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1、第3章 数字交换机的话路部分q在技术上的：能提供许多新的服务性能在技术上的：能提供许多新的服务性能 维护管理方便、可靠性高维护管理方便、可靠性高 灵活性大、便于采用新技术和增加新业务灵活性大、便于采用新技术和增加新业务 q在经济上的：在交换设备上在经济上的：在交换设备上 在线路设备上在线路设备上 在维护和生产方面在维护和生产方面程控交换机的优越性程控交换机的优越性TDM原理原理程控数字交换机的根本任务是通过数字交换来实现任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的语音交换，即在这两个用户之间建立一条意两个用户之间的语音交换，即在这两个用户之间建立一条数字话音通道。数字话音通
2、道。最简单的数字交换方法是给这两个要求通话的用户之最简单的数字交换方法是给这两个要求通话的用户之间分配一个公共时隙（时分通路），两个用户的模拟话音信间分配一个公共时隙（时分通路），两个用户的模拟话音信号经数字化后都进入这个特定的时隙（号经数字化后都进入这个特定的时隙（Time Slot，TS），），各路时隙按着时间的先后顺序汇总送入到同一根同轴电缆中各路时隙按着时间的先后顺序汇总送入到同一根同轴电缆中进行各自独立的传输，接收时再按一定的时序将各路时隙的进行各自独立的传输，接收时再按一定的时序将各路时隙的话路信号再分配给接收方。话路信号再分配给接收方。对于话音信号，在抽样前，必须经带通滤波器滤波
3、，使对于话音信号，在抽样前，必须经带通滤波器滤波，使其频带限制在其频带限制在3003400Hz之内，抽样频率之内，抽样频率fs8000Hz，抽样周期为抽样周期为125us。使用使用A律进行编码的律进行编码的30/32路路PCM系统，每系统，每125us有有32各各时隙（称为一帧）时隙（称为一帧）：TS1TS15，TS17TS31传输话路传输话路信息，称为话路，每帧有信息，称为话路，每帧有30个话路；偶数帧的个话路；偶数帧的TS0传送帧同传送帧同步码，奇数帧的步码，奇数帧的TS0传送失步告警。传送失步告警。TS16传各路的信令码，传各路的信令码，每路信令码占每路信令码占4位。位。F0帧的帧的TS
4、16前前4位传复帧同步码，后位传复帧同步码，后4位中的第二位（即位中的第二位（即8位码中的第位码中的第6位）传复帧失步告警。位）传复帧失步告警。32路路PCM的帧结构的帧结构第三章 数字交换机的话路部分n3.1 数字交换机的系统结构n3.2 用户模块的组成n3.3 中继器n3.4 音频信号的产生、发送和接收n3.5 数字交换和数字交换网络数字交换机的系统结构数字交换机的系统结构3.1 数字交换机的系统结构 数字交换机的话路部分分成选组级（数字交换网络）和用户级（用户模块和远端模块）两部分。每部分都有各自的处理机进行控制，各处理机间则通过通信信息进行联系。接口设备接口设备：是实现数字交换系统和外
5、围环境的接口。：是实现数字交换系统和外围环境的接口。远端接口远端接口：是到集中维护操作中心、网管中心、计费中心：是到集中维护操作中心、网管中心、计费中心等的数据传送接口。等的数据传送接口。用户集线器用户集线器：完成话务集中功能，集中比一般为：完成话务集中功能，集中比一般为2:1到到8:1一般为单一般为单T交换网络。交换网络。用户模块用户模块：用户集线器：用户集线器+用户电路用户电路远端模块远端模块：设置在远端的用户模块。：设置在远端的用户模块。几个概念几个概念n用户级：集中用户话务量，并通过数字中继线和选组级相连。分为用户模块和远端用户模块。远端模块（模块局）：将用户级的设备放到用户集中点，也
6、是和选组级通过数字中继线相连，但要加数字中继设备（PCM码型转换和信号通信）。n用户模块和远端模块通过交换网络（称为用户交换网络）进行话务量的集中。n采用（远端）用户模块的优点：节约了线路投资，扩大了交换局服务范围提高网络的灵活性改善了用户线的传输质量简化了用户进入高速数据通路的实现采用分级控制，提高了可靠性模块和选组级间可采用公共信道信号3.2 用户模块的组成1.用户模块的基本结构用户电路 用户级交换网络（T接线器组成）：即“集线器”信号提取和插入电路：负责将处理机通信信息从信息流中提取（或插入进去）；网络接口：用于和数字交换网络的接口 扫描存储器：用于暂存从用户电路读取的信息；分配存储器：
7、用于暂存向用户电路发出的命令信息。用户模块的用户端可接若干个用户，其数量可从302048不等，每一个用户分配一个时隙，在用户模块的输出端进行集中，例如集中到128个时隙。2.用户电路模拟用户电路的功能可归纳为模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT七个功能：七个功能：B(Battery feeding)馈电馈电O(Overvoltage protection)过压保护过压保护R(Ringing control)振铃控制振铃控制S(Supervision)监视监视C(CODEC&filters)编译码和滤波编译码和滤波H(Hybird circuit)混合电路混合电路T(Test)测试测试电容的
8、特性：电容的特性：“隔直流，通交流隔直流，通交流”电感的特性：电感的特性：“隔交流，通直流隔交流，通直流”（-48v）1)馈电（Battery feeding）功能：向用户提供通话直流 由集成电路实现2）过压保护O(Overvoltage protection)用户外线可能受到雷电袭击，也可能和高压线相碰。在总配线架上对每一条用户线都装有保安器（气体放电管），能保护交换机使其内部免受高压袭击。但从保安器输出的电压仍可能达到上百伏，也不允许进入交换机内部，故用户电路中进行过压保护，称作二次保护。常采用钳位方法，如图：由热敏电阻由热敏电阻R和二极管组成的二次过压保护电路。和二极管组成的二次过压保护
9、电路。抑制电流的增加，当外来的高压作用时间较长时，其阻值就随着电流的增加而增加，当电流过大时烧毁，造成断路。桥式钳位电路3）振铃控制R(Ringing control)由于振铃电压较高（90V15V），频率为25Hz，当铃流高压送往用户线时，就必须采取隔离措施，使其不能流向用户电路的内线，否则将引起内线电路的损坏。用电子器件实现不易，故仍采用振铃继电器来控制铃流。振铃电压：90+15v由用户处理机的软件控制送出截铃信号，停止振铃4）监视S(Supervision)通过监视用户直流电流来监视用户线回路的通/断状态。可检测出：a)用户话机的摘挂机状态b)号盘话机发出的拨号脉冲c)投币话机的输入信号
10、d)用户通话时的话路状态（话终挂机监视）监视电路与馈电电路合在一起监视电路与馈电电路合在一起由过压保护电路的电阻引由过压保护电路的电阻引出进行比较出进行比较5）编译码和滤波C(CODEC&filters)编译码器：完成A/D转换。目前常采用单路编译码器，即对每个用户实行编译码，然后合并成PCM的相应时隙串。一般采用集成电路来完成编码器：完成模拟信号到数字信号的转换（编码器：完成模拟信号到数字信号的转换（Coder）。）。译码器：完成数字信号到模拟信号的转换（译码器：完成数字信号到模拟信号的转换（Decoder）。6）混合电路H(Hybird circuit)用来完成二线和四线转换 用户线上传送
11、的是模拟信号，一般采用 二线双向传输，而数字信号传送是单向的，即发送时要通过编码器，接收时要经过译码器，因此需要四线传输。故要用混合电路来进行二线/四线转换。7）测试T(Test)功能：用来及时发现用户终端、用户线路和用户线路接口电路可能发生的混线、断线、节地、与电力线碰接以及元器件损坏等各种故障，以便及时修复和排除。所以在用户电路中提供了一些测试接点及开关。测试开关可以是电子开关也可以是测试继电器的接点，将用户线接至测试设备进行测试，由软件控制。此外，用户电路还有：极性倒换、衰减控制、收费脉冲发送、投币话机硬币集中控制等功能。模拟用户电路功能框图模拟用户电路功能框图举例举例用户电路板用户电路
12、板3.3 中继器1.模拟中继器 数字交换机和模拟用户局间中继线的接口电路，用于和模拟交换机的连接，它是为数字交换机适应模拟环境而设置的。模拟中继器与用户电路对比：n都是和模拟线路相连，因此功能多数相同。n用户电路接用户模块，而模拟中继器则直接进入交换网络。n模拟中继器比用户电路少了振铃控制和对用户馈电的功能，而多了一个忙/闲指示功能，并在监视功能中由对用户线状态变为对线路信号监视。模拟中继电路模拟中继电路2.数字中继器数字中继器数字中继器：是连接数字局间中继线的接口电路，它连：是连接数字局间中继线的接口电路，它连接数字交换局或远端模块。接数字交换局或远端模块。数字中继电路的基本功能数字中继电路
13、的基本功能码型（逆）变换码型（逆）变换：单极性不归零码（单极性不归零码（NRZ）HDB3（高密度双极性码）高密度双极性码）时钟提取和帧同步时钟提取和帧同步：时钟提取：时钟提取：就是从输入的数据流中提取时钟信号，作为输入数就是从输入的数据流中提取时钟信号，作为输入数据流的基准时钟。同时该时钟信号还用来作为本端系统时钟的外据流的基准时钟。同时该时钟信号还用来作为本端系统时钟的外部参考时钟源。部参考时钟源。帧同步：帧同步：就是从接收的数据流中搜索并识别到同步码，并以该就是从接收的数据流中搜索并识别到同步码，并以该时隙作为一帧的开始，以便接收端的帧结构排列和发送端的完全时隙作为一帧的开始，以便接收端的
14、帧结构排列和发送端的完全一致。一致。提取和插入随路信号提取和插入随路信号码型变换码型变换时钟提取帧同步帧定位信号提取帧定位信号插入复帧定位 信号插入收发PCM数字中继电路的基本功能数字中继电路的基本功能3.4 音频信号的产生、发送和接收n交换机需向用户发送的各种信号音以及与其他交换机发送和接收的各种局间信令，都是音频模拟信号。n只有用PCM调制过的音频信号才能在数字网络中通过。1、数字音频信号的产生、数字音频信号的产生信号种类：信号种类：I.交换机到用户交换机到用户：各种信号音（单频，信号源各种信号音（单频，信号源450Hz或或 950Hz的正弦波的正弦波）II.交换机到交换机交换机到交换机：
15、局间信号（局间信号（MFC）前向信号频率：前向信号频率：1380Hz,1500Hz,1620Hz,1740Hz,1860Hz,1980Hz（6中取中取2）后向信号频率：后向信号频率：1140Hz,1020Hz,900Hz,780Hz,（4中取中取2）III.用户到交换机用户到交换机：拨号信息（直流脉冲、拨号信息（直流脉冲、DTMF）1）单频信号的产生以500Hz信号产生为例 将信号按将信号按125s间隔进行抽样（也就是间隔进行抽样（也就是8kHz的的PCM抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的PCM信号，放到信号，放到ROM中，使用时对中，
16、使用时对ROM按一般按一般PCM信信号读出，就是这个音频信号（数字化的信号）。号读出，就是这个音频信号（数字化的信号）。单音频信号产生原理单音频信号产生原理T=2ms 500Hz音频信号产生原理 信号发生器的硬件结构信号发生器的硬件结构n为了节省存贮单元，厂家根据图形的对称性，采取分段读取ROM内容的办法。读取方法：I.15帧时读单元；II.69帧时倒读，即读 单元；III.1014帧时再读单元，但极性置反；IV.按II.方法倒读，但极性置反图3.14 节省ROM容量的信号产生方法Question：450Hz的音频信号该抽取多少个样值？若采用节省ROM的方式，需用多少个存储单元？分析：取450
17、Hz、8000Hz的最大公约数，为50Hz，这就是重复频率。其T=20ms。故在20ms内，450Hz重复9次，8000Hz重复160次。故需ROM的160个单元，采用分段的方法，只需41个单元。2）双音频信号的产生）双音频信号的产生双音频信号产生原理：双音频信号产生原理：首先要找到一个重复周期。首先要找到一个重复周期。将两个双音频信号按将两个双音频信号按125s间隔进行抽样（也就是间隔进行抽样（也就是8kHz的的PCM抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的抽样点的PCM信号，放到信号，放到ROM中，使用时对中，使用时对ROM按一般按一般PCM信号
18、读出。信号读出。取1380Hz、1500Hz、8000Hz的最大公约数，为20Hz，这就是重复频率。其T=50ms。故在50ms内，1380Hz重复69次，1500Hz重复75次，8000Hz重复400次。故需ROM的400个单元，采用分段的方法，只需101个单元。举例：产生举例：产生1380HZ和和1500HZ信号信号2、数字音频信号的发送、数字音频信号的发送 指定时隙或占用普通话路的时隙经交换网络送出。指定时隙或占用普通话路的时隙经交换网络送出。3、数字音频信号的接收、数字音频信号的接收 各种信号音都是由用户话机接收的，这种音频信号在用户电路中经过译码变成模拟信号后自动接收。多频信号则由接
19、收器接收，一般采用数字滤波器滤波后识别而得。多频信号有两种：一种是由用户电路送来的按钮话机双音多频（Dual Tone Multi-Frequency，DTMF）信号；另一种是由中继线接口电路送来的多频互控（Multi-Frequency Controlled，MFC）信号。按键式拨号盘按键式拨号盘：与拨号集成电路配合发出与拨号集成电路配合发出脉冲或双音频脉冲或双音频(DTMF)信令。信令。697Hz770Hz852Hz941Hz1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz高频低频12457*80369ABCD#F1数字滤波F2数字滤波Fn数字滤波数字逻辑识别输入输出图图3.15 数字双音
20、频信号接收器数字双音频信号接收器3.5数字交换和数字交换网络3.5.1 数字接线器的基本功能模拟交换机，采用模拟交换网络，所用接线器也是模拟的，而从数字传输设备上送来的是数字信号，要经过A/D、D/A来回转换，会使得信号的量化噪音增加。数字交换机中采用数字交换网络，能将从数字传输设备进来的数字信号直接进行交换。“数字交换网络”的基本功能：当前的数字交换机要接很多用户，故要求它的交换网络不仅能对空间线路（母线）进行交换，还要能在不同时隙之间进行交换（时隙交换）。图3.16为数字交换网络的示意图。3.5.2 数字交换网络的基本结构和工作原理 数字交换网络进行的是收、发分开的单向路由接续。如图3.1
21、7所示.数字交换网络由数字接线器组成，有两种数字接线器：时间（T）接线器：完成时隙交换 空间（S）接线器：完成母线交换AB1.T接线器 T型时分接线器（Time Switch）又称时间型接线器，简称T接线器。它由话音存储器（Speech Memory，SM）和控制存储器（Control Memory，CM）两部分组成，其功能是进行时隙交换，完成同一母线不同时隙的信息交换，即把某一时分复用线中的某一时隙的信息交换至另一时隙。话音存储器（SM）用于暂存经过PCM编码的数字化话音信息，由随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）构成。控制存储器（CM）也由RAM构成，用于控制
22、话音存储器信息的写入或读出。话音存储器存储的是话音信息，控制存储器存储的是话音存储器的地址。T接线器的工作原理一、读出控制方式 读出控制方式的T接线器是“顺序写入，控制读出”的，如图所示，即它的话音存储器SM的写入是在定时脉冲控制下顺序写入，其读出是受控制存储器的控制读出的。控制存储器CM的工作方式是“控制写入，顺序读出”。图（图（a）输出控制方式的输出控制方式的T接线器接线器 如:用户A（占用时隙TS1）的话音信息a的传送到用户B（占用时隙TS8），由中央处理机控制，向控制存储器下达“写”命令，令其在8#单元中写入“1”。用户B的回话信息b如何传送，也要由中央处理机控制，向控制存储器下达“写
23、”命令，令其在1#单元中写入“8”。T接线器的工作是在中央处理机的控制下进行。当中央处理机得知用户的要求（拨号号码）后，首先通过用户的忙闲表，查被叫是否空闲，若空闲，就置忙，占用这条链路。中央处理机CPU根据用户要求，向控制存储器发出“写”命令，将控制信息写入控制存储器(控制写入)。CM的读出则是由定时脉冲的控制，按时隙号顺序读出相应单元的内容。如：TS0读出0单元内容；TS1读出1单元内容；(顺序读出)话音存储器中每个存储单元内存入的是发话人的话音信息编码，通常是8位编码。在定时脉冲控制下，按顺序将不同时隙的话音信号写入到相应的单元，写入的单元号和时隙号对应（“顺序写入”）；而读出时则要按照
24、控制存储器中的内容进行（“控制读出”）。如:用户A（占用时隙TS1）的话音信息a存入SM1存储单元，用户B的回话信息b（占用时隙TS8）存入SM8存储单元(“顺序写入”)SM读出时受CM的控制（“控制读出”），由于CM已由CPU写好，故在TS1时将SM8单元的内容读出，而在TS8时将SM1#单元的内容读出。即将话音信息从TS1传送到了TS8。二、写入控制方式 T接线器采用写入控制方式时，如图（b）所示，它的话音存储器SM的写入受控制存储器控制，它的读出则是在定时脉冲的控制下顺序读出。图（图（b）写入控制方式的写入控制方式的T接线器接线器 当中央处理机（Central Processing Un
25、it，CPU）得知用户要求后，即向控制存储器下“写”令，命令在控制存储器的1#单元写入“8”，在8#单元写入“1”。2.PCM端机和T接线器的连接（1）单端PCM30/32和T接线器的连接（图3.19）图中：码型的变换和逆变换包括：单极性 双极性HDB3 二进制码型隔位反转 逆反转同步电路：解决帧同步和频率同步,还应有线路信号提取/插入电路。汇总电路：将话音信息、同步信息和标志信息汇总在一起，然后通过码型交换电路送至输出端。还应有串/并、并/串转换电路。（2）多端PCM30/32和T接线器的连接 在实际中，一个T接线器往往要接多个PCM使用，以增加连接的用户，多多以8端或16端PCM交换来构成
26、一个交换单元，每一条PCM线称HW（Highway）。由于每一条的码率是2.048Mbit/s，若8端PCM脉码输入以串行传输时，其传输速率将达到16.384Mbit/s，若16端输入时，其传输速率将达到32.768Mbit/s，这样高的传输速率会带来许多问题，故应考虑降低速率的问题。如果输入端接8条HW，T接线器的话音存储器就应有256个存储单元，若接16条HW，则SM应有512个存储单元，则应考虑这些条HW中的时隙序列在进入T接线器时应该如何排列的问题。1.串/并变换：减低数据传输速率，尽可能利用半导体器件的高速特性，使在每条数字通道中能够传送更多的信息，提高数字通道的利用率。2.串行码是
27、指各时隙内的8位码D0D7是按时间的顺序依次排列。并行码是指各时隙内的8位码D0，D1，D7分别同时出现在8条线上。串/并变换电路输入端为一条线，线上传输的是32个时隙的串行码，输入速率为2Mb/s，经过串/并变换后，在输出端为8条并行数据线，每条速率为256Kb/s。2.多端脉码的排列（组合）以8端脉码输入为例，8端脉码共有256(32X8256)个时隙。这256个时隙的排列方式应是HWo的TS0，HWl的TS0，HW2的TS0，HW7的TS0，HW0的TS1，HW1的TSI，HW2的TS1，HW7的TS1，等等。HW0TS0作为总时隙的tS0，HWlTS0为tS1，HW7TS0为tS7，H
28、W0TS1为tS8，HW7TS31为tS255。256个时隙分别为ts0tS255。各端脉码的时隙号与总时隙号的对应关系为：总时隙的8位二进制数码的前3位A0A1A2表示8个HW的号，如HW0，即0#HW，用000表示。总时隙的8位二进制数码的后5位A3A4A5A6A7，表示各端HW中的32个时隙号，例如TSl为10000，TS3为11000。各端脉码的端号、时隙号及总时隙号的对应关系表示如下：3.S型时分接线器 S型时分接线器是空间型接线器(space switch)，其功能是完成“空间交换”。即在一根入线中，可以选择任何一根出线与之连通。1）S型接线器的基本组成 S型接线器由mn交叉点矩阵
29、和控制存储器组成。在每条入线i和出线j之间都有一个交叉点Kij，当某个交叉点在控制存储器控制下接通时，相应的入线即可与相应的出线相连，但必须建立在一定时隙的基础上。2）S型接线器的工作原理 根据控制存储器是控制输出线上交叉接点闭合还是控制输入线上交叉接点的闭合，可分为输出控制方式和输入控制方式两种。一、输出控制方式 下图所示为88 S型时分接线器的组成方框图。N个存储单元每条HW上有N个时隙n个CM，每个CM控制一条输出线 输出控制方式的S型时分接线器，每条输出线上都配有一个控制存储器，控制该输出线与输入线的所有交叉接点。每个控制存储器与以前的一样为“控制写入、顺序读出”。S接线器每一个交叉点
30、只接通一个时隙，下个时隙要由其他交叉点接通，因此“空间接线器是时分工作的”。二、输入控制方式 输入控制方式的S型时分接线器，每条输入线上都配有一个控制存储器，控制该输入线与输出线的所有交叉接点。3.5.3 串串/并、并并、并/串变换电路的组成和工作原理串变换电路的组成和工作原理 下图是8端脉码输入的T接线器方框图，在话音存储器中有256个存储单元，写入受到定时脉冲A0A7的控制，读出是由CM控制，CM也有256个单元，控制256个输出时隙。由于存储单元是256个，故有256个地址，因此需要8个定时脉冲A0A7控制。A0A7以不同组合方式排列组成按时序排列的256个控制脉冲，控制相应单元的写入或
31、读出，故它又是单元的地址码。1)时钟、定时脉冲和位脉冲时钟、定时脉冲和位脉冲 CP脉冲和间隔宽度各为244ns，和32路PCM每时隙的一位脉冲宽度相同（488ns）。而定时脉冲A0A7的不同组合就各占488ns。而位脉冲TD0TD7宽度为488ns，然后间隔7个脉冲宽度，因此它标志了每一时隙中的某一位。2）串并变换电路）串并变换电路移位寄存器移位寄存器HW0HW7CP锁存器锁存器D0D7D0D7D0D7D7D0D0D78-1(D0)8-1(D7)HW0HW0HW7HW7(8)(8)(8)CPCPTD7串并转换电路的功能框图示如图3.24 移位寄存器：在CP控制下将每个时隙中的8位串行码变成位并
32、行码。锁存器：由于在移位寄存器输出端的数据不是同时出现的，而是在CP控制下一位一位出现的。因此需用锁存器在时隙的最后一位(D7)的CP后半周期（CP）时才把已变换的位并行码送入锁存器。8-1选择器：在CP控制下把个HW的位并行码按一定次序进行排列、合并。3）并串变换电路）并串变换电路锁存器：在位脉冲TD0CPTD7CP控制下，将条HW的各位码（D0D7）分别写入锁存器中。即HW0的D0D7写入锁存器,HW1的D0D7写入锁存器1移位寄存器：由CP和S(TD0CP)控制线控制。CP=1,S=1:只置数不移位CP=1,S=0:只移位不置数.按CP的节拍一位一位往外送出。T接线器的组成和工作原理）话
33、音存储器以输出控制方式为例，如图3.27所示。写入：定时脉冲控制顺序写入；读出：由控制存储器的读出数据B0B7控制。n工作原理：n写入：CP处于前半时期时，CM不送数据，即B0B7=0，使R/W=0，SM进入写入状态，使与或门的上侧“与”门打开，定时脉冲A0A7通过与或门输入到SM作为写入的单元地址，而打开该单元写入此刻送来的话音信息DI0DI7。n读出：CP处于后半时期时，CM送来读出地址数据，即B0B70，使R/W=，SM进入读出状态，与或门的下侧“与”门打开，使B0B7通过与或门输入到SM作为读出的单元地址，而打开该单元读出话音信息DO0DO7。总结：由于B0B7是在CP的后半周期送来的
34、，故作为读出地址，而A0A7是在CP的前半周期送来的，故作为写入地址。因此SM的写入和读出很自然就分开了，互不干扰。2）控制存储器工作原理：CPU选定路由后，便通过DB送来数据BW0BW7，放入锁存器暂存；通过AB送来写入地址AW0AW7，放入锁存器暂存，同时发出“写命令”。当定时脉冲A0A7送来的信号组合与AW0AW7完全一致时，比较器；并当CP=1时，R/W，使CM处于写状态，可将BW0BW7写入CM。当CP=时，R/W=1，CM处于读状态，于是可按照定时脉冲A0A7 所指定地址，逐个单元地读出内容，即将信息从B0B7送入SM。注意：不论是输入控制方式还是输出控制方式，其CM的硬件电路都一
35、样。所区别只是CPU送来的地址和数据。3.5.5 S接线器的组成和工作原理接线器的组成和工作原理）交叉点矩阵接线器的交叉接点必须用电子接点(即选择器)来完成。矩阵可以采用8片8选1的选择器芯片组成，结构如图3.29。S型时分接线器的CM和T型时分接线器的CM结构基本相同。只是由于只控制个输入端，故数据线只有条（B0B2）,另外还多了一条选通线，用来选择该输出线的CM，使得CM的字长为位。2）控制存储器3.5.6 数字交换网络数字交换网络在大型程控交换机中，组成一个容量大的交换网络，必须要把T接线器和S接线器组合起来，构成多级的交换网络。.三级交换网络（）T-S-T网络如图3.31所示，假设有条
36、母线（HW1HW3），每条母线上有32个时隙。各级功能如下：A级T接线器用于输入母线的时隙交换(个A级T接线器组成，假设为输出控制方式)S接线器用于母线之间的空间交换（33矩阵，有个CM,假设为输入控制方式）B级T接线器用于输出母线的时隙交换(个B级T接线器组成，假设为输入控制方式)工作原理：工作原理：假设有一对用户HW1TS2(A)HW3TS31(B)互相通话。首先来看一下A B方向路由的接续：CPU在存储器中找到一条空闲路由(即交换网络中的一个空闲内部时隙)，假设为TS7。CPU向HW1的CMA 7#单元送“；HW3的CMB的7#单元送”31“；号CMC的7#单元送”“。SMA按顺序写入，
37、在TS2时将A的话音信号写入到HW1的SMA 2#单元，在TS7时隙时，CMA的7#单元“”顺序读出，即作为SMA的读出地址，将原来在TS2的A话音信号转换到了TS7。1号CMC 的7#单元里的内容是“”，即在TS7时隙将1#输入线(HW1)和3#输出线(HW3)接通，这样就将A话音信号送到了B级T接线器。3#线的SMB在CMB控制下将TS7中的话音信号写入到31#单元(输入控制)，于是在SMB顺序读出时，即TS31时将A话音信号读出并送给B用户。AB思考：B A方向路由的接续：CPU在存储器中找到一条空闲路由(即交换网络中的一个空闲内部时隙)，假设为TS23。CPU向HW3的CMA 23#单
38、元送“31“；HW1的CMB的23#单元送”2“；3号CMC的23#单元送”1“。SMA按顺序写入，在TS31时将B的话音信号写入到HW3的SMA 31#单元，在TS23时隙时，CMA的23#单元“31”顺序读出，即作为SMA的读出地址，将原来在TS31的B话音信号转换到了TS23。3号CMC 的23#单元里的内容是“1”，即在TS23时隙将3#输入线(HW3)和1#输出线(HW1)接通，这样就将B话音信号送到了B级T接线器。1#线的SMB在CMB控制下将TS23中的话音信号写入到2#单元(输入控制)，于是在SMB顺序读出时，即TS2时将B话音信号读出并送给A用户。注意：1.“内部时隙”是在S
39、接线器上使用的，它既不是主叫用户时隙，又不是被叫用户时隙，而是由CPU就近任选的一个空闲时隙2.为了方便和简化控制，一发一收的两个空闲时隙可按某种固定关系选择：奇偶关系若主叫用户选用偶数时隙，则被叫用户应选择奇数时隙，两者相差一个时隙例如：主叫TS2；被叫TS3相差半帧的关系-反相法若主叫用户选用TSi，则被叫用户应选择TS(i+F/2)，F:一帧的时隙数例如：主叫TS7；被叫TS(7+32/2)，即TS233.在话终拆线时，CPU只要将CM相应单元清除即可（）S-T-S网络如图3.32所示，假设有条母线（HW1HW3），每条母线上有32个时隙。各级功能如下：A级S接线器，假设为输出控制方式T
40、接线器个，假设为输出控制方式B级S接线器，假设为输入控制方式A级和B级S接线器共用CM工作原理：工作原理：假设有一对用户HW1TS2(A)HW3TS31(B)互相通话。信号传送的过程如下：CPU要选择一条空闲的路由，即空闲的T接线器。假设选定为3#。CPU向CMT3的 2#单元送“31“、31#单元送”2“，同时也必须向CMS3的 2#单元送“1“、31#单元送”3“；在TS2时，在CMS3的控制下，使得：SA:#出线和1#入线接通SB:#入线和#出线接通将A的话音信号写入到与#出线相连的T接线器的#单元在TS31时，在CMS3的控制下，使得：SA:#出线和3#入线接通SB:#入线和3#出线接
41、通将B的话音信号写入到与#T接线器的31#单元 同时，在CMT3的控制下，读出SM3的#单元的内容，即将信号A取出送给B在下一个TS2时，重复循环.AB2.关于T-S-T网络几个问题的讨论(1)控制方式 T-S-T网络的另外一种结构：A级采用输入控制方式；B级采用输出控制方式，如图：（）网络阻塞在一般情况下，T-S-T网络存在内部阻塞。但一般这种结构的阻塞率很小，大概是10-6数量级，可以近似为无阻塞网络。除了以上所示的三级网络外，还存在多种网络结构，如T-S-S-T结构的四级网络、T-S-S-S-T网络、S-S-T-S-S网络以及具有T-S-S-S-S-T网络等。3.5.数字交换机中话路的连
42、接数字交换机中话路的连接1)组成：选组级：T-S-T 交换网络用户模块：用户电路用户集线器（复用器M和分路器D）2)前向通路和后向通路：即发送通路F和接收通路B3)用户模块：其结构如图3.5所示输入端：条母线(832=256)，除TS0和TS16用于同步和通信信号传送外，其余都是用于话音信号，故可接240个用户。输出端：条母线(HW)用2.048Mb/s的速率连至选组级的交换网络。4)用户级的交换网络：分为前向和后向两种，各由一级T接线器组成。复接：指可用多个用户组（N个240用户组）复接在一起，合成240条话路(8条母线)，以实现话务量的集中。5)选组级：两端分别通过复用器和分路器接至外线图
43、中共有32个T接线器和复用器每一个复用器接16条母线，共512个时隙，经过串/并转换后在A级T接线器进行时隙交换。通过S接线器进行空间交换，S接线器的矩阵为32 32。则T-S-T 交换网络可以交换的时隙数为：51232=16 384例如：图中例举了A、B两个用户间的通话话路，分别用A和B的小方块表示。补充：用户集线器用户集线器 1.意义：用户集线器(LC-Subscriber Line Concentrator)是用来进行话务量的集中(或扩散)的。对于每个用户来说，话务量是很低的，一般在0.120.2Erl之间，如果每个用户都在交换机中占据一条话路，显然是很不经济的。为此采用用户集线器，进行
44、话务量集中，将几百个用户或上千个用户共用120条话路，使集中后话路的话务量达到0.8Erl，这样既节省了投资，又能使用户级至选组级间采用传输质量高的PCM线路，改善了用户线的传输质量。2.结构：在数字用户级中，用户集线多采用一级T接线器，常称用户级接线器。由于用户级T接线器是担负着话务量集中的任务，这就要求T接线器的输入时隙大于输出时隙，且要求输出时隙具有全利用度，即输入的每个时隙都可与输出的每个时隙交换信息。为此，控制存储器就要公用，即几个话音存储器合用个控制存储器。这种T接线器般采用读出控制方式。图A 用户级T接线器复用示意图 由下图a 可看出，一个控制存储器按集中比(为16：1)的要求，
45、可控制16个话音存储器。控制存储器的容量为128个单元，每个单元地址对应输出母线的一个时隙。每个话音存储器的容量也是128个单元，每个单元对应一个用户时隙，所以每个话音存储器可接120个用户。各个话音存储器的输出则复联在一起，合成一条输出母线，由控制存储器控制，这条输出母线上只能提供120条话路(因控制存储器只有128个单元)。这样就完成话务集中的功能。这是一个全利用度的网络，由16个话音存储器所接入的1920个用户中的任用户都可与120条输出话路连接。为了区分对16个话音存储器的用户控制，在控制存储器LCMu中各单元存放的信息内容应包括话音存储器SMU的号码(4bit)和用户话音经复用后送入
46、SM的存储地址，也就是用户时隙号(7bit)。控制存储器LCMu是由用户处理机控制写入，顺序读出。用户集线器采用集中话路的方法，将几百个甚至上千个用户话路集中到120条话路上，送入交换网络集中交换，交换后还应通过用户集线器将话路中的信息分送至相关用户，故需要用户集线器还应具有扩散功能。即在120个话路中所传送的话音信息按要求可以送至1920个用户当中的任一用户，所以还需要在输出端配置一个具有扩散功能的T接线器。图B 用户级T接线器分路示意图.数字接线器的集成化和交换网络的组成数字接线器的集成化和交换网络的组成随着数字交换机的发展，有些厂家已把T接线器做成集成电路芯片，即将T接线器中的串/并变换
47、、话音存储器、控制存储器、并/串变换电路等都集成在一块芯片里。并且由于S接线器的集成度低，因此当前人们主要用T接线器集成芯片组成数字交换网络。256 256容量的数字接线器芯片如图3.35所示。.在数字交换网络上进行会议电话汇接在数字交换网络上进行会议电话汇接）模拟交换网络上进行会议电话汇接比较简单，其主要任务：阻抗匹配和增益）数字交换网络上进行会议电话汇接不能直接进行）数字交换网络上进行会议电话汇接的两种方法：（）先进行D/A转换，然后相加，合到一起后再A/D转换还原，如图3.37所示三方会议。（）先将A律编码的PCM数字信号变成线性编码的信号，然后将线性码相加，合在一起后再变回A 律PCM信号，如图3.38。