程控交換機，全稱為存儲程序控制交換機(與之對應(yīng)的是布線邏輯控制交換機，簡稱布控交換機)，也稱為程控數(shù)字交換機或數(shù)字程控交換機。通常專指用于電話交換網(wǎng)的交換設(shè)備，它以計算機程序控制電話的接續(xù)。程控交換機是利用現(xiàn)代計算機技術(shù)，完成控制、接續(xù)等工作的電話交換機。
電話交換機的主要任務(wù)是實現(xiàn)用戶間通話的接續(xù)。基本劃分為兩大部分：話路設(shè)備和控制設(shè)備。話路設(shè)備主要包括各種接口電路(如用戶線接口和中繼線接口電路等)和交換 (或接續(xù))網(wǎng)絡(luò);控制設(shè)備在縱橫制交換機中主要包括標志器與記發(fā)器，而在程控交換機中，控制設(shè)備則為電子計算機，包括中央處理器(CPU),存儲器和輸入 /輸出設(shè)備。程控交換機實質(zhì)上是采用計算機進行“存儲程序控制”的交換機，它將各種控制功能，方法編成程序，存入存儲器，利用對外部狀態(tài)的掃描數(shù)據(jù)和存儲程序來控制，管理整個交換系統(tǒng)的工作。
控制設(shè)備控制部分是程控交換機的核心，其主要任務(wù)是根據(jù)外部用戶與內(nèi)部維護管理的要求，執(zhí)行存儲程序和各種命令，以控制相應(yīng)硬件實現(xiàn)交換及管理功能。程控交換機控制設(shè)備的主體是微處理器，通常按其配置與控制工作方式的不同，可分為集中控制和分散控制兩類。為了更好的適應(yīng)軟硬件模塊化的要求，提高處理能力及增強系統(tǒng)的靈活性與可靠性，程控交換系統(tǒng)的分散控制程度日趨提高，已廣泛采用部分或完全分布式控制方式。
話路設(shè)備交換網(wǎng)絡(luò)
交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能是根據(jù)用戶的呼叫要求，通過控制部分的接續(xù)命令，建立主叫與被叫用戶間的連接通路。在縱橫制交換機中它采用各種機電式接線器(如縱橫接線器，編碼接線器，笛簧接線器等),在程控交換機中主要采用由電子開關(guān)陣列構(gòu)成的空分交換網(wǎng)絡(luò)，和由存儲器等電路構(gòu)成的時分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)。
接口設(shè)備
接口設(shè)備是數(shù)字程控交換機與外圍環(huán)境的接口，其功能是完成外部信號與交換機內(nèi)部信號的轉(zhuǎn)換。數(shù)字程控交換機的接口設(shè)備主要有用戶電路、中繼電路和信令收發(fā)設(shè)備。
(a)用戶電路用戶電路的作用是實現(xiàn)各種用戶線與交換之間的連接，通常又稱為用戶線接口電路 [3] (SLIC,Subscriber Line Interface Circuit)。根據(jù)交換機制式和應(yīng)用環(huán)境的不同，用戶電路也有多種類型，對于程控數(shù)字交換機來說，主要有與模擬話機連接的模擬用戶線電路 (ALC)及與數(shù)字話機，數(shù)據(jù)終端(或終端適配器)連接的數(shù)字用戶線電路(DLC)。模擬用戶線電路是適應(yīng)模擬用戶環(huán)境而配置的接口，其基本功能 [4] 有：. 饋電(Battery feed):在電話通信中，交換機通過用戶線向共電式話機直流饋電;. 過壓保護(Overvoltage Protection):由于用戶線是外線，所以可能會遭到雷電或高壓電等的襲擊，交換機內(nèi)是嚴禁高壓進入的，這會損壞交換機內(nèi)部設(shè)備。為了防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機，其必須具備過壓保護功能。. 振鈴(Ringing)：向被叫用戶話機饋送鈴流，鈴流電壓一般是通過繼電器控制或高壓電子器件向話機提供。. 監(jiān)視(Supervision)：為完成電話呼叫，交換機必須能夠正確判斷出用戶線上的以下3種情況。a)用戶話機的摘掛機狀態(tài)。b)用戶話機(號盤)發(fā)出的撥號脈沖。c)投幣、磁卡等話機的輸入信號。上述用戶線的幾種情況的判斷可通過監(jiān)視用戶線上直流環(huán)路電流的通/斷來實現(xiàn)。用戶掛機空閑時，直流環(huán)路斷開，沒有饋電電流;反之，用戶摘機后，直流環(huán)路接通，有饋電電流。. 編解碼(CODEC)：利用編碼器和解碼器(CODEC),濾波器，完成話音信號的模數(shù)與數(shù)模交換，以與數(shù)字交換機的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)接口。.
混合(Hybrid)：進行用戶線的2/4線轉(zhuǎn)換，以滿足編解碼與數(shù)字交換對四線傳輸?shù)囊蟆? 測試(Test)：提供測試端口，進行用戶電路的測試。這7種功能常用第一個字母組成的縮寫詞(BORSCHT)代表。對于模擬程控交換機，不需要編解碼功能;而在數(shù)字程控交換機中，除某些特定應(yīng)用的小型交換機利用增量調(diào)制方式外，其它大部分均采用PCM編解碼方式。數(shù)字用戶線電路是為適應(yīng)數(shù)字用戶環(huán)境而設(shè)置的接口，它主要用來通過線路適配器(LAM)或數(shù)字話機(SOPHO-SET)與各種數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)如計算機，打印機，VDU,電傳相連。(b) 出入中繼器出入中繼器是中繼線與交換網(wǎng)絡(luò)間的接口電路，其功能是完成外部信號與交換機內(nèi)部信號的轉(zhuǎn)換，用于交換機中繼線的連接。它的功能和電路與所用的交換系統(tǒng)的制式及局間中繼線信號方式有密切的關(guān)系。
對模擬中繼接口單元(ATU),其作為是實現(xiàn)模擬中繼線與交換網(wǎng)絡(luò)的接口，基本功能一般有：(1).發(fā)送與接收表示中繼線狀態(tài)(如示閑，占用，應(yīng)答，釋放等)的線路信號。(2).轉(zhuǎn)發(fā)與接收代表被叫號碼的記發(fā)器信號。(3).供給通話電源和信號音。(4).向控制設(shè)備提供所接收的線路信號。對于最簡單的情況，某一交換機的中繼器通過實線中繼線與另一交換機連接，并采用用戶環(huán)路信令，則該模擬中繼器的功能與作用等效為一部“話機”。若采用其它更為復(fù)雜的信號方式，則中繼器應(yīng)實現(xiàn)相應(yīng)的話音，信令的傳輸與控制功能。數(shù)字中繼線接口單元(DTU)的作用是實現(xiàn)數(shù)字中繼線與數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)之間的接口，它通過PCM有關(guān)時隙傳送中繼線信令，完成類似于模擬中繼器所應(yīng)承擔的基本功能。但由于數(shù)字中繼線傳送的是PCM群路數(shù)字信號，因而它具有數(shù)字通信的一些特殊問題，如幀同步，時鐘恢復(fù)，碼型交換，信令插入與提取等，即要解決信號傳送，同步與信令配合三方面的連接問題。數(shù)字中繼接口單位的基本功能包括幀與復(fù)幀同步碼產(chǎn)生，幀調(diào)整，連零抑制，碼型變換，告警處理，時鐘恢復(fù)，幀同步搜索及局間信令插入與提取等，如同模擬用戶電路的BORSCHT,也可將數(shù)字中繼單元的上述8種功能概括為GAZPACHO。(c)信令系統(tǒng)信息系統(tǒng)(Signalling System)在交換機內(nèi)各部分之間或者交換機與用戶，交換機與交換機間，除傳送話音，數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)信息外，還必須傳送各種專用的附加控制信號(信令)，以保證交換機協(xié)調(diào)動作，完成用戶呼叫的處理，接續(xù)，控制與維護管理功能。按信令的作用區(qū)域劃分，可分為用戶線信令與局間信令，前者在用戶線上傳送，后者在局間中繼線上傳送。如果按信令的功能劃分，則可分為監(jiān)視信令，地址信令與維護管理信令。1 用戶線信令它是在用戶與交換機之間用戶線上傳送的信令。
對于模擬電話用戶線，這種信令包括：(1)監(jiān)視信令此信令反映直流用戶環(huán)路通斷的各種用戶狀態(tài)信號，如主叫用戶摘機(off-hook)(呼出占用)，主叫用戶掛機(on-hook)(正在清除或拆線)及被叫用戶摘機(應(yīng)答)，被叫用戶掛機(反向清除或拆線)。交換機檢測到這些信號時便會執(zhí)行相應(yīng)的軟件，產(chǎn)生有關(guān)的動作，如交換機向主叫用戶發(fā)撥號音或忙音，回鈴音等，或向被叫用戶饋送振鈴信號等。(2)地址信令(被叫號碼)此信令為主叫用戶發(fā)送的被叫號碼，交換機識別后控制交換網(wǎng)絡(luò)進行接續(xù)。廣泛應(yīng)用的模擬話機有兩類：脈沖式話機與雙音頻式話機。a.直流脈沖信號撥號盤話機或脈沖式按鍵式話機發(fā)送直流脈沖信號，通過話機撥號控制用戶環(huán)路電路斷續(xù)而產(chǎn)生直流脈沖串。b.雙音多頻信號程控交換機的快速多頻按鍵話機所發(fā)送的撥號信號，不再用脈沖而用同時發(fā)送的“雙音”表示一個數(shù)字。
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