程控數字交換機

程控數字交換機是用電子計算機存儲程序控制的、採用脈衝編碼調製（絕大多數情況下）時分多路複用技術進行交換的全電子式自動交換機。這是從控制和接續兩個主要功能的角度，相對於機電制交換機而言的，也正是程控數字交換機的特徵。

程控數字交換機的控制方式是計算機存儲程序控制。預先編好的程序存儲在電子計算機內，時刻不停地監視收集交換對象的企求動態，實時地作出響應，以存儲程序的指令實行智能控制，完成通話接續，這稱為呼叫處理。此外，存儲程序控制還提供為用户服務的多樣化性能，為本交換機運轉維護服務的許多功能，以及為電話網的網絡管理提供系統綜合功能，其智能化程序是很高的。增改性能和進行業務處理，只需修改或輸入新程序即可實現。

程控系統由硬件（設備）和軟件（數據、程序等）組成。其系統結構，隨着微電子技術的發展，由早期的單機集中控制，逐步經過多機、分級、全分散控制的演進，在經濟上、技術上、安全上都達到相當完滿的程度。

脈衝編碼調製-時分多路複用（PCM-TDM）技術被引入交換，產生了數字交換技術。

PCM是將模擬話音信號，經過取樣、量化和編碼等過程，變成數字信號的調製方式。交換機上採用的PCM為30/32基羣系統。取樣頻率為8000次/秒，每次取樣週期為125微秒，每條話路的時間間隙（時隙）為125/32=3.91微秒，量化等級為256，每時隙碼數8位，以二進制00000000——11111111代表十進制0-255的樣值範圍。經過時分複用（TDM），將32個話路加以複合，傳輸碼率為8000*8*32=2048kb/s。這是發端的情況，在收端為逆過程，將數字信號還原為模擬話音信號。

當PCM作為傳輸手段時，A、B兩端的時隙、依話路次序意義對直，A端各時隙的8位樣值，依次經PCM鏈路匯成2048kb/s的碼流傳向B端，其媒體是線路，脈衝寬度佔空比為50%，還要變成雙極傳輸。時隙0用作幀同步，時隙16用來傳送各種信號，只有時隙1~15和17~31能用作話路。一次通話要佔兩條話路。

如果沒有這種時隙交換器，光有脈衝編碼調製（PCM）和時分多路複用（TDM）技術，是不能實現交換的。因為脈衝編碼調製只是將300~3400Hz的模擬話音信號調製成為64kb/s的數字信號；時分多路複用只能把許多64kb/s的單話路數字信號按時間間隙順序用公共鏈路匯合成高碼率的脈碼流；只有經過時隙交換器的存儲器組合，按入時隙的順序將各話路的數字信號一一提取出來，暫時存儲，再待對方時隙出現，受控制器件的控制，一一將各路話音數字信號轉移交付，才實現交換。所以數字交換應使脈衝編碼調製、時分多路複用和時隙交換三者的綜合。 ^[1] 

程控數字交換機有何其它類型交換機相同的功能，此外還有它特具的功能。它能完成本局用户之間相互呼叫的接續、用一交換機的遠端用户集線器和受控子局對局內外呼叫的接續、本局用户呼叫它局（包括市話和近郊）用户的出中繼接續、它局（包括市話和近郊）用户呼叫本局用户的入中繼接續、長途和國際局對本局的出入中繼接續、匯接中繼的接續、特殊業務電話的接續、非話音業務的交換接續、對各種交換業務進行計費、交換機內部信息的聯繫、為用户提供多樣的服務性能、為本機運轉維護和網路管理提供各種服務性能。

這些功能可以分為四個主要方面：話路接續功能、終端配合功能、控制功能、運轉維護功能。

程序數字交換機由上述諸功能機構組成。各種功能機構都已實現了模塊化（硬件軟件均如此），因此可以根據不同的用途和容量，選取所需要的功能模塊，拼配疊加組成各種專用交換機，例如國際、長途、市話匯接、匯接兼市話端局、市話端局、受控子局和遠端集線裝置等交換系統。其容量範圍也很寬。

程控數字交換機的系統結構，因用途不同而有差異，但必須具有接續系統和控制系統。接續系統是以數字交換網絡為核心，圍繞連接各種終端功能模塊而構成的。控制系統是由中央處理機及外圍設備組成的。

隨着微處理機的廣泛應用，控制功能逐漸分散化，控制功能滲透到末梢機構，最終取消中央處理機，終端接口功能和控制功能合成一體，結構更加簡化。

描述程控數字交換機的能力，通常有三個並提的標示數字：容量規模、話務量負荷和處理能力，並且三者都以最大數值來標示。

容量規模決定於數字交換網絡的規模。數字交換網絡的規模，指的是它的終端時隙數。它可以大體用來標示能接入中繼線的容量，因為兩者話務量相當。但是數字交換網絡的終端時隙舒不能用來直接表示交換機能接入用户的數量；而應根據用户平均話務量、局內外呼叫比例、出入中繼的信號方式等因素，計算出需佔交換網絡的終端時隙數量。

話務量負荷能力也決定於數字交換網絡的話務量負荷能力，並且和接入的PCM總話務量要適應。數字交換網絡內部要消耗一些話務量能力，接入的PCM利用率也不高，兩者大約都只計算50%左右的能力。

呼叫處理能力指在忙時能處理的最大忙時試呼次數，這個數值大大超過忙時平均呼叫次數。 ^[2] 

程控數字交換機採用電子計算機存儲程序控制，具有很高的智能，能提供多樣的服務用户性能和維護管理性能。

更改用户數據：如用户類別、號碼等。

改變話局數據：如路由選擇計劃、電路數、信號方式等。

交換機系統工作顯示，或打印詳細內容、

路由告警顯示：包括路由忙閒狀態或障礙狀態。

設備障礙告警或顯示。

話務自動控制：當交換機出現話務過載時，自動限制一些較不重要的用户呼叫，暫時取消中繼線重選性能。

當中繼線擁塞時，可限制出局呼叫或命令改變路由選擇方式。

話務量調查統計：收集呼叫次數、設備佔用次數、中繼話務量數據，並打印出來。

服務觀察：觀察記錄用户撥號時長、通話時長、聽振鈴音聽忙音時長、重複呼叫次數、重複呼叫概率等，並可通過打印機輸出。

自動診斷、自動故障處理：包括自動檢測故障、隔離切除有故障設備、處理修復後重新啓動。

自動測試：用打字機輸入需測試數據，也可通過測量台的測試線做人機聯機測試，測試結果自動打印出來。測試內容有傳輸測試、用户線測試、信號音、多頻信號接收器測試等。

長途直撥權（包括國內、國際）。

縮位撥號：對常叫用户，只撥一位或二位號碼，即可接通。

呼叫等待：通話中一方又來電話，可先與第三者通話，再恢復原來通話。

呼叫轉移：可隨用户行蹤，在其所到之處接通。

遇忙回叫：被叫忙，掛機等待；被叫空閒後，自動向雙方振鈴。

用户缺席服務：用户不在時有人呼叫，由話務員代為記錄，用户回來後向話務員詢問。或用户話機設磁帶自動記錄。

話機暫停服務：用户外出，電話被叫時，放出錄音，告知主叫用户主人不在家。

叫醒服務：根據用户的要求，按時振鈴叫醒用户。

老人服務：孤寡老人，遇疾病或其它急事需照料時，撥號請求服務。

熱線電話：用户取下手機，不必撥號，即可與預定用户通話。

查找惡意呼叫：用户被惡意呼叫，只拍叉簧，即可代查發話人，並可將其號碼及時間打印出來，由值班人處理。

三方通話、會議電話、限制發話、限制受話、截止代答：用户撥空號或故障電話，自動接至截止台代答。 ^[3]