第2部分数字交换网络

1、 第第2章章 交换单元与交换网络交换单元与交换网络 交换的基本功能交换的基本功能是在是在任意任意入线入线和和出线出线之间建立连接。之间建立连接。 完成这一基本功能完成这一基本功能的部件就是的部件就是交换网络交换网络。 交换网络交换网络是由基本的交换单元组成。是由基本的交换单元组成。2.1 语音信号数字化（背景知识）语音信号数字化（背景知识）2.2 具体交换单元介绍（具体交换单元介绍（T、S）2.3 交换网络（交换网络（TST）2.4交换网络（交换网络（BANYAN网络）网络）2.5举例举例2.1 语音信号数字化（背景知识）语音信号数字化（背景知识） 交换网络中的信号形式是数字的、时分复用信号。

2、交换网络中的信号形式是数字的、时分复用信号。电路交换电路交换采用采用 同步时分复用信号同步时分复用信号分组交换和分组交换和ATM交换交换采用采用 统计时分复用信号统计时分复用信号什么是什么是同步时分复用信号同步时分复用信号和和统计时分复用信号统计时分复用信号？ 为了提高信道的利用率，通常采用为了提高信道的利用率，通常采用多路复用多路复用技术技术，使多路信息在一个信道或一条传输线路上，使多路信息在一个信道或一条传输线路上传输。传输。 多路复用技术多路复用技术频分复用频分复用时分复用时分复用码分复用码分复用空分复用空分复用 TS1TSn-1TSn-1TS1TS0时间125us125usTS02、同

3、步时分复用（、同步时分复用（TDM）每个用户的采样周期都是每个用户的采样周期都是125us，都能在接收端正确还原，都能在接收端正确还原 一个一个帧帧的若干的若干时隙时隙，按顺序编号，标号相同，按顺序编号，标号相同的成为一个子信道，传递同一路话路信息，速率的成为一个子信道，传递同一路话路信息，速率恒定。（话路和时隙是恒定。（话路和时隙是“对号入座对号入座”的）的） 同步时分复用技术，也成为同步时分复用技术，也成为“位置化信道位置化信道” aabcdbca bb ccad用户用户ABCDtttt#1#2#3#4四个时分复用帧四个时分复用帧时分复用时分复用t 3、统计时分复用、统计时分复用(STDM

4、) 统计时分复用，又称统计时分复用，又称“异步时分复用异步时分复用”。把。把公共信道的时隙实行公共信道的时隙实行“按需分配按需分配”，即只对那些，即只对那些需要传送信息或正在工作的终端才分配给时隙。需要传送信息或正在工作的终端才分配给时隙。4 4、话音信号的同步时分复用、话音信号的同步时分复用 PCM30/32PCM30/32帧结构帧结构 语音信号经过抽样、量化、编码。语音信号经过抽样、量化、编码。(PCM(PCM编码）采样周期为编码）采样周期为125us125us。 将将125us125us分成分成3232个时隙进行时分复用就形个时隙进行时分复用就形成了成了PCM30/32PCM30/32帧

5、结构帧结构( (欧洲体制欧洲体制) )。 125us125us分成分成2424个时隙就形成了个时隙就形成了2424时隙的帧时隙的帧结构结构( (北美与日本体制）。北美与日本体制）。 我们国家采用欧洲体制。我们国家采用欧洲体制。PCM30/32PCM30/32帧结构的特点帧结构的特点: : 一帧周期为一帧周期为125us125us，分成，分成3232个时隙个时隙TSTS0 0 TSTS3131。每个时隙传输每个时隙传输8 8位二进制码。位二进制码。s3232个时隙中，个时隙中，TSTS0 0为帧同步时隙，为帧同步时隙， TSTS1616为标志为标志信号时隙，其余时隙传送信号时隙，其余时隙传送30

6、30路的话音信号。路的话音信号。 每个话路的传输码率：每个话路的传输码率： 8000HZ8000HZ8bit=64kbit/s8bit=64kbit/s 复用后线路基群的传输码率复用后线路基群的传输码率: :3232 64Kbit/s=2048 kbit/s=2Mb/s 64Kbit/s=2048 kbit/s=2Mb/s 16 16 帧为一复帧，复帧周期为帧为一复帧，复帧周期为2ms2ms5、同步时分信号的交换1 1）同一）同一PCMPCM母线，不同时隙的信码交换母线，不同时隙的信码交换2 2）不同）不同PCMPCM母线，相同时隙间的信码交换母线，相同时隙间的信码交换3 3）不同）不同PCM

7、PCM母线，不同时隙间的信码交换母线，不同时隙间的信码交换BTS3BTS3CTS20CTS10ATS5ATS25数字数字交换交换网络网络PCMi1PCMi2PCMi3PCMi4PCMo1PCMo2PCMo3PCMo42.2 2.2 具体交换单元介绍具体交换单元介绍一、一、 空间交换单元（空间接线器或空间交换单元（空间接线器或S S接线器）接线器） 功能功能 S S接线器完成接线器完成不同复用总线不同复用总线(PCM(PCM线线) )间间同一同一TSTS之间的交换之间的交换; ;组成：组成： 电子交叉矩阵电子交叉矩阵 控制存储器（控制存储器（CMCM）工作方式：工作方式：1 1）输入控制：控制存

8、储器对交叉矩阵的入线进）输入控制：控制存储器对交叉矩阵的入线进 行控制（控制线与输入行控制（控制线与输入HWHW平行）平行）2 2）输出控制：控制存储器对交叉矩阵的出线进）输出控制：控制存储器对交叉矩阵的出线进 行控制（控制线与输出行控制（控制线与输出HWHW平行）平行）组成：组成： 电子交叉矩阵电子交叉矩阵 控制存储器（控制存储器（CMCM）组成：组成： 电子交叉矩阵电子交叉矩阵 控制存储器（控制存储器（CMCM）TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWnTS4TS4TS221n22S接线器的结构接线器的结构输入控制方式输入控制方式！单元地址为单元地址为时隙

9、号，内时隙号，内容为容为HWHW号号（输出）（输出）TS4 HW0HWnTS22 HWnHW1TS4TS22TS4TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWnn022输出控制方式输出控制方式！单元地址为单元地址为时隙号，内时隙号，内容为容为HWHW号号（输入）（输入）TS4 HW0HWnTS22 HWnHW1注意：1. S型接线器的入线数与出线数可以不等2. 控制存储器的内容只在通路建立或拆 除时才写入或清除。组成：组成： 话音存储器（话音存储器（Speech Memory） 控制存储器（控制存储器（Control Memory）二、二、 时间交换单元（时间接线

10、器或时间交换单元（时间接线器或T T接线器）接线器）功能：完成同一复用总线功能：完成同一复用总线(PCM(PCM线线) )上不同时隙间上不同时隙间 的交换。的交换。工作方式工作方式1 1）输出控制：顺序写入，控制读出）输出控制：顺序写入，控制读出2 2）输入控制：控制写入，顺序读出）输入控制：控制写入，顺序读出RWTS0TS31TS0TS31031310SMCMWCPU控制控制RT接线器组成结构接线器组成结构 图图地址计数器地址计数器时钟时钟地址计数器地址计数器SMSM：1 1）暂存时隙的数字语音信息；）暂存时隙的数字语音信息；2 2）每个）每个TSTS占用占用SMSM的一个单元；的一个单元；

11、3 3）SMSM容量对一条容量对一条PCMPCM而言而言, , 容量容量=32=328bit8bit。CM：1 1）提供时间信息）提供时间信息: : 即在哪一时隙对即在哪一时隙对SMSM进行读进行读 或写或写( (由由CMCM的地址单元号提供的地址单元号提供) )；2 2）提供地址信息）提供地址信息: : 即在某个时隙对即在某个时隙对SMSM的哪一的哪一 个地址进行读或写个地址进行读或写( (由由CMCM内容提供内容提供) )；AAARW310SMCMWCPU控制RT接线器接线器 - 输出控制输出控制地址计数器时钟地址计数器TS6 TS176TS6TS173101761731 30 292 1

12、 TS0CMCM的地址的地址与输出与输出TSTS对应对应66！31 30 292 1 TS0AAA！RW310SMCMWCPU控制控制RT接线器接线器 - 输入控制输入控制地址计数器地址计数器地址计数器地址计数器TS6 TS1717TS6TM的地址的地址与输入与输入TS对应对应2.3 2.3 交换网络（交换网络（TSTTST）数据交换网络结构有：数据交换网络结构有：本章重点讲解本章重点讲解TSTTST TST交换网的组成交换网的组成1210.10 101210.TTS如如T=512 TS，TST网络可实现网络可实现5120时隙之间的交换。时隙之间的交换。 中间时隙的确

13、定：反相法中间时隙的确定：反相法1 1）选定一个方向的时隙为）选定一个方向的时隙为X X，2 2）则另一个方向中间时隙为）则另一个方向中间时隙为 （x + n/2x + n/2）mod Nmod N。N:N:为复用线的时隙数为复用线的时隙数T-S-T初级初级T T接线器接线器次级次级T T接线器接线器例例.TST.TST网络。网络。T T接线器容量为接线器容量为，初级，初级，和次级和次级分别采用分别采用输出控制输出控制输入控制输入控制和输和输入控制方式（内部时隙采用反向法确定）入控制方式（内部时隙采用反向法确定）设用户呼叫用户，设用户呼叫用户，A A用户占用用户占用HW0HW0和和TS2TS2

14、，用户占用用户占用HW2HW2和和TS31,TS31,交换网络内部时隙交换网络内部时隙 ITS=7ITS=7（A BA B）。）。BB2TS23BB31TS2AA31ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2输入控制输入控制！723ACMASMATS31B72TS731232HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A233172输入控制输入控制输出控制输出控制TS23HW0 TS2 HW2 TS31TS31 ? TS2ITS7TS2 TS7 TS3127+32/2=23023BB23TS23BB23TS2AA7ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2输入控制输入控

15、制！723ACMASMATS31B27TS723317HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A273123输出控制输出控制输入控制输入控制TS23HW0 TS2 HW2 TS31TS31 ? TS2ITS7TS2 TS7 TS3122301.TST网络，网络，T接线器容量为，初级，接线器容量为，初级，和次级分别采用输出控制和次级分别采用输出控制输入控制和输入输入控制和输入控制方式设用户呼叫用户，控制方式设用户呼叫用户，A用户占用用户占用HW0和和TS8，用户占用，用户占用HW2和和TS27,交换网络交换网络内部时隙内部时隙 ITS=9，反相内部时隙采用反相法确，反相内部时隙采用反相法确定定填写括号中的内容填写括号中的内容2.52.5 举例举例(5)(7)(2) (3)BBBTS8AACMC0CMC2HW0HW2CMASMABHW0HW2TS8CMBSMBTS27A(1) (8) (9)(10) (11)(13)(12)(4)(6)(15)A (16)(14)TS27输出控制输出控制输入控制输入控制2.设S接线器有8条输