[发明专利]脉码调制电话信号的交换系统

说明书

本发明涉及数字电信系统，特别涉及时分多路复用交换系统，该交换系统可在用户之间接通、或通过选择路由接通电话。

本发明特别适合于提供一种中等容量的电话交换系统或交换机，这种电话交换系统或交换机可给500至10，000个之间的终端设备（用户或中继线）提供交换业务。该系统可以包括几个较小规模的交换系统，例如由美国纽约的维克多公司（Victor    Inc.）的雷特康姆（Redcom）实验室出售的、并在1980年10月14日颁发的第4，228，536号美国专利中描述的模块式数字交换机（MDX），该系统还可把上述较小的系统组合成一个统一、可扩充的交换系统或交换机。

现时要求电信网络除了能传送话音或数据外还能支持其它的业务。传输的信号为数字信号。话音信号是经脉冲编码调制（PCM）的信号。数字信号可以引自各种各样的终端，并经过各种链路，不但通过通常的传输线和中继线，而且通过空间卫星。这需要一个能支持上述业务的、可交换的数字数据通路。对交换设备的要求是：适应性强，从而可用作交换终端，既可作为用户、分局交换装置，例如用户小交换机（PBX），又可为中央电话局提供服务。希望交换设备的容量是灵活的，以致能随着通信网络规模和信道特性而得到扩充，所说的信道特性是支持不同的业务所需的，这些业务可能要求每一信道有不同的带宽。例如，高质量的话音通信可能需要相当于64Kb/s（千比/秒）的数据信道。数据通信业务、文本信息业务、传真和电视业务可能需要较窄或较宽的 信道。交换系统必须要有强的适应性，以致有能力支持上述业务。可能还需要一些附加的服务和增强的效能，例如，呼叫转移、预占线、呼叫者识别、以及在通过该交换系统所连接的站或终端之间同时进行话音和数据通信。对综合业务数字网（ISDN）来说，这些业务和协议正在建立中。本发明的一个特点是提供一个改进的TDM交换系统，该系统在容量上是可扩充的，在电信网所要求的业务和效能方面也是可扩展的。

对提供电话业务的交换系统的另一要求是可靠性。单个故障不应造成电话业务灾难性的事故和中断，这对于一个机构的工作或一个团体的活动是至关重要的。本发明的一个特点是通过利用一组能互为备用的分布的资源以使得当其中一个失效时，另一个就取代之，而且只有失效的设备受到影响，从而使交换系统可靠。不用过份多余的硬件就能达到上述要求，这种过份多余的硬件或许会价格高到不能被大多数用户所接受，例如，假定需用许多通话处理计算机，每一计算机能在系统任何端点间建立连接，则就有可能出现这种情况。

根据本发明的交换系统的可靠性还可采用模块式的电源、振铃信号发生器和其它部件来得到加强，这些部件共用公共的总线且易于替换。当更动或增加传输线时，或当去除或增添不同的业务项目时，为了更新系统，本发明不需要更换硬件，例如存储电路板，就能容易地改变管理，这样，使可靠性得到了进一步的加强。可靠性更进一步的加强是通过用诊断信息来确定一些设备的状态和可用性，诸如包含单音发生器，铃流发生器及端口板（用来与用户线及中继线互连）的服务电路板等设备的状态和可用性。

本发明的一个重要特征是该系统的灵活性，它适应于扩展增加可 用端口数。这是靠一个总线协议和系统结构来完成的，这种系统结构允许互换电路板、增添电路板，甚至可互换和增添各交换单元，例如象前述雷特康姆实验室的MDX型模块式交换机（modular    switc-hing    exchange）中的模块式交换单元，该交换机是由每一个被称之为MSU的一些模块式交换单元组成的。用本发明所提供的交换系统时也不必要提供一个专用信道给一条线路、乃至一个远距系统，而是采用特殊的数字信息，从而按需要分配信道（时隙）。

通过利用在通信信道所用的链路来传送用作信令的控制信号，使采用本发明的系统的可靠性和可扩充性得到增强。这样，降低了维护通信通路所需的总开支，并增加了系统的可扩充性。信令容量也可能扩充以供不同的设备和不同数字信令信息和不论何时需扩展业务之用。

前面提到的美国专利的模块式交换系统利用了多个时隙互换，每个交换单元用一个时隙。每一交换单元需一处理器，这些处理器在一个合用线基座上互连。该系统的可扩充性限于例如大致400-500路。这对小型中央电话局、许多用户小交换机（PBX）以及其它交换用途是令人满意的，但是当需要许多信道、要求较宽的频宽的信道和增强服务时，该系统就不能被扩充而达到在高速下提供连接。