簡介
在程控空分交換技術的發展進程中,進行過各種嘗試,如縱橫制的改造,將其標誌器部分的功能由採用存儲程式控制的微計算機完成;採用笛簧繼電器或電晶體開關構成交換網路的程控準電子交換機和程控全電子交換機。由於這些研究試驗的結果僅僅是一些嘗試,沒有形成成熟有影響的機型,因此不屬於本文研究之列。本文的研究分析對象是那些接續元件採用CMOS積體電路模擬開關陣列的程控空分交換機,事實上目前這種結構已是程控空分制交換機的專屬所指.
由於採用COMS大規模積體電路開關陣列構成交換網路已是程控空分制交換機的普遍方式和特徵標誌,因此這類交換機有著許多相簡或相似的共性結構特徵、性能特點以及相同的局限和缺陷。本文從組群方式、控制方式、傳輸特性、電話交換基本電路功能等方面分析了這些共同的特點和制約。
電話基本電路功能的處理方式
為了完成電話通信,交換機必須提供象用戶該電、振鈴,送各種信號音、收號等等基本的電路功能,因為交換網路採用CMOS開關,因此空分程控交換機與機電式交換機有著許多大同。
用戶饋電和饋送鈴流。因為從話路到用戶、中繼等連線埠電路由COMS開關接點連線,而這種接點只能通過弱電信號(見前描述),因而象-48V的直流饋電和90V的鈴流這些強電信號不能由話路提供,只能由連線埠電路實現。目前交換機中都是在用戶連線埠中使用小繼電器完成談送鈴流,用各種恆流裸電路替代機電式交換機中的扼流圈為用戶單機饋電。
除鈴流外的信號音由話旅向用戶送出。信號音源的設定有兩種形式,一種是各種信號音獨立製成一個電路,各占交換網路的一個入線提供給用戶;另一種是利用我國的信號音方式同孩(45H0:)只是開口不一樣的特點,只設定一個450Hz的信號源,對不同的信號音由軟體控制進行開口,送至不同的用戶連線埠,簡化了交換機的電路設計。
連線埠電路中都有用變數器或雙向有源電路將平衡的外線轉換成共地形式的電路,以實現共地交換,減小交換網路規模,抵消CMOS開關接點造成的插入耗損。
收號方式上都利用用戶連線埠電路上的環流監視電路,軟體通過控制、數據地址匯流排來識別連線埠的占用、釋放和脈衝撥號,而雙音頻收號器,多頻互控信號等設備則以公用機鍵的形式接入單級交換網路的人線側,通過交換網路與相應連線埠連線使用。
控制方式
由於程控空分制文換機如前所述的原因,容盤都較小,因此控制方式上都採用集中控制的方式。控制系統的布局上在每一個控制點如鈴流繼電雄都有對應的錢存器,它能保持控創的動作狀態,因此從控制處理機送出的控翻信號通道都可採用分時使用的匯流排式聯接形式。這樣的匯流排一般包括指示控儷點的地址匯流排,送出或接收連線埠狀態的雙向數據匯流排,由表示讀狀態、寫控制位、控制脈衝以及系統總復位等控制線組成的控制匯流排組成。控制處理機通過這些匯流排收集連線埠狀態的變化,識別連線埠的占用、釋放和選擇信號,進行分析,分配話路、收號器、信號音源等系統資探,再通過這些匯流排向連線埠電路、交叉網路送出相應的控制命令,完成電話交換的各項功能。由於控制通道實現了匯流排結構的形式,因而聯線少,配合單級交換網路的組群形式,便得現有的程控空分交換機都實現了背板式聯接方式,克服了機電式交換機內聯線策雜的缺點。
然而,採用這種匯流排式控側方式和單級收斂全利用度的交換網路的結構,使得程控空分交換機的各個連線埠電路與交換機的核心交換網路和公共控制匯流排等部分直接相連,當某一個連線埠電路或連線埠電路板發生故障時(本來是一個局部小故障),就可能造成整機性的大故障;或造成控制匯流排完全失效。或造成大部分甚至全部話路粘連在一起形成整個交換機的癱瘓局面。這是伴生於程控空分交換機進步的一個天然缺陷,由於這一危機潛伏於程控空分制交換機的各個連線埠電路板上,因此也不可能採用熱備份等手法來解決.目前只能靠培訓機務人員迅速判斷處理故障的能力和嚴格把關各項生產工藝來解決和防範此類間題。
特點
它的話路部分採用空分交換方式，空分交換方式是每次通話連線都要占用一條實線話路，直接傳送模擬的話音電流。1965～1975年間發展的程控交換機絕大部分均採用這種交換方式，如1965年美國首先研製生產的No.1 ESS程控空分交換機，它的話路部分採用鐵簧繼電器組成的接線器，又如1972年日本研製生產的D-10型程控空分交換機，它的話路部分採用小型縱橫接線器。除以上兩種外，也還有採用笛簧繼電器，剩簧繼電器和半導體固態元件等構成空分交換網路的其它類型的程控空分交換機。
系統構成 程控空分交換機主要由話路、控制、掃描器和分配器等部分組成，見圖1。
圖1 程控空分交換機組成框圖話路部分
任務是將主叫用戶接通到被叫用戶，使話音信號高質量地傳送到對方。空分交換網路是活路中的主要部件，分兩大類型：①由小型接線器、笛簧繼電器等構成的金屬接點交叉矩陣；②由半導體固態元件組成的交叉矩陣。兩類各有優缺點，但發展的趨勢多傾向於採用②的交叉矩陣。
控制部分
包括中央處理機、半永久存儲器和暫時存儲器，其任務是進行信息處理操作和通過程式控制電話呼叫接續。由掃描器取來的信息送入中央處理機，這些信息主要是用戶線、中繼線和信號接收器的狀態信息。控制系統識別這些信息並將它們存入暫時存儲器，暫時存儲器專門用來存儲那些在呼叫處理中需要的瞬時信息，例如用戶號碼數字脈衝、用戶線、中繼線的忙閒狀態等。半永久存儲器則用來存儲全部程式。
掃描器和分配器
掃描器連線到整個交換機的有關部分，如用戶線、中繼線、信號接收器等，並定期收集各種狀態信息和呼叫信息，如用戶的呼叫請求，入中繼呼叫及用戶所撥號碼數字信息，最後將這些信息送入控制部分的中央處理機。分配器的功能正好與掃描器相反，它也連線到整個交換機的相關部分，受中央處理機的控制完成各種硬體的驅動工作。分配器有兩類：一類是全電子式的脈衝分配器，用於執行高速動作；另一類是由繼電器組成的信號分配器，用於執行低速動作。
功能
程控空分交換機的功能分為兩類：①一般功能。是指程控空分交換機作為公用電話網的各類交換局應具備的功能，如完成本地接續，國內長途、國際長途接續，與特服台、用戶交換機連線完成各種維護管理功能、計費功能等；②特殊服務功能。是指程控交換機可根據用戶需要增加的服務項目，如縮位撥號、呼叫等待、呼叫轉移、自動叫醒、免打擾、三方通話、會議電話服務、遇忙回叫、缺席用戶服務、追查惡意呼叫等。
套用
程控空分交換機在發展初期多用於公用電話網中，它既可做為市話端局、匯接局，也可做為長途局。另外在專用電話網中也可作為專用端局、匯接局使用。
發展
隨著世界各國逐漸建成數字網，也由於程控數字交換機不斷採用新技術、增加新功能和降低價格，同時還由於程控空分交換機在話路傳輸損耗上的特點，使得程控空分交換機只在小容量交換局或用戶交換機中使用。
