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交換機的硬件系統(tǒng)主要由用戶電路、中繼器、交換網(wǎng)絡(luò)、信令設(shè)備和控制系統(tǒng)（包括話路設(shè)備接口）等部分組成，如圖所示。

各部分的作用如下。

（1）用戶電路：用戶電路是交換機與用戶話機的接口。用戶電路一方面把語音信息傳遞給交換網(wǎng)絡(luò)；另一方面，也可以把用戶線上的其他信號和交換網(wǎng)絡(luò)隔離開來。

（2）中繼器：中繼器是交換機與交換機之間的接口。中繼器不僅具有用戶電路的功能，還具有制定信號形式和中繼線工作方向等功能。

（3）交換網(wǎng)絡(luò)：交換網(wǎng)絡(luò)用來完成任意兩個用戶之間、任意一個用戶與任意一個中繼器之間、任意兩個中繼器之間的連接。

（4）信令設(shè)備：用來接收和發(fā)送信令信息。

（5）控制系統(tǒng)：是交換機的指揮中心，接收各個話路設(shè)備發(fā)來的狀態(tài)信息、各個設(shè)備應(yīng)執(zhí)行的動作并向各個設(shè)備發(fā)出驅(qū)動命令，協(xié)調(diào)各設(shè)備共同完成呼叫處理和維護管理任務(wù)。

下面，詳細闡述各模塊的功能。

1.用戶電路模塊

用戶電路模塊是用來連接用戶回路，提供用戶終端設(shè)備的接口電路，完成用戶話務(wù)的集中和擴散，并且完成呼叫處理的低層控制功能。

用戶電路模塊主要包括3個部分。

（1）用戶接口電路，是與模擬用戶線的接口。

（2）一個由一級T接線器組成的交換網(wǎng)絡(luò)，負責(zé)話務(wù)量的集中和擴散。

（3）用戶處理機，完成對用戶電路、用戶級T接線器的控制及呼叫處理的低層控制。

模擬用戶電話接口有7項基本功能，常用BORSCHT這7個字母來表示：

饋電（Battery Feed），交換機通過用戶線向共電式話機直流饋電；

過壓保護（Over Voltage Protection），防止用戶線上的電壓沖擊或過壓而損壞交換機；

振鈴（Ringing），向被叫用戶話機饋送鈴流；

監(jiān)視（Supervision），借助掃描點監(jiān)視用戶線通斷狀態(tài)，以檢測話機的摘機、掛機、撥號脈沖等用戶線信號，并將這些信號轉(zhuǎn)送給控制設(shè)備，以表示用戶的忙閑狀態(tài)和接續(xù)要求；

編解碼（Codec），利用編碼器和解碼器、濾波器，完成話音信號的模數(shù)與數(shù)模交換，以與數(shù)字交換機的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)接口；

混合（Hybrid），進行用戶線的2/4線轉(zhuǎn)換，以滿足編解碼與數(shù)字交換對四線傳輸?shù)囊螅?/p>

測試（Test），提供測試端口，進行用戶電路的測試。

2.中繼器

中繼器是數(shù)字程控交換機與其他交換機的接口。根據(jù)連接的中繼線的類型，中繼器可分成模擬中繼器和數(shù)字中繼器兩大類。

數(shù)字中繼器是程控交換機和局間數(shù)字中繼線的接口電路，它的入端/出端都是數(shù)字信號。數(shù)字中繼器的主要功能有：

碼型變換和反變換；

時鐘提取，從輸入的PCM碼流中提取時鐘信號，用來作為輸入信號的位時鐘；

幀同步，在數(shù)字中繼器的發(fā)送端，在偶幀TS0（時隙0）插入幀同步碼，在接收端檢出幀同步碼，以便識別一幀的開始；

復(fù)幀同步，在采用隨路信令時，需完成復(fù)幀同步，以便識別各個話路的線路信令；

信令的提取和插入，在采用隨路信令時，數(shù)字中繼器的發(fā)送端要把各個話路的線路信令插入到復(fù)幀中相應(yīng)的TS16（時隙16）；在接收端將線路信令從TS16中提取出來送給控制系統(tǒng)。

3.信令設(shè)備

信令設(shè)備的主要功能是接收和發(fā)送信令。程控數(shù)字交換機中主要的信令設(shè)備有：

信號音發(fā)生器，用于產(chǎn)生各種類型的信號音，如忙音、撥號音、回鈴音等；

DTMF接收器，用于接收用戶話機發(fā)出的DTMF信號；

多頻信號發(fā)生器和多頻信號接收器，用于發(fā)送和接收局間的MFC信號；

No.7信令終端，用于完成No.7信令的第二級功能。

4.控制部分

控制部分的功能主要包括兩部分：一是對呼叫進行處理；二是對整個交換系統(tǒng)的運行進行管理、監(jiān)督和維護?？刂撇糠值慕M成類似于通常的計算機系統(tǒng)，由中央處理器（CPU）部件、存儲部件和輸入輸出系統(tǒng)構(gòu)成。隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，控制部分的性能已經(jīng)得到了大幅度的提高。

5.交換網(wǎng)絡(luò)

（1）時分接線器的原理

交換網(wǎng)絡(luò)是整個交換系統(tǒng)的核心，交換網(wǎng)絡(luò)由數(shù)字接線器組成。數(shù)字接線器有兩種：時分接線器和空分接線器。它們的基本分工是：時分接線器負責(zé)實現(xiàn)時隙的交換；空分接線器負責(zé)實現(xiàn)母線的交換。

時分接線器又叫T接線器，由動態(tài)隨機存儲器（RAM）組成。它包括話音存儲器和控制存儲器及計數(shù)器3部分。T接線器的結(jié)構(gòu)如圖1-4（a）和（b）所示。

話音存儲器用來存儲話音的PCM碼字，控制存儲器用來存儲對話音存儲器的

控制信息。

時分交換有兩種方式：控制寫入，順序讀出；順序?qū)懭?，控制讀出。

首先，參照圖，考察輸出控制方式是如何工作的。