第6章 交换机的结构 20141015

1、 现代交换原理 第2章 交换网络1第第6章章 数字交换机的话路部分数字交换机的话路部分 6.1 6.1 数字交换机的系统结构数字交换机的系统结构 6.2 6.2 用户模块的组成用户模块的组成6.3 6.3 中继器中继器6.4 6.4 音频信号的产生、发送和接收音频信号的产生、发送和接收6.5 6.5 数字交换和数字交换网络数字交换和数字交换网络( (第第5 5章交换网络章交换网络) ) 现代交换原理 第2章 交换网络26.1 6.1 数字交换机的系统结构数字交换机的系统结构 现代交换原理 第2章 交换网络3数字交换机的系统结构数字交换机的系统结构 现代交换原理 第2章 交换网络4 现代交换原理

2、 第2章 交换网络5用户模块的基本结构用户模块的基本结构 现代交换原理 第2章 交换网络66.2.1 6.2.1 模拟用户电路模拟用户电路模拟用户电路的功能可归纳为模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHTBORSCHT七个功能：七个功能：B(Battery feeding)B(Battery feeding)馈电馈电O(Overvoltage protection)O(Overvoltage protection)过压保护过压保护R(Ringing control)R(Ringing control)振铃控制振铃控制S(Supervision)S(Supervision)监视监视C(CODEC

3、 & filters)C(CODEC & filters)编译码和滤波编译码和滤波H(Hybird circuit)H(Hybird circuit)混合电路混合电路T(Test)T(Test)测试测试 现代交换原理 第2章 交换网络7 现代交换原理 第2章 交换网络8馈电电桥的基本机构如图所示：馈电电桥的基本机构如图所示： 图中两个电感线圈对话音信号呈高阻抗，而对直流馈电电流则是低电阻的。这样一方面可以向用户供电，另一方面对话音信号损失较小。（-48v） 现代交换原理 第2章 交换网络9 现代交换原理 第2章 交换网络10 现代交换原理 第2章 交换网络11 现代交换原理 第

4、2章 交换网络12由振铃继电器控制铃流的原理如图由振铃继电器控制铃流的原理如图3.5所示。所示。 振铃控制信息（由软件提供）控制下启动R继电器，就可将铃流送向用户。 被叫用户闻铃声后摘机应答，振铃开关送出截铃信号，停止振铃。 有些交换机由高压电子器件实现，取消振铃继电器。 现代交换原理 第2章 交换网络13 用户话机的摘挂机状态和拨号脉冲数字的检测是通过微处理机监视用户线上直流环路电流的通断两种状态来实现的。 通过监视可以检测以下用户状态： 1.用户话机的摘挂机状态；挂机：环路断开，馈电电流为零。摘机：直流环路接通，馈电电流 20mA。 2.号盘话机发出的拨号脉冲；投币话机的输入信号； 3.用

5、户通话时的话路状态。 现代交换原理 第2章 交换网络14 监视在用户ab线上是否形成直流通路，因此可以在直流馈电电路中串一小电阻，测量其直流压降来获得信息。 也可将过压保护电阻R的内外两侧各引出信号进行比较而获得用户线状态。 现代交换原理 第2章 交换网络15 编译码器的任务是完成模拟信号和数字信号间的转换。 常采用单路编译码器，即对每个用户实行编译码，然后合并成PCM的相应时隙串。 一般采用集成电路来实现这一功能。 现代交换原理 第2章 交换网络16 混合电路的功能是用来进行二/四线转换。 用户线基本上都是二线，可以在两个方向上传送模拟信号。而数字信号一般只能单向传送，因此要传送两个方向的信

6、号通常需要四线。所以在用户电路中，信号编码前和译码后要进行二/四线转换。 过去这一功能是由混合线圈来实现，现在改为集成电路，因此叫做“混合电路”。 现代交换原理 第2章 交换网络17二线二线/四线转换示意图四线转换示意图 现代交换原理 第2章 交换网络187、测试、测试 下图为测试功能示意图。这个电测试开关组成的功能是负责将用户线接至测试设备，以便对用户线进行测试。 测试开关可以是电子开关也可以是测试继电器的接点，它们由软件控制。 现代交换原理 第2章 交换网络19模拟用户电路功能框图模拟用户电路功能框图 现代交换原理 第2章 交换网络20 用户电路示意图用户电路示意图 现代交换原理 第2章

7、交换网络21 6.2.2数字用户电路数字用户电路 接口功能包括馈电、监视、过压保护、电平判断与调整等。 1、定时与码型变换 为了正确接收来自数字用户终端送来的信号，接口中设有定时信号的提取电路。 另外，送往用户终端的数据信号在发送之前要进行码型变换，以适合在线路传输的码型送往用户线路。接收信号时同样要进行码型变换。 现代交换原理 第2章 交换网络22 2 2、帧同步、帧同步 帧同步是为了保证通道信号的正确传送与接收，包括帧的对齐及帧结构的产生。 3 3、复用与分路、复用与分路 用户接口在交换网络一侧与在用户线一侧传输速率不同，因此必须完成这些通道的复用与分路。 现代交换原理 第2章 交换网络2

8、3 4 4、D D通道处理与控制通道处理与控制 D通道处理器是在接口电路、交换网络、控制系统三者之间负责接收与处理有关信息。 D通道处理器是整个接口的控制核心，主要功能有同步控制、差错控制、信号规程检查及流量控制等。 现代交换原理 第2章 交换网络24 6.3.1 6.3.1模拟中继器（中继线上的接口电路）模拟中继器（中继线上的接口电路） 是模拟中继线与数字交换机之间的接口电路，也称为模拟中继接口电路。有四线和二线两种形式。 四线中继使两个传输方向分开，不需要混合电路。 采用二线中继时,模拟中继接口的基本功能有过压保护(O)、编译码和滤波(C)、测试(T)和线路信号监视与发送(S)功能。只有S

9、功能的含义与模拟用户电路不同，其余几项均无区别。6.3 6.3 中继器中继器 现代交换原理 第2章 交换网络25模拟中继器模拟中继器：是程控数字交换机与模拟中继线的是程控数字交换机与模拟中继线的接口，用于与模拟交换机的连接。接口，用于与模拟交换机的连接。 现代交换原理 第2章 交换网络26数字中继器：是连接数字局间中继线的接口电路，数字中继器：是连接数字局间中继线的接口电路，用于与数字交换局或远端模块的连接。用于与数字交换局或远端模块的连接。主要作用：将主要作用：将3030路路64kb/s64kb/s的话路信号复接成的话路信号复接成2048kb/s2048kb/s的基群信号发送出去，或者的基群

10、信号发送出去，或者反之，把从其它数字交换系统（或数反之，把从其它数字交换系统（或数字传输系统）来的字传输系统）来的2048kb/s2048kb/s的基群信的基群信号分成号分成3030路话路信号，然后再通过数路话路信号，然后再通过数字交换网络分接到各个相应的用户。字交换网络分接到各个相应的用户。 现代交换原理 第2章 交换网络27数字中继电路的基本功能数字中继电路的基本功能码型变换：码型变换：单极性不归零码单极性不归零码 - HDB- HDB3 3（高密度双极性码）（高密度双极性码）时钟提取：时钟提取：就是从输入的数据流中提取时钟信号，作为就是从输入的数据流中提取时钟信号，作为输入数据流的基准时

11、钟。同时该时钟信号还用来输入数据流的基准时钟。同时该时钟信号还用来作为本端系统时钟的外部参考时钟源。作为本端系统时钟的外部参考时钟源。帧同步：帧同步：就是从接收的数据流中搜索并识别到同步码，就是从接收的数据流中搜索并识别到同步码，并以该时隙作为一帧的开始，以便接收端的帧结并以该时隙作为一帧的开始，以便接收端的帧结构排列和发送端的完全一致。构排列和发送端的完全一致。 现代交换原理 第2章 交换网络28复帧同步：复帧同步： 如果数字中继线上使用的是随路信号（中国如果数字中继线上使用的是随路信号（中国1 1号信令），则除了帧同步外，还要有复帧同步。号信令），则除了帧同步外，还要有复帧同步。 复帧同步

12、是为了解决各路标志信号的错路问复帧同步是为了解决各路标志信号的错路问题。题。提取和插入随路信号提取和插入随路信号帧定位（再定时）帧定位（再定时）数字中继电路的基本功能数字中继电路的基本功能 现代交换原理 第2章 交换网络29码型变换码型变换时钟提取帧同步帧定位信号提取帧定位信号插入复帧定位 信号插入收发PCM数字中继电路的基本功能数字中继电路的基本功能 现代交换原理 第2章 交换网络306.3 6.3 音频信号的产生、发送和接收音频信号的产生、发送和接收 交换机需要向用户发送各种信号音，如拨号交换机需要向用户发送各种信号音，如拨号音、忙音和回铃音等，也需要向其他交换机发送音、忙音和回铃音等，也

13、需要向其他交换机发送和接收各种局间信令，如多频信号。这些信号都和接收各种局间信令，如多频信号。这些信号都是模拟信号。是模拟信号。 信号进入数字交换网络必须是信号进入数字交换网络必须是“数字化了数字化了的的”，即必须是用，即必须是用PCMPCM调制了的音频信号才能在调制了的音频信号才能在数字网络中通过。数字网络中通过。 现代交换原理 第2章 交换网络31 交换机到用户：各种信号音（单频，信号源交换机到用户：各种信号音（单频，信号源450Hz450Hz或或 950Hz950Hz的正弦波）的正弦波） 局间多频信号（局间多频信号（MFCMFC）采用记法器信号，）采用记法器信号， 前向信号：频率为前向信

14、号：频率为1380Hz, 1500Hz, 1620Hz, 1380Hz, 1500Hz, 1620Hz, 1740Hz, 1860Hz, 1980Hz1740Hz, 1860Hz, 1980Hz（6 6中取中取2 2） 后向信号：频率为后向信号：频率为1140Hz, 1020Hz, 900Hz, 1140Hz, 1020Hz, 900Hz, 780Hz, 780Hz, （4 4中取中取2 2），因此是双音频的。），因此是双音频的。 用户到交换机：用户到交换机： 拨号信息（直流脉冲、拨号信息（直流脉冲、DTMFDTMF） 现代交换原理 第2章 交换网络32 双音多频双音多频 DTMFDTMF（D

15、ual Dual Tone Multi FrequencyTone Multi Frequency），），双音多频，由高频群和低频双音多频，由高频群和低频群组成，高低频群各包含群组成，高低频群各包含4 4个个频率。一个高频信号和一个频率。一个高频信号和一个低频信号叠加组成一个组合低频信号叠加组成一个组合信号，代表一个数字。信号，代表一个数字。DTMFDTMF信令有信令有1616个编码。个编码。 双音多频信号（双音多频信号（DTMFDTMF），电话系统中电话机与交换，电话系统中电话机与交换机之间的一种用户信令，通机之间的一种用户信令，通常用于发送被叫号码常用于发送被叫号码。 现代交换原理 第2章

16、 交换网络331 1、单频信号的产生、单频信号的产生T=2ms 500HzT=2ms 500Hz音频信号产生原理音频信号产生原理 数字音频信号的产生数字音频信号的产生 现代交换原理 第2章 交换网络34（1 1）直接法）直接法 将信号按将信号按125s125s间隔进行抽样（也就是间隔进行抽样（也就是8kHz8kHz的的PCMPCM抽样频率），然后进行量化和编码，抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的得到各抽样点的PCMPCM信号，放到信号，放到ROMROM中，使用时对中，使用时对ROMROM按一般按一般PCMPCM信号读出，就是这个音频信号（数信号读出，就是这个音频信号（数字化的信号）

17、。字化的信号）。单音频信号产生原理单音频信号产生原理 现代交换原理 第2章 交换网络35信号发生器的硬件结构信号发生器的硬件结构 现代交换原理 第2章 交换网络36第第段段 顺读顺读第第段段 倒读倒读第第段段 顺读乘顺读乘(-1) (即读出后极性码置反即读出后极性码置反)第第段段 倒读乘倒读乘(-1) (即倒读出后极性码置反即倒读出后极性码置反)（2 2）对称法）对称法只存只存1-51-5单元的值。节省单元的值。节省ROMROM容量。容量。 现代交换原理 第2章 交换网络37 现代交换原理 第2章 交换网络382 2、双音频信号的产生、双音频信号的产生产生原理：产生原理： 首先要找到一个重复周

18、期首先要找到一个重复周期能够使两个频率能够使两个频率及及PCMPCM抽样频率都恰好成为整数循环。抽样频率都恰好成为整数循环。 即取即取3 3个数的最大公约数。个数的最大公约数。 将两个双音频信号按将两个双音频信号按125s125s间隔进行抽样（也间隔进行抽样（也就是就是8kHz8kHz的的PCMPCM抽样频率），然后进行量化和编码，抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的得到各抽样点的PCMPCM信号，放到信号，放到ROMROM中，使用时对中，使用时对ROMROM按一般按一般PCMPCM信号读出。信号读出。 现代交换原理 第2章 交换网络39 举例：产生举例：产生1380HZ1380HZ和和1500HZ1500HZ信号与信号与8000HZ8000HZ求最大求最大公约数公约数20HZ20HZ，这就是重复频率。，这就是重复频率。 其周期为其周期为50ms50ms，即在，即在50 ms50