《现代交换原理》.docx

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《现代交换原理》

《现代交换原理》

实训指导书

实验性质：

综合性设计性

学时学分：

2周/4学分

开设学期：

第七学期

适用专业：

通信工程

编制:

黄越刘猛姚忠勇

审核:

王洪源

2007年9月

目录

实训一JSQ—4000程控交换机硬件分析30

实训二用户模块过压、过流保护线路分析34

实训三电话分机参数设置35

实训四数字程控交换机系统参数设置37

实训五系统编程操作42

实训六用户线路故障与维护43

实训七组建电话网46

实训八信号音和铃流实验49

实训一JSQ—4000程控交换机硬件分析

一、实验目的

了解JSQ—4000数字程控交换机的系统结构、硬件结构的组成，并了解系统结构、硬件结构的作用及相互关系。

二、实验设备

JSQ—4000数字程控交换机

三、实验内容

划分各系统结构及硬件电路。

1JSQ—4000系统结构认识

首先认清系统结构的组成：

系统由交换、控制和外围三部分组成。

（1）交换网是一个复式T结构无阻塞时分接线器，该交换网分别与用户／中继端口、双音多频收发号器、信号音发生器、测试电路和会议电话汇接器相接，可完成各类呼叫的接入及呼叫处理过程中所需公用设备的接入。

用户或中继端口均按固定时隙分配方式接入交换网，与其它模块通路为1条PCM总线（32话路），模块间的话音通路对用户传输实现4∶1收敛，对中继实现1∶1传输。

交换网络结构:

交换网络结构如图二所示：

（略）

　　系统交换网络分别由在每个模块内部的5片MT8980时分接线器组成，可实现1280×1280无阻塞交换。

对每个模块子系统，与其它模块子系统的话音通道有1条出PCM和32条入PCM。

子系统内部的资源分配如下：

　　用户／中继端口　　　　　　　4条PCM

　　公共资源　　　　　　　　　　1条PCM

　　会议电话　　　　　　　　　　1条PCM

控制部分采用双CPU任务分担工作方式，由一片呼叫处理机和一片通信处理机组成。

呼叫处理机负责管理本模块128端口、公共资源及交换网络。

通信处理机通过串行位总线与其它模块及网管处理机进行通信，网管处理机则通过422接口与话务台、维护台、计费台通信。

（2）控制结构：

　　控制结构如图三所示：

（略）

　　本交换系统采用全分散控制方式，每个模块的控制部分只负责本模块128个用户／中继端口的控制，对每个模块而言，其控制方式实质上是一种任务分担的多微处理器控制系统。

该系统的最大优点是实时性强，可靠性高，从而使整个系统具有很强的呼叫处理能力。

每个模块的控制器按功能划分可分为呼叫处理机和通信处理机。

呼叫处理机由实时性极高的8位单片机80C320实现，负责对本模块内部的用户／中继端口、时分交换网络、双音多频收发码器、信号音发生器、测试电路及会议电话电路进行管理与控制，并完成基本的呼叫进程管理。

通信处理机由支持HDLC协议的高级单片机8344实现，通过双端口RAM与呼叫处理机进行通信，根据从呼叫处理机收到的信息进行号码分析和功能分析，同时通过具有HDLC协议的串行位总线与其它模块及网管处理机进行通信。

　　网管部分由一片8344和一片80C320处理机组成。

前者负责从串行位总线上收集系统的各种信息，并对其进行分析处理，同时负责对系统的令牌进行最高级的管理。

后者通过8个串行接口分别与后台的话务台、维护台和计费台进行通信。

后台机负责任务的转接，系统的管理维护以及计费管理。

2、了结系统控制方式

根据实验设备，确定系统的控制方式。

系统控制方式基本分为：

集中控制、分布控制、分散控制。

3、系统硬件认识

根据JSQ—4000数字程控交换机了解其硬件种类及完成的功能JSQ—4000系统的硬件设计追求高集成度，以便于生产和维护。

为达到这一目标。

全部数字逻辑均采用FPGA芯片，用户接口采用先进的厚膜专用电路，二次电源及铃流发生器均采用专用模块电源，所有其它芯片均采用大规模先进的CMOS集成电路。

由此，一方面可大大提高系统的可靠性，另一方面可大大降低功耗。

在保护方面，采用了世界上最先进的可恢复的过压过流保护器件。

全系统硬件种类共13种：

（1）MCPU板（模块CPU板）

　　负责监视管理本模块内128用户／中继端口及公共资源，控制各种电路的接续及与系统进行通信。

该板完成控制和交换两大功能。

（2）TONE板（公共资源板）

　　负责产生各种信号音，音乐及其它设备通知音，具有11个DTMF收码器和4个DTMF发码器，并且可提供用户和中继的测试电路。

另外，有一片M116电路会议芯片实现多方会议功能。

　　（3）SLU板（用户接口板）

　　提供交换机与电话机之间的模拟硬件接口。

具有馈电、过压保护、振铃监视、编译码和滤波、2—4线转换以及测试等功能。

每板设计有8个用户电路，每用户可任意选用双音多频或脉冲话机。

过压过流保护电路采用目前世界上最先进的可恢复保护器件。

　　（4）　ATU_CO板（环路中继接口板）

提供交换机与本地网端局之间的模拟硬件接口，具有信号的发送、检测、编码、滤波和过压保护等功能，并设有信号音检测电路，令模拟中继可识别信号音，有利于有效计费。

　　（5）ATU_CW板（载波中继接口板）

　　四线载波中继板，每板2路，支持用户信令和中国NO.1局间信令。

　　（6）　ATU_EM板（E.M中继接口板）

　　E.M中继板，每板2路，支持二线和四线EM工作方式。

　　（7）ATU_LB板（磁石中继接口板）

　　磁石中继板，每板8路，提供与磁石交换机间的接口。

　　（8）　DTU板（数字中继接口板）

　　数字中继板，每板提供2路2MB数字接口，支持中国NO.1局间信令。

　　（9）　MFC板（多频互控板）

　　支持数字中继，采用中国NO.1信令的多频互控信号，可提供前向信号和后向信号的发码及解码电路，每板具有4路MFC收发码器，采用超大规模集成专用芯片M976实现。

　　（10）　CLK板（系统时钟板）

　　系统时钟板为整个交换系统提供统一的基准时钟信号，由该板产生4.096MHZ时钟信号用于交换，1.096MHZ、2.048MHZ时钟信号用于串行位总线的时钟。

同时还通过电源模块将－48V直流转换成＋12V直流电源送给话务台。

另外还设有4路语音信号服务于全系统。

为保证系统工作的可靠性，该板在系统中采用主热备份双板并行工作。

当时钟出现故障时，自动导换。

　　（11）　NCPU板（网管CPU板）

　　网管CPU板负责模块间通信的监测、管理及局数据的传递，与模块间通过HDLC协议进行可靠的通信，同时还负责管理与后台相连的8个串行接口。

另外，该板设有8M位快闪存贮器区，用于计费话单的缓存。

最多可缓存4万条计费话单，并保证在交换机断电后，话单永不丢失。

为保证系统的可靠性，该板采用主热备份双机并行工作，出现故障后，可实现自动切换。

　　（12）　PSU板（电源板）

　　电源板通过电源模块与铃流模块将－48V直流电源转换成±5V直流电源和75V铃流供模块使用。

　　（13）背板

　　分大、小两种背板，用于模块间控制总线PCM、总线及电源的连接，并提供各种功能板的插座，同时具有8路掉电转移功能。

4、系统软件结构认识

　　JSQ—4000系统软件采用模块化结构设计，各模块程序相互独立。

模块程序间按照模块数据结构进行信息交换。

维护和计费系统软件采用C语言编程，其它系统软件采用PL／M51语言编程。

　　全系统软件共分7大块：

（1）　模块呼叫处理软件：

负责对模块内128个用户／中继端口进行状态扫描与管理、公共资源的管理、交换网络的管理及双机通信的管理等。

（2）　模块通信软件：

负责全局号码分析、双机通信管理及与位总线的通信管理等。

　　（3）　网管前台通信软件：

负责对串行位总线的最高级别管理、中继资源管理、语音资源管理及双机通信的管理等。

　（4）　网管后台通信软件：

负责后台的8个串行接口的管理，计费缓存区的管理及双机通信的管理等。

　　（5）　话务台软件：

负责对话务台的显示，键盘与主机的通信进行管理。

（6）　维护台软件：

负责对全系统进行维护管理。

　　（7）　计费台软件：

负责对系统进行计费管理。

四、实验研究与思考题

1、JSQ—4000系统的控制方式是什么，并说出与其它及种控制方式的区别？

2、中继板的功能？

实训二用户模块过压、过流保护线路分析

一、实验目的

1、通过本实验了解为什么要对用户线路进行过压、过流保护

2、通过本实验了解用户线的初级保护、次级保护的结构。

二、实验设备

JSQ-4000数字程控交换机、配线架、陶瓷放电管、PTC、电缆线

三、实验内容

1、了解浪涌电压的产生及其表现形式。

2、了解浪涌电压对通讯线路的危害。

3、了解对通讯线路保护常用的几种防浪涌器件及电路形式。

4、了解陶瓷放电管和PTC的工作原理

5、了解为什么要对线路进行两极保护

四、实验研究与思考题

1、请说明线路产生过压过流的原因？

2、请说明关于通讯线路常用的防浪涌器件有哪些？

实训三电话分机参数设置

一、实验目的

电话分机参数设置系统编程可在维护终端或指定的某一个电话分机上进行，我们假设选用特定电话机进行系统编程，通过系统编程达到交换机系统的基本要求。

二、实验设备

JSQ—4000数字程控交换机、JSQ—4000维护台、双音频电话一部。

三、实验内容

按JSQ—4000维护台提示方式，进入电话机参数设置。

1、物理地址设置

物理地址指该分机在整个系统中所占物理端口号，该项不可修改。

2、弹性编码设置

根据本系统的物理地址，确定用户号码编码范围。

按设备规定操作方法，确定分机号码1～4位。

重新弹性编码时，分机号码恢复到原始状态；分机号码首位不能与出局字冠及呼叫话务台字冠相同；分机号码不能重复设置。

3、使用状态设置

设置该分机端口是否可使用。

4、分机呼叫权限设置

按维护台规定操作方法进行设置，置用户服务等级，根据该分机使用者的情况可设置使用权限，用PageUp／PageDown键选择。

呼叫等级包括：

只接听、内线、市话、国内长途、国际长途。

4、特服功能设置

设置该分机特服功能中某些特服项目的开启情况，特服项目包括有转移呼叫、缩位拨号、热线服务、会议电话、呼出限制、闹钟服务、免打扰、缺席服务、呼叫等待、截接服务、遇忙回叫、恶意追踪、遇忙寄存等。

6、局向占用设置

设置该分机有权占用的出局局向，具体操作参考菜单提示。

7、中继限拨设置

在设置该分机可占用的出局局向同时，相应选择中继限拨号码是否对该分机有效。

8、分组类型设置

在做用户特服功能时使用，可选“用户组”和“连选组”等配合完成组内代答及号码连选等功能使用。

9、分组组号设置

配合“h.”项使用，可选范围为00～99。

10、计费类别设置

该项目用于具数字中继的系统中，一般设01。

11、插入设置

设置该用户在通话期间可否被强插。

12、反极信号设置

设置该分机是否提供反极信号。

13、拍叉设置

选择该分机是否具有拍叉功能，只有当拍叉可识别时，该分机才可做某些特服功能。

四、实验研究与思考题

1、为什么编码时不能出现两个分机号码相同？

2、在什么情况下需要设置反极信号功能？

3、本设备能否实现会议电话功能？

实训四数字程控交换机系统参数设置

一、实验目的

通过本实验掌握JSQ—4000数字程控交换机系统参数设置的方法及其实现何种功能。

二、实验设备

JSQ—4000数字程控交换机、JSQ—4000的维护台、双音频电话一部。

三、实验内容

本实验以JSQ—4000数字程控