第2部分數(shù)字交換網(wǎng)絡

1、 第第2章章 交換單元與交換網(wǎng)絡交換單元與交換網(wǎng)絡 交換的基本功能交換的基本功能是在是在任意任意入線入線和和出線出線之間建立連接。之間建立連接。 完成這一基本功能完成這一基本功能的部件就是的部件就是交換網(wǎng)絡交換網(wǎng)絡。 交換網(wǎng)絡交換網(wǎng)絡是由基本的交換單元組成。是由基本的交換單元組成。2.1 語音信號數(shù)字化（背景知識）語音信號數(shù)字化（背景知識）2.2 具體交換單元介紹（具體交換單元介紹（T、S）2.3 交換網(wǎng)絡（交換網(wǎng)絡（TST）2.4交換網(wǎng)絡（交換網(wǎng)絡（BANYAN網(wǎng)絡）網(wǎng)絡）2.5舉例舉例2.1 語音信號數(shù)字化（背景知識）語音信號數(shù)字化（背景知識） 交換網(wǎng)絡中的信號形式是數(shù)字的、時分復用信號。

2、交換網(wǎng)絡中的信號形式是數(shù)字的、時分復用信號。電路交換電路交換采用采用 同步時分復用信號同步時分復用信號分組交換和分組交換和ATM交換交換采用采用 統(tǒng)計時分復用信號統(tǒng)計時分復用信號什么是什么是同步時分復用信號同步時分復用信號和和統(tǒng)計時分復用信號統(tǒng)計時分復用信號？ 為了提高信道的利用率，通常采用為了提高信道的利用率，通常采用多路復用多路復用技術(shù)技術(shù)，使多路信息在一個信道或一條傳輸線路上，使多路信息在一個信道或一條傳輸線路上傳輸。傳輸。 多路復用技術(shù)多路復用技術(shù)頻分復用頻分復用時分復用時分復用碼分復用碼分復用空分復用空分復用 TS1TSn-1TSn-1TS1TS0時間125us125usTS02、同

3、步時分復用（、同步時分復用（TDM）每個用戶的采樣周期都是每個用戶的采樣周期都是125us，都能在接收端正確還原，都能在接收端正確還原 一個一個幀幀的若干的若干時隙時隙，按順序編號，標號相同，按順序編號，標號相同的成為一個子信道，傳遞同一路話路信息，速率的成為一個子信道，傳遞同一路話路信息，速率恒定。（話路和時隙是恒定。（話路和時隙是“對號入座對號入座”的）的） 同步時分復用技術(shù)，也成為同步時分復用技術(shù)，也成為“位置化信道位置化信道” aabcdbca bb ccad用戶用戶ABCDtttt#1#2#3#4四個時分復用幀四個時分復用幀時分復用時分復用t 3、統(tǒng)計時分復用、統(tǒng)計時分復用(STDM

4、) 統(tǒng)計時分復用，又稱統(tǒng)計時分復用，又稱“異步時分復用異步時分復用”。把。把公共信道的時隙實行公共信道的時隙實行“按需分配按需分配”，即只對那些，即只對那些需要傳送信息或正在工作的終端才分配給時隙。需要傳送信息或正在工作的終端才分配給時隙。4 4、話音信號的同步時分復用、話音信號的同步時分復用 PCM30/32PCM30/32幀結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu) 語音信號經(jīng)過抽樣、量化、編碼。語音信號經(jīng)過抽樣、量化、編碼。(PCM(PCM編碼）采樣周期為編碼）采樣周期為125us125us。 將將125us125us分成分成3232個時隙進行時分復用就形個時隙進行時分復用就形成了成了PCM30/32PCM30/32幀

5、結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)( (歐洲體制歐洲體制) )。 125us125us分成分成2424個時隙就形成了個時隙就形成了2424時隙的幀時隙的幀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)( (北美與日本體制）。北美與日本體制）。 我們國家采用歐洲體制。我們國家采用歐洲體制。PCM30/32PCM30/32幀結(jié)構(gòu)的特點幀結(jié)構(gòu)的特點: : 一幀周期為一幀周期為125us125us，分成，分成3232個時隙個時隙TSTS0 0 TSTS3131。每個時隙傳輸每個時隙傳輸8 8位二進制碼。位二進制碼。s3232個時隙中，個時隙中，TSTS0 0為幀同步時隙，為幀同步時隙， TSTS1616為標志為標志信號時隙，其余時隙傳送信號時隙，其余時隙傳送30

6、30路的話音信號。路的話音信號。 每個話路的傳輸碼率：每個話路的傳輸碼率： 8000HZ8000HZ8bit=64kbit/s8bit=64kbit/s 復用后線路基群的傳輸碼率復用后線路基群的傳輸碼率: :3232 64Kbit/s=2048 kbit/s=2Mb/s 64Kbit/s=2048 kbit/s=2Mb/s 16 16 幀為一復幀，復幀周期為幀為一復幀，復幀周期為2ms2ms5、同步時分信號的交換1 1）同一）同一PCMPCM母線，不同時隙的信碼交換母線，不同時隙的信碼交換2 2）不同）不同PCMPCM母線，相同時隙間的信碼交換母線，相同時隙間的信碼交換3 3）不同）不同PCM

7、PCM母線，不同時隙間的信碼交換母線，不同時隙間的信碼交換BTS3BTS3CTS20CTS10ATS5ATS25數(shù)字數(shù)字交換交換網(wǎng)絡網(wǎng)絡PCMi1PCMi2PCMi3PCMi4PCMo1PCMo2PCMo3PCMo42.2 2.2 具體交換單元介紹具體交換單元介紹一、一、 空間交換單元（空間接線器或空間交換單元（空間接線器或S S接線器）接線器） 功能功能 S S接線器完成接線器完成不同復用總線不同復用總線(PCM(PCM線線) )間間同一同一TSTS之間的交換之間的交換; ;組成：組成： 電子交叉矩陣電子交叉矩陣 控制存儲器（控制存儲器（CMCM）工作方式：工作方式：1 1）輸入控制：控制存

8、儲器對交叉矩陣的入線進）輸入控制：控制存儲器對交叉矩陣的入線進 行控制（控制線與輸入行控制（控制線與輸入HWHW平行）平行）2 2）輸出控制：控制存儲器對交叉矩陣的出線進）輸出控制：控制存儲器對交叉矩陣的出線進 行控制（控制線與輸出行控制（控制線與輸出HWHW平行）平行）組成：組成： 電子交叉矩陣電子交叉矩陣 控制存儲器（控制存儲器（CMCM）組成：組成： 電子交叉矩陣電子交叉矩陣 控制存儲器（控制存儲器（CMCM）TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWnTS4TS4TS221n22S接線器的結(jié)構(gòu)接線器的結(jié)構(gòu)輸入控制方式輸入控制方式！單元地址為單元地址為時隙

9、號，內(nèi)時隙號，內(nèi)容為容為HWHW號號（輸出）（輸出）TS4 HW0HWnTS22 HWnHW1TS4TS22TS4TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWnn022輸出控制方式輸出控制方式！單元地址為單元地址為時隙號，內(nèi)時隙號，內(nèi)容為容為HWHW號號（輸入）（輸入）TS4 HW0HWnTS22 HWnHW1注意：1. S型接線器的入線數(shù)與出線數(shù)可以不等2. 控制存儲器的內(nèi)容只在通路建立或拆 除時才寫入或清除。組成：組成： 話音存儲器（話音存儲器（Speech Memory） 控制存儲器（控制存儲器（Control Memory）二、二、 時間交換單元（時間接線

10、器或時間交換單元（時間接線器或T T接線器）接線器）功能：完成同一復用總線功能：完成同一復用總線(PCM(PCM線線) )上不同時隙間上不同時隙間 的交換。的交換。工作方式工作方式1 1）輸出控制：順序?qū)懭?，控制讀出）輸出控制：順序?qū)懭?，控制讀出2 2）輸入控制：控制寫入，順序讀出）輸入控制：控制寫入，順序讀出RWTS0TS31TS0TS31031310SMCMWCPU控制控制RT接線器組成結(jié)構(gòu)接線器組成結(jié)構(gòu) 圖圖地址計數(shù)器地址計數(shù)器時鐘時鐘地址計數(shù)器地址計數(shù)器SMSM：1 1）暫存時隙的數(shù)字語音信息；）暫存時隙的數(shù)字語音信息；2 2）每個）每個TSTS占用占用SMSM的一個單元；的一個單元；

11、3 3）SMSM容量對一條容量對一條PCMPCM而言而言, , 容量容量=32=328bit8bit。CM：1 1）提供時間信息）提供時間信息: : 即在哪一時隙對即在哪一時隙對SMSM進行讀進行讀 或?qū)懟驅(qū)? (由由CMCM的地址單元號提供的地址單元號提供) )；2 2）提供地址信息）提供地址信息: : 即在某個時隙對即在某個時隙對SMSM的哪一的哪一 個地址進行讀或?qū)憘€地址進行讀或?qū)? (由由CMCM內(nèi)容提供內(nèi)容提供) )；AAARW310SMCMWCPU控制RT接線器接線器 - 輸出控制輸出控制地址計數(shù)器時鐘地址計數(shù)器TS6 TS176TS6TS173101761731 30 292 1

12、 TS0CMCM的地址的地址與輸出與輸出TSTS對應對應66！31 30 292 1 TS0AAA！RW310SMCMWCPU控制控制RT接線器接線器 - 輸入控制輸入控制地址計數(shù)器地址計數(shù)器地址計數(shù)器地址計數(shù)器TS6 TS1717TS6TM的地址的地址與輸入與輸入TS對應對應2.3 2.3 交換網(wǎng)絡（交換網(wǎng)絡（TSTTST）數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有：數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)有：本章重點講解本章重點講解TSTTST TST交換網(wǎng)的組成交換網(wǎng)的組成1210.10 101210.TTS如如T=512 TS，TST網(wǎng)絡可實現(xiàn)網(wǎng)絡可實現(xiàn)5120時隙之間的交換。時隙之間的交換。 中間時隙的確

13、定：反相法中間時隙的確定：反相法1 1）選定一個方向的時隙為）選定一個方向的時隙為X X，2 2）則另一個方向中間時隙為）則另一個方向中間時隙為 （x + n/2x + n/2）mod Nmod N。N:N:為復用線的時隙數(shù)為復用線的時隙數(shù)T-S-T初級初級T T接線器接線器次級次級T T接線器接線器例例.TST.TST網(wǎng)絡。網(wǎng)絡。T T接線器容量為接線器容量為，初級，初級，和次級和次級分別采用分別采用輸出控制輸出控制輸入控制輸入控制和輸和輸入控制方式（內(nèi)部時隙采用反向法確定）入控制方式（內(nèi)部時隙采用反向法確定）設用戶呼叫用戶，設用戶呼叫用戶，A A用戶占用用戶占用HW0HW0和和TS2TS2

14、，用戶占用用戶占用HW2HW2和和TS31,TS31,交換網(wǎng)絡內(nèi)部時隙交換網(wǎng)絡內(nèi)部時隙 ITS=7ITS=7（A BA B）。）。BB2TS23BB31TS2AA31ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2輸入控制輸入控制！723ACMASMATS31B72TS731232HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A233172輸入控制輸入控制輸出控制輸出控制TS23HW0 TS2 HW2 TS31TS31 ? TS2ITS7TS2 TS7 TS3127+32/2=23023BB23TS23BB23TS2AA7ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2輸入控制輸入控

15、制！723ACMASMATS31B27TS723317HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A273123輸出控制輸出控制輸入控制輸入控制TS23HW0 TS2 HW2 TS31TS31 ? TS2ITS7TS2 TS7 TS3122301.TST網(wǎng)絡，網(wǎng)絡，T接線器容量為，初級，接線器容量為，初級，和次級分別采用輸出控制和次級分別采用輸出控制輸入控制和輸入輸入控制和輸入控制方式設用戶呼叫用戶，控制方式設用戶呼叫用戶，A用戶占用用戶占用HW0和和TS8，用戶占用，用戶占用HW2和和TS27,交換網(wǎng)絡交換網(wǎng)絡內(nèi)部時隙內(nèi)部時隙 ITS=9，反相內(nèi)部時隙采用反相法確，反相內(nèi)部時隙采用反相法確定定填寫括號中的內(nèi)容填寫括號中的內(nèi)容2.52.5 舉例舉例(5)(7)(2) (3)BBBTS8AACMC0CMC2HW0HW2CMASMABHW0HW2TS8CMBSMBTS27A(1) (8) (9)(10) (11)(13)(12)(4)(6)(15)A (16)(14)TS27輸出控制輸出控制輸入控制輸入控制2.設S接線器有8條輸