基于ZXJ10数字程控交换机的校园固定电话业务设计与实现.docx

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基于ZXJ10数字程控交换机的校园固定电话业务设计与实现

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实践教学

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2013年秋季学期

通信系统综合训练

题目：

基于ZXJ10数字程控交换机的校园固定电话业务设计与实现

专业班级：

姓名：

学号：

指导教师：

成绩：

摘要

本次“基于ZXJ10数字程控交换机的校园固定电话业务设计与实现”课程设计，以ZXJ10程控数字交换机为基础，开发校园固定电话业务。

ZXJ10程控数字交换机是中兴通讯研制的大型综合性业务平台，完全满足当今网络大容量、少局所、高集成、多功能需求。

固定电话业务是现代通信技术中不可或缺的一部分，它能够为用户提供普通语音通信业务和基于固话的多种增值业务。

校园网是比较特殊的一种应用环境，其中的用户类型和主要业务比较单纯，易于统一规划和管理。

本次课程设计中，主要内容是对ZXJ10程控数字交换机后台服务器软件进行安装，掌握了操作后台服务器的基本步骤及对基本业务的配置方法，掌握了如何应用ZXJ10程控数字交换机实现校园网固话业务。

以及对数字程控交换原理又有了更加清晰和系统的理解。

提高了自己对于数字程控技术应用在实践中的能力。

关键词：

ZXJ10程控数字交换机；数字程控交换；固话业务

前言

自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的日益增长和科技水平的不断提高，电话交换技术处于迅速的变革和发展之中。

其历程可分为三个阶段：

人工交换、机电交换、和电子交换。

早在1878年就出现了人工交换机，它是借助话务员进行话务接续，显然其效率是很低的。

随着半导体器件和计算机技术的诞生与迅速发展,猛烈地冲击着传统的机电式交换结构，使之走向电子化.美国贝尔系统经过艰苦努力，于1965年生产了世界上第一台商用存储程序控制的电子交换机（No.1 ESS），这一成果标志着电话交换机从机电时代跃入电子时代。

世界各先进国家自60年代开始以极大的热情竞相研制数字程控交换机，经过艰苦的努力，法国首先于1970年在拉尼翁成功开通了世界上第一个程控数字交换系统E10，它标志着交换技术从传统的模拟交换进入数字交换时代。

程控数字交换机，全称为存储程序控制交换机（与之对应的是布线逻辑控制交换机，简称布控交换机），也称为程控交换机或数字程控交换机。

通常专指用于电话交换网的交换设备，它以计算机程序控制电话的接续。

程控交换机是利用现代计算机技术，完成控制、接续等工作的电话交换机。

程控交换机是通信网中设备之一，它对管辖的电话用户及不同的电信局间互联互通起到至关重要的作用，实现用户数据的管理，业务的分配等方面数据的操作和配置，同时是两交换局之间数据配合和交互数据控制部分，是网络中数据比较集中的设备。

一、ZXJ10局用数字程控交换机

程控交换机，全称为存储程序控制交换机（与之对应的是布线逻辑控制交换机，简称布控交换机），也称为程控数字交换机或数字程控交换机。

通常专指用于电话交换网的交换设备，它以计算机程序控制电话的接续。

程控交换机是利用现代计算机技术，完成控制、接续等工作的电话交换机。

电话交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。

基本划分为两大部分：

话路设备和控制设备。

话路设备主要包括各种接口电路（如用户线接口和中继线接口电路等）和交换（或接续）网络；控制设备在纵横制交换机中主要包括标志器与记发器，而在程控交换机中，控制设备则为电子计算机，包括中央处理器（CPU），存储器和输入/输出设备。

ZXJ10局用数字程控交换机系统采用模块间全分散、模块内分级控制、集中管理的开放式体系结构，以通用计算机平台为基础，局域网技术为支撑，客户机/服务器方式为控制结构的基本形态，使系统具备灵活的组网能力、强大的呼叫处理能力、高可靠性、良好的兼容性和扩展性。

ZXJ10系列模块可分为中心模块CM、近端模块PSM、远端模块RSM、远端用户模块RLM。

1.1ZXJ10的基本结构

ZXJ10采用全分散的控制结构，根据局容量的大小，可由一到数十个模块组成。

根据业务需求和地理位置的不同，可由不同模块扩展完成，如图1.1所示，除OMM模块外，每一种模块有一对主备的主处理机MP（ModuleProcessor）和若干从处理机SP（Sub-moduleProcessor）以及一些单板组成。

SNM、MSM、PSM、RSM、RLM为ZXJ10前台网络的基本模块，OMM成ZXJ10的后台网络。

下图为ZXJ10局用数字程控交换机硬件结构框图：

图1.1硬件结构框图

1.2系统模块介绍

1.外围交换模块PSM

1）PSM的主要功能

单模块成局实现PSTN，ISDN用户接入和呼叫处理；多模块成局时作为其中一个模块局接入中心模块；可作为移动交换系统接入中心局；可作为智能网的业务交换点SSP接入SCP；可带远端用户模块。

2）PSM的配置

近端模块PSM分3种类型：

用户中继模块，纯用户模块，纯中继模块。

配置方式：

标准8K网交换模块（SM8）、16K网交换模块（SM16）、紧凑型4K网交换模块（SM4C）。

2.远端交换模块RSM

RSM模块和PSM模块的功能完全一样，根据具体情况，有几种配置方式：

标准8K网交换模块（SM8）、紧凑型4K网交换模块（SM4C）和兼容V4.X模块（SM2）配置方式。

3.消息交换模块MSM

消息交换模块MSM主要完成各模块之间的消息交换。

PSM，RSM，PHM经光纤连接到SNM，由SNM的半固定接续将其中的通信时隙连至MSM，MSM中的MP根据路由信息完成消息的交换。

4.交换网络模块SNM

SNM主要功能是完成PSM/RSM与PSM/RSM之间的话路交换。

并将来自多模块的通信时隙经半固定连接后送至MSM。

可能过数字中继和光纤与其他模块相连组成一个大的交换局，一般在电信局用到。

5.远端用户模块RLM

远端用户模块不具备交换模块的交换能力，但与相连模块通讯中断时，RLM内部可通过SP实现自交换，实现单元内用户正常通话。

RLM可以通过DT、ODT或SDH接入上级模块，并提供集中监控、电源和配线架的能力。

6.操作维护模式OMM

ZXJ10程控交换机采用集中维护管理方式，维护管理网络采用了基于TCP/IP协议的客户/服务器结构，WINDOWS2000/NT4.0操作系统，如图1.2所示。

其内容包括管理和维护交换机运行所需的数据、统计话务量、话费、系统测量、系统告警等，整个系统的软件和数据在OMM中完成，由SNM向每个外围模块传送。

并且可进行远程操作维护管理。

1.3硬件结构体系

1.3.1用户单元

用户单元是交换机与用户之间的接口单元，主要分布在PSM、RSM和RLM中。

其总容量为960户模拟用户或480个数字用户。

主要由模拟用户板ASLC、数字用户板DSLC、用户单元处理板SP和跨层处理接口电路板SPI、多任务测试板MTT和用户层背板BSLC组成。

每个用户单元占用二个机框，DSLC和ASLC可以混插，BSLC板是为用户单元各单板安装和连接的母板。

图1.2用户单元结构图

用户单元中实现了动态时隙分配，在动态时隙分配的基础上实现了动态集中比控制，因此时隙利用率大大提高。

某一用户时隙的占用是由SP根据该用户在摘机队列中的次序分配时隙给该用户的，一旦时隙占用满负荷限值时，由SP控制给后续的起呼者送出告忙音。

在远端用户单元RLM中，当RLM与母局间的连接发生故障时，SP使单元内部用户之间的呼叫接续得以实现，并对用户呼叫进行计费暂存储，待故障恢复后转发给母局MP，这时MTT实现了信号音和DTMF收号的功能。

（1）通讯板COMM

通讯板MP的通信辅助处理机。

完成MP－MP通信、MP－SP通信、七号信令、V5等的链路层。

最多可处理32个HDLC信道。

物理层为2MHW线。

每个逻辑链路（信道）可在4条HW中任意选择1～32个TS，但是总的时隙数不超过32个。

（2）数字用户板DSLC

DSLC板是数字用户接口板，向用户提供12路工作于LT模式的ISDN基本速率BRI接口，并提供符合国标的远供电源。

DSLC与用户通过标准的双绞线连接，与用户之间的距离可达5.5公里，（0.4线径市话电缆）。

DSLC与用户之间的U接口的业务速率为144Kb/s，加上同步与维护比特，则线路信号速率为160Kb/s，线路编码方式为2B1Q。

DSLC插在用户板槽位，硬件版本为B020700。

DSLC每板有12个U接口电路，12个D通道控制器，因此可容纳12个（2B+D）用户。

每一个用户单元全部装2B+D用户的容量为480个。

（3）同步时钟交换网TNET

TNET板是时钟交换网板，用于紧凑型4K网模块，是一个单T结构时分无阻塞交换网络，容量为4K×4K时隙，PCM总线速度为8Mb/s，采用单双入单出热主备用工作方式，同时单板本身带有同步时钟，可以接收四路来自数字中继板DTI和光接口板FBI平衡传送过来的8kHz时钟基准信号。

硬件版本为B030100。

（4）多功能测试板MTT

MTT为多功能测试版，位于ZXXJ10V10.0交换机的用户层，主要用于单元内模拟用户内线，外线及用户终端的测试，另外在远端用户单元自交换时可提供音资源及50路DIMP收号器等，硬件版本为B001001。

（5）模拟用户接口板ASLC

ASLC用户电路的作用是连接模拟用户与交换网，故又称为用户接口电路（SLIC）,完成用户电路基本的BORSCHT功能，即馈电（馈电功能，即由交换机给用户电话机等终端以恒流的方式馈电）,过压保护（过压保护功能，使得雷击、市电触碰或其它方式的过电压侵扰用户线路时，用户电路以及交换机内其它部分不受破坏），振铃（振铃功能，向用户电话机等终端馈送通知铃流），监视（监视功能，扫描用户线状态并检测摘挂机信号），编解码（编译码功能，完成话音信号的A/D变换和D/A变换），二/四线混合，测试（测试接口，为用户电路的内/外线测试而设置的接口电路）等七项功能。

现在使用的硬件版本为B010108。

（6）用户单元处理器板SP

SP板是用户处理器板，用于ZXJ10型机的用户单元，SP板向用户板及测试版提供8MHZ,2MHZ,8KHZ时钟，提供两条双向HDLC通讯的2MHW;还提供两条双向话路使用的8MHW线，另留四条2MHZ供四块MTT高阻复用，提供测试版和一些资源板的功能。

SP还提供2条双向8MPCM链路至T网。

SP能自主完成用户单元内的话路接续。

实现用户线信令的集中和转发功能。

由于用户单元超过128路用户，SP与驱动板都实行主备用。

SP板插于交换机用户框BSLC,BALT或BAMT,BRUD内，硬件版本为B000403。

（7）数字用户测试版TDSL

TDSL板是数字用户测试版。

TDSL是参照邮电部发布的《本地网112集中测量系统总体技术要求》，国家技术监督局发布的《ISDN用户-网络接口物理层技术规范及测试方法》等规范的要求完成对本用户单元任何2B+D数字用户电路，用户线及网络终端的硬件测试。

并留有透明的D信道信令接口，可供对LT和TE执行通信协议测试。

TDSL板插于用户框的数字测试板空位。

硬件版本为B010601。

（8）模拟用户环路接口板MTRK

模拟用户环路接口板（MTRK）是市话局的用户级和用户交换机之间的模拟线号接口，作为用户交换机的入中继，直接与市话局交换机用户单元的用户线相连，实现市话局用户和用户交换机几下所带分机用户的接续。

现在使用的硬件版本号为B990900。

（9）数字中继接口板DTI

DTI板是数字中继接口板，用于局间数字中继，ISDN基群速率接入（PRA）,RSM或者RSU至母局的数字链路，以及多模块内部的互联链路，每个单板提供4路2Mbps的PCM链路。

DTI板可插于中继框，BRMI或者BEMT内，硬件版本有DTIB090900。

（10）模拟信令板ASIG

ZXJ10-ASIGB9906模拟信令板位于DT层，可与DTI混插。

其主要功能是为ZXJ10V10.0交换机系统提供TONE及语音发送，DIMF收发号，MFC收发号，CDI传送，忙音检测，会议电话等功能，并方便于以后新功能的扩展和添加。

该板所提供的所有功能均需通过T网转接至相应的单元。

1.3.2数字中继单元

数字中继单元主要由数字中继板DTI和中继层背板BDT构成，在物理上与模拟信令单元共用相同机框，BDT是DTI板和ASIG板安装连接的母板。

数字中继是数字程控交换局与局之间或数字程控交换机与数字传输设备之间的接口设施。

数字中继板DTI的主要功能：

（1）码型变换功能：

将入局HDB3码转换为NRZ码，将局内NRZ码转换为HDB3码发送出局。

（2）帧同步时钟的提取，即从输入PCM码流中识别和提取外基准时钟并送到同步定时电路作为本端参考时钟。

（3）帧同步及复帧同步：

根据所接受的同步基准，即帧定位信号，实现帧或复帧的同步调整，防止因延时产生失步。

（4）信令插入和提取：

通过TS16识别和信令插入/提取，实现信令的收/发。

（5）检测告警：

检测传输质量，如误码率、滑码计次、帧失步、复帧失步、中继信号丢失等，并把告警信息上报MP。

1.3.3模拟信令单元

模拟信令单元由模拟信令板ASIG和BDT板组成，与数字中继单元共用一个机框。

每个层框可安装16个DTI或ASIG模拟信令板。

DT与ASIG单元数量的配比将根据系统容量及要求具体确定。

每块DTI提供120个话路，同样每块ASIG也提供120路，二者引脚相同，故可任意混插。

模拟信令板ASIG的主要功能：

DTMF信号的接收和发送（120路DTMFTX/Rx，TX:

发，Rx:

收）；MFC多频互控信号的接收与发送（120路MFCTX/Rx）；Tone信号音及语音通知音的发送，语音电路可提供80路语音服务，总长不超过16分钟为有CID主叫号码识别信息的话机送出主叫信息；

1.3.4主控单元

ZXJ10的主控单元对所有交换机功能单元、单板进行监控、在各个处理机之间建立消息链路，为软件提供运行平台，满足各种业务需要。

ZXJ10的主控单元由一对主备模块处理机MP、共享内存板SMEM、通讯板COMM、控制层背板BCTL、监控板MON和环境监控板PEPD组成。

BCTL为各单板提供总线连接并为各单板提供支撑，COMM，MON和PEPD板可以混插。

主控单元占用一个机框。

1.4ZXJ10局用数字程控交换机工作原理

程控交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。

基本划分为两大部分：

话路设备和控制设备。

话路设备主要包括各种接口电路（如用户线接口和中继线接口电路等）和交换（或接续）网络；控制设备在纵横制交换机中主要包括标志器与记发器，而在程控交换机中，控制设备则为电子计算机，包括中央处理器（CPU）,存储器和输入/输出设备。

程控交换机实质上是采用计算机进行“存储程序控制”的交换机，它将各种控制功能，方法编成程序，存入存储器，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个交换系统的工作。

1.4.1交换网络

交换网络的基本功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。

在纵横制交换机中它采用各种机电式接线器（如纵横接线器，编码接线器，笛簧接线器等）,在程控交换机中目前主要采用由电子开关阵列构成的空分交换网络，和由存储器等电路构成的时分接续网络。

1.4.2用户电路

用户电路的作用是实现各种用户线与交换之间的连接，通常又称为用户线接口电路（SLIC,SubscriberLineInterfaceCircuit）。

根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类型，对于程控数字交换机来说，目前主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路（ALC）及与数字话机，数据终端（或终端适配器）连接的数字用户线电路（DLC）。

模拟用户线电路是适应模拟用户环境而配置的接口，其基本功能有:

（1）馈电（Batteryfeed）:

交换机通过用户线向共电式话机直流馈电；

（2）过压保护（OvervoltageProtection）:

防止用户线上的电压冲击或过压而损坏交换机

（3）振铃（Ringing）：

向被叫用户话机馈送铃流。

（4）监视（Supervision）：

借助扫描点监视用户线通断状态，以检测话机的摘机，挂机，拨号脉冲等用户线信号，转送给控制设备，以表示用户的忙闲状态和接续要求。

（5）编解码（CODEC）：

利用编码器和解码器、滤波器，完成话音信号的模数转换。

（6）混合（Hybrid）：

进行用户线的2/4线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的要求。

（7）测试（Test）：

提供测试端口，进行用户电路的测试。

这7种功能常用第一个字母组成的缩写词（BORSCHT）代表。

对于模拟程控交换机，不需要编解码功能；而在数字程控交换机中，除某些特定应用的小型交换机利用增量调制方式外，其它大部分均采用PCM编解码方式。

数字用户线电路是为适应数字用户环境而设置的接口，它主要用来通过线路适配器（LAM）或数字话机（SOPHO-SET）与各种数据终端设备（DTE）如计算机，打印机，VDU,电传相连。

1.4.3出入中继器

出入中继器是中继线与交换网络间的接口电路，用于交换机中继线的连接。

它的功能和电路与所用的交换系统的制式及局间中继线信号方式有密切的关系。

对于最简单的情况，某一交换机的中继器通过实线中继线与另一交换机连接，并采用用户环路信令，则该模拟中继器的功能与作用等效为一部“话机”。

若采用其它更为复杂的信号方式，则中继器应实现相应的话音，信令的传输与控制功能。

数字中继线接口单元（DTU）的作用是实现数字中继线与数字交换网络之间的接口，它通过PCM有关时隙传送中继线信令，完成类似于模拟中继器所应承担的基本功能。

但由于数字中继线传送的是PCM群路数字信号，因而它具有数字通信的一些特殊问题，如帧同步，时钟恢复，码型交换，信令插入与提取等，即要解决信号传送，同步与信令配合三方面的连接问题。

数字中继接口单位的基本功能包括帧与复帧同步码产生，帧调整，连零抑制，码型变换，告警处理，时钟恢复，帧同步搜索及局间信令插入与提取等，如同模拟用户电路的BORSCHT,

1.4.4控制设备

控制部分是程控交换机的核心，其主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和各种命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。

程控交换机控制设备的主体是微处理器，通常按其配置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分散控制两类。

为了更好的适应软硬件模块化的要求，提高处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，目前程控交换系统的分散控制程度日趋提高，已广泛采用部分或完全分布式控制方式。

1.4.5信令系统

在交换机内各部分之间或者交换机与用户，交换机与交换机间，除传送话音，数据等业务信息外，还必须传送各种专用的附加控制信号（信令），以保证交换机协调动作，完成用户呼叫的处理，接续，控制与维护管理功能。

按信令的作用区域划分，可分为用户线信令与局间信令，前者在用户线上传送，后者在局间中继线上传送。

如果按信令的功能划分，则可分为监视信令，地址信令与维护管理信令。

二、后台服务器软件的安装

ZXJ10软件设计遵循结构化、模块化和开放性的原则，层次间只存在单向调用，采用原语方式，而同层次的各模块间以明确的消息接口方式，为增值业务的引入提供开放的接口。

在程序设计时，引入CCITT推荐的SDL语言，采用面向对象的设计技术，达到了软件设计的可靠性、可维护性、可移植性、实时性和可读性的目标。

ZXJ10的软件系统分为前台软件和后台软件：

前台软件，主要处理交换和接续功能，包括除OMM外所有模块软件；后台软件，主要处理人机命令和执行来自网管操作维护的命令。

前台又分为MP软件和单板软件；后台又可分为服务器软件和客户端软件。

从功能角度看，ZXJ10的软件由以下几部分组成；

（1）基本业务包括本局、随路、话务台呼叫和Centrex等；

（2）No.7信令系统；

（3）综合业务接入系统；

（4）窄带ISDN系统；

（5）操作维护系统；

（6）智能网；

（7）网管系统。

2.1MicrosoftWindows2000Server的安装

安装过程如下：

1.将标号为：

“中兴系统安装引导盘”的光盘插入光驱中，开机启动。

2.引导中按实际情况选择光盘驱动器类型。

3.将第一个硬盘分配成一个4G的FAT32或NFTS分区。

4.将Windows2000AdvancedServer系统安装光盘插入驱动器中，找出它的盘符（D或E等），进入i386目录下，执行“WINNT”，并确认系统给出的NT安装文件的路径（直接按键），系统开始拷贝文件到C盘，拷贝完毕，按键重启服务器，系统会自动引导并进入字符安装界面。

5.在“欢迎使用安装程序”界面按键选择继续安装Windows2000AdvancedServer，安装程序将检测大容量存储设备。

6.在按键同意Windows2000许可协议后，可继续安装，否则将停止安装。

7.安装程序列出自动检测到的硬件和软件清单，按回车键继续。

这时安装程序列出已有的磁盘分区一级可用于创建新磁盘分区的空间，将高亮度条移动到第一个硬盘的未分区空间上，按键安装。

8.选择[使用NFTS文件系统格式化此磁盘分区]，按键继续。

9.给第二个硬盘创建一个NTFS分区。

10.接着系统将格式化分区。

11.格式话化完毕后，选择安装Windows2000文件的位置，Windows2000安装在第一个硬盘的第一个分区，在安装程序的[高级选项]中设置选取安装目录为“\WIN2000”，按键继续。

12.选择[允许检测磁盘]继续，系统检测硬盘后，开始拷贝文件。

13.选文件拷贝完毕后，安装程序提示取出软驱中的软盘和CDROM中的CD盘，按键，重新启动计算机，继续在图形方式下安装。

14.字符部分安装完毕后，计算机从硬盘上引导WINNT，开始图形部分安装。

15.服务器重新引导时，屏幕出现计算机已安装操作系统菜单，其中当前选项即为WINNT的安装菜单，按键或30S后，系统进入下一步安装，这是屏幕出现蓝屏，显示操作系统名称、版本号、创建号及计算机的一些硬件，根据提示将安装光盘驱动器，单击后系统开始图形化安装。

16.自动收集有关计算机信息，然后进入区域设置界面，设置后点击<下一步>。

17.输入名称和组织，可根据实际情况输入适当的名称和组织，如局名等。

如需输入中文，可按，进入中文拼音输入。

18.授权模式设置，选择[每服务器同时连接数（V）]，输入<100>，设置后单击<下一步>。

19.输入许可协议方式，设置成每服务器有100个同时连接。

20.输入计算机名称，规则为“ZX”加上本地C3局区号，本局局号和本机节点号。

若区号为0523，局号为25，节点号为123，则计算机名为ZX523025129。

输入系统管理员密码和确认密码，请务必记住该密码。

设置后单击<下一步>，此时系统提示计算机名称不符合标准，是否继续，按<是（Y）>继续。

21.进入Windows2000组件选择，请将[附件]中的[游戏]设置为不选择，同时选中[网络服务]中的[域名服务系统（DNS）]，设置后单击<下一步>。

22.进入日期和时间设置，设置后单击<下一步>，系统将自动进行网络设置。

23.系统自动进行网络设置检查后，选择[典型设置]，设置后单击<下一步>。

24.在工作组或计算机域设置界面，选择[不，次