《數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)》PPT課件

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1、第 1 頁(yè),第四章 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò), 4.1 數(shù)字交換原理 4.2 T型時(shí)分接線器 4.3 S型空分接線器 4.4 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),第 2 頁(yè),第四章 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò), 4.1 數(shù)字交換原理 4.2 T型時(shí)分接線器 4.3 S型空分接線器 4.4 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),第 3 頁(yè), 4.1 數(shù)字交換原理,一、交換網(wǎng)絡(luò)概念 交換網(wǎng)絡(luò)特指交換機(jī)內(nèi)部能完成出入線上不同用戶(hù)信息 相互交換的接續(xù)網(wǎng)絡(luò)；交換網(wǎng)絡(luò)是交換機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶(hù)間信息動(dòng)態(tài)傳輸交換的關(guān)鍵部件。 根據(jù)交換機(jī)傳輸信號(hào)的不同，交換網(wǎng)絡(luò)有多種形式： 模擬交換網(wǎng)絡(luò)：用機(jī)械式觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)或半導(dǎo)體器件作為交換接點(diǎn)，用于交換模擬信號(hào)。信號(hào)有損耗，時(shí)延較大。已淘汰 數(shù)字式交換

2、網(wǎng)絡(luò)：由數(shù)字邏輯器件構(gòu)成，用于完成數(shù)字PCM信號(hào)傳輸和交換的數(shù)字式網(wǎng)絡(luò)。速度快，信號(hào)無(wú)損耗。,第 4 頁(yè),程控?cái)?shù)字交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu),第 5 頁(yè),二、知識(shí)回顧,數(shù)字程控交換采用的是同步時(shí)分復(fù)用技術(shù)來(lái)傳輸用戶(hù)信息； 中繼線的傳輸能力被分成若干時(shí)隙（TS：Time Slot）提供給不同用戶(hù)傳輸信息； 不同用戶(hù)信息位于不同中繼線上的不同時(shí)隙，以PCM信號(hào)傳輸，每個(gè)時(shí)隙傳輸8bit PCM編碼； PCM 30/32路系統(tǒng)一幀共有32個(gè)時(shí)隙，其中TS0用來(lái)傳幀同步信號(hào)，TS16傳信令信號(hào)，剩下的TS1TS15、TS17TS31共30個(gè)時(shí)隙提供給用戶(hù)作為30個(gè)可以共用的話路。 一次群數(shù)據(jù)傳輸速率為8000H

3、z328bit=2.048Mbit/s，每個(gè)時(shí)隙作為提供給用戶(hù)使用的通信信道，其數(shù)據(jù)傳輸速率為8000Hz8bit64Kbit/s。,第 6 頁(yè),三、功能分析,0號(hào)入線的TS1時(shí)隙分配給A發(fā)話音， 0號(hào)出線的TS1時(shí)隙分配給A收話音 0號(hào)入線的TS2時(shí)隙分配給B發(fā)話音， 0號(hào)出線的TS2時(shí)隙分配給B收話音 1號(hào)入線的TS3時(shí)隙分配給C發(fā)話音， 1號(hào)出線的TS3時(shí)隙分配給C收話音 1號(hào)入線的TS1時(shí)隙分配給D發(fā)話音， 1號(hào)出線的TS1時(shí)隙分配給D收話音 2號(hào)入線的TS2時(shí)隙分配給E發(fā)話音， 2號(hào)出線的TS2時(shí)隙分配給E收話音 2號(hào)入線的TS3時(shí)隙分配給F發(fā)話音， 2號(hào)出線的TS3時(shí)隙分配給F收話

4、音,第 7 頁(yè),三、功能分析,AB間的交換必須完成同號(hào)線的不同時(shí)隙間的交換 CE間和DF間的交換必須完成不同線且不同時(shí)隙間的交換,數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)必須能完成兩種交換： 時(shí)分交換和空分交換 時(shí)分交換就是時(shí)隙交換，將話音從某個(gè)時(shí)隙搬移到另一個(gè)時(shí)隙，不涉及空間線路間的交換。 空分交換就是在某一時(shí)隙將話音從某一編號(hào)的入線交換到另一編號(hào)的出線，不涉及時(shí)隙交換。,第 8 頁(yè),四、時(shí)分交換的原理,如何實(shí)現(xiàn)“時(shí)隙交換”呢？ 答：可以用存儲(chǔ)器暫存來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換。順序?qū)懭?，延時(shí)控制讀出。用來(lái)完成時(shí)隙交換功能的器件稱(chēng)為“T接線器”。,第 9 頁(yè),五、空分交換的原理,如何實(shí)現(xiàn)“空分交換”呢？ 答：可以用交叉矩陣來(lái)完成不同

5、出入線的交換，控制不同的交叉點(diǎn)在不同的時(shí)隙閉合。用來(lái)完成空分交換功能的器件稱(chēng)為“S接線器”。,第 10 頁(yè),第四章 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò), 4.1 數(shù)字交換原理 4.2 T型時(shí)分接線器 4.3 S型空分接線器 4.4 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),第 11 頁(yè), 4.2 T型時(shí)分接線器,一、T型時(shí)分接線器的基本結(jié)構(gòu) T型時(shí)分接線器又稱(chēng)時(shí)間接線器（Time Switch），簡(jiǎn)稱(chēng)T接線器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換功能。 它由話音存儲(chǔ)器（SM:Speech Memory）和控制存儲(chǔ)器（CM:Control Memory）組成，都是隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）。 話音存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)抽樣編碼后的PCM話音信息，其容量即存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)與輸入

6、復(fù)用線上的時(shí)隙數(shù)相同（32，128，256，512等），每一個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)8bit信息。 控制存儲(chǔ)器用來(lái)控制話音存儲(chǔ)器的寫(xiě)入或讀出地址，容量一般與SM相同，每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是發(fā)話人的話音信息在SM中的存儲(chǔ)地址，所以每個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)log2(N) bit信息，其中N為SM存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)。,第 12 頁(yè),二、T接線器的控制方式,T接線器的控制方式有兩種：輸出控制和輸入控制 輸出控制：話音順序?qū)懭隨M ，由CM控制讀出SM中的內(nèi)容，簡(jiǎn)稱(chēng)順序?qū)懭?，控制讀出 輸入控制：話音在CM控制下寫(xiě)入SM，順序讀出SM中內(nèi)容，簡(jiǎn)稱(chēng)控制寫(xiě)入，順序讀出 例：輸入復(fù)用線上共有32個(gè)時(shí)隙（PCM30/32路系

7、統(tǒng)），a要從TS1交換到TS8，b要從TS8交換到TS1，c要從TS2交換到TS15，分別要求用輸出控制和輸入控制方式的T接線器實(shí)現(xiàn)交換 圖示見(jiàn)下頁(yè),第 13 頁(yè),T接線器的控制方式原理圖,,參時(shí)序圖,第 14 頁(yè),思考問(wèn)題,串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？ SM容量？ CM容量？ SM中內(nèi)容何時(shí)寫(xiě)入？ CM中內(nèi)容何時(shí)寫(xiě)入？ SM讀寫(xiě)沖突？話音傳輸有延時(shí)嗎？ 輸入控制T接線器工作特點(diǎn)？ 輸出控制T接線器工作特點(diǎn)？,第 15 頁(yè),問(wèn)題解答,1. 串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？ 答：進(jìn)入SM前，PCM數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換變成8位并行數(shù)據(jù)，因而進(jìn)入SM時(shí)速率降為2.048Mb/s8=256Kb/s，SM和CM的讀寫(xiě)周期都

8、是1/(256103)=3.9us； 2. SM容量？ 答：因?yàn)閺?fù)用線有32個(gè)時(shí)隙，所以SM共有32個(gè)存儲(chǔ)單元，需要5位地址線尋址(A3A7)，每單元存儲(chǔ)8比特； 3. CM容量？ 答： CM也有32個(gè)存儲(chǔ)單元，因?yàn)橛脕?lái)控制SM的寫(xiě)入或讀出，所以存儲(chǔ)的是SM的地址，每單元存儲(chǔ)log2(32) =5比特；,第 16 頁(yè),問(wèn)題解答,4. SM中內(nèi)容何時(shí)寫(xiě)入？ 答： SM中每個(gè)單元的內(nèi)容總是最新的話音樣本信號(hào)，是隨著新的輸入時(shí)隙中的內(nèi)容而不斷變化的，在通話過(guò)程中，每個(gè)用戶(hù)的話音抽樣信號(hào)總是固定地占用某個(gè)編號(hào)的時(shí)隙，同時(shí)也固定寫(xiě)入對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元，例：上圖中輸出控制方式下，a占用TS1，所以總固定寫(xiě)入話

9、音存儲(chǔ)器的第1號(hào)單元。 5. CM中內(nèi)容何時(shí)寫(xiě)入？ 答：CM中每個(gè)單元的內(nèi)容是在建立話路的時(shí)候由處理機(jī)控制寫(xiě)入的，在通話過(guò)程中不變，直到通話結(jié)束才被改變，重新寫(xiě)入0，這時(shí)候話路隨之被拆除。 6. SM讀寫(xiě)沖突？話音傳輸有延時(shí)嗎？ 答：SM的寫(xiě)入是在時(shí)鐘脈沖的前半周期，讀出是在時(shí)鐘脈沖的后半周期，所以在經(jīng)過(guò)T接線器后話音會(huì)有時(shí)延，時(shí)延為： (NO-NI) mod N+0.5個(gè)時(shí)鐘周期長(zhǎng)度（cp），其中NI為輸入時(shí)隙號(hào)，NO為輸出時(shí)隙號(hào)，N為總時(shí)隙數(shù)。所以最長(zhǎng)時(shí)延為(N-1)+0.5個(gè)cp，最短為0.5個(gè)cp。,第 17 頁(yè),問(wèn)題解答,7. 輸入控制T接線器工作特點(diǎn)？ 答：輸出控制方式下：話音順序

10、寫(xiě)入SM ，由CM控制讀出SM中的內(nèi)容， SM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸入時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，CM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸出時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)器內(nèi)容是輸入時(shí)隙號(hào)。 8. 輸出控制T接線器工作特點(diǎn)？ 答：輸入控制方式下：話音在CM控制下寫(xiě)入SM，順序讀出SM中內(nèi)容， SM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸出時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)， CM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸入時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)器內(nèi)容是輸出時(shí)隙號(hào)。 注：一個(gè)cp就是一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間長(zhǎng)度。,第 18 頁(yè),三、串并變換,在進(jìn)入SM前，PCM數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)“串并轉(zhuǎn)換”變成8位并行數(shù)據(jù)，才能存入SM；而在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，也必須將8位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回串行數(shù)據(jù)，因而需要進(jìn)行“并串轉(zhuǎn)換”。,1. 時(shí)鐘和定

11、時(shí)脈沖 為了完成對(duì)信號(hào)的交換控制，需要準(zhǔn)確的產(chǎn)生各種時(shí)鐘和定時(shí)脈沖控制信號(hào)，見(jiàn)下圖。PCM30/32路系統(tǒng)的每一時(shí)隙長(zhǎng)3.9us，每時(shí)隙傳送8bit，每比特長(zhǎng)488ns，設(shè)定時(shí)鐘cp的脈沖寬度和間隔寬度均為244ns，TD0TD7分別代表每一個(gè)比特的位脈沖，他們可以由A0A2譯碼得到。（參見(jiàn)時(shí)序圖）,第 19 頁(yè),時(shí)序圖,返回,第 20 頁(yè),2. 串并變換電路,串并變換電路（ S/P : Serial-Parallel Conversion）負(fù)責(zé)將串行碼變成并行碼。主要由“移位寄存器”和“鎖存器”組成。,第 21 頁(yè),串并變換時(shí)序圖,（對(duì)比多線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖）,第 22 頁(yè),3. 并串變

12、換電路,并串變換電路（P/S:Parallel-Serial Conversion）負(fù)責(zé)將并行碼變成串行碼。主要由“鎖存器”和“移位寄存器”組成。鎖存器是高電平鎖存，移位寄存器由CP和S端控制，當(dāng)S=1時(shí)處于置位狀態(tài)，S=0時(shí)處于移位狀態(tài)。,比較多路復(fù)用線時(shí)的并串轉(zhuǎn)換電路,第 23 頁(yè),并串變換時(shí)序圖,比較多路復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖,第 24 頁(yè),四、多端輸入的T接線器,當(dāng)需要對(duì)不同的一次群PCM信號(hào)中的各時(shí)隙進(jìn)行交換時(shí)，可采用多端輸入的T接線器，每一條輸入的PCM線稱(chēng)為母線HW（highway）。例如，有8路PCM復(fù)用線上的時(shí)隙需要相互進(jìn)行時(shí)隙交換，可用如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。,第 25 頁(yè),說(shuō)明,說(shuō)明：

13、T接線器的容量： 因?yàn)橛?路PCM30/32復(fù)用線，故而T接線器的話音存儲(chǔ)器需要832=256個(gè)單元，而控制存儲(chǔ)器也需要256個(gè)單元，每單元8bit。 速率變換： 經(jīng)過(guò)復(fù)用器后，8路2.048Mb/s的PCM30/32復(fù)用線上的信號(hào)合成1路16.384Mb/s的PCM信號(hào)，共有256個(gè)時(shí)隙，為了減少傳輸處理的難度（輻射、干擾、硬件速度等），將這1路串行碼流通過(guò)串并變換變成8路并行碼流，同時(shí)降低了每條并行線上的速率2.048Mb/s，減小傳輸難度。,第 26 頁(yè),說(shuō)明,多端脈碼的排列： 經(jīng)過(guò)復(fù)用器（MUX）的串并轉(zhuǎn)換后，并行線上共有256個(gè)時(shí)隙，原來(lái)8條母線上的時(shí)隙需要重新排列，排列方式如

14、下： HW0 HW7上的TS0作為總時(shí)隙的TS0TS7， HW0 HW7上的TS1作為總時(shí)隙的TS8TS15， HW0 HW7上的TS31作為總時(shí)隙的TS248TS255。 總時(shí)隙號(hào)母線上的時(shí)隙號(hào)8母線號(hào) 例如：HW1上的TS20對(duì)應(yīng)的總時(shí)隙號(hào)為：即2081TS161。 通過(guò)復(fù)用器、分路器和T接線器的配合，既完成時(shí)分交換，又完成空分交換。,第 27 頁(yè),多端輸入的T接線器框圖,入線HW1上的TS20中的話音a交換到出現(xiàn)HW7上的TS31中去,第 28 頁(yè),1. 復(fù)用器的實(shí)現(xiàn),輸入端復(fù)用器需要完成合路（復(fù)用）和串并轉(zhuǎn)換功能。,第 29 頁(yè),串并轉(zhuǎn)換和復(fù)用的時(shí)

15、序圖,（對(duì)比單線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖）,參時(shí)序圖,圖中HWn和Wn代表母線。,第 30 頁(yè),時(shí)序圖,返回,第 31 頁(yè),2. 分路器的實(shí)現(xiàn),輸出端分路器需要完成分路（解復(fù)用）和并串轉(zhuǎn)換功能,第 32 頁(yè),并串轉(zhuǎn)換和分路的時(shí)序圖,比較單一復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖,第 33 頁(yè),五、集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶(hù)集線器,程控?cái)?shù)字交換機(jī)中都含有“用戶(hù)集線器”，用戶(hù)電路一般都通過(guò)用戶(hù)集線器連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)上，而不能直接連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)上。,用戶(hù)集線器的作用在于可以將用戶(hù)的話務(wù)量集中以后再送到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。,第 34 頁(yè),1. 集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶(hù)集線器,用戶(hù)集線器中主要含有“集中式T接線器”和“擴(kuò)散式T接

16、線器”，只為通話的用戶(hù)分配時(shí)隙后，再送到交換網(wǎng)絡(luò)中去交換話音。集中式T接線器用于用戶(hù)發(fā)信息端，主要作用是集中用戶(hù)的話務(wù)量，擴(kuò)散式T接線器用于用戶(hù)收信息端，主要實(shí)現(xiàn)分話功能。,時(shí)隙少了，時(shí)隙利用率較高,,第 35 頁(yè),1. 集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶(hù)集線器,時(shí)隙太多，時(shí)隙利用率太低！,,使用復(fù)用器和分路器為每個(gè)用戶(hù)分配一個(gè)時(shí)隙進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)行嗎？,第 36 頁(yè),1. 集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶(hù)集線器,如果不通過(guò)用戶(hù)集線器，而是通過(guò)一個(gè)復(fù)用器，固定的為每一個(gè)用戶(hù)分配一個(gè)時(shí)隙，然后直接連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，那么： 一方面，如果為每一個(gè)用戶(hù)分配一個(gè)時(shí)隙直接進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)，就會(huì)造成大量浪費(fèi)。因?yàn)橥瑫r(shí)通話的用

17、戶(hù)比較少，只有通話用戶(hù)的時(shí)隙真正有效利用，而大量的未通話用戶(hù)的時(shí)隙就沒(méi)有有效話音信息傳送，處于空閑狀態(tài)，這些時(shí)隙的利用率非常得低，也就是這些時(shí)隙的話務(wù)量很低。 另一方面，連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的PCM復(fù)用線需要大量時(shí)隙，造成數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)的速率太高，并且因?yàn)橛泻芏鄷r(shí)隙上沒(méi)有話音，所以數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的交換效率也不高； 所以一般需要通過(guò)用戶(hù)集線器來(lái)連接用戶(hù)電路和數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，用戶(hù)集線器只需要為通話用戶(hù)分配一對(duì)時(shí)隙，然后再連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，這樣一方面每一用戶(hù)時(shí)隙的利用率大大的提高了，節(jié)約了設(shè)備成本，另一方面，時(shí)隙數(shù)量少了，數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)的速率降低了。,第 37 頁(yè),1. 集中式T接線

18、器和擴(kuò)散式T接線器,集中式T接線器：出時(shí)隙數(shù)小于入時(shí)隙數(shù),擴(kuò)散式T接線器：入時(shí)隙數(shù)小于出時(shí)隙數(shù),,第 38 頁(yè),2. 用戶(hù)發(fā)端集中式T接線器,由CM控制從1024個(gè)單元中讀出128個(gè)話音數(shù)據(jù)完成時(shí)隙交換。,第 39 頁(yè),3. 用戶(hù)收端發(fā)散式T接線器,在CM控制下，將128個(gè)入時(shí)隙中的話音交換到出線上1024個(gè)時(shí)隙中真正通話的用戶(hù)時(shí)隙中去，再由分路器將話音分發(fā)到對(duì)應(yīng)的用戶(hù)接口上去。,第 40 頁(yè),本局呼叫信號(hào)流程,假設(shè)一共1024個(gè)電話用戶(hù)：U0U1023,第 41 頁(yè),第四章 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò), 4.1 數(shù)字交換原理 4.2 T型時(shí)分接線器 4.3 S型空分接線器 4.4 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),第 42

19、頁(yè), 4.3 S型空分接線器,當(dāng)交換網(wǎng)絡(luò)的容量增大時(shí)，只有T接線器就不能滿(mǎn)足要求了，因?yàn)?級(jí)T接線器容量有限（最多2048單元），要擴(kuò)大容量還需要S型空分接線器配合T接線器組成多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。 一、S型空分接線器的基本結(jié)構(gòu) S型時(shí)分接線器又稱(chēng)空間接線器（Space Switch），簡(jiǎn)稱(chēng)S接線器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)“空分交換”功能。 即可以實(shí)現(xiàn)任意輸入線和任意輸出線的連通。它與一般的空間接線器不同的是入線和出線的連接只是在某一時(shí)隙內(nèi)接通，每個(gè)交叉接點(diǎn)都是時(shí)分復(fù)用的。,第 43 頁(yè),S接線器的控制方式原理圖,第 44 頁(yè),一、S型空分接線器的基本結(jié)構(gòu),它由交叉矩陣和控制存儲(chǔ)器（CM:Control

20、Memory）組成。 每條出線（或入線）都有一個(gè)控制存儲(chǔ)器，用來(lái)控制出線（或入線）在不同時(shí)隙跟入線（或出線）的連接。CM內(nèi)存儲(chǔ)單元數(shù)等于出線或入線上的時(shí)隙數(shù)，每單元比特?cái)?shù)等于出線或入線編號(hào)的編碼位數(shù)。 每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址都與時(shí)隙號(hào)相對(duì)應(yīng)，控制存儲(chǔ)器的寫(xiě)入受CPU的控制，讀出是按定時(shí)脈沖的時(shí)序進(jìn)行控制。,第 45 頁(yè),二、S接線器的控制方式,S接線器的控制方式也有兩種：輸出控制和輸入控制 輸出控制：控制某條輸出線在需要的時(shí)隙與相應(yīng)的輸入線連接，控制存儲(chǔ)器各單元存儲(chǔ)的是輸入線號(hào)。當(dāng)不同控制存儲(chǔ)器的相同存儲(chǔ)單元內(nèi)寫(xiě)入同一線號(hào)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)信息同發(fā)。 輸入控制：控制某條輸入線在需要的時(shí)隙與相應(yīng)的輸出線

21、連接，控制存儲(chǔ)器各單元存儲(chǔ)的是輸出線號(hào)。當(dāng)不同控制存儲(chǔ)器的相同存儲(chǔ)單元內(nèi)寫(xiě)入同一線號(hào)時(shí)，會(huì)造成出線沖突。,第 46 頁(yè),S接線器的控制方式原理圖,,輸入線號(hào),輸出線號(hào),信息同發(fā),出線沖突,例：設(shè)有33的交叉矩陣，每條輸入線或輸出線上總共有128時(shí)隙，若：a要在TS8從0號(hào)入線交換到2號(hào)出線，b要在TS12從0號(hào)入線交換到1號(hào)出線，c要在TS2從2號(hào)入線交換到1號(hào)出線，d要在TS13從2號(hào)入線交換到0號(hào)出線，傳輸過(guò)程見(jiàn)下圖。,第 47 頁(yè),三、交叉矩陣和控制存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn),例：輸出控制的88交叉矩陣，輸入線時(shí)隙數(shù)等于256,輸出控制的88交叉矩陣 請(qǐng)思考： 1. 輸入控制的交叉矩陣如何實(shí)現(xiàn)（分配器

22、）？ 2. 控制存儲(chǔ)器如何實(shí)現(xiàn)？,,第 48 頁(yè),第四章 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò), 4.1 數(shù)字交換原理 4.2 T型時(shí)分接線器 4.3 S型空分接線器 4.4 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),第 49 頁(yè), 4.4 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),由若干級(jí)T接線器或S接線器可以組成大型的數(shù)字時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)，不僅實(shí)現(xiàn)時(shí)分交換而且實(shí)現(xiàn)空分交換，稱(chēng)為“選組級(jí)”。 一、TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) TST網(wǎng)絡(luò)兩側(cè)各為一個(gè)T接線器，中間一級(jí)是一個(gè)S接線器，S級(jí)接線器出入線數(shù)取決于兩側(cè)T接線器的數(shù)量，時(shí)隙數(shù)跟第一級(jí)T接線器出線的時(shí)隙數(shù)（或跟第三級(jí)T接線器入線的時(shí)隙數(shù)）一樣多。 1. 讀寫(xiě)方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò) 輸入級(jí)T接線器和S接線器采用輸出控制，而

23、輸出級(jí)T接線器采用輸入控制，在S接線器內(nèi)部需要傳輸8位并行碼，因而是8套S接線器并行工作。 在S接線器上的時(shí)隙稱(chēng)為內(nèi)部時(shí)隙（ITS：Internal Time Slot）,第 50 頁(yè),2. 寫(xiě)讀方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò),2. 寫(xiě)讀方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò) 輸入級(jí)T接線器采用輸入控制，而S接線器和輸出級(jí)T接線器采用輸出控制。 3. 內(nèi)部時(shí)隙的選擇 因?yàn)橥ㄔ挄r(shí)是雙向的，需要占用來(lái)去兩個(gè)內(nèi)部時(shí)隙，內(nèi)部時(shí)隙的選擇可以有兩種方法： （1）奇偶法：若主叫到被叫選ITS2n，則被叫到主叫選ITS2n+1 ，例如當(dāng)主叫的去話內(nèi)部時(shí)隙選ITS2時(shí)，被叫的去話內(nèi)部時(shí)隙應(yīng)選ITS3。 （2）反相法：若主叫到被叫

24、方向選ITSn，則被叫到主叫方向選ITSn+F/2。其中F是一幀的時(shí)隙數(shù)。,第 51 頁(yè),例題,例：主叫用戶(hù)a的話音從0號(hào)輸入/輸出線的TS3時(shí)隙收發(fā)， 被叫用戶(hù)b的話音從127號(hào)輸入/輸出線的TS31時(shí)隙收發(fā)，設(shè)從主叫到被叫的內(nèi)部時(shí)隙選ITS2，用反相法選另外一個(gè)內(nèi)部時(shí)隙，要實(shí)現(xiàn)ab用戶(hù)話音互通，傳輸過(guò)程見(jiàn)下圖。,第 52 頁(yè),,讀寫(xiě)式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖,第 53 頁(yè),,寫(xiě)讀式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖,第 54 頁(yè),4. TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析,4. TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析 （1）輸入級(jí)T接線器和輸出級(jí)T接線器的控制存儲(chǔ)器合用 輸入級(jí)T接線器和輸出級(jí)T接線器的控制方式一般是不

25、同的，這樣有利于控制存儲(chǔ)器合用。當(dāng)去話和來(lái)話兩個(gè)方向的內(nèi)部時(shí)隙的選取有一定規(guī)律時(shí)，即采用奇偶法或反相法，就可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)存儲(chǔ)器控制輸出和輸入級(jí)的控制。 可以看到寫(xiě)讀方式下，當(dāng)采用反相法時(shí)， CMA和CMB相同地址單元里放的話音存儲(chǔ)器地址差半幀，意味著兩個(gè)地址只是最高位A7相反。同理當(dāng)采用奇偶法時(shí)， CMA和CMB相同地址單元里放的話音存儲(chǔ)器地址最低位A0相反。 以下是采用反相法時(shí)在寫(xiě)讀方式下的存儲(chǔ)器合用示意圖。,第 55 頁(yè),,寫(xiě)讀方式下輸入/輸出T接線器的控制存儲(chǔ)器合用示意圖,第 56 頁(yè),（2）網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題（選學(xué)）,（2）網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題 “阻塞”是指當(dāng)輸入級(jí)和輸出級(jí)都有空

26、閑話路，但因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)內(nèi)部鏈路不通（沒(méi)有空閑話路）而造成輸入和輸出話路無(wú)法連接，以致使呼叫損失的情況，又稱(chēng)為“內(nèi)部阻塞”。 阻塞的發(fā)生 為了說(shuō)明問(wèn)題，我們用一個(gè)33的TST網(wǎng)絡(luò)示范。輸入和輸出級(jí)的T接線器的時(shí)隙數(shù)都是3，S接線器各有3條出/入線，交換過(guò)程見(jiàn)下頁(yè)。 可見(jiàn)阻塞主要發(fā)生在S接線器出入線上，這主要是因?yàn)閮?nèi)部時(shí)隙不夠用引起的。一條通路的建立，必須是S接線器出入線上都有相同編號(hào)的空閑內(nèi)部時(shí)隙才行。,第 57 頁(yè),,阻塞發(fā)生示意圖,a和b通話，c和d通話， e和f通話，m和n通話,,,,第 58 頁(yè),B.降低阻塞概率的方法及無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò),B. 降低阻塞概率的方法及無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò) 阻塞率主要受話務(wù)

27、量Y1和內(nèi)部鏈路數(shù)N的影響，內(nèi)部鏈路數(shù)越多則阻塞率越低；話務(wù)量越大則阻塞率越高。 一般交換網(wǎng)絡(luò)流進(jìn)的話務(wù)量是由用戶(hù)決定的，設(shè)計(jì)者是無(wú)法控制的，所以減小阻塞的方法主要是增加網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的鏈路數(shù)，采用初級(jí)擴(kuò)散型T接線器(N1:N)，次級(jí)集中型T接線器(N:N2)的交換網(wǎng)絡(luò)就能達(dá)到這一目的。 對(duì)于TST網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，增加網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的鏈路數(shù)就是要增加中間級(jí)S接線器的內(nèi)部時(shí)隙數(shù)目N，當(dāng)N增加到一定大小時(shí)，不管處于何種狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)都不會(huì)產(chǎn)生阻塞了，這種網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)作嚴(yán)格無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)。 無(wú)阻塞的條件是內(nèi)部時(shí)隙數(shù)目N必須滿(mǎn)足滿(mǎn)足：N(N1-1)+(N2-1)+1=N1+N2-1，N1是初級(jí)擴(kuò)散型T接線器入時(shí)隙數(shù)，N2是次級(jí)

28、集中型T接線器出時(shí)隙數(shù)。當(dāng)N1=N2時(shí)，近似取N2N1。 另外還可以看到，對(duì)于N=N1=N2的網(wǎng)絡(luò)，只要合理的重排已有連接，也可以達(dá)到無(wú)阻塞，這種網(wǎng)絡(luò)稱(chēng)作可重排無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)。,第 59 頁(yè),二、STS型三級(jí)時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)（自學(xué)）,STS網(wǎng)絡(luò)兩側(cè)各為一個(gè)S接線器，中間一級(jí)是一個(gè)T接線器，T級(jí)接線器的數(shù)量取決于兩側(cè)S接線器的入線或出線數(shù)，網(wǎng)絡(luò)能交換的時(shí)隙數(shù)取決于T接線器的時(shí)隙數(shù)。 從圖中可以看出，由于S入級(jí)采用輸出控制方式，S出級(jí)采用輸入控制方式，因而兩個(gè)S接線器的控制存儲(chǔ)器的內(nèi)容完全一樣，所以可以將兩個(gè)S接線器的控制存儲(chǔ)器合并。 STS網(wǎng)絡(luò)也是有阻塞的，在相同條件下，因?yàn)閮?nèi)部鏈路數(shù)比較少， S

29、TS網(wǎng)絡(luò)的阻塞率要比TST網(wǎng)絡(luò)的阻塞率高得多，所以在阻塞率這方面，TST網(wǎng)絡(luò)比STS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越。,第 60 頁(yè),STS型三級(jí)時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)示意圖,第 61 頁(yè),三、TT型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)（自學(xué)）,T-T型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)是由輸入級(jí)T接線器和輸出級(jí)T接線器組成的。輸入T接線器采用輸出控制，輸出T接線器采用輸入控制。 例：假定HW0上的TS1中的話音a要交換到HW63的TS31中去，中間時(shí)隙選空閑的ITS3。 HW63的TS31中的話音b要交換到HW0的TS1中去，中間時(shí)隙選空閑的ITS4，交換過(guò)程見(jiàn)下圖： 因?yàn)閺妮斎爰?jí)的每一個(gè)T接線器到輸出級(jí)的每一個(gè)T接線器都只有一根復(fù)用線（共32個(gè)時(shí)隙）相連，然

30、而輸入級(jí)和輸出級(jí)的每個(gè)T接線器都共有256個(gè)時(shí)隙，所以這種交換網(wǎng)絡(luò)是有阻塞的，跟三級(jí)網(wǎng)絡(luò)相比，阻塞還是比較大的。,第 62 頁(yè),,TT型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),第 63 頁(yè),四、TTT型三級(jí)級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)（自學(xué)）,T-T-T型三級(jí)級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)由輸入TA級(jí)、中間TC級(jí)和輸出TB級(jí)三級(jí)T接線器組成的，是對(duì)T-T型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)的鏈路選擇時(shí)分靈活，阻塞率很低，可以近似為無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)。 例：假定HW0上的TS1中的話音a要交換到HW127的TS31中去，中間時(shí)隙選空閑的ITS5和ZTS7。 HW127的TS31中的話音b要交換到HW0的TS1中去，中間時(shí)隙選空閑的ITS4和ZTS6，交換過(guò)程見(jiàn)

31、下圖： 從圖中可以看出：每一輸入級(jí)和輸出級(jí)的T接線器都有256個(gè)輸入時(shí)隙和輸出時(shí)隙，即N1=N2=256，每一級(jí)T接線器都與下一級(jí)T接線器有一根復(fù)用線（共16時(shí)隙）相連，這樣從輸入級(jí)到輸出級(jí)就有16條線路可以選擇（即N=1616=256時(shí)隙），這樣阻塞的可能性就比較低了，。 注意串并轉(zhuǎn)換前后總時(shí)隙號(hào)（A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0）和各輸入線上時(shí)隙號(hào)的關(guān)系如下：A3 A0：對(duì)應(yīng)輸入母線號(hào)， A7 A4：對(duì)應(yīng)母線上的時(shí)隙號(hào).,第 64 頁(yè),,TTT型三級(jí)級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),第 65 頁(yè),中興交換機(jī)4K單模塊結(jié)構(gòu),第 66 頁(yè),中興交換機(jī)4K單模塊結(jié)構(gòu),1、交換模塊SM4特點(diǎn): 結(jié)

32、構(gòu)緊湊、功耗低、占用機(jī)房面積少 應(yīng)用場(chǎng)合：中小容量交換局 作為遠(yuǎn)端模塊使用，可以帶RLM 兩種配置： 單機(jī)架配置：2,400L用戶(hù)600DT 雙機(jī)架配置：5,280L用戶(hù)600DT,第 67 頁(yè),6,5,B C T N,4,3,2,1,P O W B,S M E M,M P,C O M M,C O M M,T N E T,P E P D,（P） M O N,C O M M,T N E T,A S I G,A S I G,A S I G,D T I,D T I,D T I,D T I,P O W B,D T I,M P,C O M M,C O M M,C O M M,4K模塊控制機(jī)架結(jié)構(gòu),主控單

33、元,交換網(wǎng)單元和同步時(shí)鐘單元,模擬信令單元,數(shù)字中繼單元,用戶(hù)單元,用戶(hù)單元,用戶(hù)單元,B S L C,B S L C,B S L C,B S L C,B S L C,第 68 頁(yè),6,5,B S L C,B S L C,4,B S L C,3,2,1,B S L C,B S L C,B S L C,4K模塊用戶(hù)機(jī)架結(jié)構(gòu),用戶(hù)單元,用戶(hù)單元,用戶(hù)單元,第 69 頁(yè),中興交換機(jī)結(jié)構(gòu),4K4K,第 70 頁(yè),用戶(hù)單元結(jié)構(gòu),SLC：用戶(hù)線電路板，簡(jiǎn)稱(chēng)“用戶(hù)板”，包括：“模擬用戶(hù)板ASLC”和“數(shù)字用戶(hù)板DSLC”，每塊模擬用戶(hù)板ASLC可以提供24套“模擬用戶(hù)電路”，每塊數(shù)字用戶(hù)板DSLC可以提供1

34、2套“數(shù)字用戶(hù)電路”； MTT：多任務(wù)測(cè)試板； SP：用戶(hù)單元處理器； SPI：用戶(hù)單元處理器接口板。,第 71 頁(yè),用戶(hù)級(jí)用戶(hù)集線器,每個(gè)用戶(hù)單元最多可以接40塊用戶(hù)電路板，共2440960線用戶(hù)。 每個(gè)用戶(hù)單元通過(guò)兩條8Mb/s的HW線連接到“數(shù)字交換單元”（數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)），每條8Mb/s的HW線共有128個(gè)時(shí)隙（TS0TS127），最后兩個(gè)時(shí)隙（TS127,TS126）用于與主控制器MP通信，TS125是忙音時(shí)隙，用來(lái)傳送忙音。 兩條8M HW的其余250個(gè)時(shí)隙是在用戶(hù)單元內(nèi)的從控制器SP的控制下，通過(guò)LC交換網(wǎng)絡(luò)（用戶(hù)集線器）動(dòng)態(tài)分配給需要通話的用戶(hù)使用，每個(gè)用戶(hù)每次通話都分配一個(gè)

35、時(shí)隙，通話結(jié)束時(shí)就釋放占用的時(shí)隙。 當(dāng)全部250個(gè)用戶(hù)時(shí)隙都被占用時(shí)，由SP控制通過(guò)忙音時(shí)隙給后續(xù)的呼叫用戶(hù)送忙音。因此用戶(hù)集線器可以實(shí)現(xiàn)最大960用戶(hù)到250時(shí)隙的集中比，約為4：1,第 72 頁(yè),用戶(hù)級(jí)用戶(hù)集線器（LC交換網(wǎng)絡(luò)）,第 73 頁(yè),本章重點(diǎn)復(fù)習(xí)題,為什么需要交換網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)需要具備哪些交換能力？為什么？ 時(shí)分交換的實(shí)現(xiàn)原理是什么？空分交換的原理是什么？ T接線器有哪些部分組成？各部分的容量如何計(jì)算？（包括存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)，每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的比特?cái)?shù)。） S接線器有哪些部分組成？各部分的容量如何計(jì)算？（包括存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)，每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的比特?cái)?shù)。） 話音信號(hào)通過(guò)T接線器和S

36、接線器有沒(méi)有時(shí)延？如果一幀的時(shí)隙個(gè)數(shù)是256，則最大時(shí)延和最小時(shí)延是多少？如果入線時(shí)隙在TS17，出線時(shí)隙在TS2，經(jīng)過(guò)T接線器的時(shí)延是多少？ 什么叫“順序?qū)懭耄刂谱x出”，什么叫“控制寫(xiě)入，順序讀出”，各是哪種控制方式？ 除了TST和STS網(wǎng)絡(luò)，還有哪種網(wǎng)絡(luò)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了時(shí)分和空分交換？ 對(duì)于本章課件27頁(yè)的多端輸入T接線器的圖，如果入線HW2上的TS13中的話音a交換到出現(xiàn)HW6上的TS23中，請(qǐng)畫(huà)出交換的原理圖。,第 74 頁(yè),本章重點(diǎn)復(fù)習(xí)題,用戶(hù)集線器有什么用處？用戶(hù)集線器主要由哪些部分構(gòu)成？ S接線器的輸入控制和輸出控制的交叉矩陣如何實(shí)現(xiàn)？控制存儲(chǔ)器如何與交叉矩陣連接？ 熟練掌握TST交

37、換網(wǎng)絡(luò)的工作原理。理解STS交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理。如果某TST交換網(wǎng)絡(luò)有16條入線16條出線，每線32時(shí)隙，a用戶(hù)話音從0號(hào)輸入/輸出線的TS2時(shí)隙收發(fā)， b用戶(hù)話音從15號(hào)輸入/輸出線的TS3時(shí)隙收發(fā)，設(shè)從主叫到被叫的內(nèi)部時(shí)隙選ITS12，用反相法選另外一個(gè)內(nèi)部時(shí)隙，要實(shí)現(xiàn)ab用戶(hù)話音互通，請(qǐng)畫(huà)出交換過(guò)程圖。（參考下頁(yè)圖例） 中興4K交換模塊主要由哪些部分組成？有哪些機(jī)架？哪些機(jī)框？ 中興4K交換模塊控制機(jī)架由哪些單元組成？ 中興4K交換模塊一個(gè)用戶(hù)單元由哪些部分組成？一個(gè)用戶(hù)單元最多可以插多少用戶(hù)板？模擬用戶(hù)板和數(shù)字用戶(hù)板各自最多能夠接多少用戶(hù)話機(jī)？最大集中比是多少？ 中興4K交換模塊中LC級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)有什么用？,第 75 頁(yè),本章重點(diǎn)復(fù)習(xí)題,,