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1、第第3章程控数字交换机的硬件系统章程控数字交换机的硬件系统1 1本讲稿第一页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-12 2最简程控电话系统示意图最简程控电话系统示意图上图中：上图中：n电话机：电话系统终端机，收发话音，声电转换，产生接电话机：电话系统终端机，收发话音，声电转换，产生接续所需控制信号。续所需控制信号。n交换机：根据主叫用户（话机）的拨号信号选择被叫，使主被交换机：根据主叫用户（话机）的拨号信号选择被叫，使主被叫建立连接，实现通话。话毕断开连接。叫建立连接，实现通话。话毕断开连接。n电话铜线：实现传输功能电话铜线：实现传输功能电话机电话机A电话机
2、电话机B程控交换机程控交换机电话铜线电话铜线电话铜线电话铜线本讲稿第二页，共一百三十一页3.1 电话机电话机基本结构基本结构基本组成部分：基本组成部分：n转换设备：亦称叉簧，实现摘转换设备：亦称叉簧，实现摘/挂机状态的转换挂机状态的转换n信号设备：分为发信和收信两部分信号设备：分为发信和收信两部分n发信：拨号设备（号盘或键盘）发信：拨号设备（号盘或键盘）n收信：接收交换机的铃流信号，使话机中的扬声器振铃收信：接收交换机的铃流信号，使话机中的扬声器振铃n通话设备：发送和接收话音的设备，由送话器和受话器及话音收发电路组通话设备：发送和接收话音的设备，由送话器和受话器及话音收发电路组成成n二二/四线
3、转换转换与电源变换四线转换转换与电源变换n电话机内部收发分开（四线），外线二线电话机内部收发分开（四线），外线二线n程控交换机馈电程控交换机馈电-48V，需要将其变换为低电压给电话机供电，需要将其变换为低电压给电话机供电音频发送电路音频发送电路音频接收电路音频接收电路二二/四线四线转换转换电源变换电源变换送话器送话器受话器受话器振铃电路振铃电路拨号电路拨号电路收信部分收信部分发信部分发信部分通话部分通话部分叉簧叉簧（挂机状态）（挂机状态）外线外线本讲稿第三页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14 43.1 电话机电话机基本工作情况基本工作情况n电话机一般
4、由交换机馈电供电（有些功耗电话机一般由交换机馈电供电（有些功耗大的需要单独供电）大的需要单独供电）n挂机时，话机只能接受铃流信号挂机时，话机只能接受铃流信号n摘机时，可进行拨号或通话摘机时，可进行拨号或通话本讲稿第四页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-15 53.1 电话机电话机基本类型基本类型n三种基本类型三种基本类型n号盘式（号码由脉冲信号表示，已淘汰）号盘式（号码由脉冲信号表示，已淘汰）n按键式（号码由双音多频按键式（号码由双音多频DTMF表示）表示）n卡式（磁卡、光卡、卡式（磁卡、光卡、IC卡）卡）n特殊功能电话机特殊功能电话机n保密电话机保密电
5、话机n留言电话机留言电话机n无绳电话机无绳电话机n自动翻译电话机自动翻译电话机n.本讲稿第五页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-16 63.1 电话机电话机按键式双音频话机按键式双音频话机n每一个电话号码码子由一个按键拨出，每个码每一个电话号码码子由一个按键拨出，每个码由一对高、低音频信号表示由一对高、低音频信号表示nITU-T（原（原CCITT）建议，按键话机一般为）建议，按键话机一般为16个按键个按键123A456B789C*0#D1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz697Hz770Hz852Hz941Hz注：注：有的只有有的只有12个键
6、，无个键，无ABCD有的多于有的多于16个键，如增加：个键，如增加：重拨、免提等重拨、免提等本讲稿第六页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-17 73.2 数字交换机的硬件结构数字交换机的硬件结构话路部分话路部分控制部分控制部分信号发信号发/收收 设备设备数数字字交交换换网网络络数字数字中继中继用户处理机用户处理机用户用户电路电路中央处理机中央处理机用户模块用户模块-用户级用户级PCM流流远端模块远端模块数字中继线数字中继线选组级选组级用户用户电路电路用户处理机用户处理机数字数字中继中继存储器存储器I/O设备设备数字数字中继中继模拟中继线模拟中继线模拟模拟
7、中继中继用户用户电路电路用户用户电路电路用户用户电路电路数字数字中继中继数字数字中继中继本讲稿第七页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-18 8数字交换机的系统硬件包括数字交换机的系统硬件包括n话路部分话路部分n 选组级：数字交换网络，负责交换选组级：数字交换网络，负责交换n 用户级：用户模块和远端模块，集中用户话务量，用户级：用户模块和远端模块，集中用户话务量，送至选组级）送至选组级）n数字中继设备：进行码型转换、线路信号提取数字中继设备：进行码型转换、线路信号提取n信号收信号收/发设备：提供局间信号和各种信号音发设备：提供局间信号和各种信号音n控制部分
8、控制部分 由中央处理机、存储器和由中央处理机、存储器和I/O设备组成，存储各种程设备组成，存储各种程序和数据，对进入交换机的各种信息进行分析和处理，序和数据，对进入交换机的各种信息进行分析和处理，对话路或对话路或I/O设备发出各种指令等设备发出各种指令等3.2 数字交换机的硬件结构数字交换机的硬件结构本讲稿第八页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-19 93.2 数字交换机的硬件结构数字交换机的硬件结构n采用用户模块和远端用户模块的好处采用用户模块和远端用户模块的好处：1.节约线路成本，扩大了交换局服务范围；节约线路成本，扩大了交换局服务范围；2.提高了网
9、络的灵活性；提高了网络的灵活性；3.改善了用户线的传输质量；改善了用户线的传输质量；4.提高了可靠性。提高了可靠性。本讲稿第九页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-110103.3 程控交换机的话路部分程控交换机的话路部分3.3.1 用户模块用户模块3.3.2 用户电路用户电路3.3.3 中继器中继器3.3.4 音频信号产生与收发音频信号产生与收发3.3.5 数字交换与交换网络数字交换与交换网络3.3.6 数字交换网络的阻塞数字交换网络的阻塞 本讲稿第十页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-111113.3.1 用户模
10、块用户模块用户级由两大部分组成用户级由两大部分组成用户模块用户模块用户电路用户电路用户模块分为两种用户模块分为两种用户模块用户模块远端用户模块远端用户模块用户模块和远端用户模块结构基本一致用户模块和远端用户模块结构基本一致远端模块与用户模块的区别远端模块与用户模块的区别 远端用户模块远端用户模块 中继器、中继器、HDB3码码 交换网络交换网络 数千米数千米 用户模块用户模块 PCM流流 交换网络交换网络 数十米数十米本讲稿第十一页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-11212用户模块的组成用户模块的组成用用户户级级交交换换网网络络串串/并并并并/串串用户电
11、路用户电路用户电路用户电路串串/并并扫扫描描存存储储器器分分配配存存储储器器微微处处理理机机信信号号提提取取插插入入网网络络接接口口收号器收号器数字交数字交换网络换网络HW（母线）（母线）HW用户模块用户模块本讲稿第十二页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-11313用户模块的组成用户模块的组成n用户级交换网络：负责话务量集中（或分散）用户级交换网络：负责话务量集中（或分散）（注意：现在有些也有交换功能，如远端模块）（注意：现在有些也有交换功能，如远端模块）n信号提取和插入电路：负责把信号提取和插入电路：负责把CPU的通信信息从信息流的通信信息从信息流中提
12、取出来（或插入）。中提取出来（或插入）。n网络接口：实现和数字交换网络的接口。网络接口：实现和数字交换网络的接口。n扫描存储器：暂存从用户电路读取的信息。扫描存储器：暂存从用户电路读取的信息。n分配存储器：暂存向用户电路发出的命令信息。分配存储器：暂存向用户电路发出的命令信息。本讲稿第十三页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-11414用户模块的话务集中用户模块的话务集中/分散分散n为什么需要在用户级进行话务量集中？为什么需要在用户级进行话务量集中？n每个用户的话务量很低，在交换机中占用一条独立的话路将每个用户的话务量很低，在交换机中占用一条独立的话路将造
13、成极大的资源浪费造成极大的资源浪费n因此需要用户分散的话务量进行集中，共享交换网络资源，提因此需要用户分散的话务量进行集中，共享交换网络资源，提高数字交换网络的利用率高数字交换网络的利用率n话务集中的基本思路话务集中的基本思路n话务集中通过用户集线器完成，通常采用一级话务集中通过用户集线器完成，通常采用一级T接线器复用实现接线器复用实现n集线比（集线比（m:n）可以根据用户的实际情况调整）可以根据用户的实际情况调整nm:n大于大于1，如：，如：3:1 4:1 5:1 8:1 等等等等用户用户集线器集线器m个配置用户个配置用户n个共享交换时隙个共享交换时隙本讲稿第十四页，共一百三十一页 XJ 2
14、011-2012-1 XJ 2011-2012-11515用户模块的话务集中的实现用户模块的话务集中的实现n图中案例，假设图中案例，假设n集线比为集线比为4:1，配置用户，配置用户120，公用时隙为，公用时隙为30个（同时接入数）个（同时接入数）n要实现多个用户级要实现多个用户级T接线器复用，多接线器复用，多T须采用同一控制存储器须采用同一控制存储器n用户级用户级T接线器作用是完成本组用户时隙到公用时隙的变换，即为接线器作用是完成本组用户时隙到公用时隙的变换，即为用户寻找一个进入交换网络的通路用户寻找一个进入交换网络的通路120个用户时隙个用户时隙30个公用时隙个公用时隙120个个用用户户30
15、户户第第1组组第第4组组用户电路用户电路用户电路用户电路TS1TS30TS1TS30TS0-TS31TS0-TS31T1接接线线器器T4接接线线器器031031TS1-TS30至交换网络至交换网络复复用用器器复复用用器器本讲稿第十五页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-11616用户模块的话务集中用户模块的话务集中n需要特别注意的概念需要特别注意的概念n用户时隙用户时隙n用户时隙是固定分配的专用时隙用户时隙是固定分配的专用时隙n每个电话用户都分配了一个固定的用户时隙每个电话用户都分配了一个固定的用户时隙n无论用户摘机或呼叫与否，分配给该用户的用户时隙都不会
16、被其他用户占用无论用户摘机或呼叫与否，分配给该用户的用户时隙都不会被其他用户占用n公用时隙（公用时隙（也称交换时隙）也称交换时隙）n公用时隙不固定分配给某给用户，由接入的用户共享公用时隙不固定分配给某给用户，由接入的用户共享n当某个用户摘机呼叫通话时，处理机从公用时隙中寻找一个空闲时隙分配给该用当某个用户摘机呼叫通话时，处理机从公用时隙中寻找一个空闲时隙分配给该用户，一次通话过程中，该时隙不变户，一次通话过程中，该时隙不变n用户通过结束挂机后，处理机收回分配的公用时隙，供其他呼叫使用用户通过结束挂机后，处理机收回分配的公用时隙，供其他呼叫使用n当公用时隙全部占用（全忙）时，将找不到空闲时隙，出
17、现呼损当公用时隙全部占用（全忙）时，将找不到空闲时隙，出现呼损本讲稿第十六页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-11717用户模块的串并用户模块的串并/并串转换并串转换n目的：一次交换目的：一次交换8位码，降低交换次数，实现更容易位码，降低交换次数，实现更容易n理由分析：理由分析：n话音的话音的PCM码是逐位串行移出的，如果按位交换，则一次话音抽样码是逐位串行移出的，如果按位交换，则一次话音抽样的的PCM编码需要交换编码需要交换8次次n交换的路数越多，交换负担越重交换的路数越多，交换负担越重n串并转换正是为了降低交换次数，提高交换效率串并转换正是为了降低交
18、换次数，提高交换效率串串/并并转转换换D0D7D0D1D7本讲稿第十七页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-118183.3.2 用户电路用户电路n类型：模拟用户电路和数字用户电路类型：模拟用户电路和数字用户电路 （注意：现在大量使用模拟话机，因此以下讨论的（注意：现在大量使用模拟话机，因此以下讨论的是模拟用户电路）是模拟用户电路）n作用：直接连接到每个用户终端（话机）作用：直接连接到每个用户终端（话机）n每个用户终端都与一个独立的用户电路相连每个用户终端都与一个独立的用户电路相连本讲稿第十八页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011
19、-2012-119193.3.2 用户电路用户电路n用户电路主要功能：用户电路主要功能：B0RSCHTnB（Battery Feeding）馈电）馈电nO（Overvoltage Protection）过压保护）过压保护nR（Ringing Control）振铃控制）振铃控制nS（Supervision）监视）监视nC（CODEC&Filters）编解码与滤波）编解码与滤波nH（Hibrid circuit）混合电路）混合电路nT（Test）测试）测试测测试试T振振铃铃R馈馈电电电电路路B监视电路监视电路S混混合合电电路路H编编解解码码电电路路C过过压压保保护护O控制系统控制系统用户用户线路线
20、路用户用户模块模块本讲稿第十九页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-12020馈电电路馈电电路 n每个用户电路都应向用户话机馈电。每个用户电路都应向用户话机馈电。n电感线圈电感线圈 对话音信号呈高阻抗对话音信号呈高阻抗 ，对直流馈电电流呈，对直流馈电电流呈低阻抗。低阻抗。n馈电电压馈电电压-48V或或-60V。-48vab用户线用户线电感线圈隔交流通直流电容隔直流通交流本讲稿第二十页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-12121目的：防止高压损坏程控交换机。目的：防止高压损坏程控交换机。n措施：采用两级保护措施：采用两
21、级保护n第一级是用户线入局的配线架上安装保安器（第一级是用户线入局的配线架上安装保安器（放电管）。放电管）。n第二级即用户电路中过压保护（热敏电阻和二极管钳位）第二级即用户电路中过压保护（热敏电阻和二极管钳位）过压保护过压保护-48v-48v用户线用户线RRR：热敏电阻，当二线电压过高时，热敏电阻，当二线电压过高时，压降压降VR I IR 温度温度 R R I IR 保护作用保护作用 电压电压过高过高 温度温度 烧毁烧毁 保护内线保护内线 本讲稿第二十一页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-12222振铃信号源振铃信号源电压：电压：90V土土15V(空载）
22、，空载），25HZ交流交流n交换机独立的部件，平时处于常开状态交换机独立的部件，平时处于常开状态n作用：向被叫用户振铃（作用：向被叫用户振铃（1S通，通，4S断），将外线与用户模块断断），将外线与用户模块断 开，被叫摘机后自动停止振铃，并将外线接通用户模块开，被叫摘机后自动停止振铃，并将外线接通用户模块n控制：由控制：由CPU控制继电器动作控制继电器动作振铃控制振铃控制 R振铃开关振铃开关振铃控制振铃控制用户线用户线截铃截铃用户用户模块模块处处理理机机振铃继电器振铃继电器振铃振铃信号源信号源本讲稿第二十二页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-12323监监
23、 视视n功能：监测用户线状态信息功能：监测用户线状态信息n实现原理：利用用户线上直流电流的变化实现原理：利用用户线上直流电流的变化n当用户挂机，直流环路断开，馈电电流为零；接通，直当用户挂机，直流环路断开，馈电电流为零；接通，直流电流流电流20mA以上。以上。n用户状态检测内容：用户状态检测内容：n用户话机摘挂机状态用户话机摘挂机状态n号盘话机发生的拨号脉冲号盘话机发生的拨号脉冲n投币话机的输入信号，一般为脉冲拨号投币话机的输入信号，一般为脉冲拨号n用户通话时的话路状态（挂机监视）用户通话时的话路状态（挂机监视）本讲稿第二十三页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2
24、012-12424监监 视视n注意：用户线的距离受限，原因何在？注意：用户线的距离受限，原因何在？n环路长抗阻大，无法保证电流环路长抗阻大，无法保证电流20mA以上以上-48vab用户线用户线R放大放大Go to CPU电容：用于防止线路瞬间干扰摘摘/挂机开关挂机开关本讲稿第二十四页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-12525编译码和滤波编译码和滤波n编译码编译码 将模拟信号转化成数字信号（将模拟信号转化成数字信号（PCM流），同时进行反变换流），同时进行反变换n滤波：带通滤波（滤波：带通滤波（3003400Hz）n实现：实现：n滤波、抽样、量化、编译码
25、由一块芯片集成滤波、抽样、量化、编译码由一块芯片集成本讲稿第二十五页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-12626混合电路混合电路 n作用：实现二线作用：实现二线/四线，四线四线，四线/二线转换。二线转换。n二线：平衡传输，不对地，互为参考点，用于用户与二线：平衡传输，不对地，互为参考点，用于用户与交换机之间的信号传输交换机之间的信号传输n四线：收发各用一对线。四线：收发各用一对线。PCM数字信号采用四线单数字信号采用四线单向传送。向传送。n实现二线实现二线/四线转换的电路很多四线转换的电路很多收收用户线用户线发发本讲稿第二十六页，共一百三十一页 XJ 2
26、011-2012-1 XJ 2011-2012-12727测试测试n作用：用于故障检测用。如混线、断线、接作用：用于故障检测用。如混线、断线、接地、元器件损坏地、元器件损坏n方法：通过测试继电器或电子开关将用户电方法：通过测试继电器或电子开关将用户电路或用户线接至测试设备。一般测试设备有路或用户线接至测试设备。一般测试设备有专门软件完成测试工作（自动）专门软件完成测试工作（自动）n方便装机调试和线路维护方便装机调试和线路维护本讲稿第二十七页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-128283.3.3 中继器模拟中继器中继器模拟中继器 中继器是连接交换局之间中继
27、线的接口电路。中继器是连接交换局之间中继线的接口电路。n模拟中继器模拟中继器n用途：连接数字交换机与模拟交换机（出、入用途：连接数字交换机与模拟交换机（出、入均为模拟信号）均为模拟信号）n功能：功能：n测试测试n过压保护过压保护n线路信号监视线路信号监视n忙闲指示忙闲指示n混合电路混合电路n编译码编译码本讲稿第二十八页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-129293.3.3 中继器中继器数字中继器数字中继器 码型变换码型变换时钟提取时钟提取帧同步帧同步帧定位帧定位信号控制信号控制码型变换码型变换帧定位帧定位信号插入信号插入复帧定位复帧定位信号插入信号插入收
28、收发发HDB3NRZ2M时钟时钟0011011 TS1TS31TS16TS0HDB3NRZTS16交交换换网网络络本讲稿第二十九页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-13030数字中继器数字中继器 n连接数字局间中继线的接口电路。入连接数字局间中继线的接口电路。入/出端均为数字信出端均为数字信号。号。n主要功能：主要功能：n码型变换码型变换/反变换：传输线上反变换：传输线上HDB3码，局内单极性不归零码，局内单极性不归零码。码。n时钟提取和帧同步：从时钟提取和帧同步：从PCM码中恢复时钟，以保证同步帧同步码中恢复时钟，以保证同步帧同步使收发时隙对齐。使收发
29、时隙对齐。n提取、插入随路信号：即信令的提取和插入在某些固定时提取、插入随路信号：即信令的提取和插入在某些固定时隙中。隙中。n数字中继器的接口速率一般为数字中继器的接口速率一般为PCM基群速率，传送的帧结构为基群速率，传送的帧结构为32路路PCM帧帧本讲稿第三十页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-131313.3.4 音频信号的产生与收发音频信号的产生与收发音频模拟信号音频模拟信号 各种信号音（拨号音、忙音、回铃音），各种信号音（拨号音、忙音、回铃音），由交换机由交换机用户用户 局间信令（多频信号）：交换机局间信令（多频信号）：交换机交换机交换机注意：注
30、意：1）信号源是公共的，都使用特定的音频信号（如）信号源是公共的，都使用特定的音频信号（如450Hz），），改变通断的间隔作为不同的信号音改变通断的间隔作为不同的信号音2）音频模拟信号必须经过）音频模拟信号必须经过“数字化数字化”即即PCM调制后才能在调制后才能在 数字网上传输。数字网上传输。本讲稿第三十一页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-13232 n我国程控交换机产生的音频信号包括：我国程控交换机产生的音频信号包括：n交换机发送到用户的音频信号交换机发送到用户的音频信号n拨号音、忙音、回铃音等拨号音、忙音、回铃音等n采用单频采用单频450Hzn交换
31、机之间的局间信号交换机之间的局间信号n采用双音频信号采用双音频信号n前向信号（前向信号（6取取2）1380HZ、1500HZ、1620HZ、1740HZ、1860HZ、1980HZn后向信号（后向信号（4取取2）1140HZ、1020Hz、900Hz、780Hz注意：注意：信号源是模拟的，必须数字化；同时也是公共的，必信号源是模拟的，必须数字化；同时也是公共的，必须经交换网络交换须经交换网络交换音频信号的类型音频信号的类型本讲稿第三十二页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-13333 500Hz单频信号的产生单频信号的产生n抽样频率抽样频率8000Hz，周
32、期，周期1.25us，抽样，抽样16次次n对信号进行对信号进行PCM变换，然后存入变换，然后存入ROM中中数字音频信号的产生单频信号（自学）数字音频信号的产生单频信号（自学）1234567891011121314151612ms125us 本讲稿第三十三页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-13434数字音频信号的发送与接收数字音频信号的发送与接收n发送：由程控交换机发送（发向用户或他局）发送：由程控交换机发送（发向用户或他局）n接收：用户接收单音信号，他局接收多音信号接收：用户接收单音信号，他局接收多音信号从从ROM中中取出码组取出码组在规定时隙在规定时
33、隙交换交换网络网络用户用户模块模块用户电路用户电路D/A转换转换模拟信号模拟信号用户用户n交换机向用户发送单音信号示例交换机向用户发送单音信号示例话路时隙或 信令时隙本讲稿第三十四页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-135353.3.5 数字交换与交换网络数字交换与交换网络n空分交换的概念空分交换的概念n时分交换的概念时分交换的概念n时间接线器时间接线器Tn空间接线器空间接线器Sn数字交换网络数字交换网络TSTn数字程控交换机中话路连接数字程控交换机中话路连接本讲稿第三十五页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-136
34、36空分交换的概念空分交换的概念n只要将空分交换矩阵的某个交叉点接通，就能将入线交换到出线上只要将空分交换矩阵的某个交叉点接通，就能将入线交换到出线上（完全透明）（完全透明）n收发交换是在同一矩阵接点完成的，不分开收发交换是在同一矩阵接点完成的，不分开n空分交换网络无话音存储功能空分交换网络无话音存储功能n既可交换模拟信号，也可交换数字信号既可交换模拟信号，也可交换数字信号n控制简单，但容量有限控制简单，但容量有限1234空分交换网络空分交换网络1出34入2本讲稿第三十六页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-1373701010111时分（时隙）交换的概念
35、时分（时隙）交换的概念n数字程控交换即时隙交换数字程控交换即时隙交换n时隙交换是在某个时隙将话音存入话音存储器，在另一时隙交换是在某个时隙将话音存入话音存储器，在另一个时隙将该话音取出（输出）个时隙将该话音取出（输出）n时隙交换所交换的一定是数字化的信息时隙交换所交换的一定是数字化的信息n时隙交换需要数字交换网络能暂存数字信息时隙交换需要数字交换网络能暂存数字信息数字程控数字程控交换网络交换网络时隙时隙X存入存入01010111时隙时隙Y读出读出本讲稿第三十七页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-13838数字交换网络数字交换网络n数字交换网络的基本功能数
36、字交换网络的基本功能n完成两个用户数字信息（如数字话音）的交换完成两个用户数字信息（如数字话音）的交换n既要完成不同时隙的交换，还要完成不同母线（既要完成不同时隙的交换，还要完成不同母线（HW）之间的）之间的交换交换（母线：一条（母线：一条PCM复用线）复用线）n下图完成的是下图完成的是n母线母线1时隙时隙1和母线和母线1时隙时隙2的交换的交换n母线母线2时隙时隙2和母线和母线4时隙时隙3之间的交换之间的交换TS3TS1TS2数字交换网络数字交换网络12341234TS1TS2TS3母线母线母线母线本讲稿第三十八页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-139
37、39数字交换网络数字交换网络n数字交换网络的特点数字交换网络的特点n交换（接续）是单向的，收发分开交换（接续）是单向的，收发分开n用户在一次接续中，需要分配固定的时隙，且一个用户在一次接续中，需要分配固定的时隙，且一个用户收、发使用相同的时隙用户收、发使用相同的时隙n用户的数字信号需要：用户的数字信号需要：n进入数字交换网络前需要进行复用进入数字交换网络前需要进行复用n出交换网络再分路成一次群（出交换网络再分路成一次群（2.048Mbps）本讲稿第三十九页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14040时隙交换示意图时隙交换示意图n发送群设备：发送群设备：n
38、即为复用设备（串即为复用设备（串/并转换）并转换）n接收群设备：接收群设备：n即为分接设备（并即为分接设备（并/串转换）串转换）编解码编解码 电路电路分路发分路发分路收分路收分路发分路发分路收分路收发送群设备发送群设备数数字字交交换换网网络络接收群设备接收群设备.ABTS1TS2TS1 TS2编解码编解码 电路电路TS1TS2TS2TS1二二/四四线转换线转换二二/四四线转换线转换nHW；PCM复用线复用线n每条每条HW上有多个时隙上有多个时隙TSn每个每个TS传送传送8位数据位数据n上图中上图中n实现母线实现母线1的的TS1到到TS2交换交换n即即A（TS1）和）和B（TS2）交换）交换入入
39、HW1出出HW1本讲稿第四十页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14141数字交换网络的组成数字交换网络的组成n时间接线器（时间接线器（T)和空间接线器和空间接线器(S)nT接线器负责完成时隙交换接线器负责完成时隙交换nS接线器负责完成母线交换接线器负责完成母线交换本讲稿第四十一页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14242时间接线器（时间接线器（T接线器）接线器）n功能：完成同一母线不同时隙交换功能：完成同一母线不同时隙交换n组成：组成：n话音存储器（话音存储器（Speech Memory，SM）n控制存储器（控
40、制存储器（Control Memory，CM）SM:暂存数字话音，也称话音缓冲存储器暂存数字话音，也称话音缓冲存储器 CM:暂存存放数字话音的暂存存放数字话音的SM地址，也称地址存储器地址，也称地址存储器数字话音数字话音xqSM写入写入/读出控制读出控制写入写入读出读出CMx00单元号单元号单元号单元号存储数字话音的SM的地址（单元号）nn本讲稿第四十二页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14343T接线器接线器SM与与CM的存储空间的存储空间nSM的存储单元数的存储单元数n一条输入一条输入PCM复用线的复用线的时隙数时隙数nSM每个单元的位数每个时隙的
41、码位数每个单元的位数每个时隙的码位数 例如：例如：30/32基群每帧基群每帧32个时隙，每时隙个时隙，每时隙8位码位码nCM的存储单元数的存储单元数 SM的存储单元数的存储单元数本讲稿第四十三页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14444T接线器的工作原理接线器的工作原理 T接线器有两种工作方式接线器有两种工作方式n方式方式1：输出控制（顺序写入，控制读出）：输出控制（顺序写入，控制读出）n方式方式2：输入控制（控制写入，顺序读出）：输入控制（控制写入，顺序读出）特别注意：特别注意：1、输入输入/输出控制方式是指：输出控制方式是指：CM对对SM的控制的控
42、制 2、CM总是输入控制，由总是输入控制，由CPU根据话路时隙分配事先写根据话路时隙分配事先写好，并由时隙脉冲控制读出好，并由时隙脉冲控制读出 3、在一次通话过程中，、在一次通话过程中，CM只须写一次，而只须写一次，而SM则则 每隔每隔125us就需要写一次就需要写一次本讲稿第四十四页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14545T接线器的输出控制方式接线器的输出控制方式 输出控制方式的基本思路输出控制方式的基本思路n在输入时隙时，由时隙脉冲控制将在输入时隙时，由时隙脉冲控制将8位数字话位数字话音写入音写入SMn在输出时隙时，由在输出时隙时，由CM控制从控
43、制从SM中读出话音中读出话音n要讨论的问题是要讨论的问题是n数字话音存入数字话音存入SM的单元号是多少？的单元号是多少？nCM如何控制从如何控制从SM读出数字话音？读出数字话音？本讲稿第四十五页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14646输出控制（顺序写入，控制读出）输出控制（顺序写入，控制读出）SM在输出控制方式下如何写入话音？在输出控制方式下如何写入话音？n由时隙脉冲控制顺序写入由时隙脉冲控制顺序写入n时隙时隙0时写入到单元时写入到单元0 n 时隙时隙N 时写入到单元时写入到单元Nn写入写入SM单元号单元号=输入时隙号值输入时隙号值n写入写入SM内容
44、内容=对应的数字话音对应的数字话音数字话音数字话音SM写入写入x0单元号单元号nTSX时隙脉冲时隙脉冲W本讲稿第四十六页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14747输出控制（顺序写入，控制读出）输出控制（顺序写入，控制读出）在在SM输出控制方式下，输出控制方式下，CM如何控制如何控制SM输出？输出？n基本思想基本思想（TSx交换到交换到TSq）（1）话路时隙分配后，由）话路时隙分配后，由CPU控制控制CM写入写入写入地址：写入地址：q写入内容：写入内容：x（存放话音的（存放话音的SM地址）地址）（2）当输出时隙）当输出时隙TSq到来时，读出到来时，读出q
45、单元内容单元内容X，控制，控制 SM的的X单元的内容读出单元的内容读出XqCM0单元号单元号存储数字话音的SM的地址（X）WRCPU时隙脉冲时隙脉冲话音话音SM写入写入x0单元号单元号nTSx时隙脉冲时隙脉冲WRTSq读出读出本讲稿第四十七页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14848输出控制（顺序写入，控制读出）输出控制（顺序写入，控制读出）示例说明：示例说明：要求：话音在要求：话音在TS50时写入，在时写入，在TS450时输出时输出过程如下：过程如下：1）CM在在CPU控制下在第控制下在第450号单元写入号单元写入50（存话音（存话音SM地址）地址）
46、数字话音数字话音50450SM写入写入读出读出CM5000单元号单元号单元号单元号存储数字话音的SM的地址（50）TS50W时隙脉冲时隙脉冲RWRCPU时隙脉冲时隙脉冲TS4502）SM由由TS50时隙脉冲控制，将话音写入时隙脉冲控制，将话音写入50号单元存储号单元存储 3）CM由由TS450脉冲控制，读出第脉冲控制，读出第450号单元的值为号单元的值为50 4）同时（）同时（TS450），），CM控制控制SM读出第读出第50单元值（数字话音）单元值（数字话音）本讲稿第四十八页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-14949输出控制（顺序写入，控制读出）输出
47、控制（顺序写入，控制读出）课堂练习课堂练习要求：要求：TS20到到TS50的交换的交换？3？5？4SM写入写入读出读出CM？200单元号单元号单元号单元号？1W时隙脉冲时隙脉冲RWRCPU时隙脉冲时隙脉冲?1=TS20?2=20?3=TS20时存入的数字话音时存入的数字话音?4=50?5=20（存储话音的地址）（存储话音的地址）本讲稿第四十九页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-15050T接线器的输入控制方式接线器的输入控制方式 输入控制方式的基本思路输入控制方式的基本思路n在输入时隙时，由在输入时隙时，由CM控制将控制将8位数字话音写入位数字话音写入S
48、Mn在输出时隙时，由时隙脉冲控制读出话音在输出时隙时，由时隙脉冲控制读出话音n要讨论的问题是要讨论的问题是nCM控制数字话音写入控制数字话音写入SM的单元号是多少？的单元号是多少？n时隙脉冲如何控制从时隙脉冲如何控制从SM读出数字话音？读出数字话音？本讲稿第五十页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-15151输人控制（控制写入，顺序读出）输人控制（控制写入，顺序读出）在在SM输入控制方式下，输入控制方式下，CM如何控制如何控制SM写入？写入？n基本思想基本思想（TSx交换到交换到TSq）（1）话路时隙分配后，由）话路时隙分配后，由CPU控制控制CM写入写入
49、n写入地址：写入地址：Xn写入内容：写入内容：q（将存储话音的地址（将存储话音的地址）（2）当输入时隙）当输入时隙TSx到来时，读出到来时，读出X单元内容单元内容q，控制，控制SM的的q单元写入数字话音单元写入数字话音qXCM0单元号单元号存储数字话音的SM的地址（q）WRCPU时隙脉冲时隙脉冲WSM数字话音数字话音q0单元号单元号nTSXX本讲稿第五十一页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-15252输入控制（控制写入，顺序读出）输入控制（控制写入，顺序读出）SM在输入控制方式下如何读出话音？在输入控制方式下如何读出话音？n由时隙脉冲控制顺序读出由时隙脉
50、冲控制顺序读出n时隙时隙0时读出单元时读出单元0 内容内容 n 时隙时隙q 时读出单元时读出单元q内容内容数字话音数字话音SM读出读出q0单元号单元号nTSq时隙脉冲时隙脉冲R本讲稿第五十二页，共一百三十一页 XJ 2011-2012-1 XJ 2011-2012-15353输入控制输入控制 示例说明：示例说明：要求：话音在要求：话音在TS50时写入，在时写入，在TS450时输出时输出过程如下：过程如下：1）CM在在CPU控制下在第控制下在第50号单元写入号单元写入450（存话音（存话音SM址）址）2）CM由由TS50时隙脉冲控制，读出第时隙脉冲控制，读出第50号单元的值为号单元的值为450