1、第第3章章数字程控交换技术数字程控交换技术主要内容主要内容 数字程控交换机是由计算机控制的实时交换系数字程控交换机是由计算机控制的实时交换系统,它主要由统,它主要由硬件系统硬件系统和和软件系统软件系统两部分组成两部分组成。其中硬件系统方面会介绍程控交换机的组成框其中硬件系统方面会介绍程控交换机的组成框架,主要的架,主要的接口模块及其功能接口模块及其功能,数字交换的基数字交换的基本原理本原理和和数字交换网络数字交换网络。软件系统方面,先介绍和软件系统方面,先介绍和分析软件系统的特点分析软件系统的特点和组和组成,紧接着讲解程序的成,紧接着讲解程序的优先级和调度方法优先级和调度方法,后面简单讲解了,
2、后面简单讲解了程序设计程序设计用到的三种语言。用到的三种语言。最后,本章还会介绍衡量数字程控交换机好坏最后,本章还会介绍衡量数字程控交换机好坏的的性能指标性能指标,包括话务量、呼损以及呼叫处理,包括话务量、呼损以及呼叫处理能力。能力。3.1 数字程控交换机的硬件组成数字程控交换机的硬件组成 程控交换机的程控交换机的硬件系统硬件系统分为分为话路话路和和控制控制两个部分。两个部分。话路部分包含数字交换网络和各种外围话路部分包含数字交换网络和各种外围接口模块,如用户模块、中继模块、信接口模块,如用户模块、中继模块、信令模块等。令模块等。控制部分完成对话路部分的控制和管理控制部分完成对话路部分的控制和
3、管理,类似人工交换时代的话务员作用,由,类似人工交换时代的话务员作用,由计算机来进行控制。数字程控交换机的计算机来进行控制。数字程控交换机的硬件组成框图如图硬件组成框图如图3.1所示。所示。图图3.1 3.1 数字程控交换机的硬件组成框图数字程控交换机的硬件组成框图1话路部分话路部分 话路部分用来实现交换机在建立通话过话路部分用来实现交换机在建立通话过程中的实际话路连接和各种接口,是交程中的实际话路连接和各种接口,是交换机的业务功能部分。换机的业务功能部分。(1 1)交换网络)交换网络目前程控交换机的交换网络全部采用数字目前程控交换机的交换网络全部采用数字交换网络,它直接对交换网络,它直接对P
4、CMPCM编码的数字信号进编码的数字信号进行交换。交换网络是整个话路部分的核心行交换。交换网络是整个话路部分的核心,它连接各个外围模块。,它连接各个外围模块。(2)用户模块)用户模块 用户模块中包含用户电路、用户集中器用户模块中包含用户电路、用户集中器和用户处理机三部分。和用户处理机三部分。用户电路通过用户线直接连接用户的用户电路通过用户线直接连接用户的终端设备终端设备话机,主要完成话机,主要完成BORSCHT七大功能,这七大功能详见七大功能,这七大功能详见接口电路部分。接口电路部分。程控交换机中的用户电路大都采用程控交换机中的用户电路大都采用独占独占方式方式供用户使用,即每个用户需要独占供用
5、户使用,即每个用户需要独占一条用户电路。大量用户电路与少量交一条用户电路。大量用户电路与少量交换网络链路之间不能直接相连,因此通换网络链路之间不能直接相连,因此通过需要通过用户集中器来实现用户电路过需要通过用户集中器来实现用户电路与交换网络之间的连接。用户集中器主与交换网络之间的连接。用户集中器主要完成用户电路与核心交换网络之间的要完成用户电路与核心交换网络之间的连接,完成用户话务的集中和扩散。连接,完成用户话务的集中和扩散。用户处理机完成对用户模块的控制功能用户处理机完成对用户模块的控制功能和管理功能。和管理功能。(3)中继模块)中继模块 中继模块是交换机与局间中继线之间的中继模块是交换机与
6、局间中继线之间的接口设备,完成与其它交换机之间的连接口设备,完成与其它交换机之间的连接,从而组成整个通信网。目前主要使接,从而组成整个通信网。目前主要使用数字中继线。用数字中继线。(4)信令设备)信令设备 信令模块完成交换机在话路接续过程中信令模块完成交换机在话路接续过程中所必须的各种信令功能。所必须的各种信令功能。一是产生各种信号音,如拨号音、忙一是产生各种信号音,如拨号音、忙音、回铃音等,音、回铃音等,二是接收电话机和其它交换机送来的二是接收电话机和其它交换机送来的各种信号,如接收并识别电话机送来的各种信号,如接收并识别电话机送来的DTMF信号以及七号信令的发送和接收信号以及七号信令的发送
7、和接收、识别处理等。、识别处理等。2.控制部分控制部分 控制部分是交换机的控制主体,完成整控制部分是交换机的控制主体,完成整个交换机的控制功能,其实质是计算机个交换机的控制功能,其实质是计算机系统,由处理机、存储器和输入系统,由处理机、存储器和输入/输出设输出设备组成,通过执行相应软件,完成规定备组成,通过执行相应软件,完成规定的呼叫处理、维护和管理的功能。的呼叫处理、维护和管理的功能。在分级控制方式的程控交换机中,中央在分级控制方式的程控交换机中,中央处理机负责对数字交换网络和公用资源处理机负责对数字交换网络和公用资源设备进行控制,如系统的监视、故障处设备进行控制,如系统的监视、故障处理、话
8、务统计和计费处理等。外围处理理、话务统计和计费处理等。外围处理机完成对交换网络外围模块的控制,如机完成对交换网络外围模块的控制,如用户处理机只完成用户线接口电路的控用户处理机只完成用户线接口电路的控制、用户话务的集中和扩散、扫描用户制、用户话务的集中和扩散、扫描用户线路上的各种信号并向呼叫处理程序报线路上的各种信号并向呼叫处理程序报告、接收呼叫处理程序发来的指令并对告、接收呼叫处理程序发来的指令并对用户电路进行控制。用户电路进行控制。(1)处理机)处理机 处理机是整个控制部分的核心,用来执行交换处理机是整个控制部分的核心,用来执行交换机的软件指令,其运算能力的强弱直接影响整机的软件指令,其运算
9、能力的强弱直接影响整个系统的处理能力个系统的处理能力(2)存储器)存储器 存储器一般指内部存储程序和数据的设备,存存储器一般指内部存储程序和数据的设备,存储器容量的大小会对系统的处理能力产生影响储器容量的大小会对系统的处理能力产生影响。(3)I/O设备设备 输入输入/输出设备(输出设备(I/O设备)包括计算机系统中设备)包括计算机系统中所有的外围部件,输入设备包括键盘、鼠标等所有的外围部件,输入设备包括键盘、鼠标等;输出设备包括显示设备、打印机等。;输出设备包括显示设备、打印机等。3-2 数字交换原理数字交换原理和和数字交换网络数字交换网络原因原因 电话网中核心网和传输部分已经基本实现数字化;
10、电话网中核心网和传输部分已经基本实现数字化;用户终端大部分是模拟电话;用户终端大部分是模拟电话;因此:因此:用户电话语音进入数字交换网络前需要进行模用户电话语音进入数字交换网络前需要进行模/数数转换;转换;转换的位置为程控交换机的用户电路部分。转换的位置为程控交换机的用户电路部分。3-2-1 语音信号数字化和时分多路语音信号数字化和时分多路一、一、语音信号的数字化语音信号的数字化模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号模拟信号模拟信号的特点是的特点是幅度连续幅度连续(如话音、图象等信号);(如话音、图象等信号);数字信号数字信号的特点是的特点是幅度离散幅度离散(如电报、计算机信号)。(如电报、计算
11、机信号)。t100tuuA0 1 0 0 11数字信号数字信号模拟信号模拟信号抽样抽样量化量化接收端接收端编码编码信道信道解码解码低通低通发送端发送端语音信号语音信号语音信号语音信号你知道你知道吗!吗!3-2-1 语音信号数字化和时分多路语音信号数字化和时分多路 1.语音信号的数字化要经过三个步骤:语音信号的数字化要经过三个步骤:1】抽样抽样将时间上连续的模拟信号变为时间上离散的将时间上连续的模拟信号变为时间上离散的 抽样定理抽样定理:抽样频率至少是所传交流信号的抽样频率至少是所传交流信号的2 2倍。倍。通话频带的通话频带的30034003003400约等于约等于4kHz4kHz,因此抽样频率
12、取因此抽样频率取8kHz8kHz。2024年9月18抽抽 样样 门门t00tt抽样信号抽样信号0模拟信号模拟信号 2】量化:】量化:用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值用有限个幅度值近似原来连续变化的幅度值,这有限这有限个电平称为个电平称为量化电平。量化电平。tu0-1-423/2-30t量化误差量化误差1/2-2样值样值 2.2 4 4 3.1 0.8 -1.4 -2.6 -3.2 -2.8 0.2量化值量化值 2 4 4 3 1 -1 -3 -3 -3 量化等级越多,则误差越小。量化等级越多,则误差越小。量化的目的:量化的目的:减少编码数,减少编码数,幅度离散幅度离散 与抽样的关系:与抽
13、样的关系:抽样是把一个时间连续信号变换成抽样是把一个时间连续信号变换成时间离散时间离散的信号,而的信号,而量化则是将取值连续的抽样变成量化则是将取值连续的抽样变成取值离散取值离散的抽样值序列。的抽样值序列。3232路路PCMPCM采用采用8 8位码,分为三个部分:最高位为位码,分为三个部分:最高位为极性码,代表信号的极性;剩下极性码,代表信号的极性;剩下7 7位代表位代表128128个量化个量化级。其中高三位为段落码,共有级。其中高三位为段落码,共有8 8段;低段;低4 4位为段位位为段位码,即每一段分为码,即每一段分为1616个量化级。个量化级。3】编码:】编码:把量化后的信号电平值编为八位
14、把量化后的信号电平值编为八位二进制代码。二进制代码。极性码极性码 段落码段落码 段内电平码段内电平码 X1 X2X3X4 X5X6X7X8已知已知话音频率话音频率:300 3400 Hz 取取 fm=4KHz则则 抽样频率抽样频率:fs=2*4KHz=8 KHz故故 话路速率话路速率:B=8 bit*8 KHz=64 Kbit/s带通带通滤波滤波抽样抽样量化量化编码编码复复接接信信道道分分接接再生再生解码解码低通低通滤波滤波PCMPCM码流码流接收模拟话音接收模拟话音发送模拟话音发送模拟话音 PCM PCM 的组成的组成解调解调(接收)(发送)二、时分多路通信和二、时分多路通信和PCM30/3
15、2系统系统 DEMUX复用器复用器解复用器解复用器共享信道 MUX 为何要复用?为何要复用?信道的带宽往往要比所传送的信号的带宽宽得多,为了充分利用信道信道的带宽往往要比所传送的信号的带宽宽得多,为了充分利用信道的容量,提高信道的传输效率,开发了信道复用技术。的容量,提高信道的传输效率,开发了信道复用技术。多路复用:多路复用:是指在同一个信道上同时传输多路信号而互是指在同一个信道上同时传输多路信号而互不干扰的一种技术。不干扰的一种技术。为了在接收端能够将不同路的信号区分开来,为了在接收端能够将不同路的信号区分开来,必须使必须使不同路的信号具有不同的特征不同路的信号具有不同的特征。常用的多路复用
16、方式常用的多路复用方式:频分复用频分复用FDMFDM 时分复用时分复用TDMTDM 码分复用码分复用CDMCDM 波分复用波分复用 WDMWDM 空分复用空分复用SDMSDM 时分多路通信的理论根据:时分多路通信的理论根据:抽样定理抽样定理一路连续的模拟话音信号一路连续的模拟话音信号S(t)的相邻样值之间有的相邻样值之间有125s的的时间空隙时间空隙。时分复用的时分复用的关键关键时分复用时分复用 TDM:(Time Division Multiplexing)适合数字信号适合数字信号 TDM时分复用:时分复用:利用多路信号在信道上占用利用多路信号在信道上占用不同不同时间间隔时间间隔的特征来分开
17、各路信号的特征来分开各路信号如果信道仅用来传送一路话音,则有如果信道仅用来传送一路话音,则有大量大量的空闲时间。的空闲时间。为了充分利用传输信道的为了充分利用传输信道的带宽能力和提高带宽能力和提高通信系统的有效性通信系统的有效性怎么办怎么办?在在125125ss的抽样空闲时间内的抽样空闲时间内插入其它路的信号(样值信号)插入其它路的信号(样值信号),即利用一路信号采样的空隙,即利用一路信号采样的空隙,插入其余用户信号的采样值。插入其余用户信号的采样值。时分多路复用的原理时分多路复用的原理正常工作条件:正常工作条件:两开关必须两开关必须同频同相同频同相(转速、起始位置(转速、起始位置相同)。相同
18、)。术语术语:收、发端保持:收、发端保持同步同步。几个基本概念:几个基本概念:帧:帧:一个抽样周期的时间。一个抽样周期的时间。(帧周期帧周期125s125s)时隙(路时隙)时隙(路时隙):将时间分为一个个小段,:将时间分为一个个小段,这些这些小段时间小段时间称为时隙,即每个样值所允许称为时隙,即每个样值所允许占的时间间隔。占的时间间隔。位时隙:位时隙:1 1位码元的时间位码元的时间 帧结构帧结构 在一帧或取样周期内的时间分配关系,它包括了在一帧或取样周期内的时间分配关系,它包括了时隙、码位、同步和标志信号的分配关系。时隙、码位、同步和标志信号的分配关系。0121631帧同步帧同步信令信道信令信
19、道一种是的一种是的PCM3032路时分复用系统路时分复用系统一种是的一种是的PCM24路时分复用系统路时分复用系统中国和欧洲各国使用中国和欧洲各国使用北美和日本使用北美和日本使用标准标准PCM时分复用系统时分复用系统对于对于PCM30/32路系统,在抽样周期路系统,在抽样周期Ti=125s内,可以安排内,可以安排32路时分复用信号路时分复用信号对于对于PCM24路系统,在抽样周期内,可安路系统,在抽样周期内,可安排排24路时分复用信号。路时分复用信号。上述群路又称为基群和一次群上述群路又称为基群和一次群。PCM30/32系统系统的含义?的含义?PCM3032路系统路系统PCM30/32系统的含
20、义:系统的含义:在在1 1帧帧Ti=125s时间时间内,内,共分为共分为32个路个路时隙时隙,其中其中30个路时隙分别用来传送个路时隙分别用来传送30路话音路话音信号,信号,一个路时隙用来传送一个路时隙用来传送帧同步码帧同步码,另一个路时隙用来传另一个路时隙用来传送送信令码信令码。E1E1:PCM30/32PCM30/32帧结构帧结构中国电话通信系统的时分复用方式中国电话通信系统的时分复用方式帧结构帧结构11100101偶帧偶帧TS0奇帧奇帧TS0111A11111TS0TS16TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS8TS9TS10TS11TS12TS13TS14TS15TS17TS1
21、8TS19TS20TS21TS22TS23TS28TS29TS30TS31TS24TS25TS26TS270000adcbadcbadcb11A21acbdacbdacbdF0F1F15F2帧同步信号帧同步信号帧告警信号帧告警信号复帧同步和复帧告警复帧同步和复帧告警第第1路和路和第第16路路第第2路和第路和第17路路第第15路和第路和第30路路a、b、c、d不同时为不同时为0A1/A2:帧帧/复帧失步告警复帧失步告警1帧帧=125ss不同帧的不同帧的TS16的内容不同的内容不同1复帧复帧16帧帧2ms复帧结构复帧结构F0 F1 F2 F3 F4 F4 F6 F7 F8 F9 F10 F11F1
22、5F14F13F12同步:同步:A1=0 A2=0失步:失步:A1=1 A2=1帧同步码帧同步码 -TS0-TS0 时隙时隙0 0(TS0TS0)是帧同步码,用于收发同步。)是帧同步码,用于收发同步。偶数帧偶数帧TS0TS010011011偶数帧帧定位信号保留给国际用(目前固定为1)用于区别偶帧还是奇帧(偶帧为“0”,奇帧为“1”)奇数帧奇数帧TS0TS011 A111111奇数帧 保留给国内用(目前固定为1)保留给国际用目前固定为1用于区别偶帧还是奇帧(偶帧为“0”,奇帧为“1”)帧失步告警码,用于指示远端帧失步告警码,用于指示远端失步告警,非告警状态为失步告警,非告警状态为“0 0”,告警
23、状态为告警状态为“1 1”标志信号码标志信号码时隙时隙1616 时隙时隙1616(TS16TS16)用于传送各话路的标志信号码)用于传送各话路的标志信号码。每一话路的标志信号按复帧传输,即每格。每一话路的标志信号按复帧传输,即每格2ms2ms传输一次。传输一次。a b c d a b c dF1第一路第十七路F2F15a b c d a b c d第二路第十八路a b c d a b c d第十五路第三十一路F1-F15 的TS16用于传送标志信号,每话路的标志信号占用4b,因此每次可传2路标志信号。0 0 0 0 1A21 1复帧位信号复帧告警和备用位F0F0的时隙16是复帧同步码组。1-4
24、位是复帧同步码组本身,编码为“0000”;第6位A2为复帧失步告警码,失步为“1”,同步为“0”;其余3b为备用比特,如不用,则为“1”。PCM3032路系统路系统 对于对于PCM30PCM303232路系统,可以算出以下一组数据:路系统,可以算出以下一组数据:帧周期帧周期:125s;抽样频率抽样频率8000Hz8000Hz,意味着每秒采样,意味着每秒采样80008000轮轮,每轮,每轮的结果制作成一帧(的结果制作成一帧(周期周期1/80001/8000125125 s s),),即即帧速率帧速率80008000帧帧/s/s。帧长度帧长度:32 32 8 8256256bit 路时隙:路时隙:
25、125125s323.91 s 位时隙:位时隙:3.913.91s80.488s PCM3032路系统基群速率(总的信息传输码率)为:路系统基群速率(总的信息传输码率)为:Vb=256bit/125s=2048kbit/s 或或 Vb=8000(帧帧/s)32(时隙时隙/帧帧)8(bits/时隙)时隙)=2.048Mb/s。每用户每用户/每话路:每话路:8bit8bit8000 8000 Hz Hz=64=64k k bit/s bit/s 由于由于3232个用户中,有个用户中,有2 2个(个(TS0TS0和和TS16TS16)需用来放置一些必要的公共)需用来放置一些必要的公共信息。所以实际上
26、只有信息。所以实际上只有3030个是真正的用户,个是真正的用户,效率为效率为 30 30 32 3293.7593.75先为第一个用户先为第一个用户A A抽样,花了抽样,花了3.93.9 s s,把抽样结果编成,把抽样结果编成8bit8bit的的数码,存在数码,存在TS0TS0时隙中;时隙中;然后为第二个用户然后为第二个用户B B抽样,又花了抽样,又花了3.93.9 ss等等3232个用户都轮完了第一遍,一共花了个用户都轮完了第一遍,一共花了3.93.93232125 125 s s,制作成了一个长为制作成了一个长为8 83232256bit256bit的帧。每一轮称为一帧。的帧。每一轮称为一
27、帧。然后再从头,又为第一个用户抽样第二次,放入第二帧的第然后再从头,又为第一个用户抽样第二次,放入第二帧的第一个时隙中。这时,距一个时隙中。这时,距A A用户第一次抽样隔了用户第一次抽样隔了125 125 s s 1 1秒钟过后,一共制作了秒钟过后,一共制作了1000/1251000/12580008000个帧,即抽样了个帧,即抽样了80008000轮,每轮轮,每轮3232个用户依次抽样一次。即每个用户采样个用户依次抽样一次。即每个用户采样80008000次次/秒。秒。T1T1载波帧结构载波帧结构T1T1:2424路路PCMPCM帧结构帧结构相同的是:相同的是:抽样频率抽样频率8000Hz80
28、00Hz,即帧周期,即帧周期125125 s s,帧速率帧速率80008000帧帧/s/s。每时隙依旧每时隙依旧8bit8bit,即,即 8 bit/8 bit/时隙,时隙,不同的是:不同的是:T1T1的一帧只有的一帧只有2424个时隙,即个时隙,即每时隙每时隙 125125 s s2424时隙时隙/帧帧=5.25.2 s/s/时隙时隙 每个时隙内的每个时隙内的8bit8bit中,中,前前7bit7bit是数据,是数据,第第8 8bitbit是控制是控制位。位。另外每帧的另外每帧的第第193193号号bitbit为帧同步位。为帧同步位。所以:所以:24248 81 1193 bit193 bi
29、t/帧帧 T1T1基群速率:基群速率:193 bit/193 bit/帧帧8000 8000 帧帧/S=1544/S=1544k k bit/s bit/s 每话路每话路:7bit7bit8000 8000 Hz Hz=56=56k k bit/s bit/s(NISDNNISDN)效率效率:(:(24247 7)(24248 81 1)8787时分多路复用时分多路复用总结:总结:TDMTDM是将传输时间划分为许多个短的互不重叠的时隙,而将若干个时隙是将传输时间划分为许多个短的互不重叠的时隙,而将若干个时隙组成时分复用帧组成时分复用帧 每个子信道所占用的带宽相同,每个时分复用帧所占的时间也是相
30、同每个子信道所占用的带宽相同,每个时分复用帧所占的时间也是相同的(的(125125ss)。即在同步即在同步TDMTDM中,各路时隙的分配是预先确定的时间且各信号源的传输中,各路时隙的分配是预先确定的时间且各信号源的传输定时是同步的。定时是同步的。对于对于TDMTDM,时隙长度越短,则每个时分复用帧中所包含的时隙数就越多,时隙长度越短,则每个时分复用帧中所包含的时隙数就越多,所容纳的用户数也就越多所容纳的用户数也就越多。1.是否进行是否进行32路的复用就可以满足需要了?路的复用就可以满足需要了?2.是否是否32路复用就达到对信道带宽的充分利路复用就达到对信道带宽的充分利用了?用了?问题问题*码分
31、复用技术码分复用技术 CDM CDM:(:(Code Division Multiplex Code Division Multiplex)分别给各用户分配一个特殊的编码,用户可同分别给各用户分配一个特殊的编码,用户可同时占用全部频带,也没有时间的限制(可以互相重时占用全部频带,也没有时间的限制(可以互相重叠)。叠)。在接收端,只能用相匹配的接收机才能检出相在接收端,只能用相匹配的接收机才能检出相符合的信号。符合的信号。*波分复用波分复用 WDMWDM:(:(Wave Division Multiplex Wave Division Multiplex)光的光的 FDMFDM*空分复用空分复用
32、SDM SDM:(Space Division Multiplexing Space Division Multiplexing)例:双向通信的每一方向各使用一根光纤。例:双向通信的每一方向各使用一根光纤。两个方向的信号在两根完全独立的光纤中传输两个方向的信号在两根完全独立的光纤中传输,互不影响,传输性能最佳,系统设计也最简单。,互不影响,传输性能最佳,系统设计也最简单。但是浪费大。但是浪费大。数字程控交换机的任务是什么呢?程控数字交换机的根本任务是通过程控数字交换机的根本任务是通过数字交换来实现任意两个用户之间数字交换来实现任意两个用户之间的语音交换,即的语音交换,即在这两个用户之间在这两个
33、用户之间建立一条数字话音通道。建立一条数字话音通道。3-2-2 数字交换原理数字交换原理&接线器接线器1.数字交换的基本概念1】时间交换:注意,同一用户发话(输入端)和受话(输 出端)使用相同的时隙编号。2】空间交换】空间交换是将信息由这一条复用线上是将信息由这一条复用线上交换到另一条复用线上,时隙不变。交换到另一条复用线上,时隙不变。将一个话音信息由某个时隙将一个话音信息由某个时隙搬移搬移至另一个时隙。至另一个时隙。数字交换的具体任务 在交换机中用户间的通话体现为不同时隙的语音编码信号的交换。1、同一、同一PCM母线,不同时隙间的信码交换;母线,不同时隙间的信码交换;T接线器接线器2、不同、
34、不同PCM母线,相同时隙间的信码交换;母线,相同时隙间的信码交换;S接线器接线器3、不同、不同PCM母线,不同时隙间的信码交换;母线,不同时隙间的信码交换;交换网交换网络络2、时间(T)接线器 功能:功能:完成完成同一复用总线同一复用总线(PCM(PCM线线)上上不不同时隙同时隙间的交换。间的交换。原理:原理:先存储,后转发。先存储,后转发。组成结构:组成结构:SM(Speech Memory)SM(Speech Memory)CM(Control Memory)CM(Control Memory)工作方式:工作方式:只是针对只是针对SMSM而言,而言,CMCM总是由时钟信号总是由时钟信号输入
35、控制。输入控制。输出控制:输出控制:SMSM输出输出受受CMCM的的控制,控制,顺序写入、控制读出顺序写入、控制读出 输入控制:输入控制:SMSM输入输入受受CMCM的的控制,控制,控制写入、顺序读出控制写入、顺序读出T接线器的组成 由话音存储器(由话音存储器(SM)和控制存储器()和控制存储器(CM)组成)组成1 1】话音存储器】话音存储器(SM)存放各个输入时隙的存放各个输入时隙的8 8位位PCMPCM话音信息。话音信息。每个存储单元对应一个话路时隙。每个存储单元对应一个话路时隙。PCM话音信息话音信息单元数单元数N=复用线时隙数复用线时隙数SMT接线器的组成2】控制存储器(CM)提供话音
36、存储器读写的地址;控制存储器的控制提供两个十分重要的信息;时间:在哪一时隙对话音存储器进行读或写;地址:在某一时隙对话音存储器的哪一个单元进行读或写话音存储器的地址信息话音存储器的地址信息单元数单元数N=复用线时隙数复用线时隙数CMA AR RW WA A31310 0SMSMCMCMW WCPUCPU控制控制R RT T接线器接线器 -输输出出控制控制地址计数器地址计数器时钟时钟地址计数器地址计数器TS6 TS6 TS17 TS176 6TS6TS6A ATS17TS1731310 017176 617176 66 631 30 292 1TS031 30 292 1TS01 1、SMSM内
37、写用户名内写用户名2 2、CMCM内写内写要求要求的输出的输出/入入时隙号时隙号3 3、SMSM、CMCM外都是外都是时隙号时隙号。独门秘笈独门秘笈AAARW310SMCMWCPU控制控制RT接线器接线器 -输输入入控制控制地址计数器地址计数器地址计数器地址计数器TS6 TS1717TS6TS17310617176Add you title时隙对应关系:时隙对应关系:整个通话期间,整个通话期间,输入时隙输入时隙-输输出时隙对应关出时隙对应关系不变,对每系不变,对每一帧都重复以一帧都重复以上读写过程。上读写过程。例如:通话时例如:通话时长长2min2min,时隙,时隙交换交换9696万次。万次。
38、T T接线器的容量:接线器的容量:32328 bit8 bit(2M2M)一级一级T T接线器所能接线器所能交换的容量交换的容量(时隙时隙数数),),决定于决定于SMSM允允许的许的读写速度读写速度。话音存储器的位数话音存储器的位数总按总按8 8bitbit计算。计算。实质:实质:通过通过空空间分割间分割的手段的手段来完成来完成时隙交时隙交换。换。下面这句话相当重要,仔细体会一下,你能理解吗?一起来练习输出控制方式输出控制方式SM012531ATS2ATS310121231CPU写写时钟时钟写写时钟时钟读读读读CMSMCPU写写0121231BTS2BTS31012531时钟时钟读读时钟时钟读
39、读写写输入控制方式输入控制方式CMA231B关于数字交换网络(单关于数字交换网络(单T T接线器)几点说明接线器)几点说明 1 1、数字交换网络的入线和出线是成对使用的。发、数字交换网络的入线和出线是成对使用的。发送方的话音数据经入线进入交换网络;经过交换网络交送方的话音数据经入线进入交换网络;经过交换网络交换的话音数据通过出线进入接收方。换的话音数据通过出线进入接收方。2 2、一条入线和一条出线,在工程上称为一条、一条入线和一条出线,在工程上称为一条HWHW(High Way)High Way)。3 3、如果某用户占用、如果某用户占用HW0HW0的入线的的入线的TS1TS1用于发送话音用于发
40、送话音信号,那么它肯定也会占用信号,那么它肯定也会占用HW0HW0的出线的的出线的TS1TS1接收话音信接收话音信号。号。我可以单独使用我可以单独使用T型接线器型接线器来组建交换机吗?如果能,来组建交换机吗?如果能,为什么还需要为什么还需要S型接线器呢?型接线器呢?只用T型时分接线器完全可以组建数字交换网络,但其交换容量有限制。当连接到交换网络的PCM复用线超过2条的时候,就需要采用S型接线器来完成复用线之间的交换。3.空间接线器(S)功能:功能:完成不完成不同复用总线同复用总线(PCM(PCM线线)上上同同一时隙一时隙间的交换。间的交换。原理:原理:控制电子交叉矩阵接点的闭合。控制电子交叉矩
41、阵接点的闭合。组成结构:组成结构:电子交叉矩阵电子交叉矩阵CM(Control Memory)CM(Control Memory):控制交叉矩阵中的接点何时开闭控制交叉矩阵中的接点何时开闭;工作方式:工作方式:只是针对交叉矩阵,只是针对交叉矩阵,CMCM总是由时钟信总是由时钟信号输入控制。号输入控制。输出控制:输出控制:控制线与控制线与输出输出HWHW平行。平行。CM内容对应输内容对应输入线号入线号输入控制:输入控制:控制线与控制线与输入输入HWHW平行。平行。CM内容对应输内容对应输出线号出线号1234567812345678输入线输入线输出线输出线交叉点交叉点交叉矩阵实现简单的交换交叉矩阵
42、实现简单的交换交叉矩阵:交叉矩阵:每条输入复每条输入复用线可以选择到用线可以选择到N条输条输出复用线中的任一条出复用线中的任一条,矩矩阵中各条线都为时分复阵中各条线都为时分复用线。用线。各个交叉点在哪些时隙应闭合,在哪些各个交叉点在哪些时隙应闭合,在哪些时隙应断开,是由时隙应断开,是由CM控制的。控制的。空间接线器(空间接线器(S S)入线号时隙号0 1 2 TS80812127TS8输入控制方式输入控制方式1 1出线号/CM内容0 12 0 12 1 1、找到要用的那、找到要用的那2 2条出、入线,及条出、入线,及交点,其他的不管。交点,其他的不管。2 2、画与、画与要求平行要求平行的控制线
43、的控制线3 3、顺着控制线找、顺着控制线找CMCM,该,该CMCM自己的自己的序号即是顺着控制线找到的入线。序号即是顺着控制线找到的入线。3.空间接线器(S)如上图所示,如上图所示,对应于每条入线都配有一个控对应于每条入线都配有一个控制存储器。制存储器。由于它要控制入线上每个时隙接通由于它要控制入线上每个时隙接通到哪一条出线上,所以到哪一条出线上,所以控制存储器的容量等于控制存储器的容量等于每条复用线上的时隙数,而每个单元的位数则每条复用线上的时隙数,而每个单元的位数则决定于选择输出线的地址码位数。决定于选择输出线的地址码位数。例如,每条例如,每条复用线上有复用线上有512个时隙,交叉点矩阵是
44、个时隙,交叉点矩阵是3232,则要配有,则要配有32个控制存储器,每个控制存储器个控制存储器,每个控制存储器有有512个单元,每个单元有个单元,每个单元有5位,可选择位,可选择32条出条出线。线。0 1 2 TS80812TS8TS8输出控制方式输出控制方式1272出线号/控制存储器CM时隙号/CM地址入线号/CM内容空间接线器(空间接线器(S S)0 12 0 12 控制存储器也可以按输控制存储器也可以按输出线设置,出线设置,即每一条输出即每一条输出复用线用一个控制存储器控复用线用一个控制存储器控制该输出复用线上各个时隙制该输出复用线上各个时隙依次与哪些输入复用线接通。依次与哪些输入复用线接
45、通。空分交换网络的入线和出线在整个通话期间一直接通,属于空分交换;而空分接线器的入线和出线只在某个特定时隙接通,因此空分接线器还需要CM来控制在哪个时隙接通,属于时分交换。且慢,有一点不明,既然S型接线器的功能是这样的,那和空分交换有什么区别呢?输入控制方式输入控制方式输出控制方式输出控制方式控制线与入控制线与入PCM平行就是输入控制方式,否则,就是输出控制方式。控制箭头平行就是输入控制方式,否则,就是输出控制方式。控制箭头与哪一条与哪一条PCM相连,相应的控制存储器(相连,相应的控制存储器(CM)就是该母线的控制存储器)就是该母线的控制存储器PCM0PCM0PCM1PCM1PCM0PCM0P
46、CM1PCM1TS1TS1TS14TS14011431110114310TS1TS1TS14TS14CM0CM1011431110114310CM0CM1时隙号PCM号空分空分(S)(S)接线器的工作原理接线器的工作原理一起来练习一起来练习输输 控制方式控制方式PCM3PCM3PCM6PCM6TS10TS10TS20TS20CM6CM30102031020311036输输 控制方式控制方式PCM3PCM6PCM6TS10TS10TS20TS20CM3CM601020311020311036出出入入PCM3区别T型接线器S 型接线器完成的交换类型时隙交换母线交换交换过程有无时延存储交换,有时延实
47、时交换,无时延可否单独构成数字交换网络可否。必须与T接线器组合使用T T接线器与接线器与S S接线器的比较接线器的比较TST交换网络同一母线上不同时隙的信息交换。同一母线上不同时隙的信息交换。不同母线上同一时隙的信息交换。不同母线上同一时隙的信息交换。如把如把T T、S S结合起来,结合起来,。话音信息需双。话音信息需双向传送,而向传送,而DSNDSN只能进行单向传输,这意味着只能进行单向传输,这意味着一对用户需建立一对用户需建立通话回路。通话回路。1 1、作用:、作用:完成不同完成不同PCMPCM母线上不同时隙间的信码母线上不同时隙间的信码交换交换2 2、组成:、组成:三级接线器。两侧为三级
48、接线器。两侧为T T接线器,中间一接线器,中间一级为级为S S接线器接线器3-2-3 数字交换网络数字交换网络TST交换网络 3.两条通道 为完成双向通话,在数字交换网络中要建立两条不同的通路,一条由A到B,另一条由B到Al建立AB的通路:l建立BA的通路TST交换网络 4.原则:输入侧与输出侧T接线器可采用任一种控制方式,但两侧控制方式一般相反。S接线器也可使用任一种控制方式输入侧、输出侧及中间S接线器的控制单元都有一个相同的空闲时隙两条内部路由占用的时隙号满足“反相法”(半帧法),即:A到B方向的内部时隙数:TSa=i,则 B到A方向的内部时隙数:TSb=i+N/2(N为总时隙数)半帧法目
49、的:减少CPU路由选择的次数TST交换网络5.TST的的CM合用问题合用问题 可以看出:在相同的单元写入的是相差半帧的内可以看出:在相同的单元写入的是相差半帧的内容,容,10和和26。写成二进制的形式如下:。写成二进制的形式如下:10 01010 26 11010再如再如 5 00101 21 10101 仔细分析可以发现,相差半帧的两个数的二进制形式中,仔细分析可以发现,相差半帧的两个数的二进制形式中,只有最高位不同。这样,两级只有最高位不同。这样,两级T完全可以合用一个控制存储完全可以合用一个控制存储器,只需把一边的数据线的最高位反相即可。器,只需把一边的数据线的最高位反相即可。65工作原
50、理(方式一)例:用户例:用户A A占用占用PCM0PCM0、TS2TS2(每条母线为(每条母线为3232个时隙个时隙 ),用户),用户B B占用占用PCM7PCM7、TS31TS31,ABAB占用内部时隙为占用内部时隙为TS7TS7,试填写网络中有关数据以完成双向通话。,试填写网络中有关数据以完成双向通话。PCM0031313131313131313131000000000CP2223227312322331772307TS2TS7TS7TS31TS31TS23TS23TS2CPCPCPCM0CM7PCM7PCM0PCM7输出控制输出控制输入控制输入控制输出控制输出控制方式一方式一SMASMB
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