程控交换机的特点与技术趋势分析
[摘要]通信行业的技术发展较快。在交换方面由于信息传输高速化、宽带化的需求，以十分复用技术为基础的各个领域，如因特、IP和NGN等，得到人们的广泛关注。了解通信进一步发展的热点和趋势是十分必要的。
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[关键词]程控交换机;特点;趋势
随着时代的发展，交换机系统逐渐融合ATM、无线通信、接入技术、HDSL、ASDL、视频会议等先进技术，今后的交换机系统，将不仅仅是语音传输系统，而是一个包含声音、文字、图象的高比特宽带传输系统。世界上传统交换机厂商目前正努力研制，并通过与计算机厂商的合作和交流，来达到这一目的。
一、交换机的发展过程
程控交换机全称为存储程序控制交换机，也称为程控数字交换机或数字程控交换机。通常专指用于交换的交换设备，它以计算机程序控制的接续。交换技术历程可分为三个阶段：人工交换、机电交换、和电子交换。早在1878年就出现了人工交换机，它是借助话务员进行话务接续，显然其效率是很低的。15年后步进制的交换机问世，它标志着交换技术从人工时代迈入机电交换时代。这种机电自动交换时代。随着半导体器件和计算机技术的诞生与迅速发展，猛烈地冲击着传统的机电式交换结构，1965年美国贝尔系生产了世界上第一台商用存储程序控制的电子交换机，这一成果标志着交换机从机电时代跃入电子时代，使交换技术发生时代的变革。
二、程控交换机的基本构成
1、交换络
交换络的基本功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。在纵横制交换机中它采用各种机电式接线器（如纵横接线器，编码接线器，笛簧接线器等），在程控交换机中目前主要采用由电子开关阵列构成的空分交换络，和由存储器等电路构成的时分接续络。
2、用户电路
用户电路的作用是实现各种用户线与交换之间的连接，通常又称为用户线接口电路。根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类型，对于程控数字交换机来说，目前主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路（ALC）及与数字话机，数据终端（或终端适配器）连接的数字用户线电路（DLC）。
模拟用户线电路是适应模拟用户环境而配置的接口，其基本功能有：
馈电： 交换机通过用户线向共电式话机直流馈电;
过压保护： 防止用户线上的电压冲击或过压而损坏交换机。
振铃：向被叫用户话机馈送铃流。
监视：借助扫描点监视用户线通断状态，以检测话机的摘机，挂机，拨号脉冲等用户线信号，转送给控制设备，以表示用户的忙闲状态和接续要求。
编解码：利用编码器和解码器（CODEC），滤波器，完成话音信号的模数与数模交换，以与数字交换机的数字交换络接口。
混合：进行用户线的2/4线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的要求。
测试：提供测试端口，进行用户电路的测试。
3、出入中继器
出入中继器是中继线与交换络间的接口电路，用于交换机中继线的连接。它的功能和电路与所用的交换系统的制式及局间中继线信号方式有密切的关系。对于最简单的情况，某一交换机的中继器通过实线中继线与另一交换机连接，并采用用户环路信令，则该模拟中继器的功能与作用等效为一部“话机”。若采用其它更为复杂的信号方式，则中继器应实现相应的话音，信令的传输与控制功能。数字中继线接口单元（DTU）的作用是实现数字中继线与数字交换络之间的接口，它通过PCM有关时隙传送中继线信令，完成类似于模拟中继器所应承担的基本功能。
4、控制设备
控制部分是程控交换机的核心，其主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和各种命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。程控交换机控制设备的主体是微处理器，通常按其配置与控制工作方式的不同，可分为集中控制和分散控制两类。为了更好的适应软硬件模块化的要求，提高处理能力及增强系统的灵活性与可靠性，目前程控交换系统的分散控制
三、数字程控交换机技术特点
程控数字交换机有以下优点：
1、体积小，重量轻，功耗低，它一般只有纵横制交换机体积的1/8-1/4，大大压缩了机房占用面积，节省了费用。
2、能灵活的向用户提供众多的新服务功能。由于采用SPC技术，因而可以通过软件方便的增加或修改交换机功能，向用户提供新型服务，如呼叫传递、呼叫转移、遇忙回叫、会议等，给用户带来很大的方便。
3、工作稳定可靠，维护方便，由于程控交换机一般采用大规模集成电路电路或专用集成电路，因而有很高的可靠性。它通常采用冗余技术或故障自动诊断措施，以进一步提高系统的可靠性。
4、便于采用新型共路信号方式。由于程控数字交换机与数字传输设备可以直接进行数字连接，从而使得信令传送速度快、容量大、效率高，并能适应未来新业务与交换控制的特点，为实现综合业务创造必要的条件。
5、易于与数字终端，数字传输系统联接，实现数字终端，传输与交换的综合与统一。可以扩大通信容量，改善通话质量，降低通信系统投资，并为发展综合数字（IDN）和综合业务数字（ISDN）奠定基础。
四、当前程控交换技术趋势
近年来，程控交换机在控制方式、程度软件、话路以及接入业务等方面一直处于快速发展状态，尤其是通信系统将对程控交换设备提出稳定可靠、实时性强、调度功能完善、维护方便、接续速度快、畅通无阻等更高的要求。主要趋势如下：
1、研制新型专用大规模集成电路，提高硬件集成度和模块化水平，以进一步减少体积，降低成本，增强功能及提高可靠性。
2、提高控制的分散，灵活程度和可靠性，逐步采用全分散方式。
3、采用CCITT（ITU）建议的高级语言（如CHILL、SDL、MML），提高软件水平和模块化速度。
4、逐步引入非话业务，如数据，图文传真，用户电报（Telex）与智能用户电报（Teletax），可视数据（Videotex），图文传视（Teletext）及电子邮件（Electronic Mail），图象信息等，开发相应的接口，构成综合信息交换系统。
5、增强程控交换系统与其它类型通信（如传真，分组交换或公用数据，计算机局域等）的接口，联接与组能力。
6、为适应高速信息业务日益增长的需求和光纤通信的发展，开展宽带综合业务数字（B-ISDN）环境下交换理论，体制与关键技术的研究。目前研究的重点之一为异步转移方式ATM。