數(shù)字交換機

1892年，最早的自動交換機投入使用的。發(fā)明人是美國堪薩斯城的一個殯儀館老板 — 史瑞喬，初衷是因為他痛恨話務員老是把電話接錯到別家的殯儀館。史端喬的發(fā)明打開了通向自動交換的大門。

1965年5月，美國貝爾系統(tǒng)的1號電子交換機問世，它是世界上第一部開通使用的程控電話交換機

1970年，法國開通了世界上第一部程控數(shù)字交換機，采用時分復用技術和大規(guī)模集成電路。隨后世界各國都大力開發(fā)。進入80年代，程控數(shù)字電話交換機開始在世界上普及。

1982年，我國第一套萬門程控電話交換機在福建開通，引進的是日本F-150萬門程控交換機。

自此，我國逐漸進入了程控電話交換時代。

程控交換機所涉及到的線路是電纜線路，程控交換語音業(yè)務主要是PSTN，寬帶業(yè)務主要是IP網(wǎng)絡，還有XDSL。而現(xiàn)在新的網(wǎng)絡也就NGN網(wǎng)主要的核心就是軟交換，一條光纜解決了語音視頻數(shù)據(jù)等等業(yè)務。所以，換掉程控交換是一個光改的大工程。

隨著全面邁進“全光網(wǎng)時代”，各地電信程控交換機局部退出了歷史舞臺...

本次退網(wǎng)主要采取最新的IMS（IP多媒體系統(tǒng)）及軟交換設備進行割接，現(xiàn)有用戶全部遷移割接到光纖寬帶網(wǎng)絡。

通過光纖入戶、入樓為用戶提供語音、傳真、視頻和數(shù)據(jù)等全業(yè)務清晰快速傳送，能夠滿足語音通話外的數(shù)據(jù)上網(wǎng)、電視直播、4K高清點播等多項功能。

通信人，再一次見證了一個全新的通信時代的到來...

這不僅意味著傳統(tǒng)電話網(wǎng)時代的結束，更標志著全面邁入“光網(wǎng)”新時代。

再見，程控交換！

再見，傳統(tǒng)電話網(wǎng)！

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。加強支援系統(tǒng)的開發(fā)，建立強大的軟件生成系統(tǒng)。

4.積極推行共路信號系統(tǒng)。

5.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)。

6. 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。

7.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。

IP PBX電話交換機系統(tǒng)實現(xiàn)計算機網(wǎng)與電話交換機的功能合一，在二十一世紀的通信業(yè)中起著重要的作用。IP PBX網(wǎng)絡系統(tǒng)內各電話終端采用IP方式進行數(shù)據(jù)通信，不僅能進行通話，還能實現(xiàn)文本、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸，將電話網(wǎng)和計算機網(wǎng)統(tǒng)一成一個整體，實現(xiàn)局域網(wǎng)內的電子辦公。特別是在遠距離協(xié)作商務、電子辦公中將會充分發(fā)揮其強大的資源優(yōu)勢，為商業(yè)合作、工作重組帶來便捷。IP PBX局域網(wǎng)內的控制中心可根據(jù)局內外的具體情況，對計算機網(wǎng)絡、電話網(wǎng)絡進行有效地管理，達到資源共享。不同地區(qū)的IP PBX網(wǎng)間借助Internet網(wǎng)，可實現(xiàn)遠距離通信、電子辦公和電子商務。 傳統(tǒng)的PBX利用電路交換的原理來實現(xiàn)集團電話的功能，而IP PBX則使用了TCP/IP協(xié)議，利用包交換的原理，在以太網(wǎng)上實現(xiàn)了相同的功能。圖1顯示了一個典型的IP PBX應用環(huán)境拓撲圖，其中IP PBX套件包含了一個集中控制臺軟件、一個支持H.323協(xié)議的PSTN網(wǎng)關和多個以太網(wǎng)電話，以及可選的反向網(wǎng)關（Reverse Gateway）?？刂婆_軟件是IP PBX的核心部分，它可以配置電話的分機號碼（Extension Number）、功能按鈕以及通話管理和路由策略；PSTN網(wǎng)關用來實現(xiàn)IP網(wǎng)絡和傳統(tǒng)電路交換電話網(wǎng)的通信，完成異種網(wǎng)絡的電話呼入和呼出；反向網(wǎng)關用來為傳統(tǒng)的模擬電話和傳真機服務。

當用戶拿起電話呼叫另一方時，系統(tǒng)自動將撥號字串和命令傳向控制臺軟件，由它來定位被叫方的地址并受理呼叫申請。一旦呼叫建立起來，后續(xù)的語音流量就可以直接在主叫和被叫間傳輸，不必再經(jīng)過控制臺，有效地減少了時延。

在網(wǎng)絡中的H.323客戶端（如Netmeeting用戶）同樣可以和其它電話進行通話，在建立連接前，它需要撥打對方的分機號碼，到達控制臺后再建立連接。若對方占線，可以回傳一個忙音信號或者直接把呼叫轉移到被叫方的語音信箱，具體得看對方的設置情況。

IP PBX還可仿真電路交換，從IP網(wǎng)絡中撥打電話到傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡之中。

最初的交換機叫人工交換機，是由話務員來完成用戶之間的連接。

程控數(shù)字交換機是現(xiàn)代數(shù)字通信技術、計算機技術與大規(guī)模集成電路(LSI)有機結合的產(chǎn)物。先進的硬件與日臻完美的軟件綜合于一體，賦予程控交換機以眾多的功能和特點，使它與機電交換機相比，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，如縮位撥號、呼叫等待、呼叫傳遞、呼叫轉移、遇忙回叫、熱線電話、會議電話，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(LSI)電路或專用集成電路(ASIC)，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。此外，程控交換機借助故障診斷程序對故障自動進行檢測和定位，以及時地發(fā)現(xiàn)與排除故障，從而大大減少了維護工作量。

系統(tǒng)還可方便地提供自動計費，話務量記錄，服務質量自動監(jiān)視，超負荷控制等功能，給維護管理工作帶來了方便。

4.便于采用新型共路信號方式(CCS,Common Channel Signalling) 。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，提供高速公共信號信道，適于采用先進的CCITT 7號信令方式，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)(ISDN,Integrated Services Digital Network)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?？梢詳U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。

世界各國研制與生產(chǎn)出眾多各具特色的程控數(shù)字交換機，比較有代表性的有：

SOPHO-S/iS 荷蘭飛利浦公司

ISDX 英國GPT公司

HICOM 德國SIEMENS公司

MD-110 瑞典ERICSSON公司

HARRIS20-20 美國HARRIS公司

SX-2000 加拿大MITEL公司

DMS-100,200,300 加拿大NORTHERN TELECOM公司

MSL-1 加拿大NORTHERN TELECOM公司

EWSD-601 德國SIEMENS公司

S-1240 中國，比利時，上海貝爾電話設備公司

ITT-1240 比利時ITT-BTM公司

AXE-10 瑞典ERICSSON公司

No.5 ESS 美國AT&T公司

SCX-1200,5000 美國TELEX公司

MSX 美國TAI公司

E10B,S 法國CIT-ALCATEL公司

D60,70 日本NTT公司

NEAX-61 日本NEC公司

90年代后，我國逐漸出現(xiàn)了一批自行研制的大中型容量的具有國際先進水平的數(shù)字程控局用交換機，典型的如深圳華為公司的C&C08系列、西安大唐的SP30系列、深圳中興的ZXJ系列等等，這些交換機的出現(xiàn)，表明在窄帶交換機領域，我們國家的研發(fā)技術已經(jīng)達到了世界水平。隨著時代的發(fā)展，目前的交換機系統(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?？梢韵胂?，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)，并深入到千家萬戶之中。IP電話就是其應用一例。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。

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、采用脈沖編碼調制（絕大多數(shù)情況下）時分多路復用技術進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。預先編好的程序存儲在電子計算機內，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，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的多樣化性能，為本交換機運轉維護服務的許多功能，以及為電話網(wǎng)的網(wǎng)絡管理提供系統(tǒng)綜合功能，其智能化程序是很高的。增改性能和進行業(yè)務處理，只需修改或輸入新程序即可實現(xiàn)。

程控系統(tǒng)由硬件（設備）和軟件（數(shù)據(jù)、程序等）組成。其系統(tǒng)結構，隨著微電子技術的發(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，在經(jīng)濟上、技術上、安全上都達到相當完滿的程度。

程控數(shù)字交換機數(shù)字交換

脈沖編碼調制-時分多路復用（PCM-TDM）技術被引入交換，產(chǎn)生了數(shù)字交換技術。

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，以二進制00000000——11111111代表十進制0-255的樣值范圍。經(jīng)過時分復用（TDM），將32個話路加以復合，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，光有脈沖編碼調制（PCM）和時分多路復用（TDM）技術，是不能實現(xiàn)交換的。因為脈沖編碼調制只是將300~3400Hz的模擬話音信號調制成為64kb/s的數(shù)字信號；時分多路復用只能把許多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，按入時隙的順序將各話路的數(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)字信號轉移交付，才實現(xiàn)交換。所以數(shù)字交換應使脈沖編碼調制、時分多路復用和時隙交換三者的綜合。

程控數(shù)字交換機采用電子計算機存儲程序控制，具有很高的智能，能提供多樣的服務用戶性能和維護管理性能。

程控數(shù)字交換機運轉維護性能

更改用戶數(shù)據(jù)：如用戶類別、號碼等。

改變話局數(shù)據(jù)：如路由選擇計劃、電路數(shù)、信號方式等。

交換機系統(tǒng)工作顯示，或打印詳細內容、

路由告警顯示：包括路由忙閑狀態(tài)或障礙狀態(tài)。

設備障礙告警或顯示。

話務自動控制：當交換機出現(xiàn)話務過載時，自動限制一些較不重要的用戶呼叫，暫時取消中繼線重選性能。

當中繼線擁塞時，可限制出局呼叫或命令改變路由選擇方式。

話務量調查統(tǒng)計：收集呼叫次數(shù)、設備占用次數(shù)、中繼話務量數(shù)據(jù)，并打印出來。

服務觀察：觀察記錄用戶撥號時長、通話時長、聽振鈴音聽忙音時長、重復呼叫次數(shù)、重復呼叫概率等，并可通過打印機輸出。

自動診斷、自動故障處理：包括自動檢測故障、隔離切除有故障設備、處理修復后重新啟動。

自動測試：用打字機輸入需測試數(shù)據(jù)，也可通過測量臺的測試線做人機聯(lián)機測試，測試結果自動打印出來。測試內容有傳輸測試、用戶線測試、信號音、多頻信號接收器測試等。

程控數(shù)字交換機用戶服務性能

長途直撥權（包括國內、國際）。

縮位撥號：對常叫用戶，只撥一位或二位號碼，即可接通。

呼叫等待：通話中一方又來電話，可先與第三者通話，再恢復原來通話。

呼叫轉移：可隨用戶行蹤，在其所到之處接通。

遇忙回叫：被叫忙，掛機等待；被叫空閑后，自動向雙方振鈴。

用戶缺席服務：用戶不在時有人呼叫，由話務員代為記錄，用戶回來后向話務員詢問?；蛴脩粼挋C設磁帶自動記錄。

話機暫停服務：用戶外出，電話被叫時，放出錄音，告知主叫用戶主人不在家。

叫醒服務：根據(jù)用戶的要求，按時振鈴叫醒用戶。

老人服務：孤寡老人，遇疾病或其它急事需照料時，撥號請求服務。

熱線電話：用戶取下手機，不必撥號，即可與預定用戶通話。

查找惡意呼叫：用戶被惡意呼叫，只拍叉簧，即可代查發(fā)話人，并可將其號碼及時間打印出來，由值班人處理。

三方通話、會議電話、限制發(fā)話、限制受話、截止代答：用戶撥空號或故障電話，自動接至截止臺代答。