第三章 程控交換技術(shù)

1、第三章第三章 程控交換技術(shù)程控交換技術(shù) 3.1 3.1 數(shù)字程控交換機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu)數(shù)字程控交換機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu) 3.2 3.2 數(shù)字交換原理和數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字交換原理和數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) 3.3 3.3 數(shù)字程控交換機(jī)的終端與接口數(shù)字程控交換機(jī)的終端與接口 3.4 3.4 程控交換軟件的概述程控交換軟件的概述 3.5 3.5 運(yùn)行軟件的一般結(jié)構(gòu)運(yùn)行軟件的一般結(jié)構(gòu) 3.6 3.6 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) 3.7 3.7 呼叫處理程序呼叫處理程序 本章基本要求本章基本要求 1.1. 掌握程控數(shù)字交換系統(tǒng)硬件的三種基本結(jié)構(gòu)。掌握程控數(shù)字交換系統(tǒng)硬件的三種基本結(jié)構(gòu)。 2.2. 掌握數(shù)字交換的基本概念。掌握數(shù)字交

2、換的基本概念。 3.3. 掌握掌握T T接線器的功能，基本組成及基本工作原理。接線器的功能，基本組成及基本工作原理。 4.4. 掌握掌握S S接線器的功能、基本組成及基本工作原理。接線器的功能、基本組成及基本工作原理。 5.5. 掌握掌握T TS ST T數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本組成及工作原理。數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本組成及工作原理。 6.6. 掌握用戶模塊的基本功能。掌握用戶模塊的基本功能。 7.7. 掌握模擬用戶電路的基本功能。掌握模擬用戶電路的基本功能。 8.8. 掌握數(shù)字中繼器的基本功能。掌握數(shù)字中繼器的基本功能。 9.9. 掌握程控交換軟件的基本特點(diǎn)。掌握程控交換軟件的基本特點(diǎn)。 10.10.掌

3、握數(shù)據(jù)驅(qū)動程序的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)。掌握數(shù)據(jù)驅(qū)動程序的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu)。 11.11.掌握有限狀態(tài)機(jī)掌握有限狀態(tài)機(jī)FSMFSM和有限消息機(jī)和有限消息機(jī)FFMFFM的概念。的概念。 12.12. 掌握呼叫處理的基本原理及交換系統(tǒng)中作業(yè)處理的一般流程。掌握呼叫處理的基本原理及交換系統(tǒng)中作業(yè)處理的一般流程。 13.13.掌握呼叫處理程序的基本組成及層次結(jié)構(gòu)。掌握呼叫處理程序的基本組成及層次結(jié)構(gòu)。 14.14.掌握呼叫處理程序和局?jǐn)?shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。掌握呼叫處理程序和局?jǐn)?shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。 15.15.了解用戶摘、掛機(jī)掃描程序的功能，掌握了解用戶摘、掛機(jī)掃描程序的功能，掌握D

4、TMFDTMF信令的接收原理。實施信令的接收原理。實施 No.7No.7信令系統(tǒng)時軟件和硬件的功能劃分。去話分析程序、來話分析程序信令系統(tǒng)時軟件和硬件的功能劃分。去話分析程序、來話分析程序 的功能及分析的數(shù)據(jù)來源。的功能及分析的數(shù)據(jù)來源。 16.16.掌握數(shù)字分析程序的功能、分析的數(shù)據(jù)來源及結(jié)果數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容。掌握數(shù)字分析程序的功能、分析的數(shù)據(jù)來源及結(jié)果數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容。 17.17.掌握交換系統(tǒng)中路由、中繼組織的一般層次及路由中繼選擇程序的功能。掌握交換系統(tǒng)中路由、中繼組織的一般層次及路由中繼選擇程序的功能。 3.1 程控數(shù)字交換系統(tǒng)硬件的幾種基本結(jié)構(gòu)程控數(shù)字交換系統(tǒng)硬件的幾種基本結(jié)構(gòu) 程控交

5、換機(jī)是電話交換網(wǎng)的核心設(shè)備，主要功能是完成用程控交換機(jī)是電話交換網(wǎng)的核心設(shè)備，主要功能是完成用 戶之間的接續(xù)。戶之間的接續(xù)。 數(shù)字程控交換機(jī)硬件系統(tǒng)可分為數(shù)字程控交換機(jī)硬件系統(tǒng)可分為話路部分和控制部分話路部分和控制部分。 話路部分話路部分包括數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)和外圍模塊；包括數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)和外圍模塊； 控制部分控制部分由計算機(jī)系統(tǒng)組成，采用由計算機(jī)系統(tǒng)組成，采用存儲程序控制方式存儲程序控制方式。 用戶電路 用戶電路 入中繼 出中繼 存儲器 信令設(shè)備 I/O設(shè)備中央處理機(jī) 交交 換換 網(wǎng)網(wǎng) 絡(luò)絡(luò) 程控交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)程控交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 程控數(shù)字交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)大致可分為程控數(shù)字交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)大致可分

6、為 分級控制方式分級控制方式 分級控制方式的基本特征在于處理機(jī)的分級，即將處理機(jī)按照功能劃分為若分級控制方式的基本特征在于處理機(jī)的分級，即將處理機(jī)按照功能劃分為若 干級別，每個級別的處理機(jī)完成一定的功能，低級別的處理機(jī)是在高級別的干級別，每個級別的處理機(jī)完成一定的功能，低級別的處理機(jī)是在高級別的 處理機(jī)指揮下工作的，各級處理機(jī)之間存在比較密切的聯(lián)系。處理機(jī)指揮下工作的，各級處理機(jī)之間存在比較密切的聯(lián)系。 全分散控制方式全分散控制方式 在采用全分散控制方式時，將系統(tǒng)劃分為若干個功能單一的小模塊，每個模在采用全分散控制方式時，將系統(tǒng)劃分為若干個功能單一的小模塊，每個模 塊都配備有處理機(jī)，用來對本模

7、塊進(jìn)行控制。各模塊處理機(jī)是處于同一個級塊都配備有處理機(jī)，用來對本模塊進(jìn)行控制。各模塊處理機(jī)是處于同一個級 別的處理機(jī)，各模塊處理機(jī)之間通過交換消息進(jìn)行通信，相互配合以便完成別的處理機(jī)，各模塊處理機(jī)之間通過交換消息進(jìn)行通信，相互配合以便完成 呼叫處理和維護(hù)管理任務(wù)。呼叫處理和維護(hù)管理任務(wù)。 基于容量分擔(dān)的分布控制方式基于容量分擔(dān)的分布控制方式 介于上面兩種結(jié)構(gòu)之間。首先，交換機(jī)分為若干個獨(dú)立的模塊，這些模塊具介于上面兩種結(jié)構(gòu)之間。首先，交換機(jī)分為若干個獨(dú)立的模塊，這些模塊具 有較完整的功能和部件，相當(dāng)于一個容量較小的交換局，每個模塊內(nèi)部采用有較完整的功能和部件，相當(dāng)于一個容量較小的交換局，每個模

8、塊內(nèi)部采用 分級控制結(jié)構(gòu)，有一對模塊處理機(jī)為主處理機(jī)，下轄若干對外圍處理機(jī)，控分級控制結(jié)構(gòu)，有一對模塊處理機(jī)為主處理機(jī)，下轄若干對外圍處理機(jī)，控 制完成本模塊用戶之間的呼叫處理任務(wù)。制完成本模塊用戶之間的呼叫處理任務(wù)。 3.1.1 采用分級控制方式的交換機(jī)的硬件的基本結(jié)構(gòu)采用分級控制方式的交換機(jī)的硬件的基本結(jié)構(gòu) 一、硬件結(jié)構(gòu)圖一、硬件結(jié)構(gòu)圖 采用分級控制的采用分級控制的 交換機(jī)的硬件由交換機(jī)的硬件由 用戶模塊用戶模塊， 遠(yuǎn)端用戶模塊遠(yuǎn)端用戶模塊、 數(shù)字中繼器數(shù)字中繼器、 模擬中繼器模擬中繼器、 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)、 信令設(shè)備信令設(shè)備和和 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成。組成。 二各部分的基本功能二

9、各部分的基本功能 1用戶模塊用戶模塊：向用戶終端提供接口電路，集中用戶話務(wù)量，向用戶終端提供接口電路，集中用戶話務(wù)量， 通過通過PCM鏈路與數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)相連。鏈路與數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)相連。 2遠(yuǎn)端用戶模塊遠(yuǎn)端用戶模塊：與用戶模塊功能相同，通過中繼設(shè)備與數(shù)與用戶模塊功能相同，通過中繼設(shè)備與數(shù) 字交換網(wǎng)絡(luò)相連。字交換網(wǎng)絡(luò)相連。 3中繼模塊中繼模塊：不同數(shù)字程控交換機(jī)之間的接口，碼型轉(zhuǎn)換、不同數(shù)字程控交換機(jī)之間的接口，碼型轉(zhuǎn)換、 信號提取功能。分為模擬中繼器和數(shù)字中繼器。信號提取功能。分為模擬中繼器和數(shù)字中繼器。 4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)：是整個話路部分的核心，實現(xiàn)信號交換。是整個話路部分的核心，實現(xiàn)信

10、號交換。 5信令設(shè)備信令設(shè)備：提供局間信令及各種信號音。提供局間信令及各種信號音。 6控制部分控制部分是計算機(jī)系統(tǒng)，由處理器、存貯器和輸入是計算機(jī)系統(tǒng)，由處理器、存貯器和輸入/輸出輸出 設(shè)備組成，通過執(zhí)行預(yù)定的程序和數(shù)據(jù)，來完成規(guī)定的話設(shè)備組成，通過執(zhí)行預(yù)定的程序和數(shù)據(jù)，來完成規(guī)定的話 音通路接續(xù)、維護(hù)和管理的功能邏輯。音通路接續(xù)、維護(hù)和管理的功能邏輯。 3.1.2 采用全分散控制方式的交換機(jī)采用全分散控制方式的交換機(jī) 全分散控制方式的交換機(jī)的典型代表是全分散控制方式的交換機(jī)的典型代表是S1240交換機(jī)交換機(jī) S1240交換機(jī)由數(shù)交換機(jī)由數(shù) 字交換網(wǎng)（字交換網(wǎng)（DSN） 和連接到和連接到DSN

11、上各上各 模塊組成。模塊組成。 終端控制單元終端控制單元模塊模塊 輔助控制單元輔助控制單元模塊模塊 每個模塊都由每個模塊都由 CE+TC構(gòu)成。構(gòu)成。 一一 數(shù)字?jǐn)?shù)字交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)DSN DSN由最基本的功能單元由最基本的功能單元DSE構(gòu)成。構(gòu)成。 每個每個DSE就是一塊印刷電路板（就是一塊印刷電路板（SWCH 板），一個板），一個DSE有有16個交換端口，端口個交換端口，端口 編號為編號為0-15，每個交換端口都為雙交換，每個交換端口都為雙交換 端口，包括一個接收端口端口，包括一個接收端口Rx，一個發(fā)，一個發(fā) 送端口送端口Tx。 每個每個PCM鏈路有鏈路有32個時隙，所以一個個時隙，所以一個

12、 DSE相當(dāng)于一個相當(dāng)于一個512*512的全利用度接的全利用度接 線器。線器。 DSE結(jié)構(gòu)圖 1、DSE結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) DSN是一個最多是一個最多4級級4平面的立體結(jié)構(gòu)。分為是平面的立體結(jié)構(gòu)。分為是選面級選面級（AS也稱入口級）也稱入口級） 和和選組級選組級（GS）。）。 一個交換機(jī)最多可裝備一個交換機(jī)最多可裝備512對對AS，每個，每個AS最多可連接最多可連接12個個CE，另，另4個端個端 口可連接至口可連接至4個平面。個平面。 選組級分選組級分4個平面（平面?zhèn)€平面（平面0平面平面3）；每個平面有）；每個平面有3級（級（ST1，ST2， ST3）。其中，）。其中，ST1，ST2包括包括16組，每

13、組組，每組8片片DSE，ST3有有8組，每組組，每組8片片 DSE。 2、DSN結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 二終端控制單元二終端控制單元 終端控制單元由兩部分組成：稱終端控制單元由兩部分組成：稱控制單元控制單元（CEL Control Element）和和終端電路終端電路TC（Terminal Circuit）。）。 不同的模塊控制單元部分的硬件實現(xiàn)相同，但終端電路部不同的模塊控制單元部分的硬件實現(xiàn)相同，但終端電路部 分不同。分不同。 交換機(jī)的全部控制功能都由分布在各個控制單元中的處理交換機(jī)的全部控制功能都由分布在各個控制單元中的處理 機(jī)來完成。機(jī)來完成。 S1240交換機(jī)中主要的終端控制單元模塊交換機(jī)中主要的

14、終端控制單元模塊 （1）模擬用戶模塊）模擬用戶模塊ASM （2）數(shù)字中繼模塊）數(shù)字中繼模塊DTM （3）ISDN用戶模塊用戶模塊ISM （4）ISDN中繼模塊中繼模塊ITM （5）服務(wù)電路模塊）服務(wù)電路模塊SCM （6）ISDN遠(yuǎn)端用戶單元接口模塊遠(yuǎn)端用戶單元接口模塊IRIM （7）高性能公共信道信令模塊）高性能公共信道信令模塊HCCM。 （8）外設(shè)與裝載模塊）外設(shè)與裝載模塊P&L （9）時鐘與信號音模塊）時鐘與信號音模塊CTM 三三. 輔助控制單元模塊輔助控制單元模塊ACE 輔助控制單元不含終端電路，只有控制單元，主要完輔助控制單元不含終端電路，只有控制單元，主要完 成軟件控制功能。成軟件控

15、制功能。 根據(jù)所裝軟件的不同，根據(jù)所裝軟件的不同，ACE有多種有多種 類型：類型： 1呼叫服務(wù)呼叫服務(wù)ACE 2防護(hù)、操作及七號信令管理防護(hù)、操作及七號信令管理ACE 3數(shù)據(jù)收集和中繼資源管理數(shù)據(jù)收集和中繼資源管理ACE 4PBX（小交換機(jī)）和計費(fèi)（小交換機(jī)）和計費(fèi)ACE 5智能網(wǎng)和開放系統(tǒng)互連堆棧智能網(wǎng)和開放系統(tǒng)互連堆棧ACE 6備用備用ACE：這類：這類ACE沒有特定的功能，如果別的沒有特定的功能，如果別的 ACE出現(xiàn)故障，在裝載相應(yīng)的軟件和數(shù)據(jù)后，原來為出現(xiàn)故障，在裝載相應(yīng)的軟件和數(shù)據(jù)后，原來為 備用的備用的ACE可接替它們之工作?？山犹嫠鼈冎ぷ鳌?3.1.3 基于容量分擔(dān)的分散控制方

16、式的交換機(jī)基于容量分擔(dān)的分散控制方式的交換機(jī) 基于容量分擔(dān)的分散控制方式的交換機(jī)主要由基于容量分擔(dān)的分散控制方式的交換機(jī)主要由交換模交換模 塊塊SM、通信模塊通信模塊CM和和管理模塊管理模塊AM三部分組成。交三部分組成。交 換系統(tǒng)中可有一個或多個交換模塊（換系統(tǒng)中可有一個或多個交換模塊（SM）。）。 一交換模塊一交換模塊 交換模塊主要完成交換和控制功能，提供用戶線和交換模塊主要完成交換和控制功能，提供用戶線和 局間中繼線的接口電路。根據(jù)局間中繼線的接口電路。根據(jù)SM所處的位置不同，所處的位置不同，可可 分為本地（局端）交換模塊和遠(yuǎn)端交換模塊分為本地（局端）交換模塊和遠(yuǎn)端交換模塊。 交換模塊（交

17、換模塊（SM）是交換機(jī)中最主要、最基本的組）是交換機(jī)中最主要、最基本的組 成部分，交換機(jī)中大部分的呼叫處理功能和電路維護(hù)成部分，交換機(jī)中大部分的呼叫處理功能和電路維護(hù) 功能由交換模塊完成。在交換模塊包括功能由交換模塊完成。在交換模塊包括接口單元接口單元、模模 塊交換網(wǎng)絡(luò)塊交換網(wǎng)絡(luò)和和交換模塊控制單元交換模塊控制單元三部分。三部分。 交換模塊相當(dāng)于一個采用分級控制結(jié)構(gòu)的交換機(jī)，交換模塊相當(dāng)于一個采用分級控制結(jié)構(gòu)的交換機(jī)， 可完成本模塊的信令處理和呼叫處理?？赏瓿杀灸K的信令處理和呼叫處理。 二二通信模塊通信模塊CM 通信模塊（通信模塊（CM）的主要功能是完成管理模塊（）的主要功能是完成管理模塊（

18、AM）與）與 交換模塊（交換模塊（SM）之間及交換模塊之間的連接與通信）之間及交換模塊之間的連接與通信。還還 可完成管理模塊（可完成管理模塊（AM）與交換模塊（）與交換模塊（SM）之間的呼叫處）之間的呼叫處 理和管理信息的傳送理和管理信息的傳送, 完成各交換模塊之間的話音時隙交完成各交換模塊之間的話音時隙交 換功能換功能。 三三管理模塊管理模塊AM 管理模塊（管理模塊（AM）用來完成呼叫處理的支援功能（包括）用來完成呼叫處理的支援功能（包括 系統(tǒng)范圍內(nèi)的維護(hù)訪問、診斷、控制和調(diào)度、軟件恢系統(tǒng)范圍內(nèi)的維護(hù)訪問、診斷、控制和調(diào)度、軟件恢 復(fù)和初始化、故障檢測和恢復(fù)等，這些都是集中控制復(fù)和初始化、故

19、障檢測和恢復(fù)等，這些都是集中控制 的），同時完成管理功能，提供訪問軟件的外接數(shù)據(jù)的），同時完成管理功能，提供訪問軟件的外接數(shù)據(jù) 鏈路和磁盤存儲器。鏈路和磁盤存儲器。 3.2 數(shù)字交換原理和數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字交換原理和數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) 3.2.1 語音信號數(shù)字化和時分多路通信語音信號數(shù)字化和時分多路通信 一一、語音信號的語音信號的數(shù)字化數(shù)字化要經(jīng)過要經(jīng)過抽樣抽樣、量化量化和和編碼編碼三個步驟三個步驟 1 抽樣抽樣：信號轉(zhuǎn)換為信號轉(zhuǎn)換為PAM信號（脈沖調(diào)幅信號）信號（脈沖調(diào)幅信號） 抽樣的功能是以相等的時間間隔來抽取信號的瞬時值抽樣的功能是以相等的時間間隔來抽取信號的瞬時值。 根據(jù)抽樣定理，抽樣頻率根據(jù)

20、抽樣定理，抽樣頻率fc至少為信號最高頻率的至少為信號最高頻率的2倍，倍， 語音信號的最高頻率為語音信號的最高頻率為3400Hz，因此取，因此取fc=8000Hz，即，即 Tc=125s。 2. 量化：對量化：對PAM信號分級取整信號分級取整 量化是指用有限個度量值來表示抽樣后的信號的幅度值。量化是指用有限個度量值來表示抽樣后的信號的幅度值。 在在PCM30/32系統(tǒng)中采用系統(tǒng)中采用A率壓擴(kuò)法進(jìn)行非均勻量化，對大率壓擴(kuò)法進(jìn)行非均勻量化，對大 信號的量化噪音可以大一些，小信號的量化噪音小一些，信號的量化噪音可以大一些，小信號的量化噪音小一些， 這樣能夠保證信號整體的信噪比一致。這樣能夠保證信號整體

21、的信噪比一致。 A律：律：13折線折線32路路 E1接口，歐中接口，歐中 律：律：15折線折線 24路路 T1接口，北美，日本接口，北美，日本 圖圖3-5 壓擴(kuò)法基本原理圖壓擴(kuò)法基本原理圖 在在PCM32系統(tǒng)中，采用系統(tǒng)中，采用8位碼來表示一個樣值，最高位是位碼來表示一個樣值，最高位是 極性碼，剩下的極性碼，剩下的7位對應(yīng)位對應(yīng)128個量化級個量化級，考慮正負(fù)區(qū)別，共考慮正負(fù)區(qū)別，共 256個量化級。個量化級。 話音信號的話音信號的PCM編碼的傳輸速率編碼的傳輸速率=8000Hz /s8=64kb/s。 64kb/s是程控數(shù)字交換機(jī)中基本的交換單位。是程控數(shù)字交換機(jī)中基本的交換單位。 3. 編

22、碼：對量化后的值變成二進(jìn)制編碼：對量化后的值變成二進(jìn)制PCM信號信號 PCM編碼調(diào)制的整個過程為：編碼調(diào)制的整個過程為： 該功能由交換機(jī)的用戶電路完成該功能由交換機(jī)的用戶電路完成 二二、時分多路通信和時分多路通信和PCM30/32系統(tǒng)系統(tǒng) 1頻分復(fù)用方式和時分復(fù)用方式頻分復(fù)用方式和時分復(fù)用方式 頻分復(fù)用頻分復(fù)用方式是將信道的可用頻帶劃分為若干互不交疊的頻方式是將信道的可用頻帶劃分為若干互不交疊的頻 段，每路信號的頻譜占用其中的一個頻段，以實現(xiàn)多路傳輸。段，每路信號的頻譜占用其中的一個頻段，以實現(xiàn)多路傳輸。 時分復(fù)用時分復(fù)用是把一條物理通道按照不同的時刻分成若干條通信是把一條物理通道按照不同的時

23、刻分成若干條通信 信道信道(如話路如話路)，各信道按照一定的周期和次序輪流使用物理通，各信道按照一定的周期和次序輪流使用物理通 道，這樣，從宏觀上看，一條物理通路就可以傳送多條信道道，這樣，從宏觀上看，一條物理通路就可以傳送多條信道 的信息。的信息。 時分多路復(fù)用 在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行數(shù)字時分多路復(fù)用。在數(shù)在數(shù)字化的基礎(chǔ)上，可進(jìn)行數(shù)字時分多路復(fù)用。在數(shù) 字化的過程中，將信號在時間上進(jìn)行了離散，對語音信號采字化的過程中，將信號在時間上進(jìn)行了離散，對語音信號采 用用8000Hz進(jìn)行抽樣，則在兩次抽樣之間的空閑時間，就可以進(jìn)行抽樣，則在兩次抽樣之間的空閑時間，就可以 用來傳輸其他話路的信號，這就

24、是時分復(fù)用的基本思想。用來傳輸其他話路的信號，這就是時分復(fù)用的基本思想。 具體地說就是把時間分成均勻的時間間隔，將每一路具體地說就是把時間分成均勻的時間間隔，將每一路 信號的傳輸時間分配在不同的時間間隔內(nèi)，以達(dá)到互相分開信號的傳輸時間分配在不同的時間間隔內(nèi)，以達(dá)到互相分開 的目的。這里每一路信號所占用的時間間隔稱為的目的。這里每一路信號所占用的時間間隔稱為“時隙時隙”。 如果復(fù)用路數(shù)為如果復(fù)用路數(shù)為n，設(shè)第，設(shè)第1路語音信號的一個抽樣值經(jīng)路語音信號的一個抽樣值經(jīng) 量化編碼后的量化編碼后的8位碼占用第位碼占用第1時隙；同樣第時隙；同樣第2個話路的個話路的8位碼占位碼占 用第用第2時隙，以此類推，

25、直到把第時隙，以此類推，直到把第n路傳輸完畢后，再進(jìn)行第路傳輸完畢后，再進(jìn)行第 二輪傳送。每一輪稱為二輪傳送。每一輪稱為1“幀幀” 2 PCM時分多路通信系統(tǒng)的基本原理時分多路通信系統(tǒng)的基本原理 3 3PCM30/32PCM30/32系統(tǒng)的幾個主要參數(shù)為：系統(tǒng)的幾個主要參數(shù)為： 每一幀占每一幀占125us,125us,分為分為3232個時隙，每個個時隙，每個TS=3.9usTS=3.9us 每一時隙傳送每一時隙傳送8 8位碼，一幀為位碼，一幀為8 832=256 bit32=256 bit 每每1616幀形成一復(fù)幀，一復(fù)幀時間為幀形成一復(fù)幀，一復(fù)幀時間為12512516=2 ms16=2 ms

26、 每一路話路的數(shù)據(jù)率為每一路話路的數(shù)據(jù)率為 8 / (125 8 / (125 0.000001)=64K bps0.000001)=64K bps 在在PCM30/32PCM30/32系統(tǒng)中，一條系統(tǒng)中，一條PCMPCM鏈路的數(shù)據(jù)率為鏈路的數(shù)據(jù)率為 64 64 32=2.048M bps32=2.048M bps 在電路上按時間分割成等長的時間單元（幀），在每在電路上按時間分割成等長的時間單元（幀），在每 幀里又按時間分成等長的時隙，并按照時間順序編號，每幀里又按時間分成等長的時隙，并按照時間順序編號，每 幀中相同時間位置的時隙用來傳輸同一信元的信息。這種幀中相同時間位置的時隙用來傳輸同一信

27、元的信息。這種 傳輸信道稱作位置化信道（時間化信道），即可通過時間傳輸信道稱作位置化信道（時間化信道），即可通過時間 （時隙）來判別信息屬于哪個話路。（時隙）來判別信息屬于哪個話路。 3.2.2 數(shù)字交換的基本概念和兩種基本的接線器數(shù)字交換的基本概念和兩種基本的接線器 數(shù)字程控電話交換機(jī)和交換機(jī)間的全部運(yùn)作都是數(shù)數(shù)字程控電話交換機(jī)和交換機(jī)間的全部運(yùn)作都是數(shù) 字化的。在交換機(jī)中，字化的。在交換機(jī)中，30個個 64kb/s話音電路被時分復(fù)用話音電路被時分復(fù)用 成一條成一條 PCM30/32基群通路并稱為基群通路并稱為 HW（Highway）。）。 每個話路的每個話路的 8bit話音編碼占用話音編碼

28、占用 HW的一個時隙。的一個時隙。用戶間用戶間 電話交互實際就是這些電話交互實際就是這些HW內(nèi)容的交互稱為電路交換內(nèi)容的交互稱為電路交換。 電路交換分為電路交換分為時分交換時分交換和和空分交換空分交換兩種方式，分別兩種方式，分別 由以下兩種設(shè)備完成，是程控交換機(jī)由以下兩種設(shè)備完成，是程控交換機(jī)“交換交換”的主要部的主要部 件件 一、數(shù)字交換的基本概念一、數(shù)字交換的基本概念 T接線器，時分接線器，時分 S接線器，空分接線器，空分 TS0TS1TS31 TS0TS1TS31 TS0TS1TS31 TS0TS1TS31 TS0TS1TS31 TS0TS1TS31 程控數(shù)字交換機(jī)中兩個用戶通話連接示意

29、圖程控數(shù)字交換機(jī)中兩個用戶通話連接示意圖 將將A用戶的話音從上行通路的用戶的話音從上行通路的 HWlTS2經(jīng)過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)后傳經(jīng)過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)后傳 送到交換網(wǎng)絡(luò)下行通路送到交換網(wǎng)絡(luò)下行通路 HW3TS31后傳送給后傳送給B用戶。用戶。 將將B用戶的話音從上行通路的用戶的話音從上行通路的 HW3TS31經(jīng)過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) 后，傳送到交換網(wǎng)絡(luò)的下行后，傳送到交換網(wǎng)絡(luò)的下行 通路的通路的HWlTS2后傳送給后傳送給A用用 戶戶 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能是完成數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能是完成不同復(fù)用線之間不同時隙內(nèi)容的交換不同復(fù)用線之間不同時隙內(nèi)容的交換。 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)一般由數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)一般由

30、T接線器和接線器和S接線器組成接線器組成 A B 二、二、 時間（時間（T）接線器）接線器 1T接線器的基本功能接線器的基本功能 T接線器的基本功能是完成在接線器的基本功能是完成在同一條復(fù)用線同一條復(fù)用線（母線）上的（母線）上的不不 同時隙同時隙之間的之間的交換交換。 2. T接線器的基本組成接線器的基本組成 T接線器主要由接線器主要由話音存貯器話音存貯器SM，控制存貯器控制存貯器CM，以及必要，以及必要 的接口電路（如串的接口電路（如串/并，并并，并/串轉(zhuǎn)換等）組成。串轉(zhuǎn)換等）組成。 SM和和CM數(shù)量等于數(shù)量等于復(fù)用線的復(fù)用度復(fù)用線的復(fù)用度（時隙數(shù)）。（時隙數(shù)）。 p SM用來存貯話音信號，

31、用戶的數(shù)據(jù)信息以及數(shù)字化的信號音等的用來存貯話音信號，用戶的數(shù)據(jù)信息以及數(shù)字化的信號音等的 PCM編碼的，每個單元的位元數(shù)至少為編碼的，每個單元的位元數(shù)至少為8位。位。 p CM是用來存貯處理機(jī)寫入的控制命令字，用來指示寫入或讀出的話是用來存貯處理機(jī)寫入的控制命令字，用來指示寫入或讀出的話 音存儲器的地址。設(shè)控制存儲器的位元數(shù)為音存儲器的地址。設(shè)控制存儲器的位元數(shù)為i，復(fù)用線的復(fù)用度為，復(fù)用線的復(fù)用度為j， 則應(yīng)滿足則應(yīng)滿足2ij。 圖圖3-9 T接線器的結(jié)構(gòu)接線器的結(jié)構(gòu) TS0TS6TS31TS0TS20TS31 TS0TS6TS31TS0TS20TS31 輸出控制方式輸出控制方式也叫做也叫

32、做順序?qū)懭耄刂谱x出順序?qū)懭?，控制讀出方式。方式。 T接線器的輸入線的內(nèi)容按照順序?qū)懭朐捯舸鎯ζ鹘泳€器的輸入線的內(nèi)容按照順序?qū)懭朐捯舸鎯ζ?SM的相應(yīng)單元；的相應(yīng)單元； 輸出復(fù)用線某個時隙應(yīng)讀出話音存儲器的哪個單元的輸出復(fù)用線某個時隙應(yīng)讀出話音存儲器的哪個單元的 內(nèi)容，則由控制存儲器的相應(yīng)單元的內(nèi)容來決定。內(nèi)容，則由控制存儲器的相應(yīng)單元的內(nèi)容來決定。 控制存儲器的第控制存儲器的第j個單元存放的內(nèi)容個單元存放的內(nèi)容k，就是輸出復(fù)用，就是輸出復(fù)用 線第線第j個時隙應(yīng)讀出的話音存儲器的地址。個時隙應(yīng)讀出的話音存儲器的地址。 控制存儲器的內(nèi)容是在呼叫建立時由計算機(jī)寫入的?？刂拼鎯ζ鞯膬?nèi)容是在呼叫建立時

33、由計算機(jī)寫入的。 2 輸入控制輸入控制方式也叫做方式也叫做控制寫入控制寫入，順序讀出順序讀出。 在采用輸入控制方式時，在采用輸入控制方式時，T接線器的輸入復(fù)用線上某接線器的輸入復(fù)用線上某 個時隙的內(nèi)容，應(yīng)寫入話音存儲器的哪個單元，由控制個時隙的內(nèi)容，應(yīng)寫入話音存儲器的哪個單元，由控制 存儲器相應(yīng)單元的內(nèi)容來決定?？刂拼鎯ζ鞯膬?nèi)容，是存儲器相應(yīng)單元的內(nèi)容來決定?？刂拼鎯ζ鞯膬?nèi)容，是 在呼叫建立時由計算機(jī)控制寫入的。在呼叫建立時由計算機(jī)控制寫入的。 輸出復(fù)用線的某個時隙就依次讀出話音存儲器輸出復(fù)用線的某個時隙就依次讀出話音存儲器SM相相 應(yīng)單元的內(nèi)容，應(yīng)單元的內(nèi)容， 控制方式都是相對于話音存貯器控

34、制方式都是相對于話音存貯器SM而言的，而控制而言的，而控制 存貯器存貯器CM只有一種控制方式只有一種控制方式控制寫入，順序讀出方控制寫入，順序讀出方 式。式。 課堂練習(xí)課堂練習(xí)3-1 T接線器的輸入（輸出）復(fù)用線的復(fù)用度接線器的輸入（輸出）復(fù)用線的復(fù)用度 為為512，將輸入，將輸入TS5的內(nèi)容的內(nèi)容A交換到輸出的交換到輸出的 TS511，將輸入，將輸入TS10的內(nèi)容的內(nèi)容B交換到輸出的交換到輸出的TS8， 畫出交換原理圖（分別按兩種方式畫）畫出交換原理圖（分別按兩種方式畫） 三三 空間（空間（S）接線器）接線器 1S接線器的基本功能接線器的基本功能 空間（空間（S）接線器的作用是完成在）接線器

35、的作用是完成在不同復(fù)用線之間同一時不同復(fù)用線之間同一時 隙內(nèi)容的交換隙內(nèi)容的交換 2. S接線器的基本組成接線器的基本組成 由由電子交叉矩陣電子交叉矩陣和和控制存儲器控制存儲器(CM)構(gòu)成。構(gòu)成。 S接線器結(jié)構(gòu)接線器結(jié)構(gòu) 2 S接線器主要由一個連接接線器主要由一個連接n條輸入復(fù)用線和條輸入復(fù)用線和n條輸出復(fù)用條輸出復(fù)用 線的線的nn的的電子接點(diǎn)矩陣電子接點(diǎn)矩陣，控制存貯器組控制存貯器組以及一些相關(guān)的以及一些相關(guān)的 接口邏輯電路組成。接口邏輯電路組成。 控制存儲器共有控制存儲器共有n組組（n=復(fù)用線條數(shù)）復(fù)用線條數(shù)），每組，每組控制存儲控制存儲 器的存儲單元數(shù)等于復(fù)用線的復(fù)用度器的存儲單元數(shù)等于

36、復(fù)用線的復(fù)用度(時隙數(shù)時隙數(shù))。 第第j組控制存儲器的第組控制存儲器的第I個單元用來存放在時隙個單元用來存放在時隙I時第時第j條條 輸入（輸出）復(fù)用線應(yīng)接通的輸出（輸入）線的線號。輸入（輸出）復(fù)用線應(yīng)接通的輸出（輸入）線的線號。 設(shè)控制存儲器的位元數(shù)為設(shè)控制存儲器的位元數(shù)為i，S接線器的輸入（輸出）線接線器的輸入（輸出）線 的數(shù)目為的數(shù)目為n，則控制存儲器的位元數(shù)應(yīng)滿足以下關(guān)系：，則控制存儲器的位元數(shù)應(yīng)滿足以下關(guān)系：2in。 3S接線器接線器兩種控制方式和控制原理兩種控制方式和控制原理 （1）輸出控制方式）輸出控制方式 在輸出控制方式下，在輸出控制方式下，控制存儲器是為輸出線配置控制存儲器是為

37、輸出線配置的。的。 對于有對于有n條線的條線的S接線器來說，配備有接線器來說，配備有n組控制存儲器組控制存儲器 CM1CMn。 設(shè)輸出線的復(fù)用度為設(shè)輸出線的復(fù)用度為m，則每組控制存儲器都有，則每組控制存儲器都有m個個 存儲單元。存儲單元。 CM1用來控制第用來控制第1條輸出線的連接，在條輸出線的連接，在CM1的第的第I個存?zhèn)€存 儲單元中，存放的內(nèi)容是時隙儲單元中，存放的內(nèi)容是時隙I時第時第1條輸出線應(yīng)該接條輸出線應(yīng)該接 通的輸入線的線號。通的輸入線的線號。 CM2用來控制第用來控制第2條輸出線的連接。條輸出線的連接。 CMn用來控制第用來控制第n條輸出線的連接。條輸出線的連接。 控制存儲器的內(nèi)

38、容是在連接建立時由計算機(jī)控制寫入控制存儲器的內(nèi)容是在連接建立時由計算機(jī)控制寫入 的。的。 2 0 1 2 0 1 2 TS12 0 8 12 2 輸出控制方式輸出控制方式 12 0 TS8 TS12 TS8 （2）輸入控制方式）輸入控制方式 在輸入控制方式時，控制存儲器是在輸入控制方式時，控制存儲器是為輸入線為輸入線 配置配置的，在控制存儲器的，在控制存儲器CMq的第的第I個單元中存放個單元中存放 的內(nèi)容是第的內(nèi)容是第q條輸入復(fù)用線在時隙條輸入復(fù)用線在時隙I時應(yīng)接通的輸時應(yīng)接通的輸 出線的線號。出線的線號。 S接線器一般都采用輸出控制方式接線器一般都采用輸出控制方式，在采用輸，在采用輸 出控制

39、方式時可實現(xiàn)廣播發(fā)送，將一條輸入線上出控制方式時可實現(xiàn)廣播發(fā)送，將一條輸入線上 某個時隙的內(nèi)容同時輸出到多條輸出線。某個時隙的內(nèi)容同時輸出到多條輸出線。 畫出輸入控制方式下的畫出輸入控制方式下的S接線器結(jié)構(gòu)。矩陣容量為接線器結(jié)構(gòu)。矩陣容量為 N*N，以完成如下的交換：輸入復(fù)用線，以完成如下的交換：輸入復(fù)用線2上的上的TS5（傳（傳 話音信息話音信息A）交換到輸出復(fù)用線）交換到輸出復(fù)用線N上。上。 課堂練習(xí)課堂練習(xí)2 S接線器有接線器有4條輸入（輸出）復(fù)用線，復(fù)用度為條輸入（輸出）復(fù)用線，復(fù)用度為 128，將輸入，將輸入HW0的的TS5的內(nèi)容的內(nèi)容A交換到輸出的交換到輸出的HW3， 將輸入將輸入

40、HW3的的TS10的內(nèi)容的內(nèi)容B交換到輸出的交換到輸出的HW2，畫，畫 出交換原理圖（分別按兩種方式畫）出交換原理圖（分別按兩種方式畫） 3.2.3 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)由多級接線器構(gòu)成，常見的類型有數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)由多級接線器構(gòu)成，常見的類型有TSnT型，型， STS型和型和TTT型和型和TS結(jié)合型。結(jié)合型。 一一TST數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò) TST數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)是一種得到廣泛應(yīng)用的數(shù)字交換數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)是一種得到廣泛應(yīng)用的數(shù)字交換 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，很多程控數(shù)字交換系統(tǒng)都采用了這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，很多程控數(shù)字交換系統(tǒng)都采用了這種網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)，例如構(gòu)，例如AXE10、FETEX-150和和

41、5ESS程控數(shù)字交換機(jī)。程控數(shù)字交換機(jī)。 整個整個TST網(wǎng)絡(luò)是一個三級交換網(wǎng)絡(luò)，它以網(wǎng)絡(luò)是一個三級交換網(wǎng)絡(luò)，它以S接線器接線器 為中心，兩側(cè)為為中心，兩側(cè)為T接線器，輸入側(cè)的接線器，輸入側(cè)的T接線器稱為接線器稱為初級初級T 接線器接線器，輸出側(cè)的，輸出側(cè)的T接線器稱為接線器稱為次級次級T接線器接線器，兩側(cè)，兩側(cè)T接接 線器的數(shù)量決定于線器的數(shù)量決定于S接線器矩陣的大小。引入接線器矩陣的大小。引入S接線器，接線器， 改善話務(wù)疏導(dǎo)功能，具有低成本，低阻塞和路由選擇簡改善話務(wù)疏導(dǎo)功能，具有低成本，低阻塞和路由選擇簡 單的特點(diǎn)。單的特點(diǎn)。 1 TST數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) T接線器完成時

42、隙交換，初級接線器完成時隙交換，初級T接線器與次級接線器與次級T接線器采用接線器采用 不同的工作方式。不同的工作方式。 S接線器完成復(fù)用線交換。接線器完成復(fù)用線交換。 2TST交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理 初級T接線器采用 輸入控制方式，即 控制寫入，順序讀 出方式。 S接線器采用輸出 控制方式。 次級T接線器采 用輸出控制方式， 即順序?qū)懭?，?制讀出方式。 下一頁 AB的交換：將A用戶的話音信息的PCM 編碼由交換網(wǎng)絡(luò)的上行通路HW1的TS5交 換至B用戶占用的下行通路HW6的TS20， 交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部時隙選用ITS10。 BA的交換：將B用戶的話音信息的 PCM編碼從交換網(wǎng)絡(luò)的上行

43、通路的HW6 的TS20交換到A用戶占用的下行通路的 HW1的TS5。其內(nèi)部時隙ITS的選用一般 采用反相法來確定 Y=(X+N/2) mod N=(10+32/2) mod 32=26 式中Y為反向通路的內(nèi)部時隙號，X為正 向通路的內(nèi)部時隙號，N為每幀中的時隙 數(shù)（即復(fù)用度）。 TSTTST網(wǎng)絡(luò)的初、次級網(wǎng)絡(luò)的初、次級T T接線器共用控制存儲器的問題接線器共用控制存儲器的問題 TSTTST網(wǎng)絡(luò)初、次級接線器總是采用相反的工作方式，網(wǎng)絡(luò)初、次級接線器總是采用相反的工作方式， 在反向內(nèi)部時隙的選取采用反相法的時候，初、次級在反向內(nèi)部時隙的選取采用反相法的時候，初、次級T T 接線器的控制存儲器之

44、間存在一定的關(guān)系，初、次級接線器的控制存儲器之間存在一定的關(guān)系，初、次級T T 接線器可共用控制存儲器。接線器可共用控制存儲器。 C M A 1 （ 5 ） = 1 0 ， CMB1（5）=26； CMA6（20）=26， CMB6（20）=10。 （10）2=01010， （26）2=11010。 TSTTST網(wǎng)絡(luò)的初、次級網(wǎng)絡(luò)的初、次級T T接線器共用控制存儲器的問題接線器共用控制存儲器的問題 例：如下圖所示的例：如下圖所示的T-S-T網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)中，T接線器的輸入接線器的輸入HW速率為速率為2Mbps， S接線器的交叉矩陣為接線器的交叉矩陣為44。 （1）T接線器輸入輸出接線器輸入輸出H

45、W總線上的時隙數(shù)為多少？總線上的時隙數(shù)為多少？ （2）A用戶占用用戶占用HW0 TS9，B用戶占用用戶占用HW3 TS20，AB的內(nèi)部時的內(nèi)部時 隙為隙為ITS5，BA的內(nèi)部時隙采用半幀法（即反相法），請計算的內(nèi)部時隙采用半幀法（即反相法），請計算BA 的內(nèi)部時隙，并在圖中填寫相關(guān)內(nèi)容，以實現(xiàn)的內(nèi)部時隙，并在圖中填寫相關(guān)內(nèi)容，以實現(xiàn)A與與B之間的雙向通信。之間的雙向通信。 (1)時隙數(shù)：時隙數(shù)：32 2M/32=64kbps (2)BA內(nèi)部時隙：內(nèi)部時隙： （5+32/2）mod 32=21 9 5 5A ITS5 A ITS5 A 205 5 A TS20 A 20 21 21 B ITS2

46、1 B ITS21 B 921 21 B TS9 B TS20 (3)從圖中可看出從圖中可看出S接接 線器為輸入控制方式線器為輸入控制方式 5 3 210 二二 T接線器集成電路芯片和擴(kuò)展接線器集成電路芯片和擴(kuò)展 隨著數(shù)字交換技術(shù)和半導(dǎo)體芯片技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多隨著數(shù)字交換技術(shù)和半導(dǎo)體芯片技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多 的集成電路芯片，可以構(gòu)成數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)；單個的集成電路芯片，可以構(gòu)成數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)；單個T接線器芯片的接線器芯片的 交換容量能夠完成交換容量能夠完成128128、256256、10241024 時隙交換時隙交換 T T單元的擴(kuò)展單元的擴(kuò)展 利用16個256256的T接線器，可以得到一個10241024的T接線器。 容量擴(kuò)展后所需的T單元的數(shù)量k的值是按照擴(kuò)展倍數(shù)的平方增長的。 k=（擴(kuò)展后的容量（擴(kuò)展后的容量/單個單個T單元的容量）單元的容量）2 一一 話務(wù)基礎(chǔ)知識話務(wù)基礎(chǔ)知識 1 話務(wù)量話務(wù)量 話務(wù)量反映了電話負(fù)荷的大小，與呼叫發(fā)生強(qiáng)度和平話務(wù)量反映了電話負(fù)荷的大小，與呼叫發(fā)生強(qiáng)度和平 均占用時長有關(guān)。呼叫發(fā)生強(qiáng)度是指單位時間內(nèi)發(fā)生均占用時長有關(guān)。呼叫發(fā)生強(qiáng)度是指單位時間內(nèi)發(fā)生 的呼叫次數(shù)，平均占用時長是指每個呼叫的平均持續(xù)的呼叫次數(shù)，平均占用時長是指每個呼叫的平均持續(xù) 時間，當(dāng)使用相同的時間單位時