现代交换技术实训报告

课程（项目）名称：      交换技术综合实践     

学  院：           专  业：                  

姓  名：           学  号：                  

姓  名：           学  号：                  

班  级：           成  绩：                  

2014年06月20日

第一部分

一、简述电话网的基本知识

1、电话网的基本组成：交换设备、传输设备、终端设备。

2、局用交换机与用户交换机的区别？

   答：局用交换机是带网关的一层交换机，能设置很多参数。用户交换机是三层交换机，不能设置什么。

3、介绍一项智能网业务

智能网支持的业务在理论上是无限的，包括话音业务和非话业务。但是真正能开放的业务，取决于用户的需求和潜在的效益，依赖于信令系统、网络节点和相应软件的开发。

智能网对业务的提供采用集中的业务控制点和数据库技术来实现。将不同组合的SIB加入到智能网业务逻辑中，由业务逻辑来控制交换机的接续。当需要增加新业务的时候，只需要对相应的业务逻辑进行修改而无需对交换机软件进行大的改动，这样使得新业务的实现和修改均很方便，节省了投资和时间，使新业务可以快速、经济地提供给用户。

移动智能网技术是当今移动通信领域技术发展的前沿和热点，该技术在中国的成功应用已取得巨大的经济效益和社会效益。移动网的标准与智能网的标准侧重点不同，智能网的标准主要为固定网用户提供增值业务，而移动网络的目标是无论用户在什么位置，是否处于移动当中，均要为最终用户提供电信业务。二者既有区别又有联系。而智能化、个人化、宽带化是整个通信发展的方向，移动网与智能网最终应趋于融合。第3代数字移动通信网是移动通信网发展的方向，第3代数字移动通信网网络侧的一个重要特征就是智能网和移动网的综合。但是实现移动网与智能网的综合还有很长的路要走，比较可行的办法是：首先实现移动网与智能网的互联，将现有的第2代移动通信系统的移动交换中心升级为移动业务交换点，而移动网的其它实体不变；第2步，综合移动网中数据库VLR、HLR与智能网中数据库SDF，为SCF提供统一的用户信息；最后实现综合智能网与移动网的第3代移动通信系统。实现移动网与智能网的互联是实现综合的第1步，而且也可以较快地满足市场对移动通信的需求。

智能网对业务的提供采用集中的业务控制点和数据库技术来实现。将不同组合的SIB加入到智能网业务逻辑中，由业务逻辑来控制交换机的接续。当需要增加新业务的时候，只需要对相应的业务逻辑进行修改而无需对交换机软件进行大的改动，这样使得新业务的实现和修改均很方便，节省了投资和时间，使新业务可以快速、经济地提供给用户。

4、我国五级电话网结构

二、电话新业务功能的实现（例：本机号5612）

1、呼叫话务台：拨9

2、遇忙回叫：拨5612，再拨2

3、呼转：拨5612，拨5613，拨4，挂机      取消呼转：拨5612，挂机

4、预占：拨5613遇忙，拨8遇接，拨5612遇忙，拍叉，拨5

5、分机转接：拍叉拨5613，拍叉拨5

6、插话：拨5613遇忙，拨4

7、会议：拨5610拍叉，拨5613拍叉，拨4 实现3方通话，拨5616拍叉，拨4，实现4方通换。

三、交换机硬件结构认识

1、简述控制系统模块功能

第一级是外围（话路）设备控制级，它是与话路设备联系最直接、最密切的控制部分，主要完成对用户（中继）电路的监视扫描及振铃控制等比较简单却很频繁的工作。第二级是呼叫处理级，它接收并处理来自第一级的有关信息，并向第一级发送有关命令（即处理决定），其主要任务是进行数字分析、通路选择等。这些工作比较复杂，但执行次数相对较少。这一级的软件比较复杂和庞大，是交换机进行呼叫接续的核心控制部分。 第三级是维护管理级，用以完成交换机的维护管理功能，对人—机通信进行控制，其软件的复杂程度比第二级高，数量也大得多。但其执行的次数则很少，其实时性要求一般也较低。

2、简述话路系统模块功能

数字交换机的话路系统由选组级（数字交换网络）和用户级（用户模块和远端模块）组成。用户级除了实现用户功能外，还集中用户的话务量。选组级是数字交换网络，负责交换。数字中继设备进行码型转换、线路信号提取。信号收/发设备提供局间信号及各种信号音。

3、简述电源系统工作过程：

程控用户交换机采用的工作电压是直流-48V的基础电源，两路单相220V交流低压电源，进入程控用户交换机电源室的交流配电屏，两路电源分为主用和备用，通过电源连锁，可以实现主、备用之间的自动转换。交流配电屏输出端输出的单相220V交流电源，经整流器整流稳压后输出-48V直流电，通过直流配电屏为程控用户交换机提供一次供电所需的直流-48V工作电源，而成用户交换机内所需的二次电源如+5V、-5V、+12、-12V电话用户分机所需要的铃流等，则需要有DC/DC变换器产生，最终实现电话用户分机间的正成通信。在市电正常时，整流器在给程控用户交换机提供的同时，并向蓄电池组进行浮充。当市电中断或整流器故障时，整流器不能工作，由蓄电池组向程控用户交换机供电，确保通信的正常运行。当市电恢复供电后，整流器自动开启，刚开始整流器处于限流工作状态，缓慢向蓄电池组充电，当蓄电池组电压升至正常状态48V时，整流器从限流工作状态转到稳压浮充工作状态。

第二部分

实验一  程控交换原理实验系统及控制单元实验

一、实验目的

1．熟悉程控交换原理实验系统的系统的整体结构。

2．体会程控交换原理实验系统进行电话通信时的工作过程。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                     一台

2．万用表                                             一块

    3．电话单机                                           两个

三、实验步骤

1、画出实验系统电路的方框图，并作简要叙述。

                                 实验系统方框图

（1）用户模块电路：  主要完成BORSCHT七种功能，它由下列电路组成：

① 用户线接口电路

② 二\四线变换器

③ PCM编译码电路

（2）FPGA交换网络系统：  主要完成时分交换的功能，时隙信号产生，双音多频DTMF接收检测电路，它由下列电路组成：

① 时分交换网络系统

② 时隙产生电路

            ③ 多种信号音电路

            ④双音多频DTMF接收检测电路

(3)显示及数据存储模块  主要完成对系统电路的各种控制，输出显示信息等各种功能：

    ① 液晶显示电路：显示主叫方电话号码及状态监控。

    ② 中继电路

    ③ 和PC机通信电路。

(4)系统工作电源   主要完成系统所需要的各种电源，本实验系统中有+5V，-5V，+12V，-12V，-48V，-24V等6组电源，由下列电路组成：

①内置工作电源：-48V,-12V,+5V,+12V 

2稳压电源：-24V,-5V

2、对正常呼叫与不正常呼叫全过程进行记录。

正常呼叫全过程的观察与记录：(现以用户1为主叫，用户4为被叫进行实验)

（1）主叫摘机，听到拨号音；      

（2）主叫拨首位被叫号码“4”，主叫拨号音停，主叫继续拨完被叫号码“5、6、7”；

（3）被叫振铃，主叫听到回铃音，液晶显示各用户状态

（4）被叫摘机，被叫振铃停，主叫回铃音停，双方通话。

（5）挂机，任意一方先挂机（如主叫先挂机），另一方（被叫）听到忙音，计时停

不正常呼叫的自动处理：

（1）主叫摘机后在规定的系统时间20s内不拨号，主叫听到忙音。

（2）拨完第一位号码后在规定的系统时间5s内没有拨第二位号码时，主叫听到忙音。

（3）号码拨错时（如主叫拨“1111” ），主叫听到忙音。

（4）主叫拨打自己的号码，如用户一打“1234”，听忙音。

（5）被叫振铃后在规定的系统时间20s内不摘机，被叫振铃音停，主叫听到忙音。

实验二  电话状态监控实验

一、实验目的

     通过本次实验可以使学生进一步理解整个呼叫处理的过程。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                         一台

2．电话单机                                               一~四个

3．PC                                                     一台

三、实验步骤

1、按照正常通话的步骤，测试各步骤的状态监控图形，记录结果。

（1）用户1摘机，显示如下的图形，表示用户1处在“Z”状态（摘机状态），其它用户在挂机状态“G”状态。

（2）用户1开始拨号（拨用户2的号码2345），显示用户1处于“B”状态，其它用户在“G”状态

（3）用户1拨完号码，用户2开始振铃，显示用户1处于“H” 电话回铃音状态，用户2在“Z”振铃状态

（4）用户2摘机，用户1和用户2开始通话，显示用户1、用户2处于“T”通话状态。

（5）用户1挂机，用户1和用户2通话结束，显示用户1处于“G”状态、用户2处于“M”状态。

2、按照用户1拨号30秒无人应答，测试各步骤的状态监控图形，记录结果。

用户1给用户2拨号30秒后，用户2停止响铃，用户2处于“G”状态，用户1处于“M”状态。

实验三  用户线接口电路及二\四线变换实验

一、实验目的

1．全面了解用户线接口电路功能（BORST）的作用及其实现方法。

2．通过对AM79R70电路的学习与实验，进一步加深对BORST功能的理解。

3．了解二\四线变换电路的工作原理。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                    一台

2．电话单机                                          二个

3．20MHz示波器                                       一台

4．万用表                                            一块

三、实验步骤

1、画出各测量点在各种情况下的波形图。

图 3-9 TP11 450Hz拨号音电路

图 3-10 TP15振铃波形

（1）用户一处于挂机状态，用户四呼叫用户一，当用户一响铃时，TP16直流电平为74mV，TP15直流电平为-45.5V。

（2）用正常的呼叫方式，是户1和户3处于通话状态，户1对电话讲话时，观察TP12的波形

（声音大的波）

（声音小的波）

（3）当用户听到用户3通话时，用户3按电话上任意键的波形

（4）用示波器观察TP15，不管用户1或用户3讲话

用户1讲话

用户3讲话

    实验四  时隙信号产生实验

一、实验目的

1．掌握时隙信号在程控交换机中的作用。

2．实验箱中信号产生的原理。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                       一台

2．电话单机                                             二个

3．20MHz示波器                                         一台

三、实验步骤

1、画出各测量点在各种情况下的波形图。

测试TPTS1---- TPTS9各时隙的信号

图4-3  TP4096和TP2048

图4-4 TPTS1（上）和TP2048

图TPTS1（上）和TPTS2

TPTS1--TPTS9各时隙的信号

注意事项:

当实验过程中出现不正常现象时，请按一下复位键“S1”，以使系统重新启动。

实验五  多种信号音及铃流信号发生器实验

一、实验目的

1．了解电话通信中常用的几种信号音和铃流信号的电路组成与产生方法。

2．熟悉这些信号音在传送过程中的技术要求和实现方法。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                   一台

2．电话单机                                         两个

3．20MHz示波器                                     一台

三、实验步骤

1、用示波器测量拨号音，忙音、回铃音及铃流信号的波形。

（1）用户1摘机，听到拨号音，测试TP12  f=446Hz

（2）忙音

（3）回铃音

（4）铃流信号

实验六  程控交换PCM编译码实验

一、实验目的

1．掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用。

2．熟悉单片PCM编译码集成电路TP3067的使用方法。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                            一台

2．电话单机                                                  二个

3．20MHz示波器                                              一台

三、实验步骤

1、测试一个完整的用户1拨号音周期，连续测18数据，记录DR的数据，根据TP3067的特点和450Hz的拨号音的采样值相对比。

画出各测量点的波形，注明在何种状态下测试到的波形。

（1）观察TP11、TP13的波形，可看到两者波形相同，只是幅值不一样而已

（2）关机时DR图比较稀疏

（3）摘机时DR图比较密集，两个波形相同

实验七  双音多频DTMF接收实验

一、实验目的

1．了解双音多频信号在程控交换系统中的发送和接收方法。

2．熟悉该电路的组成及工作过程。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                一台

2．电话单机                                      两个

3．20MHz示波器                                   一台

三、实验步骤

1、画出DTMF接收电路的电原理图，并能简要分析工作过程。

高频组带

通滤波器

过零

检测器

码

变

换

锁

存

与

缓

冲

信号输入

输入

电路

低频组带

通滤波器

过零

检测器

 典型DTMF(双音多频)接收器原理框图

DTMF接收器包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器。DTMF接收器先经高、低频组带通滤器进行fL/fH区分，然后过零检测、比较，得到相应于DTMF的两路fL、fH信号输出。两路信号经译码、锁存、缓冲，恢复成对应于16种DTMF信号音的4比特二进制码（D01~D04）。

1)TP11有拨号音的波形

2)1键

3)2键

4)3键

5)4键

6)5键

7)6键

8)7键

9)8键

10)9键

11)#键

12)*键

实验八  时分复用与时分交换原理实验

一、实验目的

1．掌握时分复用原理。

2．熟悉数字程控交换网络的组成、原理与实现方法。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                        一台

2．电话单机                                              四个

3．20MHz示波器                                          一台

三、实验步骤

1、分析实验的原理

时分复用是建立在抽样定理基础上的，连续的模拟信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。时分交换是利用时分复用实现多路话音在同一PCM总线上传输的。

2、利用MT80实现语音交换

    时分交换的基本组成是一个话音存储器和一个控制存储器。话音存储器是暂时存储输入数字信号。控制存储器是用来寄存话音时隙的地址。话音存储器有两种工作方式，一种是时钟写入，控制读出。另一种是控制写入，时钟读出。如图8－2(a)所示，以时钟写入，控制读出为例：话音存储器等于复用线上的时隙数，本例为256个时隙。因此控制存储器每单元需要8bit，对应于256个时隙地址的二进制编码。线路上256个时隙话音信息分别存入256个话音存储单元中，在处理器的控制下将输入Ti存储单元的地址写入控制存储器,相当于输出时隙的存储单元中当输出时隙的地址。然后根据入时隙的地址取出话音存储器的内容送至输出端，完成了将某一入时隙内容转移到另一输出时隙去的作用。图8-2(a)中控制存储器255单元写入00000011(3)，表示入时隙3交换到出时隙255的情况。

控制写入，时隙读出如图8-2（b）所示。

a  0                a                     a     0                a

   a

  t3                  t255                   t3                    t255 

   a

  a

255             话音存储器                    255            话音存储器  

            读                                   写         读 时钟

  0                                            0

11111111

                                             i=3  

00000111

255             控制存储器                    255             控制存储器

                     时钟   读            控制    写       时钟   读

     （a）时钟写入，控制读出                 （b）控制写入，时钟读出

                          图8-2  时分交换的两种方式

呼叫接续过程一般是主叫摘机，送出拨号音，拨被叫号码，呼叫被叫用户，被叫应答，保持通话，话终拆线。

3、利用FPGA实现语音数据的时分交换

用户的语音输入输出时隙是由编解码时钟信号控制的，当编码时钟到来时编码芯片开始编码，当解码时钟到来时解码芯片开始解码。为了实现时分复用，本实验箱上提供多个编解码时钟，从TPTS1到TPTS1，各时隙之间相隔3.9us。

1）TPTS1波形图、DX波形图

2）TPTS3波形、DR波形

实验九  多用户同时通话实验

一、实验目的

了解实验箱中多用户同时通话时工作原理及状态。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                            二台

2．电话单机                                                  四个

3．20MHz示                                                  一台

三、实验步骤

利用一台实验箱的四个用户实现两两间的同时通话。

（1）DTMF（DS1-DS4） 0101

（2）用户2摘机，用户1和用户2通话

（3）用户3拨打用户1听到忙音，用户3拨打用户4，用户4摘机

（4）用户1和用户2，用户3和用户4通话互补干扰

实验十  模拟中继通话实验

一、实验目的

了解模拟中继信号的接续过程。

二、实验仪器

1．程控交换实验箱                                                 二台

2．电话单机                                                       二个

3．20MHz示波器                                                   一台

三、实验步骤

1、画出本次实验电路方框图，并能说出其工作过程。

中继电缆

中继接口电路

用 户 电 路

用 户 电 路

中继接口电路

用 户 电 路

用 户 电 路

交 换

 网 络

交 换

 网 络

用 户 电 路

用 户 电 路

用 户 电 路

用 户 电 路

控制单元

控制单元

 中继通信接口框图

信令的产生与信号的交换可在一个实验箱内完成电话单机的工作。若将两台实验箱通过中继电缆线连接，则实现两台实验箱的长途通信。

中继通信拨号方式：01+被叫号码，其中第一个“0”表示拨打长途，第二个“1”表示对方电话局局号（在本实验当中，即表示被叫方所在的实验箱）。

2、画出各测量点在各情况下的波形图。

TP22 甲到乙的波形

TP22 乙到甲的波形

实训总结

这次实训有理论学习和实践学习两部分组成，第一部分是老师对电话网的结构、特点、呼叫过程、发展历程的详细讲解；第二部分是两个人一组进行对实验箱的操作，通过实验箱理解和掌握理论知识的真正内涵。这次实验主要内容是关于电话交换技术的实验，实验仪器有电话、实验箱、万用表等实验器材。在实训的第一节课时，老师给我们讲了电话网络的组成、用户/局用交换机的区别、我国五级电话网结构、电话业务功能、交换机的硬件结构等等。然后，我们进行了实际操作，每次做实验的第一步都是进行短路测试，保证实验箱是可以使用的，接下来我们通过10个小实验了解了电话程控交换原理。下面我们通过了以下实验：（1）程控交换原理实验系统及控制单元实验使我们体会程控交换原理实验系统进行电话通信时的工作过程。（2） 通过电话状态监控实验仿真电话使我们进一步理解整个呼叫处理的过程。（3）通过用户线接口电路及二\四线变换实验，我们了解了其电路的组成与工作过程并且通过主叫、被叫的摘、挂机操作，我们了解了B、R、S等功能的具体作用。（4）通过时隙信号产生实验，我们了解了其电路的组成与工作过程。我们测试了实验箱中时隙信号的波形和彼此的关系。（5）通过多种信号音及铃流信号发生器实验，我们用示波器测量拨号音，忙音、回铃音及铃流信号的波形（6）通过程控交换PCM编译码实验，我们了解了PCM编译码（C）的功能（7）通过双音多频DTMF接收实验，我们用示波器观察发送DTMF信号的波形以及DTMF信号接收的波形。（8）通过时分复用与时分交换原理实验，我们掌握了时分复用原理。（9）我们利用一台实验箱的四个用户实现两两间的同时通话。（10）通过中继通话实验，我们利用两台实验箱完成了中继接口通信的信号。通过这些实验，我们掌握和了解了电话程控交换机的实验原理，并对这学期《现代交换原理与技术》这门理论课的知识有了更深刻的理解，加深了我们这部分知识的学习。实训课不仅仅是对理论知识的学习，更是对我们动手能力的锻炼，通过实验掌握理论知识，同时两个人一组的实验也锻炼了我们的合作能力。这次实训使我从中学到了很多知识，能够做到学以致用。在今后的学习生活中，我会更加认真学习理论知识，抓住实训的机会，认真做好实验，掌握知识的真正内涵，使每一次实验课都有所收获。

成绩评定：