存儲程序控制電子交換機分類

話路系統(tǒng)的特征和處理機系統(tǒng)的特征，常被作為程控電子交換機分類的依據(jù)。按話路系統(tǒng)特征可分：①數(shù)字型。數(shù)字話路通常采用脈碼調(diào)制方式(DCM),每話路的標(biāo)準(zhǔn)碼率為64千比特/秒。數(shù)字型的交換接續(xù)網(wǎng)絡(luò)，具有一定的組群,內(nèi)含PCM時分復(fù)用總線以及相應(yīng)的時分級“T”（進(jìn)行時隙交換）和空分級“S”（進(jìn)行總線交換以及總線內(nèi)的時隙交換），典型的組群有T-S-T、T-S－S-T以及S-S-(S)-(S)等。②模擬型。模擬話路中傳遞的是模擬信號，其話路交換方式包括實線空分交換以及脈幅調(diào)制(PAM)的時分交換。模擬型程控電子交換機現(xiàn)已趨于淘汰。

按處理機系統(tǒng)的特征分類則有：①采用集中控制的“一級處理”，系統(tǒng)中僅含有中央處理機。這是一種早期的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。②采用分級控制的“兩級處理”，它由中央處理級和外圍處理級（也稱區(qū)域處理級）組成，兩級之間采用功能分擔(dān)。③取消中央處理機，采用分散控制的分級處理（可含2～3級結(jié)構(gòu)層次），級間的功能按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次分工，分別實施終端的或系統(tǒng)的功能。各級各控制單元，全都采用微處理機。這種分散控制的突出優(yōu)點是大大提高了系統(tǒng)可靠性。

包括：①程序，其中含有應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)程序兩大部分。應(yīng)用程序的基本內(nèi)容有呼叫處理程序、運行管理程序（如設(shè)備狀態(tài)管理、路由管理、話務(wù)負(fù)荷管理等程序）、各種局間接口配合程序、維護(hù)程序（包括對話路系統(tǒng)的維護(hù)和測試程序、對處理機系統(tǒng)的故障檢測、故障處理和診斷定位程序以及對輸入輸出系統(tǒng)的維護(hù)程序）和其他應(yīng)用程序（如計費程序等）。操作系統(tǒng)的程序是對應(yīng)用程序起著支援和管理作用的程序，主要有資源管理、管理軟件模塊之間的通信、作業(yè)調(diào)度和執(zhí)行管理、重新啟動和重新裝入管理、對處理機系統(tǒng)的過負(fù)荷控制、時間監(jiān)視等程序。每種程序，含有相應(yīng)的程序邏輯和視實際需要設(shè)置的程序常數(shù)（源程序中常用符號常數(shù)，在目的程序中被賦值成為固定數(shù)據(jù)）。②數(shù)據(jù)，其中涉及用戶數(shù)據(jù)和局?jǐn)?shù)據(jù),它們都可借助于“人-機”對話的命令指定和修改參數(shù)值,因而是可變數(shù)據(jù)(也稱半固定數(shù)據(jù)）,如當(dāng)某市話網(wǎng)的用戶號碼位長由6位制升位為7位制時,或進(jìn)行局間中繼網(wǎng)路的調(diào)整時，都只涉及修改有關(guān)的局?jǐn)?shù)據(jù)，不涉及修改程序。

近代程控電子交換機的硬件和軟件都已實現(xiàn)模塊化，即可由積木式的模塊組成整機。任一模塊都有確定的功能。實用化的模塊可分為硬件模塊、軟件模塊和兼含硬件、軟件的模塊。模塊之間,彼此相對獨立,靠“接口”建立聯(lián)系。“接口”有硬件接口和軟件接口之分。硬件接口由硬件電路實施電氣上的配合，軟件接口由軟件信號（或稱軟件信息）實現(xiàn)程序邏輯上的銜接和信息傳送上的關(guān)聯(lián)。只要合理設(shè)計接口方案，對任一模塊的改進(jìn)和改錯，都將只涉及局部，不牽動整體，這樣，可以使整機在組成上具有靈活性和適應(yīng)性。

包括：①處理機系統(tǒng)（即控制系統(tǒng)）的硬件，其中有按一定控制方式配置的處理機或微處理機（每個處理機均有它自己的運算和控制電路，即所謂中央處理單元）、總線系統(tǒng)、對受控系統(tǒng)的接口電路和控制系統(tǒng)內(nèi)部的接口電路，以及用于存放程序和數(shù)據(jù)的內(nèi)存儲器（一些功能較強的微處理機,實為單片中央處理單元,使用時要加配內(nèi)存）。②話路系統(tǒng)的硬件，其中有交換接續(xù)網(wǎng)絡(luò)、對通信網(wǎng)的各種接口配合電路和對處理機系統(tǒng)的接口電路等。話路系統(tǒng)為通信提供信道，它按模擬話路或數(shù)字時分話路(時隙)為單位進(jìn)行交換。應(yīng)用于ISDN中的程控電子交換機，將既可實現(xiàn)單時隙交換又能實現(xiàn)多時隙交換。③輸入輸出系統(tǒng)(也稱計算機外圍)的硬件電路、接口電路及其外圍設(shè)備。外圍設(shè)備有磁帶機、磁盤機、電傳打字機、帶鍵盤的可視顯示單元和寬行打印機等。由外圍設(shè)備把信息送往處理機系統(tǒng)稱輸入，反之稱輸出。

程控電子交換機由硬件和軟件組成。硬件是整機各部分有形的設(shè)備和實物的總稱，軟件是程序和數(shù)據(jù)的總稱。

1945年人們就開始對程序控制交換技術(shù)進(jìn)行探索。1955年，首次進(jìn)行樣機試驗。1960年，完成商用試驗。1965年，正式開始設(shè)局商用。早期進(jìn)入通信網(wǎng)使用的各種程控電子交換機的機型，幾乎都是按模擬話路（傳送模擬信號）進(jìn)行交換的。近年來，隨著計算機技術(shù)、大規(guī)模集成電路技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)以及程控交換技術(shù)本身的迅速發(fā)展，程控電子交換機發(fā)展成為全數(shù)字型，注重應(yīng)用微處理機,硬件和軟件采用模塊化結(jié)構(gòu),增強對綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)（以下簡稱ISDN）的適應(yīng)和兼容能力,引用反映程控交換特點的程序設(shè)計高級語言,編寫絕大部分源程序。

這種制式把傳統(tǒng)的“布線邏輯控制”進(jìn)化為“存儲程序邏輯控制”，可用于電話和非電話通信業(yè)務(wù)。

程控電子交換機的特點有：①接續(xù)速度快。②大量節(jié)省機房面積。在裝機容量相同的前提下，數(shù)字型程控電子交換機的機房一般只及縱橫制機房面積的七分之一至十分之一。③性能靈活、多樣，方便用戶。例如，用戶在某程控局局界內(nèi)搬遷，可不必改號；能靈便地向用戶提供縮位撥號、熱線（免撥號接通）、免打擾、轉(zhuǎn)移呼叫、遇忙轉(zhuǎn)移、自動回叫、記存呼叫、鬧鐘服務(wù)、缺席服務(wù)、詢問呼叫和三方通話等服務(wù)；并有潛力滿足通信業(yè)務(wù)多樣化的要求。④對于通信網(wǎng)的網(wǎng)路環(huán)境適應(yīng)性強。⑤顯著地減少維護(hù)工作量。⑥有利于在通信網(wǎng)內(nèi)建立集中化和自動化的維護(hù)中心、網(wǎng)路管理中心等設(shè)施。⑦能靈活地布設(shè)遠(yuǎn)端用戶集線器。⑧隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展,硬件費用有著大幅度下降的前景,其生命力將日益增強。⑨能接入通信網(wǎng)使用的程控電子交換機，都需要解決一整套的支援手段。例如，由軟件中心提供軟件生成支援，修理中心提供硬件修理支援，各級備件庫提供備件支援，各級維護(hù)中心提供維護(hù)指導(dǎo)支援，資料文件中心提供書面資料支援，培訓(xùn)中心提供培訓(xùn)和輪訓(xùn)支援等等。⑩程控電子交換機通過裝入程序而具有智能。

通過選配應(yīng)用軟件和硬件接口電路，程控電子交換機可適應(yīng)不同的使用需要。例如，可用來裝備國際程控接口局、國內(nèi)程控長話局、程控市話匯接局以及程控市話局和遠(yuǎn)端用戶集線器等。新一代的數(shù)字型程控電子交換機，將能在綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)中布點建局。

任何一種程控電子交換機，即使硬件完好、電源正常和外線良好，機器仍不能工作。唯有在裝入正確的程序和數(shù)據(jù)之后,處理機才能投入工作,整機才具備活力。

程序和程控 　裝入機器中的程序，是機器能夠識別和懂得的一系列機器碼，即機器指令序列。不同功能的程序，具有不同的程序邏輯控制功能。程序邏輯是程序員思維邏輯的寫照，所以程控電子交換機能按人的設(shè)計意圖去執(zhí)行各種控制功能，完成電話接續(xù)等任務(wù)。存放在程序存儲器中的程序，其每條機器指令均有一個確定的地址，據(jù)以進(jìn)行寫入或讀出。裝入程序的過程，就是把程序中含有的機器指令序列按指令的地址逐條地寫入程序存儲器中存放起來。執(zhí)行程序的過程，則是從程序存儲器中找出存放所需程序段的首址(即起始地址)，并依次逐條執(zhí)行該程序段中的每條指令。這種按事先存儲起來的程序邏輯實施控制，即是“存儲程序邏輯控制”。

狀態(tài)和狀態(tài)遷移 　又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移。對于實現(xiàn)主、被叫用戶之間的通信來說，話路系統(tǒng)受處理機的控制而動作，因而它是受控系統(tǒng)。但是，話路系統(tǒng)必須根據(jù)用戶的要求和通話中發(fā)生的情況向處理機系統(tǒng)提供情況或提出接續(xù)處理的要求，才能使處理機系統(tǒng)得知“發(fā)生了什么情況”或“提出了什么要求”，據(jù)以判斷“下一步該怎么辦”。否則，無從實施控制。話路系統(tǒng)提供的情況或提出的要求,是以狀態(tài)和狀態(tài)遷移來表達(dá)的。狀態(tài),指的是相對穩(wěn)定的接續(xù)狀態(tài)，包括主、被叫用戶的各種接續(xù)狀態(tài)，以及局間中繼線的各種接續(xù)狀態(tài)。從一種相對穩(wěn)定的接續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種邏輯關(guān)聯(lián)的相對穩(wěn)定的接續(xù)狀態(tài),即是狀態(tài)遷移,表示話路系統(tǒng)中發(fā)生了某種“事件”，有待處理機系統(tǒng)加以處理。

作業(yè)和作業(yè)調(diào)度 　作業(yè)是一種“程序執(zhí)行單位”，它具有確定的邏輯功能，并可表示執(zhí)行緩急程度的優(yōu)先級。例如，為處理話路系統(tǒng)發(fā)生的“事件”而調(diào)用的作業(yè)，屬于呼叫處理級別的優(yōu)先級，它低于處理機之間通信的優(yōu)先級，但高于例測程序各作業(yè)的優(yōu)先級。當(dāng)處理機系統(tǒng)發(fā)生故障而調(diào)用維護(hù)程序中的作業(yè)時，則居于最高優(yōu)先級。對于作業(yè)的調(diào)度,是由操作系統(tǒng)來掌管的,優(yōu)先處理優(yōu)先級較高的作業(yè)；在同一優(yōu)先級中，則按該優(yōu)先級的作業(yè)緩沖寄存器中的作業(yè)排隊次序處理。

電話交換的分時實時多重處理 　程控電子交換機擁有成千上萬個用戶和許多局間中繼線，當(dāng)處理機系統(tǒng)按電話通信業(yè)務(wù)的特點對話路系統(tǒng)發(fā)生的“事件”進(jìn)行處理時，要求響應(yīng)快（具有較強的實時性，否則，將可能丟失信息）,因此,處理機系統(tǒng)在進(jìn)行呼叫處理時，就要采取類似于“話務(wù)員交叉操作”那樣的“分時實時多重處理”。就是說，正當(dāng)處理機繁忙地處理許許多多呼叫時，不同的瞬間可分別為不同的用戶工作（調(diào)用所需的作業(yè)）。對于其中某一接續(xù)來說，它受到的處理在時間上是間歇的,但前后調(diào)用的作業(yè)在邏輯上是銜接的,只要把呼叫處理程序的邏輯流程中涉及的作業(yè)依次執(zhí)行，即可建立所需的接續(xù)。

呼叫處理 　呼叫處理程序由若干軟件模塊組成，每一軟件模塊又含有一定數(shù)量的作業(yè)。典型的作業(yè)有：主叫用戶摘機后的主叫用戶類別分析、選占按鈕信號接收器處理、選占軟記發(fā)器處理、發(fā)送撥音號處理、收存第一位號碼處理、收存下一位號碼處理、號碼分析、收存末位號碼處理、被叫用戶類別分析、振鈴處理、被叫用戶應(yīng)答處理、建立通話等等。若以一次成功的局內(nèi)接續(xù)為例，呼叫處理可分七個階段：①摘機識別和處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)某主叫用戶摘機，應(yīng)隨即核對該用戶的類別，即所謂主叫用戶類別分析。值得說明的是，對于發(fā)起呼叫的主叫用戶，雖在多數(shù)情況下將給予送撥號音，但也可能送回鈴音（對于“點對點”的熱線用戶）或者不予送出任何信號音(若該用戶被置成“呼出限制”的類別)。②送撥號音處理。這是指對一般主叫用戶發(fā)起呼叫后的送撥號音處理。③收號和號碼分析處理。根據(jù)收號和號碼分析的結(jié)果,若被叫用戶就在本局,而且該用戶處于“示閉”狀態(tài)，則應(yīng)及時置成“忙”狀態(tài)。④選定主、被叫用戶之間的通路。⑤振鈴處理。此時向被叫用戶話機送出鈴流，并向主叫用戶送出振鈴回音。⑥通話階段處理。被叫用戶應(yīng)答即是通話階段的開始，即只有當(dāng)發(fā)生“被叫用戶應(yīng)答”的事件之后，話路系統(tǒng)才正式建立主、被叫用戶之間的話路，并開始計費。⑦拆線處理。若主叫用戶先掛機，將立即拆線；若被叫用戶先掛機，則延遲一定時間釋放該次接續(xù)，其時限一般取為90～120秒。

程控數(shù)字交換機綜述

程控數(shù)字交換機是用電子計算機存儲程序控制的、采用脈沖編碼調(diào)制（絕大多數(shù)情況下）時分多路復(fù)用技術(shù)進(jìn)行交換的全電子式自動交換機。這是從控制和接續(xù)兩個主要功能的角度，相對于機電制交換機而言的，也正是程控數(shù)字交換機的特征。

程控數(shù)字交換機存儲程序控制

程控數(shù)字交換機的控制方式是計算機存儲程序控制。預(yù)先編好的程序存儲在電子計算機內(nèi)，時刻不停地監(jiān)視收集交換對象的企求動態(tài)，實時地作出響應(yīng)，以存儲程序的指令實行智能控制，完成通話接續(xù)，這稱為呼叫處理。此外，存儲程序控制還提供為用戶服務(wù)的多樣化性能，為本交換機運轉(zhuǎn)維護(hù)服務(wù)的許多功能，以及為電話網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理提供系統(tǒng)綜合功能，其智能化程序是很高的。增改性能和進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，只需修改或輸入新程序即可實現(xiàn)。

程控系統(tǒng)由硬件（設(shè)備）和軟件（數(shù)據(jù)、程序等）組成。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，由早期的單機集中控制，逐步經(jīng)過多機、分級、全分散控制的演進(jìn)，在經(jīng)濟上、技術(shù)上、安全上都達(dá)到相當(dāng)完滿的程度。

程控數(shù)字交換機數(shù)字交換

脈沖編碼調(diào)制-時分多路復(fù)用（PCM-TDM）技術(shù)被引入交換，產(chǎn)生了數(shù)字交換技術(shù)。

PCM是將模擬話音信號，經(jīng)過取樣、量化和編碼等過程，變成數(shù)字信號的調(diào)制方式。交換機上采用的PCM為30/32基群系統(tǒng)。取樣頻率為8000次/秒，每次取樣周期為125微秒，每條話路的時間間隙（時隙）為125/32=3.91微秒，量化等級為256，每時隙碼數(shù)8位，以二進(jìn)制00000000——11111111代表十進(jìn)制0-255的樣值范圍。經(jīng)過時分復(fù)用（TDM），將32個話路加以復(fù)合，傳輸碼率為8000*8*32=2048kb/s。這是發(fā)端的情況，在收端為逆過程，將數(shù)字信號還原為模擬話音信號。

當(dāng)PCM作為傳輸手段時，A、B兩端的時隙、依話路次序意義對直，A端各時隙的8位樣值，依次經(jīng)PCM鏈路匯成2048kb/s的碼流傳向B端，其媒體是線路，脈沖寬度占空比為50%，還要變成雙極傳輸。時隙0用作幀同步，時隙16用來傳送各種信號，只有時隙1~15和17~31能用作話路。一次通話要占兩條話路。

如果沒有這種時隙交換器，光有脈沖編碼調(diào)制（PCM）和時分多路復(fù)用（TDM）技術(shù)，是不能實現(xiàn)交換的。因為脈沖編碼調(diào)制只是將300~3400Hz的模擬話音信號調(diào)制成為64kb/s的數(shù)字信號；時分多路復(fù)用只能把許多64kb/s的單話路數(shù)字信號按時間間隙順序用公共鏈路匯合成高碼率的脈碼流；只有經(jīng)過時隙交換器的存儲器組合，按入時隙的順序?qū)⒏髟捖返臄?shù)字信號一一提取出來，暫時存儲，再待對方時隙出現(xiàn)，受控制器件的控制，一一將各路話音數(shù)字信號轉(zhuǎn)移交付，才實現(xiàn)交換。所以數(shù)字交換應(yīng)使脈沖編碼調(diào)制、時分多路復(fù)用和時隙交換三者的綜合。

交換機控制，實施交換機接續(xù)操作的過程。分為人工控制與自動控制兩種方式，后者又可分為布線邏輯控制和存儲程序控制等。 2100433B

電子式自動電話交換機，用晶體管、集成電路等電子元件組成的電話交換機。有全電子式和半電子式兩類。

全電子式交換機的接線器件和控制器件全部用電子元件組成，如*程控交換機。半電子式交換機只是控制器件采用電子元件，而話路接線器件多采用笛簧或?；傻葎幼鬏^快的接線器，其工作原理類似縱橫制交換機。英國于20世紀(jì)60年代初開始研制半電子式交換機，我國于60年代末期開始研制，1981年正式生產(chǎn)，但產(chǎn)量不大。由于控交換機已推廣應(yīng)用，半電子式已不是發(fā)展方向。