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程控交換機的特點與技術趨勢分析
摘要：通信行業(yè)的技術發(fā)展較快。在交換方面由于信息傳輸高速化、寬帶化的需求，以十分復用技術為基礎的各個領域，如因特網(wǎng)、IP電話和NGN等，得到人們的廣泛關注。了解通信進一步發(fā)展的熱點和趨勢是十分必要的。
關鍵詞：程控交換機;趨勢;特點
隨著時代的發(fā)展，交換機系統(tǒng)逐漸融合ATM、無線通信、接入網(wǎng)技術、HDSL、ASDL、視頻會議等先進技術，今后的交換機系統(tǒng)，將不僅僅是語音傳輸系統(tǒng)，而是一個包含聲音、文字、圖象的高比特寬帶傳輸系統(tǒng)。世界上傳統(tǒng)交換機廠商目前正努力研制，并通過與計算機廠商的合作和交流，來達到這一目的。
一、電話交換機的發(fā)展過程
程控交換機全稱為存儲程序控制交換機，也稱為程控數(shù)字交換機或數(shù)字程控交換機。通常專指用于電話交換網(wǎng)的交換設備，它以計算機程序控制電話的接續(xù)。電話交換技術歷程可分為三個階段：人工交換、機電交換、和電子交換。早在1878年就出現(xiàn)了人工交換機，它是借助話務員進行話務接續(xù)，顯然其效率是很低的。15年后步進制的交換機問世，它標志著交換技術從人工時代邁入機電交換時代。這種機電自動交換時代。隨著半導體器件和計算機技術的誕生與迅速發(fā)展，猛烈地沖擊著傳統(tǒng)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，這一成果標志著電話交換機從機電時代躍入電子時代，使交換技術發(fā)生時代的變革。
二、程控交換機的基本構成
1、交換網(wǎng)絡
交換網(wǎng)絡的基本功能是根據(jù)用戶的呼叫要求，通過控制部分的接續(xù)命令，建立主叫與被叫用戶間的連接通路。在縱橫制交換機中它采用各種機電式接線器(如縱橫接線器，編碼接線器，笛簧接線器等)，在程控交換機中目前主要采用由電子開關陣列構成的空分交換網(wǎng)絡，和由存儲器等電路構成的時分接續(xù)網(wǎng)絡。
2、用戶電路
用戶電路的作用是實現(xiàn)各種用戶線與交換之間的連接，通常又稱為用戶線接口電路。根據(jù)交換機制式和應用環(huán)境的不同，用戶電路也有多種類型，對于程控數(shù)字交換機來說，目前主要有與模擬話機連接的模擬用戶線電路(ALC)及與數(shù)字話機，數(shù)據(jù)終端(或終端適配器)連接的數(shù)字用戶線電路(DLC)。
模擬用戶線電路是適應模擬用戶環(huán)境而配置的接口，其基本功能有：
饋電： 交換機通過用戶線向共電式話機直流饋電;
過壓保護： 防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機。
振鈴：向被叫用戶話機饋送鈴流。
監(jiān)視：借助掃描點監(jiān)視用戶線通斷狀態(tài)，以檢測話機的摘機，掛機，撥號脈沖等用戶線信號，轉送給控制設備，以表示用戶的忙閑狀態(tài)和接續(xù)要求。
編解碼：利用編碼器和解碼器(CODEC)，濾波器，完成話音信號的模數(shù)與數(shù)模交換，以與數(shù)字交換機的數(shù)字交換網(wǎng)絡接口。
混合：進行用戶線的2/4線轉換，以滿足編解碼與數(shù)字交換對四線傳輸?shù)囊蟆?/p>
測試：提供測試端口，進行用戶電路的測試。
3、出入中繼器
出入中繼器是中繼線與交換網(wǎng)絡間的接口電路，用于交換機中繼線的連接。它的功能和電路與所用的交換系統(tǒng)的制式及局間中繼線信號方式有密切的關系。對于最簡單的情況，某一交換機的中繼器通過實線中繼線與另一交換機連接，并采用用戶環(huán)路信令，則該模擬中繼器的功能與作用等效為一部“話機”。若采用其它更為復雜的信號方式，則中繼器應實現(xiàn)相應的話音，信令的傳輸與控制功能。數(shù)字中繼線接口單元(DTU)的作用是實現(xiàn)數(shù)字中繼線與數(shù)字交換網(wǎng)絡之間的接口，它通過PCM有關時隙傳送中繼線信令，完成類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，其主要任務是根據(jù)外部用戶與內部維護管理的要求，執(zhí)行存儲程序和各種命令，以控制相應硬件實現(xiàn)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。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(tǒng)的靈活性與可靠性，目前程控交換系統(tǒng)的分散控制
三、數(shù)字程控交換機技術特點
程控數(shù)字交換機有以下優(yōu)點：
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(jié)省了費用。
2、能靈活的向用戶提供眾多的新服務功能。由于采用SPC技術，因而可以通過軟件方便的增加或修改交換機功能，向用戶提供新型服務，如呼叫傳遞、呼叫轉移、遇忙回叫、會議電話等，給用戶帶來很大的方便。
3、工作穩(wěn)定可靠，維護方便，由于程控交換機一般采用大規(guī)模集成電路電路或專用集成電路，因而有很高的可靠性。它通常采用冗余技術或故障自動診斷措施，以進一步提高系統(tǒng)的可靠性。
4、便于采用新型共路信號方式。由于程控數(shù)字交換機與數(shù)字傳輸設備可以直接進行數(shù)字連接，從而使得信令傳送速度快、容量大、效率高，并能適應未來新業(yè)務與交換網(wǎng)控制的特點，為實現(xiàn)綜合業(yè)務網(wǎng)創(chuàng)造必要的條件。
5、易于與數(shù)字終端，數(shù)字傳輸系統(tǒng)聯(lián)接，實現(xiàn)數(shù)字終端，傳輸與交換的綜合與統(tǒng)一。可以擴大通信容量，改善通話質量，降低通信系統(tǒng)投資，并為發(fā)展綜合數(shù)字網(wǎng)(IDN)和綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)奠定基礎。
四、當前程控交換技術趨勢
近年來，程控交換機在控制方式、程度軟件、話路網(wǎng)以及接入業(yè)務等方面一直處于快速發(fā)展狀態(tài)，尤其是通信系統(tǒng)將對程控交換設備提出穩(wěn)定可靠、實時性強、調度功能完善、維護方便、接續(xù)速度快、暢通無阻等更高的要求。主要趨勢如下：
1、研制新型專用大規(guī)模集成電路，提高硬件集成度和模塊化水平，以進一步減少體積，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)建議的高級語言(如CHILL、SDL、MML)，提高軟件水平和模塊化速度。
4、逐步引入非話業(yè)務，如數(shù)據(jù)，圖文傳真，用戶電報(Telex)與智能用戶電報(Teletax)，可視數(shù)據(jù)(Videotex)，圖文傳視(Teletext)及電子郵件(Electronic Mail)，圖象信息等，開發(fā)相應的接口，構成綜合信息交換系統(tǒng)。
5、增強程控交換系統(tǒng)與其它類型通信網(wǎng)(如傳真網(wǎng)，分組交換網(wǎng)或公用數(shù)據(jù)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)務日益增長的需求和光纖通信的發(fā)展，開展寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)環(huán)境下交換理論，體制與關鍵技術的研究。目前研究的重點之一為異步轉移方式ATM。
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