程控交换第2章

2020/3/291第2章数字交换和数字交换网络数字交换原理T型接线器S型接线器多级交换网络学不好本章者，扁之！2020/3/292这一章，我能学到什么？1.数字交换原理2.T型接线器与S型接线器的组成及工作原理3.使用T型和S型接线器组建交换网络2020/3/293什么是空分交换？什么是时分交换？空分交换：交换部分只有闭合、断开两个状态的元件(交叉节点)组成的交换矩阵。用于小容量的模拟交换机。时分交换：在一条公共的通路中，提供适当的时隙TS(TimeSlot)传送信号，用于数字交换机，又称数字交换、时隙交换，分为T型接线器和S型接线器两种交换方式。2020/3/294空分交换矩阵缺点：需要的交叉节点数多(共M*N个)，节点利用率不高，解决方法：利用多级交叉矩阵或数字交换。2020/3/295三级交叉矩阵对于入线和出线的任一特定接续来说，有k条路径可供选择；每一条入线和出线都有较小数目的交叉节点。2020/3/296时隙交换基本原理abcn0321N31话音存储器0123N123NK入K出0123N31TS1时隙abcn0321N31话音存储器0123N123NK入K出0123N31TS2时隙2020/3/297时隙交换基本原理TS1用户与TS2用户通话为例过程：在TS1时隙时，K入和1#存储单元相连，K出与2#存储单元输出相连，此时在TS1时隙里传送来的a话音信息就存入话音存储器的1#单元，而话音存储器的2#单元内存放的b话音信息就在此时通过K出的1#接点送出，也就是输出端在TS1时隙送出b话音信息给TS1用户。2020/3/298每个用户发送信息和接收信息都在自己的时隙内；需要采用暂存的方式存储信息；K入的接点是与存储单元按顺序相连，而K出的接点是与存储待发送给对应用户信息的那个单元相连；时隙交换基本原理2020/3/299空分交换原来一般应用于模拟交换机，那对于数字交换机，应该选用时分交换吧。时隙交换的实质是将话音信息由一个时隙交换到另一个时隙。由时分接线器完成。时分接线器分为T型接线器和S型接线器。目前，时分接线器的容量不太大，因此，要组成大型的交换机还必须使用空分交换来扩大其容量。数字交换网络2020/3/2910T型接线器工作原理T型时分接线器(TimeSwitch)，又称时间型接线器，简称T接线器。由话音存储器SM(SpeechMemory)和控制存储器CM(ControlMemory)组成。注意简写T接线器的功能：时隙交换，完成同一母线不同时隙的信息交换，即把某一时分复用线上某一时隙的信息交换至另一时隙。2020/3/2911CM用来存储控制地址的，用于控制SM信息的写入或读出的单元。其内容为SM的地址，CM的单元数与SM的单元数相同，其位数由SM的单元数来决定。T型接线器工作原理SM用于暂存经PCM编码的数字化语音信息，由高速RAM构成。容量有32、128、256、512、1024单元，每个单元存储8bit，SM的单元数由输入或输出时分复用线上的时隙数决定。SM的单元数=CM的单元数=时隙数SM位数为8；CM的位数由SM的单元数决定2020/3/2912SMCM功能暂存经过PCM编码的数字化话音信息控制SM信息的写入或读出构成随机存取存储器（RAM）RAM存储单元数输入或输出时分复用线上的时隙数输入或输出时分复用线上的时隙数单元存储量８位PCM编码信息取决于SM的单元数存储内容话音信息话音存储器的地址容量存储单元数×单元存储量同SM读写操作周期性写入读出若干次读操作，只在规定时间内执行一次写操作T型接线器中SM和CM的比较2020/3/2913T接线器的工作方式有两种－“顺序写入、控制读出”和“控制写入、顺序读出”。“顺序”指按照SM地址的顺序，由时钟脉冲控制；“控制”指按CM中的内容来控制SM的读出或写入，CM的内容由中央处理机(CPU)控制写入或清除。T型接线器的两种工作方式注：写入与读出都是针对话音存储器控制存储器始终是控制写入，顺序读出的2020/3/2914T型接线器的两种工作方式读出控制方式SM的写入在定时脉冲的控制下顺序写入，读出在CM的控制下读出；CM的写入在CPU的控制下写入，读出在定时脉冲的控制下顺序读出。写入控制方式SM的写入在CM的控制下写入，读出在定时脉冲的控制下顺序读出；CM的写入在CPU的控制下写入，读出在定时脉冲的控制下顺序读出。2020/3/2915顺序写入、控制读出方式假设：输入、输出线均为32时隙的一条PCM复用线；A用户占用TS1时隙，B用户占用TS8时隙。…TS0TS1TS2abcTS8bacTS1TS8TS15acb01238310181531812CMSM定时脉冲A4～A0RWCM内的信息，由CPU控制一次写入CM的单元地址与输出时隙号对应；CM单元的内容是与输入时隙号对应的2020/3/2916B用户向A用户发送语音信息b时，在TS8时刻，把语音信息写入到SM中的8号单元，而读出这个信息码，只有在下一帧的TS1时隙才能完成，所以数字交换会出现时延，但最大时延不超过1帧的时间。PCM语音信息在每帧中需要交换一次，以PCM30/32为例，如果TS1和TS8两个用户的通话时间为2分钟，则其交换次数为96万次。A到B的通话通道和B到A的通话通道是同时建立的(CPU向CM下达写入控制信息命令完成，通道即建立)。通话结束后，CPU向CM下达清除命令，此时，通信通道被拆除。顺序写入、控制读出的工作方式，CM的单元地址与输出时隙号对应，而在其单元内写入的内容与输入时隙号对应2020/3/2917顺序写入、控制读出方式2020/3/2918…TS0TS1TS2abcTS8bacTS1TS8TS15bac01831SM018318151CMW定时脉冲A4～A0R152控制写入、顺序读出方式CM的单元地址与输入时隙号对应，写入的内容与输出时隙号对应1.CPU在CM的1号单元内写入82.写入时，TS1时隙，读取CM的1号单元的内容，为8，然后把TS1的语音信息写入SM的8号单元3.读出时，依照SM的地址顺序读出。2020/3/2919下面这句话相当重要，仔细体会一下，你能理解吗？T型接线器不论采用哪种工作方式，都是将每个输入时隙中的语音信息对应写入SM中的一个存储单元，这实际上由空间位置的划分来实现时隙的交换，所以T型时分接线器是按空分方式来工作的。2020/3/2920T接线器的原理我明白了，那么实用的T接线器的构造是什么样子的呢？T型接线器的交换容量主要取决于什么？存储器的容量和访问速度当存储器容量为32个单元时，该接线器可以有1条PCM复用线HW(Highway);当存储器为64个单元时，可以有2条PCM复用线。常用为8条PCM复用线，此时一个T型接线器的存储器容量为多少个存储单元？当T型接线器连接多条PCM复用线时，这些复用线中的时隙是按什么顺序进入T型接线器的存储器？如果还是串行进入，则T型接线器输入端的传输速率会提高多少？2020/3/2921TS0TS1TS0TS1TS0TS1HW1HW0HW7HW0HW1HW70255CMSM0255A7～A0复用器分路器…………8端输入的T型接线器8bit并行码8bit并行码PCM30/322020/3/2922复用器的基本功能是串/并变换和并路复用。其目的是减低数据传输速率TS0TS1HW7HW1HW0输入D6D7D5D3D2D1D4D0D6D7D5D3D2D1D4D0TS0TS1D7D1D0输出HW6HW7HW5HW3HW2HW1HW4HW0HW6HW7HW5HW3HW2HW1HW4HW0（a）串行码（b）并行码总时隙号＝HW线上的时隙号×8＋HW号2020/3/2923各HW线上的时隙号与总时隙号的对应关系：总时隙号=HW线上时隙号*8+HW线号各HW线上的时隙号与总时隙号间的编码关系：总时隙的8位二进制编码的前三位表示8个HW线号，后五位表示各HW线上的32个时隙号。2020/3/2924CPA0A1A7定时脉冲波形图244ns976ns488ns62.5us2020/3/2925S型时分接线器工作原理S型时分接线器(SpaceSwitch)，又称空间型接线器，简称S接线器。由交叉节点矩阵和控制存储器CM组成。完成空间交换，即在一根入线中，可以选择任何一根出线与之接通。空分交换网络的入线和出线在整个通话期间一直接通，属于空分交换；而空间型接线器的入线和出线只在某个特定时隙接通，因此空间型接线器还需要CM来控制在哪个时隙接通，属于时分交换。且慢，有一点不明，既然S型接线器的功能是这样的，那和空分交换有什么区别呢？2020/3/2926我可以单独使用T型接线器来组建交换机吗？如果能，为什么还需要S型接线器呢？只用T型时分接线器完全可以组建数字交换网络，但其交换容量有限制。当连接到交换网络的PCM复用线超过2条的时候，就可以采用S型接线器来完成复用线之间的交换。2020/3/2927S型接线器也分为两种工作方式，如果CM是控制输入线上的交叉点闭合，则工作在输入控制方式；如果CM是控制输出线上的交叉点闭合，则工作在输出控制方式。一条出线（入线）上的所有交叉节点的闭合都由一个CM来控制。工作在输入控制方式时，S型接线器的CM的个数与输入线的个数相同，每个CM的单元数与单个PCM输入线上的时隙数相同；工作在输出控制方式时，S型接线器的CM个数与输出线的个数相同，每个CM的单元数与单个PCM输出线上的时隙数相同。S型时分接线器工作方式2020/3/2928S型时分接线器的写入CM的写入由CPU控制，与T型接线器的CM写入时刻相同，是在通话之前由CPU控制写入。这里使用的CM的结构与T型接线器的基本相同。2020/3/2929aaHW0HW1HW7TS2TS2HW0′HW1′HW7′CM0CM1CM7012310…………输出控制方式的8×8S接线器假设：共有8个控制存储器与8条输出线对应；每个HW复用线时隙数为32个；把HW0上TS2时隙内的内容交换到HW7的TS2时隙内。8条入线8条出线7把入线HW0上的TS0时隙交换到出线HW0上的TS0时隙，该怎么做？能把HW0上的TS0时隙交换到出线HW0上的其它时隙吗？2020/3/2930S型接线器完成的是不同PCM复用线语音信息之间的交换，但这种交换仅在相同时隙间进行，不同时隙间不能进行交换，所以S型接线器不能在交换网络中单独使用(为什么？)，这是和T型接线器之间最大的区别。NOTICES型接线器以时分方式完成复用线之间的空间交换。还记得T型接线器是按空间位置的划分来实现时隙交换吗？2020/3/2931T型S型SM个数1无每个SM单元数等于PCM复用线上的时隙数无每单元SM位数8bit无CM个数1等于入线或出线个数每个CM单元数等于SM单元数等于每条入线或出线上时隙数每单元CM位数由SM单元数决定由入线或出线个数决定2020/3/2932多级时分交换网络2020/3/2933我们首先做以下假设假设有两个小镇A和B，风光秀丽，人们和谐相处。小镇A上一共有32户人家，可巧的是小镇B上的人家与小镇A竟然相同。小镇A与小镇B之间想组建一个电话网，这样可以方便大家的交流，可是消息张贴出去很久，小镇上竟然没有一个人能接手这个工程。2020/3/2934又过去了很长一段时间，依旧没有人能够胜任这份工作，镇长为此整天愁眉苦脸镇长有个非常漂亮的女儿，看到父亲为此事烦恼，她说：如果谁能完成这件工程，我可以做他的助手Ok，现在，你愿意接手这件工程吗？假定复用线路采用PCM32路。2020/3/2935完成这样的工程，需要解决哪些问题1.如何为这64个用户分配线路和时隙？2.交换机是采用T接线器还是S接线器？或者都用到？3.如果T和S接线器都用到，那么它们之间怎么连接？4.语音信息在这些接线器内部是如何完成交换的？2020/3/29361.如何为这64个用户分配线路和时隙？每个小镇共有32个