程控交換課程設(shè)計---全分散模塊化程控交換機設(shè)計方案

1、<p>　　《程控數(shù)字交換與交換網(wǎng)》</p><p>　　論文題目 全分散模塊化程控 </p><p>　　交換機設(shè)計方案 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學 號 </p><p&

2、gt;　　學 院 電氣工程學院 </p><p>　　專業(yè)班級 2009級通信工 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　題目.....................................................................

3、..........................................................3</p><p>　　摘要...............................................................................................................................3</p&g

4、t;<p>　　.關(guān)鍵字..........................................................................................................................3</p><p>　　1緒論....................................................

5、........................................................................4</p><p>　　2程控交換機的發(fā)展及分類........................................................................................5</p><p>　　

6、2.1程控交換技術(shù)的發(fā)展..........................................................................................5</p><p>　　2.1.1程控交換機中話路網(wǎng)的發(fā)展........................................................................5<

7、/p><p>　　2.1.2程控交換機中控制方式的發(fā)展....................................................................5</p><p>　　2.1.3程序軟件的發(fā)展...............................................................................

8、.............5</p><p>　　2.1.4接入業(yè)務(wù)的發(fā)展............................................................................................5</p><p>　　2.2 程控交換機的優(yōu)點...........................................

9、..................................................5</p><p>　　2.2.1用戶方面........................................................................................................6</p><p>　　2.2.2電話局方

10、面....................................................................................................6</p><p>　　2.2.3通信網(wǎng)方面.....................................................................................

11、...............6</p><p>　　2.3程控交換機的分類..............................................................................................6</p><p>　　2.3.1按交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式來分類...................................

12、.....................................6</p><p>　　2.3.2按控制方式分類............................................................................................7</p><p>　　2.4程控交換機的基本組成..................

13、....................................................................8</p><p>　　2.4.1程控交換機的硬件基本結(jié)構(gòu)........................................................................8</p><p>　　2.4.2程控交換機的軟件基本

14、結(jié)構(gòu)........................................................................9</p><p>　　3 設(shè)計交換機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)原理介紹...................................................................9</p><p>　　3.1 交換機系

15、統(tǒng)結(jié)構(gòu).................................................................................................9</p><p>　　3.1.1模塊化結(jié)構(gòu)......................................................................................

16、..............9</p><p>　　3.1.2全分散控制方式..........................................................................................10</p><p>　　3.2 三層交換...............................................

17、............................................................10</p><p>　　3.2.1 第三層交換的特點 ...................................................................................11</p><p>　　3.2.2第三

18、層交換機的應用 ................................................................................11</p><p>　　3.3設(shè)計模塊化的交換機硬件結(jié)構(gòu)........................................................................11</p><p

19、>　　4交換機的基本構(gòu)成.................................................................................................12</p><p>　　4.1 交換網(wǎng)絡(luò)......................................................................

20、....................................12 </p><p>　　4.2用戶電路...........................................................................................................12</p><p>　　4.3 出入中繼器.....

21、.................................................................................................12</p><p>　　4.4 控制設(shè)備..........................................................................................

22、................13</p><p>　　5設(shè)計交換機各組成模塊及其功能.........................................................................13</p><p>　　5.1 處理器模塊.........................................................

23、.............................................13 </p><p>　　5.2 交換模塊..........................................................................................................14</p><p>　　6設(shè)計交換機各組成模

24、塊之間的通信.....................................................................14</p><p>　　7設(shè)計全開放的后臺維護、管理系統(tǒng).....................................................................14</p><p>　　7.1 操作維護系統(tǒng)

25、..................................................................................................14</p><p>　　7.2診斷測試系統(tǒng)........................................................................................

26、...........16</p><p>　　7.3 告警部分..........................................................................................................17 </p><p>　　7.4用戶部分................................

27、...........................................................................17</p><p>　　7.5 中繼部分（半自動接入公網(wǎng)時）..................................................................17</p><p>　　7.6 故障的預防和常

28、見處理措施........................................................................18  </p><p>　　7.6.1加強日常維護管理.....................................................................................18</p

29、><p>　　7.6.2預防軟件故障措施.....................................................................................18</p><p>　　7.6.3嚴格維護管理制度...................................................................

30、..................18</p><p>　　8設(shè)計交換機軟件系統(tǒng).............................................................................................18</p><p>　　8.1驅(qū)動層...........................................

31、....................................................................18 </p><p>　　8.2協(xié)議棧...............................................................................................................19 </p

32、><p>　　8.3應用層...............................................................................................................19 </p><p>　　9心得體會.......................................................

33、..........................................................20</p><p>　　10參考文獻...............................................................................................................20</p><p&

34、gt;　　全分散模塊化程控交換機設(shè)計方案</p><p>　　專業(yè)：通信工程 姓名：</p><p>　　摘 要 20世紀90年代，我國程控交換機的研制經(jīng)歷了從無到有的發(fā)展過程，特別是大型局用程控交換機的成功研制給我國信息產(chǎn)業(yè)帶來巨大的生機。這次我主要介紹的以中興ZXJ10程控交換機設(shè)計全分散模塊化進程控交換機。ZXJ10數(shù)字程控交換系統(tǒng)為模塊間全分散，模塊內(nèi)分級控制，集中管

35、理的開放式體系結(jié)構(gòu)，以通用計算機平臺為基礎(chǔ)，局域網(wǎng)技術(shù)為支撐，客戶機/服務(wù)器方式為控制結(jié)構(gòu)的基本形</p><p>　　態(tài)，使系統(tǒng)具備靈活的組網(wǎng)能力、強大的呼叫處理能力、高可靠性、良好的兼容性和擴展性。</p><p>　　關(guān)鍵字 程控交換機 全分散 模塊化</p><p><b>　　1緒論</b></p><p

36、>　　現(xiàn)代社會，通信發(fā)展較快。在交換方面由于高速、寬帶的需要，以統(tǒng)計復用技術(shù)為基礎(chǔ)的各個領(lǐng)域，如因特網(wǎng)、IP電話，以及下一代的軟交換技術(shù)等，得到人們的廣泛關(guān)注。光通信技術(shù)也是通信進一步發(fā)展的熱點。但以電路交換為基礎(chǔ)的程控交換技術(shù)在當前的通信領(lǐng)域里扔占有重要比重。它仍然是當前通信的主要手段和主要收入來源。</p><p>　　程控交換機是是利用電子計算機技術(shù)，用預先編好的程序來控制電話的接續(xù)工作的電話交換機。

37、 程控交換機與一般機電式交換機的電話相比，具有接續(xù)速度快、業(yè)務(wù)功能多、聲音清晰、質(zhì)量可靠等優(yōu)點。</p><p>　　程控電話交換機的主要任務(wù)是實現(xiàn)用戶間通話的接續(xù)。基本劃分為兩大部分：話路設(shè)備和控制設(shè)備。話路設(shè)備主要包括各種接口電路(如用戶線接口和中繼線接口電路等)和交換(或接續(xù))網(wǎng)絡(luò)；控制設(shè)備在縱橫制交換機中主要包括標志器與記發(fā)器，而在程控交換機中，控制設(shè)備則為電子計算機，包括中央處理器(CPU),

38、存儲器和輸入/輸出設(shè)備。程控交換機實質(zhì)上是采用計算機進行“存儲程序控制”的交換機，它將各種控制功能與方法編成程序，存入存儲器，利用對外部狀態(tài)的掃描數(shù)據(jù)和存儲程序來控制，管理整個交換系統(tǒng)的工作。</p><p>　　程控交換機有四種最基本呼叫作用，根據(jù)進出交換機的呼叫流向及發(fā)起呼叫的起源，可以將呼叫分為：本局呼叫、出局呼叫、入局呼叫和轉(zhuǎn)移呼叫。  綜合布線解決方案將交換機理解為一個交換局，本局一

39、個用戶發(fā)起的呼叫，根據(jù)呼叫的流向可以分為出局呼叫或本局呼叫。主叫用戶生成去話，被叫用戶是本局中的另一個用戶時，即本局呼叫；被叫用戶不是本局的用戶，交換機需要將呼叫接續(xù)到其他的交換機時，即形成出局呼叫。相應地，從其他交換機發(fā)來的來話，呼叫本局的一個用戶時，生成入局呼叫；呼叫的不是本局的一個用戶,程控交換機，由交換機又接續(xù)（交換）到其他的交換機，交換機只提供匯接中轉(zhuǎn)的功能，則形成轉(zhuǎn)移呼叫。除了匯接局一般只具備&ldquo;轉(zhuǎn)接呼叫&

40、amp;rdquo;的功能外，每個局的電話交換機都具備這四種呼叫的處理能力。至于長途和特種服務(wù)呼叫，可以看做是呼叫流向固定的出局呼叫。 　　  用戶交換機是機關(guān)工礦企業(yè)等單位內(nèi)部進行電話交換的一種專用交換機，其基本功能是完成單位內(nèi)部用戶的相互通話，但也裝有出入中繼線可接入公用電話網(wǎng)的市內(nèi)網(wǎng)部分和網(wǎng)中用戶通話(包括市內(nèi)通話，國內(nèi)長途通話和國際長話)。由于這類交換機系單位內(nèi)部專用，故可根據(jù)用戶</p&g

41、t;<p>　　2程控交換機的發(fā)展及分類</p><p>　　2.1程控交換技術(shù)的發(fā)展</p><p>　　自1965年產(chǎn)生了世界上第一臺程控交換機以來，程控交換機一直處在突飛猛進的發(fā)展過程中。概括來說，程控交換機的發(fā)展可以歸納為以下四個方面。</p><p>　　2.1.1程控交換機中話路網(wǎng)的發(fā)展</p><p>　　早期的程

42、控交換機，其話路網(wǎng)按空分方式組成，稱為空分程控交換機。 </p><p>　　2.1.2程控交換機中控制方式的發(fā)展</p><p>　　程控交換機發(fā)展的初期，一般采用中央集中控制方式，即控制任務(wù)集中在一臺大型或巨型專用計算機上。</p><p>　　2.1.3程序軟件的發(fā)展</p><p>　　因為電話通信的實時性很強，所以早期均采用匯編語言

43、編制運行軟件。現(xiàn)在多采用高級語言和匯編語言混合編程，或全部采用高級語言編程的辦法。 </p><p>　　2.1.4接入業(yè)務(wù)的發(fā)展</p><p>　　在當今時代，電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、計算機網(wǎng)三網(wǎng)合一已成必然趨勢，當前，主要是通過PSTN（公眾電話網(wǎng)）或CATV（有線電視網(wǎng)）進行Internet（因特網(wǎng)）接入，從而給人們提供以寬帶技術(shù)為核心的綜合信息服務(wù)。</p><

44、;p>　　2.2 程控交換機的優(yōu)點</p><p>　　程控交換機的技術(shù)發(fā)展很快，其價格不斷降低，服務(wù)功能不斷增加，下面從三個方面說明。</p><p><b>　　2.2.1用戶方面</b></p><p>　　采用脈沖編碼信號(PCM)方式，使通話質(zhì)量大大改善；采用數(shù)字信號后加強了保密性；話路網(wǎng)的阻塞非常小，大大提高了電路的接通率；話

45、路網(wǎng)采用了中、大規(guī)模集成電路，使接續(xù)速度加快。</p><p>　　2.2.2電話局方面</p><p>　　由于采用中、大規(guī)模集成電路，其面積是機電交換機機房面積的1/10~1/5；可較靈活地修改部分程序，改變交換機的功能；利用故障處理、故障診斷、設(shè)備自動檢測、資源管理等功能，減少維護工作量；便于實現(xiàn)多種計費方式，如采用單式計費、復式計費等；易于實現(xiàn)維護自動化與集中化。</p&g

46、t;<p>　　2.2.3通信網(wǎng)方面</p><p>　　網(wǎng)路的最佳利用，可減少交換點數(shù)目，可配合不同功能的交換機；增加了路由選擇、編碼選擇及交換接口的靈活性，可通過軟件來實現(xiàn) ；有利于向綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)方向發(fā)展，通信網(wǎng)的最終發(fā)展方向是要建立一個高質(zhì)量、高速度、高自動化的綜合業(yè)務(wù)的數(shù)字網(wǎng)；采用新的信令方式，尤其是公共信道信令系統(tǒng)的引入。</p><p>　　2.3程控交換機的分

47、類</p><p>　　程控交換機按其交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式、交換信息的類型，以及控制方式的不同，可以進行圖所示的分類。</p><p><b>　　</b></p><p>　　2.3.1按交換網(wǎng)絡(luò)接續(xù)方式來分類</p><p>　　按交換網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)方式，程控交換機可分為空分和時分兩種方式。</p><

48、;p>　　對于空分方式，其交換點可由金屬接點或電子接點來組成。是指話路接續(xù)中每個用戶均占據(jù)一定的空間位置。</p><p>　　對于時分方式，目前有脈幅調(diào)制(PAM)、增量調(diào)制(ΔM)和脈碼調(diào)制(PCM)三種信號。時分是指許多用戶都接在一條公共通話線上，如圖所示。</p><p>　　圖 時分示意圖</p><p>　　2.3.2按控制方式分類

49、</p><p>　　按控制方式，可分為集中控制、分級控制和全分散控制三種方式 。</p><p>　　集中控制方式。程控交換機中只配備一對處理機(稱中央處理機)，該交換機的全部控制工作都由中央處理機來承擔，這種控制方式稱為集中控制方式，早期的空分交換機多采用這種控制方式。其框圖如圖(a)所示。</p><p>　　圖 程控交換機的控制方式示意圖<

50、;/p><p>　?。?）分級控制方式：隨著微處理機的發(fā)展，在程控交換機里配備若干個微處理機作為區(qū)域處理機來完成如監(jiān)視用戶摘機、掛機及接收撥號脈沖等這些比較簡單而重復的工作，以減輕中央處理機的大量處理工作，這就是分級控制方式。其框圖如圖(b)所示。 </p><p>　?。?）全分散控制方式：全分散控制的特點是取消了中央處理機。全分散控制的程控交換機示意框圖如圖(c)所示。圖中的①、②、③分別

51、是表示信號控制、呼叫控制和交換網(wǎng)絡(luò)控制三項功能的所在位置。 </p><p>　　2.4程控交換機的基本組成</p><p>　　2.4.1程控交換機的硬件基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　不論空分或時分程控交換機，其硬件主要分為三個系統(tǒng)，即話路系統(tǒng)，控制系統(tǒng)和輸入、輸出系統(tǒng)。如圖所示。</p><p>　　圖 程控交換機硬件系統(tǒng)組成&l

52、t;/p><p><b>　　◆話路系統(tǒng)</b></p><p>　　作用是把用戶線接到交換網(wǎng)絡(luò)回路，用戶電路是用戶線與交換網(wǎng)絡(luò)的接口電路，可完成饋電、掃描、二／四線轉(zhuǎn)換、測試、保護、提供鈴流通路等功能</p><p><b>　　◆控制系統(tǒng)</b></p><p>　　作用有兩個：一是分析收集輸入的信

53、息，并進行處理；二是編輯命令，并向話路系統(tǒng)或輸入、輸出系統(tǒng)發(fā)送命令。</p><p><b>　　◆輸入、輸出系統(tǒng)</b></p><p>　　為了安裝測試和維護運轉(zhuǎn)的需要，中央控制系統(tǒng)還要配備一些常規(guī)的外圍設(shè)備，一般包括打印機、終端等，還配備了如磁盤驅(qū)動器、磁帶機等外存儲器。</p><p>　　2.4.2程控交換機的軟件基本結(jié)構(gòu)</p

54、><p>　　程控交換機的軟件基本結(jié)構(gòu)如圖所示。</p><p>　　◆執(zhí)行管理程序是多任務(wù)、多處理機的高性能操作系統(tǒng)；</p><p>　　◆呼叫處理程序完成用戶的各類呼叫接續(xù)；</p><p>　　◆系統(tǒng)監(jiān)視和故障處理程序完成故障診斷程序共同保證程控交換機不間斷運行；</p><p>　　◆維護和運行程序提供人機界面完

55、成程控交換機的運行控制和測試等。 </p><p>　　各類支援系統(tǒng)又稱為脫機程序，其數(shù)量比聯(lián)機程序要大得多。</p><p>　　軟件開發(fā)支援系統(tǒng)主要指語言工具；應用工程支援系統(tǒng)包括交換網(wǎng)規(guī)劃、安裝測試等；軟件加工支援系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)生成程序等；交換局管理支援系統(tǒng)包含交換機運行資料的收集、編輯和輸出程序等。 </p><p>　　3 設(shè)計交換機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)

56、原理介紹</p><p>　　3.1 交換機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.1.1模塊化結(jié)構(gòu)</p><p>　　在模塊化結(jié)構(gòu)中，外圍交換模塊（PSM）是系統(tǒng)最基本的模塊，可獨立成局。當外圍交換模塊（PSM）為多個時，需要一個中心模塊來完成模塊間的互聯(lián)。中心模塊也叫互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)模塊，它包括交換網(wǎng)絡(luò)模塊（SNM）、消息分配模塊（MDM）和操作維護模塊（OMM）。<

57、/p><p>　　交換網(wǎng)絡(luò)模塊（SNM）用來完成模塊間的話路交換，消息分配模塊（MDM）用來完成模塊間的通信。為了滿足通信網(wǎng)的發(fā)展和用戶不斷增長的新需求，根據(jù)需要還可添加其他功能模塊，如增加No.7信令模塊（CSM）、分組交換模塊（PHM）、座席管理模塊（PMM）、話音業(yè)務(wù)模塊（VSM）、智能業(yè)務(wù)模塊（INM）和數(shù)字綜合業(yè)務(wù)模塊（ISM）等。</p><p>　　3.1.2全分散控制方式<

58、;/p><p>　　這次設(shè)計的程控交換機還要有許多獨立的分散式功能模塊組成。</p><p>　　圖1 程控數(shù)字交換機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　3.2 三層交換</b></p><p>　　第三層交換技術(shù)的出現(xiàn)，解決了局域網(wǎng)中網(wǎng)段劃分之后，網(wǎng)段中子網(wǎng)必須依賴路由器進行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由器低速、復雜

59、所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。當然，三層交換技術(shù)并不是網(wǎng)絡(luò)交換機與路由器的簡單疊加，而是二者的有機結(jié)合，形成一個集成的、完整的解決方案。 </p><p>　　因為三層交換機與傳統(tǒng)的交換機比，比較占優(yōu)勢。所以，在這里，主要介紹三層的程控交換機,具體如下：</p><p>　　3.2.1 第三層交換的特點 </p><p>　　突出的特點如下：　　</p>

60、;<p>　　(1)有機的硬件結(jié)合使得數(shù)據(jù)交換加速； </p><p>　　(2)優(yōu)化的路由軟件使得路由過程效率提高； </p><p>　　(3)除了必要的路由決定過程外，大部分數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程由第二層交換處理； </p><p>　　(4)多個子網(wǎng)互連時只是與第三層交換模塊的邏輯連接，不象傳統(tǒng)的外接路由器那樣需增加端口，保護了用戶的投資。 </p

61、><p>　　3.2.2第三層交換機的應用 </p><p>　　第三層交換機的主要用途是代替?zhèn)鹘y(tǒng)路由器作為網(wǎng)絡(luò)的核心，因此，凡是沒有廣域連接需求，同時又需要路由器的地方，都可以用第三層交換機來代替。在企業(yè)網(wǎng)和校園網(wǎng)中，一般會將第三層交換機用在網(wǎng)絡(luò)的核心層，用第三層交換機上的千兆端口或百兆端口連接不同的子網(wǎng)或VLAN。第三層交換機解決了局域網(wǎng)VLAN必須依賴路由器進行管理的局面，解決了傳統(tǒng)路由

62、器速度低、復雜所造成的網(wǎng)絡(luò)瓶頸問題。利用三層交換機在局域網(wǎng)中劃分VLAN,可以滿足用戶端多種靈活的邏輯組合, 防止了廣播風暴的產(chǎn)生, 對不同 VLAN 之間可以根據(jù)需要設(shè)定不同的訪問權(quán)限，以此增加網(wǎng)絡(luò)的整體安全性，極大地提高網(wǎng)絡(luò)管理員的工作效率，而且第三層交換機可以合理配置信息資源，降低網(wǎng)絡(luò)配置成本，使得交換機之間連接變得靈活。 </p><p>　　3.2.3三層交換的原理 </p>&

63、lt;p>　　從硬件的實現(xiàn)上看，目前，第二層交換機的接口模塊都是通過高速背板/總線交換數(shù)據(jù)的。在第三層交換機中，與路由器有關(guān)的第三層路由硬件模塊也插接在高速背板/總線上，這種方式使得路由模塊可以與需要路由的其他模塊間高速地交換數(shù)據(jù)，從而突破了傳統(tǒng)的外接路由器接口速率的限制(10Mbit/s---100Mbit/s)。在軟件方面，第三層交換機將傳統(tǒng)的基于軟件的路由器重新進行了界定。</p><p>　　3.3

64、設(shè)計模塊化的交換機硬件結(jié)構(gòu)</p><p>　　VLSW 4150三層交換機的硬件結(jié)構(gòu)分為兩個部分，處理器模塊和交換模塊，它們之間通過PCI接口相連，同時配合相應的外圍電路形成完整的三層交換機系統(tǒng)，見圖2。 </p><p><b>　　圖2 硬件結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　4.交換機的基本構(gòu)成</p><p>&

65、lt;b>　　4.1 交換網(wǎng)絡(luò) </b></p><p>　　交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能是根據(jù)用戶的呼叫要求，通過控制部分的接續(xù)命令，建立主叫與被叫用戶間的連接通路。在縱橫制交換機中它采用各種機電式接線器(如縱橫接線器，編碼接線器，笛簧接線器等),在程控交換機中目前主要采用由電子開關(guān)陣列構(gòu)成的空分交換網(wǎng)絡(luò)，和由存儲器等電路構(gòu)成的時分接續(xù)網(wǎng)絡(luò)。4.2用戶電路</p>&

66、lt;p>　　用戶電路的作用是實現(xiàn)各種用戶線與交換之間的連接，通常又稱為用戶線接口電路。根據(jù)交換機制式和應用環(huán)境的不同，用戶電路也有多種類型，對程控數(shù)字交換來說，目前主要有與模擬話機連接的模擬用戶線電路 (ALC)及與數(shù)字話機，數(shù)據(jù)終端或終端適配器連接的數(shù)字用戶線電路(DLC)。 模擬用戶線電路是適應模擬用戶環(huán)境而配置的接口。其基本功能有: 饋電、過壓、保護振鈴、監(jiān)視、編解碼、混合、測試7種。這7種功能常用第一個字母組成的縮寫詞(

67、BORSCHT)代表。對于模擬程控交換機，不需要編解碼功能；而在數(shù)字程控交換機中，除某些特定應用的小型交換機利用增量調(diào)制方式外，其它大部分均采用PCM編解碼方式。 </p><p><b>　　4.3 出入中繼器</b></p><p>　　出入中繼器是中繼線與交換網(wǎng)絡(luò)間的接口電路，用于交換機中繼線的連接。它的功能和電路與所用的交換系統(tǒng)的制式及局間中繼線信號方式有密切

68、的關(guān)系。對模擬中繼接口單元(ATU),其作為是模擬中繼器與交換網(wǎng)絡(luò)的接口。</p><p><b>　　4.4 控制設(shè)備</b></p><p>　　控制部分是程控交換機的核心，其主要任務(wù)是根據(jù)外部用戶與內(nèi)部維護管理的要求，執(zhí)行存儲程序和各種命令，以控制相應硬件實現(xiàn)交換管理功能。 </p><p>　　程控交換機控制設(shè)備的主體是微處理器，通常按

69、其配置與控制工作方式的不同，可分為集中控制和分散控制兩類。為了更好的適應軟硬件模塊化的要求，提高處理能力及增強系統(tǒng)的靈活性與可靠性，目前程控交換系統(tǒng)的分散控制程度日趨提高，已廣泛采用部分或完全分布式控制方式。</p><p>　　5設(shè)計交換機各組成模塊及其功能</p><p>　　5.1 處理器模塊 </p><p>　　如圖3所示，處理器部采用一款MOTOROLA

70、 PowerQUICC II CPU，同一些外部存儲設(shè)備以及一些外圍電路構(gòu)成三層交換機的處理器部分。處理器模塊主要是運行嵌入式操作系統(tǒng)，配置系統(tǒng)和路由表的維持，而不是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)通路的組成部分。CPLD 保存一些CPU初始化的一些配置以保證上電后CPU正常啟動，F(xiàn)lash 芯片用于存儲三層交換機的所需要的所有軟件和相關(guān)配置，SDRAM在系統(tǒng)啟動之后載入FLASH中的程序，保證系統(tǒng)正常運行。處理器模塊一方面提供一個快速以太網(wǎng)接口和一個異步口，

71、用于對交換機進行配置和調(diào)試；另一方面通過PCI接口和交換模塊相連，通過PCI接口對交換模塊進行控制，并進行數(shù)據(jù)傳輸。 </p><p>　　圖3 處理器模塊的硬件組成</p><p><b>　　5.2 交換模塊 </b></p><p>　　如圖4所示，交換模塊采用了BROADCOM公司的BCM5645作為ASIC芯片，通過PCI接口與處理器

72、模塊進行通信完成數(shù)據(jù)傳輸，通過5645提供的內(nèi)存接口，可以給交換模塊提供一個64M的外部SDRAM，從而提高交換機的吞吐量和交換速度。5645通過MII接口和GMII接口分別連接24個百兆以太網(wǎng)和2個千兆以太網(wǎng)。</p><p>　　圖4 交換模塊的硬件組成</p><p>　　6設(shè)計交換機各組成模塊之間的通信</p><p>　　本交換機中，各個模塊中有模塊主處理

73、機MP來處理所有的數(shù)據(jù)和消息。通過消息分配模塊（MDM）將各個模塊的主處理機（MP）用固定的64kb/s的通道連接起來，即通過固定的通道來進行通信，以保證各個模塊的MP能及時的收發(fā)各種信息。</p><p>　　消息分配模塊（MDM）的交換網(wǎng)由2塊2K*2K的T網(wǎng)組成，稱為MDN網(wǎng)。MDN網(wǎng)的時隙及HW線間的連接關(guān)系在系統(tǒng)初始化時既已確定，一般不需要改動。</p><p>　　7設(shè)計全開放

74、的后臺維護、管理系統(tǒng)</p><p>　　7.1 操作維護系統(tǒng)</p><p>　　該交換機的數(shù)據(jù)管理與維護是通過操作系統(tǒng)完成的。操作維護系統(tǒng)主要有各種操作終端，如操作維護臺、112測試臺、計費臺、轉(zhuǎn)發(fā)臺等組成。操作維護系統(tǒng)與交換機的關(guān)系如下圖所示：</p><p>　　圖6 操作維護系統(tǒng)與交換機系統(tǒng)的關(guān)系示意圖</p><p>　　該數(shù)

75、字程控交換系統(tǒng)的操作維護系統(tǒng)由Server和多個終端組成，采用Client/Server局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式。服務(wù)器和客戶機的操作系統(tǒng)均要求為Windows NT。計費系統(tǒng)（J）業(yè)務(wù)管理（V）系統(tǒng)維護（C）數(shù)據(jù)管理（S）SDH管理（H）關(guān)于（A）所有的操作指令都由菜單提供。除了“關(guān)于”菜單提供本系統(tǒng)的版本信息外，該數(shù)字程控系統(tǒng)操作維護指令共分五大類：</p><p><b>　?、儆嬞M系統(tǒng)</b>

76、;</p><p>　　包括計費檔案管理，計費自由報表，計費通用報表，計費查詢，計費結(jié)算匯總，計費要求設(shè)置，計費話單格式轉(zhuǎn)換，計費日志管理和計費數(shù)據(jù)傳送等功能。 </p><p><b>　?、跇I(yè)務(wù)管理</b></p><p>　　包括話務(wù)統(tǒng)計，112受理測量臺，112系統(tǒng)管理員，七號信令跟蹤，隨路信令跟蹤，呼叫業(yè)務(wù)觀察與檢索，呼叫動態(tài)跟蹤，

77、大話務(wù)量模擬呼叫器，ISDN信令分析，ISDN線路管理，通話路由查找與保持，全局特殊業(yè)務(wù)設(shè)置等功能。</p><p><b>　?、巯到y(tǒng)維護</b></p><p>　　包括告警局配置，后臺告警，診斷測試，文件管理，操作員管理，版本升級，語音管理，時鐘管理，維護日志和遠程撥號等功能。</p><p><b>　?、軘?shù)據(jù)管理</b

78、></p><p>　　包括基本數(shù)據(jù)管理，七號數(shù)據(jù)管理，V5數(shù)據(jù)管理，信令轉(zhuǎn)接點管理，智能網(wǎng)數(shù)據(jù)管理，其他數(shù)據(jù)管理，動態(tài)數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)備份和傳送數(shù)據(jù)等功能。</p><p>　　其中：基本數(shù)據(jù)管理包括局容量數(shù)據(jù)配置，交換局配置,物理配置（物理配置，兼容物理配置），號碼管理（號碼管理，號碼分析和用戶線改號），用戶屬性，用戶群數(shù)據(jù)，中繼管理和探針等功能；七號數(shù)據(jù)管理包括共路MTP數(shù)據(jù)，共

79、路SCCP數(shù)據(jù)和共路SSN數(shù)據(jù)等功能；V5數(shù)據(jù)管理包括V5接口配置和L3地址指配等功能；信令轉(zhuǎn)接點管理包括MTP屏蔽定義和SCCP屏蔽定義等功能；智能網(wǎng)數(shù)據(jù)管理包括局數(shù)據(jù)配置、費率設(shè)置等功能。</p><p>　　其他數(shù)據(jù)管理包括呼叫失敗原因維護，外圍處理器裝載代碼維護，專網(wǎng)計費管理，報表和查詢，黑白名單，排隊機配置，網(wǎng)管命令測試，其他選項等功能；動態(tài)數(shù)據(jù)則包括動態(tài)數(shù)據(jù)管理，多終端維護管理，日常事物處理等功能。&

80、lt;/p><p>　　數(shù)據(jù)備份包括數(shù)據(jù)備份和自動備份設(shè)置。</p><p><b>　?、軸DH管理</b></p><p>　　包括全交叉出局配置，全交叉組網(wǎng)配置，全交叉SDH網(wǎng)管，簡易組網(wǎng)配置，簡易SDH網(wǎng)管等功能。</p><p>　　維護人員日常主要用到的是系統(tǒng)維護中的診斷測試，后臺告警，112申告測試，信令跟蹤等

81、。其它的維護功能不經(jīng)常用到，或不屬于維護人員維護的范圍，在這里也就不做介紹了。</p><p><b>　　7.2診斷測試系統(tǒng)</b></p><p>　　診斷測試系統(tǒng)通過維護臺上的人機對話框?qū)δK內(nèi)各組成單元，模塊間的通信，話路進行測試，檢查交換系統(tǒng)硬件的工作是否正常，以便及時定位和處理故障，保證交換機的正常工作。 該程控交換機采用多模塊全分散型控制結(jié)構(gòu)，各

82、模塊由一系列基本單元組成，包括用戶類單元，中繼單元DT，雙音多頻收號器DTMF，多頻互控單元MFC，信號音單元TONE，交換網(wǎng)絡(luò)T網(wǎng)等。診斷測試包括模塊內(nèi)測試和模塊間測試。模塊內(nèi)測試主要用于測試模塊內(nèi)的各組成單元的功能，單元與MP的鏈路，單元與交換網(wǎng)的話路是否正常；模塊間測試主要是對相鄰模塊的通信，話路進行檢測。7.3 告警部分  </p><p>　　交換機在運行過程中，一旦某些部件出現(xiàn)故障

83、，系統(tǒng)會產(chǎn)生一系列告警信號，提示維護人員進行必要的處理，保障設(shè)備的正常運行。告警系統(tǒng)根據(jù)故障對設(shè)備的影響程度、重要性及緊迫性分為嚴重告警、主要告警及次要告警。</p><p><b>　　7.4用戶部分  </b></p><p>　　在日常維護工作中，用戶部分故障是最常見的故障，一般可分為外線故障和交換機相關(guān)功能部件故障，常見的外線故障有斷線、短

84、路、接地、話機故障等，可通過在配線架甩開外線的方法確定故障部位下面討論由交換機相關(guān)功能部件造成的用戶故障的處理方法。用戶故障發(fā)生在普通用戶板的個別用戶時，可通過更換用戶板解決，也可通過應急方法處理，如更改用戶對應的電路號碼，并將外線改接到對應的用戶電路上，再進行呼叫轉(zhuǎn)移，將故障號碼轉(zhuǎn)移到更改的號碼上。7.5 中繼部分（半自動接入公網(wǎng)時）  </p><p>　　與中繼部分相關(guān)的有中繼板、中繼線

85、及軟件中的與中繼線有關(guān)的表格的設(shè)置等。中繼部分的故障處理方法有： </p><p>　　①所有的用戶都打不出外線，可檢查中繼線、中繼線指定（TrunkAssignment）、中繼組指定（TrunkGroupAssignment）、自動路由選擇指定（ARSAssignment）、路由指定（RouteAssignment）、限制等級指定（ClassofRestrictionGroupAssignment）、

86、數(shù)字更改指定（DigitModificationAssign2ment）等的設(shè)置。   ②只有個別用戶打不出外線，可檢查中繼板及分機限制等級（ClassofRestrictionGroupAssignment）。   ③只有部分用戶組，如長途、微波、市話等打不出，則要檢查中繼線及自動路由選擇指定表和路由指定表。   ④撥打外線用戶時經(jīng)常聽到說。沒有這個號碼。，或剛接通時能

87、聽到對方講話，而對方要經(jīng)過延遲幾秒鐘才能聽見主叫講話。則要檢查中繼線的極性是否按左正右負的方式連接到配線架。   ⑤當交換機與公網(wǎng)實行全自動連接時，則要檢查PRI接口板、光纖及光端機。</p><p>　　7.6 故障的預防和常見處理措施   7.6.1加強日常維護管理</p><p>　　維護人員上崗，每天應檢查：機房環(huán)境溫度及濕度情況；交、直

88、流配電屏上的輸入、輸出電壓，電流和頻率等指示是否在正常運行范圍內(nèi)；備品、備件、工具、儀表是否齊全；通過終端，顯示一下系統(tǒng)各部分工作狀況；了解系統(tǒng)有無告警及告警系統(tǒng)是否正常；測試系統(tǒng)的各種音源信號，如撥號、忙音、回鈴音及鈴流等；   7.6.2預防軟件故障措施</p><p>　　操作人員嚴格按照操作手冊使用終端，避免錯誤的命令或數(shù)據(jù)。隨時保持冗余的磁帶或磁盤信息的內(nèi)容與系統(tǒng)內(nèi)存信息的一致性。

89、經(jīng)過檢查I/O設(shè)備是否正常，尤其對軟盤驅(qū)動器或軟盤的檢查。經(jīng)常檢查分析故障資料，及時修改錯誤數(shù)據(jù)或補打人遺漏的數(shù)據(jù)。對用戶使用話機和特種業(yè)務(wù)功能方法作好宣傳工作，避免用戶拍打叉簧和誤操作。   </p><p>　　7.6.3嚴格維護管理制度</p><p>　　為保證程控機房的科學化、制度化管理，應嚴格建立和執(zhí)行維護管理制度。需要制定有關(guān)制度：程控機房管理制度；機務(wù)員

90、值班制度；交接班制度；備品備件管理制度；技術(shù)資料和原始記錄管理制度；機房清潔衛(wèi)生制度；安全保密制度。  </p><p>　　8設(shè)計交換機軟件系統(tǒng)</p><p>　　VLSW 4150三層交換機的軟件系統(tǒng)采用了模塊化、分布式的設(shè)計方法，基于實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)呈層次結(jié)構(gòu)，一層建立在另一層的基礎(chǔ)上，每一層都使用近鄰它的下一層所提供的服務(wù)，并且為它上面一層提

91、供更高一級的服務(wù)，其優(yōu)點是：可以向上層軟件屏蔽底層操作，提高上層軟件的可移植性，提高軟件的可維護性。 如圖7所示，軟件大體分為三個層面： </p><p><b>　　8.1驅(qū)動層 </b></p><p>　　驅(qū)動程序?qū)⑸蠈榆浖陀布到y(tǒng)進行了連接，把上層軟件的路由更新、管理及配置命令轉(zhuǎn)化為硬件系統(tǒng)所能識別的格式，從而達到更新其內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如路由表，地址表等，

92、控制及管理硬件交換系統(tǒng)的目的；同時設(shè)備驅(qū)動程序把底層硬件收到的路由更新報文、控制管理幀及收到的各種信息傳遞給上層軟件處理； </p><p><b>　　8.2協(xié)議棧 </b></p><p>　　實現(xiàn)了TCP/IP、802.1D和802.1Q等協(xié)議，為上層的應用程序提供良好的接口； </p><p><b>　　8.3應用層 <

93、;/b></p><p>　　主要包括路由模塊和網(wǎng)管模塊，路由模塊實現(xiàn)了RIP和OSPF等協(xié)議，即實現(xiàn)第三層路由的主要功能；網(wǎng)管模塊實現(xiàn)了SNMP和RMON等網(wǎng)管模塊，使三層交換機具有部分網(wǎng)管功能，保證三層交換機更好地正常運轉(zhuǎn)。 </p><p><b>　　圖7 軟件結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　9心得體會&l

94、t;/b></p><p>　　經(jīng)過幾個星期的忙碌，本次課程設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，由于經(jīng)驗的不足，難免有許多考慮不周全的地方。深有感觸的是，無論做什么事情，都不要把它想得很難，當我們勇敢邁出第一步，則說明成功了一半。這也是態(tài)度問題，態(tài)度決定一切，只有我們認真對待每一件事，并時刻想著一定要把它做好，才能真正做好它。還有，很多情況下，我們都是眼高手低，這是不行的，只有我們一步一個腳印的走好，才會從中獲得新東西，才會

95、有后面的路，才會走向成功。</p><p><b>　　10參考文獻</b></p><p>　　【1】《程控數(shù)字交換技術(shù)》，西安電子科技大學出版社，劉振霞等編著，2005-5。</p><p>　　【2】《現(xiàn)代交換原理（修訂本）》，人民郵電出版社，桂海源編著，2005-5。</p><p>　　【3】《程控數(shù)字交換與交