3 C amp。 C 0 8 告警系統(tǒng)構(gòu)成 主機板（ MPU）將交換機各單板發(fā)現(xiàn)的軟硬件故障信息處理后形成各個級別的告警，分別送到維護臺、告警箱、行列告警燈，發(fā)出聲、光告警。 告警通信板（ ALM）提供機房環(huán)境告警的硬件接口，如溫度、濕度、火警等告警開關(guān)量以及主控機架二次電源告警的收集，主控機架行列告警燈的驅(qū)動。 （ 2）終端驅(qū)動電路（ TCI）。 終端控制板（ TCI）是各種終端、話務(wù)臺、用戶電路測試板（ TSS）和模擬中 繼測試板（ TST）與交換模塊主機（ MPU）通信的通信接口板。 2. 接口單元 Camp。C08 的典型配置如表 4― 2 所示： 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例表 4 ― 2 C amp。 C 0 8 的典型配置 1)用戶交換模塊及其接口單元 Camp。C08 的用戶交換模塊（ USM）為具有獨立交換功能的純用戶線接口模塊。其控制結(jié)構(gòu)如圖 4― 14所示。一個 USM 的用戶接口單元由 22 個基本用戶單元構(gòu)成，每個基本用戶單元由 19 塊用戶板組成，模擬用戶板（ ASL）每板 16 線，數(shù)字用戶板（ DSL）每板 8 線，因此，每個基本用戶 單元的容量為 304 模擬用戶線或 152 數(shù)字用戶線。而整個 USM 滿容量可達 6688 模擬用戶線，共占 4 個標準機柜。 通信工程電子教案 41 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 1 4 用戶交換模塊控制結(jié)構(gòu)框圖 從控制結(jié)構(gòu)來看， USM 的三級分散控制依次由主備方式工作的 MPUA、 B→ NOD→雙音驅(qū)動板（ DRV）承擔。每個基本用戶單元由分工互助的 2 個主節(jié)點控制，這 2 個主節(jié)點選自不同的 NOD 板，以提高可靠性。 2 塊 DRV 板同樣以分工互助的方式完成基本用戶單元的驅(qū)動和雙音收號功能。如圖 4― 15 所示，每塊DRV 板有 16 套雙音多頻（ DTMF）收號器。 USM 作為純用戶線模塊不需配局間信號處理板（ MFC、 LAP等）。 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 15 基本用戶單元 從電路構(gòu)成上來看， USM 用戶線接口單元由 ASL 和 /或 DSL、 DRV 以及 TSS 等基本單元板組成。當需要配語音郵箱時，可用語音郵箱接口板（ AVM）替換 ASL 板，每 16 路 AVM 占 1 個 ASL 板位。 2)中繼交換模塊及其接口單元 Camp。C08 交換機的中繼模塊（ TSM）為具有獨立交換功能的純中繼線接口模塊。一個 TSM 的典型配置為1440 路數(shù)字中繼（ DT），以 480 路 DT 為基本容量單元，占半個中繼機 框（ TMB），由 8 塊數(shù)字中繼板（ DTM）組成。 DTM 每板 60 路 DT，占用 1 個主節(jié)點， 2 條 HW。 3) 用戶 /中繼混合交換模塊 用戶 /中繼混合交換模塊（ UTM）是一種具有獨立交換功能的用戶、中繼混裝模塊，其典型容量為：通信工程電子教案 42 4256 用戶線 +480 路 DT+64 路 AT 。它是由 14 個基本用戶單元、 1 個數(shù)字中繼基本單元、 1 個模擬中繼基本單元和 1 個主控單元組成，共占 3 個機柜。在該配置下，主控單元需配 9 塊 NOD 板，即 36 個主節(jié)點，其它配置同 USM 一樣。 第 4 章 Camp。C0 8 程控數(shù)字交換機舉例圖 4 ― 16 獨立中繼局典型配置示意圖 4)排隊機及智能業(yè)務(wù)模塊 Camp。C08 交換機的排隊