现代交换技术实验

1实验三用户话路PCM编译码及呼叫处理过程实验一、实验目的1．掌握PCM编译码器在程控交换机中的作用；2．观测TP3057各测量点的工作波形。3．熟悉一次正常呼叫的传送信号流程；4．了解信号在交换过程中的传输特性。二、实验器材1.现代交换技术（含软交换）实验箱（RZ8683A）2.“时分MT8980”交换和“空分MT8816”交换模块3.小电话（两部）4.双踪示波器三、实验原理1.PCM编译码器通信系统电话用户电路的模拟信号与数字信号的变换是通过PCM编译码器完成的。PCM（脉冲编码调制）就是把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输。脉冲编码调制是对模拟信号进行抽样，量化和编码。本实验中采用TP3057集成电路完成PCM编码和译码功能。在PCM脉冲编码调制中，话音信号先经防混叠低通滤波器，然后进行脉冲抽样，变成8KHz重复频率的抽样信号（即离散的脉冲调幅PAM信号），然后将幅度连续的PAM信号用类似“四舍五入”办法量化为有限个幅度取值的信号，再经编码后转换成二进制码。对于电话。CCITT规定抽样率为8KHz，每抽样值编8位码，即共有28=256个量化值，因而每话路PCM编码后的标准数码率是64kb/s。此芯片的压缩特性是A律十三折线非均匀量化编码，常应用于PCM30/32路系统中。一般以2.048Mbit/s的速率来传送信息（可容纳32路PCM编码）。它的发送时序与接收时序直接受U01产生的脉冲信号FSX和FSR控制。单路PCM编码数据是在某一个确定的时序中被发送出去，而在其它时序编码器是没有输出的。同样在一个PCM帧里，单路PCM译码能在某一个确定的时序里，接收8位PCM码。2由于四路数字电话用户的PCM编译码电路的原理图都是一样的，因此只对电话A进行说明，其它各路电路和测试点对应相同。电话A用户端的PCM编译码的组成方框图如图1所示。电话语音信号，经过二/四线转换后分为发送和接收部分。电话发送部分的去话语音信号由1VT，经过PCM编码器转换成数字信号经TP304送往数字交换网络；电话来话的数字信号经TP305（即来自数字交换网络）及PCM译码器转换成模拟语音信号并经1VR送往电话用户接口电路的接收部分。图1PCM通信系统组成方框图本实验模块中，电话A、电话B、电话C、电话D等四路用户的PCM编码速率都设置为2.048Mbit/s。各路的发送时序FSX与接收时序FSR相同，默认时隙号分别为4、8、16、24，对应的测试点分别为为TP02、TP03、TP04、TP05，参考0时隙测试点为TP01。实验时，设置“时分MT8980”方式，此时，可编程数字逻辑器件U01将TP3057芯片的上述工作时序和时隙送往各路电话用户电路。2.一次正常呼叫信号的传送3图2一次正常呼叫传送信号的流程图3.一次正常呼叫状态的变化图3一次正常呼叫状态分析图四、实验内容1.测量PCM编译码时，个测量点的波形。2.以电话A与电话B呼叫为例，根据一次正常呼叫的传送信号流程，测量线路有关测量点波形。3.了解在交换过程中各种信号流程。4五、实验步骤（一）用户话路PCM编译码1.在关电情况下，插上“电话B接口模块”，交换网络接口上插上“时分MT8980”交换模块，保管好其它模块；2.打开实验箱电源开关，电源指示灯亮，系统开始工作；3.电话A和电话B分别接上电话单机；4.液晶选择“时分MT8980”交换方式，此时U01将控制时序信号和脉冲送往各个电话用户电路（2.048Mbit/s的速率，可容纳32路PCM编码），各路TP3057芯片即运行；5．将电话A与电话B按正常呼叫接通，即电话A拨号49，建立正常通话。通过话机讲话或按键（双音多频信号），对方即可听到。此时，电话A发的语音信号将经过PCM编码变成相应的数字信号，经过时分交换网络，送往电话B的PCM译码器，译码还原后送进电话B听筒；电话B话筒信息交换到电话A听筒的过程与此类似；6．根据步骤3的分析，电话A的1VT点波形应与电话B的2VR点波形同（模拟信号），TP304波形应与TP405波形同（PCM编码信号注意交换后的时隙位置发生变化）；7.用示波器验证步骤6结果，注意观测PCM编码波形，如TP304、TP405。观测时示波器的触发通道放在PCM编码波形的帧同步窄脉冲TP02上，另一通道放在PCM编码波形测点上，调整示波器，即可观测到PCM的8位编码波形；8.对电话讲话或按键，看对应的PCM编码波形有何变化；9.更换其它电话呼叫组合继续进行实验；10.如使用的示波器无法看清高速的PCM编码数据，可设置系统的PCM编码时钟为64K，这样一帧中只可容纳1路PCM数据。方法是：在关电的前提下，更换交换模块“时分CPLD”，加电后，菜单选择对应的项目，其它操作步骤与前同；注：实验中电话A的各测量点波形说明如下，其它电话用户的测试点与上对应相同；1VT：电话A去话话音信号，即PCM模拟输入TP304：电话APCM编码器编码的数字信号输出TP305：电话APCM译码器接收的数字信号输入51VR：电话A来话话音信号，即PCM模拟话音信号输出（二）呼叫处理过程1．在关电情况下，插上“电话B接口模块”，交换网络接口上插上“空分MT8816”交换模块，保管好其它模块；2．打开实验箱右侧电源开关，电源指示灯亮，系统开始工作；3．通过薄膜开关将交换工作方式设置在“空分MT8816”进行实验；4．电话A、电话B分别接上电话单机；5．电话A摘机，此时主叫摘机信号（TP306）通知记发器和信令处理器单元做好呼叫通话的一切准备，用户接口电路给电话A送上-24V直流电平（TP301、TP302），同时，记发器和信令处理器单元给电话A送上拨号音信号（TP303等）；6．电话A拨号（如：49），号码信号（1VT）传送到DTMF接收器进行译码，同时在拨第一个号码时就通知记发器和信令处理器单元停止送拨号音信令信号；7．电话A拨号完毕并且被叫用户空闲，记发器和信令处理器单元给电话A送回铃音信号（TP303等），同时给被呼叫方送振铃信号。8．被叫方电话B摘机，应答摘机信号通知记发器和信令处理器单元。此时，电话A的回铃音和电话B的振铃信号结束。通信进行；9．被叫方电话B挂机，通信结束。挂机信号通知记发器和信令处理器单元拆线，电话B空闲，同时给呼叫方电话A送忙音信号（TP303）；10．电话A挂机，挂机信号（TP306）通知记发器和信令处理器单元，电话A现在空闲；11．更换交换网络模块，选择“时分交换”方式再进行实验；注意液晶中呼叫状态的同步显示，认真思考整个呼叫的过程，实验验证记发器单元系统是怎样处理各种突发现象的。六、思考题1．画出各测量点的波形，并注明它是在何种状态下测试到的波形。2．画出TP02波形，简述时序信号在时分复用中所起的作用。3．画出一次完整的电话呼叫、接续的程序流程图（包括各种突发情况）。4．根据测试的实验数据，现象。分析理想的结果与实际测量的是否一致。