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2024年6月4日发(作者：剑晴波)

ZXJ10数字程控交换机培训教材

ZXJ10数字程控交换机培训教材(基础篇)

第一章电信网和程控数字交换机概述

1.1

1.1.1

电信网基本知识

概述

人类大多数活动依赖于信息(Information)。信息以各种各样的形式表现出来，如人类的语

言(Voice)、手写或印刷的文本(Text)、计算机数据（Data）以及各种各样的图形（Graphic）和

图象（Image）等。信息可以被处理、加工、存贮、转移、显示、复制和利用。所谓电信

（Telecommunication）就是将信息变换成电信号再进行远距离传输（Transmission）和交换

（Switching）。最早的电信就是1837年Wheatstone和Morse发明的电报。这是一种每次沿一

个方向发送信息的、点到点的数字通信。1876年发明了电话，从而开始了点到点的

双向会话通信，但它是模拟通信。经过100多年的发展历程，现在已在全世界所有国家建立

了电信网，并且各个国家电信网之间已经在实现互联互通，全世界200多个国家和地区的近

10亿部电话的多数已能彼此通话。

下面我们先介绍本地电话通信网的基本组成形式。图1.1-1就是电话网的两种最基本的形

式。图1.1.1-1（a）为单汇接局制电话网，图1.1.1-1（b）为多汇接局制电话网。图中，网内

任一用户均可以通过各相关 (端局(End Office)、支局(Branch Office))和/或汇接局(Tandem

Office)与同一网内的其他所有用户进行通信。交换局与交换局间的线路称为中继线路（Trunk

Circuit）；用户与交换局间的线路称为用户线路（Line Circuit）。因端局的用户线与PABX（用

户交换机）的中继线相连，所以PABX与端局间的线路，对PABX称为中继线路，而对端局

而言则称为用户线。汇接局用于汇接（转接）各端局的出和入中继线路；端局是用户（包括

PABX）入网局点；支局与端局的功能基本相同，只是它接入的用户数较少，而且支局须经端

局与汇接局间接相连。在电信网中, 当一个交换局可经多条路径与另一个交换局相连时（如图

1.1.1-1（b）那样），则在呼叫接续（Connection）时，有一个路径（通常称为路由Route）选

择问题。

用户

PABX

端局

PABX

端局

汇接局

支局

用户

端局

汇接局

端局

远端模块

用户用户

至长途端局

用户用户

用户

至长途端局

远端模块

端局

用户

端局

用户

PABX

用户

汇接局

端局

支局

用户

端局

用户

(b)多汇接局

用户

-1-

(a)单汇接局

远端模块

用户

图1.1.1-1 电话网基本组成形式

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图1.1.1-1所示的电话网通常称为市话网（Local Network），它们可用于大、中城市。通常

市话交换网可分为两级，即汇接局和端局。要组成全国乃其全球电话网, 则需要将各个市话网

与其所属长途端局(Toll Office)或长途汇接局（Toll-Tandem Office）连接。

为了实现呼叫的接续，在各个电话局，包括长途汇接局、长途端局（图中未给出）、市话

汇接局和市话端局（含支局）分别配置相应的交换机。它们分别称为长途汇接交换机

（Toll-Tandem Exchange）、长途交换机（Toll Exchange）、市话汇接交换机（Local-Tandem

Exchange）和市话交换机（Local Exchange）。

1.1.2 电信网的种类和拓扑结构

电信网种类繁多，按业务可分为：电话网、电报网、传真网、数据网、CATV网和ISDN

网；按信号形式可分为：模拟网、数据网和混合网；按网络用途可分为：承载网、交换网和

支撑网；按网络拓扑分为：网状网、星形网、复合网、树形网、链形网、环形网和总线网；

按服务范围可分为：本地网、长途网和国际网；按网络层次可分为：骨干网、接入网和用户

网；按带宽可分为窄带网和宽带网等；按传播媒体可分为：有线网和无线网；按服务对象可

分为：公用网和专用网；按网络等级可分为等级网和无级网。实际上，在上述各类中，大多

数还可以进一步分为若干子类。比如，支撑网就包括这样的四种网：数字同步网、七号信令

网、集中智能网和电信管理网。又如专用网可进一步分为军事、公安、铁路、电力、水利、

石油、矿冶基地、交通、金融银行、新闻、工厂企业、水文、气象、林区、牧区、渔业、防

汛救灾及旅游行业等专用网。

尽管电信网种类如此之多，但就网络的组织形态，即拓扑结构来说常用的有如下几种：

全网状网、部分网状网、星形网、复合网、树形网、链形网、环形网和总线网等，如图1.1.2-1

所示。

在全网状网中，传输链络的冗余度最大，因而网络的可靠性最好，但链路利用率低，网

路的经济性差。它们仅用于对可靠性要求特别高的场合。在星形网中，设有一个交换中心，

用户之间的呼叫均通过交换中心进行。设网络用户数为N，星形网的传输链路只有N条，当

N较大时,比全网状网所需的N(N-1)/2条链路要少得多。它可用于组成范围很大的网络，是现

在普通采用的电话网的网络结构的基础。其可靠性较全网状网的低，但其经济性则较全网状

网能获得大大的改善。

图1.1.2-1 网络拓扑结构

(a)全网状网（b)部分网状网 (c)星形网

（d)树形网

-2-

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复合网是在星形网的基础上发展起来的。在用户较为密集的地区，分别设置交换中心，

形成各自的星形网，然后将各交换中心以全连接方式或部分连接方式互联组成复合网。这种

网的规模不断扩大，最终可实现覆盖一个地区、一个国家乃至全球。

树形网目前广泛用于CATV分配网和某些专网（如军队网等）。环形网和总线网则多用于

计算机通信网。链形网常于专网，也用于中继站有上下话路的微波中继公用通信网。

图1.1.2-1 网络拓扑结构

(e)复合网

（f）链形网

(g) 环形网

（h）总线网

1.1.3 电信网的组成

从逻辑上说，电信网是由节点（Node）、链路（Link）和端点（End）以及信令（协议）

组成的，而在物理上，完善的电信网则是由交换网、传输承载网和终端设备以及支撑系统组

成的。交换网和传输承载网是电信网的基础网，而支撑系统则是电信网的辅助网。它们的层

次模型关系如图1.1.3-1所示。尽管我国和世界上大多数国家一样，目前尚未建立成这种多层

次的综合电信网，但都是朝着这个方向发展的。

下面简单地介绍一下各个网的功能。

第一层是传输承载网。它包括了中继链路、本地传输链路和接入网等。图1.1.3-2给出了

一个典型中继站的组成框图。在这里，传输系统既可采用PDH（准同步数字系列）也可采用

SDH（同步数字系列）的数字复接技术。局用程控数字交换机的中继线的一般数据速率为

2Mb/s。如果采用PDH系统且交换机的中继线的数据速率为8Mb/s或34Mb/s，则数字配线架

（DDF）需分别置于图中C-D、C’-D’和A-B、A’-B’两个接口处，因而也可相应地节省复/分接

器(MUX)。图中的数字配线架（DDF）可以用数字交叉连接设备（DXC、DCC）代替。数字

交叉连接系统是一个完全无阻塞的交换系统，它可取代传统的人工跳线和数字配线架，并具

有交换功能。数字交叉系统使用功能强大的微处理机，具有高密度的交叉节点处理器，使其

能在短短的几秒钟内实现所要求的多个交叉连接。它可进行一、二、三、四次群的交叉连接，

并可实现高次群和低次群的转换、阻抗变换、无帧操作、信令转换等，并能与国际上所用到

的不同数据通信接口适配。此外，它还能提供线路的实时监视、网络监控等，通过改变指令

系统可以对任何一条电路进行实时调度。

NMC

OMC

管理网

-3-

电信数据库

集中智能网

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随着同步数字系列（SDH）的推广应用，传输链路（特别是长途干线和专网）正越来越

多地采用SDH传输系统，SDH系统比PDH系统更有利于传输设备简化、成本降低和管理功

能的加强，也是未来宽带ISDN的基础设施。

第二层是基本的交换网。它由各种类型的交换机（如国际局、长途端局、长途局、市话

汇接局、市话端局交换机、远端模块、远端用户单元和用户交换机等）组成。交换机之间的

话音通道叫做话务路由，并以点划线表示。话务路由的传输路径由传输承载网提供，如图中

的实线所示。应该指出的是，一个话务路由和其传输链路间未必是一一对应关系，仔细比较

交换网的话务路由和传输承载网的链路就可以看出这一点。

第三层是信令网。它是各交换机的信令点（SP）和信令转接点（STP）及其间的共路信令

链路所组成的网络。在一个数字网中，通常信令链路数要比话务路由数少。实际上，信令网

是一个分组数据通信网。

第四层是同步网。该网将从一个或多个参考源来的定时信号传播到交换网中的所有数字

-4-

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交换机中。同步网包含有由数字交换机中的各定时单元所形成的同步节点，以及其间的同步

链路。

第五层是集中式智能网。该网提供程控数字交换机及其业务控制（SCP）间的访问，而

SCP包含有能提供集中的网络智能的数据库。同此它可以通过数字交换机向用户提供大量的

智能业务。

第六层是电信管理网。它由各种各样的运行和维护中心（OMC）、网络管理中心（NMC）

以及对相关的交换机进行遥测、遥控和遥信的链路等组成。

-5-

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DDF

2Mb/s

至/自

同地交换机

8/2

C’

A’

34/8

2/8

8Mb/s

8/34

中

140/34

MUX

34Mb/s

8Mb/s

MUX

34Mb/s

继

1140Mb/s

34/140

1140Mb/s

中

继

传

输

MUX

传

输

链

13 4

路

中

继

中

传

1140Mb/s

继

输

1140Mb/s

传

输

链

8Mb/s

链

路

8Mb/s

’

注：DDF---数字配线架

图1.1.3-2 中继站

-6-

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1.1.4 交换方式

常用的交换方式是电路交换、报文交换和分组交换。

1.电路交换（Circuit Switching）

电路交换是指呼叫双方在开始通话之前，必须先由交换设备在两者之间建立一条专用电

路，并在整个通话期间由他们独占这条电路，直到通话结束为止的一种交换方式。电路交换的

优点是实时性好、传输时延很小，特别适合象话音通信之类实时通信场合。其缺点是电路利用

率低，电路建立时间长，不适合于突发性强的数据通信。

2.报文交换（Message Switching）(图1.1.4-1（a）)

报文交换又称为消息交换，用于交换电报、信函、文本文件等报文消息。这种交换的基础

就是存储转发（SAF）。在这种交换方式中，发方不需先建立电路，不管收方是否空闲，可随

时直接向所在的交换局发送消息，交换机将收到的消息报文先存储于缓冲器的队列中。然后根

据报文头中的地址信息计算出路由，确定输出线路，一旦输出线路空闲，即将存储的消息转发

出去。电信网中的各中间节点的交换设备均采用此种方式进行报文的接收—存储—转发，直至

报文到达目的地。应当指出的是，在报文交换网中，一条报文所经由的网内路径只有一条，但

相同的源点和目的点间传送的不同报文可能会经由不同的网内路径。报文交换的优点是不需要

先建立电路，不必等待收方空闲，发方就可实时发出消息，因此电路利用率高，而且各中间节

点交换机还可进行速率和代码转换，同一报文可转发至多个收信站点。其缺点是交换机需配备

容量足够大的存储器，网络中传输时延较大，且时延不确定。因此这种交换方式只适合于数据

传输，不适合于实时交互通信，如话音通信等。

3.分组交换（Packet Switching）(图1.1.4-1（b）)

在分组交换中，消息被划分为一定长度的数据分组（也称数据包），每个分组通常含数百

至数千比特。将该分组数据加上地址和适当的控制信息等送往分组交换机。与报文交换一样，

在分组交换中，分组也采用存储转发（SAF）技术。两者不同之处在于，分组长度通常比报文

长度要短小得多。在交换网中，同一报文的各个分组可能经过不同的路径到达终点，由于中间

节点的存储时延不一样，各分组到达终点的先后与源节点发出的顺序可能不同。因此目的节点

收齐分组后尚需先经排序、解包等过程才能将正确的数据送给用户。

4 3 2 1

3 2

-7-

(a)报文交换示意图

(b)分组交换示意图

图1.1.4-1 两种以SAF为基础的交换方式

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在报文交换和分组交换中，均分别采用了一种称为检错和自动反馈重传（ARQ）的差错

控制技术来对付数据在通过网络中可能遭受的干扰或其它损伤。

分组交换的优点是可高速传输数据，实时性比报文交换的好，能实现交互通信（包括话

音通信），电路利用率高，传输时延比报文交换时小得多，而且所需的存储器容量也比后者小

得多。缺点是节点交换机的处理过程复杂。

以上三种交换方式都限于低速数据交换。由于计算机高速数据传输和高速图象数据传输

和交换需要，人们现正利用帧中继和ATM等宽带交换设备来传送高速数据。

4.帧中继(Frame Relay)

帧中继是快速分组交换技术之一。它适用于在多点间接续大量高速突发数据，是向未来宽

带ATM交换过渡的手段之一。

帧中继采用统计时分多路复用(STDM)，并定义了网络的虚电路（VC）、永久虚电路（PVC）

和交换虚电路（SVC）。其带宽是在有实际数据传输时才进行分配的，即在以分组（包）为单

位的基础上进行动态分配的。当某个连接所要求的带宽暂时超出它的带宽范围时，帧中继网络

交换机就将到来的数据暂存于缓存器等待以后再发送。帧中继将网络协议的纠错和控制（如同

X.25协议中的那样）从网络移至终端系统，网络的主要功能则主要在于确定路由和发送分组。

帧中继也是一种ISDN承载业务，而并未对分组进行处理。因此帧中继几乎不产生除暂时

存贮延迟外的其它网络延迟。这样，它就能实现更有效、速度更高的数据通信。帧中继的传输

速率通常为1.544Mb/s或2.048Mb/s,也可以工作在更高的速率（如45Mb/s）上，所以帧中继必

须使用光纤作传输媒质。

交换

ATM（Asynchronous Transfer Mode）是建立在电路交换和分组交换的基础上的一种新的交

换技术。ATM 交换又称信元（Cell）交换。其信元由信头和信息字段两部分组成。CCITT（已

更名为ITU-T）规定信元由53个八位组（共424bit）组成，其中信头为5个八位组（40bit）、

信息字段长48个八位组（共384bit）。

ATM 交换有以下几个特点；

（1）用户线和中继线上均采用信元，其分组长度固定且均为53个八位组（即424bit）；

（2）ATM 以虚呼叫方式工作，可按需分配不同的传输信息速率。如果一个呼叫所需的

资源可以分配到，则此呼叫被接收，否则遭拒绝。

（3）不需要逐段链络进行差错控制或流量控制。由于采用光纤，传输差错率很低，信元

中的信息部分就不用差错控制，但对其信头则需进行差错控制。对于数据通信，可由终端进行

端到端的差错控制。

（4）信头很短，用其标识虚连接，不提供序列编号，但需包含差错控制比特，因为一个

差错，有可能导致信元走错路由。

（5）信息字段也短，因而信元不长，使用短信元可以使发终端打包时延和交换节点排队

最短，从而使信元传输具有时间透明性。

（6）提供监管功能，以保证用户不使用大于其申请的速率发送和接收信元。

ATM 交换机结构可分时分和空分两大类，每一类可分为几个小类。时分类可分为共享总

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线、共享环和共享存储器。空分类可分为全互连网和多级互连网。

ATM 交换机的基本功能框图如图1.1.4-2所示。

空间交换用于将信元从输入中继线IJ，接续到输出中继线Ok。输入信元头Hi必须变换

为输出信元头Ho，以便为下一级交换机接续之用。因几个要送到ATM 交换机同一输出中继

线的信元，可能同时到达不同的输入中继线上，为了防止信元丢失，交换机必须提供能缓存的

队列。这样一来，由ATM 交换机所提供的功能有：呼叫选路（由空间交换实现）、信元头翻

译和排队。

ATM 交换使用虚路径（VP）和虚通道（VC）概念，在信元头中有相应的虚路径标识符

（VPI）和虚通道标识符（VCI）。根据它们又将输入的ATM 信元输送到相应的输出中继线或

用户线上来，从而完成交换接续任务。

ATM 交换有两个主要特征：信元交换和各类连接间的统计复用。ATM 交换是通过时分

交换和空分交换完成的。空分交换在实现时体现为各种形式的交换传送媒体。这些交换资源是

由各虚连接的信元复用的。为解决信元对这些资源占用的竞争，必须对信元进行排队，在时间

上将各信元分开，因此时分交换在实现时体现为排队机制。队列则主要是由存储器实现的。显

然存储器容量的大小和对其存取速度的高低，不仅影响着ATM 交换机的性能，而且也影响整

个交换机的成本。

ATM 交换机是B-ISDN 发展的关键。它采用单一的交换结构，灵活有效地支持从窄带话

音、数据传输到高清晰度电视（HDTV）等宽带视频分布范围极广的综合业务。

图1.1.4-2 ATM交换机框图

输入信元

数据 Hi

输入处理

输出处理

输出信元

数据 H0

信头翻译表

1.1.5 电信网络规划

如前所述，交换系统是电信网的核心，所以在设计和使用交换系统时，就需要考虑以下

几个与电信网规划密切相关的问题：路由规划、编号制度、计费、传输、信令和同步等。

1.路由规划（Route Planning）

我国的电话网是一个由本地网和长途网两部分组成的等级制树状网，如图1.1.5-1所示。

其中，长途网包括四级交换中心。

第一级交换中心（C1），为省间中心又称大区中心。它汇接一个大区内各省（自治区）之

内的通信中心。大区中心分别设立北京、沈阳、南京、武汉、成都和西安。它们也是国际长途

-9-

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通信的汇接中心。

第二级交换中心（C2），为省中心局（即省会的长话局）。它汇接省（自治区）内的各地

区之间的通信中心。

目前，在我国第一级和第二级交换中心实际上已经合成一级了，也就是说省（自治区）

之间均已建立了直达路由。

第三级交换中心为地区中心，位于地区机关所在地，用于汇接本地区之间的通信中心。

第四级交换中心为县中心，用于汇接本县城镇、农村之间通信的中心。以上四级交换中

心构成我国的长途网部分。在这四级长途网中，任一级至下级均采用辐射式连接。这种辐射式

连接的电路群（如图1.1.5-1中的粗实线所示）称为基干路由。但是长途网不能仅以基干路由

组成，否则有的长话转接次数太多，不仅影响接续速度而且影响接通率。为此根据需要，设置

了一些高效直通路由和低呼损路由。有了基干路由、高效直达路由和低呼损路由相结合的四级

汇接辐射式长途网，可使长话接续的灵活性大为提高，转接次数减小，更为经济合理、安全可

靠。

在长话网中，既有直达路由，又有多个不同的转接路由（又称低呼损路由）。此时，路由

选择顺序必须遵循以下规则：

先选择直达路由，后选迂回路由，最后选基干路由。

在选择迂回路由时，所选的任何一个转接长话局都应在发端长话局和终端长话局所构成

的基干路由上；先选择直接至受话区的迂回路由，后选择经发话区的迂回路由。所选择的迂回

路由应确保在发话区是按自下而上(从低级局到高级局)的方向及由近到远的顺序进行(对终端

局位置而言)。在受话区按自上而下的方向进行接续。

为增加接通的机会, 还允许在发话区一侧，在地区中心局、省中心局及省间中心区的每一

-10-

图1.1.5-1 我国电话网结构图

(甲大区)

((乙大区)

基干路由

低呼损路由

高效直达路由

本地网

长

途

网

3级交换中心(C3)

4级交换中心(C4)

汇接局（TM)

端局(C5)

2级交换中心(C2)

国际局

1级交换中心(C1)

）

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级均可进行同级迂回转接一次。

在一次长途电话接续中，最多只能进行五次迂回路由选择。若以高效路由—低呼损迂回

路由—基干路由的顺序选择后，电话全忙，则此次长途接续为呼损。

应该指出，我国长途电话网结构目前正在发生变化，即由五级网向三级网过渡。随着电

信网和电信业务的发展，电信网还会过渡到二级网，而最终还会过渡到无级网。目前，人们所

说的大C

本地网就是指由C

、

与C

合并而成的网络。

路由选择有两种方式：固定路由选择方式和动态路由选择方式。

固定路由选择方式是指交换机始终按照事先排定的路由顺序选择表运作，尽管对已排定

的路由编排表可作人工修改，但是这种改变将表现为对路由选择顺序的永久性的改变。目前，

我国和世界上的大多电话交换网中的路由选择属于这种固定的路由选择式。动态路由选择方

式，则与固定路由选择方式相反。交换局选择的路由通常依据时间和/或状态经常地自动变化。

路由选择模式的更新可以是周期性的或非周期性的，事先设定的或随网路状态而变化的。目前

发达国家（如美国）已经使用了动态选择方式。下面介绍随着网路状态或时间或网路所发生的

事件，动态地改变选路方案，进行动态无级选路（DNHR）或实时网络选路（RTNR）这两个

动态路由选择方案。

(1) 网路状态的动态调整选路方案

这种方案是在周期性地（如几秒）监测网路中交换设备和传输设备实际占用的情况基础

上，由网管系统的处理机选择最佳路由的。

(2) 随时间而变的路由选择

这种方案是利用各路由忙时周期的不一致性，而使发端局和收端局间的空闲电路得到尽

可能多的利用。

下面举例说明DNHR的概念(图1.1.5-2)。

设在北京、上海、武汉、南京和乌鲁木齐之间组成动态无级网：并假设将全天分成5个

时间段，在每个时间段中，两城市间有各自的选路方案。例如，北京至上海的选路方案为：

-11-

乌鲁

北京

木齐







⑥





武汉





武



南京

南

上海

图1.1.5-2 动态无级选路示意图

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第一时间段（6:00—10:00） 2-4-1-3

第二时间段（10:00—14:00） 2-1-3-4

第三时间段（14:00—18:00） 2-3-4-1

第四时间段（18:00—22:00） 2-4-3-1

第五时间段（22:00—6:00） 2-1-3-4

通过这种动态选路策略可提高电话的接通率，增加选路的灵活性，同时可提高服务质量，

又取得良好的经济效益。

2．编号方案（Numbering System）

电话交换就是根据寻址信号（拨号音、号码、占用、振铃等）进行链路连接，以使得在

电话交换网中用户之间建立信号通路的过程。所以，为使交换系统正确、有效地选择路由和被

叫终端，必须有一个合理的编号制度。对这编号制度的基本要求有：全球编号统一，号位尽量

少、编号有规律且易于升位扩容。我国编号计划应符合国家标准《国家通信网自动电话编号》

（GB3971.1-83）的相关规定。我国具体的编号实现方案可概括为如下几点：

（1）按国内长途电话用户编号方法

长途字冠

长途字冠：0

长途区号：

2位：10（北京）

2X ，X=0－9共10个号（直辖市、省中心）

3位：3X

X－9X

X，共350个号，其中字头为“6”的号码分配给台湾省

为奇数，X=0－9（省中心，地区中心）

4位：3X

XX－9X

XX，共3500个号，其中字头为“6”的号码分配给台湾省

为偶数，X=0－9（县中心）

（2）国际长途电话的编号

CCITT规定，国家号由1位世界编区号和1-3位数组成，世界编区号具体分配见表1.1.5-1。

表1.1.5-1 世界编区号

编号

地区

北美

非洲

欧洲

南美和古巴

编号

地区

南太平洋（澳大利亚）

独联体

北太平洋（东亚）

远东和中东

备用

+ 长途区号 + 市内电话号码（局号+用户号）

拨打国际长途电话格式：

国际长途字冠 + 国家号码 + 国内长途区号 + 市话号码（局号+用户号）

我国国际长途字冠为“00”，国家号码为“86”。

(3)本地网用户及本地网用户编号

-12-

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 本地网呼叫

PQR+ABCD，其中P=2－9，Q、R、A、B、C为0－9

 本地网用户呼叫网外国内用户

0+X

……+PQRABCD

 本地网呼叫国际用户

00+I

…+X

…+PQRABCD I

…国家号，X

…国内区号

(4)特种业务编号：1XX，其中X=0-9，常用特服见表1.1.5-2。

表1.1.5-2 常用特种号码

编号

110

112

114

117

119

特种业务

匪警

市话障碍

市话查号

报时

火警

编号

120

121

170

174

168

特种业务

急救电话

天气预报

国际长途自动话费查询

网内长途查号

信息台

3. 计费（Charging System）

任何公共网均应有完善的计费制度，合理的收费可使用户及营运者都能获益，并促进通信

业务的发展。同时随着电信网和电信业务的发展，计费方式也正在发生变化，但在全国范围内

这种变化是不完全平衡的。通常的计费方法有如下几种：

(1) 本地电话网内计费方式

 包月制

每月对每台话机收取固定的费用。不论通话次数多少及时间长短，不再另收费。市话通信

中常采用这种方法。

 单式计次制

在这种计费方法中，采用下式计算每月话费：

用户每月话费=月租费（座机费）+ 次数费用/次

这里的次数计算有两种方法：一是一次呼叫算一次；二是通话过程中每持续若干分钟（通

常以3min计）算一次，不足3min也计一次。该方法也常用于市话通信中。

 复式计费

按通话时长和通话距离计费，也称LAMA（Local Automatic Message Accounting）计费方

式。

 用户交换机计费

若用户交换机采用DOD

+DID入网方式，可采用PAMA（Private Automatic Message

Accounting）计费方式。

若用户交换机采用DOD

+BID入网方式，可采用包月制或对中继线按复式计次方式实行

计费。

(2) 长途自动电话计费方式

-13-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

采用详细记录计费方式，即按通话时长和距离计算话费。由发端长话局计费（称为

CAMA（Centralized Automatic Message Accounting），也可在本地局计费。长途自动电话只对

主叫用户计费，长途半自动电话在话务员协助下可以对被叫用户及信用卡计费。

(3) 国际全自动电话计费

我国采用详细记录计费方式，与国内长途自动拔号计费方式相同，即按通话时长和通话距

离计算话费，可由国际局来计费，也可由长话局的自动计费设备计费。

详细记录的主要信息有：

收费类别、主叫号码（最大10位）、被叫号码（国家号+国内号）、通话开始时间、通话

结束时间、费率（到被叫国每单位时间的话费）、每次通话总费用、路由信息等。

4. 传输

由于数字交换机为四线交换，本局接续、局间接续以及长途接续都会有四线环路。此外，

数字交换机传输话音信号的时延比模拟交换机长，故应考虑四线环路产生的回声对传输质量的

影响。这影响主要是对受话人的回声影响。为抑制回声以保证不产生共鸣，必须在四线环路中

保持一定的终端衰减。经主观评定试验表明，在本局接续的情况下，当四线环路衰减为3.5dB

时通话质量最好，而在局间接续和长途接续的情况下，以7dB作为最小传输衰减最好。这是

因为回声与时延有密切关系，而时延又受传输距离的影响。传输距离长，传输时延大时，回声

的影响也大。这时，如果是长距离通话，增加四线环路衰减，虽然音量小些，但会使通话质量

变好。

根据上述考虑，在确定四线环路最小传输衰减时，有两种方式：

 固定衰减值方式：本地网接续和长途接续采用同样的音减值，如图1.1.5-3所示。

 可变衰减值方式：本地网接续和长途接续分别使用不同的衰减值如图1.1.5-4 (a)本地网

接续和(b)长途接续。

图1.1.5-3 电话网固定衰减值方式

22dB

数字市内端局

7dB



7dB



12dB

7dB 3dB

-14-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）



5.网同步（Network Synchronization）

数字网（Digital Network）的同步是数字网中各数字交换设备的时钟之间的同步。它包含

了比特同步和帧同步。网同步的目的在于用控制频率和相位的方法来减小甚至消除滑码对于数

据、图象和话音的不良影响。

基准时钟

二级时钟

12dB

3.5dB

市内端局

长途局

长途局市内端局

3.5dB



3dB

7dB



3.5dB

18.5dB

（a）本地网接续

12dB

7dB

22dB

3dB

(b)长途接续

图1.1.5-4 电话网可变衰减值

……

二级时钟

我国的数字网的同步方式有两种：对国内通信网采用等级主从同步法如图1.1.5-5所示。

对于国际通信则以准同步方式运行，即各国采用独立的高稳定的原子钟作基准时钟，以确保彼

此间的滑码的影响在可接受的范围内，如图1.1.5-6所示。

-15-

图1.1.5-5 主从同步法

4级

3级

……

3级

……

3级

……

3级

4级

…

4级 4级

4级

…

4级

…

4级

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

3级时钟

为了确保同步的可靠，每一下级局要求上级局提供二条或二条以上的能够提取时钟信号

的链路。

我国各级时钟与电话网的交换级的对应关系如表1.1.5-3所示。

表1.1.5-3 电话网时钟等级

网别

长

途

网

级别

第一级

第

二

级

本

地

网

第四级远端模块、数字用户交模机、数字终端设备时钟

第三级

基准时钟

1/2 级交换中心、国际局的局内综合定时供给设备时钟（BITS）和交换

机时钟

3/4 级交换中心的BITS和交换设备时钟

汇接端局的BITS和交换设备时钟

交换的类型主钟类型

铯原子钟

受控铯原子钟，

配以GPS

高稳晶振

高稳时钟

市话局

基准时钟

2 2级时钟

国际局

基准时钟

准同步

至国外国际局

长途局长途局

…

长途局

…

市话局

市汇局

端局

市话局

4级时钟

远端模块

端局

远端模块

图1.1.5-6 准同步和逐级下控主从同步示意图

6.信令系统（Signalling System）

信令系统与交换机设计及组网使用有密切的关系。它是任何交换系统必备的重要部分，

有关信令的详细讨论见第四章。

1.1.6 电信网的发展

80年代以来,作为信息社会的重要的信息基础设施的电信网, 在全世界（包括我国）已经

发生了一系列重大的变化，而且这种变化还将持续地发展下去。这些积极的变化主要表现在以

下几方面：

1. 传输网方面

SDH光纤传输网（包括中继网和用户网）的建设和发展；

2. 业务网方面

-16-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

公共电话网（PSTN）向ISDN发展；

公共数据网（PSPDN、DDN）引入了帧中继网和ATM骨干网；

移动数字通信网（GSM和CDMA制式）已取得长足的发展；

CATV和卫星TV网迅速发展；

INTERNET网快速的发展。

3. 支撑网方面

七号信令网正在建设和发展；

IN的建设和发展；

数字同步网的建设和发展；

电信管理网的建设和发展。

4. 接入网方面

光纤接入网的引入和发展；

电缆、HDSL、ADSL等接入网的建设和发展；

无线接入网（DECT、GSM、CDMA）的建立和发展。

随着七号信令网的逐步建立和发展，程控数字交换机的网络管理功能逐渐完善以及电信

管理网的逐步建立和发展，已经并正在促使世界上长途交换网的拓扑结构的改变。到80年代

以后，长途交换网已开始从4级网向2级网过渡，并将最终向无级网过渡，实现动态无级路由

选择。

在我国不仅长途网拓扑结构在变，本地交换网也在向“大本地网”方向发展。所谓“大

本地网”就是以城市为中心的本地电话网，既包含了城市，郊区和农村，又扩大到直接相邻的

部分或全部市管县及所辖农村。大本地网的形式，将进一步减少网络层次，通过采用大容量主

局和模块局，以减少主局数量。

电信网发展的总趋势是数字化、综合化、智能化、宽带化和个人化。

(1) 数字化：在公用网中，随着程控数字交换机完全取代模拟交换机、七号信令网的建立

和传输系统的完全数字化，综合数字网（IDN）行将在我国建成，因此数字化的过程就完全集

中到所谓“最后一公里”，即由端局交换机至用户话机的那一段。这一段的完全数字化不是一

朝一夕之事，它有赖于终端设备的完全数字化和用户环路等其它部分的数字化。

（2）综合化：它不仅表现在业务的综合（即话音、数据、图象等话音与非话音的综合），而

且表现在传输承载网、业务网、交换网和支撑网（包括同步网、信令网、智能网和管理网）的

一体化以及终端的综合等方面。

（3）智能化：严格地说，智能化就是利用计算机技术达到各种功能实现的自动化。在电信

网中，智能化主要体现在智能业务的生成与应用、智能网络控制（流量控制、拥塞控制）、网

络的智能测试和故障诊断、重组、智能终端的应用。

(4) 宽带化：信息时代的电信网路应当是大带宽、高智能、可交换的网络，即网络的宽带

化有三个特征：①数据传输速率高（常在34Mb/s或34Mb/s以上）；②它是一种可交换的网络；

③该网络能满足用户和管理者所需求的功能自动化，或者叫作网络的智能化。

宽带化主要在于建设宽带通信网。没有宽带通信网就不可能有宽带业务，而宽带电信网

-17-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

的建设涉及到宽带交换，宽带传输系统和宽带接入网及宽带数字终端等各个方面。宽带交换的

主要技术是帧中继和异步转移模式（ATM）交换机，而作为B-ISDN的唯一交换方式就是ATM

交换。但目前ATM交换尚未达到完全成熟的地步。这不仅表现在技术方面，也表现在标准协

议的建立与完善以及价格等方面。

在一个国家建设成ATM宽带公用网将是下个世纪的事，也许要到2010年左右才可望在

少数国家中实现。相对于宽带交换网来说, 宽带传输网的实现较为容易。在我国SDH技术，

特别是STM-1（155Mb/s）和STM-4（622Mb/s）这两种速率等级的设备已比较成熟，但宽带

接入网的全面建设在我国可能仍要需花较长的时间。

(5) 个人化：个人化的目的在于实现任何人，在任何时间、任何地点均能自由地与世界上

的任何人进行任何种类业务的通信。它的实现除了依赖于固定的有线通信网外，主要依赖于全

球性的未来公共陆地移动通信系统（FPLMTS）和全球卫星移动通信网的建成。

除以上几个众所周知的电信网的发展趋势外，另外，还有一个不常被人提起的趋势。长

期以来，电信业务和计算机数据业务相互渗透，特别是以ATM为机制的信息传输和交换模式

正在成为电信和计算机网络操作的基础，以集成和统一为特征的综合业务服务是当今电信和计

算机技术发展的总趋势。ISDN使电信和计算机数据处理得以综合，多媒体应用使话音、数据

和图象得以集成,技术上的统一使电信工业和计算机数据工业正朝着同一目标迈进。

自从1995年出现IP电话以来，在短短的时间内取得了巨大的进展。对于用户来说，IP

电话最大的优势在于其使用费用非常便宜，在国际业务方面，它的收费只有传统电话的1／5

到1／10。可以预见，IP电话的应用和发展将进一步促进计算机网与电信网的综合，开拓通信

发展的新纪元。

1.2 时分多路复用（TDM）

将许多信号按一定规律安排在同一域（时间、频率（或波长）、空间、能量或其它域）的

不同“位置”、同时沿单个承载体传送的过程称为复用（Multiplexing）。在发送端复用后的信

号经由信道传输到接收端，再分离成原来的各个单独的信号的过程称为去复用

（De-multiplexing）。实现复用和去复用过程的装置分别称为复用器（Multiplexer）和去复用器

（De-multiplexer）。复用技术已广泛地应用于电子工程领域，特别是现代电信和计算机领域。

许多信号可以被复用在长度不到1m的信道上传输，如在计算机的数据总线和控制总线中，或

沿长达几千公里的距离传输，如在两个国际电话交换机间的路由中。

复用的目的在于提高信道的利用率，增加信道容量，减小传输和通信设备的成本。在现

在大容量远程传输系统和大容量的交换系统中，没有不采用某种（某些）复用方式的。

1.2.1 复用的原理和常见复用种类

多路复用的基础在于利用信号的正交性。从数学上说，信号的正交性可表示为



（x）·f

（x）dx =0



其中f

（x）和f

（x）为两个具有正交性的信号。它们的正交性可以表现在时间、频率、

-18-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

空间或能量方面，上式中的x就分别表现为时域、频域、空域或能量域的一个变量。于是，就

有时分多路复用（TDM）、频分多路复用（FDM）、波分多路复用（WDM）、空分多路复用（SDM）

和码分多路复用（CDM）之分。如果时分多路复用方式用于复用数字信号，则常称为数字复

接（Digital Multiplexing），以与模拟信号（如PAM 信号）的时分多路复用相区别。如同TDM

既可用于复用数字信号又可用于复用模拟信号一样，FDM 也可以用于复用模拟信号和数字信

号。在现代光通信系统中，越来越多地采用波分复用（WDM），以最大限度地增大系统的容

量。WDM 实际上也属于FDM的一类。SDM 的目的不是提高信道的利用率，而是用多个并

行的信道来提高传输容量和速率。显然它可以复用模拟信号和数字信号。CDM 是一种利用扩

展频谱技术从能量域复用信号的。它是卫星通信和移动通信中码分多址（CDMA）的基础。

这种复用方式只能复用数字信号，而不能复用模拟信号。

1.2.2 复用系统组成

复用系统由复用器、复用线（Multiplexed Highway）和去复用器组成，如图1.2.2-1所示。

复用器和去复用器总是成对出现的，也就是说复用系统是一种可逆系统。

图1.2.2-2给出了四个低速用户信号（称为支路信号）共享一条高速传输线的一个的时分

多路复用系统图。TDM 复用器给每个用户分配一个固定的时隙。无论何时，每个用户只能在

分配给它的时隙内发送信息，其他用户无信息发送时，他们的时隙就会处于空闲状态，别人也

-19-

C B A

D C

n+1

帧结构

同步时钟

并行低速数据

复

用

器

串行高速信号

复用线

去

复

用

器

图1.2.2-1 复用系统组成

数据传输举例

1.2.2-2 四路信号复用过程示意图

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

不能加以利用。TDM 采用固定帧长结构，它根据时隙在帧内的相对位置来识别用户信道，要

求时隙周期地出现，因此需要有同步信号来进行时隙定位。程控数字交换机中都采用数字时分

复用技术，即数字复接技术。

2/4线入

2/4线出

变压器

发定时

单

路

汇总

TS16

64kb/s/

2Mb/s变换

帧发

逻辑

编

码

2Mb/s

变压器

出（TX）

二

四

变

换

编

译

TS16

码

器

变压器

2Mb/s /

64Kb/s变换

收

逻

辑

译

分接

变压器

码

入（RX）

2Mb/s

同步定时

2Mb/s

时钟提取

图1.2.3-1 PCM30/32基群信号形成

从上面的讨论可以看出，时分多路复用仍存在信号利用率不够高的问题，比如在图1.2.2-2

的数据传输举例中，四路中只有二路有信息传输，而另两路空闲未加以利用。为了克服这种

TDM（又叫固定时隙TDM）的缺点，人们提出统计时分多路复用（STDM，又称集中器，或

智能复用器）。它采用动态分配时隙的方法，并采用对输入数字信息的存储转发方式。在STDM

中，时隙不是固定分给某一用户的，而只是临时分配给有信息要进行发送的用户。采用这种

措施，可使其平均效率比固定时隙的TDM 高四倍。STDM广泛用于分组交换（包括ATM 交

换）中。

1.2.3 数字复接技术

前面已述，数字复接就是数字信号的时分多路复用。应该指出，我们谈论数字复接时，

也应该包含数字分接（即去复用）。它们是成对出现的。所以，为了简单有时只提数字复接。

首先来看30路PCM 系统的一次群（又称基群）复接。基群（Primary Group）是由30

路速率为64Kb/s的PCM话音信号通过图1.2.3-1所示的数字复接器加上同步和信令信息后组

成的，因此，30/32路PCM信号常称基群信号。基群复接/分接器由音频单元、收/发定时同步

-20-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

单元、收/发逻辑单元和接口单元等组成。接口单元将2.048Mb/s NRZ码变换成HDB3码输出，

接收的HDB3码经译码成NRZ码送入收逻辑。2.048Mb/s（常称E1速率）的基群帧格式如图

1.2.3-2所示。

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D1 D2 D3

时隙 0 1-15 16

17-30

帧长125s

信令

时隙长3.9s

D4 D5 D6 D7 D8

帧同步字

极性码段落码段内码

话音信道 (时隙1-15和17-31)

图1.2.3-2 30/32 PCM信号帧格式

除了上述基群（一次群）外，还有更高阶的数字复接群：二次群、三次群和四次群等。

这类群的各个支路（Tributary）信号一般来自不同的晶体振荡器所控制的信源, 传输网中各节

点的时钟是允许相互独立的，频率的精度在给定标称值下可能有一个小的偏差。尽管它们有相

同的标称比特率，但却不是精确同步的，所以称其为准同步信号。由它们所形成的数字复接群，

称为准同步数字系列（PDH）。

CCITT建议规定的PDH的结构如图1.2.3-3所示。

PDH 最主要的问题是低次群在高次群中的结构不透明，其次是PDH运用不灵活，上下

话路不方便，如图1.2.3-3(a)和(b)所示。再就是网络管理能力非常有限，而且欧美两种制式不

能兼容，给国际互连带来许多不便。

为了解决以上问题，美国开发了同步光纤网（SONET）的新概念。CCITT在SONET 的

基础上于是1988年制定了同步数字系列（SDH）的新标准，发表了蓝皮书的建议G.707、G.708

和G.709中，1990年又对1988年版本作了少量修改，我国也对此作了相应的技术规范。

SDH 是建立在全网时钟同步的基础上的。它的传输容量被分为承载和开销两部分。开销

的主要用途是网络管理和承载定位。

SDH 的第一级（对应于同步传递方式STM-1）的比特率为155.520Mb/s，下面两个规定

的级别分别为STM-4（622.080Mb/s）和STM-16（2488.32Mb/s），这反映了当前高速大容量光

纤通信迅速发展的成果和今后的趋势。

-21-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

1CH

24CH

96CH

6.321

Mb/s

G.743

G.746

7

672CH

44.736

Mb/s

G.752

480CH 1440CH

97.728

Mb/s

4

5760CH

397.2

Mb/s

（日本）

6

4032CH

274.176

Mb/s

（北美）

24

1.554

Mb/s

G.723

32.064

64Kb/s

30

G.734

5

Mb/s

G.752

3

0次群

30CH

2.048

Mb/s

4

120CH

8.448

Mb/s

4

G.752

480CH

34.368

Mb/s

4

1920CH

139.264

7680CH

565.992

Mb/s

（欧洲、中国）

4

Mb/s

G.732



G.751 （五次群）

G.742 G.751

G.735 G.744 G.753 G.754

G.736 G.745 （三次群）（四次群）

G.737 （二次群）

（一次群）

图1.2.3-3(a) CCITT PDH结构

SDH 采用的是同步传递方式（STM）。在某种意义上说，它可以看成是位置复用的分组

2Mb/s

140Mb/s

线路终端

34Mb/s

140

140Mb/s

线路终端

8Mb/s

2Mb/s

图1.2.3-3(b) CCITT PDH结构

-22-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

传输方式与PDH 的线性复用结构不同，SDH 的复用结构是树形的，有很大的灵活性。

现存的PDH 的任何一级复用系列都可以装进SDH 的相应容器中，并在加入适当管理信息后，

装入STM-N 中传输。大量研究工作表明，SDH 是从PDH数字传输到宽带ISDN（B-ISDN）

的异步传递方式（ATM）之间的必要一步。

CCITT的SDH 的复用结构如图1.2.3-4(a)所示。

我国国内网只考虑C4、C3和C12三种接口，故上图可简化如图1.2.3-4(b)所示。

STM-N AUG AU4 VC4

1

TUG3

STM-N

1

TU3

VC3

139264kb/s

3

指针调整

AU3

映射

VC3

7

TU2

VC2

44736kb/s

34368kb/s

6312kb/s

7

或

SOH

加POH

复接定位



3

TUG2

AUG 管理单元组

AU 管理单元

4

TU12

VC12

C12

STM

同步传送模块

TU 支路单元

VC 虚容器

TU11 VC11

2048kb/s

C11

1544kb/s

TUG 支路单元组

C 容器

(a)CCITT SDH复用结构

AUG

1

AU4

3

1

TUG3

7

TUG2

139204kb/s

44736kb/s

34368kb/s

图1.2.3-4 SDH复用结构

3

C12 2048Kb/s

(b)我国国内网SDH复用结构

下面让我们来解释SDH 复用结构中的一些名词：

·容器（Container）：Cn（n=1-4）

这是一种规定容量的有效负载单元。这种单元具有能够承载建议G.702中现已规定的任何

级别的规模，并且还具有承载尚未做出规定的宽带信号的能力。

·虚容器（Virtual Container）：VCn（n=1-4）

-23-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

虚容器是由容器（Cn）与供本级用的虚容器路径开销（Path OverHead，POH）组成的。

POH 提供虚容器的组装点与拆卸点之间的通信，具体通信内容包括通路功能监视信号、维护

功能信号和告警、状态指示信号。

·支路单元（Tributary Unit）：Tun（n=1-3）

支路单元是由虚容器与支路单元指针（PT, Pointer）组成的。支路单元指针（TU PT）指

示虚容器的高阶容器（POH）相对于容器的相位偏移量。这样各支路单元指针相对于上一级

POH是固定配置的。

·支路单元组（TUG,Tributary Unit Group）：TUG2

支路单元组是由若干相等的支路单元组成的。

·管理单元（AU,Administrative Unit）：Aun（n=3-4）

管理单元是由高阶虚容器和管理单元指针（AU PT）组成的。管理单元指针指示高阶虚容

器相对于STM-1帧的相对偏移量。这种管理单元指针的位置相对于STM-1是固定的。

与PDH相比，SDH标准具有如下五个重要的优点：

（1）它是同步的，因而能简化复接/分接过程有效地上下话路，同时具有交叉连接能力；

容易开发具有自愈能力的网络。

（2）具有大量而有效的网络控制和重组的网管信息，为组成全国性的监控网创造了前提

条件。

（3）具有2Mb/s（或1.5Mb/s）字节同步映射多种功能，可直接与数字交换机相连，也便

于ATM 信号传输，具有支持B-ISDN的能力。

（4）保证不同厂家的设备具有统一的标准光接口，为异种传输系统的互联互通创造了条

件。

（5）能直接应用于现有的32信道（E

）和24信道（T

）的网络中。在SDH中，统一了

欧美两种PDH系列。

现在世界上使用的任何传输速率都可能包容到一种标准的容器（Container）中，且在复接

结构中处于容易辨识的位置上，一旦位于容器中，则可将不同的容器乘以不同的倍率，合并起

来得到一种标准格式。借用此种方法，SDH结构可用于欧洲、中国的2 Mb/s、8Mb/s、34Mb/s

和140Mb/s或北美的1.5Mb/s、6Mb/s、45Mb/s业务。

为了在140Mb/s结构内得到有效映射，并提供足够的管理开销，已选定155Mb/s作为SDH

的基本速率。它被称为同步传送模式1（STM-1），STM-1的帧结构如图1.2.3-5，并作为更高

速率的业务的一个基础单元，更高速率是由其形成的，如表1.2.3-1所示。

表1.2.3-1 SDH速率结构

同步传送模式等级

STM-1

STM-4

STM-16

STM-64

速率

155Mb/s

622Mb/s

2.5Gb/s

10Gb/s

话路数

1920

7680

30720

122880

-24-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

基本的SDH叫做一级同步传送模式（STM-1）。它有九个等段，每段开始有几个“开销”

字节。根据此传送的话务类型，其余的字节包含话务和开销两部分。总长度为2430个字节，

每个开销有9个字节。因而，总的比特率为155.520Mb/s，通常简称为155Mb/s。有关STM-1

的细节请参阅前述相关的文献。

1 2 3

8 9

125s

每小方格=1字节

帧同步字

等效于64Kb/s容量

5 9行

9列帧开销

270列

图1.2.3-5 STM-1帧结构

1.3

模拟

低

PCM——模拟信号数字化

图1.3-1 是一个数字通信系统方框图。

线

取

样

量

化

编

码

复

用

路

编

码

输或交

换机

线

路

译

码

复

用

码

低

通

滤

波

数字传

去译

通

A/D

数字信号

NRZHDB3

HDB3NRZ

数字信号

图1.3-1 PCM数字通信系统方框图

数字通信与模拟通信相比有一系列重要优点：（1）抗干扰性强，适合远程传输；（2）复

接等级高；（3）便于加密，保密程度可做得很高；（4）可实现信噪比（SNR）与频带互换；（5）

便于与计算机互联，有利于ISDN的实现；（6）设备集成度高，体积小、重量轻，功耗低，寿

-25-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

命长。

模拟信号要变换成二进制数字信号一般必须经过取样、量化和编码三个处理过程。脉冲编

码调制（PCM）就是如此。取样（Sampling）是将时间和幅度都连续的模拟信号变换成时间离

散、幅度连续的另一种模拟信号，这种模拟信号也称为脉冲幅度调制（PAM）信号。为了使

取样后的PAM 信号能在接收端完全无失真地恢复为原始信号，取样周期应该满足如下所述



的奈奎斯特定理（Nyquist Theorem）。

(s)

取样后的各样值脉冲的宽度则无严格限制。量

化（Quantization）是将幅度连续的样值进行幅度的离散化（又叫分层），使幅度连续的

模拟PAM信号的变换成为多进制的数字信号。由于通常的数字通信系统和计算机中都采用二

进制信号，所以对多进制的数字信号再进行二进制编码，使之最终成为二进制数字信号。

1.3.1 取样---时间上的离散化

图1.3.1-1是取样脉冲序列p(t)对模拟信号s(t)进行取样、量化的原理框图及有关波形。

S(t)

取样

量化

(t)

S (t)

P(t)

(a) 实现原理图

(t)

5.3 10.2 7.6 2.1 5.0 8.1 13.6 14.2 7.5

Nq(t)

Sq(t)

5 10 8 2 5 8 4 4 8

+0.3

+0.2 -0.4 +0.1 0 +0.1 -0.4 +0.2 -0.5

(b) 时间波形

图1.3.1-1 取样的原理框图及有关波形

要从取样后的信号S

(t)无失真地恢复出原始信号S（t），必须使取样频率f

满足如下奈奎

斯特定理。

奈奎斯特定理:一个频带受限于B Hz的信号S（t）可以唯一地用周期为T

= 的样值系列

确定,只要f

≥2B即可。也就是说，为由一个信号的取样值完全无失真地恢复该信号，抽样频

率必须满足下列条件：

-26-

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≥2B（Hz）这里f

也称为奈奎斯特频率（Nyquist Frequency）

或T

≤（S），T

称为Nyquist时间间隔。

在电话通信中，话音频带为300-3400Hz，实际上取样频率f

取为8000Hz2B=23400Hz

=6800Hz。这样不仅可保证取样后的信号不会产生混叠现象，而且在频谱上还有一定的防卫带。

1.3.2 量化---幅度上的离散化

如上所述,取样后的样值序列仍是模拟的PAM 信号，要以数字方式进行传输，还必须对

PAM信号进行幅度的离散化。图1.3.1-1也表示了量化的过程。由图可见，量化的过程就是对

模拟的取样信号的幅值四舍五入地取整的过程。显然，这种四舍五入的处理结果必然会带来一

定的误差，它就是所谓的量化误差（Quantization Error）。这种量化误差在人耳中产生的影响

也是一种的噪声。这种噪声通常称之为量化噪声（Quantization Noise）Nq（t）。

一般量化有均匀和非均匀量化两类。均匀量化是均匀地划分量化范围，即采用相等的量

化阶距进行量化。影响通信质量的重要指标是信号噪声比（SNR），显然，对于均匀量化其小

信号的SNR要比大信号的SNR小，导致大信号的SNR有富裕，而小信号的SNR 又嫌不足。

为克服均匀量化存在的问题，在实际通信中话音取样值的量化过程，都采用非均匀量化，即对

大小信号分别采用不等大小的量化阶距。对小信号采用小的量化阶距，对大信号采用大的量化

阶距，从而使大小信号具有基本相同的SNR。实现非均匀量化过程的原理示意图如图1.3.2-1

所示。

输入信号

被压缩数字

比特流

输出信号

Y（

（t)

压缩

均匀PCM

编码器

均匀PCM

译码器

扩张

图1.3.2-1 压扩PCM传输系统

在这里，发送端非均匀量化的实现是使信号S(t)经过一个具有非线性特性的压缩器进行

变换，使小信号被扩张，而大信号被压缩, 从而得到压缩了的信号,再通过一个均匀量化器量化，

这就等效于对取样后的信号进行非均匀量化。在接收端，量化后的信号经过具有与压缩器相反

特性的扩张器，使得小信号得以压缩，而大信号则被扩张，从而还原出原来的PAM信号。

需要指出的是，量化过程是一种不可逆过程.也就是说，在量化过程中不仅会不可避免地

引入上述的量化误差，而且这种误差不可能通过一种逆变换得以消除。

常用的压缩特性有A律（A=87.6）（欧洲和我国采用）和律（=255）（北美和日本采用），

它们都是对数压缩律。



1





对于压缩律，有







里 SGN

为X的符号函数。

SGNx



1





-27-

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律压缩特性如图1.3.2-2所示。

对于A压缩律，有

输出

1.0

A=87.6

A=65

A=1

1.0

输入

输出

1.0

100

=255

1.0

输入

图1.3.2-2 律特性示意图



SGNx,



1LnA



Y





1LnAx

SGNx,





1LnA





SGNx





1



0x

x1

x0

x0

x0

式中SGN为x的符号值,即

A律压缩特性如图1.3.2-3所示。

图1.3.2-3 A律压扩特性示意图

因子A决定压缩曲线的压缩程度, 当前国际上选A=87.6。

1.3.3 A律折线法编码/译码

实现上述连续压扩特性需无穷多个量化级, 实际上无法加以实现, 为此通常采用数字电

路分段进行压扩。这样，不仅容易实现,一致性好，而且成本低。A律压缩采用的就是十三折

线法。表1.3.3-1给出了十三折线法和A律压缩法的各折线段的斜率。

-28-

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







6/8

5/8

4/8

1/16

1/8

1/4

1/2







128





128

表1.3.3-1 十三折线法和A律压缩法的各折线段的斜率

折线段

y(13折线)

y(A=87.6)

斜率

128

1.91

2.92

3.94

4.98

5.96

6.97

A律13折线压缩编码规则:

1) A信号样值有正有负，要用一位码来表示。这一位码叫极性码。正极性以比特“1”

表示，负极性以比特“0”表示。

2) 13折线压缩律在第一象限有8大段，每一段斜率不同，故需要用3位码表示8个不

同的段落，这3位叫段落码。它们也表示各段的起始电平。

3) 在每段落内再均匀分为16个小段。由于各段长度不尽相同，均分后各段间的小段的

长度也就不等。把第一段的一个等分作为一个最小的均匀量化间距△。在第1—8段内每小段

-29-

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依次应有1△，……，64△，如表1.3.3-2所示。

表1.3.3-2 各段内均匀量化级

各段折线序号

各段落长度

各段内均匀量化级

△

2△

4△

128

8△

256

16△

512

32△

1024

64△

每个话音信号取样值编码的码组格式如下：

极性码段落码段内码

表1.3.3-3 PCM-30路各段电压幅度范围

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

第一段

△=1

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

第二段

△=1

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

23-24

24-25

25-26

26-27

27-28

28-29

29-30

30-31

31-32

第三段

△=2

32-34

34-36

36-38

38-40

40-42

42-44

44-46

46-48

48-50

50-52

52-54

54-56

56-58

58-60

60-62

62-64

第四段

△=4

64-68

68-72

72-76

76-80

80-84

84-88

88-92

92-96

96-100

100-104

104-108

108-112

112-116

116-120

120-124

124-128

第五段

△=8

128-136

136-144

144-152

152-160

160-168

168-176

176-184

184-192

192-200

200-208

208-216

216-224

224-232

232-240

240-248

248-256

第六段

△=16

256-272

272-288

288-304

304-320

320-336

336-352

352-368

368-384

384-400

400-416

416-432

432-448

448-464

464-480

480-496

496-512

第七段

△=32

512-544

544-576

576-608

608-640

640-672

672-704

704-736

736-768

768-800

800-832

832-864

864-896

896-928

928-960

960-992

992-1024

第八段

△=64

1024-1088

1088-1152

1152-1216

1216-1280

1280-1344

1344-1408

1408-1472

1472-1536

1536-1600

1600-1664

1664-1728

1728-1792

1792-1856

1856-1920

1920-1984

1984-2048

如果输入信号动态范围为-2048mv—+2048mv，则可得到表1.3.3-3所示的各段幅度范围的详

表。例如编码器输入量化信号幅值为+135mv和-1250mv,则根据编码规律和表1.3.3-3 可直接写

出它们的编码分别为1 100 0000和0 111 0011。实现PCM 编码的编码器有多种，但通常采用

的是逐次反馈比较编码器。

为了从数字信号恢复原模拟信号，需要对数字信号进行译码和滤波。

译码是编码的逆过程，即将接收的PCM 编码信号转换成与发端一样的量化信号。这可以

-30-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

根据码组中的段落码所对应的量化阶距值及四位段内码所对应的段序号值，求出对应的原量化

值（绝对值）。

译码器输出是一个阶梯形量化信号，用低通滤波器对其滤波，滤除其高频分量，可使其平

滑成模拟信号。

模拟信号的数字化（通常称为模数转换（A/D））及其逆过程（通常称为模数转换（D/A））

可按上述步骤先后处理得到，但实际上A/D却是三种处理同时实现的。随着大规模集成技术

的发展，现在一般将上述各项处理过程（包括A/D和D/A）集成于一片单路PCM 编译器专

用芯片中。这类芯片有Intel2914、TP3067和MC145567等。

1.3.4 PCM 基群格式

PCM基群系统是数字复接的最基本的系统,它由30个话路组成。构成的基群帧结构包含

32个时隙，除30个话路时隙外，还包含其它两个用于同步和信令的时隙。通常将TSO作为

(目前固定为1)

偶帧

0 1

32时隙,256bit,125s,1帧

16帧,125 s 16=2ms

F15

15 16 17

30 31

话路时隙TS1-TS15

话路时隙TS17-TS31

同步时隙

1 0 0 1 1 0 1 1

帧同步码

保留给国际用

0 0 0 0 1 A2 1 1

复帧同步码

复帧对步码

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8

a b c d a b c d

偶

话路1信令码

话路16信令码

同步:A1=0; A2=0

失步:A1=1; A2=1

F15

a b c d a b c d

话路15信令码

话路30信令码

奇帧

1 1 A1 1 1 1 1 1

帧失步对告码保留给国际用

(目前固定为1)

图1.3.4-1 PCM30/32的帧结构

帧同步时隙，TS16作为信令时隙。30个话路只有8bit信令信息,这显然是不够的。为此采

用复帧结构，即由16个单帧组成一个复帧（Multi-frame）。这样安排就可以保证在2ms时间

内为每个话路分配到4个信息比特，即信令速率为2Kb/s, 这就是30/32PCM 复帧结构中的随

路信令的信息速率。

PCM30/32基本的复帧、单帧格式如图1.3.4-1所示。

从图可见，在125s取样周期内，每一话路轮流传送8bit话音码组一次，每个话路占用一

-31-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

个时隙。30个话路加上同步和信令时隙共同组成一个单帧。TS0用于传输帧同步码，TS16用

于传输各路的信令码（如占用、被叫摘机、主叫挂机、强拆等）。

在一个单帧中，PCM 30路系统的特征数据如下：

话音频带

取样速率

帧周期

每话路速率

每帧时隙数

每帧比特数

每时隙宽度

比特隙宽度

总的数据速率

压缩规律

随路信令

共路信令

复帧频率

复帧周期

每复帧时隙数

每复帧比特数

300-3400Hz

8000Hz

125s

8bit

64kb/s

256

3.9s

0.488s

2.048Mb/s

A律 A=87.6

2Kb/s

64Kb/s

500Hz

2ms

3216=512

25616=4096

每样值编码比特

每帧PC的话路数

在复帧中，PCM 30路系统应具有如下特征数据：

1.3.5 线路编码

线路编码的目的主要在于使发送的信息码流与信道能很好地匹配，便于提取时钟信号，

线路编码信号要求无直流，高低频分量要小，易提取基频分量，具有差错检测能力，误码增值

少和实现简便。在数字交换机中，常用的线路码有两种：AMI和HDB3。我国采用HDB3。

AMI码是交替传号反转码（Alternate Mark Inversion），又称双极性码。

AMI编码规则：0表示“0”码、+A、-A分别表示为“+1和-1”传号，且+A与-A交替

出现，如图1.3.5-1所示。

-32-

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(a)

1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1

(b)

(c)

二进代码

NRZ

AMI

图1.3.5-1 AMI码波形

HDB3码是3阶高密度双极性码。实现方法是：当连“0”不大于3个时，按AMI的规则

变换，当连“0”大于3个时，则将AMI码中第四个零变为“1”，称其为破坏脉冲V；将“0”变

为“1”的符号(正/负)应和与“0”前面的脉冲符号一致(相同) 。要求V码必须是正负交替的，所

以只有当V码之间的传号数(脉冲)为奇数时，采用000V型式，如果在二个V破坏脉冲之间只

有偶数个传号(脉冲)时，则4个连“0”中的第一个“0”码应改为“1”码称之为B码，B码的极性也

应符合传号B的正/负交替规律，这时取代节形式变为B00V，且V与前面的传号B同极性。

例:将101编成HDB3码.

原二进数据

1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1

归一化功率谱

1.0

+1 0 0 0 0 -1 0 +1 0 0 0 0 0 0 -1

AMI

+1 0 0 0 +1 -1 0 +1 -1 0 0 -1 0 0 +1

HDB3

AMI

V码

0.5

fT 1.0

B码

图1.3.5-2 HDB3码编码波形

图1.3.5-3 AMI码和HDB码的功率谱

1.4 数字交换网络（Digital Switching Network）

交换是交换机所要完成最基本的任务，即不仅要能实现本局交换机内的任两个用户之间

的连接，而且还要实现任一用户与任一中继电路的连接。只有这样，才能通过交换机实现同一

局的任意两个用户间的通信，而且能够实现本局用户与所有的可能达到的本地网、全国网、全

球网的其他用户间的通信。数字交换网络是交换机中实现这种交换的核心。

对于一个大容量的程控数字交换机来说，进入数字交换网络的用户信息数据流，既有来自

同一母线（HW）上的数字复接的数据流，也有来自不同母线上数字复接的数据流。因此，一

般组成数字交换网络的部件，不仅有时分的网络，也有空分的网络，还有时分和空分组合的网

络；不仅有压缩的网络（网络的输出时隙数小于输入时隙数），也有扩张的网络（网络的输入

时隙数小于输出时隙数），还有分配网络（即网络输入输出的时隙数相等）。

在数字交换网络中，最常采用的交换部件有时间接线器（T-Switch）、空间接线器

-33-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

（S-Switch）及它们的组合，如TS、ST、TS

T、S

、T

，这里n=1-4。T接线器可以单独

构成小容量的数字交换机，S接线器则只能与T一起构成数字交换网络。下面我们主要介绍T

接线器、S接线器和TST交换网络等。

，

1.4.1 T接线器（T-Switch）

T接线器又称为时间接线器（T-Switch）。它能实现不同时隙的话音数据的交换，如图1.4.1-1

所示。

TS28

TS20

TS9

TS2

TS28

TS20

TS9

TS2

OHW

接

线

IHW

器

在此T接线器中，实现了同一入线（通称母线）上的不同时隙的交换。图中表示两对用户

话音数据交换，即TS2TS28和T29TS20。应该指出的是，为了简单起见，我们从现在起

将仅以时隙序号表示各用户话路，而他们的话音数据交换仅表示为各时隙序号所对应的数据的

交换。

TS2

TS28

TS2

图1.4.1-1 T接线器

TS28

TS2

TS28

(a)

(b)

(TS2)

26TS延迟

6TS延迟

(TS28)

图1.4.1-2 交换时延

通常称这种交换为时隙交换（Time Slot Switching）。在时隙交换中，重要的物理过程就是

-34-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

实现图中所示的信息的延时（Delay）。在基群中，实现TS2与TS28话音数据交换时，不同时

隙的数据所要延迟的时间如图1.4.1-2所示。

这种延时已毫无例外用RAM 来实现。为此，只要对RAM的读出时间比写入时间分别晚

26TS（TS2发/TS28收）和6TS（TS28发/TS2收）即可。

IHW

S/P

P/S

OHW

TS11

TS3

TS11

TS3

CLK

自 CPU

（a)顺序写入、控制读出

TS3

S/P

CLK

P/S

OHW

TS11

TS3

TS11

-35-

自CPU

(b)控制写入、顺序计读出

图1.4.1-3 T接线器实现的原理框图

T接线器主要是由话音存储器（SM）和控制存储器（CM）两部分组成。SM 通过对话音

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数据写入SM和自SM读出数据的顺序不同来实现交换。CM中对RAM的写入或读出的控制

数据则是由处理机根据呼叫接读的地址写入的。T接线器实际实现的原理框图如图1.4.1-3所

示。

图1.4.1-3中给出TS3与TS11两用户数据的交换所对应的各存储器中相应存储单元中的

数据，实际上它们均是以二进制形式存储的，只是为了阅读方便才均以十进制数给出。

对于基群速率接入,各存储器的容量分别为:

SM的容量为C

=328=256（bit）

CM的容量为C

=32log

32=160(bit)

一般对于N次群速率接入

SM的容量为C

=3284

CM的容量为C

=324

（

N-1

）

=2564

（

N-1

）

（bit）

]

（

N-1

）

log

[324

（

N-1

）

（

N-1

）

[5+2（N-1）]（bit）

三次群数据流进入T接线器是可能的。目前由于存储器的读写速度限制，四次群以上数

据流较难用一个T接成器实现时隙交换。

下面以图1.4.1-3（a）所示顺序写入、控制读出的T接线器为例来加以讨论。

IHW0

TS2

S/P

N328

TS0,0

TS1,0

TS2,0

P/S

TS2

OHW0

IHW1

S/P

TSN-1，0

P/S

N-1

IHW

TS20

TS0,1

OHW1

P/S

TS20

OHW

N-1

335

CLK

S/P

N32-1

TSN-1，

511

335

T接线器的工作原理：

335

N32-1

511

图1.4.1-4 T接线器

-36-

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2.084Mb/s的基群话音数据通过串/并变换(S/P)后,其速率降至256Kb/s，且8bit并行接入

SM。设采用图1.4.1-3（a）所示的T接线器，则话音数据在时钟脉冲作用下顺序写入SM的

各个对应的存储单元。因此存贮单元3存储的是TS3的内容a, 而存贮单元11存储的是TS11

的内容b。由于要实现TS3与TS11对应用户通话，则由CPU在CM的第3个单元写入11（表

示在TS3时要读出SM的第11单元中的内容b），而在CM的第11个单元写入3（表示在TS11

时要读出SM的第3单元中的内容a），这样就可实现上述两用户的话音信息交换。

T接线器实现时隙交换是利用了SM的在空间上分离的存储单元存放了双方的话音数据

来实现的。所以时隙交换具有空分性质，故也可称之为空分时隙交换。

利用T接线器不仅可以实现同一HW上的不同时隙数据的交换，而且可以实现不同HW

上的相同时隙或不同时隙的数据交换，如图1.4.1-4所示。

与图1.4.1-3中的单T接线器相比，图1.4.1-4中的多路T接线器有以下不同：

多路复接器周期地输出 TS0,0、TS1,0、……、TS

N-1

,0；

TS0,1、TS1,1、……、TS

N-1

,1；

… … … … … … …

SM按多路复接器的输出顺序存储各时隙数据，TS

i,j

表示IHW

上的TS

，即第i条母线

的第j个时隙中的数据，它存储在SM的第k=Nj+i单元。

SM的读写速率为r

=N256Kb/s。

SM的容量为N328（bit）。

SM的容量为N32[logN+5]。

按照顺序写入、控制读出的方式，可知TS

i,j

用户的数据存贮于第Nj+i单元中。设N=16，

若TS

0,2

要与TS

，

通话，则SM和CM的有关存储单元所应存贮的数据如图1.4.1-4所示。

附录:实用的数字交换网络芯片

目前，国外一些厂家陆续推出一些用于组成数字交换网络的芯片。这些交换网络芯片可

以接入许多条30条话路的PCM母线，其结构和我们在前面所介绍的T接线器类似，如加拿

大Mitel公司的MT8980，MT8981等芯片，美国Motorola公司的MC145601芯片，意大利SGS

公司的M-088芯片等。它们的容量多数为8条PCM母线的交换，叫作8HW8HW，或者叫

作256T

256T

，即完成256时隙的交换。这些芯片的结构也大同小异。

单T交换网只有单级时隙交换器，附图1.4.1-1是MT8980大规模集成电路单T数字交换

网络示意图。

由图看出，该接线器有8条输入ST

线和八条输出STo线。每条ST

均为2M HW线信号，

2048Kbit/s的串行数据自ST

0-ST

7输入，同样速率的串行数据从ST

0－ST

7输出。STi线和

STo线可分别称为HWi线和HWo线。

输入STi的串行数据经串/并变换后，以256Kb/s速率8线并行地存入与之对应的话音存

储器中，话音存储器的总容量为256×8位，与8×32个输入信道相对应。

接续存储器的容量是256×11位，即每个接续存储器对应一个输出信道，共对应8×32

个输出信道。接续存储器每单元有11位，分成高3位和低8位两部分，各位的作用附图1.4.1-2

所示。

-37-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

DSCSR/WA5/A0DTAD7/D0

存储器

数据

控制寄存器

接续存储路

串并

帧计数

输出复用

并串

CLK FP

ODE

控制接口

附图1.4.1-1 MT8980单T网

消息通道位

CST0

输出使能位

ST总线地址位

信道地址位

b10 b9 b8 b7 b6 b5

b4 b3 b2 b1 b0

附图1.4.1-2接续存储器单元

MT8980信道可工作于交换模式或信息模式。在交换方式下，接续存储器b7-b0的内容为

话音存储器单元地址，其中b7-b5选择输入ST

,b4-b0选择ST

的信道。按照该输出信道对应

的接续存储器低8位所指示的地址(附图1.4.1-2)，可将某输入信道的信息经并/串变换后交换

到该输出信道，从而实现任意输入信道至任意输入信道的时隙交换。

当接续存储器的b10＝1时，该信道工作于信息方式。B7-b0的信道允许输出，每帧重复

一次。B8是输出信道使能位，b8＝1时该信道允许输出，b8=0时该信道输出呈高阻态。

MT8980有一个8位控制寄存器，各位的作用如附图1.4.1-3所示。控制寄存器的访问地

址是A5＝0（A4－A0任意）。当A5=1时，处理机通过控制寄存器的内容选择工作模式、访问

存储器类型、ST总线号，并由A4－A0选择信道号。

模式控制由C7和C6两位决定。当C7=1时，电路工作在信息方式，此时C4－C3不起

控制作用。处理机通过控制接口从话音存储器读数据，或向接续存储器低8位写数据，并从输

出ST0的相应信道自动输出数据。当C7＝0时，则由C4－C3选择存储器。C6＝1时，256个

信道全部工作在信息方式；C6＝0时，接续存储器的b10决定该信道的工作模式。

-38-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

信道0 信道1 信道2 信道31

接续存储器(低8位)

接续存储器((高3位)

控制寄存器 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0

C4 C3

1 1

接续存储器(低8位)

信道0 信道1 信道2

信道31

C2 C1 C0 总线

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 2

0 1 1 3

1 0 0 4

1 0 1 5

1 1 0 6

1 1 1 7

100000 100001 100011 111111 外部地址位A5—A0

存储器类型选择：

C4 C3

0 0 未用

话音存储器

接续存储器低8位

0 1

1 0

附图1.4.1-3控制寄存器

1 接续存储器高3位

ST总线选择：

C2 C1 C0

0 0 ST0

0 1 ST1

1 1 ST7

信道选择：

A5 A4 A3 A2 A1 A0

0 0 0 0 0 信道0

0 0 0 0 1 信道1

1 1 1 1 1 信道31

单片MT8980在交换方式下可完成256×256时隙的无阻塞交换，在信息方式下可用于

-39-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

ST总线的控制或处理机间通信。

由于受存储器读写速度的限制，单T交换网络的容量不可能太大，目前单T网的容量已

可达2048×2048。

将单T网经过适当的复接，能够构成大容量的数字交换网络。用4片MT8980构成的复

制T交换网络如附图1.4.1-4所示。它有16条输入HW和16条输出HW2048Kb/s可完成512

个任一输入时隙到512个任一输出时隙的无阻塞交换。

为了得到全利用度，每一个时分交换器的8条入线,及8条出线中序号相同的分别并接在

一起,这样可使任一条入线上任一时隙中信息能够交换到任一条出线。任一时隙中，2K×

2K4K×4K；4K×4K16K×16K，因此从外部来说，它只有8条入线和8条出线。

可以将16片PEB2047交换矩阵复接，构成一个4096×4096交换网络，其复接关系如附

图1.4.1-5所示。

为了得到全利用度，每个时分交换器的入线和出线中序号相同的分别并接在一起。这样，

就可使任一条入线上的任一时隙中的信息能够交换到任一出线上的任一时隙中。

同理，将16个4K×4K交换网络复接后可构成16K×16K交换网络。复制T交换网络可

视为单T交换网络。由于复制T交换网络结构及控制都比较简单，在现在生产的程控数字交

换机中，这种网络结构得到了广泛应用。

HWII00-07

2047 2047 2047 2047

8HWI

8980

HWII08-15

2047 2047 2047 2047

附图1.4.1-4 512×512交换网络

8HWO 8HWO

HWO

00-07

HWO

08-15

HWO

16-23

HWO

24-31

8HWI

8980 8980

HWII24-31

2047

2047 2047 2047

HWII16-23

2047 2047 2047

2047

附图1.4.1-5 4096×4096交换网络

1.4.2 S接线器 (S-Switch)

S实现的功能如图1.4.2-1所示。由图可见，它能实现不同HW线上相同时隙间的数字交

换，但不能实现同一HW和不同HW上的不同时隙的交换。所以，它不能单独构成数字交换

网络。通常，用它与T接线器组合以构成大容量的数字交换网络。

-40-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

S接线器由交叉接点矩阵和控制存储器两部分组成，如图1.4.2-2所示。

此图是输出控制方式，且由输出HW来确定CM的数量。图中CM的个数为4个，分别

以O’,1’，2’和3’表示。控制存储器CM总容量C

=432log

4=832=256(bit)。读者可自行画

出采用输入控制方式的S接线器。一般对于分配网络（图1.4.2-2所示就是输入HW数与输出

HW数相等的分配网络）可以随意选定采用输入控制或输出控制，二者存储器的总容量没有区

别，而对于压缩网络宜选用输出控制方式，对于扩张网络宜选用输入控制方式。这样可节省存

贮器的个数和存储容量。

IHW0

IHW1

IHW2

TS27

IHW0

TS12

TS1

TS27

IHW1

IHW n-1

TS12

TS1

OHW0

OHW1

OHW n-1

图1.4.2-1 S接线器的功能

TS11

TS3

TS11

OHW0

OHW1

OHW2

OHW3

TS3

IHW3

0’

1’

2’

3’

图1.4.2-2 S接线器的原理框图

假设IHW

i,j

和OHW

i,j

分别表示输入和输出母线i的TS

，且假设

IHW

0,11

OHW

3,11

IHW

2,3

OHW

1,3

即将IHW0的TS11数据交换到OHW3的TS11和将IHW2的TS3交换到OHW1的TS3，

时隙位置均未变,信息交换仅发生在不同的母线上。CPU根据接续要求，只先将2和0分别写

入1’和3’的第3号和第11号存储单元，然后根据时钟信号的作用，使IHW2与OHW1和IHW0

与OHW3分别在TS3和TS11期间连接，在其它时隙均断开。这样，就实现了所要求的同一

-41-

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时隙的空间交换，即不同母线间的交换。由此可见，空间接线器的交换具有时分性质，故又可

称之为时分空间接线器。

1.4.3 TST交换网络

TST交换网络是由T与S两种接线器组合的,以构成的大容量的数字交换网络。它既可以

实现相同母线上不同时隙间的交换，也可实现不同母线上的相同时隙或不同时隙间的交换。

TST数字交换网络的示意图如图1.4.3-1所示。

TST交换网络由N个输入级T接线器、N个输出级T接线器及中间NN个S接线器共

三级组成。对于各输入/输出母线都是2.048Mb/s速率的基群数据流的情况, 我们很容易算出所

需要的各个SM和CM的总容量。

设N=16，则输入级SMA、CMA的总容量分别为

SMA

=16328=4096（bit）

CMA

=16325=2560（bit）

输出级SMB和CMB的总容量分别与C

SMA

和C

CMA

相等。

S级控制器的总容量为 C

=1632log

=2048(bit)

图1.4.3-1 TST交换网络的示意图

IHWN-1

IHW1

TS13

TS9

OHWN-1

IHW0

TS13

TS2

NXN

TS2

TS9

TS8

OHW1

TS25

OHW0

下面以N=16的TST交换网络（如图1.4.3-2所示）来说明其工作原理。

对于TST交换网络结构，有“顺序写入、控制读出”和“控制写入、顺序读出”两种控

制方式。它们分别用于输入级T接线器与输出级T接线器，且要求输入级和输出级的控制方

式刚好相反。中间的S接线器同样有输入控制和输出控制两种方式。图1.4.3-2中采用的是：

输入级为顺序写入、控制读出，而输出级为控制写入、顺序读出。S接线器则采用输出控制方

式。

假设HW15的TS10用户欲与HW0的TS18用户通话。下面我们来讨论TST网络中的交

换接续过程。

首先讨论输入级的各相关T接线器的工作。由图可见，IHW15的TS10的内容b被写入

-42-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

SMA15的第10个单元，而IHW0的TS18的内容a被写入SMA0的第18个单元。为了将a

和b读出，首先应确定在什么时隙读出它们,以通过S接线器并存入相应的SMB0和SMB15

的相应的单元中。为此就需要找一对内部空闲时隙，一个对应于IHW15的TS10，一个对应于

IHW0的TS18。

TST网络的内部链路数等于S接线器的时隙数。这些时隙称为内部时隙。数字交换网络通

常只能单向交换，因此每路通话必须占网络的输入和输出时隙各一个，而通话双方只需一对内

部空闲时隙。通常有两种选取一对内部空闲时隙的方法：

（1）反相法：这种方法如果主叫到被叫方向选取了空闲时隙i，则其被叫到主叫方向选取

内部空闲时隙则为j=i+ （其中n为内部时隙个数）。对于基群复接速率，n=32。这样，j=i+16。

设取一空闲时隙为i=7，则j=7+16=23。

IHW0

TS18

SMA0

SMB0

TS18

OHW0

18 b

TS10

OHW15

SMA15

TS10

0’

15’

SMB15

IHW15

23 0

CM0

CM15

CMA15

CMB15

图1.4.3-2 TST交换原理框图

（2）奇偶法；如i=7，则j=8或相反。通常使用反相法来选取空闲时隙。在图中，对于IHW15

的TS10选取空闲时隙i=7，所以j=23。这样CMA15的第7单元和CMA0的第23单元由CPU

分别写入了10和18，它们相应于在TS7和TS23时隙分别读取SMA15的第10单元和SMA0

的第18单元的内容b和a，并在TS7和TS23通过S接线器送入SMB0和SMB15的第18单

元和第10单元。为配合动作，CMB15的第23单元和CMB0的第7单元由CPU事先写入数

据10和18。最后SMB0和SMB15的顺序分别由OHW0和OHW15内容输出，从而实现了

HW15的TS10和HW0的TS18两用户的话音交换。

-43-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

1.4.4 STS交换网络

STS交换网络由输入S级、中间T级和输出S级组成。设两侧S级交叉接点矩阵为1616

矩阵结构，每根线数据速率为2.048Mb/s，即母线上均是30路PCM基群数据流，且假设输入

S级按输出控制方式工作，输出S级按输入控制方式工作。这样，可使两个S级共用控制存储

器。中间T级按顺序写入、控制读出方式工作。STS交换网络的示意图如图1.4.4-1所示。

话音信息传送过程如下：

在TS2，由CMS15控制输入S级A点闭合，IHW0、TS2的a经A点写入SMT15的#2

单元，在TS20，顺序读出CMT15中#20单元的内容2，作为SMT15的读出地址。于是将SMT15

中#2单元的a转移到TS20。同时，CMS15控制B’点闭合、使得从SMT15读出的信息a通过

B’接点送到OHW15的TS20中，从而完成了将IHW

0,2

用户的a送给IHW

，

用户；同理可

分析IHW

15,20

用户的b送到IHW

0,2

用户。

应当指出的是，任何数字交换网络都是四线制，即2线入和2线出，通常通信双方的对

应的出线则又是其入线。这里所讨论的情况就是如此，如图1.4.4-2所示。

实际上，每到TS2时，CMS15控制的A和A’都接通。这一方面可将输入的a写入SMT15

的#2单元，另一方面又将SMT15的#20单元内所存入的b读出，通过A’送给IHW

0,2

的用户。

同样, 每到TS20时，CMS15控制B和B’接通。这一方面可将b写入SMT15的#20单元，另

一方面又可将SMT15的#20单元内的a读出，通过B’送给IHW

15,20

的用户。

-44-

CLK

IHW0

TS20

IHW15

TS2

SMT0

TS2

CMS15

TS20

OHW0

SMT15

OHW15

CMT15

图1.4.4-1 STS交换网络的原理框图

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

到下一帧TS2和TS20到来时，上述过程重复，直至通话结束为止。

T15

1.4.5

图1.4.4-2 STS交换网络的交换链路图

TTT数字交换网络

设三级时分接续网络由TA、TB和TC构成。三级T型数字交换网结构形式如图1.4.5-1

所示。TA级和TC级采用顺序写入、控制读出方式，而TB级则采用控制写入、顺序读出方

式。图中设用户a与用户b通信，其通话数据分别送到输出OHW0的TS1和OHW127的TS31。

该交换网络的工作过程大致如下：

CPU根据用户所拨的号码，并按奇偶法选择两组内部空闲时隙。假定选中的两组内部空

闲时隙分别为ITS5和ZTS7及ITS4和ZTS6。这样，a的数据可从TA0经TB0进入TC15；b

的数据则可从TA15经TB15进入TC0。

在TA0至TC15的路径上，CMA0在#80（165+0=80）单元写入a在SM0中的时隙序号

8,（亦即a在SMA0中的存储单元号8），在CMB0的#127（167+15=127）写入80，在CMC15

的#112（167+0=112）单元写入a应存入的地址号255。这些存储单元地址内所需填写完毕，

一条话路即建立起来。

IHW0的TS1用户在P/S变换后就位于TS8，存入SMA0的第8号单元（顺序写入）。由

于预选路径为ITS5是由S/P的第0号出线输出，故送入S/P的时隙号应为TS80。a送入SMB0

的80号单元（顺序写入），然后在由S/P送到TB15的P/S（经ZTS7）。所以在CMB0的#127

单元写入80。在TS127时隙时，SMB0中的80号单元内容a送到S/P，并经S/P变换由#15

线输送到P/S的#0入线，再经其P/S变换，在TS112送到SMC15。SMC15为控制写入，其输

出经S/P由OHW127送给TS31用户。对于SMC15而言这时的TS31，就是相当于I（O）HW7

-45-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

的TS31故总时隙应为TS255。所以在CMC15中#112单元里写入255，即在TS112时，将话

音a 存入#255单元（控制写入），而在TS255时隙读出#255单元中的话音a，再经S/P后在

HW127的输出线送出。

同理IHW127的TS31的话音b要送往OHW0的TS1用户时， CPU先选中ITS4和ZTS6，

所以CPU向各控制存储器下写入相关的数据，在CMA15的#79单元（164+15）写入b输入

时的时隙序号255，在CMB15的#96单元里（166+0=96）写入此时b时隙序号的79，在SMC0

的111号单元（166+15=111）里写入8，此时另一条链路便建立起来。于是话音信号b即通

过SMA15、SMB15、SMC0和相关的S/P送到OHW0，即IHW0中的TS1用户。

1.4.6 数字交换网络的选择

在程控数字交换机设计时，数字交换网络的设计（或选择）是一个重要问题。数字交换网

的设计主要从以下几个方面来考虑：一方面，在给定用户条件和要求达到的服务质量后，应如

何确定交换网络的容量或入、出线的数量。另一方面，在交换机的容量确定后，选用什么结构

的交换网络和采用何种形式的交换网络，是全T网络还是T接线器与S接线器的组合（TS

或S

）；是集中式还是多级分散或是分布式的。另外，对于已知的结构，如何实现数字接

续，即将任意指定的入线上的数字信号传送到任意指定的输出线。

1. 数字交换网络结构选择

大容量的交换机大多数采用TST结构，如FETEX-150、AXE10、EWSD、X系统、D60

等。有的采用其变种TSST，如NEAX61等。STS用于早期的数字交换机中，现在很少被采用

了，尽管STS也能提供与TST相当的交换容量。早期使用STS是因为TST的成本比STS的

要贵得多，但现在的高速RAM芯片的价格已使得TST交换网络的成本可与STS相比了。这

是原因之一。S接线器呈矩阵型结构，其容量随输入或输出线数的平方增加，而T接线器的容

量随时隙数线性增加，T接线器比S接线器易于集成。所以，在大容量交换网中的S接线器被

分裂为几级以限制其规模。这就是早期的系统采用SSTSS结构，而现在的交换系统采用TS

结构的原因之二。人们乐于采用TST型交换网络的另一个重要因素是，在TST型交换网络中

能够将某些外设功能合并到输入和输出时间接线器中。这些功能包括PCM系统与交换机帧起

点对准、超级复接和S/P变换功能。

随着RAM芯片质量的提高和价格的降低，国内有的大容量数字交换网络已采用TTT结

构，比如DMS1000、ZXJ10和C&C08等。

-46-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

TB0

IHW0

Ts1

P/S

Ts8

SMA0

SMB0

TC0

SMC0

TS80

S/P

ITS5

P/S

S/P

P/S

TS8

S/P

TS1

OHW0

IHW7

Ts80

80 8

TS127

TS111

15 OHW7

ZTS6

IHW

P/S

127

CMC0

111

CMA0

CMB0

TB15

SMB15

S/P

79 255

TS79

ITS4

P/S

TS79

ZTS7

SMC15

TS255

TS31

OHW127

S/P

OHW20

TA15

SMA15

IHW127

TS31

TS255

P/S

TS96

TS112

255

112

255

CMA15 CMB15

CMC15

图1.4.5-1 TTT数字交换网络

-47-

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大容量的数字交换往往使用空分交换网和时分交换网络的组合，即上面已介绍过的TST，

T、（S

表示n级S交换网络），通常n取1-4。一般说来，大容量的交换网络不宜全部由时

间接线器构成，主要原因是：T接线器实际上相当于延时器，大容量的交换网络的各级T接线

器，可以使话音信号的总延迟达到不能允许的程度，这是因为这种话音延时加上传输延时和交

换网络的固有延时，总的话音的延迟时间可能过大，因而导致回声增大，影响通话质量。

在数字交换机中，交换网络的分布形式有以下几种：

（1）多级交换网络

通常为2级（多则3级）交换网络：模块交换网络和中央交换网络。如果是3级交换网络，

则在模块下还有一级单元交换网络。模块交换网络采取容量分担形式，各模块除承担本模块内

用户间的话务交换外，还承担跨模块（经由中央交换网络）话务的接续。国内外大容量交换机

大都采用这种形式的交换网络，如5ESS、ZXJ10、SP30、C&C08等。

（2）集中式交换网络

采用这种形式的交换网络的大容量交换系统的一个例子就是S1240。它的特点是控制部分

高度分散，交换部分高度集中。

另外，根据交换机的应用场合的不同，交换网络的结构模式也会不一样。图1.4.6-1给出

了三种不同的交换网络结构模式。

图1.4.6-1（a）适用于市话交换机，因而有集中和扩张功能。这正是市话交换机所不可缺

少的。图1.4.6-1（b）适用于汇接交换机，因为它未使用集线器和扩线器，每线负荷均可达

0.7-0.8Erl，适合作汇接交换机的交换网络。在理论上，在非集中的TST交换网络中，如果这

S接线器的内部时隙数为2N-1，这里N为输入级和输出级T接线器中外部时隙数，那么就可

保证它是无阻塞的。然而，即使内部和外部时隙数相等，对于每电路0.7Erl的话务量，TST

网络的业务级别（GOS）也可低至3.110

-17

。对于每电路0.8Erl的话务量，则业务等级增至

4.710

-8

。但是PCM系统中并非所有的时隙都被分配有话务，通常有比外部时隙更多的内部时

隙可作为通过S接线器的路径。因此，甚至对于每电路高达0.8Erl的话务量，通过这种非集

中的TST网络，其业务等级也可达10

-8

—10-

，但当每电路话务量进一步增加时，业务等级

则很快恶化。图1.4.6-1（c）适用于中继转接交换机或国际局交换机。这是因为长距离电路，

特别是国际电路，其使用费是相当贵的，而交换机内的中继电路及与其相关联的交换网络相对

来说则相当便宜。因此，不希望由于交换机中的阻塞而使昂贵的电路处于空闲状态。为了消除

交换网络中的阻塞，在中继转接交换机和国际局交换机内采用了扩张器。

-48-

（a）

(b)

(c)

图1.4.6-1 交换网络的结构模式

注：图中虚线所表示的压缩器或扩张器部分可能有也可能没有交换功能。

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

1.5

1.5.1

程控数字交换机概述

交换机发展简史及分类

自1976年美国A.G贝尔发明电话以来，电话通信作为世界上迄今为止电信业务量最大的

一种通信，已经历了一个多世纪的发展历程。电话通信的发展变化不仅表现在传输系统和网络

系统上，而且也表现在交换系统上。在传输手段上，从最初的两线线络发展为有线（包括双绞

线、非屏蔽电缆、屏蔽电缆、同轴电缆、光纤）和无线（包括短波、超短波、微波、卫星、毫

米波、激光）等众多传输线路与之相适应的传输理论和技术（如编码/译码、调制/解调、压缩

/解压缩、加密/解密、复接/分接、振荡发射/检测接收）及与之相关的信号信息处理的理论、

技术和器件得到日新月异的发展变化。传输系统的发展可概括为从单路到多路，从模拟到数字，

从窄带到宽带。从网络系统上来说，电话通信经历了从点到点通信发展到点到多点通信，即构

成了电信网络。电信网络的发展不仅表现在网络的规模上（从局域广域全国乃至到全球联

网）的发展，而且还表现在从单一业务到多种业务的综合；不仅表现在从模拟网数字网，而

且还表现在从基础网（承载网+交换网）到多层网（基础网+支撑网，支撑网包括同步网、智

能网、信令网和TMN）的综合。

交换系统是电话网的核心，一百多年来电话交换技术也随着电信网络和电信业务的发展而

发生了巨大的变化。

1878年在美国开始了商业电话服务，同时出现了人类历史上第一台人工交换台。这种人

工交换方式尽管可解决不同用户之间的互联通话，但是它的容量小、速度慢、易出错，同时接

线员劳动强度大。1892年11月美国人史端乔发明了一种自动电话交换机，它就是所谓的步进

制（Step-By-Step）交换机。它是第一代自动电话交换机，以用户拔号脉冲直接控制寻线实现

交换的交换机。第二代自动电话交换机以1926年瑞典研制成功的纵横制（Crossbar）交换机

为标志。从此开始了非拨号信号直接控制寻线的间接控制的交换时代。1965年，世界上第一

台程控模拟交换机在美国问世。它是第三代交换机开始的标志，具有划时代的意义。这种交换

机所交换的信号尽管也是模拟信号，但与前几种交换机所交换的信号（时间、幅度的连续变化

的模拟信号）不同的是，它们是经过取样后的PAM信号。

1970年在法国拉尼翁开通运行的E10交换机是世界上第一台程控数字交换机，从此揭开

了电话交换机历史的新篇章。程控数字交换机与数字传输系统的结合，并在NO.7信令网的支

持下, 构成所谓的综合数字网（IDN），它是电信网向ISDN过渡的基础。

电话交换机类型很多，根据不同的标准可分为不同的类别。下面列出两种常见的分类方

法：

从制式上，传统的交换机可分为人工交换机、步进交换机、纵横交换机和程控交换机。

表1.5.1-1 给出了三种基本制式的电话交换机。

-49-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

表1.5.1-1 各种制式电话交换机

基本类型

人工电话交换机

自动电话交换机

制式

磁石交换机、共电式电话交换机

步进制

纵横

程控

机电式

机电式、准电子式

模拟（PAM）、数字（PCM）

2．按用途分有：

市话交换机：既有大量用户线，又有相应数量的中继线，目前能提供的用户业务有十多

种，随着ISDN、IN业务等新业务的引入，新的业务将会大大增加。市话交换机又可分为市话

汇接交换机、市话端局（含支局）交换机。

长话交换机：只有中继线，长途（Toll）、中继（Trunk）和国际电路。它是市话交换机系

统的一个子集，因为它们无用户线也无用户集线单元，但有路由选择、网络管理和国际电路交

换及国际计费结算。长话交换机又可分为国际局交换机、长话汇接交换机和长话端局交换机。

用户交换机：基本上都是用户线，极少数用户中继线，用户业务可达100种以上。

目前，世界各国生产了不少各具特色的局用数字交换机和用户交换机，其中比较有代表

性的是，N0.5ESS（美国AT&T）、S1240（比利时PHILIP）、EWSD（德国SIEMENS）、NEAX-61

（日本NEC）、AXE-10（瑞典ERICSSON）、、F-150（日本FUJITSU）和DMS-100（加拿大

NORTHERN TELECOM）等。有代表性的PABX有：SOPHO-S（荷兰PHILIPS）、MSL-1（加

拿大NORTHERN TELECOM）、MD-110（瑞典ERICSSON）、ISDX（英国GPT）、HICOM300

（德国SICMEMS）、HARRIS-20-20（美国HARRIS）和MSX（美国TAI）等。

1982至1991年期间，上述外国各种局用交换机和用户交换机产品大量拥入我国的通信市

场，不仅占领了我国的C1、C2和C3局，而且也占领了我国的C4和C5局。这不仅严重地影

响了我国民族交换机产业的发展，而且也对我国通信事业的安全性和主权构成某种威协。

面对这种通信市场大量被外国交换机瓜分的形势，国内有关主管部门和广大科技工作者决

心打破外国机种独霸我国市场的局面，他们发愤图强、自力更生，在1991年—1995年短短的

四年多时间内，不仅研制出了具有我国知识产权、技术先进的大型局用程控数字交换机HJD04、

ZXJ10、C&C08、SP30和EIM-601，而且很快地完成了交换机的商品化和产业化。他们是中

国通信科技工作者的骄傲，是我国民族通信产业的希望，受到党和政府的关心、重视和支持。

这五种程控数字交换机曾被称为我国交换机中的“五朵金花”。这些先进的交换机的研制成功

和正常运行标志着我国已进入了世界大型局用程控数字交换机生产国家的行列，从此以后，我

国可以完全依靠国产的程控数字交换装配各种类型的交换局。这不仅可为我国节省大量的外

汇，而且更重要的是随着上述几种数字交换机的成功投入生产和运行，还带动了整个通信产业

的进一步发展，培养锻炼了一批具有奉献精神、业务精良的跨世纪的通信科技人员。这必将为

我国在下世纪跨入世界通信产业先进国家的行列打下坚实的基础。

-50-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

程控数字交换机的基本结构如图1.5.2-1所示。

1.5.2 程控数字交换机硬件系统

程控数字交换机由硬件和软件两大部分组成。

程控数字交换机硬件主要由三部分组成：接口电路、数字交换网络（前已讨论，这里从

略）和控制系统，如图1.5.2-1所示。



1. 接口电路

交换机通过接口电路与外界连接。接口电路主要分为用户侧接口和中继侧接口两类。用户

侧接口接各类用户（包括模拟用户、数据用户、ISDN用户、其它用户等等），中继侧接口接

到其它交换机。交换机的各种接口如图1.5.2-2。

模拟用户线

数

字

数字用

户电路

交

换

网

络

数字音信号收/发

数字中

键电路

A接口

模拟用

户电路

Z接口

用户

控制

模块控制

用户

电路

2Mb/s

用户

集线

交换

模块

sig

2Mb/s

中

央

交

换

模

块

模拟中

继电路

模拟中继

数字中继

数字中继电路

sig

CAS

Tone

CCS

公共控制系统

运行、维护、管理终端

图1.5.2-1 程控数字交换机的基本结构

模拟用

户电路

模拟用

户电路

Z接口

数字用户线

数字

U/V 接口

1）模拟用户接口（SLC）

-51-

图1.5.2-2 数字交换机的接口

模拟用户接口又叫Z接口。它既是连接模拟用户的接口，也是连接用户交换机或远端集

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

线器的二线模拟接口。它应具有七大功能，即所谓BORSCHT功能。BORSCHT是七大功能的

英文字头：

B：Battery Feed馈电 O：Over Voltage Protection过压保护

R：Ringing Control振铃控制 S：Supervision监视

C：CODEC & Filter编译码和滤波 H：Hybrid混合电路，即二/四线变换器

T：Test测试

SLC的BORSCHT的功能框图如图1.5.2-3所示。

模拟用户电路（SLTU）:



测试接入

振铃继电

器

2次过压

保护

馈

电

监视单元

（信令提取）

其它

SLU

测试BUS

铃流BUS

馈电BUS

SLTU

继电器

混合

低通

编码器

64Kb/s

译码器

2Mb/s

其它

用户电路

其它

LTU

SLTU

控制器

其它

SLTU

至交换机

控制系统

图1.5.2-3 模拟用户电路

2) 数字用户接口

为支持用户新业务的要求，交换机可配备V1－V5接口。

(1) V1接口

V1接口向用户提供端对端的数字连接，支持ISDN 2B＋D终端，为话音和非话音业务各

提供一个64Kb/s的基本速率通路，还提供一个16Kb/s的D通路，总数码率为144Kb/s。V1

接口的功能框图示于图1.5.2-4。

(2) V2接口

V2接口可通过PCM的一次群或二次群数字段连接本地或远端数字设备。

(3) V3接口

-52-

图1.5.2-4 V1接口

数字用户线

U接口

2B+D

处理机

64Kb/s电路交换信道

定时电路

16Kb/s信号信道

64Kb/s分组交换信道

ROM RAM

定时电路

局时钟

帧定位

定时电路

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

V3接口可通过普通的用户数字段（如30B＋D）连接数字用户交换设备。

(4）V4接口

可用来连接包括一个静态复用设备的数字接入链路，以支持几个基本接入数字段，如多

个ISDN，2B＋D。

V2、V3、V4的不同之处主要是对复用和信令的要求不同，对传输的要求基本相同。

(5) V5接口

这是ITU－T提出的标准化新型接口，能适应多种应用环境，支持n×2048Kb/s接入网配

置，还具有SDH接入能力和ATM接入能力。这是接入网的主要接口。

V5接口为AN和LE之间的接口，是接入网与交换机间的开放接口。它建立在E1接口

基础上。V5.1使用一个时隙传公共控制信号，其他时隙传话音信号。V5接口目前指V5.1和

V5.2。V5.1接口是V5.2接口的一个子集,可通过指配(provision)而升级为V5.2接口,即使用V5.1

或V5.2标准中规定的有关控制协议的指配而升级为V5.2接口。V5.1接口支持单一的204Kb/s

链路,但不限制AN和LE之间V5.1链路的数目,不含集中器的功能。V5.2接口支持1-16个

204Kb/s 链路,含有集中器的功能。V5接口有3层结构,LE侧和AN侧的3层结构是不对称的,

层与层之间的信息传递是通过原语进行,同一层之间的信息传递通过映射来完成,相邻两实体之

间的同一层的通信和信息(数据传递)也是通过原语和映射来完成的。

V5接口在电信网中的位置如图1.5.2-5所示。

ISDN

（PSTN、

PABX）

等

Z或T接口

MUX

（DXC、

PON）

V5接口

本地交换机

（LE）

3)模拟中继接口

图1.5.2-5 接入网的位置与功能

模拟中继接口是模拟中继线与交换机间的接口电路，它的功能与模拟用户电路类似。

线路信号是用来反映中继线路的空闲、占用、应答、正向拆线、反向拆线和闭塞等状态。

反映线路状态的信号方式有多种，如直流线路信令、带内单频脉冲线路信令等，因而接收和发

送线路信号的处理方法也不相同。模拟中继接口电路如图1.5.2-6所示。对照图1.5.2-3可见，

此处省去了B和R两部分，当采用四线中继时，还可省去H。其余与模拟用户接口电路基本

相同。只是画法简化了而已。

下面简单说明一下两种模拟中继接口电路：ab线接口和EM接口。

-53-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

至控制系统

中继线

2线或4线

混合

电路H

解码器

编码器

数

字

交

换

网

络

图1.5.2-6 模拟中继电路

（1）ab线接口

在程控数字交换局与模拟局之间采用模拟中继，即用实线与对端模拟局相连时，一般采用

直流信号方式，这种接口称为ab线接口。在这种中继线的接口电路中，数字局常用光电耦合

接收和检测中继线上由对方送来的直流信号，数字局同样采用光电耦合控制中继线路上的电压

极性和电流大小，向对方发送直流信号。

（2）EM接口

EM接口是将线路信号通过额外的EM线来传递，E（Ear）是耳朵的英文字头，表示接

收信号线，M（Mouth）是嘴的英文字头，表示发送信号线。这种接口方式将话音通道与信号

通道分开。E、M线上用有无电流来表示线路信号中的摘机、挂机等状态。如E线有电流，表

示对端用户摘机，E线上无电流，表示对端用户挂机等，在实际使用中有两对或一对EM线方

式。

4）数字中继接口

数字中继接口电路的功能框图如图1.5.2-7所示。

线

路码

二

信

令

终端

数

帧调整

进制码

字

(RX)

提取

S/P

BUFF

至交换网络

配

帧起点

线

时钟

架

提起

终端

(TX)

二进制码/

线路码

交换机时钟

至CAS或CCS收/发器

信令

插入

P/S

自交换网络

注:CAS 随路信令

CCS

共路信令

图1.5.2 -7 数字中继电路

数字中继接口应实现的八种功能可概括为GAZPACHO，它是八种功能的英文字头：

G：Generation of Frame Code帧码产生

I: Zero String Suppression连零抑制

A: Alarm Process告警处理

A: Alignment of Frame帧定位

P: Polar Conversion码极性变换

H: Hunt During Reframe帧同步

-54-

C: Clock Recovery时钟恢复

O: Office Signalling信令插入提取

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数字中继电路是数字交换机连接PCM传输设备的接口，可分为A接口和B接口。A接

口收发的是2.04Mb/sPCM基群信号，B接口传送8.192Mb/sPCM二次群信号。数字局间可用

数字中继接口（DT）直接连接，也可通过DT把远端模块和母局连起来。

DT的上述八种功能主要有如下几种：

 码型变换：

数字交换机内的NRZ（单极性不归零码）信号在送到传输线之前，应由DT对码型进行

变换，使其转换成适合于在线路上传输的AMI（极性交替反转码）或HDB3（高密度双极性

码）。反之，DT要把输入的双极性码变换成NRZ码。

 位时钟提取和帧同步。

 随路信令的提取和插入。

 失步告警。

MITEL公司的MH89790集成电路芯片可完成上述各功能。

2．控制系统

交换机的控制系统由处理机、输入/输出接口以及软件组成。

1）控制系统的功能

控制系统主要承担呼叫处理接续以及运行、管理和维护两类功能。

（1）呼叫处理功能

 扫描：通过扫描点获取外部事件的信息，例如每个呼叫的当前状态、地址数字以及服

务请求信息；

 内部处理：把收到的信息（如拨号数字）进行译码，判断接续去向和服务类别；

 路由选择：对交换网络通路的寻找、选择、接续和复原进行控制；

 分配：通过分配器向外设发送控制信号，改变其运行状态，或向用户线、中继线上传

送其它有关信号。

（2）运行、管理和维护功能

业务变更处理：主要是新用户登记、用户撤消、改号、改话机类别、新业务登记更改和

撤消等；

接口管理：对用户或中继接口进行增减、开启或闭塞；

路由管理：定义或更改各路由包含的中继群，以及每个中继群的中继线数量和所用线路，

定义或改变各路由的编号，路由与区号的关系，规定传输方式等；

监视整个交换机的运行情况，对设备或线路的忙时占用进行话务统计和分析；

计费处理：输出用户通话计费信息；

用户线及中继线进行指定测试，对交换机主要部件进行巡测，当设备出现异常时，发出

告警并记录；

对故障进行诊断和定位。

2）控制方式

大容量交换机的控制系统都毫无例外地使用了多处理机，如何使各处理机分工合理、负

荷均匀，组成一个高效的处理系统。

按照处理机的配置，控制方式可分为集中控制、分级控制和分散控制。

（1）集中控制

-55-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

若在一个交换机的控制系统中，任一台处理机中的所有资源（包括硬件资源和软件资源），

执行交换系统的全部控制功能，则该控制系统是集中控制系统，如图1.5.2-8所示。

集中控制方式的优点是处理机能了解整个系统的状态，控制系统的全部资源，功能的改

变只须在软件上进行，较易实现。

集中控制方式的缺点是：系统比较脆弱，一旦控制部件发生故障，就有可能导致整个系

统瘫痪。由于软件要包括所有的功能，规模庞大，管理十分困难。因此目前除小容量的程控交

换机外很少使用这种方式。

资源1 资源2 ----- 资源n

处

理

机

处

理

机

处

理

机

功能1 功能2 --------- 功能m

图1.5.2-8 集中控制方式

（2）分散控制

若在一个交换机控制系统中，每台处理机只能控制部分资源，执行交换系统的部分功能，

则这个控制系统就是分散控制系统。

在分散控制系统中，各台处理机可按容量分担或功能分担的方式工作。

容量分担方式是每台处理机只分担一部分用户的全部呼叫处理任务，即承担了这部分用户

的信号接口、交换接续和控制功能。按这种方式分工的每台处理机所完成的任务都是一样的，

只是所面向的用户群不同而已。容量分担的优点是处理机的数量随着容量的增加而增加，缺点

则是每台处理机都要具有呼叫处理的全部功能。

功能分担方式是将交换机的信令与终端接口功能、交换接续功能和控制功能等基本功能，

按功能类别分配给不同的处理机去执行。按功能分担方式工作的每台处理机只承担一部分功

能，这样可以简化软件，若需增强功能，在软件上也易于实现。缺点是在容量小时，也必须配

备全部处理机。

基于上述的考虑，当着眼点放在提高处理能力时，就可以采用容量分担的工作方式；当着

眼点放在简化软件时，则可以采用功能分担的工作方式。

当两者均需兼顾时，特别是在大、中型的交换机中，多将这两种方式结合起来使用。因此

目前生产的大、中型局用交换机多采用分级控制系统或分布式控制系统。它们均兼有容量分担

和功能分担的特点。

 分级控制系统

-56-

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分级控制系统基本上是按交换机控制功能的高低层次而分别配置处理机。

对于较低层次的控制功能，如用户扫描、摘、挂机及脉冲识别，虽处理简单，但工作任务

却十分频繁，对于这一级的控制功能就采用外围处理机（或称用户处理机）完成。外围处理机

只完成扫描和驱动功能。对于高一级层次的呼叫控制功能则采用呼叫处理机承担。它要承担号

码分析、路由选择等高一级的呼叫处理功能。它的处理工作是较复杂的，但执行的次数却少一

些。对于故障诊断和维护管理等控制功能，处理就更加复杂，执行次数就更少，故单独配置一

台专门承担维护管理功能的主处理机。这就形成了三级控制系统，如图1.5.2-9(b)所示。

这三级控制系统是按功能分担的方式分别配备外围处理机、呼叫处理机和主处理机。每一

级内又采用了容量分担的方式：如外围处理机就采用几百个用户配置一台，配置的数量可以多

些；呼叫处理机因要处理外围处理机所送来的呼叫处理请求，所以可对若干个外围处理机只需

配备一台呼叫处理机，这样呼叫处理机的配备数量就可少一些；对于主处理机一般只需一对即

可。

外围外理机采用一般的微机即可，而呼叫处理机和主处理机则要求采用速度较高、功能较

强的微处理机。

有的交换机中将呼叫处理机和主处理机合在一起，只分成二级结构,如图1.5.2-9(a)所示。

区域控制

中央控制

外围处理机

用户

电路

集线交

换级

信令

单元

选组

级

中继

电路

（a）二级处理器结构

交换网络

外围处理机外围处理机外围处理机

 分布式控制系统

-57-

呼叫处理机

主处理机

（b）三级控制系统

图1.5.2-9 控制系统的分散结构

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分布式控制就是所有的呼叫控制功能和数字交换网络的控制功能都由与小用户线群或小

中继线群相连的微处理机提供。这些小用户线群或小中继线群分别组成终端模块，每个终端模

块都有一个终端控制单元。在控制单元中配备了微处理机，一切控制功能都是由微处理机执行。

S1240交换机就是一个典型的例子。

在ZXJ10机中，硬件结构采用容量分散方式，软件则采用了上述三种分散方式。

（3）配置方式

在交换系统中，为了提高控制系统的可靠性，保证电话能够不间断的连续工作，对处理

机的配置就应采取备份措施。最简单的备份方式就是双处理机结构。

双处理机结构有三种工作方式：同步双工工作方式、负荷分担工作方式和主/备用工作方

式。

 同步双工工作方式

同步双工工作方式是由两台处理机，中间加一个比较器组成，如图1.5.2-10所示。两台

处理机合用一个存储器（也可各自配备一个存储器，这种配备方式，要求两个存储器的内容保

持一致，应经常核对和修改数据）。

两台处理机中的一台作主用机，另一台作备用机，它们同时接收相同信息，同时执行同

一条指令，各自进行分析处理，再将其执行结果进行比较。如果结果相同，说明工作正常。即

由一台处理机（主处理机）向外设发出命令，并转入下一条指令，继续工作。如果结果不同，

则立即退出服务，进行测试和必要的故障处理。为了使故障处理对呼叫处理的影响尽量少些，

中止正常处理的时间必须很短，例如不超过200ms。这么短的时间只能做一些简单的测试。测

试结果发现有一台处理机不好，就令其退出服务。让另一台处理机工作。撤下来的处理机作进

一步的检查。如果检查的结果，两台处理机均正常，如故障是瞬态的则令原来的主用机继续工

作，备用机退出服务。在以后如果主用机即使发生暂短故障，也必须立即换成备用机。如果主

用机工作一段时间（例如10－20s）以后，没有发现异常，这时可证明主用机是正常的，同时

在这段时间内对备用机已进行彻底检查，如果也没有发现问题，那就说明前面发生的故障是偶

然性的故障或是干扰，就应让主机对备用机进行校正，然后进入正常的同步工作方式。

同步双工工作方式的优点是对故障反应快，一旦处理机发生故障，在进行比较时，就能立

即发现，而且备用机是和主用机并行工作，一旦主用机发生故障就立即代替主用机工作，可以

基本上做到不丢失呼叫。由于两台处理机使用一个存储器，因此软件的种类也少。

这种工作方式的缺点是对偶然性故障，特别是对软件故障的处理不十分理想，有时甚至导

致整个服务中断。在工作中，实际上只有一台在工作，而且要不断地进行相互比较，故效率较

低。

瑞典AXE系统使用了这种工作方式。

 负荷分担工作方式

负荷分担工作方式的两台处理机各自配备一个存储器，在两台处理机之间有互相交换信息

的通路和一个禁止设备，如图1.5.2-11所示。这种工作方式的两台处理机轮流地接收呼叫，各

自独立地进行工作。为了防止两台处理机同时接收同一个呼叫，故设有禁止设备进行调度。

话路设备

-58-

处

理

比较

处

理

处

理

处

理

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

在正常的情况下，每台处理机负担一半的话务量。为此两台处理机扫描时钟的相位是互相

错开的。某一台处理机在扫描中发现新的呼叫，就由该机负责处理到底。当一台处理机发生故

障时，就由另一台处理机承担全部话务量。

为了使故障机退出服务时，另一台处理机能及时地接替，应在两机间定时互通信息，随时

了解呼叫处理的进展情况。

负荷分担工作方式由于轮流进行呼叫处理，因而对偶然性故障有较好的处理效果。由于两

台处理机不同时执行同一条指令，因此也不可能在两台处理机中同时产生同一种软件故障，这

样加强了对软件故障的防护性能，同时也较容易发现软件故障。由于每台处理机都能单独地处

理整个呼叫任务，而每一台处理机又只负担一部分话务负荷，所以一旦有过负荷出现时，也能

适应。故这种工作方式有较高的过负荷能力。

在扩充新设备，修改软件时，该工作方式可以使一台处理机承担大部分或全部的话务负荷，

而使另一台处理机用于测试和修改程序，不中断服务。它的缺点是软件较复杂，在程序设计中

要避免双机同抢资源，双机互通信息也较复杂。对处理机的某些硬件故障不如同步双工工作方

式那样较易发现。

在法国E10B系统中，所有的控制单元都采用负荷分担工作方式。

 主/备用方式

这种方式的两台处理机，一台为主用机，另一台为备用机，如图1.5.2-12所示。

主用机发生故障时，备用机接替主用机进行工作。备用方式有两种，即冷备用和热备用。

冷备用方式是备用机只接通电源，不承担呼叫处理工作，处于停用状态，主用机承担全部

呼叫处理工作。在主用机发生故障时，换上备用机，由于被换上的备用机没有经过校正，因而

有可能丢失全部呼叫或部分呼叫。为了尽可能多的保留原来的呼叫数据，主用机将呼叫处理过

程中的有关数据定期地向外存储器复制现有的呼叫数据。当主用机发生故障时，主用机和备用

机进行转换，外存向备用机传递数据以建立主用状态，然后开始呼叫处理的再启动。这种工作

方式的优点是硬件和软件简单，但由于在产生故障时对呼叫丢失较多，因此在重要的地方很少

采用。一般多在用户级中采用。

热备用方式是备用机虽不完成呼叫处理工作，但和主用机一样接收外部输入数据，备用机

-59-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

存储器中存储的数据和主用机存储器中存储的数据相同，这样在主/备用进行互换切换时，能

够继续完成原来的呼叫处理工作，而不丢失原来的呼叫。

这种方式的优点是转换速度快，不丢失呼叫，所以在主处理机以及呼叫处理机中多采用热

备用的工作方式。缺点是两套处理机包括存储器，只完成一台处理机的工作，效率较低，美国

AT&T公司的N0.5ESS交换系统和中兴ZXJ10交换机等采用这种主/备用方式。

/备用方式图1.5.2-12 主

处理机A

处理机B

话路设备

1.5.3 软件系统

程控数字交换机中的硬件动作由软件进行控制。软件质量的好坏直接影响整个交换机的性

能。软件由程序和数据两大部分组成。程控数字交换机的软件系统是非常复杂、庞大的，它应

具有如下特点：

 规模大

大型局用程控数字交换机指令可每达十万条至上百万条，开发软件的工作量很大，通常

需数百人几年的工作量。

 实时性强

尽管交换机中许多任务对时限要求不高，如话务统计、计费和打印输出等，但却有大量

的实时性要求很强的任务，比如系统要求能及时监视收集、识别、分析、处理与用户的状态

有关呼叫各种数据、对系统突发故障作出立即处理。

 并发性及多重性强

由于同一时刻可能会有大量用户进行呼叫，且各个呼叫所处的阶段又不尽相同，而且处

理机还得执行其它非呼叫的任务，这就要求交换机能够在同一时刻执行多种任务，因而要求

软件具有并发性、多重性。

 可靠性要求很高

交换机的可靠性指标可从两方面来说：一是要有99.98%的正确呼叫处理能力；二是40

年内系统中断运行时间不超过2小时。因此，要求在部分硬件或软件本身有故障的情况下，

系统仍能保持可靠运行，且在不影响系统运行的前提下，使硬件或软件故障得以排除，并恢

复正常工作。

 可维护性好

这要求软件设计模块化、结构化、参数化；程序可读性好、易扩展、可移植。

大型局用程控数字交换机软件系统组成如图1.5.3-1。

-60-

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动态数据

数据局数据

半固定数据库

用户数据

交换机软件系统操作系统

系统程序通信程序

数据库

呼叫处理

程序应用程序维护管理（故障诊断、测试、近远程维护）

计费程序

软件开发、工程应用、软件加工、局管理等支援程序

支援程序测试子系统生产子系统

维护子系统

图1.5.3-1 程控数字交换机软件系统组成

1．

数据

在交换机中，所有有关交换机的信息都可通过数据来描述，如硬件配置、编号方案、运

行环境、用户状态、系统资源、路由地址、时间资源等。

根据信息存在时间特性，相应的数据有半固定数据和动态数据之分。

1）动态数据

动态数据呼叫处理过程产生的是不断变化的数据，且数据仅存在于该项呼叫过程中。在呼

叫过程中它们存于各种表格中，这些表格有：忙闲表（用户、收号器、中继线、交换网络链路

等）、事件登记表（呼出、应答、挂机）、呼叫记录表、（收到的被叫号码）、设备信息表（主叫

设备号等）、各种分析和译码表及监视表输出登记表等等。

2）局数据

硬件设备配置、设备逻辑各物理名及编号、局向、路由及选择方案中继线群、信令方式、

号码翻译规则、特服种类和线数、新业务种类及数据、话务量和接通率统计数据、计费数据、

呼叫复原方式、可接非话终端种类及数据、软件表格配量。它们通常也采用表格存放。

3）用户数据

用户资料（姓名、地址、电话号码、设备号、用户等级、计费类型、费率、话机类型、

各种用户状态数据等）、用户类别（专线、用户交换机中继线、话机类型等）和服务类别（呼

叫等级数及权限、新业务权限等）。

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2．程序

1）系统程序

（1）操作系统(OS)，实时OS基本功能：

系统初始化、程序加载、中继管理、任务调度、内存管理、时钟管理、I/O控制时限管理、

系统负荷控制等。

（2）通信程序：现代大容量局用数字交换机都是多级多处理机的控制系统，处理机之间

通信任务，由通信程序完成。

（3）资源管理程序：交换网络管理、信号系统管理、多频信号收发器管理及其它资源管

理。

（4）数据库管理：数据库管理系统管理整个交换机系统的所有数据。即上述各种数据的

数据存取与组织，维护、更新、备份、恢复等。

2）应用程序

（1）呼叫处理程序

交换状态管理、交换资源管理、交换业务管理、交换负荷管理等程序。

（2）计费程序和多种统计程序

计费、结算、报表与打印输出等程序。

（3）维护管理

计费话单管理、设备管理、告警管理、话务统计、故障诊断测试、呼叫接续过程跟踪、

用户/中继线测试、过负荷管理、系统恢复程序/硬件故障检测与恢复，硬件切换、软件故障检

测与恢复，设备状态管理等程序。

3）支援软件

支援软件是用来开发交换机和生成交换局的软件和数据，以及开通时所用的测试软件等。

它包括：



软件开发支援系统：源文件生成；程序编译程序；连接编辑程序及测试程序等。

应用工程支援系统：交换网的规划程序；话局工程设计程序；装机工程设计程序及安

装测试程序等。

软件加工支援系统：局数据生成程序；用户数据生成程序；交换机程序和数据集成，

即将系统程序和数据库中各种局数据及用户数据组合起来，形成某一交换局的特定程

序。

 交换局管理支援系统：它有资料的搜集和分析；交换局资源的更改；资源的编辑和输

出。

另外，在编制软件时，CCITT推荐采用CHILL语言、SDL语言和MML语言。这三种语

言是针对交换机生存周期的不同阶段而提出的。在进行系统功能说明、系统设计及软件设计阶

段，多采用SDL语言，软件设计、程序编制、软件检验阶段采用CHILL语言。在软件检验、

运行和维护阶段采用MML语言。在软件维护方面则采用SDL和CHILL语言。

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1.5.4 呼叫接续处理

交换机一般呼叫接续过程可分为以下几个阶段：

1．呼出接续

呼出接续是从主叫用户摘机起到听到拨号音止的过程。此时交换系统需要执行的主要任

务是：

（1）主叫摘机的检测

主叫摘叫时，用户电路应能发现用户回路状态的变化。处理机以一定周期从扫描存贮器

中读出扫描信息，这是在程序控制下完成的，即由硬件控制将扫描信息写入扫描存贮器，由软

件控制从扫描存贮器中读出扫描信息，再由软件判断是否发生了状态变化。如果发现是摘机，

就查明主叫的识别码，记录呼叫事件。

（2）查明主叫的类别

通过软件查明主叫的用户线类别、话机类型和服务类别。不同的主叫类别将导致不同的

处理方式。如根据用户话机发送的是拔号脉冲还是双频信号来决定所接入的收号器类型，根据

服务类别以决定是否有长途有权、国际有权等，是否是新服务性能等。

（3）选择一个空闲的收号器

根据所发的地址信号类型，选择相应的空闲收号器。对双音频信号选择和建立主叫至收

号器的通路；对拨号脉冲信号，不需专门的收号器，可直接由软件判别。

（4）拨号音的送出

数字化的拨号音由音信号发生器经交换网络送往主叫话机。

（5）存贮块的分配

某个呼叫发生后，有许多与该呼叫有关的信息需要保存，常用的方法是对每个呼叫分配

一个存贮块。

2．接收地址信号

主叫听到拨号音后，开始拨号，即发送地址信号，软件以足够快的扫描周期来检测和识

别地址信号。当收到第一个数字信号后，停送拨号音，对地址信号进行计数和存贮。

3．拔号分析

数字分析的主要任务是根据地址信号的前几位判续接续去向：本局呼叫、出局呼叫、长

途呼叫、特服业务呼叫等，但也可能是新服务性能的登记、使用或撤消。

4．路由选择

路由选择的任务是为出局呼叫从对应于呼叫去向的路由中选择一条空闲的中继线。如果

中继线全忙而存在迂回路由，则应转向迂回路由进行选择。

显然，当呼叫去向不属于本局范围时才需要路由选择。如果是本局呼叫或入局呼叫则应

测试被叫用户的忙闲状态。

确定了去向后就可以开始路由选择，并在所选择的中继线上发送必要的地址信号，供他

局接续时使用。

5．通路选择

-63-

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通路选择的任务是在主叫用户与被叫用户之间或在选定的中继线与用户之间，通过交换

网络选择一条空闲的通路。

通路选择由软件完成，要将通路接通还得通过驱动命令使硬件动作。通路的驱动一般要

等到发码结束或本局呼叫时被叫应答以后才执行，为此，应将所选定的通路识别码暂存在内存

中。

6．振铃

对于本局呼叫，如果被叫空闲而且选到空闲通路，就向被叫振铃，向主叫送回铃音。在

数字交换机中，通过驱动用户电路中的振铃继电器，可将振铃电流经用户电路送往被叫。数字

化的回铃音则通过交换网络，经主叫用户电路变成模拟信号送往主叫。

7．应答监视

从开始振铃（或回铃）时起直至被叫摘机应答为止。此时系统的任务是：

（1）应答识别。其原理与主叫摘机识别相似。

（2）切断铃流及回铃音。在识别到被叫摘机后，由软件处理，通过驱动相应的硬件动作

来切断振铃回路，停送回铃音。

（3）启动计费系统。

8．通话和释放监视

从通话开始直至任一方挂机为止。此时交换系统的主要任务是：

(1) 通话接续。驱动所选择的通路，也就是对各级控制存贮器写入相应的内容。

(2) 监测挂机信号。在通话状态，应不断监视主叫、被叫的回路状态，以检测任一方是否

挂机。

1.6 程控数字交换系统性能和指标

程控数字交换机可用于市话交换、长话交换、汇接交换、国际长途交换、农话交换、用

户交换机和远端用户单元等。下面分别叙述其性能和指标。

1.6.1 容量

容量通常以用户线数和中继线数来表示。容量的大小取决于数字交换网络的规模。数字

交换网络的规模指的是终端的时隙数或话路数。话路数的多少大体上决定了中继线的容量。但

是所能接入的用户线数却要考虑用户的平均话务量、出入中继的数量、话务负荷能力以及呼叫

处理能力等因素，因此不能笼统地以厂家所标的用户线数多少来比较容量的大小。例如F－150

数字交换机，交换网络的容量为65536时隙/61440话路。每条通路的话务量为0.8Er1。若全部

作为长途中继线可提供6万线；若全部接用户线，厂家标示为24万线，这是在考虑用户线的

话务量为0.2Er1的情况下，集线比为4:1，所以可接用户线24万。但它并未考虑如话务负荷

能力，呼叫处理能力等其它因素。

ZXJ10机单模块的容量为3584用户线和480路中继线，多模块的终局容量可达17万用

户线和2.4万端口中继线。

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

1.6.2 话务负荷能力

话务负荷能力是指在一定的呼损率下，交换系统在忙时可以负荷的话务量。话务量（话

务量强度）E等于单位时间内所产生的平均呼叫次数N和每次呼叫平均占用时间D的乘积，

即E＝N×D，若D以小时为单位，则其计量单位用爱尔兰（Erl）表示。话务负荷能力取决于

交换网络的话务负荷能力。例如交换网络能够提供6万条话路，每条话路所能承担的话务量

0.8Erl。由于每次通话要占两条话路，故交换网络所能承担的话务量应为1/2×60000×

0.8=24000Erl。

1.6.3 呼叫处理能力

控制系统的呼叫处理能力常用“最大忙时试呼次数”，简称忙时试呼（BHCA）表示。它

是衡量交换系统处理机处理能力的重要指标，它表明处理机能处理的用户在最忙时摘机呼叫的

次数。

BHCA值的大小决定于处理机的速度、程序的结构和指令条数以及有关的话务参数。

处理机的速度表明了执行指令所需的时间，速度愈高，处理机在单位时间里处理的指令

条数愈多，BHCA值就愈大，处理能力就愈强。

程序的结构和指令条数对BHCA值的大小影响很大，程序的结构合理，所用的指令条数

少，在完成同样的功能时，执行的指令条数少，所需的处理时间就少，处理能力就强。

其它因素，如无呼叫时处理机也要不停的扫描、监视各种事件的发生，调度管理，机间

通信，及故障处理等都要占用处理机的时间，因而对BHCA值也会产生影响。

处理机在单位时间内用于处理负荷的时间可近似表示为：

t=a+bN

其中N为在单位时间内所处理的呼叫总数，即BHCA值，a为系统开销，b为每个呼叫

所需的平均处理时间。

设t=0.95，即处理机占用时间不超过CPU全部运行时间的95%，即a+bN≤0.95。

系统开销a包括中继处理、数据保存和恢复等，约占机时的15%-30%。通常a=+E，

其中为固定开销，反映处理机自身资源管理所付出的开销，常取=0.14，E为比例开

销。为系数一般取=7.510

-5

,E为话务量。因而

t=+E+bN=+·D·N+bN

所以

N

t





Db

即

BHCA

t



t







Db

例如t=0.95, =0.14,=7.510

-5

。设D=100s，且处理一个呼叫需执行16000条指令，每执

行一条指令需2s，则b=160002s=32ms。故

-65-

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BHCA

0.950.14

(7.510

5

)1003210

3

360073823

可见,此时控制系统每小时可处理的740

00次电话呼叫。

当采用n个相同的处理机时，系统总的处理能力为BHCAnn×BHCA。

1.6.4 计费方式

1. 本地通话的计费方式

采用复式计次方式，即按通话距离和通话时长计次，由发端本地局负责计费。

2. 国内长途通话的计费方式

采用详细记录计费方式，即话费按通话距离和通话时长进行计算，由发端长话局计费，

也可以在本地局计费。目前,长途自动电话只对主叫用户计费，长途半自动电话在话务员协助

下可以对被叫用户及信用卡计费。

3. 国际长途通话的计费方式

详细记录计费方式，即话费按通话距离和通话时长进行计算。可由国际局计费，也可由

长话局的自动计费设备计费。

4. 交换系统的可靠性

人们要求电话交换系统能长期地不间断地可靠运行，即要求具有很高的可靠性。衡量系

统可靠性的高低，通常采用系统中断时间及可用性等指标来描述。

5. 系统中断时间

系统中断是指一个交换局系统的全部终端或大多数终端不能进行正常的接续。

通常规定系统中断累计时间，在20年内不得超过1h，平均每年不得超过3min，试运转

期间不得产生系统中断。如发生系统中断，试运转周期应从头开始算起。

6.可用性

可用性是指系统正常的运行时间与总的运行时间之比。

系统的正常运行时间可用平均故障间隔时间（MTBF：Mean Time Between Failures）表示。

总的运行时间应是正常运行时间MTBF加上平均故障检修时间（MTTR）。

MTTR表示在人员、工具、材料等条件具备下，修复故障平均所需要的时间（包括可能

的集体时间）。可用性A可定义为：

A＝MTBF/(MTBF＋MTTR)

对于双机系统，当它们出现故障彼此独立时，其双机的平均故障间隔时间MTBFD可由下

式表示： MTBFD=MTBF

/2MTTR

双机的可用性AD为： AD=MTBF

/(MTBF

+2MTTR

)

单机的不可用性U： U=1-A=MTTR/(MTBF+MTTR)MTTR/MTBF

双机的不可用性UD： UD=1-AD=2MTTR

/(MTBF

+2MTTR

) 2MTTR/MTBF

CCITT规定电话交换机的不可用指标如下：

整机系统 <1.510

-5

(例如在50年内中断小于6h)

-66-

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用户线 <10

-4

(例如在25年内小于1天)

交换机间电路 <10

-4

紧急呼叫 <1.510

-5

基本呼叫 <10

-4

补充业务 <10

-3

计费 <10

-4

话务测量 <10

-3

管理、操作 <10

-2

例如，一台处理机的MTBF＝2000h，MTTR＝3h，则预期的不可用性为：

U=3/2000=1.510

-3

，即40年中有525h不可用。

若采用双机备份，其不可用性为：UD=23

/2000

=4.510

-6

，即40年中只有1.6h不可用。

一般要求系统中断时间在40年内不得超过2h，这相当于系统可用性≥99.9994％。

要提高可用性，就必须增大MTBF，或者减少MTTR。这就要选用高质量的元器件，配

置备用部件和设备，从硬件和软件方面提高系统的可维护性。

1.6.5 交换系统的可维护性

1. 故障定位程度

这是表明故障诊断系统的诊断能力的指标。一般要求大部分故障能定位到一块印制电路

板上。

2. 再启动次数

再启动处理是系统再组成后，为了恢复呼叫处理工作而设置的。由于发生故障，使呼叫

处理中断，若故障处理时间很短，可以从故障中断点返回，不会产生什么影响。若故障处理时

间较长，外界的情况已经发生了变化，此时若还是从中断点返回将会引起混乱，故在恢复呼叫

处理之前，必须经过一定的恢复处理，把被破坏的数据重新进行初始化。这一恢复处理工作就

称为再启动。

再启动次数是衡量程控交换机工作质量的一个重要指标。一般要求每月再启动次数在10

次以下，特别是系统级（即D级处理仍不成功时，需用外存中的程序和数据再装入）的再启

动应保持在最低限度。

1.6.6 服务标准

1. 呼损指标

呼损率是交换设备未能完成的电话呼叫业务量与用户发出的电话总呼叫业务量之比，简

称呼损。呼损愈低，服务质量愈高。

呼损的大小应考虑两个基本因素：要使用户对服务质量感到满意，又要使交换系统的设

备有较高的使用效率，不造成资金的浪费。这两者是互相矛盾的。若让用户满意，呼损就不能

太大，但呼损小了，设备的利用率就要降低。

经过调查研究表明，在市内电话通信网上，一般地说，总呼损在2％－5％范围内是比较

-67-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

合适的。

2. 接续时延

接续时延一般是指主叫摘机到听到拨号音的时延和拨完最后一位号码到听到回铃音的时

延。前一个时延称拨号音时延，后一个时延称拨号后时延。

拨号音时延表明了从主叫用户摘机到听到拨号音这一阶段中呼叫处理过程所需的时间。

在这一阶段硬件要反映用户回路状态的变化；处理机要收集到回路状态变化的信息；当

判明为呼出事件后，应登记呼出事件，再进行查明主叫用户数据、链路和收号器选试，驱动拨

号音的送出。

在这些处理过程中，硬件的动作时间很短，时延可以忽略不计，接续时延主要取决于处

理机收集到状态变化信息所需的时间和对呼出事件分析判断所需的操作时间，如用户摘机识别

扫描周期的长短、基本级程序操作时开销的大小、处理机之间通信所需的时间开销。这些统统

加起来的时间之和的平均值不应超过400ms，同时还规定此值超过600ms的概率应小于0.05。

在超负荷25％的情况下，时延的平均值不应超过800ms，超过1s的概率应小于0.05。

拨号后时延与号码的数字分析、判别接续去向和完成接续任务、选择接续通路、驱动回

铃音和铃流等操作时间有关。这里也涉及到处理机的速度，软件的结构及效率，处理机间通信

速度等因素。

拨号后时延的平均值应小于650ms,超过900ms的概率应小于0.05。在超负荷25％的情况

下，平均值不应大于1000ms，超过1600ms的概率应小于0.05。

1.6.7 非电话业务

(1) 能提供通过模拟用户线向用户提供话路传真和数据业务功能；

(2) 提供64Kbit/s的数据和传真业务。

1.6.8 ISDN功能

1. 概述

 系统向用户提供(2B+D)电路接口,向中继提供(30B+D)电路接口;支持标准的2B＋D和

30B＋D接入方式，可以连接2B＋D和30B＋D路由器；

 局间支持ISUP信令方式，能实现ISUP和TUP、MFC之间的转接；

 支持数字用户和模拟用户混插于同一机框中，相互间可以互通；

 支持数字终端经2B＋D接口接入DDN网；

2. ISDN承载业务

 电路型，64Kbit/s,8KHz结构，用于话音信息传递的承载业务；

 电路型，64Kbit/s,8KHz结构，用于3.1KHz带宽音频信息传递的承载业务；

 电路型，半永久和可交换的64Kbit/s,8KHz结构，用于不受限数字信息传递的承载业

务；

3. ISDN终端业务

 电话业务

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 传真业务

 可视电话和会议电视业务

 支持CCITT（现ITU－T）建议的关于数据传输(包括文件传输、电子白板等)的终端

业务。

4. ISDN补充业务

 主叫线识别/限制（CLIP/CLIR）；

 被叫线识别/限制（COLP/COLR）；

 子地址寻址（SUB）；

 呼叫保持/恢复（HOLD/RETRIVE）；

 无条件前转（CFU）；

 无应答前转（CFNR）；

 遇忙前转（CFB）；

 呼叫等待（CW）；

 三方通话（TWC）等。

1.7 新业务性能

1. 缩位拨号（Abbreviated Dialing）

主叫用户在呼叫经常联系的被叫用户时，可用2位的缩位号码来代替原来的多位被叫号

码，再由交换设备将缩位号码译成“完整的被叫用户号码”，以完成接续，缩位拨号不仅可在

市话接续中使用，也可在长途接续和国际接续中使用。

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*51*MN*PQRABCD＃”。其中“MN”是

用户自编的缩位代号；“PQRABCD”是需要缩位拨号的电话号码。完成上述操作后，耳机中

将传出证实音，通知用户登记已被接受，如未听到证实音，需要重新登记。

应用：接受登记后，摘机听到拨号音，只需按“**MN”稍等就可接通需要的电话。

撤消：摘机听拨号音后

 “记新抹旧”同时完成：“＃51*MN* PQRABCD＃”

 单项撤消：“＃51*MN＃”

完成上述操作后，耳机中传出证实音，通知用户撤消已被接受，如未听到证实音，需要

重新撤消。

缩位拨号服务项目只向使用双音频话机的用户提供。

被缩位的电话号码可为市内电话号码；长途字冠＋国内有效号码；国际全自动字冠＋国

际号码，最长达16位。

2. 热线服务（Hot line Service with Time-out）

热线服务又叫“免拨号接通”。当用户摘机后无需拨号，即可接通到事先指定的某一被叫

用户。如果该主叫用户不想呼叫热线用户而要呼叫网中其它用户时，只需在摘机后的规定时间

（5s）内迅速拨出第一个号码，接着再拨完其它号码即可呼叫网中其他用户，热线电话的用户

-69-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

也可以被网中其他用户呼叫。

一个电话用户所登记的热线服务，只能登记一个对方电话号码，但对方电话号码可以根

据用户需要随时改变。

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*52* PQRABCD＃”，使用脉冲话机应拨

“152 PQRABCD”（PQRABCD表示要登记的对方电话号码）。

完成上述操作后，耳机中将传出证实音，通知用户登记已被接受。如未听到证实音，需

要重新登记。

应用：摘机不用拨号，在5s后就会自动接通对方电话。如听到忙音，需要挂机稍等再使

用。

撤消：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃52＃”，若使用脉冲话机应拨“151152”。

耳机中传出证实音，通知用户撤消已被接受。如未听到证实音，需要重新撤消。

3. 呼出限制（Outgoing Call Barring）

呼出限制又叫呼出加锁，类似于给用户的电话机加了一把“电子密码锁”。这个密码只是

用户单位有关人员知道，主要作用是限制不知道密码的人随意使用电话，有利于加强电话费管

理，但呼入不受任何限制。

呼出加锁分类：第一类，限制全部呼出（打119、110特种电话除外）。第二类，限制国际

和国内长途全自动呼出。第三类，限制国际长途全自动呼出。

用户需用此项业务时，可向电话局申请先用的4位密码数字，以便使用此项业务。

登记：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“*54*KSSSS＃”，若使用脉冲话机拨

“154KSSSS”，其中SSSS是密码，K表示加锁类别，第一类K＝1，第二类K＝2，第三类K

＝3。

完成上述操作后，耳机中传出证实音，通知用户登记已被接受。如未听到证实音，需要

重新登记。

撤消：摘机听到拨号音后，在双音频电话机上按“＃54*KSSSS＃”，若使用脉冲话机拨

“151154KSSSS”。

4. 闹钟服务（Alarm-Call Service）

闹钟服务又叫叫醒服务，在预定的时间，对用户振铃起闹钟作用，以提醒用户去办计划

之中事情。

闹钟服务是一次性服务，只要交换机提供了这次服务，此后即自动撤消。预定的响铃时

间限定为登记之时算起的23：59分之内。

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*55*H

＃”，若使用脉冲话机拨

“155H

”，H

为小时（00－23），M1M2为分钟（00－59）。

撤消：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃55＃”，若使用脉冲话机，应拨“151155”。

5. 免打扰服务(Don't Disturb Service)

免打扰服务又叫暂不受话服务。当用户在某一段时间里不希望来话呼叫对他干扰时，他

可以请求将他的呼叫转移到话务员或录音通知设备。

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*56＃”，若使用脉冲话机，应拨“156”。

撤消：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃56＃”，若使用脉冲话机，应拨“151156”。

6. 转移呼叫（Call-Transfer）

转移呼叫又称随我来。程控局的某用户，若有事外出它处，为了避免耽误受话，可以事

先向电话局登记一个他临时去处的电话号码（以下简称B’号码）。此后若有其他用户呼叫该

用户时，程控电话局可将这次呼叫转移到他的临时去处。

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*57*PQRABCD＃”，若使用脉冲话机拨

“157PQRABCD”，PQRABCD是用户临时去处的电话号码。

撤消：用户需要撤消该项业务时，可在原登记处撤消，如果B’用户也属于本程控局时，

也可在B’处撤消。

 在原登记处撤消

摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃57＃”，若使用脉冲话机，应拨“151157”。

 在B’用户处撤消

（号盘话机用户只能在原登记处撤消）

摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃57*PQRABCD＃”。（此处PQRABCD是登记

本次转移呼叫的用户号码）

用户登记转移呼叫后尚未撤消前，如再摘机，交换机向用户送提醒音提醒其注意。

7. 呼叫等待（Call Waiting）

某一用户（简称A）发起呼叫，并与被叫用户（简称B）建立了接续，就在A、B用户通

话期间，又有第三者（简称C）呼叫A，此时，尽管A处在通话状态，C可听到回铃音，同

时A听到呼入等待音，在此情况下，A用户可作如下选择：

 接收新呼叫结束原呼叫

 保留原呼叫接收新呼叫

在与新呼叫者说话时保持原有的接续，并能根据需要在二者之间进行转换。

 拒绝新呼叫

当A用户听呼叫等待音超过20－25s，交换机向C用户送忙音。

登记：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“*58＃”，若使用脉冲话机拨“158”。

撤消：摘机听拨呈音后，在双音频话机上按“＃58＃”，若使用脉冲话机，应拨“151158”。

8. 遇忙回叫（Call Back on Busy）

当A用户呼叫B用户遇忙，应用本项性能可以在B用户空闲时，自动地把这两个用户接

通。交换机在实现遇忙回叫时，先向主叫用户振铃，主叫摘机后改向被叫用户振铃（同时让主

叫用户听回铃音）。

登记：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“*59＃”，若使用脉冲话机拨“159”。

撤消：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“＃59＃”，若使用脉冲话机拨“151159”。

9. 缺席用户服务（Absent-Subscriber Service）

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

根据用户要求，当登记该服务的用户不在而恰有其他用户呼叫他时，可以提供事先录制

的录音通知，例如“今日外出，请明日来电话”等。登记：摘机听拨号音后，在双音频话机上

按“*50＃”，若使用脉冲话机拨“150”。

撤消：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“＃50＃”，若使用脉冲话机拨“151150”。

10. 三方通话（Three-Party Service）

正常电话通话，都是在两个电话用户之间进行的。若出现第三个用户加入进来，都认为

是电话有了串音或碰线等故障。但在日常生活中，有时为了商量某件事情，确实需要三个用户

同时通话，为了满足用户的这种要求，可以应用“三方通话”这一功能。

用户要应用“三方通话”功能，除向电话局申请外，没有其他要登记和撤消的操作。当

甲用户与乙用户通话时，如需要邀请丙用户一起加入通话，可请乙稍候，然后拍一下叉簧，当

听到拨号音后，拨丙用户的电话号码（乙用户在等待过程中只听到保持音），与丙的电话接通

后可与丙通话，如再拍一下叉簧，即可实现三方通话。

11. 会议电话（Conference Service）

当具有“会议电话”功能的电话用户，需要利用他的电话召开电话会议时，拿起听筒听

到拨号音后,应按*53#PQRABCD（双音频话机）或拨153PQRABCD（脉冲话机），这里

PQRABCD为参加电话会议的第一个被叫，接通后可拍叉簧或按R键，会再次听到拨号音，

可按同样方法接通第二个参加电话会议者。全部被叫都接通后，召开会议的用户可按*53＃（脉

冲话机拨153），电话会议即可开始。ZXJ10机中，召开一次电话会议最多30人（包括召开会

议者在内），会议电话结束挂机后服务自动取消。

12. 追查恶意呼叫（Malicious Call）

交换系统应有追查恶意呼叫的功能。话局可以根据用户申请，用人机命令指定某个或某

些用户为需被追查恶意呼叫的用户。

当用户认为呼入的电话为恶意呼叫时，可按R按键（按键话机）或拨一个“3”以上的号

码（号盘话机），交换系统应能保持通话电路，并将主、被叫用户号码及通话日期、时间打印

出来，并告警。

13．遇忙记存呼叫(Registered Call On Busy)

该项服务表示当呼叫被叫用户遇忙时，这次呼叫被记存，下一次用户如果需要呼叫该用户

时，只要拿起话机，即可自动呼叫该用户。

登记：

①拍叉(R)；听拨号音；按*53#；响应；挂机。

(用于双音多频按键话机)

②拍叉(R)；听拨号音；拨153；响应；挂机。

(用于号盘话机和脉冲按键话机)

使用：

摘机后，不用拨号，5s以后自动进行呼叫连接，如果被叫用户空闲即可自动接通，如果

仍遇忙，可以重新呼叫在20min内有效，该项服务项目是在呼叫遇忙时登记的，如果重新呼

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

叫接通，这次登记即自动取消。

如果登记后需要拨其他电话，只要摘机后在5s内拨出其它号码即可。

撤消：

如用户在登记后的20min内需要撤消此项服务则

①摘机；#53#；响应；挂机。

(适用于双音多频按键话机)

②摘机；151153；响应；挂机。

(适用于号盘话机和脉冲按键话机)

14．呼叫无条件前转(Call Forwarding Unconditional)

呼叫无条件前转是允许一个用户对于他的来话呼叫可以转到另一个号码，使用该业务时

所有对该用户号码的呼叫，不管被叫用户是在什么状态，都自动转到一个预先指定的号码(包

括话音邮箱)。

登记：

①摘机；听拨号音；按*57*PQRABCD#；响应；挂机。

(用于双音多频按键话机)其中PQRABCD为前转号码。

②摘机；听拨号音；拨157PQRABCD；响应；挂机。

(用于号盘话机和脉冲按键话)

撤消：

在原登记处撤消。

①摘机；听拨号音；按#57#；响应；挂机。

(适用于双音多频按键话机)

②摘机；听拨号音；拨151；157；响应；挂机。

(适用于号盘话机和脉冲按键话机)

验证：

用户登记“呼叫无条件前转”后可以进行验证。验证程序如下：

摘机；听拨号音；按*#57*PQRABCD#；响应；挂机。

(只用于双音频按键话机)

15．呼叫遇忙前转(Call Forwarding Busy)

呼叫遇忙前转是指对申请登记“呼叫遇忙前转”的用户，在使用该业务时，所有对该用户

的来话呼叫在遇忙时自动转到另一个指定的号码(包括话音邮箱)。

登记：

①摘机；听拨号音；按*40*PQRABCD#；响应；挂机。

(用于双音多频按键话机)PQRABCD为前转号码。

②摘机；听拨号音；拨140PQRABCD；响应；挂机。

(用于号盘话机和脉冲按键话)

撤消：

在原登记处撤消。

-73-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

①摘机；听拨号音；按#40#；响应；挂机。

(适用于双音多频按键话机)

②摘机；听拨号音；拨151140；响应；挂机。

(适用于号盘话机和脉冲按键话机)

16．呼叫无应答前转(Call Forwarding No Reply)

呼叫无应答前转是指对申请登记“呼叫无应答前转”的用户，在使用该业务时所有对该用

户的来话呼叫在规定时限内无应答时自动转到一个预先指定的号码或几个号码(包括话音邮

箱)。

登记：

①摘机；听拨号音；按*41*PQRABCD#；响应；挂机。

(用于双音多频按键话机)

②摘机；听拨号音；拨141PQRABCD；响应；挂机。

(用于号盘话机和脉冲按键话)

撤消：

在原登记处撤消。

①摘机；听拨号音；按#41#；响应；挂机。

(适用于双音多频按键话机)

②摘机；听拨号音；拨151141；响应；挂机。

(适用于号盘话机和脉冲按键话机)

验证：

用户登记“呼叫无应答前转”后可以进行验证。验证程序如下：

摘机；听拨号音；按*#41*PQRABCD#；响应；挂机。

(只用于双音频按键话机)

17．立即热线

登记：事先向电话局申请登记，并同时登记热线号码。

使用：用户一取机立即自动拨出热线号码。

撤消：需到电话局申请撤消。

18．分机转接

登记：事先向电话局申请登记。

使用：

登记该功能的用户即相当于一简易话务台，可通过按R键或拍叉簧听拨号音，拨要转移

的分机号码，将呼叫转接到另外一部话机上。

撤消：需到电话局申请撤消。

19．分机代答

登记：事先向电话局申请权限登记。

① *60#

② 160

(双音多频按键话机)

-74-

(号盘话机和脉冲按键话机)

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

使用：

设甲用户登记了分机代答业务。乙用户听到甲用户振铃后，拨*61#后，拍叉簧（R），听

拨号音，再拨甲的号码，即能将呼叫转接过来。

撤消：

① #60# (双音多频按键话机)

②

151160 (号盘话机和脉冲按键话机)

20．扩充的呼叫限制（仅适用于双音频话机）

在兼容国标的基础上，我们扩充了呼叫限制的功能，除了满足国标的要求外，还可对168、

160和专网的呼叫进行限制：

有两个值表示限制类别，一个是K值，代表对公网的限制，一个是r_K值，代表对专网

的限制。K和r_K表示的意义是相同的，只是在登记新业务时的位置不同。

K＝0未用

K＝1限制全部呼叫

K＝2限制国内和国际长途自动电话的呼出

K＝3限制国际长途自动电话的呼出

K＝4限制本网、本地等普通出局呼出

K＝5仅限168、160呼出

K＝6限168、160和普通出局呼出

K＝7限制168、160和国内、国际长途自动电话呼出

K＝8限制168、160和国际长途自动电话呼出

目前的限制方式有三种：

1）仅对公网限制（同国标）

2）仅对专网限制

登记：*54**r_Kssss#

撤消：#54**r_Kssss#

3）对公网和专网同时登记限制

登记：*54*Kssss*r_K#

撤消：#54*Kssss*r_K#

注：公网的用户只能使用第一种方式；

专网的用户可使用任何一种方式。

21．显示主叫号码（CID）（需显示主叫号码用户板）

登记：事先向电话局申请登记。

使用：当被叫用户振铃时，话机上可显示主叫号码和呼叫时间。

撤消：需到电话局申请撤消。

22．报主叫号码功能

用户拨“＃＃”可听到自己话机的号码，此功能特别适用于邮电局放号。该功能不需登

记，所有用户都可使用。

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

23．回振铃测试功能

可先通过人机命令设置一“回振铃测试”属性的局码，用户拨此号码后挂机，话机可自

动振铃。此项功能用来测试用户话机的振铃功能。

24．检测信号音功能

用户通过拨“＃*MM＃”可听到ZXJ10机所提供的所有语音，其中MM代表音类型。该

功能不需登记。

音类型

回铃音

2000Hz音

拨号音

特种拨号音

忙音

拥塞音

空号音

长途通知音

等待音

提醒音

证实音

1000Hz音

54码

您拨打的用户忙,请稍后再拨

主叫号码是：*******

您拨打的用户不在,请稍后再拨

您申请的新业务,已撤消完毕

您申请的新业务,已验证完毕

*******用户叫您，请稍后候

请勿打扰您拨打的用户,谢谢

已登记新业务,请注意

54码110

54码119

您申请的新业务,已登记完毕

您预定的时间已到

您拨打的电话号码未启用

对不起,该用户因欠费暂停使用

音乐（用户机专用）

您好!请拨分机号,查号请拨“0”（用户机专用）

对不起,您的电话没有这种业务

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

30 *您拨的号码已改变,请拨“114”查询

1.8 SPC数字交换机的优越性

与模拟交换机（包括步进制、纵横制交换机）相比，程控（SPC）数字交换机具有众多的

优点。这些优点来自两个方面：存储程序控制和数字交换。

1．存储程序控制所带来的优越性

1）灵活性

SPC交换机的灵活性主要表现在以下几方面：

 只需通过修改软件，就可以改变交换机组态和工作性能，而不中断服务；

 只需通过修改软件，就可以进行电信网的控制、监视、管理和维护；

 可以灵活地改变用户业务和属性；

 可以灵活地设置费率和计费方式。

2）用户新业务的引入

在程控数字交换机中，可引入的新业务很多，达几十上百种。这些新业务可分用户业务和

管理业务两大类。

3）支持SPC数字交换机的运行和维护，包括用户功能业务控制、路由改变、用户号码和

中继代码的改变、交换管理、统计输出（包括设备占用情况、呼叫目的数据、路由和拥塞情况、

用户呼叫情况等）、维护、测试、诊断、告警和差错信息输出及网络动态管理。

2．数字技术所带来的优越性

1）呼叫建立速度快

2）接续质量高

3）接通率高（通常交换网络容量很大且无阻塞或阻塞率极低）

4）成本低

5）体积小，重量轻

6）功耗低

7）系统扩容方便

8）维护容易

9）能交换非电话业务

10）组装方便省时省力

11）能使用共路信号。使用共路信号又会带来许多好处，详见第四章有关共路信令系统部

分。

采用SPC数字交换机有利于IN网和ISDN的发展。无论是IN还是ISDN都是以SPC数

字交换机为基础实现的。IN的实现，不仅会给电信网增加大量的新业务，而且还可以实现话

音、数据和图象等各种业务的综合。ISDN的实现可真正实现话音、数据和图象等各种业务的

综合，为用户提供大量的业务包括传输承载业务、电信终端业务和补充业务。此外由于采用

SPC数字交换机，为共路信令网的建立创造了条件，而共路信令也是对无线接入的有力支持。

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

1.9 程控数字交换机的发展趋势

电话交换机的发展经历了从人工交换到自动交换，从机电交换到电子交换，从布控交换

到程控交换等阶段。从模拟交换到数字交换的转变是一个漫长过程，历时长达一个多世纪。当

前数字交换又在发生另一些巨大的变革，即数字交换正在由固定通信交换向固定/移动通信综

合交换发展，由窄带交换朝宽带交换方向（ATM交换）发展，由电交换朝光交换方向发展。

尽管如此，但并不是说，ATM交换和光交换将很快要取代现有的窄带数字交换机。在前两种

交换方式完全取代窄带数字交换网之前，后者还将进一步地得到发展和广泛的应用。当前SPC

数字交换机发展的方向主要是集中于以下三个方面：

1）移动交换

移动交换是实现未来个人通信的关键，移动交换机则是移动通信系统的核心。与SPC数

字交换机相比，移动交换机具有如下一些特点：第一、在同等容量下，要求更强的呼叫处理能

力。这是由于用户的移动性导致呼叫建立过程特别复杂，交换机需进行更多的处理来实现接续，

以保证通信质量和安全。第二、移动交换机包含了多个数据库，如HLR、VLR、EIR和AUC，

为确保接续的实时性，数据库访问速度要快，故应选用性能优良容量大的数据库。第三、在移

动通信中，电话号码与交换机设备硬件接口间无一一对立关系，因此呼叫控制、接续控制和移

动性控制与移动业务无关。第四、交换平台与接入无关，可支持任何类型的接入，为不同接入

点之间的呼叫提供接续。第五、编号计划与网络无关。当前为适应GSM和CDMA制式的蜂

窝移动通信系统的发展，我国一些厂家（包括中兴公司）正在各自原数字交换机平台上的基础

上开发和完善移动交换机系统。

2）智能网及其业务

智能网是用于产生和提供新业务的一种新的结构概念。其最重要的特征是电信营运部门

可以通过编程给最终用户提供大量有用的新业务，而不受限于交换机厂家所开发的原有业务。

智能网设计思想的出发点是在现有的程控数字交换机的基础上，不改动现有的交换机的硬件，

而迭加一个NO.7信令网和一个数据库，为用户提供多种智能业务，如800号、900号、信用

卡电话、专用虚拟网业务、通用号码业务、传真存储转发业务、电子信箱、可视图文、语音信

箱、主被叫分摊付费等。实现智能网首先要实现N0.7信令网，特别是要有信令连接控制部分

（SCCP）、事务处理应用部分（TCAP）和应用业务单元（ASE）部分的支持。其次，是建立

相应的数据库，管理交换机的局数据和用户数据等。此外，还有电信管理网（TMN），NO.7

信令网等有关SPC数字交换机方面的研究开发工作。

3）宽带交换机

当前电信网发展的主要方向是ISDN。ISDN可分为两个阶段，第一阶段是N-ISDN；第

二段是B-ISDN。这两种网的建设均需要与之相适应的交换机，用于N-ISDN的交换机可以在

现有SPC数字交换机的基础上进行功能扩展，即增加多种综合业务的交换处理能力，以使在

网络一级平台上提供一个综合业务交换平台，完成业务的交换和传输。实现N-ISDN的其它要

求是NO.7信令网、同步网和TMN。N-ISDN的建立在我国已基本具备条件，各厂家的SPC

数字交换机都备用于N-ISDN业务的接口和功能。下一代的交换将是用于B-ISDN的宽带交换

-78-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

机。ATM交换机已被确定为B-ISDN的一种交换方式。ATM交换机主要由入线处理单元、出

线处理单元、交换单元和控制单元四部分组成。不管实现方案如何，它都必须满足以下几个条

件：具有非常高的信息通过率（>1Gb/s）；具有非常低的信元丢失率；具有点到多点的交换

能力等等。

在下个世纪初ATM交换机广泛进入公用网之前，综合业务将主要在N-ISDN网上传输和

交换。为了满足人们对于电信业务的需求，对于数字交换机也就提出了如下一些新的要求：

（1）宽带业务

除了标准的64Kb/s电路交换接续外，新的数字业务应包括各种各样的更高比特率信息的

接续，如H0、H11和H12信道以及N×64Kb/s（这里N为2和30（或24）间的任意整数）

容量的信道的接续，也可能要求速率大于2Mb/s（或1.5Mb/s）的信道的接续，如视频业务等。

（2）增值业务

与电信网相关的增值业务将不仅在内容上而且在种类上持续地扩展，特别是ISDN的承载

业务、电信终端业务和补充业务及多种多样的IN网业务等。

（3）综合交换

在基于电路交换64Kb/s的SPC数字交换机内，ISDN结构将话音和数据接续合并起来的一种

手段将扩展成包含其它形式的接续。这样一来，要求新一代的数字交换机将兼具以下的能力：

窄带和宽带接续、电路交换和分组交换接续，交换式与非交换式（租用线）接续等能力。

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2024年6月4日发(作者：剑晴波)

ZXJ10数字程控交换机培训教材

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第一章电信网和程控数字交换机概述

1.1

1.1.1

电信网基本知识

概述

人类大多数活动依赖于信息(Information)。信息以各种各样的形式表现出来，如人类的语

言(Voice)、手写或印刷的文本(Text)、计算机数据（Data）以及各种各样的图形（Graphic）和

图象（Image）等。信息可以被处理、加工、存贮、转移、显示、复制和利用。所谓电信

（Telecommunication）就是将信息变换成电信号再进行远距离传输（Transmission）和交换

（Switching）。最早的电信就是1837年Wheatstone和Morse发明的电报。这是一种每次沿一

个方向发送信息的、点到点的数字通信。1876年发明了电话，从而开始了点到点的

双向会话通信，但它是模拟通信。经过100多年的发展历程，现在已在全世界所有国家建立

了电信网，并且各个国家电信网之间已经在实现互联互通，全世界200多个国家和地区的近

10亿部电话的多数已能彼此通话。

下面我们先介绍本地电话通信网的基本组成形式。图1.1-1就是电话网的两种最基本的形

式。图1.1.1-1（a）为单汇接局制电话网，图1.1.1-1（b）为多汇接局制电话网。图中，网内

任一用户均可以通过各相关 (端局(End Office)、支局(Branch Office))和/或汇接局(Tandem

Office)与同一网内的其他所有用户进行通信。交换局与交换局间的线路称为中继线路（Trunk

Circuit）；用户与交换局间的线路称为用户线路（Line Circuit）。因端局的用户线与PABX（用

户交换机）的中继线相连，所以PABX与端局间的线路，对PABX称为中继线路，而对端局

而言则称为用户线。汇接局用于汇接（转接）各端局的出和入中继线路；端局是用户（包括

PABX）入网局点；支局与端局的功能基本相同，只是它接入的用户数较少，而且支局须经端

局与汇接局间接相连。在电信网中, 当一个交换局可经多条路径与另一个交换局相连时（如图

1.1.1-1（b）那样），则在呼叫接续（Connection）时，有一个路径（通常称为路由Route）选

择问题。

用户

PABX

端局

PABX

端局

汇接局

支局

用户

端局

汇接局

端局

远端模块

用户用户

至长途端局

用户用户

用户

至长途端局

远端模块

端局

用户

端局

用户

PABX

用户

汇接局

端局

支局

用户

端局

用户

(b)多汇接局

用户

-1-

(a)单汇接局

远端模块

用户

图1.1.1-1 电话网基本组成形式

ZXJ10数字程控交换机培训教材(基础篇)

图1.1.1-1所示的电话网通常称为市话网（Local Network），它们可用于大、中城市。通常

市话交换网可分为两级，即汇接局和端局。要组成全国乃其全球电话网, 则需要将各个市话网

与其所属长途端局(Toll Office)或长途汇接局（Toll-Tandem Office）连接。

为了实现呼叫的接续，在各个电话局，包括长途汇接局、长途端局（图中未给出）、市话

汇接局和市话端局（含支局）分别配置相应的交换机。它们分别称为长途汇接交换机

（Toll-Tandem Exchange）、长途交换机（Toll Exchange）、市话汇接交换机（Local-Tandem

Exchange）和市话交换机（Local Exchange）。

1.1.2 电信网的种类和拓扑结构

电信网种类繁多，按业务可分为：电话网、电报网、传真网、数据网、CATV网和ISDN

网；按信号形式可分为：模拟网、数据网和混合网；按网络用途可分为：承载网、交换网和

支撑网；按网络拓扑分为：网状网、星形网、复合网、树形网、链形网、环形网和总线网；

按服务范围可分为：本地网、长途网和国际网；按网络层次可分为：骨干网、接入网和用户

网；按带宽可分为窄带网和宽带网等；按传播媒体可分为：有线网和无线网；按服务对象可

分为：公用网和专用网；按网络等级可分为等级网和无级网。实际上，在上述各类中，大多

数还可以进一步分为若干子类。比如，支撑网就包括这样的四种网：数字同步网、七号信令

网、集中智能网和电信管理网。又如专用网可进一步分为军事、公安、铁路、电力、水利、

石油、矿冶基地、交通、金融银行、新闻、工厂企业、水文、气象、林区、牧区、渔业、防

汛救灾及旅游行业等专用网。

尽管电信网种类如此之多，但就网络的组织形态，即拓扑结构来说常用的有如下几种：

全网状网、部分网状网、星形网、复合网、树形网、链形网、环形网和总线网等，如图1.1.2-1

所示。

在全网状网中，传输链络的冗余度最大，因而网络的可靠性最好，但链路利用率低，网

路的经济性差。它们仅用于对可靠性要求特别高的场合。在星形网中，设有一个交换中心，

用户之间的呼叫均通过交换中心进行。设网络用户数为N，星形网的传输链路只有N条，当

N较大时,比全网状网所需的N(N-1)/2条链路要少得多。它可用于组成范围很大的网络，是现

在普通采用的电话网的网络结构的基础。其可靠性较全网状网的低，但其经济性则较全网状

网能获得大大的改善。

图1.1.2-1 网络拓扑结构

(a)全网状网（b)部分网状网 (c)星形网

（d)树形网

-2-

ZXJ10数字程控交换机培训教材(基础篇)

复合网是在星形网的基础上发展起来的。在用户较为密集的地区，分别设置交换中心，

形成各自的星形网，然后将各交换中心以全连接方式或部分连接方式互联组成复合网。这种

网的规模不断扩大，最终可实现覆盖一个地区、一个国家乃至全球。

树形网目前广泛用于CATV分配网和某些专网（如军队网等）。环形网和总线网则多用于

计算机通信网。链形网常于专网，也用于中继站有上下话路的微波中继公用通信网。

图1.1.2-1 网络拓扑结构

(e)复合网

（f）链形网

(g) 环形网

（h）总线网

1.1.3 电信网的组成

从逻辑上说，电信网是由节点（Node）、链路（Link）和端点（End）以及信令（协议）

组成的，而在物理上，完善的电信网则是由交换网、传输承载网和终端设备以及支撑系统组

成的。交换网和传输承载网是电信网的基础网，而支撑系统则是电信网的辅助网。它们的层

次模型关系如图1.1.3-1所示。尽管我国和世界上大多数国家一样，目前尚未建立成这种多层

次的综合电信网，但都是朝着这个方向发展的。

下面简单地介绍一下各个网的功能。

第一层是传输承载网。它包括了中继链路、本地传输链路和接入网等。图1.1.3-2给出了

一个典型中继站的组成框图。在这里，传输系统既可采用PDH（准同步数字系列）也可采用

SDH（同步数字系列）的数字复接技术。局用程控数字交换机的中继线的一般数据速率为

2Mb/s。如果采用PDH系统且交换机的中继线的数据速率为8Mb/s或34Mb/s，则数字配线架

（DDF）需分别置于图中C-D、C’-D’和A-B、A’-B’两个接口处，因而也可相应地节省复/分接

器(MUX)。图中的数字配线架（DDF）可以用数字交叉连接设备（DXC、DCC）代替。数字

交叉连接系统是一个完全无阻塞的交换系统，它可取代传统的人工跳线和数字配线架，并具

有交换功能。数字交叉系统使用功能强大的微处理机，具有高密度的交叉节点处理器，使其

能在短短的几秒钟内实现所要求的多个交叉连接。它可进行一、二、三、四次群的交叉连接，

并可实现高次群和低次群的转换、阻抗变换、无帧操作、信令转换等，并能与国际上所用到

的不同数据通信接口适配。此外，它还能提供线路的实时监视、网络监控等，通过改变指令

系统可以对任何一条电路进行实时调度。

NMC

OMC

管理网

-3-

电信数据库

集中智能网

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随着同步数字系列（SDH）的推广应用，传输链路（特别是长途干线和专网）正越来越

多地采用SDH传输系统，SDH系统比PDH系统更有利于传输设备简化、成本降低和管理功

能的加强，也是未来宽带ISDN的基础设施。

第二层是基本的交换网。它由各种类型的交换机（如国际局、长途端局、长途局、市话

汇接局、市话端局交换机、远端模块、远端用户单元和用户交换机等）组成。交换机之间的

话音通道叫做话务路由，并以点划线表示。话务路由的传输路径由传输承载网提供，如图中

的实线所示。应该指出的是，一个话务路由和其传输链路间未必是一一对应关系，仔细比较

交换网的话务路由和传输承载网的链路就可以看出这一点。

第三层是信令网。它是各交换机的信令点（SP）和信令转接点（STP）及其间的共路信令

链路所组成的网络。在一个数字网中，通常信令链路数要比话务路由数少。实际上，信令网

是一个分组数据通信网。

第四层是同步网。该网将从一个或多个参考源来的定时信号传播到交换网中的所有数字

-4-

ZXJ10数字程控交换机培训教材(基础篇)

交换机中。同步网包含有由数字交换机中的各定时单元所形成的同步节点，以及其间的同步

链路。

第五层是集中式智能网。该网提供程控数字交换机及其业务控制（SCP）间的访问，而

SCP包含有能提供集中的网络智能的数据库。同此它可以通过数字交换机向用户提供大量的

智能业务。

第六层是电信管理网。它由各种各样的运行和维护中心（OMC）、网络管理中心（NMC）

以及对相关的交换机进行遥测、遥控和遥信的链路等组成。

-5-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

DDF

2Mb/s

至/自

同地交换机

8/2

C’

A’

34/8

2/8

8Mb/s

8/34

中

140/34

MUX

34Mb/s

8Mb/s

MUX

34Mb/s

继

1140Mb/s

34/140

1140Mb/s

中

继

传

输

MUX

传

输

链

13 4

路

中

继

中

传

1140Mb/s

继

输

1140Mb/s

传

输

链

8Mb/s

链

路

8Mb/s

’

注：DDF---数字配线架

图1.1.3-2 中继站

-6-

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1.1.4 交换方式

常用的交换方式是电路交换、报文交换和分组交换。

1.电路交换（Circuit Switching）

电路交换是指呼叫双方在开始通话之前，必须先由交换设备在两者之间建立一条专用电

路，并在整个通话期间由他们独占这条电路，直到通话结束为止的一种交换方式。电路交换的

优点是实时性好、传输时延很小，特别适合象话音通信之类实时通信场合。其缺点是电路利用

率低，电路建立时间长，不适合于突发性强的数据通信。

2.报文交换（Message Switching）(图1.1.4-1（a）)

报文交换又称为消息交换，用于交换电报、信函、文本文件等报文消息。这种交换的基础

就是存储转发（SAF）。在这种交换方式中，发方不需先建立电路，不管收方是否空闲，可随

时直接向所在的交换局发送消息，交换机将收到的消息报文先存储于缓冲器的队列中。然后根

据报文头中的地址信息计算出路由，确定输出线路，一旦输出线路空闲，即将存储的消息转发

出去。电信网中的各中间节点的交换设备均采用此种方式进行报文的接收—存储—转发，直至

报文到达目的地。应当指出的是，在报文交换网中，一条报文所经由的网内路径只有一条，但

相同的源点和目的点间传送的不同报文可能会经由不同的网内路径。报文交换的优点是不需要

先建立电路，不必等待收方空闲，发方就可实时发出消息，因此电路利用率高，而且各中间节

点交换机还可进行速率和代码转换，同一报文可转发至多个收信站点。其缺点是交换机需配备

容量足够大的存储器，网络中传输时延较大，且时延不确定。因此这种交换方式只适合于数据

传输，不适合于实时交互通信，如话音通信等。

3.分组交换（Packet Switching）(图1.1.4-1（b）)

在分组交换中，消息被划分为一定长度的数据分组（也称数据包），每个分组通常含数百

至数千比特。将该分组数据加上地址和适当的控制信息等送往分组交换机。与报文交换一样，

在分组交换中，分组也采用存储转发（SAF）技术。两者不同之处在于，分组长度通常比报文

长度要短小得多。在交换网中，同一报文的各个分组可能经过不同的路径到达终点，由于中间

节点的存储时延不一样，各分组到达终点的先后与源节点发出的顺序可能不同。因此目的节点

收齐分组后尚需先经排序、解包等过程才能将正确的数据送给用户。

4 3 2 1

3 2

-7-

(a)报文交换示意图

(b)分组交换示意图

图1.1.4-1 两种以SAF为基础的交换方式

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在报文交换和分组交换中，均分别采用了一种称为检错和自动反馈重传（ARQ）的差错

控制技术来对付数据在通过网络中可能遭受的干扰或其它损伤。

分组交换的优点是可高速传输数据，实时性比报文交换的好，能实现交互通信（包括话

音通信），电路利用率高，传输时延比报文交换时小得多，而且所需的存储器容量也比后者小

得多。缺点是节点交换机的处理过程复杂。

以上三种交换方式都限于低速数据交换。由于计算机高速数据传输和高速图象数据传输

和交换需要，人们现正利用帧中继和ATM等宽带交换设备来传送高速数据。

4.帧中继(Frame Relay)

帧中继是快速分组交换技术之一。它适用于在多点间接续大量高速突发数据，是向未来宽

带ATM交换过渡的手段之一。

帧中继采用统计时分多路复用(STDM)，并定义了网络的虚电路（VC）、永久虚电路（PVC）

和交换虚电路（SVC）。其带宽是在有实际数据传输时才进行分配的，即在以分组（包）为单

位的基础上进行动态分配的。当某个连接所要求的带宽暂时超出它的带宽范围时，帧中继网络

交换机就将到来的数据暂存于缓存器等待以后再发送。帧中继将网络协议的纠错和控制（如同

X.25协议中的那样）从网络移至终端系统，网络的主要功能则主要在于确定路由和发送分组。

帧中继也是一种ISDN承载业务，而并未对分组进行处理。因此帧中继几乎不产生除暂时

存贮延迟外的其它网络延迟。这样，它就能实现更有效、速度更高的数据通信。帧中继的传输

速率通常为1.544Mb/s或2.048Mb/s,也可以工作在更高的速率（如45Mb/s）上，所以帧中继必

须使用光纤作传输媒质。

交换

ATM（Asynchronous Transfer Mode）是建立在电路交换和分组交换的基础上的一种新的交

换技术。ATM 交换又称信元（Cell）交换。其信元由信头和信息字段两部分组成。CCITT（已

更名为ITU-T）规定信元由53个八位组（共424bit）组成，其中信头为5个八位组（40bit）、

信息字段长48个八位组（共384bit）。

ATM 交换有以下几个特点；

（1）用户线和中继线上均采用信元，其分组长度固定且均为53个八位组（即424bit）；

（2）ATM 以虚呼叫方式工作，可按需分配不同的传输信息速率。如果一个呼叫所需的

资源可以分配到，则此呼叫被接收，否则遭拒绝。

（3）不需要逐段链络进行差错控制或流量控制。由于采用光纤，传输差错率很低，信元

中的信息部分就不用差错控制，但对其信头则需进行差错控制。对于数据通信，可由终端进行

端到端的差错控制。

（4）信头很短，用其标识虚连接，不提供序列编号，但需包含差错控制比特，因为一个

差错，有可能导致信元走错路由。

（5）信息字段也短，因而信元不长，使用短信元可以使发终端打包时延和交换节点排队

最短，从而使信元传输具有时间透明性。

（6）提供监管功能，以保证用户不使用大于其申请的速率发送和接收信元。

ATM 交换机结构可分时分和空分两大类，每一类可分为几个小类。时分类可分为共享总

-8-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

线、共享环和共享存储器。空分类可分为全互连网和多级互连网。

ATM 交换机的基本功能框图如图1.1.4-2所示。

空间交换用于将信元从输入中继线IJ，接续到输出中继线Ok。输入信元头Hi必须变换

为输出信元头Ho，以便为下一级交换机接续之用。因几个要送到ATM 交换机同一输出中继

线的信元，可能同时到达不同的输入中继线上，为了防止信元丢失，交换机必须提供能缓存的

队列。这样一来，由ATM 交换机所提供的功能有：呼叫选路（由空间交换实现）、信元头翻

译和排队。

ATM 交换使用虚路径（VP）和虚通道（VC）概念，在信元头中有相应的虚路径标识符

（VPI）和虚通道标识符（VCI）。根据它们又将输入的ATM 信元输送到相应的输出中继线或

用户线上来，从而完成交换接续任务。

ATM 交换有两个主要特征：信元交换和各类连接间的统计复用。ATM 交换是通过时分

交换和空分交换完成的。空分交换在实现时体现为各种形式的交换传送媒体。这些交换资源是

由各虚连接的信元复用的。为解决信元对这些资源占用的竞争，必须对信元进行排队，在时间

上将各信元分开，因此时分交换在实现时体现为排队机制。队列则主要是由存储器实现的。显

然存储器容量的大小和对其存取速度的高低，不仅影响着ATM 交换机的性能，而且也影响整

个交换机的成本。

ATM 交换机是B-ISDN 发展的关键。它采用单一的交换结构，灵活有效地支持从窄带话

音、数据传输到高清晰度电视（HDTV）等宽带视频分布范围极广的综合业务。

图1.1.4-2 ATM交换机框图

输入信元

数据 Hi

输入处理

输出处理

输出信元

数据 H0

信头翻译表

1.1.5 电信网络规划

如前所述，交换系统是电信网的核心，所以在设计和使用交换系统时，就需要考虑以下

几个与电信网规划密切相关的问题：路由规划、编号制度、计费、传输、信令和同步等。

1.路由规划（Route Planning）

我国的电话网是一个由本地网和长途网两部分组成的等级制树状网，如图1.1.5-1所示。

其中，长途网包括四级交换中心。

第一级交换中心（C1），为省间中心又称大区中心。它汇接一个大区内各省（自治区）之

内的通信中心。大区中心分别设立北京、沈阳、南京、武汉、成都和西安。它们也是国际长途

-9-

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通信的汇接中心。

第二级交换中心（C2），为省中心局（即省会的长话局）。它汇接省（自治区）内的各地

区之间的通信中心。

目前，在我国第一级和第二级交换中心实际上已经合成一级了，也就是说省（自治区）

之间均已建立了直达路由。

第三级交换中心为地区中心，位于地区机关所在地，用于汇接本地区之间的通信中心。

第四级交换中心为县中心，用于汇接本县城镇、农村之间通信的中心。以上四级交换中

心构成我国的长途网部分。在这四级长途网中，任一级至下级均采用辐射式连接。这种辐射式

连接的电路群（如图1.1.5-1中的粗实线所示）称为基干路由。但是长途网不能仅以基干路由

组成，否则有的长话转接次数太多，不仅影响接续速度而且影响接通率。为此根据需要，设置

了一些高效直通路由和低呼损路由。有了基干路由、高效直达路由和低呼损路由相结合的四级

汇接辐射式长途网，可使长话接续的灵活性大为提高，转接次数减小，更为经济合理、安全可

靠。

在长话网中，既有直达路由，又有多个不同的转接路由（又称低呼损路由）。此时，路由

选择顺序必须遵循以下规则：

先选择直达路由，后选迂回路由，最后选基干路由。

在选择迂回路由时，所选的任何一个转接长话局都应在发端长话局和终端长话局所构成

的基干路由上；先选择直接至受话区的迂回路由，后选择经发话区的迂回路由。所选择的迂回

路由应确保在发话区是按自下而上(从低级局到高级局)的方向及由近到远的顺序进行(对终端

局位置而言)。在受话区按自上而下的方向进行接续。

为增加接通的机会, 还允许在发话区一侧，在地区中心局、省中心局及省间中心区的每一

-10-

图1.1.5-1 我国电话网结构图

(甲大区)

((乙大区)

基干路由

低呼损路由

高效直达路由

本地网

长

途

网

3级交换中心(C3)

4级交换中心(C4)

汇接局（TM)

端局(C5)

2级交换中心(C2)

国际局

1级交换中心(C1)

）

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级均可进行同级迂回转接一次。

在一次长途电话接续中，最多只能进行五次迂回路由选择。若以高效路由—低呼损迂回

路由—基干路由的顺序选择后，电话全忙，则此次长途接续为呼损。

应该指出，我国长途电话网结构目前正在发生变化，即由五级网向三级网过渡。随着电

信网和电信业务的发展，电信网还会过渡到二级网，而最终还会过渡到无级网。目前，人们所

说的大C

本地网就是指由C

、

与C

合并而成的网络。

路由选择有两种方式：固定路由选择方式和动态路由选择方式。

固定路由选择方式是指交换机始终按照事先排定的路由顺序选择表运作，尽管对已排定

的路由编排表可作人工修改，但是这种改变将表现为对路由选择顺序的永久性的改变。目前，

我国和世界上的大多电话交换网中的路由选择属于这种固定的路由选择式。动态路由选择方

式，则与固定路由选择方式相反。交换局选择的路由通常依据时间和/或状态经常地自动变化。

路由选择模式的更新可以是周期性的或非周期性的，事先设定的或随网路状态而变化的。目前

发达国家（如美国）已经使用了动态选择方式。下面介绍随着网路状态或时间或网路所发生的

事件，动态地改变选路方案，进行动态无级选路（DNHR）或实时网络选路（RTNR）这两个

动态路由选择方案。

(1) 网路状态的动态调整选路方案

这种方案是在周期性地（如几秒）监测网路中交换设备和传输设备实际占用的情况基础

上，由网管系统的处理机选择最佳路由的。

(2) 随时间而变的路由选择

这种方案是利用各路由忙时周期的不一致性，而使发端局和收端局间的空闲电路得到尽

可能多的利用。

下面举例说明DNHR的概念(图1.1.5-2)。

设在北京、上海、武汉、南京和乌鲁木齐之间组成动态无级网：并假设将全天分成5个

时间段，在每个时间段中，两城市间有各自的选路方案。例如，北京至上海的选路方案为：

-11-

乌鲁

北京

木齐







⑥





武汉





武



南京

南

上海

图1.1.5-2 动态无级选路示意图

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第一时间段（6:00—10:00） 2-4-1-3

第二时间段（10:00—14:00） 2-1-3-4

第三时间段（14:00—18:00） 2-3-4-1

第四时间段（18:00—22:00） 2-4-3-1

第五时间段（22:00—6:00） 2-1-3-4

通过这种动态选路策略可提高电话的接通率，增加选路的灵活性，同时可提高服务质量，

又取得良好的经济效益。

2．编号方案（Numbering System）

电话交换就是根据寻址信号（拨号音、号码、占用、振铃等）进行链路连接，以使得在

电话交换网中用户之间建立信号通路的过程。所以，为使交换系统正确、有效地选择路由和被

叫终端，必须有一个合理的编号制度。对这编号制度的基本要求有：全球编号统一，号位尽量

少、编号有规律且易于升位扩容。我国编号计划应符合国家标准《国家通信网自动电话编号》

（GB3971.1-83）的相关规定。我国具体的编号实现方案可概括为如下几点：

（1）按国内长途电话用户编号方法

长途字冠

长途字冠：0

长途区号：

2位：10（北京）

2X ，X=0－9共10个号（直辖市、省中心）

3位：3X

X－9X

X，共350个号，其中字头为“6”的号码分配给台湾省

为奇数，X=0－9（省中心，地区中心）

4位：3X

XX－9X

XX，共3500个号，其中字头为“6”的号码分配给台湾省

为偶数，X=0－9（县中心）

（2）国际长途电话的编号

CCITT规定，国家号由1位世界编区号和1-3位数组成，世界编区号具体分配见表1.1.5-1。

表1.1.5-1 世界编区号

编号

地区

北美

非洲

欧洲

南美和古巴

编号

地区

南太平洋（澳大利亚）

独联体

北太平洋（东亚）

远东和中东

备用

+ 长途区号 + 市内电话号码（局号+用户号）

拨打国际长途电话格式：

国际长途字冠 + 国家号码 + 国内长途区号 + 市话号码（局号+用户号）

我国国际长途字冠为“00”，国家号码为“86”。

(3)本地网用户及本地网用户编号

-12-

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 本地网呼叫

PQR+ABCD，其中P=2－9，Q、R、A、B、C为0－9

 本地网用户呼叫网外国内用户

0+X

……+PQRABCD

 本地网呼叫国际用户

00+I

…+X

…+PQRABCD I

…国家号，X

…国内区号

(4)特种业务编号：1XX，其中X=0-9，常用特服见表1.1.5-2。

表1.1.5-2 常用特种号码

编号

110

112

114

117

119

特种业务

匪警

市话障碍

市话查号

报时

火警

编号

120

121

170

174

168

特种业务

急救电话

天气预报

国际长途自动话费查询

网内长途查号

信息台

3. 计费（Charging System）

任何公共网均应有完善的计费制度，合理的收费可使用户及营运者都能获益，并促进通信

业务的发展。同时随着电信网和电信业务的发展，计费方式也正在发生变化，但在全国范围内

这种变化是不完全平衡的。通常的计费方法有如下几种：

(1) 本地电话网内计费方式

 包月制

每月对每台话机收取固定的费用。不论通话次数多少及时间长短，不再另收费。市话通信

中常采用这种方法。

 单式计次制

在这种计费方法中，采用下式计算每月话费：

用户每月话费=月租费（座机费）+ 次数费用/次

这里的次数计算有两种方法：一是一次呼叫算一次；二是通话过程中每持续若干分钟（通

常以3min计）算一次，不足3min也计一次。该方法也常用于市话通信中。

 复式计费

按通话时长和通话距离计费，也称LAMA（Local Automatic Message Accounting）计费方

式。

 用户交换机计费

若用户交换机采用DOD

+DID入网方式，可采用PAMA（Private Automatic Message

Accounting）计费方式。

若用户交换机采用DOD

+BID入网方式，可采用包月制或对中继线按复式计次方式实行

计费。

(2) 长途自动电话计费方式

-13-

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采用详细记录计费方式，即按通话时长和距离计算话费。由发端长话局计费（称为

CAMA（Centralized Automatic Message Accounting），也可在本地局计费。长途自动电话只对

主叫用户计费，长途半自动电话在话务员协助下可以对被叫用户及信用卡计费。

(3) 国际全自动电话计费

我国采用详细记录计费方式，与国内长途自动拔号计费方式相同，即按通话时长和通话距

离计算话费，可由国际局来计费，也可由长话局的自动计费设备计费。

详细记录的主要信息有：

收费类别、主叫号码（最大10位）、被叫号码（国家号+国内号）、通话开始时间、通话

结束时间、费率（到被叫国每单位时间的话费）、每次通话总费用、路由信息等。

4. 传输

由于数字交换机为四线交换，本局接续、局间接续以及长途接续都会有四线环路。此外，

数字交换机传输话音信号的时延比模拟交换机长，故应考虑四线环路产生的回声对传输质量的

影响。这影响主要是对受话人的回声影响。为抑制回声以保证不产生共鸣，必须在四线环路中

保持一定的终端衰减。经主观评定试验表明，在本局接续的情况下，当四线环路衰减为3.5dB

时通话质量最好，而在局间接续和长途接续的情况下，以7dB作为最小传输衰减最好。这是

因为回声与时延有密切关系，而时延又受传输距离的影响。传输距离长，传输时延大时，回声

的影响也大。这时，如果是长距离通话，增加四线环路衰减，虽然音量小些，但会使通话质量

变好。

根据上述考虑，在确定四线环路最小传输衰减时，有两种方式：

 固定衰减值方式：本地网接续和长途接续采用同样的音减值，如图1.1.5-3所示。

 可变衰减值方式：本地网接续和长途接续分别使用不同的衰减值如图1.1.5-4 (a)本地网

接续和(b)长途接续。

图1.1.5-3 电话网固定衰减值方式

22dB

数字市内端局

7dB



7dB



12dB

7dB 3dB

-14-

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

5.网同步（Network Synchronization）

数字网（Digital Network）的同步是数字网中各数字交换设备的时钟之间的同步。它包含

了比特同步和帧同步。网同步的目的在于用控制频率和相位的方法来减小甚至消除滑码对于数

据、图象和话音的不良影响。

基准时钟

二级时钟

12dB

3.5dB

市内端局

长途局

长途局市内端局

3.5dB



3dB

7dB



3.5dB

18.5dB

（a）本地网接续

12dB

7dB

22dB

3dB

(b)长途接续

图1.1.5-4 电话网可变衰减值

……

二级时钟

我国的数字网的同步方式有两种：对国内通信网采用等级主从同步法如图1.1.5-5所示。

对于国际通信则以准同步方式运行，即各国采用独立的高稳定的原子钟作基准时钟，以确保彼

此间的滑码的影响在可接受的范围内，如图1.1.5-6所示。

-15-

图1.1.5-5 主从同步法

4级

3级

……

3级

……

3级

……

3级

4级

…

4级 4级

4级

…

4级

…

4级

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3级时钟

为了确保同步的可靠，每一下级局要求上级局提供二条或二条以上的能够提取时钟信号

的链路。

我国各级时钟与电话网的交换级的对应关系如表1.1.5-3所示。

表1.1.5-3 电话网时钟等级

网别

长

途

网

级别

第一级

第

二

级

本

地

网

第四级远端模块、数字用户交模机、数字终端设备时钟

第三级

基准时钟

1/2 级交换中心、国际局的局内综合定时供给设备时钟（BITS）和交换

机时钟

3/4 级交换中心的BITS和交换设备时钟

汇接端局的BITS和交换设备时钟

交换的类型主钟类型

铯原子钟

受控铯原子钟，

配以GPS

高稳晶振

高稳时钟

市话局

基准时钟

2 2级时钟

国际局

基准时钟

准同步

至国外国际局

长途局长途局

…

长途局

…

市话局

市汇局

端局

市话局

4级时钟

远端模块

端局

远端模块

图1.1.5-6 准同步和逐级下控主从同步示意图

6.信令系统（Signalling System）

信令系统与交换机设计及组网使用有密切的关系。它是任何交换系统必备的重要部分，

有关信令的详细讨论见第四章。

1.1.6 电信网的发展

80年代以来,作为信息社会的重要的信息基础设施的电信网, 在全世界（包括我国）已经

发生了一系列重大的变化，而且这种变化还将持续地发展下去。这些积极的变化主要表现在以

下几方面：

1. 传输网方面

SDH光纤传输网（包括中继网和用户网）的建设和发展；

2. 业务网方面

-16-

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公共电话网（PSTN）向ISDN发展；

公共数据网（PSPDN、DDN）引入了帧中继网和ATM骨干网；

移动数字通信网（GSM和CDMA制式）已取得长足的发展；

CATV和卫星TV网迅速发展；

INTERNET网快速的发展。

3. 支撑网方面

七号信令网正在建设和发展；

IN的建设和发展；

数字同步网的建设和发展；

电信管理网的建设和发展。

4. 接入网方面

光纤接入网的引入和发展；

电缆、HDSL、ADSL等接入网的建设和发展；

无线接入网（DECT、GSM、CDMA）的建立和发展。

随着七号信令网的逐步建立和发展，程控数字交换机的网络管理功能逐渐完善以及电信

管理网的逐步建立和发展，已经并正在促使世界上长途交换网的拓扑结构的改变。到80年代

以后，长途交换网已开始从4级网向2级网过渡，并将最终向无级网过渡，实现动态无级路由

选择。

在我国不仅长途网拓扑结构在变，本地交换网也在向“大本地网”方向发展。所谓“大

本地网”就是以城市为中心的本地电话网，既包含了城市，郊区和农村，又扩大到直接相邻的

部分或全部市管县及所辖农村。大本地网的形式，将进一步减少网络层次，通过采用大容量主

局和模块局，以减少主局数量。

电信网发展的总趋势是数字化、综合化、智能化、宽带化和个人化。

(1) 数字化：在公用网中，随着程控数字交换机完全取代模拟交换机、七号信令网的建立

和传输系统的完全数字化，综合数字网（IDN）行将在我国建成，因此数字化的过程就完全集

中到所谓“最后一公里”，即由端局交换机至用户话机的那一段。这一段的完全数字化不是一

朝一夕之事，它有赖于终端设备的完全数字化和用户环路等其它部分的数字化。

（2）综合化：它不仅表现在业务的综合（即话音、数据、图象等话音与非话音的综合），而

且表现在传输承载网、业务网、交换网和支撑网（包括同步网、信令网、智能网和管理网）的

一体化以及终端的综合等方面。

（3）智能化：严格地说，智能化就是利用计算机技术达到各种功能实现的自动化。在电信

网中，智能化主要体现在智能业务的生成与应用、智能网络控制（流量控制、拥塞控制）、网

络的智能测试和故障诊断、重组、智能终端的应用。

(4) 宽带化：信息时代的电信网路应当是大带宽、高智能、可交换的网络，即网络的宽带

化有三个特征：①数据传输速率高（常在34Mb/s或34Mb/s以上）；②它是一种可交换的网络；

③该网络能满足用户和管理者所需求的功能自动化，或者叫作网络的智能化。

宽带化主要在于建设宽带通信网。没有宽带通信网就不可能有宽带业务，而宽带电信网

-17-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

的建设涉及到宽带交换，宽带传输系统和宽带接入网及宽带数字终端等各个方面。宽带交换的

主要技术是帧中继和异步转移模式（ATM）交换机，而作为B-ISDN的唯一交换方式就是ATM

交换。但目前ATM交换尚未达到完全成熟的地步。这不仅表现在技术方面，也表现在标准协

议的建立与完善以及价格等方面。

在一个国家建设成ATM宽带公用网将是下个世纪的事，也许要到2010年左右才可望在

少数国家中实现。相对于宽带交换网来说, 宽带传输网的实现较为容易。在我国SDH技术，

特别是STM-1（155Mb/s）和STM-4（622Mb/s）这两种速率等级的设备已比较成熟，但宽带

接入网的全面建设在我国可能仍要需花较长的时间。

(5) 个人化：个人化的目的在于实现任何人，在任何时间、任何地点均能自由地与世界上

的任何人进行任何种类业务的通信。它的实现除了依赖于固定的有线通信网外，主要依赖于全

球性的未来公共陆地移动通信系统（FPLMTS）和全球卫星移动通信网的建成。

除以上几个众所周知的电信网的发展趋势外，另外，还有一个不常被人提起的趋势。长

期以来，电信业务和计算机数据业务相互渗透，特别是以ATM为机制的信息传输和交换模式

正在成为电信和计算机网络操作的基础，以集成和统一为特征的综合业务服务是当今电信和计

算机技术发展的总趋势。ISDN使电信和计算机数据处理得以综合，多媒体应用使话音、数据

和图象得以集成,技术上的统一使电信工业和计算机数据工业正朝着同一目标迈进。

自从1995年出现IP电话以来，在短短的时间内取得了巨大的进展。对于用户来说，IP

电话最大的优势在于其使用费用非常便宜，在国际业务方面，它的收费只有传统电话的1／5

到1／10。可以预见，IP电话的应用和发展将进一步促进计算机网与电信网的综合，开拓通信

发展的新纪元。

1.2 时分多路复用（TDM）

将许多信号按一定规律安排在同一域（时间、频率（或波长）、空间、能量或其它域）的

不同“位置”、同时沿单个承载体传送的过程称为复用（Multiplexing）。在发送端复用后的信

号经由信道传输到接收端，再分离成原来的各个单独的信号的过程称为去复用

（De-multiplexing）。实现复用和去复用过程的装置分别称为复用器（Multiplexer）和去复用器

（De-multiplexer）。复用技术已广泛地应用于电子工程领域，特别是现代电信和计算机领域。

许多信号可以被复用在长度不到1m的信道上传输，如在计算机的数据总线和控制总线中，或

沿长达几千公里的距离传输，如在两个国际电话交换机间的路由中。

复用的目的在于提高信道的利用率，增加信道容量，减小传输和通信设备的成本。在现

在大容量远程传输系统和大容量的交换系统中，没有不采用某种（某些）复用方式的。

1.2.1 复用的原理和常见复用种类

多路复用的基础在于利用信号的正交性。从数学上说，信号的正交性可表示为



（x）·f

（x）dx =0



其中f

（x）和f

（x）为两个具有正交性的信号。它们的正交性可以表现在时间、频率、

-18-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

空间或能量方面，上式中的x就分别表现为时域、频域、空域或能量域的一个变量。于是，就

有时分多路复用（TDM）、频分多路复用（FDM）、波分多路复用（WDM）、空分多路复用（SDM）

和码分多路复用（CDM）之分。如果时分多路复用方式用于复用数字信号，则常称为数字复

接（Digital Multiplexing），以与模拟信号（如PAM 信号）的时分多路复用相区别。如同TDM

既可用于复用数字信号又可用于复用模拟信号一样，FDM 也可以用于复用模拟信号和数字信

号。在现代光通信系统中，越来越多地采用波分复用（WDM），以最大限度地增大系统的容

量。WDM 实际上也属于FDM的一类。SDM 的目的不是提高信道的利用率，而是用多个并

行的信道来提高传输容量和速率。显然它可以复用模拟信号和数字信号。CDM 是一种利用扩

展频谱技术从能量域复用信号的。它是卫星通信和移动通信中码分多址（CDMA）的基础。

这种复用方式只能复用数字信号，而不能复用模拟信号。

1.2.2 复用系统组成

复用系统由复用器、复用线（Multiplexed Highway）和去复用器组成，如图1.2.2-1所示。

复用器和去复用器总是成对出现的，也就是说复用系统是一种可逆系统。

图1.2.2-2给出了四个低速用户信号（称为支路信号）共享一条高速传输线的一个的时分

多路复用系统图。TDM 复用器给每个用户分配一个固定的时隙。无论何时，每个用户只能在

分配给它的时隙内发送信息，其他用户无信息发送时，他们的时隙就会处于空闲状态，别人也

-19-

C B A

D C

n+1

帧结构

同步时钟

并行低速数据

复

用

器

串行高速信号

复用线

去

复

用

器

图1.2.2-1 复用系统组成

数据传输举例

1.2.2-2 四路信号复用过程示意图

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不能加以利用。TDM 采用固定帧长结构，它根据时隙在帧内的相对位置来识别用户信道，要

求时隙周期地出现，因此需要有同步信号来进行时隙定位。程控数字交换机中都采用数字时分

复用技术，即数字复接技术。

2/4线入

2/4线出

变压器

发定时

单

路

汇总

TS16

64kb/s/

2Mb/s变换

帧发

逻辑

编

码

2Mb/s

变压器

出（TX）

二

四

变

换

编

译

TS16

码

器

变压器

2Mb/s /

64Kb/s变换

收

逻

辑

译

分接

变压器

码

入（RX）

2Mb/s

同步定时

2Mb/s

时钟提取

图1.2.3-1 PCM30/32基群信号形成

从上面的讨论可以看出，时分多路复用仍存在信号利用率不够高的问题，比如在图1.2.2-2

的数据传输举例中，四路中只有二路有信息传输，而另两路空闲未加以利用。为了克服这种

TDM（又叫固定时隙TDM）的缺点，人们提出统计时分多路复用（STDM，又称集中器，或

智能复用器）。它采用动态分配时隙的方法，并采用对输入数字信息的存储转发方式。在STDM

中，时隙不是固定分给某一用户的，而只是临时分配给有信息要进行发送的用户。采用这种

措施，可使其平均效率比固定时隙的TDM 高四倍。STDM广泛用于分组交换（包括ATM 交

换）中。

1.2.3 数字复接技术

前面已述，数字复接就是数字信号的时分多路复用。应该指出，我们谈论数字复接时，

也应该包含数字分接（即去复用）。它们是成对出现的。所以，为了简单有时只提数字复接。

首先来看30路PCM 系统的一次群（又称基群）复接。基群（Primary Group）是由30

路速率为64Kb/s的PCM话音信号通过图1.2.3-1所示的数字复接器加上同步和信令信息后组

成的，因此，30/32路PCM信号常称基群信号。基群复接/分接器由音频单元、收/发定时同步

-20-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

单元、收/发逻辑单元和接口单元等组成。接口单元将2.048Mb/s NRZ码变换成HDB3码输出，

接收的HDB3码经译码成NRZ码送入收逻辑。2.048Mb/s（常称E1速率）的基群帧格式如图

1.2.3-2所示。

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D1 D2 D3

时隙 0 1-15 16

17-30

帧长125s

信令

时隙长3.9s

D4 D5 D6 D7 D8

帧同步字

极性码段落码段内码

话音信道 (时隙1-15和17-31)

图1.2.3-2 30/32 PCM信号帧格式

除了上述基群（一次群）外，还有更高阶的数字复接群：二次群、三次群和四次群等。

这类群的各个支路（Tributary）信号一般来自不同的晶体振荡器所控制的信源, 传输网中各节

点的时钟是允许相互独立的，频率的精度在给定标称值下可能有一个小的偏差。尽管它们有相

同的标称比特率，但却不是精确同步的，所以称其为准同步信号。由它们所形成的数字复接群，

称为准同步数字系列（PDH）。

CCITT建议规定的PDH的结构如图1.2.3-3所示。

PDH 最主要的问题是低次群在高次群中的结构不透明，其次是PDH运用不灵活，上下

话路不方便，如图1.2.3-3(a)和(b)所示。再就是网络管理能力非常有限，而且欧美两种制式不

能兼容，给国际互连带来许多不便。

为了解决以上问题，美国开发了同步光纤网（SONET）的新概念。CCITT在SONET 的

基础上于是1988年制定了同步数字系列（SDH）的新标准，发表了蓝皮书的建议G.707、G.708

和G.709中，1990年又对1988年版本作了少量修改，我国也对此作了相应的技术规范。

SDH 是建立在全网时钟同步的基础上的。它的传输容量被分为承载和开销两部分。开销

的主要用途是网络管理和承载定位。

SDH 的第一级（对应于同步传递方式STM-1）的比特率为155.520Mb/s，下面两个规定

的级别分别为STM-4（622.080Mb/s）和STM-16（2488.32Mb/s），这反映了当前高速大容量光

纤通信迅速发展的成果和今后的趋势。

-21-

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1CH

24CH

96CH

6.321

Mb/s

G.743

G.746

7

672CH

44.736

Mb/s

G.752

480CH 1440CH

97.728

Mb/s

4

5760CH

397.2

Mb/s

（日本）

6

4032CH

274.176

Mb/s

（北美）

24

1.554

Mb/s

G.723

32.064

64Kb/s

30

G.734

5

Mb/s

G.752

3

0次群

30CH

2.048

Mb/s

4

120CH

8.448

Mb/s

4

G.752

480CH

34.368

Mb/s

4

1920CH

139.264

7680CH

565.992

Mb/s

（欧洲、中国）

4

Mb/s

G.732



G.751 （五次群）

G.742 G.751

G.735 G.744 G.753 G.754

G.736 G.745 （三次群）（四次群）

G.737 （二次群）

（一次群）

图1.2.3-3(a) CCITT PDH结构

SDH 采用的是同步传递方式（STM）。在某种意义上说，它可以看成是位置复用的分组

2Mb/s

140Mb/s

线路终端

34Mb/s

140

140Mb/s

线路终端

8Mb/s

2Mb/s

图1.2.3-3(b) CCITT PDH结构

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传输方式与PDH 的线性复用结构不同，SDH 的复用结构是树形的，有很大的灵活性。

现存的PDH 的任何一级复用系列都可以装进SDH 的相应容器中，并在加入适当管理信息后，

装入STM-N 中传输。大量研究工作表明，SDH 是从PDH数字传输到宽带ISDN（B-ISDN）

的异步传递方式（ATM）之间的必要一步。

CCITT的SDH 的复用结构如图1.2.3-4(a)所示。

我国国内网只考虑C4、C3和C12三种接口，故上图可简化如图1.2.3-4(b)所示。

STM-N AUG AU4 VC4

1

TUG3

STM-N

1

TU3

VC3

139264kb/s

3

指针调整

AU3

映射

VC3

7

TU2

VC2

44736kb/s

34368kb/s

6312kb/s

7

或

SOH

加POH

复接定位



3

TUG2

AUG 管理单元组

AU 管理单元

4

TU12

VC12

C12

STM

同步传送模块

TU 支路单元

VC 虚容器

TU11 VC11

2048kb/s

C11

1544kb/s

TUG 支路单元组

C 容器

(a)CCITT SDH复用结构

AUG

1

AU4

3

1

TUG3

7

TUG2

139204kb/s

44736kb/s

34368kb/s

图1.2.3-4 SDH复用结构

3

C12 2048Kb/s

(b)我国国内网SDH复用结构

下面让我们来解释SDH 复用结构中的一些名词：

·容器（Container）：Cn（n=1-4）

这是一种规定容量的有效负载单元。这种单元具有能够承载建议G.702中现已规定的任何

级别的规模，并且还具有承载尚未做出规定的宽带信号的能力。

·虚容器（Virtual Container）：VCn（n=1-4）

-23-

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虚容器是由容器（Cn）与供本级用的虚容器路径开销（Path OverHead，POH）组成的。

POH 提供虚容器的组装点与拆卸点之间的通信，具体通信内容包括通路功能监视信号、维护

功能信号和告警、状态指示信号。

·支路单元（Tributary Unit）：Tun（n=1-3）

支路单元是由虚容器与支路单元指针（PT, Pointer）组成的。支路单元指针（TU PT）指

示虚容器的高阶容器（POH）相对于容器的相位偏移量。这样各支路单元指针相对于上一级

POH是固定配置的。

·支路单元组（TUG,Tributary Unit Group）：TUG2

支路单元组是由若干相等的支路单元组成的。

·管理单元（AU,Administrative Unit）：Aun（n=3-4）

管理单元是由高阶虚容器和管理单元指针（AU PT）组成的。管理单元指针指示高阶虚容

器相对于STM-1帧的相对偏移量。这种管理单元指针的位置相对于STM-1是固定的。

与PDH相比，SDH标准具有如下五个重要的优点：

（1）它是同步的，因而能简化复接/分接过程有效地上下话路，同时具有交叉连接能力；

容易开发具有自愈能力的网络。

（2）具有大量而有效的网络控制和重组的网管信息，为组成全国性的监控网创造了前提

条件。

（3）具有2Mb/s（或1.5Mb/s）字节同步映射多种功能，可直接与数字交换机相连，也便

于ATM 信号传输，具有支持B-ISDN的能力。

（4）保证不同厂家的设备具有统一的标准光接口，为异种传输系统的互联互通创造了条

件。

（5）能直接应用于现有的32信道（E

）和24信道（T

）的网络中。在SDH中，统一了

欧美两种PDH系列。

现在世界上使用的任何传输速率都可能包容到一种标准的容器（Container）中，且在复接

结构中处于容易辨识的位置上，一旦位于容器中，则可将不同的容器乘以不同的倍率，合并起

来得到一种标准格式。借用此种方法，SDH结构可用于欧洲、中国的2 Mb/s、8Mb/s、34Mb/s

和140Mb/s或北美的1.5Mb/s、6Mb/s、45Mb/s业务。

为了在140Mb/s结构内得到有效映射，并提供足够的管理开销，已选定155Mb/s作为SDH

的基本速率。它被称为同步传送模式1（STM-1），STM-1的帧结构如图1.2.3-5，并作为更高

速率的业务的一个基础单元，更高速率是由其形成的，如表1.2.3-1所示。

表1.2.3-1 SDH速率结构

同步传送模式等级

STM-1

STM-4

STM-16

STM-64

速率

155Mb/s

622Mb/s

2.5Gb/s

10Gb/s

话路数

1920

7680

30720

122880

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基本的SDH叫做一级同步传送模式（STM-1）。它有九个等段，每段开始有几个“开销”

字节。根据此传送的话务类型，其余的字节包含话务和开销两部分。总长度为2430个字节，

每个开销有9个字节。因而，总的比特率为155.520Mb/s，通常简称为155Mb/s。有关STM-1

的细节请参阅前述相关的文献。

1 2 3

8 9

125s

每小方格=1字节

帧同步字

等效于64Kb/s容量

5 9行

9列帧开销

270列

图1.2.3-5 STM-1帧结构

1.3

模拟

低

PCM——模拟信号数字化

图1.3-1 是一个数字通信系统方框图。

线

取

样

量

化

编

码

复

用

路

编

码

输或交

换机

线

路

译

码

复

用

码

低

通

滤

波

数字传

去译

通

A/D

数字信号

NRZHDB3

HDB3NRZ

数字信号

图1.3-1 PCM数字通信系统方框图

数字通信与模拟通信相比有一系列重要优点：（1）抗干扰性强，适合远程传输；（2）复

接等级高；（3）便于加密，保密程度可做得很高；（4）可实现信噪比（SNR）与频带互换；（5）

便于与计算机互联，有利于ISDN的实现；（6）设备集成度高，体积小、重量轻，功耗低，寿

-25-

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命长。

模拟信号要变换成二进制数字信号一般必须经过取样、量化和编码三个处理过程。脉冲编

码调制（PCM）就是如此。取样（Sampling）是将时间和幅度都连续的模拟信号变换成时间离

散、幅度连续的另一种模拟信号，这种模拟信号也称为脉冲幅度调制（PAM）信号。为了使

取样后的PAM 信号能在接收端完全无失真地恢复为原始信号，取样周期应该满足如下所述



的奈奎斯特定理（Nyquist Theorem）。

(s)

取样后的各样值脉冲的宽度则无严格限制。量

化（Quantization）是将幅度连续的样值进行幅度的离散化（又叫分层），使幅度连续的

模拟PAM信号的变换成为多进制的数字信号。由于通常的数字通信系统和计算机中都采用二

进制信号，所以对多进制的数字信号再进行二进制编码，使之最终成为二进制数字信号。

1.3.1 取样---时间上的离散化

图1.3.1-1是取样脉冲序列p(t)对模拟信号s(t)进行取样、量化的原理框图及有关波形。

S(t)

取样

量化

(t)

S (t)

P(t)

(a) 实现原理图

(t)

5.3 10.2 7.6 2.1 5.0 8.1 13.6 14.2 7.5

Nq(t)

Sq(t)

5 10 8 2 5 8 4 4 8

+0.3

+0.2 -0.4 +0.1 0 +0.1 -0.4 +0.2 -0.5

(b) 时间波形

图1.3.1-1 取样的原理框图及有关波形

要从取样后的信号S

(t)无失真地恢复出原始信号S（t），必须使取样频率f

满足如下奈奎

斯特定理。

奈奎斯特定理:一个频带受限于B Hz的信号S（t）可以唯一地用周期为T

= 的样值系列

确定,只要f

≥2B即可。也就是说，为由一个信号的取样值完全无失真地恢复该信号，抽样频

率必须满足下列条件：

-26-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

≥2B（Hz）这里f

也称为奈奎斯特频率（Nyquist Frequency）

或T

≤（S），T

称为Nyquist时间间隔。

在电话通信中，话音频带为300-3400Hz，实际上取样频率f

取为8000Hz2B=23400Hz

=6800Hz。这样不仅可保证取样后的信号不会产生混叠现象，而且在频谱上还有一定的防卫带。

1.3.2 量化---幅度上的离散化

如上所述,取样后的样值序列仍是模拟的PAM 信号，要以数字方式进行传输，还必须对

PAM信号进行幅度的离散化。图1.3.1-1也表示了量化的过程。由图可见，量化的过程就是对

模拟的取样信号的幅值四舍五入地取整的过程。显然，这种四舍五入的处理结果必然会带来一

定的误差，它就是所谓的量化误差（Quantization Error）。这种量化误差在人耳中产生的影响

也是一种的噪声。这种噪声通常称之为量化噪声（Quantization Noise）Nq（t）。

一般量化有均匀和非均匀量化两类。均匀量化是均匀地划分量化范围，即采用相等的量

化阶距进行量化。影响通信质量的重要指标是信号噪声比（SNR），显然，对于均匀量化其小

信号的SNR要比大信号的SNR小，导致大信号的SNR有富裕，而小信号的SNR 又嫌不足。

为克服均匀量化存在的问题，在实际通信中话音取样值的量化过程，都采用非均匀量化，即对

大小信号分别采用不等大小的量化阶距。对小信号采用小的量化阶距，对大信号采用大的量化

阶距，从而使大小信号具有基本相同的SNR。实现非均匀量化过程的原理示意图如图1.3.2-1

所示。

输入信号

被压缩数字

比特流

输出信号

Y（

（t)

压缩

均匀PCM

编码器

均匀PCM

译码器

扩张

图1.3.2-1 压扩PCM传输系统

在这里，发送端非均匀量化的实现是使信号S(t)经过一个具有非线性特性的压缩器进行

变换，使小信号被扩张，而大信号被压缩, 从而得到压缩了的信号,再通过一个均匀量化器量化，

这就等效于对取样后的信号进行非均匀量化。在接收端，量化后的信号经过具有与压缩器相反

特性的扩张器，使得小信号得以压缩，而大信号则被扩张，从而还原出原来的PAM信号。

需要指出的是，量化过程是一种不可逆过程.也就是说，在量化过程中不仅会不可避免地

引入上述的量化误差，而且这种误差不可能通过一种逆变换得以消除。

常用的压缩特性有A律（A=87.6）（欧洲和我国采用）和律（=255）（北美和日本采用），

它们都是对数压缩律。



1





对于压缩律，有







里 SGN

为X的符号函数。

SGNx



1





-27-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

律压缩特性如图1.3.2-2所示。

对于A压缩律，有

输出

1.0

A=87.6

A=65

A=1

1.0

输入

输出

1.0

100

=255

1.0

输入

图1.3.2-2 律特性示意图



SGNx,



1LnA



Y





1LnAx

SGNx,





1LnA





SGNx





1



0x

x1

x0

x0

x0

式中SGN为x的符号值,即

A律压缩特性如图1.3.2-3所示。

图1.3.2-3 A律压扩特性示意图

因子A决定压缩曲线的压缩程度, 当前国际上选A=87.6。

1.3.3 A律折线法编码/译码

实现上述连续压扩特性需无穷多个量化级, 实际上无法加以实现, 为此通常采用数字电

路分段进行压扩。这样，不仅容易实现,一致性好，而且成本低。A律压缩采用的就是十三折

线法。表1.3.3-1给出了十三折线法和A律压缩法的各折线段的斜率。

-28-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）









6/8

5/8

4/8

1/16

1/8

1/4

1/2







128





128

表1.3.3-1 十三折线法和A律压缩法的各折线段的斜率

折线段

y(13折线)

y(A=87.6)

斜率

128

1.91

2.92

3.94

4.98

5.96

6.97

A律13折线压缩编码规则:

1) A信号样值有正有负，要用一位码来表示。这一位码叫极性码。正极性以比特“1”

表示，负极性以比特“0”表示。

2) 13折线压缩律在第一象限有8大段，每一段斜率不同，故需要用3位码表示8个不

同的段落，这3位叫段落码。它们也表示各段的起始电平。

3) 在每段落内再均匀分为16个小段。由于各段长度不尽相同，均分后各段间的小段的

长度也就不等。把第一段的一个等分作为一个最小的均匀量化间距△。在第1—8段内每小段

-29-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

依次应有1△，……，64△，如表1.3.3-2所示。

表1.3.3-2 各段内均匀量化级

各段折线序号

各段落长度

各段内均匀量化级

△

2△

4△

128

8△

256

16△

512

32△

1024

64△

每个话音信号取样值编码的码组格式如下：

极性码段落码段内码

表1.3.3-3 PCM-30路各段电压幅度范围

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

第一段

△=1

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

8-9

9-10

10-11

11-12

12-13

13-14

14-15

15-16

第二段

△=1

16-17

17-18

18-19

19-20

20-21

21-22

22-23

23-24

24-25

25-26

26-27

27-28

28-29

29-30

30-31

31-32

第三段

△=2

32-34

34-36

36-38

38-40

40-42

42-44

44-46

46-48

48-50

50-52

52-54

54-56

56-58

58-60

60-62

62-64

第四段

△=4

64-68

68-72

72-76

76-80

80-84

84-88

88-92

92-96

96-100

100-104

104-108

108-112

112-116

116-120

120-124

124-128

第五段

△=8

128-136

136-144

144-152

152-160

160-168

168-176

176-184

184-192

192-200

200-208

208-216

216-224

224-232

232-240

240-248

248-256

第六段

△=16

256-272

272-288

288-304

304-320

320-336

336-352

352-368

368-384

384-400

400-416

416-432

432-448

448-464

464-480

480-496

496-512

第七段

△=32

512-544

544-576

576-608

608-640

640-672

672-704

704-736

736-768

768-800

800-832

832-864

864-896

896-928

928-960

960-992

992-1024

第八段

△=64

1024-1088

1088-1152

1152-1216

1216-1280

1280-1344

1344-1408

1408-1472

1472-1536

1536-1600

1600-1664

1664-1728

1728-1792

1792-1856

1856-1920

1920-1984

1984-2048

如果输入信号动态范围为-2048mv—+2048mv，则可得到表1.3.3-3所示的各段幅度范围的详

表。例如编码器输入量化信号幅值为+135mv和-1250mv,则根据编码规律和表1.3.3-3 可直接写

出它们的编码分别为1 100 0000和0 111 0011。实现PCM 编码的编码器有多种，但通常采用

的是逐次反馈比较编码器。

为了从数字信号恢复原模拟信号，需要对数字信号进行译码和滤波。

译码是编码的逆过程，即将接收的PCM 编码信号转换成与发端一样的量化信号。这可以

-30-

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根据码组中的段落码所对应的量化阶距值及四位段内码所对应的段序号值，求出对应的原量化

值（绝对值）。

译码器输出是一个阶梯形量化信号，用低通滤波器对其滤波，滤除其高频分量，可使其平

滑成模拟信号。

模拟信号的数字化（通常称为模数转换（A/D））及其逆过程（通常称为模数转换（D/A））

可按上述步骤先后处理得到，但实际上A/D却是三种处理同时实现的。随着大规模集成技术

的发展，现在一般将上述各项处理过程（包括A/D和D/A）集成于一片单路PCM 编译器专

用芯片中。这类芯片有Intel2914、TP3067和MC145567等。

1.3.4 PCM 基群格式

PCM基群系统是数字复接的最基本的系统,它由30个话路组成。构成的基群帧结构包含

32个时隙，除30个话路时隙外，还包含其它两个用于同步和信令的时隙。通常将TSO作为

(目前固定为1)

偶帧

0 1

32时隙,256bit,125s,1帧

16帧,125 s 16=2ms

F15

15 16 17

30 31

话路时隙TS1-TS15

话路时隙TS17-TS31

同步时隙

1 0 0 1 1 0 1 1

帧同步码

保留给国际用

0 0 0 0 1 A2 1 1

复帧同步码

复帧对步码

D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8

a b c d a b c d

偶

话路1信令码

话路16信令码

同步:A1=0; A2=0

失步:A1=1; A2=1

F15

a b c d a b c d

话路15信令码

话路30信令码

奇帧

1 1 A1 1 1 1 1 1

帧失步对告码保留给国际用

(目前固定为1)

图1.3.4-1 PCM30/32的帧结构

帧同步时隙，TS16作为信令时隙。30个话路只有8bit信令信息,这显然是不够的。为此采

用复帧结构，即由16个单帧组成一个复帧（Multi-frame）。这样安排就可以保证在2ms时间

内为每个话路分配到4个信息比特，即信令速率为2Kb/s, 这就是30/32PCM 复帧结构中的随

路信令的信息速率。

PCM30/32基本的复帧、单帧格式如图1.3.4-1所示。

从图可见，在125s取样周期内，每一话路轮流传送8bit话音码组一次，每个话路占用一

-31-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

个时隙。30个话路加上同步和信令时隙共同组成一个单帧。TS0用于传输帧同步码，TS16用

于传输各路的信令码（如占用、被叫摘机、主叫挂机、强拆等）。

在一个单帧中，PCM 30路系统的特征数据如下：

话音频带

取样速率

帧周期

每话路速率

每帧时隙数

每帧比特数

每时隙宽度

比特隙宽度

总的数据速率

压缩规律

随路信令

共路信令

复帧频率

复帧周期

每复帧时隙数

每复帧比特数

300-3400Hz

8000Hz

125s

8bit

64kb/s

256

3.9s

0.488s

2.048Mb/s

A律 A=87.6

2Kb/s

64Kb/s

500Hz

2ms

3216=512

25616=4096

每样值编码比特

每帧PC的话路数

在复帧中，PCM 30路系统应具有如下特征数据：

1.3.5 线路编码

线路编码的目的主要在于使发送的信息码流与信道能很好地匹配，便于提取时钟信号，

线路编码信号要求无直流，高低频分量要小，易提取基频分量，具有差错检测能力，误码增值

少和实现简便。在数字交换机中，常用的线路码有两种：AMI和HDB3。我国采用HDB3。

AMI码是交替传号反转码（Alternate Mark Inversion），又称双极性码。

AMI编码规则：0表示“0”码、+A、-A分别表示为“+1和-1”传号，且+A与-A交替

出现，如图1.3.5-1所示。

-32-

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(a)

1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1

(b)

(c)

二进代码

NRZ

AMI

图1.3.5-1 AMI码波形

HDB3码是3阶高密度双极性码。实现方法是：当连“0”不大于3个时，按AMI的规则

变换，当连“0”大于3个时，则将AMI码中第四个零变为“1”，称其为破坏脉冲V；将“0”变

为“1”的符号(正/负)应和与“0”前面的脉冲符号一致(相同) 。要求V码必须是正负交替的，所

以只有当V码之间的传号数(脉冲)为奇数时，采用000V型式，如果在二个V破坏脉冲之间只

有偶数个传号(脉冲)时，则4个连“0”中的第一个“0”码应改为“1”码称之为B码，B码的极性也

应符合传号B的正/负交替规律，这时取代节形式变为B00V，且V与前面的传号B同极性。

例:将101编成HDB3码.

原二进数据

1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1

归一化功率谱

1.0

+1 0 0 0 0 -1 0 +1 0 0 0 0 0 0 -1

AMI

+1 0 0 0 +1 -1 0 +1 -1 0 0 -1 0 0 +1

HDB3

AMI

V码

0.5

fT 1.0

B码

图1.3.5-2 HDB3码编码波形

图1.3.5-3 AMI码和HDB码的功率谱

1.4 数字交换网络（Digital Switching Network）

交换是交换机所要完成最基本的任务，即不仅要能实现本局交换机内的任两个用户之间

的连接，而且还要实现任一用户与任一中继电路的连接。只有这样，才能通过交换机实现同一

局的任意两个用户间的通信，而且能够实现本局用户与所有的可能达到的本地网、全国网、全

球网的其他用户间的通信。数字交换网络是交换机中实现这种交换的核心。

对于一个大容量的程控数字交换机来说，进入数字交换网络的用户信息数据流，既有来自

同一母线（HW）上的数字复接的数据流，也有来自不同母线上数字复接的数据流。因此，一

般组成数字交换网络的部件，不仅有时分的网络，也有空分的网络，还有时分和空分组合的网

络；不仅有压缩的网络（网络的输出时隙数小于输入时隙数），也有扩张的网络（网络的输入

时隙数小于输出时隙数），还有分配网络（即网络输入输出的时隙数相等）。

在数字交换网络中，最常采用的交换部件有时间接线器（T-Switch）、空间接线器

-33-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

（S-Switch）及它们的组合，如TS、ST、TS

T、S

、T

，这里n=1-4。T接线器可以单独

构成小容量的数字交换机，S接线器则只能与T一起构成数字交换网络。下面我们主要介绍T

接线器、S接线器和TST交换网络等。

，

1.4.1 T接线器（T-Switch）

T接线器又称为时间接线器（T-Switch）。它能实现不同时隙的话音数据的交换，如图1.4.1-1

所示。

TS28

TS20

TS9

TS2

TS28

TS20

TS9

TS2

OHW

接

线

IHW

器

在此T接线器中，实现了同一入线（通称母线）上的不同时隙的交换。图中表示两对用户

话音数据交换，即TS2TS28和T29TS20。应该指出的是，为了简单起见，我们从现在起

将仅以时隙序号表示各用户话路，而他们的话音数据交换仅表示为各时隙序号所对应的数据的

交换。

TS2

TS28

TS2

图1.4.1-1 T接线器

TS28

TS2

TS28

(a)

(b)

(TS2)

26TS延迟

6TS延迟

(TS28)

图1.4.1-2 交换时延

通常称这种交换为时隙交换（Time Slot Switching）。在时隙交换中，重要的物理过程就是

-34-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

实现图中所示的信息的延时（Delay）。在基群中，实现TS2与TS28话音数据交换时，不同时

隙的数据所要延迟的时间如图1.4.1-2所示。

这种延时已毫无例外用RAM 来实现。为此，只要对RAM的读出时间比写入时间分别晚

26TS（TS2发/TS28收）和6TS（TS28发/TS2收）即可。

IHW

S/P

P/S

OHW

TS11

TS3

TS11

TS3

CLK

自 CPU

（a)顺序写入、控制读出

TS3

S/P

CLK

P/S

OHW

TS11

TS3

TS11

-35-

自CPU

(b)控制写入、顺序计读出

图1.4.1-3 T接线器实现的原理框图

T接线器主要是由话音存储器（SM）和控制存储器（CM）两部分组成。SM 通过对话音

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

数据写入SM和自SM读出数据的顺序不同来实现交换。CM中对RAM的写入或读出的控制

数据则是由处理机根据呼叫接读的地址写入的。T接线器实际实现的原理框图如图1.4.1-3所

示。

图1.4.1-3中给出TS3与TS11两用户数据的交换所对应的各存储器中相应存储单元中的

数据，实际上它们均是以二进制形式存储的，只是为了阅读方便才均以十进制数给出。

对于基群速率接入,各存储器的容量分别为:

SM的容量为C

=328=256（bit）

CM的容量为C

=32log

32=160(bit)

一般对于N次群速率接入

SM的容量为C

=3284

CM的容量为C

=324

（

N-1

）

=2564

（

N-1

）

（bit）

]

（

N-1

）

log

[324

（

N-1

）

（

N-1

）

[5+2（N-1）]（bit）

三次群数据流进入T接线器是可能的。目前由于存储器的读写速度限制，四次群以上数

据流较难用一个T接成器实现时隙交换。

下面以图1.4.1-3（a）所示顺序写入、控制读出的T接线器为例来加以讨论。

IHW0

TS2

S/P

N328

TS0,0

TS1,0

TS2,0

P/S

TS2

OHW0

IHW1

S/P

TSN-1，0

P/S

N-1

IHW

TS20

TS0,1

OHW1

P/S

TS20

OHW

N-1

335

CLK

S/P

N32-1

TSN-1，

511

335

T接线器的工作原理：

335

N32-1

511

图1.4.1-4 T接线器

-36-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

2.084Mb/s的基群话音数据通过串/并变换(S/P)后,其速率降至256Kb/s，且8bit并行接入

SM。设采用图1.4.1-3（a）所示的T接线器，则话音数据在时钟脉冲作用下顺序写入SM的

各个对应的存储单元。因此存贮单元3存储的是TS3的内容a, 而存贮单元11存储的是TS11

的内容b。由于要实现TS3与TS11对应用户通话，则由CPU在CM的第3个单元写入11（表

示在TS3时要读出SM的第11单元中的内容b），而在CM的第11个单元写入3（表示在TS11

时要读出SM的第3单元中的内容a），这样就可实现上述两用户的话音信息交换。

T接线器实现时隙交换是利用了SM的在空间上分离的存储单元存放了双方的话音数据

来实现的。所以时隙交换具有空分性质，故也可称之为空分时隙交换。

利用T接线器不仅可以实现同一HW上的不同时隙数据的交换，而且可以实现不同HW

上的相同时隙或不同时隙的数据交换，如图1.4.1-4所示。

与图1.4.1-3中的单T接线器相比，图1.4.1-4中的多路T接线器有以下不同：

多路复接器周期地输出 TS0,0、TS1,0、……、TS

N-1

,0；

TS0,1、TS1,1、……、TS

N-1

,1；

… … … … … … …

SM按多路复接器的输出顺序存储各时隙数据，TS

i,j

表示IHW

上的TS

，即第i条母线

的第j个时隙中的数据，它存储在SM的第k=Nj+i单元。

SM的读写速率为r

=N256Kb/s。

SM的容量为N328（bit）。

SM的容量为N32[logN+5]。

按照顺序写入、控制读出的方式，可知TS

i,j

用户的数据存贮于第Nj+i单元中。设N=16，

若TS

0,2

要与TS

，

通话，则SM和CM的有关存储单元所应存贮的数据如图1.4.1-4所示。

附录:实用的数字交换网络芯片

目前，国外一些厂家陆续推出一些用于组成数字交换网络的芯片。这些交换网络芯片可

以接入许多条30条话路的PCM母线，其结构和我们在前面所介绍的T接线器类似，如加拿

大Mitel公司的MT8980，MT8981等芯片，美国Motorola公司的MC145601芯片，意大利SGS

公司的M-088芯片等。它们的容量多数为8条PCM母线的交换，叫作8HW8HW，或者叫

作256T

256T

，即完成256时隙的交换。这些芯片的结构也大同小异。

单T交换网只有单级时隙交换器，附图1.4.1-1是MT8980大规模集成电路单T数字交换

网络示意图。

由图看出，该接线器有8条输入ST

线和八条输出STo线。每条ST

均为2M HW线信号，

2048Kbit/s的串行数据自ST

0-ST

7输入，同样速率的串行数据从ST

0－ST

7输出。STi线和

STo线可分别称为HWi线和HWo线。

输入STi的串行数据经串/并变换后，以256Kb/s速率8线并行地存入与之对应的话音存

储器中，话音存储器的总容量为256×8位，与8×32个输入信道相对应。

接续存储器的容量是256×11位，即每个接续存储器对应一个输出信道，共对应8×32

个输出信道。接续存储器每单元有11位，分成高3位和低8位两部分，各位的作用附图1.4.1-2

所示。

-37-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

DSCSR/WA5/A0DTAD7/D0

存储器

数据

控制寄存器

接续存储路

串并

帧计数

输出复用

并串

CLK FP

ODE

控制接口

附图1.4.1-1 MT8980单T网

消息通道位

CST0

输出使能位

ST总线地址位

信道地址位

b10 b9 b8 b7 b6 b5

b4 b3 b2 b1 b0

附图1.4.1-2接续存储器单元

MT8980信道可工作于交换模式或信息模式。在交换方式下，接续存储器b7-b0的内容为

话音存储器单元地址，其中b7-b5选择输入ST

,b4-b0选择ST

的信道。按照该输出信道对应

的接续存储器低8位所指示的地址(附图1.4.1-2)，可将某输入信道的信息经并/串变换后交换

到该输出信道，从而实现任意输入信道至任意输入信道的时隙交换。

当接续存储器的b10＝1时，该信道工作于信息方式。B7-b0的信道允许输出，每帧重复

一次。B8是输出信道使能位，b8＝1时该信道允许输出，b8=0时该信道输出呈高阻态。

MT8980有一个8位控制寄存器，各位的作用如附图1.4.1-3所示。控制寄存器的访问地

址是A5＝0（A4－A0任意）。当A5=1时，处理机通过控制寄存器的内容选择工作模式、访问

存储器类型、ST总线号，并由A4－A0选择信道号。

模式控制由C7和C6两位决定。当C7=1时，电路工作在信息方式，此时C4－C3不起

控制作用。处理机通过控制接口从话音存储器读数据，或向接续存储器低8位写数据，并从输

出ST0的相应信道自动输出数据。当C7＝0时，则由C4－C3选择存储器。C6＝1时，256个

信道全部工作在信息方式；C6＝0时，接续存储器的b10决定该信道的工作模式。

-38-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

信道0 信道1 信道2 信道31

接续存储器(低8位)

接续存储器((高3位)

控制寄存器 C7 C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0

C4 C3

1 1

接续存储器(低8位)

信道0 信道1 信道2

信道31

C2 C1 C0 总线

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 2

0 1 1 3

1 0 0 4

1 0 1 5

1 1 0 6

1 1 1 7

100000 100001 100011 111111 外部地址位A5—A0

存储器类型选择：

C4 C3

0 0 未用

话音存储器

接续存储器低8位

0 1

1 0

附图1.4.1-3控制寄存器

1 接续存储器高3位

ST总线选择：

C2 C1 C0

0 0 ST0

0 1 ST1

1 1 ST7

信道选择：

A5 A4 A3 A2 A1 A0

0 0 0 0 0 信道0

0 0 0 0 1 信道1

1 1 1 1 1 信道31

单片MT8980在交换方式下可完成256×256时隙的无阻塞交换，在信息方式下可用于

-39-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

ST总线的控制或处理机间通信。

由于受存储器读写速度的限制，单T交换网络的容量不可能太大，目前单T网的容量已

可达2048×2048。

将单T网经过适当的复接，能够构成大容量的数字交换网络。用4片MT8980构成的复

制T交换网络如附图1.4.1-4所示。它有16条输入HW和16条输出HW2048Kb/s可完成512

个任一输入时隙到512个任一输出时隙的无阻塞交换。

为了得到全利用度，每一个时分交换器的8条入线,及8条出线中序号相同的分别并接在

一起,这样可使任一条入线上任一时隙中信息能够交换到任一条出线。任一时隙中，2K×

2K4K×4K；4K×4K16K×16K，因此从外部来说，它只有8条入线和8条出线。

可以将16片PEB2047交换矩阵复接，构成一个4096×4096交换网络，其复接关系如附

图1.4.1-5所示。

为了得到全利用度，每个时分交换器的入线和出线中序号相同的分别并接在一起。这样，

就可使任一条入线上的任一时隙中的信息能够交换到任一出线上的任一时隙中。

同理，将16个4K×4K交换网络复接后可构成16K×16K交换网络。复制T交换网络可

视为单T交换网络。由于复制T交换网络结构及控制都比较简单，在现在生产的程控数字交

换机中，这种网络结构得到了广泛应用。

HWII00-07

2047 2047 2047 2047

8HWI

8980

HWII08-15

2047 2047 2047 2047

附图1.4.1-4 512×512交换网络

8HWO 8HWO

HWO

00-07

HWO

08-15

HWO

16-23

HWO

24-31

8HWI

8980 8980

HWII24-31

2047

2047 2047 2047

HWII16-23

2047 2047 2047

2047

附图1.4.1-5 4096×4096交换网络

1.4.2 S接线器 (S-Switch)

S实现的功能如图1.4.2-1所示。由图可见，它能实现不同HW线上相同时隙间的数字交

换，但不能实现同一HW和不同HW上的不同时隙的交换。所以，它不能单独构成数字交换

网络。通常，用它与T接线器组合以构成大容量的数字交换网络。

-40-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

S接线器由交叉接点矩阵和控制存储器两部分组成，如图1.4.2-2所示。

此图是输出控制方式，且由输出HW来确定CM的数量。图中CM的个数为4个，分别

以O’,1’，2’和3’表示。控制存储器CM总容量C

=432log

4=832=256(bit)。读者可自行画

出采用输入控制方式的S接线器。一般对于分配网络（图1.4.2-2所示就是输入HW数与输出

HW数相等的分配网络）可以随意选定采用输入控制或输出控制，二者存储器的总容量没有区

别，而对于压缩网络宜选用输出控制方式，对于扩张网络宜选用输入控制方式。这样可节省存

贮器的个数和存储容量。

IHW0

IHW1

IHW2

TS27

IHW0

TS12

TS1

TS27

IHW1

IHW n-1

TS12

TS1

OHW0

OHW1

OHW n-1

图1.4.2-1 S接线器的功能

TS11

TS3

TS11

OHW0

OHW1

OHW2

OHW3

TS3

IHW3

0’

1’

2’

3’

图1.4.2-2 S接线器的原理框图

假设IHW

i,j

和OHW

i,j

分别表示输入和输出母线i的TS

，且假设

IHW

0,11

OHW

3,11

IHW

2,3

OHW

1,3

即将IHW0的TS11数据交换到OHW3的TS11和将IHW2的TS3交换到OHW1的TS3，

时隙位置均未变,信息交换仅发生在不同的母线上。CPU根据接续要求，只先将2和0分别写

入1’和3’的第3号和第11号存储单元，然后根据时钟信号的作用，使IHW2与OHW1和IHW0

与OHW3分别在TS3和TS11期间连接，在其它时隙均断开。这样，就实现了所要求的同一

-41-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

时隙的空间交换，即不同母线间的交换。由此可见，空间接线器的交换具有时分性质，故又可

称之为时分空间接线器。

1.4.3 TST交换网络

TST交换网络是由T与S两种接线器组合的,以构成的大容量的数字交换网络。它既可以

实现相同母线上不同时隙间的交换，也可实现不同母线上的相同时隙或不同时隙间的交换。

TST数字交换网络的示意图如图1.4.3-1所示。

TST交换网络由N个输入级T接线器、N个输出级T接线器及中间NN个S接线器共

三级组成。对于各输入/输出母线都是2.048Mb/s速率的基群数据流的情况, 我们很容易算出所

需要的各个SM和CM的总容量。

设N=16，则输入级SMA、CMA的总容量分别为

SMA

=16328=4096（bit）

CMA

=16325=2560（bit）

输出级SMB和CMB的总容量分别与C

SMA

和C

CMA

相等。

S级控制器的总容量为 C

=1632log

=2048(bit)

图1.4.3-1 TST交换网络的示意图

IHWN-1

IHW1

TS13

TS9

OHWN-1

IHW0

TS13

TS2

NXN

TS2

TS9

TS8

OHW1

TS25

OHW0

下面以N=16的TST交换网络（如图1.4.3-2所示）来说明其工作原理。

对于TST交换网络结构，有“顺序写入、控制读出”和“控制写入、顺序读出”两种控

制方式。它们分别用于输入级T接线器与输出级T接线器，且要求输入级和输出级的控制方

式刚好相反。中间的S接线器同样有输入控制和输出控制两种方式。图1.4.3-2中采用的是：

输入级为顺序写入、控制读出，而输出级为控制写入、顺序读出。S接线器则采用输出控制方

式。

假设HW15的TS10用户欲与HW0的TS18用户通话。下面我们来讨论TST网络中的交

换接续过程。

首先讨论输入级的各相关T接线器的工作。由图可见，IHW15的TS10的内容b被写入

-42-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

SMA15的第10个单元，而IHW0的TS18的内容a被写入SMA0的第18个单元。为了将a

和b读出，首先应确定在什么时隙读出它们,以通过S接线器并存入相应的SMB0和SMB15

的相应的单元中。为此就需要找一对内部空闲时隙，一个对应于IHW15的TS10，一个对应于

IHW0的TS18。

TST网络的内部链路数等于S接线器的时隙数。这些时隙称为内部时隙。数字交换网络通

常只能单向交换，因此每路通话必须占网络的输入和输出时隙各一个，而通话双方只需一对内

部空闲时隙。通常有两种选取一对内部空闲时隙的方法：

（1）反相法：这种方法如果主叫到被叫方向选取了空闲时隙i，则其被叫到主叫方向选取

内部空闲时隙则为j=i+ （其中n为内部时隙个数）。对于基群复接速率，n=32。这样，j=i+16。

设取一空闲时隙为i=7，则j=7+16=23。

IHW0

TS18

SMA0

SMB0

TS18

OHW0

18 b

TS10

OHW15

SMA15

TS10

0’

15’

SMB15

IHW15

23 0

CM0

CM15

CMA15

CMB15

图1.4.3-2 TST交换原理框图

（2）奇偶法；如i=7，则j=8或相反。通常使用反相法来选取空闲时隙。在图中，对于IHW15

的TS10选取空闲时隙i=7，所以j=23。这样CMA15的第7单元和CMA0的第23单元由CPU

分别写入了10和18，它们相应于在TS7和TS23时隙分别读取SMA15的第10单元和SMA0

的第18单元的内容b和a，并在TS7和TS23通过S接线器送入SMB0和SMB15的第18单

元和第10单元。为配合动作，CMB15的第23单元和CMB0的第7单元由CPU事先写入数

据10和18。最后SMB0和SMB15的顺序分别由OHW0和OHW15内容输出，从而实现了

HW15的TS10和HW0的TS18两用户的话音交换。

-43-

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1.4.4 STS交换网络

STS交换网络由输入S级、中间T级和输出S级组成。设两侧S级交叉接点矩阵为1616

矩阵结构，每根线数据速率为2.048Mb/s，即母线上均是30路PCM基群数据流，且假设输入

S级按输出控制方式工作，输出S级按输入控制方式工作。这样，可使两个S级共用控制存储

器。中间T级按顺序写入、控制读出方式工作。STS交换网络的示意图如图1.4.4-1所示。

话音信息传送过程如下：

在TS2，由CMS15控制输入S级A点闭合，IHW0、TS2的a经A点写入SMT15的#2

单元，在TS20，顺序读出CMT15中#20单元的内容2，作为SMT15的读出地址。于是将SMT15

中#2单元的a转移到TS20。同时，CMS15控制B’点闭合、使得从SMT15读出的信息a通过

B’接点送到OHW15的TS20中，从而完成了将IHW

0,2

用户的a送给IHW

，

用户；同理可

分析IHW

15,20

用户的b送到IHW

0,2

用户。

应当指出的是，任何数字交换网络都是四线制，即2线入和2线出，通常通信双方的对

应的出线则又是其入线。这里所讨论的情况就是如此，如图1.4.4-2所示。

实际上，每到TS2时，CMS15控制的A和A’都接通。这一方面可将输入的a写入SMT15

的#2单元，另一方面又将SMT15的#20单元内所存入的b读出，通过A’送给IHW

0,2

的用户。

同样, 每到TS20时，CMS15控制B和B’接通。这一方面可将b写入SMT15的#20单元，另

一方面又可将SMT15的#20单元内的a读出，通过B’送给IHW

15,20

的用户。

-44-

CLK

IHW0

TS20

IHW15

TS2

SMT0

TS2

CMS15

TS20

OHW0

SMT15

OHW15

CMT15

图1.4.4-1 STS交换网络的原理框图

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

到下一帧TS2和TS20到来时，上述过程重复，直至通话结束为止。

T15

1.4.5

图1.4.4-2 STS交换网络的交换链路图

TTT数字交换网络

设三级时分接续网络由TA、TB和TC构成。三级T型数字交换网结构形式如图1.4.5-1

所示。TA级和TC级采用顺序写入、控制读出方式，而TB级则采用控制写入、顺序读出方

式。图中设用户a与用户b通信，其通话数据分别送到输出OHW0的TS1和OHW127的TS31。

该交换网络的工作过程大致如下：

CPU根据用户所拨的号码，并按奇偶法选择两组内部空闲时隙。假定选中的两组内部空

闲时隙分别为ITS5和ZTS7及ITS4和ZTS6。这样，a的数据可从TA0经TB0进入TC15；b

的数据则可从TA15经TB15进入TC0。

在TA0至TC15的路径上，CMA0在#80（165+0=80）单元写入a在SM0中的时隙序号

8,（亦即a在SMA0中的存储单元号8），在CMB0的#127（167+15=127）写入80，在CMC15

的#112（167+0=112）单元写入a应存入的地址号255。这些存储单元地址内所需填写完毕，

一条话路即建立起来。

IHW0的TS1用户在P/S变换后就位于TS8，存入SMA0的第8号单元（顺序写入）。由

于预选路径为ITS5是由S/P的第0号出线输出，故送入S/P的时隙号应为TS80。a送入SMB0

的80号单元（顺序写入），然后在由S/P送到TB15的P/S（经ZTS7）。所以在CMB0的#127

单元写入80。在TS127时隙时，SMB0中的80号单元内容a送到S/P，并经S/P变换由#15

线输送到P/S的#0入线，再经其P/S变换，在TS112送到SMC15。SMC15为控制写入，其输

出经S/P由OHW127送给TS31用户。对于SMC15而言这时的TS31，就是相当于I（O）HW7

-45-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

的TS31故总时隙应为TS255。所以在CMC15中#112单元里写入255，即在TS112时，将话

音a 存入#255单元（控制写入），而在TS255时隙读出#255单元中的话音a，再经S/P后在

HW127的输出线送出。

同理IHW127的TS31的话音b要送往OHW0的TS1用户时， CPU先选中ITS4和ZTS6，

所以CPU向各控制存储器下写入相关的数据，在CMA15的#79单元（164+15）写入b输入

时的时隙序号255，在CMB15的#96单元里（166+0=96）写入此时b时隙序号的79，在SMC0

的111号单元（166+15=111）里写入8，此时另一条链路便建立起来。于是话音信号b即通

过SMA15、SMB15、SMC0和相关的S/P送到OHW0，即IHW0中的TS1用户。

1.4.6 数字交换网络的选择

在程控数字交换机设计时，数字交换网络的设计（或选择）是一个重要问题。数字交换网

的设计主要从以下几个方面来考虑：一方面，在给定用户条件和要求达到的服务质量后，应如

何确定交换网络的容量或入、出线的数量。另一方面，在交换机的容量确定后，选用什么结构

的交换网络和采用何种形式的交换网络，是全T网络还是T接线器与S接线器的组合（TS

或S

）；是集中式还是多级分散或是分布式的。另外，对于已知的结构，如何实现数字接

续，即将任意指定的入线上的数字信号传送到任意指定的输出线。

1. 数字交换网络结构选择

大容量的交换机大多数采用TST结构，如FETEX-150、AXE10、EWSD、X系统、D60

等。有的采用其变种TSST，如NEAX61等。STS用于早期的数字交换机中，现在很少被采用

了，尽管STS也能提供与TST相当的交换容量。早期使用STS是因为TST的成本比STS的

要贵得多，但现在的高速RAM芯片的价格已使得TST交换网络的成本可与STS相比了。这

是原因之一。S接线器呈矩阵型结构，其容量随输入或输出线数的平方增加，而T接线器的容

量随时隙数线性增加，T接线器比S接线器易于集成。所以，在大容量交换网中的S接线器被

分裂为几级以限制其规模。这就是早期的系统采用SSTSS结构，而现在的交换系统采用TS

结构的原因之二。人们乐于采用TST型交换网络的另一个重要因素是，在TST型交换网络中

能够将某些外设功能合并到输入和输出时间接线器中。这些功能包括PCM系统与交换机帧起

点对准、超级复接和S/P变换功能。

随着RAM芯片质量的提高和价格的降低，国内有的大容量数字交换网络已采用TTT结

构，比如DMS1000、ZXJ10和C&C08等。

-46-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

TB0

IHW0

Ts1

P/S

Ts8

SMA0

SMB0

TC0

SMC0

TS80

S/P

ITS5

P/S

S/P

P/S

TS8

S/P

TS1

OHW0

IHW7

Ts80

80 8

TS127

TS111

15 OHW7

ZTS6

IHW

P/S

127

CMC0

111

CMA0

CMB0

TB15

SMB15

S/P

79 255

TS79

ITS4

P/S

TS79

ZTS7

SMC15

TS255

TS31

OHW127

S/P

OHW20

TA15

SMA15

IHW127

TS31

TS255

P/S

TS96

TS112

255

112

255

CMA15 CMB15

CMC15

图1.4.5-1 TTT数字交换网络

-47-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

大容量的数字交换往往使用空分交换网和时分交换网络的组合，即上面已介绍过的TST，

T、（S

表示n级S交换网络），通常n取1-4。一般说来，大容量的交换网络不宜全部由时

间接线器构成，主要原因是：T接线器实际上相当于延时器，大容量的交换网络的各级T接线

器，可以使话音信号的总延迟达到不能允许的程度，这是因为这种话音延时加上传输延时和交

换网络的固有延时，总的话音的延迟时间可能过大，因而导致回声增大，影响通话质量。

在数字交换机中，交换网络的分布形式有以下几种：

（1）多级交换网络

通常为2级（多则3级）交换网络：模块交换网络和中央交换网络。如果是3级交换网络，

则在模块下还有一级单元交换网络。模块交换网络采取容量分担形式，各模块除承担本模块内

用户间的话务交换外，还承担跨模块（经由中央交换网络）话务的接续。国内外大容量交换机

大都采用这种形式的交换网络，如5ESS、ZXJ10、SP30、C&C08等。

（2）集中式交换网络

采用这种形式的交换网络的大容量交换系统的一个例子就是S1240。它的特点是控制部分

高度分散，交换部分高度集中。

另外，根据交换机的应用场合的不同，交换网络的结构模式也会不一样。图1.4.6-1给出

了三种不同的交换网络结构模式。

图1.4.6-1（a）适用于市话交换机，因而有集中和扩张功能。这正是市话交换机所不可缺

少的。图1.4.6-1（b）适用于汇接交换机，因为它未使用集线器和扩线器，每线负荷均可达

0.7-0.8Erl，适合作汇接交换机的交换网络。在理论上，在非集中的TST交换网络中，如果这

S接线器的内部时隙数为2N-1，这里N为输入级和输出级T接线器中外部时隙数，那么就可

保证它是无阻塞的。然而，即使内部和外部时隙数相等，对于每电路0.7Erl的话务量，TST

网络的业务级别（GOS）也可低至3.110

-17

。对于每电路0.8Erl的话务量，则业务等级增至

4.710

-8

。但是PCM系统中并非所有的时隙都被分配有话务，通常有比外部时隙更多的内部时

隙可作为通过S接线器的路径。因此，甚至对于每电路高达0.8Erl的话务量，通过这种非集

中的TST网络，其业务等级也可达10

-8

—10-

，但当每电路话务量进一步增加时，业务等级

则很快恶化。图1.4.6-1（c）适用于中继转接交换机或国际局交换机。这是因为长距离电路，

特别是国际电路，其使用费是相当贵的，而交换机内的中继电路及与其相关联的交换网络相对

来说则相当便宜。因此，不希望由于交换机中的阻塞而使昂贵的电路处于空闲状态。为了消除

交换网络中的阻塞，在中继转接交换机和国际局交换机内采用了扩张器。

-48-

（a）

(b)

(c)

图1.4.6-1 交换网络的结构模式

注：图中虚线所表示的压缩器或扩张器部分可能有也可能没有交换功能。

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

1.5

1.5.1

程控数字交换机概述

交换机发展简史及分类

自1976年美国A.G贝尔发明电话以来，电话通信作为世界上迄今为止电信业务量最大的

一种通信，已经历了一个多世纪的发展历程。电话通信的发展变化不仅表现在传输系统和网络

系统上，而且也表现在交换系统上。在传输手段上，从最初的两线线络发展为有线（包括双绞

线、非屏蔽电缆、屏蔽电缆、同轴电缆、光纤）和无线（包括短波、超短波、微波、卫星、毫

米波、激光）等众多传输线路与之相适应的传输理论和技术（如编码/译码、调制/解调、压缩

/解压缩、加密/解密、复接/分接、振荡发射/检测接收）及与之相关的信号信息处理的理论、

技术和器件得到日新月异的发展变化。传输系统的发展可概括为从单路到多路，从模拟到数字，

从窄带到宽带。从网络系统上来说，电话通信经历了从点到点通信发展到点到多点通信，即构

成了电信网络。电信网络的发展不仅表现在网络的规模上（从局域广域全国乃至到全球联

网）的发展，而且还表现在从单一业务到多种业务的综合；不仅表现在从模拟网数字网，而

且还表现在从基础网（承载网+交换网）到多层网（基础网+支撑网，支撑网包括同步网、智

能网、信令网和TMN）的综合。

交换系统是电话网的核心，一百多年来电话交换技术也随着电信网络和电信业务的发展而

发生了巨大的变化。

1878年在美国开始了商业电话服务，同时出现了人类历史上第一台人工交换台。这种人

工交换方式尽管可解决不同用户之间的互联通话，但是它的容量小、速度慢、易出错，同时接

线员劳动强度大。1892年11月美国人史端乔发明了一种自动电话交换机，它就是所谓的步进

制（Step-By-Step）交换机。它是第一代自动电话交换机，以用户拔号脉冲直接控制寻线实现

交换的交换机。第二代自动电话交换机以1926年瑞典研制成功的纵横制（Crossbar）交换机

为标志。从此开始了非拨号信号直接控制寻线的间接控制的交换时代。1965年，世界上第一

台程控模拟交换机在美国问世。它是第三代交换机开始的标志，具有划时代的意义。这种交换

机所交换的信号尽管也是模拟信号，但与前几种交换机所交换的信号（时间、幅度的连续变化

的模拟信号）不同的是，它们是经过取样后的PAM信号。

1970年在法国拉尼翁开通运行的E10交换机是世界上第一台程控数字交换机，从此揭开

了电话交换机历史的新篇章。程控数字交换机与数字传输系统的结合，并在NO.7信令网的支

持下, 构成所谓的综合数字网（IDN），它是电信网向ISDN过渡的基础。

电话交换机类型很多，根据不同的标准可分为不同的类别。下面列出两种常见的分类方

法：

从制式上，传统的交换机可分为人工交换机、步进交换机、纵横交换机和程控交换机。

表1.5.1-1 给出了三种基本制式的电话交换机。

-49-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

表1.5.1-1 各种制式电话交换机

基本类型

人工电话交换机

自动电话交换机

制式

磁石交换机、共电式电话交换机

步进制

纵横

程控

机电式

机电式、准电子式

模拟（PAM）、数字（PCM）

2．按用途分有：

市话交换机：既有大量用户线，又有相应数量的中继线，目前能提供的用户业务有十多

种，随着ISDN、IN业务等新业务的引入，新的业务将会大大增加。市话交换机又可分为市话

汇接交换机、市话端局（含支局）交换机。

长话交换机：只有中继线，长途（Toll）、中继（Trunk）和国际电路。它是市话交换机系

统的一个子集，因为它们无用户线也无用户集线单元，但有路由选择、网络管理和国际电路交

换及国际计费结算。长话交换机又可分为国际局交换机、长话汇接交换机和长话端局交换机。

用户交换机：基本上都是用户线，极少数用户中继线，用户业务可达100种以上。

目前，世界各国生产了不少各具特色的局用数字交换机和用户交换机，其中比较有代表

性的是，N0.5ESS（美国AT&T）、S1240（比利时PHILIP）、EWSD（德国SIEMENS）、NEAX-61

（日本NEC）、AXE-10（瑞典ERICSSON）、、F-150（日本FUJITSU）和DMS-100（加拿大

NORTHERN TELECOM）等。有代表性的PABX有：SOPHO-S（荷兰PHILIPS）、MSL-1（加

拿大NORTHERN TELECOM）、MD-110（瑞典ERICSSON）、ISDX（英国GPT）、HICOM300

（德国SICMEMS）、HARRIS-20-20（美国HARRIS）和MSX（美国TAI）等。

1982至1991年期间，上述外国各种局用交换机和用户交换机产品大量拥入我国的通信市

场，不仅占领了我国的C1、C2和C3局，而且也占领了我国的C4和C5局。这不仅严重地影

响了我国民族交换机产业的发展，而且也对我国通信事业的安全性和主权构成某种威协。

面对这种通信市场大量被外国交换机瓜分的形势，国内有关主管部门和广大科技工作者决

心打破外国机种独霸我国市场的局面，他们发愤图强、自力更生，在1991年—1995年短短的

四年多时间内，不仅研制出了具有我国知识产权、技术先进的大型局用程控数字交换机HJD04、

ZXJ10、C&C08、SP30和EIM-601，而且很快地完成了交换机的商品化和产业化。他们是中

国通信科技工作者的骄傲，是我国民族通信产业的希望，受到党和政府的关心、重视和支持。

这五种程控数字交换机曾被称为我国交换机中的“五朵金花”。这些先进的交换机的研制成功

和正常运行标志着我国已进入了世界大型局用程控数字交换机生产国家的行列，从此以后，我

国可以完全依靠国产的程控数字交换装配各种类型的交换局。这不仅可为我国节省大量的外

汇，而且更重要的是随着上述几种数字交换机的成功投入生产和运行，还带动了整个通信产业

的进一步发展，培养锻炼了一批具有奉献精神、业务精良的跨世纪的通信科技人员。这必将为

我国在下世纪跨入世界通信产业先进国家的行列打下坚实的基础。

-50-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

程控数字交换机的基本结构如图1.5.2-1所示。

1.5.2 程控数字交换机硬件系统

程控数字交换机由硬件和软件两大部分组成。

程控数字交换机硬件主要由三部分组成：接口电路、数字交换网络（前已讨论，这里从

略）和控制系统，如图1.5.2-1所示。



1. 接口电路

交换机通过接口电路与外界连接。接口电路主要分为用户侧接口和中继侧接口两类。用户

侧接口接各类用户（包括模拟用户、数据用户、ISDN用户、其它用户等等），中继侧接口接

到其它交换机。交换机的各种接口如图1.5.2-2。

模拟用户线

数

字

数字用

户电路

交

换

网

络

数字音信号收/发

数字中

键电路

A接口

模拟用

户电路

Z接口

用户

控制

模块控制

用户

电路

2Mb/s

用户

集线

交换

模块

sig

2Mb/s

中

央

交

换

模

块

模拟中

继电路

模拟中继

数字中继

数字中继电路

sig

CAS

Tone

CCS

公共控制系统

运行、维护、管理终端

图1.5.2-1 程控数字交换机的基本结构

模拟用

户电路

模拟用

户电路

Z接口

数字用户线

数字

U/V 接口

1）模拟用户接口（SLC）

-51-

图1.5.2-2 数字交换机的接口

模拟用户接口又叫Z接口。它既是连接模拟用户的接口，也是连接用户交换机或远端集

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线器的二线模拟接口。它应具有七大功能，即所谓BORSCHT功能。BORSCHT是七大功能的

英文字头：

B：Battery Feed馈电 O：Over Voltage Protection过压保护

R：Ringing Control振铃控制 S：Supervision监视

C：CODEC & Filter编译码和滤波 H：Hybrid混合电路，即二/四线变换器

T：Test测试

SLC的BORSCHT的功能框图如图1.5.2-3所示。

模拟用户电路（SLTU）:



测试接入

振铃继电

器

2次过压

保护

馈

电

监视单元

（信令提取）

其它

SLU

测试BUS

铃流BUS

馈电BUS

SLTU

继电器

混合

低通

编码器

64Kb/s

译码器

2Mb/s

其它

用户电路

其它

LTU

SLTU

控制器

其它

SLTU

至交换机

控制系统

图1.5.2-3 模拟用户电路

2) 数字用户接口

为支持用户新业务的要求，交换机可配备V1－V5接口。

(1) V1接口

V1接口向用户提供端对端的数字连接，支持ISDN 2B＋D终端，为话音和非话音业务各

提供一个64Kb/s的基本速率通路，还提供一个16Kb/s的D通路，总数码率为144Kb/s。V1

接口的功能框图示于图1.5.2-4。

(2) V2接口

V2接口可通过PCM的一次群或二次群数字段连接本地或远端数字设备。

(3) V3接口

-52-

图1.5.2-4 V1接口

数字用户线

U接口

2B+D

处理机

64Kb/s电路交换信道

定时电路

16Kb/s信号信道

64Kb/s分组交换信道

ROM RAM

定时电路

局时钟

帧定位

定时电路

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V3接口可通过普通的用户数字段（如30B＋D）连接数字用户交换设备。

(4）V4接口

可用来连接包括一个静态复用设备的数字接入链路，以支持几个基本接入数字段，如多

个ISDN，2B＋D。

V2、V3、V4的不同之处主要是对复用和信令的要求不同，对传输的要求基本相同。

(5) V5接口

这是ITU－T提出的标准化新型接口，能适应多种应用环境，支持n×2048Kb/s接入网配

置，还具有SDH接入能力和ATM接入能力。这是接入网的主要接口。

V5接口为AN和LE之间的接口，是接入网与交换机间的开放接口。它建立在E1接口

基础上。V5.1使用一个时隙传公共控制信号，其他时隙传话音信号。V5接口目前指V5.1和

V5.2。V5.1接口是V5.2接口的一个子集,可通过指配(provision)而升级为V5.2接口,即使用V5.1

或V5.2标准中规定的有关控制协议的指配而升级为V5.2接口。V5.1接口支持单一的204Kb/s

链路,但不限制AN和LE之间V5.1链路的数目,不含集中器的功能。V5.2接口支持1-16个

204Kb/s 链路,含有集中器的功能。V5接口有3层结构,LE侧和AN侧的3层结构是不对称的,

层与层之间的信息传递是通过原语进行,同一层之间的信息传递通过映射来完成,相邻两实体之

间的同一层的通信和信息(数据传递)也是通过原语和映射来完成的。

V5接口在电信网中的位置如图1.5.2-5所示。

ISDN

（PSTN、

PABX）

等

Z或T接口

MUX

（DXC、

PON）

V5接口

本地交换机

（LE）

3)模拟中继接口

图1.5.2-5 接入网的位置与功能

模拟中继接口是模拟中继线与交换机间的接口电路，它的功能与模拟用户电路类似。

线路信号是用来反映中继线路的空闲、占用、应答、正向拆线、反向拆线和闭塞等状态。

反映线路状态的信号方式有多种，如直流线路信令、带内单频脉冲线路信令等，因而接收和发

送线路信号的处理方法也不相同。模拟中继接口电路如图1.5.2-6所示。对照图1.5.2-3可见，

此处省去了B和R两部分，当采用四线中继时，还可省去H。其余与模拟用户接口电路基本

相同。只是画法简化了而已。

下面简单说明一下两种模拟中继接口电路：ab线接口和EM接口。

-53-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

至控制系统

中继线

2线或4线

混合

电路H

解码器

编码器

数

字

交

换

网

络

图1.5.2-6 模拟中继电路

（1）ab线接口

在程控数字交换局与模拟局之间采用模拟中继，即用实线与对端模拟局相连时，一般采用

直流信号方式，这种接口称为ab线接口。在这种中继线的接口电路中，数字局常用光电耦合

接收和检测中继线上由对方送来的直流信号，数字局同样采用光电耦合控制中继线路上的电压

极性和电流大小，向对方发送直流信号。

（2）EM接口

EM接口是将线路信号通过额外的EM线来传递，E（Ear）是耳朵的英文字头，表示接

收信号线，M（Mouth）是嘴的英文字头，表示发送信号线。这种接口方式将话音通道与信号

通道分开。E、M线上用有无电流来表示线路信号中的摘机、挂机等状态。如E线有电流，表

示对端用户摘机，E线上无电流，表示对端用户挂机等，在实际使用中有两对或一对EM线方

式。

4）数字中继接口

数字中继接口电路的功能框图如图1.5.2-7所示。

线

路码

二

信

令

终端

数

帧调整

进制码

字

(RX)

提取

S/P

BUFF

至交换网络

配

帧起点

线

时钟

架

提起

终端

(TX)

二进制码/

线路码

交换机时钟

至CAS或CCS收/发器

信令

插入

P/S

自交换网络

注:CAS 随路信令

CCS

共路信令

图1.5.2 -7 数字中继电路

数字中继接口应实现的八种功能可概括为GAZPACHO，它是八种功能的英文字头：

G：Generation of Frame Code帧码产生

I: Zero String Suppression连零抑制

A: Alarm Process告警处理

A: Alignment of Frame帧定位

P: Polar Conversion码极性变换

H: Hunt During Reframe帧同步

-54-

C: Clock Recovery时钟恢复

O: Office Signalling信令插入提取

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数字中继电路是数字交换机连接PCM传输设备的接口，可分为A接口和B接口。A接

口收发的是2.04Mb/sPCM基群信号，B接口传送8.192Mb/sPCM二次群信号。数字局间可用

数字中继接口（DT）直接连接，也可通过DT把远端模块和母局连起来。

DT的上述八种功能主要有如下几种：

 码型变换：

数字交换机内的NRZ（单极性不归零码）信号在送到传输线之前，应由DT对码型进行

变换，使其转换成适合于在线路上传输的AMI（极性交替反转码）或HDB3（高密度双极性

码）。反之，DT要把输入的双极性码变换成NRZ码。

 位时钟提取和帧同步。

 随路信令的提取和插入。

 失步告警。

MITEL公司的MH89790集成电路芯片可完成上述各功能。

2．控制系统

交换机的控制系统由处理机、输入/输出接口以及软件组成。

1）控制系统的功能

控制系统主要承担呼叫处理接续以及运行、管理和维护两类功能。

（1）呼叫处理功能

 扫描：通过扫描点获取外部事件的信息，例如每个呼叫的当前状态、地址数字以及服

务请求信息；

 内部处理：把收到的信息（如拨号数字）进行译码，判断接续去向和服务类别；

 路由选择：对交换网络通路的寻找、选择、接续和复原进行控制；

 分配：通过分配器向外设发送控制信号，改变其运行状态，或向用户线、中继线上传

送其它有关信号。

（2）运行、管理和维护功能

业务变更处理：主要是新用户登记、用户撤消、改号、改话机类别、新业务登记更改和

撤消等；

接口管理：对用户或中继接口进行增减、开启或闭塞；

路由管理：定义或更改各路由包含的中继群，以及每个中继群的中继线数量和所用线路，

定义或改变各路由的编号，路由与区号的关系，规定传输方式等；

监视整个交换机的运行情况，对设备或线路的忙时占用进行话务统计和分析；

计费处理：输出用户通话计费信息；

用户线及中继线进行指定测试，对交换机主要部件进行巡测，当设备出现异常时，发出

告警并记录；

对故障进行诊断和定位。

2）控制方式

大容量交换机的控制系统都毫无例外地使用了多处理机，如何使各处理机分工合理、负

荷均匀，组成一个高效的处理系统。

按照处理机的配置，控制方式可分为集中控制、分级控制和分散控制。

（1）集中控制

-55-

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若在一个交换机的控制系统中，任一台处理机中的所有资源（包括硬件资源和软件资源），

执行交换系统的全部控制功能，则该控制系统是集中控制系统，如图1.5.2-8所示。

集中控制方式的优点是处理机能了解整个系统的状态，控制系统的全部资源，功能的改

变只须在软件上进行，较易实现。

集中控制方式的缺点是：系统比较脆弱，一旦控制部件发生故障，就有可能导致整个系

统瘫痪。由于软件要包括所有的功能，规模庞大，管理十分困难。因此目前除小容量的程控交

换机外很少使用这种方式。

资源1 资源2 ----- 资源n

处

理

机

处

理

机

处

理

机

功能1 功能2 --------- 功能m

图1.5.2-8 集中控制方式

（2）分散控制

若在一个交换机控制系统中，每台处理机只能控制部分资源，执行交换系统的部分功能，

则这个控制系统就是分散控制系统。

在分散控制系统中，各台处理机可按容量分担或功能分担的方式工作。

容量分担方式是每台处理机只分担一部分用户的全部呼叫处理任务，即承担了这部分用户

的信号接口、交换接续和控制功能。按这种方式分工的每台处理机所完成的任务都是一样的，

只是所面向的用户群不同而已。容量分担的优点是处理机的数量随着容量的增加而增加，缺点

则是每台处理机都要具有呼叫处理的全部功能。

功能分担方式是将交换机的信令与终端接口功能、交换接续功能和控制功能等基本功能，

按功能类别分配给不同的处理机去执行。按功能分担方式工作的每台处理机只承担一部分功

能，这样可以简化软件，若需增强功能，在软件上也易于实现。缺点是在容量小时，也必须配

备全部处理机。

基于上述的考虑，当着眼点放在提高处理能力时，就可以采用容量分担的工作方式；当着

眼点放在简化软件时，则可以采用功能分担的工作方式。

当两者均需兼顾时，特别是在大、中型的交换机中，多将这两种方式结合起来使用。因此

目前生产的大、中型局用交换机多采用分级控制系统或分布式控制系统。它们均兼有容量分担

和功能分担的特点。

 分级控制系统

-56-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

分级控制系统基本上是按交换机控制功能的高低层次而分别配置处理机。

对于较低层次的控制功能，如用户扫描、摘、挂机及脉冲识别，虽处理简单，但工作任务

却十分频繁，对于这一级的控制功能就采用外围处理机（或称用户处理机）完成。外围处理机

只完成扫描和驱动功能。对于高一级层次的呼叫控制功能则采用呼叫处理机承担。它要承担号

码分析、路由选择等高一级的呼叫处理功能。它的处理工作是较复杂的，但执行的次数却少一

些。对于故障诊断和维护管理等控制功能，处理就更加复杂，执行次数就更少，故单独配置一

台专门承担维护管理功能的主处理机。这就形成了三级控制系统，如图1.5.2-9(b)所示。

这三级控制系统是按功能分担的方式分别配备外围处理机、呼叫处理机和主处理机。每一

级内又采用了容量分担的方式：如外围处理机就采用几百个用户配置一台，配置的数量可以多

些；呼叫处理机因要处理外围处理机所送来的呼叫处理请求，所以可对若干个外围处理机只需

配备一台呼叫处理机，这样呼叫处理机的配备数量就可少一些；对于主处理机一般只需一对即

可。

外围外理机采用一般的微机即可，而呼叫处理机和主处理机则要求采用速度较高、功能较

强的微处理机。

有的交换机中将呼叫处理机和主处理机合在一起，只分成二级结构,如图1.5.2-9(a)所示。

区域控制

中央控制

外围处理机

用户

电路

集线交

换级

信令

单元

选组

级

中继

电路

（a）二级处理器结构

交换网络

外围处理机外围处理机外围处理机

 分布式控制系统

-57-

呼叫处理机

主处理机

（b）三级控制系统

图1.5.2-9 控制系统的分散结构

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分布式控制就是所有的呼叫控制功能和数字交换网络的控制功能都由与小用户线群或小

中继线群相连的微处理机提供。这些小用户线群或小中继线群分别组成终端模块，每个终端模

块都有一个终端控制单元。在控制单元中配备了微处理机，一切控制功能都是由微处理机执行。

S1240交换机就是一个典型的例子。

在ZXJ10机中，硬件结构采用容量分散方式，软件则采用了上述三种分散方式。

（3）配置方式

在交换系统中，为了提高控制系统的可靠性，保证电话能够不间断的连续工作，对处理

机的配置就应采取备份措施。最简单的备份方式就是双处理机结构。

双处理机结构有三种工作方式：同步双工工作方式、负荷分担工作方式和主/备用工作方

式。

 同步双工工作方式

同步双工工作方式是由两台处理机，中间加一个比较器组成，如图1.5.2-10所示。两台

处理机合用一个存储器（也可各自配备一个存储器，这种配备方式，要求两个存储器的内容保

持一致，应经常核对和修改数据）。

两台处理机中的一台作主用机，另一台作备用机，它们同时接收相同信息，同时执行同

一条指令，各自进行分析处理，再将其执行结果进行比较。如果结果相同，说明工作正常。即

由一台处理机（主处理机）向外设发出命令，并转入下一条指令，继续工作。如果结果不同，

则立即退出服务，进行测试和必要的故障处理。为了使故障处理对呼叫处理的影响尽量少些，

中止正常处理的时间必须很短，例如不超过200ms。这么短的时间只能做一些简单的测试。测

试结果发现有一台处理机不好，就令其退出服务。让另一台处理机工作。撤下来的处理机作进

一步的检查。如果检查的结果，两台处理机均正常，如故障是瞬态的则令原来的主用机继续工

作，备用机退出服务。在以后如果主用机即使发生暂短故障，也必须立即换成备用机。如果主

用机工作一段时间（例如10－20s）以后，没有发现异常，这时可证明主用机是正常的，同时

在这段时间内对备用机已进行彻底检查，如果也没有发现问题，那就说明前面发生的故障是偶

然性的故障或是干扰，就应让主机对备用机进行校正，然后进入正常的同步工作方式。

同步双工工作方式的优点是对故障反应快，一旦处理机发生故障，在进行比较时，就能立

即发现，而且备用机是和主用机并行工作，一旦主用机发生故障就立即代替主用机工作，可以

基本上做到不丢失呼叫。由于两台处理机使用一个存储器，因此软件的种类也少。

这种工作方式的缺点是对偶然性故障，特别是对软件故障的处理不十分理想，有时甚至导

致整个服务中断。在工作中，实际上只有一台在工作，而且要不断地进行相互比较，故效率较

低。

瑞典AXE系统使用了这种工作方式。

 负荷分担工作方式

负荷分担工作方式的两台处理机各自配备一个存储器，在两台处理机之间有互相交换信息

的通路和一个禁止设备，如图1.5.2-11所示。这种工作方式的两台处理机轮流地接收呼叫，各

自独立地进行工作。为了防止两台处理机同时接收同一个呼叫，故设有禁止设备进行调度。

话路设备

-58-

处

理

比较

处

理

处

理

处

理

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

在正常的情况下，每台处理机负担一半的话务量。为此两台处理机扫描时钟的相位是互相

错开的。某一台处理机在扫描中发现新的呼叫，就由该机负责处理到底。当一台处理机发生故

障时，就由另一台处理机承担全部话务量。

为了使故障机退出服务时，另一台处理机能及时地接替，应在两机间定时互通信息，随时

了解呼叫处理的进展情况。

负荷分担工作方式由于轮流进行呼叫处理，因而对偶然性故障有较好的处理效果。由于两

台处理机不同时执行同一条指令，因此也不可能在两台处理机中同时产生同一种软件故障，这

样加强了对软件故障的防护性能，同时也较容易发现软件故障。由于每台处理机都能单独地处

理整个呼叫任务，而每一台处理机又只负担一部分话务负荷，所以一旦有过负荷出现时，也能

适应。故这种工作方式有较高的过负荷能力。

在扩充新设备，修改软件时，该工作方式可以使一台处理机承担大部分或全部的话务负荷，

而使另一台处理机用于测试和修改程序，不中断服务。它的缺点是软件较复杂，在程序设计中

要避免双机同抢资源，双机互通信息也较复杂。对处理机的某些硬件故障不如同步双工工作方

式那样较易发现。

在法国E10B系统中，所有的控制单元都采用负荷分担工作方式。

 主/备用方式

这种方式的两台处理机，一台为主用机，另一台为备用机，如图1.5.2-12所示。

主用机发生故障时，备用机接替主用机进行工作。备用方式有两种，即冷备用和热备用。

冷备用方式是备用机只接通电源，不承担呼叫处理工作，处于停用状态，主用机承担全部

呼叫处理工作。在主用机发生故障时，换上备用机，由于被换上的备用机没有经过校正，因而

有可能丢失全部呼叫或部分呼叫。为了尽可能多的保留原来的呼叫数据，主用机将呼叫处理过

程中的有关数据定期地向外存储器复制现有的呼叫数据。当主用机发生故障时，主用机和备用

机进行转换，外存向备用机传递数据以建立主用状态，然后开始呼叫处理的再启动。这种工作

方式的优点是硬件和软件简单，但由于在产生故障时对呼叫丢失较多，因此在重要的地方很少

采用。一般多在用户级中采用。

热备用方式是备用机虽不完成呼叫处理工作，但和主用机一样接收外部输入数据，备用机

-59-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

存储器中存储的数据和主用机存储器中存储的数据相同，这样在主/备用进行互换切换时，能

够继续完成原来的呼叫处理工作，而不丢失原来的呼叫。

这种方式的优点是转换速度快，不丢失呼叫，所以在主处理机以及呼叫处理机中多采用热

备用的工作方式。缺点是两套处理机包括存储器，只完成一台处理机的工作，效率较低，美国

AT&T公司的N0.5ESS交换系统和中兴ZXJ10交换机等采用这种主/备用方式。

/备用方式图1.5.2-12 主

处理机A

处理机B

话路设备

1.5.3 软件系统

程控数字交换机中的硬件动作由软件进行控制。软件质量的好坏直接影响整个交换机的性

能。软件由程序和数据两大部分组成。程控数字交换机的软件系统是非常复杂、庞大的，它应

具有如下特点：

 规模大

大型局用程控数字交换机指令可每达十万条至上百万条，开发软件的工作量很大，通常

需数百人几年的工作量。

 实时性强

尽管交换机中许多任务对时限要求不高，如话务统计、计费和打印输出等，但却有大量

的实时性要求很强的任务，比如系统要求能及时监视收集、识别、分析、处理与用户的状态

有关呼叫各种数据、对系统突发故障作出立即处理。

 并发性及多重性强

由于同一时刻可能会有大量用户进行呼叫，且各个呼叫所处的阶段又不尽相同，而且处

理机还得执行其它非呼叫的任务，这就要求交换机能够在同一时刻执行多种任务，因而要求

软件具有并发性、多重性。

 可靠性要求很高

交换机的可靠性指标可从两方面来说：一是要有99.98%的正确呼叫处理能力；二是40

年内系统中断运行时间不超过2小时。因此，要求在部分硬件或软件本身有故障的情况下，

系统仍能保持可靠运行，且在不影响系统运行的前提下，使硬件或软件故障得以排除，并恢

复正常工作。

 可维护性好

这要求软件设计模块化、结构化、参数化；程序可读性好、易扩展、可移植。

大型局用程控数字交换机软件系统组成如图1.5.3-1。

-60-

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动态数据

数据局数据

半固定数据库

用户数据

交换机软件系统操作系统

系统程序通信程序

数据库

呼叫处理

程序应用程序维护管理（故障诊断、测试、近远程维护）

计费程序

软件开发、工程应用、软件加工、局管理等支援程序

支援程序测试子系统生产子系统

维护子系统

图1.5.3-1 程控数字交换机软件系统组成

1．

数据

在交换机中，所有有关交换机的信息都可通过数据来描述，如硬件配置、编号方案、运

行环境、用户状态、系统资源、路由地址、时间资源等。

根据信息存在时间特性，相应的数据有半固定数据和动态数据之分。

1）动态数据

动态数据呼叫处理过程产生的是不断变化的数据，且数据仅存在于该项呼叫过程中。在呼

叫过程中它们存于各种表格中，这些表格有：忙闲表（用户、收号器、中继线、交换网络链路

等）、事件登记表（呼出、应答、挂机）、呼叫记录表、（收到的被叫号码）、设备信息表（主叫

设备号等）、各种分析和译码表及监视表输出登记表等等。

2）局数据

硬件设备配置、设备逻辑各物理名及编号、局向、路由及选择方案中继线群、信令方式、

号码翻译规则、特服种类和线数、新业务种类及数据、话务量和接通率统计数据、计费数据、

呼叫复原方式、可接非话终端种类及数据、软件表格配量。它们通常也采用表格存放。

3）用户数据

用户资料（姓名、地址、电话号码、设备号、用户等级、计费类型、费率、话机类型、

各种用户状态数据等）、用户类别（专线、用户交换机中继线、话机类型等）和服务类别（呼

叫等级数及权限、新业务权限等）。

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

2．程序

1）系统程序

（1）操作系统(OS)，实时OS基本功能：

系统初始化、程序加载、中继管理、任务调度、内存管理、时钟管理、I/O控制时限管理、

系统负荷控制等。

（2）通信程序：现代大容量局用数字交换机都是多级多处理机的控制系统，处理机之间

通信任务，由通信程序完成。

（3）资源管理程序：交换网络管理、信号系统管理、多频信号收发器管理及其它资源管

理。

（4）数据库管理：数据库管理系统管理整个交换机系统的所有数据。即上述各种数据的

数据存取与组织，维护、更新、备份、恢复等。

2）应用程序

（1）呼叫处理程序

交换状态管理、交换资源管理、交换业务管理、交换负荷管理等程序。

（2）计费程序和多种统计程序

计费、结算、报表与打印输出等程序。

（3）维护管理

计费话单管理、设备管理、告警管理、话务统计、故障诊断测试、呼叫接续过程跟踪、

用户/中继线测试、过负荷管理、系统恢复程序/硬件故障检测与恢复，硬件切换、软件故障检

测与恢复，设备状态管理等程序。

3）支援软件

支援软件是用来开发交换机和生成交换局的软件和数据，以及开通时所用的测试软件等。

它包括：



软件开发支援系统：源文件生成；程序编译程序；连接编辑程序及测试程序等。

应用工程支援系统：交换网的规划程序；话局工程设计程序；装机工程设计程序及安

装测试程序等。

软件加工支援系统：局数据生成程序；用户数据生成程序；交换机程序和数据集成，

即将系统程序和数据库中各种局数据及用户数据组合起来，形成某一交换局的特定程

序。

 交换局管理支援系统：它有资料的搜集和分析；交换局资源的更改；资源的编辑和输

出。

另外，在编制软件时，CCITT推荐采用CHILL语言、SDL语言和MML语言。这三种语

言是针对交换机生存周期的不同阶段而提出的。在进行系统功能说明、系统设计及软件设计阶

段，多采用SDL语言，软件设计、程序编制、软件检验阶段采用CHILL语言。在软件检验、

运行和维护阶段采用MML语言。在软件维护方面则采用SDL和CHILL语言。

-62-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

1.5.4 呼叫接续处理

交换机一般呼叫接续过程可分为以下几个阶段：

1．呼出接续

呼出接续是从主叫用户摘机起到听到拨号音止的过程。此时交换系统需要执行的主要任

务是：

（1）主叫摘机的检测

主叫摘叫时，用户电路应能发现用户回路状态的变化。处理机以一定周期从扫描存贮器

中读出扫描信息，这是在程序控制下完成的，即由硬件控制将扫描信息写入扫描存贮器，由软

件控制从扫描存贮器中读出扫描信息，再由软件判断是否发生了状态变化。如果发现是摘机，

就查明主叫的识别码，记录呼叫事件。

（2）查明主叫的类别

通过软件查明主叫的用户线类别、话机类型和服务类别。不同的主叫类别将导致不同的

处理方式。如根据用户话机发送的是拔号脉冲还是双频信号来决定所接入的收号器类型，根据

服务类别以决定是否有长途有权、国际有权等，是否是新服务性能等。

（3）选择一个空闲的收号器

根据所发的地址信号类型，选择相应的空闲收号器。对双音频信号选择和建立主叫至收

号器的通路；对拨号脉冲信号，不需专门的收号器，可直接由软件判别。

（4）拨号音的送出

数字化的拨号音由音信号发生器经交换网络送往主叫话机。

（5）存贮块的分配

某个呼叫发生后，有许多与该呼叫有关的信息需要保存，常用的方法是对每个呼叫分配

一个存贮块。

2．接收地址信号

主叫听到拨号音后，开始拨号，即发送地址信号，软件以足够快的扫描周期来检测和识

别地址信号。当收到第一个数字信号后，停送拨号音，对地址信号进行计数和存贮。

3．拔号分析

数字分析的主要任务是根据地址信号的前几位判续接续去向：本局呼叫、出局呼叫、长

途呼叫、特服业务呼叫等，但也可能是新服务性能的登记、使用或撤消。

4．路由选择

路由选择的任务是为出局呼叫从对应于呼叫去向的路由中选择一条空闲的中继线。如果

中继线全忙而存在迂回路由，则应转向迂回路由进行选择。

显然，当呼叫去向不属于本局范围时才需要路由选择。如果是本局呼叫或入局呼叫则应

测试被叫用户的忙闲状态。

确定了去向后就可以开始路由选择，并在所选择的中继线上发送必要的地址信号，供他

局接续时使用。

5．通路选择

-63-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

通路选择的任务是在主叫用户与被叫用户之间或在选定的中继线与用户之间，通过交换

网络选择一条空闲的通路。

通路选择由软件完成，要将通路接通还得通过驱动命令使硬件动作。通路的驱动一般要

等到发码结束或本局呼叫时被叫应答以后才执行，为此，应将所选定的通路识别码暂存在内存

中。

6．振铃

对于本局呼叫，如果被叫空闲而且选到空闲通路，就向被叫振铃，向主叫送回铃音。在

数字交换机中，通过驱动用户电路中的振铃继电器，可将振铃电流经用户电路送往被叫。数字

化的回铃音则通过交换网络，经主叫用户电路变成模拟信号送往主叫。

7．应答监视

从开始振铃（或回铃）时起直至被叫摘机应答为止。此时系统的任务是：

（1）应答识别。其原理与主叫摘机识别相似。

（2）切断铃流及回铃音。在识别到被叫摘机后，由软件处理，通过驱动相应的硬件动作

来切断振铃回路，停送回铃音。

（3）启动计费系统。

8．通话和释放监视

从通话开始直至任一方挂机为止。此时交换系统的主要任务是：

(1) 通话接续。驱动所选择的通路，也就是对各级控制存贮器写入相应的内容。

(2) 监测挂机信号。在通话状态，应不断监视主叫、被叫的回路状态，以检测任一方是否

挂机。

1.6 程控数字交换系统性能和指标

程控数字交换机可用于市话交换、长话交换、汇接交换、国际长途交换、农话交换、用

户交换机和远端用户单元等。下面分别叙述其性能和指标。

1.6.1 容量

容量通常以用户线数和中继线数来表示。容量的大小取决于数字交换网络的规模。数字

交换网络的规模指的是终端的时隙数或话路数。话路数的多少大体上决定了中继线的容量。但

是所能接入的用户线数却要考虑用户的平均话务量、出入中继的数量、话务负荷能力以及呼叫

处理能力等因素，因此不能笼统地以厂家所标的用户线数多少来比较容量的大小。例如F－150

数字交换机，交换网络的容量为65536时隙/61440话路。每条通路的话务量为0.8Er1。若全部

作为长途中继线可提供6万线；若全部接用户线，厂家标示为24万线，这是在考虑用户线的

话务量为0.2Er1的情况下，集线比为4:1，所以可接用户线24万。但它并未考虑如话务负荷

能力，呼叫处理能力等其它因素。

ZXJ10机单模块的容量为3584用户线和480路中继线，多模块的终局容量可达17万用

户线和2.4万端口中继线。

-64-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

1.6.2 话务负荷能力

话务负荷能力是指在一定的呼损率下，交换系统在忙时可以负荷的话务量。话务量（话

务量强度）E等于单位时间内所产生的平均呼叫次数N和每次呼叫平均占用时间D的乘积，

即E＝N×D，若D以小时为单位，则其计量单位用爱尔兰（Erl）表示。话务负荷能力取决于

交换网络的话务负荷能力。例如交换网络能够提供6万条话路，每条话路所能承担的话务量

0.8Erl。由于每次通话要占两条话路，故交换网络所能承担的话务量应为1/2×60000×

0.8=24000Erl。

1.6.3 呼叫处理能力

控制系统的呼叫处理能力常用“最大忙时试呼次数”，简称忙时试呼（BHCA）表示。它

是衡量交换系统处理机处理能力的重要指标，它表明处理机能处理的用户在最忙时摘机呼叫的

次数。

BHCA值的大小决定于处理机的速度、程序的结构和指令条数以及有关的话务参数。

处理机的速度表明了执行指令所需的时间，速度愈高，处理机在单位时间里处理的指令

条数愈多，BHCA值就愈大，处理能力就愈强。

程序的结构和指令条数对BHCA值的大小影响很大，程序的结构合理，所用的指令条数

少，在完成同样的功能时，执行的指令条数少，所需的处理时间就少，处理能力就强。

其它因素，如无呼叫时处理机也要不停的扫描、监视各种事件的发生，调度管理，机间

通信，及故障处理等都要占用处理机的时间，因而对BHCA值也会产生影响。

处理机在单位时间内用于处理负荷的时间可近似表示为：

t=a+bN

其中N为在单位时间内所处理的呼叫总数，即BHCA值，a为系统开销，b为每个呼叫

所需的平均处理时间。

设t=0.95，即处理机占用时间不超过CPU全部运行时间的95%，即a+bN≤0.95。

系统开销a包括中继处理、数据保存和恢复等，约占机时的15%-30%。通常a=+E，

其中为固定开销，反映处理机自身资源管理所付出的开销，常取=0.14，E为比例开

销。为系数一般取=7.510

-5

,E为话务量。因而

t=+E+bN=+·D·N+bN

所以

N

t





Db

即

BHCA

t



t







Db

例如t=0.95, =0.14,=7.510

-5

。设D=100s，且处理一个呼叫需执行16000条指令，每执

行一条指令需2s，则b=160002s=32ms。故

-65-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

BHCA

0.950.14

(7.510

5

)1003210

3

360073823

可见,此时控制系统每小时可处理的740

00次电话呼叫。

当采用n个相同的处理机时，系统总的处理能力为BHCAnn×BHCA。

1.6.4 计费方式

1. 本地通话的计费方式

采用复式计次方式，即按通话距离和通话时长计次，由发端本地局负责计费。

2. 国内长途通话的计费方式

采用详细记录计费方式，即话费按通话距离和通话时长进行计算，由发端长话局计费，

也可以在本地局计费。目前,长途自动电话只对主叫用户计费，长途半自动电话在话务员协助

下可以对被叫用户及信用卡计费。

3. 国际长途通话的计费方式

详细记录计费方式，即话费按通话距离和通话时长进行计算。可由国际局计费，也可由

长话局的自动计费设备计费。

4. 交换系统的可靠性

人们要求电话交换系统能长期地不间断地可靠运行，即要求具有很高的可靠性。衡量系

统可靠性的高低，通常采用系统中断时间及可用性等指标来描述。

5. 系统中断时间

系统中断是指一个交换局系统的全部终端或大多数终端不能进行正常的接续。

通常规定系统中断累计时间，在20年内不得超过1h，平均每年不得超过3min，试运转

期间不得产生系统中断。如发生系统中断，试运转周期应从头开始算起。

6.可用性

可用性是指系统正常的运行时间与总的运行时间之比。

系统的正常运行时间可用平均故障间隔时间（MTBF：Mean Time Between Failures）表示。

总的运行时间应是正常运行时间MTBF加上平均故障检修时间（MTTR）。

MTTR表示在人员、工具、材料等条件具备下，修复故障平均所需要的时间（包括可能

的集体时间）。可用性A可定义为：

A＝MTBF/(MTBF＋MTTR)

对于双机系统，当它们出现故障彼此独立时，其双机的平均故障间隔时间MTBFD可由下

式表示： MTBFD=MTBF

/2MTTR

双机的可用性AD为： AD=MTBF

/(MTBF

+2MTTR

)

单机的不可用性U： U=1-A=MTTR/(MTBF+MTTR)MTTR/MTBF

双机的不可用性UD： UD=1-AD=2MTTR

/(MTBF

+2MTTR

) 2MTTR/MTBF

CCITT规定电话交换机的不可用指标如下：

整机系统 <1.510

-5

(例如在50年内中断小于6h)

-66-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

用户线 <10

-4

(例如在25年内小于1天)

交换机间电路 <10

-4

紧急呼叫 <1.510

-5

基本呼叫 <10

-4

补充业务 <10

-3

计费 <10

-4

话务测量 <10

-3

管理、操作 <10

-2

例如，一台处理机的MTBF＝2000h，MTTR＝3h，则预期的不可用性为：

U=3/2000=1.510

-3

，即40年中有525h不可用。

若采用双机备份，其不可用性为：UD=23

/2000

=4.510

-6

，即40年中只有1.6h不可用。

一般要求系统中断时间在40年内不得超过2h，这相当于系统可用性≥99.9994％。

要提高可用性，就必须增大MTBF，或者减少MTTR。这就要选用高质量的元器件，配

置备用部件和设备，从硬件和软件方面提高系统的可维护性。

1.6.5 交换系统的可维护性

1. 故障定位程度

这是表明故障诊断系统的诊断能力的指标。一般要求大部分故障能定位到一块印制电路

板上。

2. 再启动次数

再启动处理是系统再组成后，为了恢复呼叫处理工作而设置的。由于发生故障，使呼叫

处理中断，若故障处理时间很短，可以从故障中断点返回，不会产生什么影响。若故障处理时

间较长，外界的情况已经发生了变化，此时若还是从中断点返回将会引起混乱，故在恢复呼叫

处理之前，必须经过一定的恢复处理，把被破坏的数据重新进行初始化。这一恢复处理工作就

称为再启动。

再启动次数是衡量程控交换机工作质量的一个重要指标。一般要求每月再启动次数在10

次以下，特别是系统级（即D级处理仍不成功时，需用外存中的程序和数据再装入）的再启

动应保持在最低限度。

1.6.6 服务标准

1. 呼损指标

呼损率是交换设备未能完成的电话呼叫业务量与用户发出的电话总呼叫业务量之比，简

称呼损。呼损愈低，服务质量愈高。

呼损的大小应考虑两个基本因素：要使用户对服务质量感到满意，又要使交换系统的设

备有较高的使用效率，不造成资金的浪费。这两者是互相矛盾的。若让用户满意，呼损就不能

太大，但呼损小了，设备的利用率就要降低。

经过调查研究表明，在市内电话通信网上，一般地说，总呼损在2％－5％范围内是比较

-67-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

合适的。

2. 接续时延

接续时延一般是指主叫摘机到听到拨号音的时延和拨完最后一位号码到听到回铃音的时

延。前一个时延称拨号音时延，后一个时延称拨号后时延。

拨号音时延表明了从主叫用户摘机到听到拨号音这一阶段中呼叫处理过程所需的时间。

在这一阶段硬件要反映用户回路状态的变化；处理机要收集到回路状态变化的信息；当

判明为呼出事件后，应登记呼出事件，再进行查明主叫用户数据、链路和收号器选试，驱动拨

号音的送出。

在这些处理过程中，硬件的动作时间很短，时延可以忽略不计，接续时延主要取决于处

理机收集到状态变化信息所需的时间和对呼出事件分析判断所需的操作时间，如用户摘机识别

扫描周期的长短、基本级程序操作时开销的大小、处理机之间通信所需的时间开销。这些统统

加起来的时间之和的平均值不应超过400ms，同时还规定此值超过600ms的概率应小于0.05。

在超负荷25％的情况下，时延的平均值不应超过800ms，超过1s的概率应小于0.05。

拨号后时延与号码的数字分析、判别接续去向和完成接续任务、选择接续通路、驱动回

铃音和铃流等操作时间有关。这里也涉及到处理机的速度，软件的结构及效率，处理机间通信

速度等因素。

拨号后时延的平均值应小于650ms,超过900ms的概率应小于0.05。在超负荷25％的情况

下，平均值不应大于1000ms，超过1600ms的概率应小于0.05。

1.6.7 非电话业务

(1) 能提供通过模拟用户线向用户提供话路传真和数据业务功能；

(2) 提供64Kbit/s的数据和传真业务。

1.6.8 ISDN功能

1. 概述

 系统向用户提供(2B+D)电路接口,向中继提供(30B+D)电路接口;支持标准的2B＋D和

30B＋D接入方式，可以连接2B＋D和30B＋D路由器；

 局间支持ISUP信令方式，能实现ISUP和TUP、MFC之间的转接；

 支持数字用户和模拟用户混插于同一机框中，相互间可以互通；

 支持数字终端经2B＋D接口接入DDN网；

2. ISDN承载业务

 电路型，64Kbit/s,8KHz结构，用于话音信息传递的承载业务；

 电路型，64Kbit/s,8KHz结构，用于3.1KHz带宽音频信息传递的承载业务；

 电路型，半永久和可交换的64Kbit/s,8KHz结构，用于不受限数字信息传递的承载业

务；

3. ISDN终端业务

 电话业务

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

 传真业务

 可视电话和会议电视业务

 支持CCITT（现ITU－T）建议的关于数据传输(包括文件传输、电子白板等)的终端

业务。

4. ISDN补充业务

 主叫线识别/限制（CLIP/CLIR）；

 被叫线识别/限制（COLP/COLR）；

 子地址寻址（SUB）；

 呼叫保持/恢复（HOLD/RETRIVE）；

 无条件前转（CFU）；

 无应答前转（CFNR）；

 遇忙前转（CFB）；

 呼叫等待（CW）；

 三方通话（TWC）等。

1.7 新业务性能

1. 缩位拨号（Abbreviated Dialing）

主叫用户在呼叫经常联系的被叫用户时，可用2位的缩位号码来代替原来的多位被叫号

码，再由交换设备将缩位号码译成“完整的被叫用户号码”，以完成接续，缩位拨号不仅可在

市话接续中使用，也可在长途接续和国际接续中使用。

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*51*MN*PQRABCD＃”。其中“MN”是

用户自编的缩位代号；“PQRABCD”是需要缩位拨号的电话号码。完成上述操作后，耳机中

将传出证实音，通知用户登记已被接受，如未听到证实音，需要重新登记。

应用：接受登记后，摘机听到拨号音，只需按“**MN”稍等就可接通需要的电话。

撤消：摘机听拨号音后

 “记新抹旧”同时完成：“＃51*MN* PQRABCD＃”

 单项撤消：“＃51*MN＃”

完成上述操作后，耳机中传出证实音，通知用户撤消已被接受，如未听到证实音，需要

重新撤消。

缩位拨号服务项目只向使用双音频话机的用户提供。

被缩位的电话号码可为市内电话号码；长途字冠＋国内有效号码；国际全自动字冠＋国

际号码，最长达16位。

2. 热线服务（Hot line Service with Time-out）

热线服务又叫“免拨号接通”。当用户摘机后无需拨号，即可接通到事先指定的某一被叫

用户。如果该主叫用户不想呼叫热线用户而要呼叫网中其它用户时，只需在摘机后的规定时间

（5s）内迅速拨出第一个号码，接着再拨完其它号码即可呼叫网中其他用户，热线电话的用户

-69-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

也可以被网中其他用户呼叫。

一个电话用户所登记的热线服务，只能登记一个对方电话号码，但对方电话号码可以根

据用户需要随时改变。

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*52* PQRABCD＃”，使用脉冲话机应拨

“152 PQRABCD”（PQRABCD表示要登记的对方电话号码）。

完成上述操作后，耳机中将传出证实音，通知用户登记已被接受。如未听到证实音，需

要重新登记。

应用：摘机不用拨号，在5s后就会自动接通对方电话。如听到忙音，需要挂机稍等再使

用。

撤消：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃52＃”，若使用脉冲话机应拨“151152”。

耳机中传出证实音，通知用户撤消已被接受。如未听到证实音，需要重新撤消。

3. 呼出限制（Outgoing Call Barring）

呼出限制又叫呼出加锁，类似于给用户的电话机加了一把“电子密码锁”。这个密码只是

用户单位有关人员知道，主要作用是限制不知道密码的人随意使用电话，有利于加强电话费管

理，但呼入不受任何限制。

呼出加锁分类：第一类，限制全部呼出（打119、110特种电话除外）。第二类，限制国际

和国内长途全自动呼出。第三类，限制国际长途全自动呼出。

用户需用此项业务时，可向电话局申请先用的4位密码数字，以便使用此项业务。

登记：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“*54*KSSSS＃”，若使用脉冲话机拨

“154KSSSS”，其中SSSS是密码，K表示加锁类别，第一类K＝1，第二类K＝2，第三类K

＝3。

完成上述操作后，耳机中传出证实音，通知用户登记已被接受。如未听到证实音，需要

重新登记。

撤消：摘机听到拨号音后，在双音频电话机上按“＃54*KSSSS＃”，若使用脉冲话机拨

“151154KSSSS”。

4. 闹钟服务（Alarm-Call Service）

闹钟服务又叫叫醒服务，在预定的时间，对用户振铃起闹钟作用，以提醒用户去办计划

之中事情。

闹钟服务是一次性服务，只要交换机提供了这次服务，此后即自动撤消。预定的响铃时

间限定为登记之时算起的23：59分之内。

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*55*H

＃”，若使用脉冲话机拨

“155H

”，H

为小时（00－23），M1M2为分钟（00－59）。

撤消：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃55＃”，若使用脉冲话机，应拨“151155”。

5. 免打扰服务(Don't Disturb Service)

免打扰服务又叫暂不受话服务。当用户在某一段时间里不希望来话呼叫对他干扰时，他

可以请求将他的呼叫转移到话务员或录音通知设备。

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*56＃”，若使用脉冲话机，应拨“156”。

撤消：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃56＃”，若使用脉冲话机，应拨“151156”。

6. 转移呼叫（Call-Transfer）

转移呼叫又称随我来。程控局的某用户，若有事外出它处，为了避免耽误受话，可以事

先向电话局登记一个他临时去处的电话号码（以下简称B’号码）。此后若有其他用户呼叫该

用户时，程控电话局可将这次呼叫转移到他的临时去处。

登记：摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“*57*PQRABCD＃”，若使用脉冲话机拨

“157PQRABCD”，PQRABCD是用户临时去处的电话号码。

撤消：用户需要撤消该项业务时，可在原登记处撤消，如果B’用户也属于本程控局时，

也可在B’处撤消。

 在原登记处撤消

摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃57＃”，若使用脉冲话机，应拨“151157”。

 在B’用户处撤消

（号盘话机用户只能在原登记处撤消）

摘机听到拨号音后，在双音频话机上按“＃57*PQRABCD＃”。（此处PQRABCD是登记

本次转移呼叫的用户号码）

用户登记转移呼叫后尚未撤消前，如再摘机，交换机向用户送提醒音提醒其注意。

7. 呼叫等待（Call Waiting）

某一用户（简称A）发起呼叫，并与被叫用户（简称B）建立了接续，就在A、B用户通

话期间，又有第三者（简称C）呼叫A，此时，尽管A处在通话状态，C可听到回铃音，同

时A听到呼入等待音，在此情况下，A用户可作如下选择：

 接收新呼叫结束原呼叫

 保留原呼叫接收新呼叫

在与新呼叫者说话时保持原有的接续，并能根据需要在二者之间进行转换。

 拒绝新呼叫

当A用户听呼叫等待音超过20－25s，交换机向C用户送忙音。

登记：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“*58＃”，若使用脉冲话机拨“158”。

撤消：摘机听拨呈音后，在双音频话机上按“＃58＃”，若使用脉冲话机，应拨“151158”。

8. 遇忙回叫（Call Back on Busy）

当A用户呼叫B用户遇忙，应用本项性能可以在B用户空闲时，自动地把这两个用户接

通。交换机在实现遇忙回叫时，先向主叫用户振铃，主叫摘机后改向被叫用户振铃（同时让主

叫用户听回铃音）。

登记：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“*59＃”，若使用脉冲话机拨“159”。

撤消：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“＃59＃”，若使用脉冲话机拨“151159”。

9. 缺席用户服务（Absent-Subscriber Service）

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

根据用户要求，当登记该服务的用户不在而恰有其他用户呼叫他时，可以提供事先录制

的录音通知，例如“今日外出，请明日来电话”等。登记：摘机听拨号音后，在双音频话机上

按“*50＃”，若使用脉冲话机拨“150”。

撤消：摘机听拨号音后，在双音频话机上按“＃50＃”，若使用脉冲话机拨“151150”。

10. 三方通话（Three-Party Service）

正常电话通话，都是在两个电话用户之间进行的。若出现第三个用户加入进来，都认为

是电话有了串音或碰线等故障。但在日常生活中，有时为了商量某件事情，确实需要三个用户

同时通话，为了满足用户的这种要求，可以应用“三方通话”这一功能。

用户要应用“三方通话”功能，除向电话局申请外，没有其他要登记和撤消的操作。当

甲用户与乙用户通话时，如需要邀请丙用户一起加入通话，可请乙稍候，然后拍一下叉簧，当

听到拨号音后，拨丙用户的电话号码（乙用户在等待过程中只听到保持音），与丙的电话接通

后可与丙通话，如再拍一下叉簧，即可实现三方通话。

11. 会议电话（Conference Service）

当具有“会议电话”功能的电话用户，需要利用他的电话召开电话会议时，拿起听筒听

到拨号音后,应按*53#PQRABCD（双音频话机）或拨153PQRABCD（脉冲话机），这里

PQRABCD为参加电话会议的第一个被叫，接通后可拍叉簧或按R键，会再次听到拨号音，

可按同样方法接通第二个参加电话会议者。全部被叫都接通后，召开会议的用户可按*53＃（脉

冲话机拨153），电话会议即可开始。ZXJ10机中，召开一次电话会议最多30人（包括召开会

议者在内），会议电话结束挂机后服务自动取消。

12. 追查恶意呼叫（Malicious Call）

交换系统应有追查恶意呼叫的功能。话局可以根据用户申请，用人机命令指定某个或某

些用户为需被追查恶意呼叫的用户。

当用户认为呼入的电话为恶意呼叫时，可按R按键（按键话机）或拨一个“3”以上的号

码（号盘话机），交换系统应能保持通话电路，并将主、被叫用户号码及通话日期、时间打印

出来，并告警。

13．遇忙记存呼叫(Registered Call On Busy)

该项服务表示当呼叫被叫用户遇忙时，这次呼叫被记存，下一次用户如果需要呼叫该用户

时，只要拿起话机，即可自动呼叫该用户。

登记：

①拍叉(R)；听拨号音；按*53#；响应；挂机。

(用于双音多频按键话机)

②拍叉(R)；听拨号音；拨153；响应；挂机。

(用于号盘话机和脉冲按键话机)

使用：

摘机后，不用拨号，5s以后自动进行呼叫连接，如果被叫用户空闲即可自动接通，如果

仍遇忙，可以重新呼叫在20min内有效，该项服务项目是在呼叫遇忙时登记的，如果重新呼

-72-

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

叫接通，这次登记即自动取消。

如果登记后需要拨其他电话，只要摘机后在5s内拨出其它号码即可。

撤消：

如用户在登记后的20min内需要撤消此项服务则

①摘机；#53#；响应；挂机。

(适用于双音多频按键话机)

②摘机；151153；响应；挂机。

(适用于号盘话机和脉冲按键话机)

14．呼叫无条件前转(Call Forwarding Unconditional)

呼叫无条件前转是允许一个用户对于他的来话呼叫可以转到另一个号码，使用该业务时

所有对该用户号码的呼叫，不管被叫用户是在什么状态，都自动转到一个预先指定的号码(包

括话音邮箱)。

登记：

①摘机；听拨号音；按*57*PQRABCD#；响应；挂机。

(用于双音多频按键话机)其中PQRABCD为前转号码。

②摘机；听拨号音；拨157PQRABCD；响应；挂机。

(用于号盘话机和脉冲按键话)

撤消：

在原登记处撤消。

①摘机；听拨号音；按#57#；响应；挂机。

(适用于双音多频按键话机)

②摘机；听拨号音；拨151；157；响应；挂机。

(适用于号盘话机和脉冲按键话机)

验证：

用户登记“呼叫无条件前转”后可以进行验证。验证程序如下：

摘机；听拨号音；按*#57*PQRABCD#；响应；挂机。

(只用于双音频按键话机)

15．呼叫遇忙前转(Call Forwarding Busy)

呼叫遇忙前转是指对申请登记“呼叫遇忙前转”的用户，在使用该业务时，所有对该用户

的来话呼叫在遇忙时自动转到另一个指定的号码(包括话音邮箱)。

登记：

①摘机；听拨号音；按*40*PQRABCD#；响应；挂机。

(用于双音多频按键话机)PQRABCD为前转号码。

②摘机；听拨号音；拨140PQRABCD；响应；挂机。

(用于号盘话机和脉冲按键话)

撤消：

在原登记处撤消。

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

①摘机；听拨号音；按#40#；响应；挂机。

(适用于双音多频按键话机)

②摘机；听拨号音；拨151140；响应；挂机。

(适用于号盘话机和脉冲按键话机)

16．呼叫无应答前转(Call Forwarding No Reply)

呼叫无应答前转是指对申请登记“呼叫无应答前转”的用户，在使用该业务时所有对该用

户的来话呼叫在规定时限内无应答时自动转到一个预先指定的号码或几个号码(包括话音邮

箱)。

登记：

①摘机；听拨号音；按*41*PQRABCD#；响应；挂机。

(用于双音多频按键话机)

②摘机；听拨号音；拨141PQRABCD；响应；挂机。

(用于号盘话机和脉冲按键话)

撤消：

在原登记处撤消。

①摘机；听拨号音；按#41#；响应；挂机。

(适用于双音多频按键话机)

②摘机；听拨号音；拨151141；响应；挂机。

(适用于号盘话机和脉冲按键话机)

验证：

用户登记“呼叫无应答前转”后可以进行验证。验证程序如下：

摘机；听拨号音；按*#41*PQRABCD#；响应；挂机。

(只用于双音频按键话机)

17．立即热线

登记：事先向电话局申请登记，并同时登记热线号码。

使用：用户一取机立即自动拨出热线号码。

撤消：需到电话局申请撤消。

18．分机转接

登记：事先向电话局申请登记。

使用：

登记该功能的用户即相当于一简易话务台，可通过按R键或拍叉簧听拨号音，拨要转移

的分机号码，将呼叫转接到另外一部话机上。

撤消：需到电话局申请撤消。

19．分机代答

登记：事先向电话局申请权限登记。

① *60#

② 160

(双音多频按键话机)

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(号盘话机和脉冲按键话机)

ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

使用：

设甲用户登记了分机代答业务。乙用户听到甲用户振铃后，拨*61#后，拍叉簧（R），听

拨号音，再拨甲的号码，即能将呼叫转接过来。

撤消：

① #60# (双音多频按键话机)

②

151160 (号盘话机和脉冲按键话机)

20．扩充的呼叫限制（仅适用于双音频话机）

在兼容国标的基础上，我们扩充了呼叫限制的功能，除了满足国标的要求外，还可对168、

160和专网的呼叫进行限制：

有两个值表示限制类别，一个是K值，代表对公网的限制，一个是r_K值，代表对专网

的限制。K和r_K表示的意义是相同的，只是在登记新业务时的位置不同。

K＝0未用

K＝1限制全部呼叫

K＝2限制国内和国际长途自动电话的呼出

K＝3限制国际长途自动电话的呼出

K＝4限制本网、本地等普通出局呼出

K＝5仅限168、160呼出

K＝6限168、160和普通出局呼出

K＝7限制168、160和国内、国际长途自动电话呼出

K＝8限制168、160和国际长途自动电话呼出

目前的限制方式有三种：

1）仅对公网限制（同国标）

2）仅对专网限制

登记：*54**r_Kssss#

撤消：#54**r_Kssss#

3）对公网和专网同时登记限制

登记：*54*Kssss*r_K#

撤消：#54*Kssss*r_K#

注：公网的用户只能使用第一种方式；

专网的用户可使用任何一种方式。

21．显示主叫号码（CID）（需显示主叫号码用户板）

登记：事先向电话局申请登记。

使用：当被叫用户振铃时，话机上可显示主叫号码和呼叫时间。

撤消：需到电话局申请撤消。

22．报主叫号码功能

用户拨“＃＃”可听到自己话机的号码，此功能特别适用于邮电局放号。该功能不需登

记，所有用户都可使用。

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

23．回振铃测试功能

可先通过人机命令设置一“回振铃测试”属性的局码，用户拨此号码后挂机，话机可自

动振铃。此项功能用来测试用户话机的振铃功能。

24．检测信号音功能

用户通过拨“＃*MM＃”可听到ZXJ10机所提供的所有语音，其中MM代表音类型。该

功能不需登记。

音类型

回铃音

2000Hz音

拨号音

特种拨号音

忙音

拥塞音

空号音

长途通知音

等待音

提醒音

证实音

1000Hz音

54码

您拨打的用户忙,请稍后再拨

主叫号码是：*******

您拨打的用户不在,请稍后再拨

您申请的新业务,已撤消完毕

您申请的新业务,已验证完毕

*******用户叫您，请稍后候

请勿打扰您拨打的用户,谢谢

已登记新业务,请注意

54码110

54码119

您申请的新业务,已登记完毕

您预定的时间已到

您拨打的电话号码未启用

对不起,该用户因欠费暂停使用

音乐（用户机专用）

您好!请拨分机号,查号请拨“0”（用户机专用）

对不起,您的电话没有这种业务

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

30 *您拨的号码已改变,请拨“114”查询

1.8 SPC数字交换机的优越性

与模拟交换机（包括步进制、纵横制交换机）相比，程控（SPC）数字交换机具有众多的

优点。这些优点来自两个方面：存储程序控制和数字交换。

1．存储程序控制所带来的优越性

1）灵活性

SPC交换机的灵活性主要表现在以下几方面：

 只需通过修改软件，就可以改变交换机组态和工作性能，而不中断服务；

 只需通过修改软件，就可以进行电信网的控制、监视、管理和维护；

 可以灵活地改变用户业务和属性；

 可以灵活地设置费率和计费方式。

2）用户新业务的引入

在程控数字交换机中，可引入的新业务很多，达几十上百种。这些新业务可分用户业务和

管理业务两大类。

3）支持SPC数字交换机的运行和维护，包括用户功能业务控制、路由改变、用户号码和

中继代码的改变、交换管理、统计输出（包括设备占用情况、呼叫目的数据、路由和拥塞情况、

用户呼叫情况等）、维护、测试、诊断、告警和差错信息输出及网络动态管理。

2．数字技术所带来的优越性

1）呼叫建立速度快

2）接续质量高

3）接通率高（通常交换网络容量很大且无阻塞或阻塞率极低）

4）成本低

5）体积小，重量轻

6）功耗低

7）系统扩容方便

8）维护容易

9）能交换非电话业务

10）组装方便省时省力

11）能使用共路信号。使用共路信号又会带来许多好处，详见第四章有关共路信令系统部

分。

采用SPC数字交换机有利于IN网和ISDN的发展。无论是IN还是ISDN都是以SPC数

字交换机为基础实现的。IN的实现，不仅会给电信网增加大量的新业务，而且还可以实现话

音、数据和图象等各种业务的综合。ISDN的实现可真正实现话音、数据和图象等各种业务的

综合，为用户提供大量的业务包括传输承载业务、电信终端业务和补充业务。此外由于采用

SPC数字交换机，为共路信令网的建立创造了条件，而共路信令也是对无线接入的有力支持。

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

1.9 程控数字交换机的发展趋势

电话交换机的发展经历了从人工交换到自动交换，从机电交换到电子交换，从布控交换

到程控交换等阶段。从模拟交换到数字交换的转变是一个漫长过程，历时长达一个多世纪。当

前数字交换又在发生另一些巨大的变革，即数字交换正在由固定通信交换向固定/移动通信综

合交换发展，由窄带交换朝宽带交换方向（ATM交换）发展，由电交换朝光交换方向发展。

尽管如此，但并不是说，ATM交换和光交换将很快要取代现有的窄带数字交换机。在前两种

交换方式完全取代窄带数字交换网之前，后者还将进一步地得到发展和广泛的应用。当前SPC

数字交换机发展的方向主要是集中于以下三个方面：

1）移动交换

移动交换是实现未来个人通信的关键，移动交换机则是移动通信系统的核心。与SPC数

字交换机相比，移动交换机具有如下一些特点：第一、在同等容量下，要求更强的呼叫处理能

力。这是由于用户的移动性导致呼叫建立过程特别复杂，交换机需进行更多的处理来实现接续，

以保证通信质量和安全。第二、移动交换机包含了多个数据库，如HLR、VLR、EIR和AUC，

为确保接续的实时性，数据库访问速度要快，故应选用性能优良容量大的数据库。第三、在移

动通信中，电话号码与交换机设备硬件接口间无一一对立关系，因此呼叫控制、接续控制和移

动性控制与移动业务无关。第四、交换平台与接入无关，可支持任何类型的接入，为不同接入

点之间的呼叫提供接续。第五、编号计划与网络无关。当前为适应GSM和CDMA制式的蜂

窝移动通信系统的发展，我国一些厂家（包括中兴公司）正在各自原数字交换机平台上的基础

上开发和完善移动交换机系统。

2）智能网及其业务

智能网是用于产生和提供新业务的一种新的结构概念。其最重要的特征是电信营运部门

可以通过编程给最终用户提供大量有用的新业务，而不受限于交换机厂家所开发的原有业务。

智能网设计思想的出发点是在现有的程控数字交换机的基础上，不改动现有的交换机的硬件，

而迭加一个NO.7信令网和一个数据库，为用户提供多种智能业务，如800号、900号、信用

卡电话、专用虚拟网业务、通用号码业务、传真存储转发业务、电子信箱、可视图文、语音信

箱、主被叫分摊付费等。实现智能网首先要实现N0.7信令网，特别是要有信令连接控制部分

（SCCP）、事务处理应用部分（TCAP）和应用业务单元（ASE）部分的支持。其次，是建立

相应的数据库，管理交换机的局数据和用户数据等。此外，还有电信管理网（TMN），NO.7

信令网等有关SPC数字交换机方面的研究开发工作。

3）宽带交换机

当前电信网发展的主要方向是ISDN。ISDN可分为两个阶段，第一阶段是N-ISDN；第

二段是B-ISDN。这两种网的建设均需要与之相适应的交换机，用于N-ISDN的交换机可以在

现有SPC数字交换机的基础上进行功能扩展，即增加多种综合业务的交换处理能力，以使在

网络一级平台上提供一个综合业务交换平台，完成业务的交换和传输。实现N-ISDN的其它要

求是NO.7信令网、同步网和TMN。N-ISDN的建立在我国已基本具备条件，各厂家的SPC

数字交换机都备用于N-ISDN业务的接口和功能。下一代的交换将是用于B-ISDN的宽带交换

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ZXJ10数字程控交换机培训教材（基础篇）

机。ATM交换机已被确定为B-ISDN的一种交换方式。ATM交换机主要由入线处理单元、出

线处理单元、交换单元和控制单元四部分组成。不管实现方案如何，它都必须满足以下几个条

件：具有非常高的信息通过率（>1Gb/s）；具有非常低的信元丢失率；具有点到多点的交换

能力等等。

在下个世纪初ATM交换机广泛进入公用网之前，综合业务将主要在N-ISDN网上传输和

交换。为了满足人们对于电信业务的需求，对于数字交换机也就提出了如下一些新的要求：

（1）宽带业务

除了标准的64Kb/s电路交换接续外，新的数字业务应包括各种各样的更高比特率信息的

接续，如H0、H11和H12信道以及N×64Kb/s（这里N为2和30（或24）间的任意整数）

容量的信道的接续，也可能要求速率大于2Mb/s（或1.5Mb/s）的信道的接续，如视频业务等。

（2）增值业务

与电信网相关的增值业务将不仅在内容上而且在种类上持续地扩展，特别是ISDN的承载

业务、电信终端业务和补充业务及多种多样的IN网业务等。

（3）综合交换

在基于电路交换64Kb/s的SPC数字交换机内，ISDN结构将话音和数据接续合并起来的一种

手段将扩展成包含其它形式的接续。这样一来，要求新一代的数字交换机将兼具以下的能力：

窄带和宽带接续、电路交换和分组交换接续，交换式与非交换式（租用线）接续等能力。

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