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1、第3章 数字交换机的话路部分3.2 用户模块的组成 数字用户级分为用户模块和远端用户模块，它们的结数字用户级分为用户模块和远端用户模块，它们的结构基本上一样，只是远端用户模块用户需远距离传输，多构基本上一样，只是远端用户模块用户需远距离传输，多了一个了一个PCMPCM码型转换，因此，我们将只讨论用户模块。码型转换，因此，我们将只讨论用户模块。3.2.1 用户模块基本结构用户集线器主要包括:1级T接线器组成的交换网络:负责话务量的集中/扩散 信号提取和插入电路:负责把处理机通信信息从信息流中提取出来（或插入进去）网络接口:用于和数字交换网络的接口第1页/共83页此外，用户模块还包括扫描存储器，用
2、于暂存从用户电路读取的信息；分配存储器则用于暂存向用户电路发出的命令信息。第2页/共83页第3章 数字交换机的话路部分3.2.2 用户电路 前面已经说过，由于某些信号不能通过电子交换网络，前面已经说过，由于某些信号不能通过电子交换网络，因此就把某些过去由公用设备实现的功能移到电子交换网因此就把某些过去由公用设备实现的功能移到电子交换网络以外的用户电路来实现。络以外的用户电路来实现。目前在数字交换机中用户电路的功能可以归纳为目前在数字交换机中用户电路的功能可以归纳为BORSCHTBORSCHT这七个功能，具体是：这七个功能，具体是：B B（Battery feeding）馈电；）馈电；O O（O
3、vervoltage protection）过压保护；）过压保护；R R（Ringing control）振铃控制；）振铃控制；S S（Supervision）监视；）监视；C C（CODE&filter)编译码和滤波；编译码和滤波；H H（Hybrid circuit）混合电路；）混合电路；T T（Test）测试。）测试。第3页/共83页 图中两个电感线圈对话音信号呈图中两个电感线圈对话音信号呈高阻抗，而对直流馈电电流则是低高阻抗，而对直流馈电电流则是低电阻的。这样一方面可以向用户供电阻的。这样一方面可以向用户供电，另一方面对话音信号可有较小电，另一方面对话音信号可有较小损失。在我国，馈电电
4、压规定为损失。在我国，馈电电压规定为-48V48V或或60V60V，国外设备为，国外设备为-48V-48V。1 1、馈电 在机电式交换机的绳路中有一个馈电电桥，它向主、被在机电式交换机的绳路中有一个馈电电桥，它向主、被叫用户提供通话直流。在数字交换机中由用户电路负担这一叫用户提供通话直流。在数字交换机中由用户电路负担这一项任务。但它只要向一个用户馈电就可以了。馈电电桥的基项任务。但它只要向一个用户馈电就可以了。馈电电桥的基本机构如如本机构如如3 33 3所示。所示。通话时，馈电电流应控制在1850mA1850mA之间，使送话器特性处于最佳工作状态环路电阻应小于19001900欧姆.第4页/共8
5、3页第3章 数字交换机的话路部分2 2、过压保护 用户线是外线，可能受到雷击袭击，也可能和高压线用户线是外线，可能受到雷击袭击，也可能和高压线碰撞。高压进入交换机内部就会毁坏交换机。碰撞。高压进入交换机内部就会毁坏交换机。通常在总配线架上对每一条用户线都装有保安器（气通常在总配线架上对每一条用户线都装有保安器（气体放电管），它能保护交换机使其免高压袭击。但是从保体放电管），它能保护交换机使其免高压袭击。但是从保安器输出的电压仍可能达到上百伏，这个电压也不容许进安器输出的电压仍可能达到上百伏，这个电压也不容许进入交换机内部。用户电路中的过压保护就是为了这个，称入交换机内部。用户电路中的过压保护就
6、是为了这个，称做二次保护。做二次保护。第5页/共83页第3章 数字交换机的话路部分用户电路中的过压保护电路用户电路中的过压保护电路常常采用钳位方法，如图所常常采用钳位方法，如图所示。图中由钳位二极管组成示。图中由钳位二极管组成的电桥使得用户内线电压保的电桥使得用户内线电压保持为负压（譬如持为负压（譬如-48V-48V）。如）。如外线电压低于这个数值，则外线电压低于这个数值，则在在R R上产生压降，而内线电压上产生压降，而内线电压仍被钳住不变。必要时仍被钳住不变。必要时R R可以可以采用热敏电阻，甚至可以采采用热敏电阻，甚至可以采用自行烧毁的保护方式。用自行烧毁的保护方式。目前已有考虑采用电器特
7、性和气体放电管保安器十分相目前已有考虑采用电器特性和气体放电管保安器十分相似的单片器件来实现这一功能。其接通时间只有几个纳秒似的单片器件来实现这一功能。其接通时间只有几个纳秒（nsns）。这样在性能上就会更好一些。）。这样在性能上就会更好一些。第6页/共83页第7页/共83页n n振铃电压为交流振铃电压为交流9015V9015V9015V9015V，频率为，频率为25Hz25Hz25Hz25Hz，n n当当铃铃流流高高压压送送往往用用户户线线时时，就就必必须须采采取取隔隔离离措措施施，使使其其不不能能流向用户电路的内线，否则将引起内线电路的损坏。流向用户电路的内线，否则将引起内线电路的损坏。n
8、 n一般采用振铃继电器实现。一般采用振铃继电器实现。3、振铃控制第8页/共83页第3章 数字交换机的话路部分4 4、监视 这个功能通过监视用户线直流电流来监视用户线回路这个功能通过监视用户线直流电流来监视用户线回路的通的通/断状态。断状态。通过监视用户线回路的通通过监视用户线回路的通/断状态可以检测以下各种断状态可以检测以下各种用户状态：用户状态：1 1）用户话机的摘挂机状态；）用户话机的摘挂机状态；2 2）号盘话机发出的拨号脉冲；）号盘话机发出的拨号脉冲；3 3）投币话机的输入信号；）投币话机的输入信号；4 4）用户通话时的话路状态（话终挂机监视）。）用户通话时的话路状态（话终挂机监视）。第
9、9页/共83页第3章 数字交换机的话路部分图图3 3.6 6 用户线状态监视功能的实现用户线状态监视功能的实现 上述监视是监视在上述监视是监视在用户用户abab线上是否形成线上是否形成直流通路，因此可以直流通路，因此可以在直流馈电电路中串在直流馈电电路中串入小电阻，通过用测入小电阻，通过用测量其直流压降来获得量其直流压降来获得信息，如图所示。信息，如图所示。第10页/共83页第3章 数字交换机的话路部分5 5、编译码和滤波-完成模拟信号和数字信号间的转换。完成模拟信号和数字信号间的转换。模拟信号变为数字信号由编码器（模拟信号变为数字信号由编码器（CoderCoder）完成，而数字信）完成，而数
10、字信号变为模拟信号则由译码器（号变为模拟信号则由译码器（DecoderDecoder）完成。它们统称）完成。它们统称CODECCODEC。6 6、混合电路 混合电路是用来完成二线和四线的转换功能；混合电路是用来完成二线和四线的转换功能；用户话机的模拟信号是二线双向的，但是用户话机的模拟信号是二线双向的，但是PCMPCM数字信号是数字信号是四线单向的，因此在编码以前、译码以后一定要进行二线四线单向的，因此在编码以前、译码以后一定要进行二线/四四线的转换。过去这种功能由混合线圈实现，现在改为集成电线的转换。过去这种功能由混合线圈实现，现在改为集成电路，因此叫做路，因此叫做“混合电路混合电路”第11
11、页/共83页第3章 数字交换机的话路部分7 7、测试 这个电测试开关组成的功能是负责将用户线接至测试设备，这个电测试开关组成的功能是负责将用户线接至测试设备，以便对用户线进行测试。测试开关可以是电子开关也可以是以便对用户线进行测试。测试开关可以是电子开关也可以是测试继电器的接点，它们由软件控制。测试继电器的接点，它们由软件控制。第12页/共83页第3章 数字交换机的话路部分 除上述七项基本功能之外，用户电路还具有极性倒换、除上述七项基本功能之外，用户电路还具有极性倒换、衰减控制、收费脉冲发送、投币话机硬币集中控制等功能。衰减控制、收费脉冲发送、投币话机硬币集中控制等功能。用户电路的功能框图如图
12、用户电路的功能框图如图3 39 9所示。所示。第13页/共83页第3章 数字交换机的话路部分3.3 中继器3.3.1 模拟中继器 模拟中继器是模拟中继线与数字交换机间的接口电路模拟中继器是模拟中继线与数字交换机间的接口电路,用于和模拟交换机的连接。用于和模拟交换机的连接。模拟中继器和用户电路都是和模拟线路相连接，因此模拟中继器和用户电路都是和模拟线路相连接，因此它们的功能有很多相同之处。图它们的功能有很多相同之处。图3 31010为模拟中继器的功能为模拟中继器的功能框图。框图。比较图比较图3 39 9和图和图3 31010可见，模拟中继器比用户电路少可见，模拟中继器比用户电路少了振铃控制和对用
13、户馈电的功能，而多了一个忙了振铃控制和对用户馈电的功能，而多了一个忙/闲指示功闲指示功能，同时把对用户线状态监视变为对线路信号的监视。能，同时把对用户线状态监视变为对线路信号的监视。还有一个不同之外是用户电路接至用户模块，后者对还有一个不同之外是用户电路接至用户模块，后者对用户话务量进行集中以后才进行入选组级，而模拟中继器用户话务量进行集中以后才进行入选组级，而模拟中继器则直接进入交换网络。则直接进入交换网络。第14页/共83页第3章 数字交换机的话路部分有二线和四线之分：C1C1：四线音频接口 C2C2：二线音频接口第15页/共83页数字用户接口 是数字用户终端与程控数字交换机之间的接口电路
14、.数字用户终端设备有:数字电话、计算机、数字传真机、数字图象设备等，以数字信号的形式与交换机相沟通第16页/共83页第3章 数字交换机的话路部分3.3.2 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，数字中继器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，它的入它连接数字交换局或远端模块，它的入/出端都是数字出端都是数字信号，因此在功能上和模拟中继器不同。信号，因此在功能上和模拟中继器不同。数字中继器的主要功能有：数字中继器的主要功能有：（1 1）码型变换和反变换。主要是）码型变换和反变换。主要是PCMPCM传输线上的传输线上的HDB3HDB3码和局内的单极性不归零码之
15、间的变换；码和局内的单极性不归零码之间的变换；（2 2）时钟提取和帧同步；）时钟提取和帧同步；（3 3）提取和插入随路信号。）提取和插入随路信号。第17页/共83页第3章 数字交换机的话路部分图图3 311 11 数字中继器功能框图数字中继器功能框图第18页/共83页第3章 数字交换机的话路部分3.4 3.4 音频信号的产生、发送和接收音频信号的产生、发送和接收 交换机需要向用户发送各种信号音，如拨号音、忙交换机需要向用户发送各种信号音，如拨号音、忙音和回铃音等，也需要向其他交换机发送和接收各种局音和回铃音等，也需要向其他交换机发送和接收各种局间信令，如多频信号。这些信号都是音频模拟信号。这间
16、信令，如多频信号。这些信号都是音频模拟信号。这一节要讨论的就是关于音频模拟信号的产生、发送和接一节要讨论的就是关于音频模拟信号的产生、发送和接收问题。收问题。从图从图3 31 1中我们看到，信号设备是接在数字交换网中我们看到，信号设备是接在数字交换网络上的，它通过数字交换网络所提供的路由来传送。因络上的，它通过数字交换网络所提供的路由来传送。因此这些模拟信号必须是此这些模拟信号必须是“数字化了的数字化了的“，即必须是用，即必须是用PCMPCM调制了的音频信号才能在数字网络中通过。调制了的音频信号才能在数字网络中通过。第19页/共83页第3章 数字交换机的话路部分 信号种类很多，我国最常用的用户
17、信息如拨号音、信号种类很多，我国最常用的用户信息如拨号音、忙音和回铃音均采用忙音和回铃音均采用450Hz450Hz单频，国外有采用双音频的。单频，国外有采用双音频的。局间多频信号也各有不同。我国长途电话网中采用局间多频信号也各有不同。我国长途电话网中采用的记发器信号的记发器信号前向信号频率为前向信号频率为13801380、15001500、16201620、17401740、18601860、19801980后向信号频率为后向信号频率为11401140、10201020、900900、780Hz780Hz分别采用分别采用6 6中取中取2 2和和4 4中取中取2 2的频率，因此也是双音频的。的频
18、率，因此也是双音频的。在国际电话中还采用在国际电话中还采用R1R1信号，即信号频率为信号，即信号频率为700Hz700Hz，900Hz900Hz，1100Hz1100Hz，1300Hz1300Hz，1500Hz1500Hz和和1700Hz1700Hz。也采用。也采用6 6中中取取2 2频率。频率。从上面看到，信号音的产生不外乎单音频和双音频从上面看到，信号音的产生不外乎单音频和双音频两种，下面分别就这两种数字化信号的产生原理作介绍。两种，下面分别就这两种数字化信号的产生原理作介绍。3.4.1 数字音频信号的产生第20页/共83页 以以500Hz500Hz音频信号为例，信号周期为音频信号为例，信
19、号周期为2ms2ms，抽样，抽样1616次就次就够了，因此占用够了，因此占用ROMROM的的1616个单元。个单元。在对在对ROMROM作一般作一般PCMPCM信号读出时就是信号读出时就是500Hz500Hz的音频信号的音频信号（数字化的）了。（数字化的）了。1 1 单频信号的产生的方法：单频信号的产生的方法：第21页/共83页单频信号产生的原理（以单频信号产生的原理（以500Hz500Hz音频信号产生原理分析）音频信号产生原理分析）图312 500Hz音频信号产生的原理第22页/共83页第23页/共83页下面介绍一种节省ROM容量的方法，仍以500Hz信号为例。采用分段法，则只需要占用ROM
20、的4个单元图图3 314 14 节省节省ROMROM容量的信号产生方法容量的信号产生方法第24页/共83页第3章 数字交换机的话路部分 以记发器信号为例。设要求产生以记发器信号为例。设要求产生1380Hz1380Hz和和1500Hz1500Hz的双音频信号。的双音频信号。首先要找到一个重复周期，使得在这个周期内上首先要找到一个重复周期，使得在这个周期内上述两个频率恰好成为整数循环，同时又要使述两个频率恰好成为整数循环，同时又要使PCMPCM的抽的抽样周期也成为整数循环。样周期也成为整数循环。取取1380Hz1380Hz，1500Hz1500Hz，8000Hz8000Hz的最大公约数，应为的最大
21、公约数，应为20Hz20Hz，这就是重复频率。其周期为，这就是重复频率。其周期为50ms50ms，即在，即在50ms50ms内，内，1380Hz1380Hz重复重复6969次，次，1500Hz1500Hz重复重复7575次，次，8000Hz8000Hz重复重复400400次。因此需要次。因此需要ROMROM的的400400个单元。个单元。如果采用分段方法，则只需如果采用分段方法，则只需100100个单元个单元.2 2 双频信号的产生双频信号的产生第25页/共83页第3章 数字交换机的话路部分在数字交换机中，各种数字信号在数字交换机中，各种数字信号:1 1、可以通过数字交换网络送出，和普通话音信
22、号一样处、可以通过数字交换网络送出，和普通话音信号一样处理。理。2 2、也可以通过指定时隙（如时隙、也可以通过指定时隙（如时隙0 0，时隙，时隙1616）传送。）传送。注意：注意：至于从至于从ROMROM发出的信号，由于是发出的信号，由于是8 8位并行码，必位并行码，必须先变成串行码才能进入数字交换网络。须先变成串行码才能进入数字交换网络。3.4.2 数字音频信号的发送第26页/共83页第3章 数字交换机的话路部分 各种信号音是由用户话机接收的，因此在用户电路中各种信号音是由用户话机接收的，因此在用户电路中进行译码以后就变成了模拟信号自动接收。进行译码以后就变成了模拟信号自动接收。多频信号则应
23、由接收器接收。一般采用数字滤波后进多频信号则应由接收器接收。一般采用数字滤波后进行识别取得。行识别取得。3.4.3 数字音频信号的接收图图3 315 15 数字双音频信号接收器数字双音频信号接收器第27页/共83页3.5 数字交换和数字交换网络 早期的交换机是模拟交换机，它们交换模拟信号。早期的交换机是模拟交换机，它们交换模拟信号。因此它们的交换网络也是模拟交换网络。交换网络中所因此它们的交换网络也是模拟交换网络。交换网络中所采用的接线器也是模拟接线器。当从数字传输设备送来采用的接线器也是模拟接线器。当从数字传输设备送来数字信号时，模拟交换机首先要将接收到的数字信号转数字信号时，模拟交换机首先
24、要将接收到的数字信号转换成模拟信号，通过模拟交换网络进行交换，然后再将换成模拟信号，通过模拟交换网络进行交换，然后再将它转换成数字信号，送到数字传输上去。这样信号的来它转换成数字信号，送到数字传输上去。这样信号的来回转换使得信号的量化噪音增加了。所以这种方法不是回转换使得信号的量化噪音增加了。所以这种方法不是十分理想。十分理想。3.5.1 3.5.1 数字接线器的基本功能数字接线器的基本功能第28页/共83页第3章 数字交换机的话路部分 在数字交换机中采用的是数字交换网络。数字交换网在数字交换机中采用的是数字交换网络。数字交换网络的主要特点：能够将从数字传输设备进来的数字信号直络的主要特点：能
25、够将从数字传输设备进来的数字信号直接进行交换，而不必像过去那样，需要进行数接进行交换，而不必像过去那样，需要进行数/模和模模和模/数数转换了。转换了。于是，有人就产生了一个问题。任何空分交换网络（或于是，有人就产生了一个问题。任何空分交换网络（或者说任何空分接线器），只要交叉点接通了，它对任何信者说任何空分接线器），只要交叉点接通了，它对任何信号都是号都是“透明传输透明传输”的，只要空分接线器的传输参数（例的，只要空分接线器的传输参数（例如频率、衰耗等）能够满足要求就可以了。这就是说，空如频率、衰耗等）能够满足要求就可以了。这就是说，空分交换网络不仅仅能够传送模拟信号，而且也能够传送数分交换网
26、络不仅仅能够传送模拟信号，而且也能够传送数字信号。总之，空分交换网络可以传送数字信号这一点是字信号。总之，空分交换网络可以传送数字信号这一点是不容怀疑的。不容怀疑的。那么为什么又要弄出来一个数字交换网络和数字交换机那么为什么又要弄出来一个数字交换网络和数字交换机呢？要数字交换网络有什么用呢？数字信号经过数字交换呢？要数字交换网络有什么用呢？数字信号经过数字交换网络以后又会实现怎样的网络以后又会实现怎样的“交换交换”功能呢？功能呢？第29页/共83页数字交换的基本概念问题?采用空分交换单元可以实现数字交换,是否就满足采用时分多路复用传输技术的需要?第30页/共83页需借助于一个话音存储器,以便实
27、现时隙交换第31页/共83页第3章 数字交换机的话路部分 最简单的数字交换方法就是给要求通话的两个用户最简单的数字交换方法就是给要求通话的两个用户之间分配一个公共时隙（时分通路）。之间分配一个公共时隙（时分通路）。动态分配时隙的方法：两个用户的模拟话音信号经动态分配时隙的方法：两个用户的模拟话音信号经过数字化后都进入这一个特定的公共时隙。过数字化后都进入这一个特定的公共时隙。优点：硬件电路简单、成本低。缺点：只能在同一个PCM复用线（我们把它叫做母线）内进行“时隙交换”。对于30/32路PCM的一次群来说，最多只能提供30个话路时隙（相当于30条话路），能交换的用户数有限。第32页/共83页
28、当前的数字交换机能连接很多用户。要求它的交换当前的数字交换机能连接很多用户。要求它的交换网络不仅仅能像空分交换机那样对空间线路（母线）进网络不仅仅能像空分交换机那样对空间线路（母线）进行交换，还要在不同时隙之间进行交换（时隙交换）。行交换，还要在不同时隙之间进行交换（时隙交换）。通常在这种情况下给每一个用户分配一个固定时隙，然通常在这种情况下给每一个用户分配一个固定时隙，然后在两个用户（两个不同时隙）间进行交换。这就是后在两个用户（两个不同时隙）间进行交换。这就是“数字交换网络数字交换网络”的基本功能。图的基本功能。图3 31616为数字交换网络的为数字交换网络的示意图。它将占用母线示意图。它
29、将占用母线1 1时隙时隙5 5（TS5TS5）的话音信号经过数）的话音信号经过数字交换网络交换以后换到了母线字交换网络交换以后换到了母线2 2时隙时隙1818（TS18TS18），由另），由另一个用户接收。采用这种数字交换的方式就要求有专门一个用户接收。采用这种数字交换的方式就要求有专门的交换网络，并且给每一个用户分配一个固定时隙。的交换网络，并且给每一个用户分配一个固定时隙。第33页/共83页数字交换的实质就是时隙交换.时隙交换的实质就是将一个话音信息由某个时隙搬移至另一个时隙.要实现时隙交换,就要有一个能存储话音信息的话音存储器.数字交换网络有数字接线器组成,接线器有两种:时间(T:Tim
30、e)接线器:负责时隙交换空间(S:Space)接线器:负责母线(Highway)交换第34页/共83页3.5.2 数字交换网络的基本结构和工作原理第35页/共83页时间接线器（T接线器：Time Switch）组成:话音存储器(SM:Speech Memory)控制存储器(CM:Control Memory)功能:完成时隙交换工作方式:读出控制(输出控制)写入控制(输入控制)第36页/共83页1 1、时间（、时间（T T）接线器）接线器-功能是完成一条功能是完成一条PCMPCM复用线上各复用线上各时隙间信息的交换，主要由话音存储器和控制存储器组成时隙间信息的交换，主要由话音存储器和控制存储器组
31、成 n n话话音音存存储储器器(SM)(SM)是是用用来来暂暂时时存存储储话话音音脉脉码码信信息息的的，又又称称“缓缓冲冲存存储储器器”。n n 控控制制存存储储器器（CMCM）是是用用来来存存储储话话音音信信息息的的地地址。址。第37页/共83页控制存储器-“控制写入、顺序读出”:由CPU控制写入，在定时脉冲控制下按顺序读出。“控制写入控制写入”：由：由CPUCPU控制进行的。控制进行的。CPUCPU根据这一要求，根据这一要求，通过软件在控制存储器的通过软件在控制存储器的450450号单元写入号单元写入“5050”。读出由定时脉冲控制；按照时隙号读出相对应单元内容。(如0#时隙，读出0#单元
32、内容；1#时隙读出1#单元内容)话音存储器话音存储器-“顺序写入，控制读出顺序写入，控制读出”(由定时脉冲顺序写入，在控制存储器的由定时脉冲顺序写入，在控制存储器的控制下读出控制下读出):由定时脉冲控制，按顺序将不同由定时脉冲控制，按顺序将不同时隙的话音信号写入相应的单元中去。时隙的话音信号写入相应的单元中去。写入的单元号和时隙号一一对应。写入的单元号和时隙号一一对应。读出时根据控制存储器的控制信读出时根据控制存储器的控制信息（读出数据）而进行。息（读出数据）而进行。第38页/共83页第第3 3章章 数字交换机的话路部分数字交换机的话路部分输出控制方式工作原理：CPUCPU在控制存储器在控制存
33、储器中的中的450450号单元已写入了号单元已写入了内容内容“5050”。在定时脉。在定时脉冲控制下，在冲控制下，在TS450TS450这一这一时间，从控制存储器的时间，从控制存储器的地址地址450450中读出内容为中读出内容为“5050”，把它作为话音，把它作为话音存储器读出地址，读出存储器读出地址，读出话音存储器的话音存储器的5050号单元号单元(原来在原来在5050号时隙写入的号时隙写入的话音信号内容话音信号内容)。即实现。即实现了话音信号从了话音信号从TS50TS50交换交换到到TS450TS450，实现了时隙交，实现了时隙交换。换。第39页/共83页输入控制方式工作原理：CPUCPU
34、在控制存储器的在控制存储器的5050号单元写入内容号单元写入内容“450450”控制存储器按顺序读出，控制存储器按顺序读出，在在TS50TS50时读出内容时读出内容“450450”，作为话音存储器写入地，作为话音存储器写入地址，将输入端址，将输入端TS50TS50中的话中的话音内容写入到音内容写入到450450号单元中号单元中去。话音存储器按顺序读去。话音存储器按顺序读出，在出，在TS450TS450读出读出450450号单号单元内容，这也就是元内容，这也就是TS50TS50的的输入内容，完成了时隙交输入内容，完成了时隙交换。换。第40页/共83页第41页/共83页2 2、PCMPCM端机和端
35、机和T T接线器的连接接线器的连接 （1）单端单端PCM30/32PCM30/32和和T T接线器的连接接线器的连接第42页/共83页码型的变换和逆变换包括以下几种：码型的变换和逆变换包括以下几种：1 1）单极性）单极性双极性码型交换；双极性码型交换；2 2）HDB3 HDB3 二进制码型交换；二进制码型交换；3 3）隔位反转）隔位反转逆反转逆反转/同步的目的是解决帧同步和频率同步，实际上还应同步的目的是解决帧同步和频率同步，实际上还应有线路信号提取有线路信号提取/插入电路，在图中没有表示。插入电路，在图中没有表示。汇总电路是将话音信息、同步信息和标志信息汇总汇总电路是将话音信息、同步信息和标
36、志信息汇总在一起，然后通过码型变换电路送至输出端。在一起，然后通过码型变换电路送至输出端。在图在图3 31919中的中的T T接线器除包括上述的话音存储器接线器除包括上述的话音存储器和控制存储器之外，还应有串和控制存储器之外，还应有串并、并并、并串电路串电路第43页/共83页（2 2）多端）多端PCMPCM和和T T接线器的连接接线器的连接 实际上，一个实际上，一个T T接线器要进行交换的往往不是一端接线器要进行交换的往往不是一端PCMPCM（即（即3030个个话路），而是多端（如话路），而是多端（如6060路，路，120120路或更多）。这就要接多端路或更多）。这就要接多端PCMPCM端机。
37、端机。在这种情况下，除了图在这种情况下，除了图3 31919所表示的这些电路之外，在串所表示的这些电路之外，在串并、并、并并串电路中还要加上各端串电路中还要加上各端PCMPCM复用线（又叫母线）之间的组合，复用线（又叫母线）之间的组合，使得将输入若干条母线的使得将输入若干条母线的3232路路PCMPCM串行信号变换成输出更多路（一串行信号变换成输出更多路（一条母线）的条母线）的PCMPCM并行信号。图并行信号。图3 32020为有为有8 8条母线的串条母线的串并、并并、并串串变换电路的示意图，其各点波形如图变换电路的示意图，其各点波形如图3 32121所示。所示。话音存储器的交换也包括了话音存
38、储器的交换也包括了TS0TS0和和TS16TS16，但是已不是同步信号和，但是已不是同步信号和线路信号了。线路信号了。图图3 32020中输入信号的速率为中输入信号的速率为2Mbit/s2Mbit/s，经过串，经过串并变换以后在并变换以后在话音存储器进行变换的速率也是话音存储器进行变换的速率也是2Mbit/s2Mbit/s，但是信号的排列却完全不，但是信号的排列却完全不同了。同了。第44页/共83页第3章 数字交换机的话路部分第45页/共83页第46页/共83页S接线器的组成和工作原理(a)输入控制方式；(b)输出控制方式 3、空间（、空间（S）接线器）接线器-完成不同PCM复用线上同一时隙间
39、的信码交换。S接线器结构:交叉点由电子接点矩阵组成，共有N个入端和N个出端，形成NN矩阵，由N个控制存储器控制。第47页/共83页矩阵的每条矩阵的每条HWHW上有上有N N个时隙（图中只画个时隙（图中只画了了TS1TS1TS3TS3）接线器的接点控制过程）接线器的接点控制过程如下：如下：1 1）CPUCPU根据路由选择结果在控制根据路由选择结果在控制存储器上写入如图所示内容；存储器上写入如图所示内容；2 2）控制存储器按顺序读出，在）控制存储器按顺序读出，在TS1TS1读出各个控制存储器的读出各个控制存储器的1 1号单元内号单元内容，即：容，即：0 0号控制存储器的号控制存储器的1 1号单元内
40、容为号单元内容为“1 1”，表示，表示0 0号入端和号入端和1 1号出端接通号出端接通（在（在TS1TS1时刻）；时刻）；1 1号控制存储器的号控制存储器的1414号单元内容为号单元内容为“0 0”，表示，表示1 1号入端和号入端和0 0号出端接通号出端接通（在TS14时刻）；“输出控制”-每一个控制存储器控制同号输出端的所有交叉点“输入控制”-每一个控制存储器控制同号输入端的所有交叉点控制存储器的工作方式和以前的一样“控制写入，顺序读出”第48页/共83页在控制存储器控制下，上述接点在TS1的时间接通了，因而TS1中话音信号A-从0号入线通过交叉点送至1号出线，实现了母线交换在TS14时控制
41、存储器将接点接通，因而TS14中话音信号B-从1号入线通过交叉点送至0号出线，实现了母线交换第49页/共83页 可以看出：S接线器的每一个交叉点只接通一个时隙时间，下一个时隙要由其他交叉点接通。因此说“空间接线器是时分工作的”。第50页/共83页3.5.3 串并、并串变换电路的组成和工作原理1、时钟和定时脉冲、时钟和定时脉冲 设串设串并变换电路的输入端接的是并变换电路的输入端接的是8 8条母线（条母线（HWHW），），所需的定时脉冲和位脉冲如图所需的定时脉冲和位脉冲如图3 32323所示。所示。第51页/共83页 从图中可见，从图中可见，CPCP的脉冲和间隔宽度各为的脉冲和间隔宽度各为244n
42、s244ns，和，和3232路路PCMPCM每时隙的一位脉冲宽度相同（每时隙的一位脉冲宽度相同（488ns488ns）。这样定时）。这样定时脉冲脉冲 的不同组合就各占的不同组合就各占488ns488ns。而位脉冲。而位脉冲 的脉的脉冲宽度为冲宽度为488ns488ns，然后间隔，然后间隔7 7个脉冲宽度，因此它标志了个脉冲宽度，因此它标志了每一时隙中的某一位。每一时隙中的某一位。第52页/共83页2、串串并变换电路并变换电路 串串并变换电路的变换波形如图并变换电路的变换波形如图3 32121所示，其电路所示，其电路的功能框图示于图的功能框图示于图3 32424。第53页/共83页 图中移位寄存
43、器是图中移位寄存器是8 8位串入并出移位寄存器，它在位串入并出移位寄存器，它在CPCP控制下将每个时隙中的控制下将每个时隙中的8 8位串行码变成位串行码变成8 8位并行码。因此移位并行码。因此移位寄存器的输出端有位寄存器的输出端有D D0 0D D7 7，共，共8 8条线。但是在移位寄存器条线。但是在移位寄存器输出端输出端D D0 0D D7 7的的8 8位码不是同时出现的，而是在位码不是同时出现的，而是在CPCP控制下一控制下一位一位出现的。因此在下一级加一个位一位出现的。因此在下一级加一个 锁存器，由锁存器，由控制。也就是说在时隙的最后一位（控制。也就是说在时隙的最后一位（D D7 7）的
44、）的CPCP后半周期（后半周期（）时才把已经变换就绪的）时才把已经变换就绪的8 8位并行码送入锁存器。位并行码送入锁存器。锁存器中的数据和输入端串行脉冲的数据在时间上已锁存器中的数据和输入端串行脉冲的数据在时间上已经延迟了一个时隙。当下一个经延迟了一个时隙。当下一个CPCP脉冲来到时，脉冲来到时，8 8位并行码位并行码即可经即可经8-18-1电子选择器输出送至话音存储器。电子选择器输出送至话音存储器。8-18-1选择器的选择器的功能是把功能是把8 8个个HWHW的的8 8位并行码按一定次序进行排列、合并。位并行码按一定次序进行排列、合并。图图3 32525为串为串并变换电路的输入、输出端波形图
45、。并变换电路的输入、输出端波形图。第54页/共83页第55页/共83页3、并、并串变换电路串变换电路 图图3 32424示出了并示出了并串变换电路的功能框图。并串变换电路的功能框图。并串串变换电路由锁存器和并入串出变换电路由锁存器和并入串出8 8位移位寄存器组成。位移位寄存器组成。第56页/共83页第3章 数字交换机的话路部分 在位脉冲在位脉冲 控制下，就可以将控制下，就可以将8 8个个HWHW的的 分别写入到锁存器分别写入到锁存器0 07 7。即。即 的的 写入锁存器写入锁存器0 0，的的 写入锁存器写入锁存器1 1 在下一时隙的在下一时隙的TDTD时，时，CPCP脉冲的前半周期将移位寄存脉
46、冲的前半周期将移位寄存器的置位端器的置位端S S置成置成“1 1”，这时移位寄存器只置位，不移，这时移位寄存器只置位，不移位。于是就将位。于是就将 送入。下一个送入。下一个CPCP到来时，到来时，因，因此此S S端为端为0 0，移位寄存器不置位只移动，按，移位寄存器不置位只移动，按CPCP的节拍一位的节拍一位一位往外送出。直到下一时隙的一位往外送出。直到下一时隙的 出现时再置位一次，出现时再置位一次，循环下去就可将并行码变换成串行码。循环下去就可将并行码变换成串行码。第57页/共83页第3章 数字交换机的话路部分3.5.4 T接线器的组成和工作原理1、话音存储器、话音存储器输出数据第58页/共
47、83页第3章 数字交换机的话路部分2、控制存储器、控制存储器定时脉冲形成写入地址第59页/共83页3.5.5 S接线器的组成和工作原理以以88矩阵为例来说明矩阵为例来说明S接线器的工作原理。接线器的工作原理。1、88交叉点矩阵交叉点矩阵第60页/共83页第3章 数字交换机的话路部分 时分交换网络中的时分交换网络中的S接线器是按时分工作的，即每隔接线器是按时分工作的，即每隔39us（一个时隙）改变一次接续。电磁接点是无论如何达不（一个时隙）改变一次接续。电磁接点是无论如何达不到这个速度的，因此必须采用电子接点。到这个速度的，因此必须采用电子接点。电子交叉接点由电子选择器组成。电子交叉接点由电子选
48、择器组成。88矩阵可以采用矩阵可以采用8片片8选选1的选择器芯片，其结构见图的选择器芯片，其结构见图329所示。所示。图中的结构实际上是只对图中的结构实际上是只对1位码的。一般交换网络内是位码的。一般交换网络内是8位并行码，因此需要有位并行码，因此需要有8套这种电路。套这种电路。8片片8-1选择器各负责一个输出端，共有选择器各负责一个输出端，共有8个输出端，而个输出端，而每片的每片的8个输入端按输入端号互相复接起来，形成个输入端按输入端号互相复接起来，形成8个输入个输入端。端。控制存储器通过控制存储器通过 送来选择数据，决定是哪一个输入送来选择数据，决定是哪一个输入端要和输出端接通，同时又送来
49、选通信号，来决定选的是端要和输出端接通，同时又送来选通信号，来决定选的是哪一片，即哪一个是输出端。哪一片，即哪一个是输出端。图中所表示的是输出控制方式，即每一个控制存储器图中所表示的是输出控制方式，即每一个控制存储器控制一片控制一片8-1芯片，即控制一个输出端的所有芯片，即控制一个输出端的所有8个交叉接点。个交叉接点。第61页/共83页第3章 数字交换机的话路部分2、控制存储器、控制存储器图330 S接线器的控制存储器第62页/共83页第3章 数字交换机的话路部分 S接线器的控制存储器的结构如图接线器的控制存储器的结构如图330所示。所示。S接线器的控制存储器和图接线器的控制存储器和图328所
50、示的所示的T接线器的控制接线器的控制存储器结构相差不多。只是在图存储器结构相差不多。只是在图330中由于只控制中由于只控制8个输入个输入端，因此数据线只有端，因此数据线只有3条（条（），再就是多了一条选通线。），再就是多了一条选通线。使得控制存储器的字长为使得控制存储器的字长为4位。其他则和位。其他则和T接线器的控制存接线器的控制存储器一样，因此工作原理也是一样的。储器一样，因此工作原理也是一样的。第63页/共83页第3章 数字交换机的话路部分3.5.6 数字交换网络 以三级组合的例子来介绍以三级组合的例子来介绍T接线器和接线器和S接线器组合成接线器组合成大容量的数字交换网络。大容量的数字交换