1-1 程控交换技术概述解析

程控交换技术的现状与发展分析【摘要】程控交换技术作为通信领域的重要技术之一，经过多年发展已经在各个领域得到广泛应用。

本文通过历史回顾介绍了程控交换技术的起源和发展过程，详细解析了其技术原理和在不同应用领域的应用情况。

分析了程控交换技术的发展趋势和面临的挑战，提出了相关对策。

展望了程控交换技术的未来发展方向，并进行了总结评价，并提出了相关建议和展望。

通过本文的分析，读者可以更全面地了解程控交换技术的现状和发展态势，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。

【关键词】程控交换技术、现状、发展分析、历史回顾、技术原理、应用领域、发展趋势、挑战与对策、未来展望、总结评价、建议和展望。

1. 引言1.1 程控交换技术的现状与发展分析程控交换技术是指利用计算机程序控制交换设备的通信技术，它的出现标志着通信技术的革命性发展。

随着信息化时代的来临，程控交换技术在通信领域的地位愈发重要。

本文将就程控交换技术的现状与发展进行深入分析，旨在探讨其历史、技术原理、应用领域、发展趋势、挑战与对策等方面，以期为读者提供全面的了解。

通过对程控交换技术的分析，我们可以更好地把握其发展方向和潜力，为未来的通信领域做出更为准确的预测和规划。

在未来的展望中，我们将着重探讨程控交换技术在5G时代的应用前景和发展趋势，总结其优势和不足之处，并提出相关的建议和展望，希望能为读者对程控交换技术的认识和理解提供帮助。

2. 正文2.1 历史回顾程控交换技术的历史可以追溯到20世纪50年代，当时的电信领域主要采用的是机械交换设备。

这些机械交换设备存在着速度慢、容量小、故障率高等问题，无法满足日益增长的通信需求。

人们开始探索新的通信技术，其中包括了程控交换技术。

1958年，美国贝尔实验室研制成功了世界上第一个程控电话交换机，标志着程控交换技术的诞生。

随后，在20世纪60年代和70年代，程控交换技术得到了更广泛的应用，逐渐取代了传统的机械交换设备，成为主流通信技术。

程控交换概述第一节电话交换的基本原理1.1.1. 电话通信网的基本组成部件电话通信网的基本组成设备是终端设备、传输设备、交换设备。

最简单的终端设备是电话机，电话机的基本功能是完成声电转换和信令功能，将人的话音信号转换为交变的话音电流信号，并完成简单的信令功能。

传输设备的功能是将电话机和交换机、交换机与交换机连接起来。

常用的传输设备有电缆、光纤等。

交换机的基本功能是完成交换，即将不同的用户连接起来，以便完成通话。

1.1.2. 为什么要引入交换机用户直接相连：用户数为N时，所需的互连线对数为N（N-1）/2。

引入交换机：每个用户只要接入到一个交换机，就能与世界上的任一用户通话。

1.1.3. 数字交换原理语音信号数字化：语音信号的数字化要经过抽样、量化和编码三个步骤。

抽样：抽样的功能是将时间上连续的模拟信号变为时间上离散的抽样值。

抽样频率取值为8000Hz，即抽样周期为125μs。

量化：量化是指用有限个度量值来表示抽样后的信号的幅度值。

编码：根据量化级的选取，有均匀量化和非均匀量化两种方法。

在PCM32系统中，采用8位码来表示一个样值，最高位是极性码，剩下的7位对应128个量化级。

话音信号的PCM编码的传输速率=8000Hz/s×8=64kb/s。

64kb/s是程控数字交换机中基本的交换单位。

频分复用方式和时分复用方式频分复用方式是将信道的可用频带划分为若干互不交叠的频段，每路信号的频谱占用其中的一个频段，以实现多路传输。

时分制是把一条物理通道按照不同的时刻分成若干条通信信道(如话路)，各信道按照一定的周期和次序轮流使用物理通道，这样，从宏观上看，一条物理通路就可以‘同时’传送多条信道的信息。

PCM时分多路通信系统的基本原理PCM30/32系统的几个主要参数为：每秒传送8000帧，每帧32个时隙，每个时隙8比特串行码，16帧构成一个复帧，其时间长度为125μs×16＝2ms。

传送码率为8比特/时隙×32时隙/帧×8000帧/秒＝2048kb/s，而每一路信号的速率为64kb/s。

浅述程控交换技术及发展前景简介程控交换技术（Program-Controlled Switching Technology）是一种利用计算机控制和管理的电话交换技术。

它通过在交换机内部嵌入计算机，通过程序控制来实现电话交换的功能。

程控交换技术的发展极大地改进了通信系统的可靠性、灵活性和功能性，成为现代通信网络发展的重要里程碑。

在本文中，我们将简要介绍程控交换技术的基本原理和发展前景。

原理程控交换技术的基本原理是使用计算机控制电话交换机的工作。

在传统的电话交换机中，电话线路的接入和转接是由人工操作完成的，而在程控交换机中，这些操作都由计算机自动完成。

当用户拨打电话时，电话交换机将呼叫信息传输给计算机，计算机通过程序控制来决定呼叫的目的地，并将呼叫路由到对应的目标电话机上。

同时，计算机还负责管理电话线路、呼叫记录和计费等功能。

发展历程程控交换技术诞生于上世纪60年代，在此之前，人工交换机主导了电话通信领域。

然而，人工交换机存在工作效率低、维护困难等问题。

随着计算机技术的发展，程控交换技术应运而生，取得了巨大的成功。

最早的程控交换机是使用离散元器件构建的，它们的计算能力相对较弱。

在20世纪70年代末和80年代初，随着大规模集成电路（VLSI）技术的应用，程控交换机得以进一步发展。

VLSI技术使得交换机的计算能力大大提高，同时也提高了交换机的可靠性和稳定性。

在90年代，随着互联网的普及和数字通信技术的发展，程控交换技术进入了新的阶段。

现代的程控交换机不仅可以处理传统的电话呼叫，还可以实现更多的增值业务，如语音信箱、传真转发等。

同时，程控交换机还可以与计算机网络相互连接，实现电话网络和数据网络的融合。

这一时期，程控交换技术在全球范围内得到了广泛应用。

前景展望目前，随着移动通信技术的快速发展和互联网的普及，通信行业正面临着巨大的变革机遇。

在这种背景下，程控交换技术将继续发挥重要作用，并有着广阔的发展前景。

首先，随着智能手机和移动互联网的普及，人们对通信服务的要求越来越高，对通信网络的可靠性和灵活性也提出了更高的要求。

第二章程控交换技术3.1 数字程控交换机硬件的基本结构一. 程控交换机的基本组成数字程控交换机硬件系统可以分成话路部分和控制部分话路部分包括数字交换网络和各种外围模块,如用户模块,中继模块和信令模块等.控制部分完成对话路设备的控制功能，由各种计算机系统组成，采用存储程序控制方式。

二. 程控交换机的几种硬件结构方式程控数字交换机的硬件结构大致可分为:分级控制方式全分散控制方式基于容量分担的分布控制方式。

1. 采用分级控制方式的交换机的硬件基本结构如图所示, 由图可见采用分级控制的交换机的硬件由用户模块，远端用户模块、数字中继器、模拟中继器、数字交换网络、信令设备和控制系统组成。

各部分的功能如下:1) 数字交换网络是整个话路部分的核心, 它连接各个外围模块,同时为各个模块之间通信提供通信链路, 可以使任意两个用户之间, 任意用户和任意中继之间, 任意两个中继线之间都通过数字交换网络完成连接. 目前电话交换机中的交换网络全部采用数字交换网络, 因此, 所有发送到数字交换网络的信号都必须变换为二进制编码的数字信号.在处理机的控制, 除了为呼叫提供需要的内部语音和数据通路外, 有时还提供信令, 信号音和处理机之间通信信息的固定或半固定连接.2) 信令模块完成交换机在话路接续过程中必须的各种信令功能.如各种信号音:拨号音, 忙音,回铃音等•常用的信令设备有DTMF攵号器，信号音发生器，No.7信令终端和No.7信令处理机。

3) 接口电路接口是交换机中唯一与外界发生物理连接的部分。

为了保证交换机内部信号传递和处理的一致性，任何外界系统原则上都必须通过接口与交换机内部发生关系。

用户模块：终端设备与程控交换机的接口。

通过用户线路直接连接用户终端设备。

与数字交换网络通过PCM链路相连。

功能：用户电路通过用户线直接连接用户的终端设备—话机，主要完成BORSCHT 七大功能，这七大功能的具体讲解见接口电路部分。

用户电路与核心交换网络之间的连接，完成用户话务的集中和扩散。

1、纵横交换机有两个特点：①接线器接点采用压接触方式，减少了磨损并且由于采用了贵金属使得接触点的可靠性提高了②公共控制这就是控制部分和话路分开，交换机的控制由‘标志器’和‘记发器’来完成！自动电话交换机从信息传递方式上可分为:模拟交换机和数字交换机。

从控制方式上可分为：布线逻辑控制交换机和储存程序控制交换机。

程控交换机的基本结构图分为：话路和控制两部分。

出中继电路和入中继电路是与其他电话交换机的接口电路。

用户电路是每个用户话机独用设备，只为一个用户服务。

程控交换机实质上是数字电子计算机控制的交换机。

2、脉冲编码调制简称脉冲调制即PCM.传送限带连续信号时，只要传送信号的单个抽样值（脉冲）的序列就足够了，这些抽样的幅值等于连续信号在该时刻的瞬时值，而重复频率Fc至少等于所传交流信号的2倍。

通常的通话频带的带宽是4kHz(话音频带规定为300～400Hz)因此抽样频率取在fc=800Hz就够了.量化过程就是把在输入端连续变化的有无限种幅度的模拟量变成在输入端的有限种幅度的模拟量.量化大体方法有三种:舍去型，即将小于1的位数舍去,补足型即将小于1的位数补为1.四舍五入型.信噪比是通信上用以衡量通信质量的一个重要指标，信噪比=10*lg(信号/噪音) 一般要求信噪比大于26 db,显然在小信号时上述的量化噪音就有可能太大而达不到这个标准。

因此要求减少小信号时的量化噪音，或者说要求减少小信号时的量化误差。

一般有两种方法解决：1，将量化级差分得细一些，这样可以减少量化误差，从而减少量化噪音，2，采用不均匀量化分组，就是说将小信号的量化误差分得细一些，将大信号的量化误差分的粗一些。

这样可以使在保持原来的量化级数下降信噪比做的都高于26db。

这种做法叫压缩扩张法。

编码器的输入码型有：单极性不归零码（NRZ）占空比为100%。

单极性归零型（RZ）占空比为50%.时隙和帧：前面已经说过，抽样重复频率为8000HZ，也就是每隔125us抽样一次，对每一个话路来说，每次抽样经过量化以后编码可编程8为PCM码组，这就是一个时隙。