【中華百科全書●工學●電話交換系統】

楊籍富 發表於 2012-12-26 23:06:02

【中華百科全書●工學●電話交換系統】 語音經由電話傳輸電路，傳遞至對方受話者形成的回路，稱為電話電路，該電路包含有電話機、傳輸系統及電話交換機。
 
假設有N部電話機，其使用者欲互相通話，就需要裝設（方程式１）條電路及N個電話機開關，此種網型網路（圖一）之構成雖可達到互相通話之目的，但甚為不經濟及不方便，於是產生電話交換之觀念，即利用並非所有用戶均同時使用電話的原則，製造了可收容全數用戶電話機，但只提供較少數中繼線的電話交換機。
 
而此電話交換機與他處電話交換機之連接形成的電話電路，亦同樣需要電話交換及多種不同傳輸電路之介面設備，而完成星型網路（圖二）或星網型合用網路，以獲經濟效益。
 
此兩種網路，乃是構成電話交換網路之基本形態，須視各地間之話務繁忙情況，適當配用網接（MeshConnection）或星接（StarConnection）中繼電路，以疏通話務。
 
電話交換可分人工交換及自動交換，我國現已完成全區用戶長途直接撥號（DirectDistanceDialling,DDDorSubscriberTollDialling,STD）。
 
而國際電話，由於僅使用國際電報電話諮詢委員會（CCITT）第五號信號方式，需由撥發方話務員完成接通，稱為「話務員長途撥號」或「半自動撥號」。
 
為了撥叫號碼不重複，每一用戶必須配有一個不同號碼，此種號碼必須形式相同，又能與市區及其擴大服務區之撥號設施相配合，故需要有系統的編號計畫。
 
為考慮國際電話之撥發及撥進需要，於是編配有國際長途識別冠碼（InternationalPrefix），我國為「00」，國際長途區域識別號碼（InternationalCodeorCountryCode），我國為「86」其他如美國為「1」，日本為「81」等，國內用戶欲撥發國際長途電話應先撥國內長途識別冠碼（TrunkPrefixorTrunkAccessCode）「0」，接著須撥國內長途區域識別碼（TrunkCodeorAreaCode）如花蓮為「38」，局所識別碼（OfficeCode）及用戶識別碼（Subscriber’sNumber），即最後四碼，以達到完成通話的目的。
 
交換機彼此間或與電話機間，為能順利完成接通電路，從尋找空間電路至拆線為止，必須具備能密切配合、溝通意志之各種信號。
 
特別是交換機間之信號種類，因受業務需要，交換機、傳輸電路設備之種類等因素而不同。
 
按其功能分類為選擇信號（SelectiveInformationorAddressSignals）、監視信號（SupervisorySignals）、計費信號（ChargingInformation）及可聞信號音（AudibleToneSignals）等。
 
選擇信號與接續過程有關，將用戶撥號數字換成碼化信號（CodedSignal）形式，以撥號脈衝（DialPulse）、複頻信號（Multi-FrequencyCode）、直流信號（DCCode）、二進位（BinaryCode）及反向脈衝（RevertivePulse）等方式傳遞至遠端。
 
監視信號係與接續過程無關之信號，例如起動、拆線等控制信號及應答、終話等。
 
計費信號則依照計費方式之不同而異，大別分為計次制及自動計帳制二種，前者僅需傳遞計次脈衝，後者需要識別主叫用戶號碼，被叫用戶號碼及主叫用戶種類等信號以便作詳細記錄。
 
當主叫端受到由被叫端送回之應答信號後隨著開始計費。
 
可聞信號音為用於用戶服務及話務值機員間之可聞信號。
 
近年來多數數位交換機間，陸續採用共同通路局間信號方式（CommonChannelInterofficeSignalling,CCIS），此方式將信號與通話電路分開，並以發受雙向分開之數據鏈（DataLink）送受由二十八比次構成之各項信號單位，其第一比次至第二十比次用於信號訊息，第二十一比次至第二十八比次用於偵測錯誤。
 
此方式之主要優點如下：簡化中繼器電路，縮短中央處理器之運轉時間，縮短中繼電路占用時間，改善接續可靠度，在通話中雙向可傳遞信號，容易與國際電報電話諮詢委員會所訂第六號信號方式（CCITT，No.6Signalling）匹配，信號容量大、彈性亦大等。
 
CCITT第六號信號方式與CCIS的原理大致相同，僅信號單位格式及信號之頻率、準位稍有差異而已。
 
我國目前除仍有少數共電式長途交換臺協助用戶掛發長話外，無論市內或長途電話交換，均使用自動交換機，由於近年來電話用戶成長率高，用戶數劇增，服務項目之要求也越多，因此自民國六十年開始擴充電路程式控制之縱橫制交換機，六十五年起擴充更具有彈性之儲存程式控制之電子交換機，至七十年六月擁有第一部數位式第四號長途電子交換機（No.4ESS）參加營運，樹立了長話電子交換系統的新的里程碑。
 
任何交換系統，均由三種基本設備組成，即系統控制、網路及介面設備。
 
系統控制設備，有縱橫制交換機之標接器及電子交換機之中央處理機（CentralProcessingUnit，CPU）或分級控制處理器，依照主叫用戶送入交換系統之資訊，經分析、判斷後選擇空閒電路，再予接通。
 
電子交換機之控制設備，採用固態電路及數位邏輯技術，以控制接續等作業，其作業速度遠較由繼電器構成之標接器為快，且因受儲存程式的控制與監視，其作案能力更具有高度彈性，於是對於系統功能之發展及維護、營運等之作業或管理資料之提供等，發生了革命性進步。
 
網路設備概分為畫時制（TimeDivisionNetwork）及畫空制（SpaceDivisionNetwork）兩種。
 
後者如縱橫制交換機，可分為二線式電路（用戶線）與四線式電路（中繼線）。
 
畫時制如No.4ESS係採用八比次之PCM數位信號，經換成一百二十八個時槽，各時槽占用九百七十六奈秒（10-9秒），接至網路兩端介面，其交換過程，可視為資料比次從一時槽移至另一時槽之時間交換（TimeSwitching）。
 
它為一褶層單面結構，任何一個網路埠（Port），均能接至任一入（Incoming）、出（Outgoing）中繼線及雙向中繼線，且對雙向中繼線不需雙重接續。
 
第三個基本設備為介面設備，其在系統中之裝設位置介於網路與傳輸設備之間，故亦稱為終端機件，功能上要求完全由傳輸設備及交換網路兩者之本質來決定。
 
畫時制之交換系統方塊圖如圖三所示。
 
近年來資訊工業，在政府的策畫下，正大力推動，而資訊工業與電信的整合服務數位網路（IntegratedServiceDigitalNetwork,ISDN）能否適時提供適當的數位通信網，具有密切的關係。
 
要達到整合服務數位網路，最重大的先決條件，就是傳輸與交換設備之數位化。
 
我國電話交換系統，自民國七十年六月臺北第四號長途電子交換機完工，開始加入營運的行列後，使得網路現代化方面又向前邁進一大步。
 
（許炳文）
 引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=9368

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