C&C08交换系统的硬件组成优化解析

C&C08交换机是华为技术有限公司研发生产的大容量数字程控交换系统。它是集交换、光通信和计算机网络技术于一体的大容量综合开放平台，系统容量可从256用户线平滑扩充到80万用户线或24万中继线，能提供丰富的公共交换电话网（Public Switched Telephone Network，PSTN）业务、综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN）业务和个性化集团用户行业化解决方案。C&C08交换机结构先进、集成度高、功耗低并且组网灵活。

1.C&C08交换系统的总体结构

C&C08数字程控交换机具有模块化的硬件结构，从小到大分别由电路板、功能机框、模块和交换系统4个等级组成，如图1-25所示。

图1-25 C&C08交换机的总体结构

最低层是各种电路单板，它是组成交换系统的最基本单元，结构如图1-26所示；第二层是由若干单板组成的完成特定功能的功能机框，结构如图1-27所示。第三层是由各种功能机框构成并可独立实现特定功能的模块。最高层为交换系统，它是由不同模块按需组合而成的，具有丰富的功能和接口。这种模块化的结构提高了交换系统在安装、扩容和增加新设备上的灵活性。

图1-26 单板的结构

1—上扳手 2—弹性锁定钩针 3—指示灯 4—拉手条 5—下扳手 6—板名 7—PCB 8—单板插头

2.C&C08交换系统的组网方式

C&C08交换系统采用模块化结构，所用模块主要包括管理/通信模块（Administration Module/Communication Module，AM/CM）和交换模块（Switching Module，SM），其中管理模块（AM）由前管理模块（Front Administration Module，FAM）和后管理模块（Back Administration Module，BAM）构成，在硬件上FAM与CM结合在一起，记为FAM/CM。

图1-27 机框的结构

1—上前梁 2—左侧板 3—滑道 4—上后梁 5—右侧板 6—机框滑道 7—假拉手挡板 8—单板 9—下前梁 10—板名条

交换系统功能需求不同，组成系统所用模块的种类和数量也不相同。C&C08交换局分为单模块局和多模块局。单模块局由1个交换模块（SM）和后管理模块（BAM）组成，如图1-28所示。多模块局由1个管理/通信模块（AM/CM）和多个交换模块（SM）组成，如图1-29所示。

图1-28 C&C08单模块局

（1）管理/通信模块（AM/CM）

管理模块（AM）主要负责模块间呼叫接续管理，并提供交换机主机系统与计算机网络的开放式管理结构。它分为前管理模块（FAM）和后管理模块（BAM）两部分，前管理模块（FAM）负责整个交接系统的模块间呼叫接续管理，各SM之间的接续都需要经过FAM转发消息；后管理模块（BAM）采用客户机/服务器的方式提供交换系统与开放网络系统的互联，并且通过Ethernet接口与FAM直接相连，是C&C08交换系统与计算机网相连的枢纽。

图1-29 C&C08多模块局

通信模块（CM）主要由中心交换网络和通信接口组成，负责各模块间话路和信令链路的接续。SM模块间进行话路接续时需要经过模块间的信令链路传递消息，此消息称为内部信令，例如被叫号码、应答信号等，以区别于局间信令。

（2）交换模块（SM）

交换模块（SM）是C&C08的核心，提供分散数据库管理、呼叫处理和维护操作等各种功能。SM配有各种接口（用户线接口、中继线接口），是具有独立交换功能的模块，能实现模块内用户呼叫接续及交换的全部功能，可单模块成局，此时不需接AM/CM，但要配BAM。SM也可挂接在AM/CM下，组成多模块局，由AM/CM的中心交换网完成SM间的信息交换。按照AM/CM连接SM数量的多少，可将C&C08交换机分为16模、32模和128模3种类型，即AM/CM最多可以下挂16、32或128个SM。

交换模块（SM）由通信控制单元、模块交换网络和接口单元3个部分组成，如图1-30所示。

1）通信控制单元。

通信控制单元主要实现模块内呼叫的控制，同时还具有信号音产生、设备维护、设备测试和告警处理等功能。SM通过光纤链路或E1线路与AM/CM相连时，通信控制单元负责完成SM与AM/CM、SM与SM间的通信，同时也为维护测试信号从BAM下达至SM或从SM上报至BAM提供传输通路。当SM提供中继线时，通信控制单元还具有信令及协议处理功能。

2）模块交换网络。

图1-30 交换模块的结构

模块交换网络可提供4k×4k时隙的时分交换功能，是模块内话路交换的中心。此外，模块交换网络还具有时钟锁相与驱动、会议电话桥接、频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）信号调制等功能。

3）接口单元。

接口单元的主要功能是完成交换机与各类通信业务终端、网络设备或AM/CM之间的信号转换，提供各种用户-网络接口或网间接口，达到向用户提供业务、网间互通以及模块互联等目的。根据SM所提供的接口可以把它分为纯用户模块（User Switching Module，USM）、纯中继模块（Trunk Switching Module，TSM）和用户中继混装模块（User and Trunk Switching Module，UTM）3种。USM只提供用户接口，不能用做单模块独立局；TSM只提供中继接口，可以用做单模块局，但只能作为汇接局；UTM提供用户和中继两种接口，可用做单模块局。

3.C&C08交换系统的硬件编号

如前所述，C&C08数字程控交换机采用模块化结构，整个系统由若干模块组成，模块由机框组成，机框则由单板组成，其硬件结构和编号如图1-31所示。

图1-31 C&C08程控交换机硬件结构和编号

（1）模块的编号

由于模块是直接组成系统的单元，因此模块在系统内统一编号。起始模块号为0。对于多模块系统，AM/CM的模块号为0，SM的模块号为1～128；对于单模块局，由于只包含1个SM模块，所以其模块号固定为1。

（2）机架的编号

机架是安装机框的支架，AM/CM满配置时包含9个机架，SM满配置时包含4个机架。机架采用系统内统一编号，起始机架号为0。在单模块局中，SM所包含的机架从0开始编号。

（3）机框的编号

机框必须安在机架之上，每个机架有6个框位。由于机框是构成模块的单元，所以机框在模块内统一编号。编号原则是起始号为0；按从下向上，从左向右的方向逐渐增大；当某机框占用了多个框位时，取最小的编号作为此机框的编号。例如，图1-31所示系统的第一个SM包含了两个机架，共有12个框位，它们的编号依次从0～11。其中，主控框上下占用了两个框位（0号框和1号框），其编号应为0。

（4）单板的编号

单板是构成机框的单元，它在机框内统一编号。每个机框有26个单板槽位，编号从左向右依次为0～25。

4.交换模块中的电路单板

交换模块（SM）包括有5类机框，即主控框、用户框、中继框、时钟框和BAM框，其中的中继框又可分为模拟和数字两种类型。每个SM必须配1个主控框，1～22个用户框，1～2数字中继框。模拟中继框为非标准设备，在需要时选配。SM作为独立交换局时，时钟系统要配置在其机柜中；如果SM作为下挂模块配合AM/CM使用，则时钟系统配置在AM/CM所在的机柜中。BAM框在SM模块作为独立局时必须配备，在作为AM/CM下挂模块使用时，视需要选配。

（1）主控框

主控框是SM的控制中心和话路中心，负责整机的设备管理和接续。它上下占用两个框位，满配置时的板位情况如图1-32所示。

图1-32 主控框板位配置

1）二次电源板（Power Control，PWC）。

二次电源板（PWC）可将输入-48V电源转变为+5V/20A输出，具有独立的12V辅助稳压电源，能为控制回路、报警回路提供专用电源，以保证系统可靠安全地运行。一次电源完成交流220V到直流-48V的转换，二次电源完成-48V到+/-5V的转换。二次电源板共有3种类型，分别是PWS、PWC和PWX。其中，PWS可产生+5V/60A的输出；PWC可产生+5V/20A的输出；PWX可产生+5V/10A和-5V/10A的输出，同时还可以输出75V/25Hz铃流信号。PWC板指示灯的含义如表1-2所示。

表1-2 PWC板指示灯的含义

2）主处理机板（Main Processing Unit，MPU）。

主处理机板（MPU）是SM模块的核心控制部件，主要用于处理SM模块的各种业务，完成对主控框内其他单板的控制。两块MPU板处于主备用热备份状态，1个位于上框，1个位于下框。上框的MPU也称为A机，下框的MPU也称为B机，一般开机默认上框的MPU板为主用。MPU板指示灯的含义如表1-3所示。

表1-3 MPU板指示灯的含义

3）双机倒换板（Emergent Message Automatic Transmission，EMA）。

双机倒换板（EMA）负责两块MPU板之间的通信，裁决哪块是主用板，并控制其间的倒换，为双机提供数据备份通路和监视主备机运行状态。EMA板指示灯的含义如表1-4所示。

表1-4 EMA板指示灯的含义

4）主节点板（Node Control，NOD）。

NOD是通信主控制节点（简称为主节点）的英文缩写。主节点板（NOD）板负责MPU与用户框、中继框内单板间的通信，如图1-33所示。(www.xing528.com)

SM中的主控框中共有11个NOD槽位，每块NOD板提供4个NOD，每个NOD包括1个邮箱、1个CPU和1个串口。NOD板指示灯的含义如表1-5所示。

表1-5 NOD板指示灯的含义

（续）

图1-33 NOD板的作用

5）数字信号音板（Digital Tone Signal，SIG）。

数字信号音板（SIG）负责接续过程中向用户提供各种信号音，包括接续提示音（如拨号音、忙音）、辅导代答、新业务提示、报时和天气预报等语音信号。生成这些模拟语音所需的全部数字信号均由SIG板产生。SIG板指示灯的含义如表1-6所示。

表1-6 SIG板指示灯的含义

6）模块内交换网板（Switching Network，BNET）。

模块内交换网板（BNET）是SM内话音通信和数据通信的交换中心。它是一个4k×4k的单T交换网，提供128条32时隙PCM复用线，即高速（Highway，HW）线，其中64条固定分配给系统，另外64条分配给用户和中继。BNET板指示灯的含义如表1-7所示。

表1-7 BNET板指示灯的含义

7）时钟驱动板（Click Drive，CKV）。

时钟驱动板（CKV）的作用是将主控框的差分时钟（8K，2M，4M）信号驱动到各功能框（用户框或中继框）。CKV板上全是驱动器件，无法显示故障状态，也无需配置数据。它的状态与BNET板一致，即BNET板正常，CKV也正常；BNET板故障，CKV也故障。两块单板单独存在都是不能正常工作的。

8）多频互控板（Multiple Frequency Compelled，MFC）。

当局间使用中国1号信令系统时，MFC板完成多频互控信号的接收和发射。MFC板指示灯的含义如表1-8所示。

表1-8 MFC板指示灯的含义

9）协议处理板（Line Access Protocol，LAP）。

协议处理板（LAP）可完成数据链路层的协议处理。通过安装不同软件，可配置成6种单板，分别为公共信道信令处理板（LAPN）、V5协议处理板（LAPV5）、PHI协议处理板（LAPHI）、PRA协议处理板（LAPRA）、32路信道协议处理板（LAPRSA）和模块通信协议处理板（LAPMC2）。LAP板指示灯的含义如表1-9所示。

表1-9 LAP板指示灯的含义

（2）中继框

中继框共16个DTM槽位，DTM板的数量根据所需中继数配置，按每块DTM板60路数字中继计算，一个数字中继框可提供960条话路，每个SM最多配24块DTM板，可提供1440条话路。中继框满配置时的板位情况如图1-34所示。

图1-34 中继框板位配置

1）数字中继板（Digital Trunking Module，DTM）。

数字中继板（DTM）用于实现局间数字中继的对接。可提供2路E1（32时隙）PCM接口与其他交换机相接；能从上级局提取8K时钟送交换机系统作为参考时钟源，以便与其他交换机同步；可为不同协议接口（如TUP、ISUP、V5TK等）提供物理链路。

DTM板与不同设备配合，可支持不同的业务。通过在后端终端的数据管理系统中进行设置，可以把DTM板设置成DT板、TUP板、ISUP板或V5TK板。DTM板指示灯的含义如表1-10所示。

表1-10 DTM板指示灯的含义

2）双音收号及驱动板（Dual Tone Receiving Driver，DRV）。

每块DRV板可提供16路双音频收/发号器，供模拟用户或智能网用户及排队机使用。

（3）用户框

用户框共有19个ASL槽位，2个DRV槽位。每块ASL板可提供32路模拟用户，用户框满配时可提供608路用户；ASL槽位可以兼容ASL16板、DSL板。若使用ASL16板，则每框最多可提供304路用户；每块DSL板可提供8路数字用户线，使用DSL板时用户框最多能提供152条数字用户线。模拟用户间的模块内呼叫话音通路为：ASL—DRV—BNET—DRV—ASL。

用户框满配置时的板位情况如图1-35所示。

图1-35 用户框板位配置

1）模拟用户板（Analogue Subscriber Line，ASL）。

模拟用户板（ASL）在MPU控制下完成对用户线状态的检测和上报。它是用户模块的终端电路部分，按照所接模拟用户线的数目可分为16路模拟用户板和32路模拟用户板。

ASL板指示灯的含义如表1-11所示。

表1-11 ASL板指示灯的含义

2）双音收号及驱动板（Dual Tone Receiving Driver，DRV）。

双音收号及驱动板（DRV）能实现框内HW到框外HW的收敛，同时完成用户框HW、时钟的驱动。每块DRV板拥有16个双音多频收号器，能同时传送30路话音。如果同一用户框的DRV全忙，则该框的最大同时通话数已满，此时其他用户摘机将听忙音。DRV板只有一个红色的运行状态指示灯（RUN），正常工作时闪烁。

5.交换模块中HW线的连接

HW线是交换模块内部的语音电缆，位于主控制框与用户框或主控制框与中继框之间，用于传输语音数字信号。它分为用户HW线和中继HW线两种，分别用于承载用户话路和中继话路。每根HW线由多对双绞线和插头组成，插座和插头如图1-36所示。其中HW线的插头为4列8行32pin插头。

HW线采用非固定连接方式。总配线槽同一个HW配线位置可以接来自不同用户框、中继框的配线组，而同一用户框、中继框的HW线组也可以接至总配线槽上的不同配线位置。

在主控母板（Main Control Backboard，MCB）中央有4列共8个300pin插座，其中J1、J2为主用HW线的总配线槽（对应主BNET板），L1、L2为备用HW线的总配线槽（对应备BNET板）。主用HW线总配线槽J1、J2的HW分配情况如图1-37所示。备用HW线总配线槽L1、L2的HW分配情况也一样。

图1-36 HW电缆的插头和插座

图1-37 主用HW线总配线槽的HW分配

对主用HW线总配线槽J1、J2而言，J1上有9个插片，可以安装9组HW线（HW0～HW35）；J2上有7个插片，可以安装7组HW线（HW36～HW47，HW76～HW91）。每组HW含4条HW线，每条HW线有8根双绞线（其中含4根时钟线）。故J1与J2共可提供16组HW（64条HW），即每个交换模块最多提供64条可分配的HW，根据不同的用户/中继配置分配这些资源。

工程中将组号为偶数的HW作为主用HW，组号为奇数的HW作为备用HW。HW的分配原则是：1个用户框分配两条HW，1块数字中继板分配两条HW。

6.交换模块中NOD线的连接

主节点线（NOD线）是交换模块内部的控制电缆，位于主控制框与用户框或主控制框与中继框之间，用于模块处理机和单板设备处理机间传送控制信息。它分为用户NOD线和中继NOD线两种，分别用于用户、中继与MPU间信令的传递。用户NOD线和用户HW线绑扎在一起，成为用户总线；中继NOD线和中继HW线绑扎在一起，成为中继总线。

NOD线采用非固定连接方式，其主控框侧NOD线的连接如图1-38所示。主控框母板（MCB）背面有11个NOD线的插接位置（JB4、JB6、JB8、JB10、JB12、JB14、JB22、JB24、JB26、JB28和JB30），依次对应11块NOD板槽位最下端的插片位置。

图1-38 主控框侧NOD线的连接

每一个插接位置提供4组NOD线，每组NOD线支持4个用户半框或4块DTM板与主机的通信，即1个用户框分配两个NOD，1块数字中继板分配1个NOD。这是工程中NOD的分配原则。NOD板的编号与槽位一一对应，NOD点的编号也与槽位一一对应。11块NOD板所提供的44个NOD（NOD0～NOD43）与槽位的对应关系如图1-38所示。