探索“程控数字交换技术”课程的基本结构

第28卷第3期2006年6月电气电子教学学报JOURNALOFEEEVol.28No.3Jun.2006探索“程控数字交换技术”课程的基本结构屈霞(江苏工业学院,常州摘要:针对我院通信工程专业的主干专业基础课程“索。从程控数字交换技术的基本原理、,(信令与终端接口、交换接续、控制为主线,强调电路交换的实质;,PCM编译码简易换算;并对实验环节、考核方式等方面进行改进,关键词:;;中图分类号:G64213文献标识码:A文章编号:1008-0686(200603-0057-04ExplorationofBasicArchitecturesoftheCoursein“ProgramControlDigitalSwitchTechnology”QUXia(DepartmentofComputerScienceandEngineering,JiangsuPolytechnicUniversity,Changzhou213016,ChinaAbstract:ThispaperaimesattheproblemsinthecourseofProgramControlDigitalSwitchingtechnology,whichisabackbonedspecializedbasiccourseofthespecialityofcommunicationengineeringinouruniver2sity.AndresearchestheBasicArchitecturesofthiscourseofpracticaltechnology.Startingwithfunda2mentaltenets,attitudeandmethod,thepaperemphasizesthesubstanceofcircuitswitchingandholdsadefiniteviewaboutthreebasicfunctionsofprogramcontroldigitalswitchingsystem,whicharesignalingandterminalinterface,switchconnectionandcontrol.Onteachingmethods,thepaperintroducesthecoretechnologyofdigitalswitchingfromspacerelationofknowledgepointsandproposeseasyconvertingmeth2odofPCMcodinganddecoding.Thenthebasicthoughtsofcoursereformfromsegmentsofthepracticeandexaminationmethodsareproposedandgoodinstructioneffectshaveobtianed.Keywords:programcontroldigitalswitching;basicarchitecture;teachingmethods;examinationmethods0引言“程控数字交换技术”课程是我院通信工程专业的一门重要专业必修课程,主要讲授程控数字交换机的组成和工作原理。程控数字交换机是现代数字通信技术、计算机技术与大规模集成电路(LSI有机结合的产物,目前交换机系统正逐渐融合ATM、无线通信、接入网技术、HDSL、ASDL、视频会议等先进技术,为全网的数字化奠定了基础。我们在以往的教学中发现这门讲述实际技术的课程其教学效果并不理想。学生在开始学习时,兴趣往往比较大,迫切想掌握这门实际技术,但学习中普遍反映一些基本理论难以理解和掌握,例如时分交换网络的分析,每次都得花很长时间分析,即使明白了也容易遗忘;所以学生觉得这门课甚至比通信原理还难。收稿日期:2006-02-10;修回日期:2006-05-20作者简介:屈霞(1968-,女,甘肃张掖人,硕士,讲师,主要从事通信工程方面的教学和科研工作。58电气电子教学学报第28卷笔者在从事本课程教学的过程中,对该课程的基本结构进行一步步探索,从教学内容、教学方法、实验环节以及考核方式等方面进行改革,以提高教学质量,改进教学效果。1科学安排教学内容,使学生掌握课各种典型组合交换网络(TT、TTT、TST等的工作机理和构成须深入掌握。突出基本结构网络,对具体机型交换机交换网络(如F-150作一般介绍。(6用对比法学习模拟、数字用户电路和模拟、数字中继单元等终端接口功能。(7、。。该课程应在三年级第二学期或四年级第一学期开设。学时分配如下(32学时:①程控交换机的演进及发展趋势(3学时;②语音数字化基础(4学时;③程控交换机组成及性能指标(2学时;④交换单元及交换网络(7学时;⑤终端与接口(3学时;⑥交换机软件(2学时;⑦呼叫处理(2学时;⑧电话网及信号系统(2学时⑨小型程控交换机系统组成(1学时;⑩实验(6学时。程基本结构美国认知说的主要代表人物布鲁纳认为“:我们选教什么学科,[1]结构”。,,本原理,、容易记忆而产生学习迁移,。程控交换机、ATM交换机、LAN交换机虽然在许多方面彼此不同,但在基本原理、概念和结构上是相通的[2]。对程控数字交换技术这样的实际技术课程,其基本结构应以数字交换系统的三大基本功能(信令与终端接口、交换接续、控制为主线,强调电路交换的实质。为此,对教学内容做如下调整:(1以程控交换机的“电路交换”技术为重点,而其它三种基本信息交换技术(报文交换MS和分组交换PS和ATM技术的特点和原理可通过对比来掌握。(2从电话交换机5次演进(人工、步进、纵横、半电子、程控数字交换机的变化规律,剖析组成交换机的两大系统(控制系统和话路系统的功能与划分,进一步了解当前程控交换技术发展的方向和趋势。(3程控数字交换的实质是时隙交换[3],内容是话音或信令,前提是语音信号数字化及30/32路PCM系统。对语音数字化要理解均匀量化的不足2深入教学方法研究,提高教学效果2.1利用知识点之间的空间关系揭示交换实质T接线器和S接线器是数字交换网络的基本组成部分,其工作原理是课程重要基本结构,也是难点,涉及的知识点容易混淆。在教学中,通过构建知识点之间的空间关系,发挥记忆两个系统(言语系统和表象系统和大脑两个半球各自功能,既帮助学生理解记忆,又提高了教学质量。T接线器有两种工作方式:读出和写入控制方式。通话前,CPU首先向其控制存储器CM进行“控制写入”;通话过程中,根据CM单元地址顺序读出其内容,据此控制话音存储器SM的“读出”或“写入”。两种方式下CM的单元地址与写入内容(发话人话音信息在话音存储器中的存放地址是容易混淆的。在读出控制方式下如TSi内容a交换到TSj,在教学时,可画一条对CM由单元内容i到单元地址j的“读出”箭头,建立知识点之间的空间联系,见图1椭圆中内容。在写入控制方式下,如TSi内容a交换到TSj,可画一条由CM单元地址i到单元内容j的“写入”箭头,见图2椭圆中内容。同样,对于S接线器,因为是时隙的“空间位置”和对数量化的特点;PCM是一种最典型的语音信号数字化的波形编码方式。我国的PCM30/32路基群采用A律13折线压缩特性,所以对语音样值幅度与A律13折线PCM编码的转换必须掌握。(4在程控数字交换系统中,为提高传输速率和交换容量,通常采用PCM复用方式,A率PCM四次群以下的接口码型均为HDB3码。线路传输码型HDB3与二进制码的转换也需掌握。(5程控数字交换技术的核心内容———数字交换网络的构成单元(多端T接线器和S接线器及第3期屈霞等:探索“程控数字交换技术”课程的基本结构59对于S接线器输入控制方式,如HWaTSc与HWbTSc通话,可画一条对a#CM单元地址c从a到内容b的“输入”箭头。2.2探索基本换算的简易解法在语音数字化这一课程基本结构中,对语音样值AΔ与A律13折线PCM(X1X3X45X6X78,教材上一般用图1AΔ极性判断X1。其次,写出8个段落的9个端点值———分层电平Δi,通过抽样值幅度AΔ与各端点分层电平Δi的比较,判断出所在的段落号,则段落号减一的二进制值即是段落码X2X3X4。第三,语音样值AΔ减去所在段落下端点分层电平BΔ,用差除以该段量化间隔δi,所得整数值的四位二进制值,即是X5X6X7X8的值。余数为量化误差。反之计算PCM到PAM值的转换,由X2X3X4二进制加1可算出段落号;由X5X6X7X8的值乘以该段落量化间隔δi,将积加上所在段落下端点分层电平BΔ,最后再加δi/2即是语音样值。图2写入控制的T时分交换单位2.3将板书和多媒体授课结合交换,在输出控制方式,如HWaTSc与HWbTSc通话,可画一条对b#CM的单元地址c从内容a到b的“输出”箭头,见图3(图中举例为入线HW3TS5内容a空间交换到出线HW2TS5和HW4TS5,可画一条对2#CM和4#CM的单元地址5,从内容3到2和3到4的输出箭头。程控交换课程是一门综合性实际技术,涉及到数字电路、计算机技术、电话交换网络多方面知识,在教学中,对重要的概念、原理、计算,利用板书,突出重点,理清条目与启发性;而对复杂的电路、交换网络的讲解则使用多媒体投影,以增加课堂信息量。3改革实验环节,发挥主观能动性我院使用的是JH5003型实验箱,本身就是一个小型交换系统,可进行模拟用户信令、语音编码、时分、空分交换、维护记费等15项实验。改变学生的被动地位,实验前规定必做和选做实验,对必做实验提出要求,如对时分交换,要求测出收、发时隙信号波形。对学生实验情况进行记录。实验成绩主要以实验情况决定。实验表明,学生态度普遍比较端正,绝大多数学生无论必做和选做实验都能认真对(下转第90页待。图3输出控制方式的S型接线器90电气电子教学学报第28卷(2PLC控制系统软件编程、调试。包括PLC程序、单机板与网络板的组态设计;同时也提供VB、C语言等的通讯设计与调试条件;(3对PLC控制系统的监控、运行和状态(包括事故分析;(4联网实现上位机对现场的监控。基于Kingview的网络化PLC实训室已运行三年多了。有900多学生在这里实训过。教师和学生反映良好。尽管实训室的维护工作量较大、耗材费用高,但实训效果非常好。毕业生受到了用人单位特别是自动化行业的一致好评。,这两年来,水电厂集水井。KPLC实训室的建设是C原理及应用课程教学改革的一项重,实施以来,达到了预期的目的,取得了较好的社会效益和经济效益。参考文献:[1]陈睿等1实验室建设与创新人才的培养1上海:实验室研究与4为教师提供了科研场所这种工程现场化的实训设备,了一个很好的实践教学基地,发的有利保证。开发的场所,为电厂、C控制系统应用上的问题,进行试验、产品开发。这样既回报了社会又为学校筹集教学科研经费提供了条件。与此同时,还能提高教师的科研水平和教学水平。探索,2004[2]廖常初1PLC基础及应用[M]1北京:机械工业出版社,2003[3]朱秋,黄永红等1提高“可编程序控制器原理及应用”课程设5效果(上接第47页李岩等文计效果的方法和途径1南京:电气电子教学学报,2005,27(3[M].北京:清华大学出版社,2005[2]李岩等.嵌入式Linux系统原理及应用课程教学[J].哈尔滨:参考文献:[1]李岩等.基于S3C44B0X嵌入式uClinux系统原理及应用黑龙江教育学院学报,2005,24(1:42-43[3]田泽.嵌入式系统开发与应用实验教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004(上接第59页屈霞文5结束语程控数字交换技术是一门实际性很强的课程,在教学过程中积极探索课程的基本概念、基本原理和基本态度及方法对教学