電話交換機的基本組成?

交換機的硬件系統主要由用戶電路、中繼器、交換網絡、信令設備和控制系統（包括話路設備接口）等部分組成，如圖所示。

程控交換系統結構

各部分的作用如下。

（1）用戶電路：用戶電路是交換機與用戶話機的接口。用戶電路一方面把語音信息傳遞給交換網絡；另一方面，也可以把用戶線上的其他信號和交換網絡隔離開來。

（2）中繼器：中繼器是交換機與交換機之間的接口。中繼器不僅具有用戶電路的功能，還具有制定信號形式和中繼線工作方向等功能。

（3）交換網絡：交換網絡用來完成任意兩個用戶之間、任意一個用戶與任意一個中繼器之間、任意兩個中繼器之間的連接。

（4）信令設備：用來接收和發送信令信息。

（5）控制系統：是交換機的指揮中心，接收各個話路設備發來的狀態信息、各個設備應執行的動作并向各個設備發出驅動命令，協調各設備共同完成呼叫處理和維護管理任務。

下面，詳細闡述各模塊的功能。

1.用戶電路模塊

用戶電路模塊是用來連接用戶回路，提供用戶終端設備的接口電路，完成用戶話務的集中和擴散，并且完成呼叫處理的低層控制功能。

用戶電路模塊主要包括3個部分。

（1）用戶接口電路，是與模擬用戶線的接口。

（2）一個由一級T接線器組成的交換網絡，負責話務量的集中和擴散。

（3）用戶處理機，完成對用戶電路、用戶級T接線器的控制及呼叫處理的低層控制。

模擬用戶電話接口有7項基本功能，常用BORSCHT這7個字母來表示：

饋電（Battery Feed），交換機通過用戶線向共電式話機直流饋電；

過壓保護（Over Voltage Protection），防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機；

振鈴（Ringing），向被叫用戶話機饋送鈴流；

監視（Supervision），借助掃描點監視用戶線通斷狀態，以檢測話機的摘機、掛機、撥號脈沖等用戶線信號，并將這些信號轉送給控制設備，以表示用戶的忙閑狀態和接續要求；

編解碼（Codec），利用編碼器和解碼器、濾波器，完成話音信號的模數與數模交換，以與數字交換機的數字交換網絡接口；

混合（Hybrid），進行用戶線的2/4線轉換，以滿足編解碼與數字交換對四線傳輸的要求；

測試（Test），提供測試端口，進行用戶電路的測試。

2.中繼器

中繼器是數字程控交換機與其他交換機的接口。根據連接的中繼線的類型，中繼器可分成模擬中繼器和數字中繼器兩大類。

數字中繼器是程控交換機和局間數字中繼線的接口電路，它的入端/出端都是數字信號。數字中繼器的主要功能有：

碼型變換和反變換；

時鐘提取，從輸入的PCM碼流中提取時鐘信號，用來作為輸入信號的位時鐘；

幀同步，在數字中繼器的發送端，在偶幀TS0（時隙0）插入幀同步碼，在接收端檢出幀同步碼，以便識別一幀的開始；

復幀同步，在采用隨路信令時，需完成復幀同步，以便識別各個話路的線路信令；

信令的提取和插入，在采用隨路信令時，數字中繼器的發送端要把各個話路的線路信令插入到復幀中相應的TS16（時隙16）；在接收端將線路信令從TS16中提取出來送給控制系統。

3.信令設備

信令設備的主要功能是接收和發送信令。程控數字交換機中主要的信令設備有：

信號音發生器，用于產生各種類型的信號音，如忙音、撥號音、回鈴音等；

DTMF接收器，用于接收用戶話機發出的DTMF信號；

多頻信號發生器和多頻信號接收器，用于發送和接收局間的MFC信號；

No.7信令終端，用于完成No.7信令的第二級功能。

4.控制部分

控制部分的功能主要包括兩部分：一是對呼叫進行處理；二是對整個交換系統的運行進行管理、監督和維護?？刂撇糠值慕M成類似于通常的計算機系統，由中央處理器（CPU）部件、存儲部件和輸入輸出系統構成。隨著硬件技術的發展，控制部分的性能已經得到了大幅度的提高。

5.交換網絡

（1）時分接線器的原理

交換網絡是整個交換系統的核心，交換網絡由數字接線器組成。數字接線器有兩種：時分接線器和空分接線器。它們的基本分工是：時分接線器負責實現時隙的交換；空分接線器負責實現母線的交換。

時分接線器又叫T接線器，由動態隨機存儲器（RAM）組成。它包括話音存儲器和控制存儲器及計數器3部分。T接線器的結構如圖1-4（a）和（b）所示。

話音存儲器用來存儲話音的PCM碼字，控制存儲器用來存儲對話音存儲器的

控制信息。

時分交換有兩種方式：控制寫入，順序讀出；順序寫入，控制讀出。

首先，參照圖，考察輸出控制方式是如何工作的。

T接線器結構

設輸入話音信號在時隙TS18上，要求經過T接線器后交換到TS28上去，然后輸出到下一級。CPU根據這一請求，通過軟件在控制存儲器的28號單元寫入“18”。因為這個寫入是由CPU控制的，所以稱它為“控制寫入”?？刂拼鎯ζ鞯淖x出是由定時脈沖控制，按照時隙號讀出相應單元的內容。如0#時隙，讀出0#單元的內容，1#時隙讀出1#單元內容??這種工作方式被稱之為“順序讀出”。

話音存儲器的工作方式正好和控制存儲器的方式相反，即是“順序寫入，控制讀出”。也就是說，由定時脈沖控制，按順序將不同時隙的話音信號寫入相應的單元中去。寫入的單元號和時隙號一一對應，而讀出時則要根據控制存儲器的控制信息（讀出數據）而進行。由于向話音存儲器輸入話音信號不受CPU的控制，而輸出話音信號（讀出時）受到由CPU控制的控制存儲器的控制，因此把它總稱為“控制輸出”方式。

前面已經說過，CPU在控制存儲器中的28號單元已寫入內容“18”。在定時脈沖控制下，在TS28這一時間，從控制存儲器的地址28中讀出內容為“18”，把它作為話音存儲器的讀出地址，立即讀出話音存儲器第18號單元。這正好是原來在18號時隙寫入的話音信號的內容，因此在話音信號18單元讀出時已經是TS28了，即將話音信號從TS18交換到TS28，實現了時隙的交換。

中的T接線器是按“輸入控制”方式工作的，也就是說，話音存儲器的寫入是要受控制存儲器的控制，而其讀出則受定時脈沖控制按順序讀出?？刂拼鎯ζ鞯墓ぷ鞣绞饺匀皇恰翱刂茖懭?，順序讀出”。即由CPU控制寫入，由定時脈沖控制按順序讀出。但CPU寫入控制存儲器的內容卻不同了。

上例中，CPU要在控制存儲器的18號單元寫入內容“28”。然后控制存儲器按順序讀出，在TS18時讀出內容“28”，作為話音存儲器的寫入地址，將輸入端TS18中的話音內容寫入到28號單元中去。話音存儲器按順序讀出，TS28讀出28號單元內容，這就是TS18的輸入內容，這樣完成了時隙交換。

空分接線器的基本原理

空分接線器又叫S接線器，它由電子開關矩陣組成，共有N個入端和N個出端，形成N×N矩陣，由N個控制存儲器控制。每個控制存儲器控制同號輸出端的所有交叉點，這叫做“輸出控制”?？刂拼鎯ζ鞯墓ぷ鞣绞胶鸵郧暗囊粯訛椤翱刂茖懭?，順序讀出”。接線器的接點控制過程如圖1-5所示。

① CPU根據路由選擇結果在控制存儲器上寫入了如圖1-5所示的內容。

② 控制存儲器按順序讀出，在TS1讀出各個控制存儲器的1號單元內容，即1號控制存儲器的1號單元內容為“2”，表示1號出線與2號入線接通；2號控制存儲器的1號單元內容為“1”，表示2號出線與1號入線接通；3號控制存儲器的1號單元內容為“3”，表示3號出線與3號入線接通。

③ 在TS2時，則按控制存儲器2號單元讀出內容控制交叉點的接通。

對于大容量的交換網，采用單T網或單S網都是不夠的，往往采用T網與S網的組合。使用較多的為三級組合，即S—T—S和T—S—T，最常用的是T—S—T方式。

S接線器結構示意圖