TST数字交换网络的设计

1目录摘要................................................................................................................................2第一章TST网络结构...................................................................................................31.1时间接线器.....................................................................................................31.2空间接线器.....................................................................................................31.3TST数字交换网络............................................................................................4第二章TST网络设计原理...........................................................................................52.1时分交换原理.................................................................................................52.1.1原理.....................................................................................................52.1.2时分交换芯片MT8980的介绍..........................................................72.2空分交换原理.................................................................................................82.3TST交换网络交换原理.................................................................................9第三章设计过程与结果分析....................................................................................103.1硬件部分.....................................................................................................103.1.1实验过程...........................................................................................103.1.2结果及分析.......................................................................................103.2软件部分.....................................................................................................13第四章设计总结与心得体会....................................................................................164.1设计总结.......................................................................................................164.1.1设计特点及不足...............................................................................164.1.2特性参数...........................................................................................174.2心得体会.......................................................................................................18参考文献......................................................................................................................202摘要一个完整的通信系统由终端、交换、传输三部分构成，交换是通信系统的核心。其中，时分接线器(T型)和空分接线器(S型)是程控交换技术中最基本的交换单元电路。单独的T接线器和S接线器，只适用于容量比较小的交换机，而对于大容量的交换机通常选用空分交换芯片和时分交换芯片构成TST交换网络，完成多语音用户间的交换。TST（时分-空分-时分）交换网络是在电路交换系统中经常使用的一种交换网络，它是三级交换网络，两侧为T接线器，中间一级为S接线器，S级的出入线数决定于两侧T接线器的数量。第1级T接线器：负责输入母线的时隙交换。S接线器：负责母线之间的空间交换。第2级T接线器：负责输出母线的时隙交换。本次课程设计是在现代交换原理的基础上利用时分交换芯片MT8980及空分交换芯片MT8816构成TST交换网络。其中，输入级T型接线器为顺序写入、控制读出，中间级S型接线器为输入控制方式也可以是输出控制工作方式，输出级T型接线器工作方式为控制写入、顺序读出。关键字：TST交换网络T接线器S接线器MT8980MT88163第一章TST网络结构1.1时间接线器时间接线器简称T接线器，其作用是完成一条时分复用线上的时隙交换功能。T接线器主要由话音存储器(SM)和控制存储器(CM)组成如图所示，话音存储器用来暂存话音数字编码信息，每个话路为8bit。SM的容量即SM的存储单元数等于时分复用线上的时隙数。控制存储器用来存放SM的地址码(单元号码)，CM的容量通常等于SM的容量，每个单元所存储SM的地址码是由处理机控写入。图1-1T接线器图1-1（a）所示为输出控制方式，即话音存储器的写入是由时钟脉冲控制按顺序进行，而其读出要受控制存储器的控制，由控制存储器提供写出地址。控制存储器则只有一种工作方式，它所提供的读出地址是由处理机控制写入，按顺序读出的。图1-1（b）所示为输入控制方式，即话音存储器是控制写入，顺序读出的，其工作原理与输出控制方式相似，不同之处不过是控制存储器用于控制话音存储器的写入。注意：（1）工作方式是针对SM而言（CM总是输出控制）（2）话音存储器的位数总按8bit计算。（3）话音存储器的容量等于输入母线上每帧的时隙数。（4）控制存储器的容量等于话音存储器的容量，控制存储器每个单元的比特数决定于话音存储器的容量。1.2空间接线器空间接线器简称S接线器，其作用是完成不同时分复用线之间在同一时隙的4交换功能，即完成各复用线之间空间交换功能。在S接线器中，CM对电子交叉点的控制方式有两种：输入控制和输出控制。图1-2S接线器从结构上看，空间接线器由电子交叉矩阵和控制存储器（CM）构成，图1-2所示为基于两种控制方式的空间接线器。1.3TST数字交换网络程控数字交换机，可采用小容量的程控数字用户交换机的交换网络采用单级T或多级T接线器组成。大容量的TST、TSST、甚至级数更多的数字交换网络。图1-3TST交换网络原理图5TST交换网络是在电路交换系统中经常使用的一种交换网络，它是三级交换网络，两侧为T接线器，中间一级为S接线器，S级的出入线数决定于两侧T接线器的数量。第1级T接线器负责输入母线的时隙交换。S接线器负责母线之间的空间交换。第2级T接线器负责输出母线的时隙交换。以T型或S型时分接线器为基础，组成两级或两级以上的交换网称作数字交换网络。由于T型接线器可进行时隙交换，所以它可以独立工作。而S型接线器不能进行时隙交换，所以不能独立工作。第二章TST网络设计原理2.1时分交换原理2.1.1原理图2-1时分交换系统时隙分配图时分复用是建立在抽样定理基础上的，连续的模拟信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了时间空隙。利用这些空隙便可以传输其它信号的抽样值，因此，就可以沿一条信道同时传送若干个基带信号。时分交换就是利用时分复用实现多路话音在同一PCM总线上传输的。由前面所讲，用户的语音输入输出时隙是由编解码时钟信号控制的，当编码时钟到来时编码芯片开始编码，当解码时钟到来时解码芯片开始解码。为了实现时分复用，本实验箱上提供多个编解码时钟，从TS0到TS7，各时隙之间相隔63.9us。本实验箱时隙分配如2-1图：用户1的编解码时隙为TS1,用户2的编解码时隙为TS2，用户3的编解码时隙为TS3，用户4的编解码时隙为TS4，外输入信号与收号器的编解码时隙为TS6，拨号音，忙音，回铃音的编码时隙分别为TS7,TS8,TS9。时分交换的基本组成是一个话音存储器和一个控制存储器。话音存储器是暂时存储输入数字信号。如果是一条输入线只需要一个32X8的RAM存储器。而现在专用的交换芯片（如MT8980）一般有8条2.048Kb/s输入线和8条输出线。它们内部的话音存储器的容量是256×8。控制存储器是用来寄存话音时隙的地址。话音存储器有两种工作方式，一种是时钟写入，控制读出。另一种是控制写入，时钟读出。如图2－2(a)所示，以时钟写入，控制读出为例：话音存储器等于复用线上的时隙数，本例为256个时隙。因此控制存储器每单元需要8bit，对应于256个时隙地址的二进制编码。线路上256个时隙话音信息分别存入256个话音存储单元中，在处理器的控制下将输入Ti存储单元的地址写入控制存储器,相当于输出时隙的存储单元中当输出时隙的地址。然后根据入时隙的地址取出话音存储器的内容送至输出端，完成了将某一入时隙内容转移到另一输出时隙去的作用。图2-2(a)中控制存储器255单元写入00000011(3)，表示入时隙3交换到出时隙255的情况。控制写入，时隙读出如图2-2（b）所示。图2-2时分交换的两种控制方式呼叫接续过程一般是主叫摘机，送出拨号音，拨被叫号码，呼叫被叫用户，被叫应答，保持通话，话终拆线。72.1.2时分交换芯片MT8980的介绍MT8980是加拿大MITEL公司的数字交换矩阵芯片。(1)它的主要特点是：①MITEL串行总线（ST-BUS）②8×32时隙输入③8×32时隙输出④256个用户的无阻塞交换⑤单电源（+5V）供电⑥30mW的低功耗⑦微处理器的接口⑧三态串行输出这个大规模集成电路是为PCM的语音或者数据交换设计的。可用在交换机中。它共联接256个64kbps通道。8个串行输入均由32个64kbps组成，即形成一个2.048Mbps串行总线码流。另外，MT8980对串行总线的时隙可以进行读写，因此可以用这种