程控数字交换机综述

程控数字交换机是用电子计算机存储程序控制的、采用脉冲编码调制（绝大多数情况下）时分多路复用技术进行交换的全电子式自动交换机。这是从控制和接续两个主要功能的角度，相对于机电制交换机而言的，也正是程控数字交换机的特征。

程控数字交换机存储程序控制

程控数字交换机的控制方式是计算机存储程序控制。预先编好的程序存储在电子计算机内，时刻不停地监视收集交换对象的企求动态，实时地作出响应，以存储程序的指令实行智能控制，完成通话接续，这称为呼叫处理。此外，存储程序控制还提供为用户服务的多样化性能，为本交换机运转维护服务的许多功能，以及为电话网的网络管理提供系统综合功能，其智能化程序是很高的。增改性能和进行业务处理，只需修改或输入新程序即可实现。

程控系统由硬件（设备）和软件（数据、程序等）组成。其系统结构，随着微电子技术的发展，由早期的单机集中控制，逐步经过多机、分级、全分散控制的演进，在经济上、技术上、安全上都达到相当完满的程度。

程控数字交换机数字交换

脉冲编码调制-时分多路复用（PCM-TDM）技术被引入交换，产生了数字交换技术。

PCM是将模拟话音信号，经过取样、量化和编码等过程，变成数字信号的调制方式。交换机上采用的PCM为30/32基群系统。取样频率为8000次/秒，每次取样周期为125微秒，每条话路的时间间隙（时隙）为125/32=3.91微秒，量化等级为256，每时隙码数8位，以二进制00000000——11111111代表十进制0-255的样值范围。经过时分复用（TDM），将32个话路加以复合，传输码率为8000*8*32=2048kb/s。这是发端的情况，在收端为逆过程，将数字信号还原为模拟话音信号。

当PCM作为传输手段时，A、B两端的时隙、依话路次序意义对直，A端各时隙的8位样值，依次经PCM链路汇成2048kb/s的码流传向B端，其媒体是线路，脉冲宽度占空比为50%，还要变成双极传输。时隙0用作帧同步，时隙16用来传送各种信号，只有时隙1~15和17~31能用作话路。一次通话要占两条话路。

如果没有这种时隙交换器，光有脉冲编码调制（PCM）和时分多路复用（TDM）技术，是不能实现交换的。因为脉冲编码调制只是将300~3400Hz的模拟话音信号调制成为64kb/s的数字信号；时分多路复用只能把许多64kb/s的单话路数字信号按时间间隙顺序用公共链路汇合成高码率的脉码流；只有经过时隙交换器的存储器组合，按入时隙的顺序将各话路的数字信号一一提取出来，暂时存储，再待对方时隙出现，受控制器件的控制，一一将各路话音数字信号转移交付，才实现交换。所以数字交换应使脉冲编码调制、时分多路复用和时隙交换三者的综合。

程控数字交换机是现代数字通信技术、计算机技术与大规模集成电路(LSI)有机结合的产物。先进的硬件与日臻完美的软件综合于一体，赋予程控交换机以众多的功能和特点，使它与机电交换机相比，有以下优点：

1.体积小，重量轻，功耗低，它一般只有纵横制交换机体积的1/8-1/4,大大压缩了机房占用面积，节省了费用。

2.能灵活的向用户提供众多的新服务功能。由于采用SPC技术，因而可以通过软件方便的增加或修改交换机功能，向用户提供新型服务，如缩位拨号、呼叫等待、呼叫传递、呼叫转移、遇忙回叫、热线电话、会议电话，给用户带来很大的方便。

3.工作稳定可靠，维护方便，由于程控交换机一般采用大规模集成电路(LSI)电路或专用集成电路(ASIC)，因而有很高的可靠性。它通常采用冗余技术或故障自动诊断措施，以进一步提高系统的可靠性。此外，程控交换机借助故障诊断程序对故障自动进行检测和定位，以及时地发现与排除故障，从而大大减少了维护工作量。

系统还可方便地提供自动计费，话务量记录，服务质量自动监视，超负荷控制等功能，给维护管理工作带来了方便。

4.便于采用新型共路信号方式(CCS,Common Channel Signalling) 。由于程控数字交换机与数字传输设备可以直接进行数字连接，提供高速公共信号信道，适于采用先进的CCITT 7号信令方式，从而使得信令传送速度快、容量大、效率高，并能适应未来新业务与交换网控制的特点，为实现综合业务网(ISDN,Integrated Services Digital Network)创造必要的条件。

5.易于与数字终端，数字传输系统联接，实现数字终端，传输与交换的综合与统一。可以扩大通信容量，改善通话质量，降低通信系统投资，并为发展综合数字网(IDN)和综合业务数字网(ISDN)奠定基础。

世界各国研制与生产出众多各具特色的程控数字交换机，比较有代表性的有：

SOPHO-S/iS 荷兰飞利浦公司

ISDX 英国GPT公司

HICOM 德国SIEMENS公司

MD-110 瑞典ERICSSON公司

HARRIS20-20 美国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 德国SIEMENS公司

S-1240 中国，比利时，上海贝尔电话设备公司

ITT-1240 比利时ITT-BTM公司

AXE-10 瑞典ERICSSON公司

No.5 ESS 美国AT&T公司

SCX-1200,5000 美国TELEX公司

MSX 美国TAI公司

E10B,S 法国CIT-ALCATEL公司

D60,70 日本NTT公司

NEAX-61 日本NEC公司

90年代后，我国逐渐出现了一批自行研制的大中型容量的具有国际先进水平的数字程控局用交换机，典型的如深圳华为公司的C&C08系列、西安大唐的SP30系列、深圳中兴的ZXJ系列等等，这些交换机的出现，表明在窄带交换机领域，我们国家的研发技术已经达到了世界水平。随着时代的发展，目前的交换机系统逐渐融合ATM、无线通信、接入网技术、HDSL、ASDL、视频会议等先进技术。可以想象，今后的交换机系统，将不仅仅是语音传输系统，而是一个包含声音、文字、图象的高比特宽带传输系统，并深入到千家万户之中。IP电话就是其应用一例。世界上传统交换机厂商目前正努力研制，并通过与计算机厂商的合作和交流，来达到这一目的。

程控数字交换机采用电子计算机存储程序控制，具有很高的智能，能提供多样的服务用户性能和维护管理性能。

程控数字交换机运转维护性能

更改用户数据：如用户类别、号码等。

改变话局数据：如路由选择计划、电路数、信号方式等。

交换机系统工作显示，或打印详细内容、

路由告警显示：包括路由忙闲状态或障碍状态。

设备障碍告警或显示。

话务自动控制：当交换机出现话务过载时，自动限制一些较不重要的用户呼叫，暂时取消中继线重选性能。

当中继线拥塞时，可限制出局呼叫或命令改变路由选择方式。

话务量调查统计：收集呼叫次数、设备占用次数、中继话务量数据，并打印出来。

服务观察：观察记录用户拨号时长、通话时长、听振铃音听忙音时长、重复呼叫次数、重复呼叫概率等，并可通过打印机输出。

自动诊断、自动故障处理：包括自动检测故障、隔离切除有故障设备、处理修复后重新启动。

自动测试：用打字机输入需测试数据，也可通过测量台的测试线做人机联机测试，测试结果自动打印出来。测试内容有传输测试、用户线测试、信号音、多频信号接收器测试等。

程控数字交换机用户服务性能

长途直拨权（包括国内、国际）。

缩位拨号：对常叫用户，只拨一位或二位号码，即可接通。

呼叫等待：通话中一方又来电话，可先与第三者通话，再恢复原来通话。

呼叫转移：可随用户行踪，在其所到之处接通。

遇忙回叫：被叫忙，挂机等待；被叫空闲后，自动向双方振铃。

用户缺席服务：用户不在时有人呼叫，由话务员代为记录，用户回来后向话务员询问。或用户话机设磁带自动记录。

话机暂停服务：用户外出，电话被叫时，放出录音，告知主叫用户主人不在家。

叫醒服务：根据用户的要求，按时振铃叫醒用户。

老人服务：孤寡老人，遇疾病或其它急事需照料时，拨号请求服务。

热线电话：用户取下手机，不必拨号，即可与预定用户通话。

查找恶意呼叫：用户被恶意呼叫，只拍叉簧，即可代查发话人，并可将其号码及时间打印出来，由值班人处理。

三方通话、会议电话、限制发话、限制受话、截止代答：用户拨空号或故障电话，自动接至截止台代答。