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程控局用电话交换机检测

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发布时间：2026-01-24 13:59:55 更新时间：2026-07-08 08:29:26

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

程控局用电话交换机系统检测技术

程控局用电话交换机作为通信网络的核心节点，其性能与可靠性直接关系到整个电信网络的质量。系统化的检测是保障其各项技术指标符合规范、确保长期稳定的关键环节。

一、检测项目、方法与原理

检测项目涵盖功能、性能、可靠性与环境适应性等多个维度。

1. 基本呼叫处理功能检测

方法： 采用模拟呼叫器（话务模拟器）生成高强度、多模式的呼叫流。
原理： 模拟真实用户行为，包括本局呼叫、出局/入局呼叫、汇接呼叫、长途呼叫及国际呼叫。检测内容包括呼叫建立时间、接续成功率、拆线方式（主叫控制、被叫控制、互不控制）以及各种信号音（拨号音、回铃音、忙音）的发送与识别。通过分析呼叫日志和信令跟踪，验证交换机的路由分析、号码分析及接续控制逻辑的正确性。

2. 话务负荷能力与性能检测

方法： 施加极限话务量，进行长时间稳定性测试。
原理：
- 话务量（Erlang）承受能力测试： 使用话务模拟器模拟接近或达到系统设计Erlang值的连续呼叫，持续至少1小时。监测系统关键处理器的占用率、交换网络阻塞率及呼叫接通率。
- 忙时呼叫尝试（BHCA）测试： 在单位时间内（通常为1小时）产生系统标称的最大呼叫尝试次数，验证控制系统的处理能力。重点监测呼叫处理延迟和未成功处理的呼叫比例。
- 过负荷控制测试： 施加超过设计负荷10%-20%的话务量，检测系统是否启动拥塞控制机制（如限制部分用户呼出），并确保核心功能不崩溃。

3. 传输特性与语音质量检测

方法： 使用通信综合测试仪在交换机模拟用户接口（Z接口）和二线/四线中继接口进行端到端测量。
原理：
- 传输损耗： 发送0dBm的参考测试信号（1020Hz或940Hz），在接收端测量电平值，其绝对值即为损耗。需在不同频率（300-3400Hz）下扫描，确保满足频响要求。
- 衰减失真与频率响应： 比较各频率点损耗与参考频率（1020Hz）损耗的差值。
- 增益随输入电平变化（GIF）： 改变发送电平（-55dBm 至 +3dBm），测量接收电平的变化，评估系统的线性度。
- 噪声： 包括衡量电路背景噪声的加权噪声（使用噪声计加权）和模拟用户线上的空闲信道噪声。
- 总失真（包括量化失真）： 采用信号对总失真比（STDR）法，发送特定频率正弦波，测量输出端信号与总失真（噪声+谐波+量化失真）的功率比。
- 回波损耗： 衡量接口阻抗匹配程度，使用平衡回归损耗（BRL）测试。

4. 信令系统检测

方法： 通过信令分析仪进行监测和解码分析。
原理：
- 随路信令（如中国1号信令）： 检测线路信令（占用、应答、拆线等）的直流极性标志或带内单频脉冲的时长、频率准确性；检测记发器信令（多频互控MFC）的发送频率、电平、互控时序及编码正确性。
- 共路信令（如No.7信令）： 监测信令单元（SU）的格式、循环冗余校验（CRC）是否正确。模拟各种信令流程（如IAI、ACM、ANC、CBK），验证信令链路建立、话路建立/释放、用户部分（TUP/ISUP）消息交互的正确性及时延，并测试信令链路倒换和倒回功能。

5. 同步与时钟系统检测

方法： 使用高稳定度频率计或通信测试仪。
原理： 测量交换机时钟输出端的频率准确度、长期相位漂移（MTIE、TDEV指标）。模拟外同步信号失效，检测系统是否平滑切换到内部振荡器（保持模式），并观测切换过程中的相位瞬变和滑动率是否符合标准。

6. 可靠性与维护功能检测

方法： 人工模拟故障与观察系统自检。
原理：
- 故障诊断与告警： 人为拔插板卡、断开重要链路，检测系统是否准确定位故障（至少到板卡级），并在维护终端上产生可视可闻的告警，同时记录详细日志。
- 主备倒换测试： 对关键部件（如主处理机、交换网络、信令链路）进行人工或自动触发的主备用倒换，验证倒换过程不影响已建立的通话，倒换成功率应为100%。
- 再启动测试： 测试系统在软件重大错误下的重启恢复能力，包括轻度再启动（不影响通话）和重度再启动（全系统恢复）。

7. 环境与安全检测

方法： 依据标准在实验室或现场进行测量。
原理：
- 电气安全： 使用耐压测试仪测量电源端子对地、用户线对地的绝缘电阻和抗电强度（如1500V AC， 1分钟）。
- 过压过流保护： 模拟雷击或电力线搭接，施加标准规定的浪涌电压和电流，测试用户线/中继线保护电路的动作情况。
- 环境适应性： 在高温、低温、恒定湿热条件下设备，检测其功能性能是否达标。

二、检测范围与应用领域

检测需覆盖交换机所有可能的应用场景。

市话端局检测： 重点检测本局呼叫、出/入局中继呼叫、用户线特性、用户新业务（如呼叫转移、三方通话）及大容量话务处理能力。
长途/汇接局检测： 聚焦于中继群话务分担、No.7信令的TUP/ISUP信令流程、同步时钟性能、过负荷控制及迂回路由功能。
国际交换局检测： 在长途局检测基础上，需增加国际信令（如No.7信令国际版本）及特殊计费、统计功能的验证。
专用通信网（如铁路、电力）检测： 除基础功能外，需针对其特有的调度功能、专用信令、组网结构（如环形、星形）及可靠性要求进行专项测试。
新设备入网验收检测： 全面执行所有类型测试，确保设备符合网络准入规范。
在网设备定期检测与故障排查： 侧重于性能指标抽查（如传输损耗、信令差错率）、话务统计分析和故障定位测试。

三、检测标准与规范

检测工作必须严格依据相关技术标准执行。

国内标准：
- YD/T 954-1998 《数字程控电话交换机技术要求和测试方法》
- YDN 065-1997 《邮电部电话交换设备总技术规范书》
- GB/T 15542-1995 《数字程控自动电话交换机技术要求》
- YD/T 751-1995 《公用电话网局用数字电话交换设备进网检测方法》
国际标准与建议：
- ITU-T Q系列建议（特别是Q.517， Q.552， Q.724等，涉及数字交换机的测试）
- ITU-T G系列建议（如G.712，定义PCM信道音频特性）
- ITU-T Q.700系列（No.7信令系统技术规范）
- 3GPP TS系列规范（涉及与移动网络互通的交换机相关要求）

四、主要检测仪器及其功能

话务模拟器/呼叫分析仪： 核心检测设备。能够模拟成百上千个用户/中继，生成可控的话务模型（呼叫次数、时长、间隔），并统计呼叫接通率、失败原因、接续时长等关键数据，用于评估交换机的处理能力和稳定性。
通信综合测试仪/传输分析仪： 用于测量各项传输参数。具备电平表、频率计、噪声计、失真仪等多种功能，能自动完成Z接口、数字中继接口（如E1）的全面传输测试，并生成测试报告。
信令分析仪： 用于监测和解码各层信令。支持随路信令（MFC，线路信令）和共路信令（No.7， PRI等）的实时捕获、解码、过滤和协议一致性分析，是诊断接续故障的关键工具。
PCM通道测试仪： 直接接入E1/T1数字流，可对指定时隙进行监听、插入提取信号，测试数字通路的误码率（BER）、告警（如帧失步、复帧失步）及信令。
高精度频率计/时间间隔分析仪： 用于测量交换机时钟的输出频率准确度、短期稳定度以及相位漂移指标（MTIE， TDEV），评估同步性能。
电气安全测试仪： 包含绝缘电阻测试仪和耐压测试仪，用于进行安规检测，确保设备使用安全。
环境试验设备： 如高低温试验箱、湿热试验箱，用于考核设备的环境适应性。