第3章 C&C08数字程控交换机硬件

C&C08数字程控交换系统是先进的大容量程控交换系统。自1993年第一台C&C08交换机开通以来，至今已覆盖从乡村到城市，从支局到大容量市话局、汇接局，从公用网到专用网的各个领域。

C&C08数字程控交换系统采用了分级分散控制方式和大容量时分交换网络，与其他同类产品相比，它有许多独特之处。

3.1 硬件系统概述

C&C08数字程控交换系统集交换与传输、有线与无线、窄带与宽带业务于一体，全面地支持PSTN、ISDN和智能网所提供的各种业务。它是综合运用交换、光通信和计算机网络技术于一体的开放系统平台。

C&C08无线接入系统是实现个人通信的有效手段，它集有线与无线交换于一体，可在同一交换局中混装。C&C08无线接入系统网络结构如图3.1所示。

C&C08交换机的硬件系统具有模块化的结构，可分为如图3.2所示的4个等级。最底层为各种电路板，其上一层为由若干电路板组成的完成特定功能的机框单元。不同功能的机框单元组合在一起可构成不同类别的模块，各个模块可独立地实现特定的功能。最后，不同的模块按需组合在一起构成具有丰富功能和接口的交换系统。

3.1.1 硬件总体结构

从硬件角度来看，C&C08交换机主要由管理/通信模块（AM/CM）和交换模块（SM）组成，如图3.3所示。

1.交换模块（SM）

在C&C08交换机中，90%的呼叫处理功能和电路维护功能由SM完成。在所提供的功能中，用于呼叫处理的功能包括对呼叫源的描述、拨号音发生器、号码接收与分析和呼叫监视。SM的终端可以是模拟用户线、模拟中继、数字用户线和数字中继。SM中的单T交换网可独立完成本模块的交换功能，并能配合AM/CM的中心交换网络完成SM间的交换功能。

2.通信模块（CM）

通信模块（CM）主要由通信控制单元、中心时分交换网络单元、光纤接口单元和时钟同步单元4部分组成，如图3.4所示。

此外，CM还包含告警电路（ALM）。ALM驱动告警箱完成声光告警功能，并将告警消息发往后管理模块（BAM）。

3.管理模块（AM）

C&C08的管理模块（AM）分前管理模块（FAM）和后管理模块（BAM）两部分。

① FAM：对系统中所有的操作进行总的控制和管理。该控制功能除执行系统软件外，还主要涉及路由、资源的分配、数据存储、备份和输入/输出功能。

② BAM：C&C08交换机经BAM以LAN的形式将维护台、特服台、计费台、服务器等组成后台终端系统，如图3.5所示为管理模块与终端系统示意图。

3.1.2 管理和通信模块、交换模块主控单元的硬件构成

C&C08交换机在其通信控制系统的结构中引用了交换网络的结构，称为控制网络。网内半固定连接各端点的链路。控制网络主要由信令交换网络版（SNT）和快速开关与信令网板（QSN）组成。SNT完成各端点的逻辑连接。QSN用于把16个SM的通信链路汇集成2个2Mb/s的交换网络母线（HW）连接到SNT板，减少SNT板到SM的物理连线。

C&C08交换机的AM/CM硬件结构框图如图3.6所示，主要由通信与控制单元、中心交换网络单元和光纤接口单元三大部分组成。C&C08交换机模块间通信及控制系统采用了对称双平面结构，以保证整机具有高可靠性。

1.通信与控制单元

通信与控制单元主要由通信控制板（MCC）、SNT和局域网接口与存储板（MEM）等电路板构成，均采用双备份配置。

MCC板以双备份方式成对工作，MCC0、MCC1作为AM/CM的主处理机经SNT实现对BAM、时钟同步单元和ALM的通信与控制。其余的MCC板经SNT与光纤接口单元配合用于实现AM/CM与SM之间的通信。

如图3.7所示，控制线路采用了三种通行方式：总线、高速链路（HDLC）和RS422串口。所有MCC板（包括MCC0～1，从图3.6中可以看出MCC0～1所处的位置）之间，通过邮箱在总线上通信，每个平面的总线为主、备2条；MCC0～1与ALM和BAM、MCC与中心交换网络单元、MCC与交换模块（SM）通过HDLC高速链路连接；而MCC0～1与时钟同步单元、ALM与告警箱之间则通过RS422串口传递信息。

2.中心交换网络单元

中心交换网络单元由8对8K网板组成。每对8K网板由主、备的2块8K网板组成。4块中心网络单元通信板（NCC）和2块中心网络单元控制板（NPU）控制整个交换网络。NCC板和2块NPU板通过总线与8K网板连接。每2块NCC板（主、备关系）控制4块8K网板的接续，并对8块8K网板监视和切换控制。2块NPU板与所连的总线一起构成主、备控制关系，完成对整个交换网络的时隙分配。NCC板还担负中心交换网络单元与其他电路及单元之间的通信。中心交换网络单元主要完成SM之间的时分交换。

3.光纤接口单元

光纤接口单元内部结构如图3.8所示，该单元由2种板通过3种通信线连接而成，其中， 2种板为快速开关和信令板（QSN）、光纤接口板（FBI）；3种通信线分别为串口监控线、2Mb/s的HW通信链路和32Mb/s话路数据线，3种通信线即图上部的3。光纤接口单元中所有板都采用双备份配置。

QSN板具有3个功能：提供2K×2K交换网络和2个RS422串口，并实现将16个32Mb/s复合成1个512Mb/s及将1个512Mb/s分解成16个32Mb/s。

FBI板提供2路独立的光接口。每路光接口的功能是：将一个2Mb/s的HW上的信令数据与一个32Mb/s的业务数据及定时同步码合成为40Mb/s的复合数据流送入光纤，传送到交换模块。同时，将交换模块通过另一根光纤送来的40 Mb/s的复合数据流分解成一个2 Mb/s的HW上的信令数据与一个32Mb/s的业务数据。

QSN板还是光纤接口单元的主控制板，通过串口监控FBI板。并将这些控制和状态信息通过一个2Mb/s的HW送往通信与控制单元。

MCC通过HDLC链路与FBI连接，并通过FBI实现AM/CM与SM、SM与SM之间的光纤通信，其中，MCC为模块间通信提供链路层连接，FBI则提供物理层连接。

AM/CM中的中心交换网络单元与QSN构成C&C08交换机的中心交换网络（CNET）。CNET与SM中的模块内交换网络（NET）一同构成C&C08交换机64K×64K的分布式时分交换网络，其中CNET实现SM与SM之间的时分交换，NET可独立完成SM内部的时分交换。

如图3.9所示，为C&C08交换机SM主控单元结构示意图。SM的主控单元结构具有分级控制结构，关键部件均采用主、备热备份的工作方式，以提高系统的可靠性。

SM的主控单元主要由主处理机（MPU，简称主机）、模块内部通信主控制点板（NOD，俗称主节点）、模块通信板（MC2）、光纤接口板（OPT）、NET、数据存储板（MEM）、音信号板（SIG）和信令处理板（LAP）等构成，诸电路同样均可按双备份方式配置。

SM内采用三级分散控制，从上至下依次为MPU、NOD和从控制点（CPU）。每个SM模块控制核心由几十个处理机采用内存映射技术构成多处理机控制系统。一级和二级CPU间采用邮箱通信方式，二级和三级CPU间采用点到点或点到多点的主、从节点高速串行通信方式。模块间控制信息的传递则是通过HDLC链路，经过光纤复用传输到AM/CM。

MPU是各SM主控单元中的中央处理机，通过双机热备份工作方式提高系统的可靠性。主机切换控制电路（EMA）协助双主机数据的热备份，并控制双机的切换。主、备用MPU通过EMA进行裁决，构成第一级控制系统。MPU通过总线对NET、OPT、音信号板（SIG）等进行直接控制，对主NOD、局域网接口板、信令处理板（MFC、LAP）、模块通信板（MC2）等通过邮箱通信方式交换信息。主控单元中的这些板组成第二级控制系统。MPU通过NOD建立与各功能性从控制点（CPU）之间的联系。这里，从控制点（CPU）指用户线、中继线、时钟、告警等接口功能电路板上的微处理器，俗称从节点。NOD经串口以差分方式与相关电路板上的CPU通信，并通过主、从节点通信的方式对各CPU进行控制。

模块内各控制接口部件所含CPU相互配合，分工合作，构成一个有机的多处理器控制系统。处理器间的通信，采用邮箱方式和内存映射技术，紧密地结合在一起，有效地降低了内部通信的开销。

模块通信板（MC2）和光纤接口板（OPT）是模块之间的通信接口。在模块内部MC2与OPT通过HDLC链路连接。SM中的MC2和OPT分别对应于AM/CM中的MCC（MCC0、MCC1除外）和FBI。当SM作为独立交换局用时不需配置这部分电路，可配中继接口单元实现局间通信。

SM内NET可独立完成模块内发起呼叫的信息时分交换，同时NET与AM/CM中的CNET配合可完成模块间呼叫信息的时分交换。

数据存储板（MEM）为一些交换业务的需要设计，它具有大量的存储空间用于存储实时数据及话单。

信令处理电路（LAP、MFC）加载不同的固件可支持中国1号信令方式（MFC）、7号信令系统等。

SIG可将接续所需信号音通过交换网络送给用户，此外还可提供6类语音信号。纯中继SM不需配置SIG。

终端驱动（TCI）仅在需配液晶话务台时选用。

3.1.3 各类交换模块及其接口单元

主控单元配上不同的接口单元构成C&C08交换系统的不同SM，提供不同的业务功能，主要包括以下几种：

① 配用户线单元可构成用户交换模块（USM）；

② 配中继线单元可构成中继交换模块（TSM）；

③ 用户线单元与中继线单元混配构成用户-中继混合交换模块（UTM）；

④ 配排队机及智能业务单元可构成智能交换模块（ISM），提供自动呼叫分配（ACD）业务、语音邮箱业务、114电话号码查询业务等服务。

⑤ 配ISDN接口单元的SM可提供2B+D数字用户线、30B+D接口、V5.2接口、分组处理接口等，实现PSTN与ISDN、AN、PSPDN等网络的互通。

此外，C&C08交换机还可配备无线设备的用户接口，提供无线业务。