实验三：电路交换系统硬件结构实验

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1、实验三：电路交换系统硬件结构实验　　实验目的：　　本次实验的目的是让学生通过使用实验仿真软件直观地理解电路交换系统的硬件结构及各功能实现方式与原理。　　实验原理：　　1.电路交换系统的硬件组成　　电路交换系统可用如图3.1的简化结构进行描述：图3.1电路交换系统组成由图3.1可以看出，电路交换系统由控制系统、交换网络与接口模块等组成。由图3.1可以看出，电路交换系统由控制系统、交换网络与接口模块等组成。它们之间的关系如图3.1所示。接口模块的作用是将来自不同终端(如电话机、计算机等)或其它交换机的

2、各种传输信号转换成统一的交换机内部工作信号，并按信号的性质分别将信令传送给控制系统，将消息传送给交换网络。交换网络的任务是实现各入、出线上信号的传递或接续。控制系统则负责处理信令，按信令的要求控制交换网络完成接续，通过接口发送必要的信令，协调整机工作以及管理整个通信网等等。　　对电路交换系统在呼叫处理方面的5项基本功能要求为：　　1)能随时发现呼叫的到来；　　2)能接收并保存主叫发送的被叫号码；　　3)能检测被叫的忙闲以及是否存在空闲通路；　　4)能向空闲的被叫用户振铃，并在被叫应答时与主叫建立通

3、话电路　　5)能随时发现任何一方用户的挂机。　　接口是交换机中唯一与外界发生物理连接的部分。为了保证交换机内部信号的传送与处理的一致性，任何外界系统原则上都必须通过接口与交换机内部发生关系。为统一接口类型与标准，CCITT对交换系统应具备的接口种类提出了建议．规定了中继侧接口、用户侧接口、操作管理和维护接口的电气特性和应用范围，如图3.2所示。　　其中，中继侧接口为交换机至其他交换机的接口，包括一次群PCM数字中继接口A接口，二次群PCM数字中继接口B接口与模拟中继接口C接口。用户侧接口有二线模拟

4、接口Z接口和数字接口Z接口两种。操作、管理和维护(OAM)接口用于传递和操作维护有关的信息，如交换机系统状态、系统资源占用情况、计费数据、测试结果与告警信息等，接口是通过数据通信网(DCN)将交换机连接到电信管理网(TMN)操作系统的接口。　图3.2CCITT所规定的标准接口　　2.模拟用户接口的功能与实现原理　　模拟用户接口是程控交换设备连接到模拟话机的接口电路，是电路交换系统中数量最大的接口电路。模拟用户接口的基本功能可归纳为BORSCHT功能。　　图3.3模拟用户接口的BORSCHT功能　　

5、（1）馈电B（BatteryFeeding）：　　所有连在交换机上的电话分机用户，都由交换机向其馈电。在我国数字交换机的馈电电压一般为-48V，在通话时的馈电电流在20mA一50mA之间。　　（2）过压保护O（OverVoltageProtection）：　　由于程控交换系统中大量使用集成电路组件，为保护这些元器件免受可能从用户线进来的高压（如雷电、强电等）袭击，程控交换机一般采用两级保护措施。第一级保护是在配线架上安装防止高压的保安器（如气体放电管）和防止过流的熔丝，但是，由于保安器在雷电袭击时

6、仍可能有上百伏的电压输出，这对交换机中的集成电路等元器件仍可能产生致命的损伤，因此，在用户电路中一般还用4个二极管组成钳位电路来作为第二级保护（或称为二次保护），以把用户线上的电压符制在用户电路所允许的范围之内。　　图3.4模拟用户接口过压保护电路　　图3.4中电阻R也可使用热敏电阻，该热敏电阻在正常状态下电阻值较小，从而对馈电和话音的传输损耗影响较小；而当高压进入时，由于电流增大、热敏电阻的温度上升而导致阻值增大，这将降低二极管桥路两端的电压，进而保护了箝位二极管免受高压的损坏。同时，若电压过高

7、，热敏电阻将由于过热而烧毁，此时，用户线路被断开，高压就不可能进入用户电路而损坏元器件。　　（3）振铃控制R（RingingControl）　　振铃控制的基本功能是提供符合规定的铃流信号，以便向被叫分机振铃，提示用户有电话呼叫到来，同时还要随时检测被叫用户摘机应答，以便及时截铃。　　由于历史的原因向用户振铃的铃流信号一般具有较高的电压，我国规定的标准是90V±15V，25Hz的交流信号作为铃流信号，这么高的铃流电压是不允许通过用户接口电路的，以避免损坏用户接口电路及交换机内部的元器件。因此，一般是

8、通过在用户接口电路上采用继电器或高压集成电子开关单独向用户话机提供铃流。当需要向用户话机振铃时，由控制处理器发出控制信号，使用户接口电路上的继电器闭合，接通振铃回路，发送铃流至用户话机；当用户摘机时，由环路监视电路检测到用户回路的直流通断变化，立即切断铃流回路，停止振铃。　　（4）监视S（Supervision）：监视功能主要是通过监视用户接口电路中测试电阻上直流电平的变化来实现对分机用户的摘挂机状态和拨号脉冲数字进行检测。　　（5）编译码和滤波C（CODEC&Filters）