铁路数字调度系统2

铁路数字调度通信系统

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1/15/20231机车车辆研究所课程内容前言数字通信的基本概念数字通信的基本技术信道复用技术数字交换技术数字语音会议技术1/15/20232机车车辆研究所前言铁路数字调度通信系统就其本质而言是全数字的专用电话通信系统。涉及到许多知识领域：数字通信技术数字交换技术数字话音会议处理技术ISND数字接口数字信号处理技术微处理器技术和计算机技术针对数字调度系统来了解一些有关的基本知识，有助于对数字调度系统的深入理解。1/15/20233机车车辆研究所1875年，贝尔发明了电话贝尔就是通过这个话筒实现了电话的第一次通话。其经典名句是贝尔喊出的“瓦特森先生，快来，我需要你帮助。”当时贝尔被话筒中的酸液溅到了。它的收藏者是在俄勒岗贝尔电话大楼的地下室发现的贝尔（18xx－1922）英国人

1868年在伦敦工作

1871年去波士顿工作

1873年任波士顿大学教授

1875年发明多路电报

1876年发明电话一生曾获许多专利。妻子是一位聋人。1/15/20234机车车辆研究所话音通信的分类根据对话音的处理技术来划分，话音通信分为模拟话音通信－对应模拟交换电话网数字话音通信－对应数字程控交换电话网－数据话音通信－对应的 IP电话软交换网1/15/20235机车车辆研究所第一节数字通信的基本概念

信息传输的过程

信息和数据不能直接在介质上传输。必须经过适当的转换，必须把携带信息的数据用物理信号形式通过传输介质传送到目的地。

1/15/20236机车车辆研究所通信系统模型：信源信宿变换器信道反变换器噪声源发出信息的信息源把信源发出的消息变换成适合在信道传输的信号信号的传输媒介，分为有线信道和无线信道把经信道传来的信号按与变换器的相反过程变成原信息信息接收者把发端、收端、传输信道三方面的干扰折合到信道中，合成为一个总的噪声源1/15/20237机车车辆研究所模拟信号：指代表消息的信号及其参数（幅度、频率或相位）随着消息连续变化的信号。利用模拟信号传递消息的系统就是模拟通信系统。第一节数字通信的基本概念1/15/20238机车车辆研究所模拟通信系统模型：模拟通信实例发信者信宿非电/电转换器信道电/非电转换器噪声源调制器解调器原始信号具有频率很低的频谱分量，不适合直接传输，需将其变换成其频带适合信道传输的信号1/15/20239机车车辆研究所数字信号：不仅在时间上是离散的而且在幅度上也是离散的信号。数字通信系统是利用数字信号传递消息的通信系统。第一节数字通信的基本概念1/15/202310机车车辆研究所数字通信系统模型：信源非电/电转换器模/数转换加密器抗干扰编码器噪声源调制器信道信宿电/非电转换器解调器抗干扰译码器解密器数/模转换信源编码保密通信采用对传输的原始信息按一定规则加入保护成分同步系统第一节数字通信的基本概念1/15/202311机车车辆研究所同步通信系统中，数字信号序列是按照节拍一步一步工作的，因此收发两端节拍一定要一致，否则将出现混乱。另外发送的数字信号序列常常是编组的，收端必须知道这些编组的头尾，否则无法恢复原始信息。要保证收、发两端节拍一致，必须有同步系统控制。第一节数字通信的基本概念1/15/202312机车车辆研究所数字通信实例第一节数字通信的基本概念1/15/202313机车车辆研究所数字通信的特点抗干扰能力强，无噪声积累

在数字通信中，由于数字信号的幅度值为有限个数的离散值(通常取两个幅值0、1)，在传输过程中受到噪声干扰虽然也要叠加噪声，但当信噪比还没有恶化到一定程度时，即在适当的距离，采用再生的方法即可消除噪声干扰，将信号再生成原发送的信号，如下图所示。第一节数字通信的基本概念1/15/202314机车车辆研究所1/15/202315机车车辆研究所灵活性强适应各种业务要求

各种消息（电报、电话、图像和数据等）均可变为统一的数字信号进行传输。便于与计算机连接

数字信号大都采用二元信号，因此可以方便地与计算机接口。易于加密：如Z=X1⊕Y，X2=Z⊕Y例：

发送原始数据１００１１０１０ 发端加密密码⊕１１１０１１０１ 送上信道数据０１１１０１１１ 收端解密密码⊕１１１０１１０１ 接收原始数据１００１１０１０第一节数字通信的基本概念1/15/202316机车车辆研究所设备便于集成化、微型化 由于数字通信系统中大部分电路都是由数字电路来实现的，微电子技术的发展可使数字通信便于用大规模和超大规模集成电路来实现。占用频带宽一路数字电话频带一般为64kHz，而一路模拟电话所占频带仅为4kHz，前者是后者的16倍。

第一节数字通信的基本概念1/15/202317机车车辆研究所第一节数字通信的基本概念数字通信的主要技术指标码元与比特的关系信号传输时的一个波形单元称为一个码元二进制数的一位称为一比特CBDCACB011000011101101/15/202318机车车辆研究所第一节数字通信的基本概念传输速率：是指数字在信道中传输的速度。分为RB和Rb码元速率RB：每秒中传送的码元数，即波特率，波特/秒（Baud/s）信息速率Rb：每秒中传送的信息量，即比特率，比特/秒（bit/s或bps）两者关系如下：

Rb=RB

log2M

（其中M为采用的进制）1/15/202319机车车辆研究所第一节数字通信的基本概念传输差错率误码率Pe：是指码元在传输过程中，错误码元占总传输码元的概率。（多进制系统中）误比特率Pb：是指在信息传输过程中，错误的比特数占总传输的比特数的概率。（二进制系统中）误码率指某一段时间的平均误码率，对于同一条数字电路由于测量的时间长短不同，误码率就不一样。1/15/202320机车车辆研究所第一节数字通信的基本概念信号带宽

信号的最高频率与最低频率之差，单位是赫兹(Hz)信道带宽：信道中传输的信号在不失真的情况下所占用的最大频率范围，即信道频带，用赫兹Hz表示。信道带宽是由信道的物理特性所决定的。信道容量：单位时间内信道上所能传输的最大比特数，用比特/秒（bit/s或bps）表示。也可称为信道最大数字传输率或

吞吐量1/15/202321机车车辆研究所奈氏(Nyquist)准则

每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2

个码元。理想低通信道的最高码元传输速率=2WBaudW是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz)不能通过能通过0频率(Hz)W(Hz)1/15/202322机车车辆研究所第一节数字通信的基本概念信道容量C与信道带宽W的关系

Nyquist公式：用于理想低通信道

C=2Wlog2M1/15/202323机车车辆研究所第一节数字通信的基本概念失真不严重失真严重实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输入信号波形输出信号波形(失真不严重)输入信号波形实际的信道（带宽受限、有噪声、干扰和失真）输出信号波形(失真严重)数字信号通过实际的信道1/15/202324机车车辆研究所第一节数字通信的基本概念香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错的信息传输速率。信道的极限信息传输速率C可表达为

C=Wlog2(1+S/N)b/s

W为信道的带宽（以Hz为单位）；S为信道内所传信号的平均功率；N为信道内部的高斯噪声功率。

1/15/202325机车车辆研究所第一节数字通信的基本概念Nyquist

公式和Shannel

公式的比较

C=2W×log2M

此公式说明信道容量C随数字传输信号编码级数的增加而增加。

C=2W×log2(1+S/N)

无论采样频率多高，信号编码分多少级，此公式给出了信道能达到的最高传输速率。噪声的存在将使编码级数不可能无限增加。1/15/202326机车车辆研究所香农公式表明信道的带宽或信道中的信噪比越大，则信息的极限传输速率就越高。只要信息传输速率低于信道的极限信息传输速率，就一定可以找到某种办法来实现无差错的传输。若信道带宽W或信噪比S/N没有上限（当然实际信道不可能是这样的），则信道的极限信息传输速率C也就没有上限。实际信道上能够达到的信息传输速率要比香农的极限传输速率低不少。1/15/202327机车车辆研究所奈氏准则和香农公式在数字通信系统中的作用范围

源系统传输系统目的系统传输系统源点终点发送器接收器输入信息输出信息输入数字输出数字发送的信号接收的信号码元传输速率受奈氏准则的限制信息传输速率受香农公式的限制1/15/202328机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术为了进行传输，数字需要转换为信号，信号需要转换为与传输信道相一致的类型，这种转换称之为编码。在信宿方需进行相反操作，还原信号和数字，称为解码。1/15/202329机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术1、信号编码技术信号编码的目的为了使信号适应传输信道的要求为了提高通信传输的效率和可靠性

信号编码技术的类型数字信号为适应模拟传输进行的编解码数字信号为提高数字传输效率和可靠性进行的编解码模拟信号为适应数字处理进行的编解码模拟信号为提高模拟传输效率和可靠性进行的编解码1/15/202330机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术模拟数字模拟信号放大器调制器模拟数字数字信号

PCM编码器数字数字模拟信号调制器数字数字数字信号

数字发送器模拟数字数字信号

PCM编码器1/15/202331机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术用数字信号承载数字或模拟数字——编码用模拟信号承载数字或模拟数字——调制1/15/202332机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术数字信号的模拟编码：移幅键控法（ASK）:

用载波的两种不同幅度表示二进制的两种状态；移频键控法（FSK）：用载波频率附近的两种不同频率表示二进制的两种状态；移相键控法（PSK）： 用载波信号相位移动表示二进制的两种状态；

1/15/202333机车车辆研究所移幅键控法(ASK)移频键控法(FSK)移相键控法(PSK)1/15/202334机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术数字信号的数字编码不归零码：（NRZ）

用两种不同的电平分别表示二进制信息“0”和“1”

根据“0”是否为0电平，分为单极性和双极性两种缺点：发送方和接收方必须有时钟同步；连续出现“0”或“1”时，信号直流分量将累加1/15/202335机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术曼彻斯特编码：（Manchester）

每比特中间都有一个跳变：从高到低跳变表示“1”，从低到高跳变表示“0”，中间的电平跳变作为双方的同步信号。是一种自同步编码方式，包括数字信息和时钟信息。优点：克服了NRZ码的不足。每位中间的跳变即可作为数字，又可作为时钟，能够自同步。

1/15/202336机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术差分曼彻斯特编码：（DifferenceManchester）每一位中间都有一个跳变，每位开始时有跳变表示“0”，无跳变表示“1”。位中间跳变表示时钟，位前跳变表示数字。

优点：时钟、数字分离，便于提取。1/15/202337机车车辆研究所不归零码(NRZ)曼彻斯特码差分曼彻斯特码第二节数字通信的基本技术起始有跳变起始无跳变1/15/202338机车车辆研究所模拟信号的数字编码：

采样定理：

Fs(=1/Ts)≥2Fmax

Fs≥2Bs

Ts采样周期；

Fs采样频率；

Fmax原始信号的最高频率；

Bs(=Fmax-Fmin)原始信号的带宽；第二节数字通信的基本技术1/15/202339机车车辆研究所脉冲编码调制（PulseCodeModulation,PCM）：脉冲编码调制（PCM）是波形编码中最重要的一种方式，在光纤通信、数字微波通信、卫星通信等均获得了极为广泛的应用，现在的数字传输系统基本都是采用PCM体制。PCM的工作过程为：抽样、量化和编码第二节数字通信的基本技术1/15/202340机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术采样；以采样定理为依据,按固定频率采集模拟信号的瞬时电平值量化:将采样样本幅度按量化级决定取值,量化级与精度成正比，可分为8级、16级或更多的量化级编码:用相应位数的二进制代码表示量化后的采样样本的量级.1/15/202341机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术PCM的工作过程1/15/202342机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术2、通信方式—数字流动的方向单工通信：数字单向传输（无线电广播）单工数字传输指的是两个数字站之间只能沿一个指定的方向进行数字传输。而相反方向只传送联络信号。前者称正向信道，后者称反向信道。一般正向信道传输速率较高，反向信道传输速率很低。接收发送数字应答(a)单工通信1/15/202343机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术半双工通信：可以在两个方向上进行数字传输，但不能同时进行（对讲机）

该方式要求通信双方都有发送装置和接收装置。若想改变信息的传输方向，需要由开关Kl和K2进行切换。(b)半双工通信发送接收发送接收数字应答K1K21/15/202344机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术全双工通信：可以两个方向同时进行数字传输。发送发送接收接收数字应答数字应答(c)全双工通信

通常四线线路实现全双工数字传输，二线线路实现单工或半双工数字传输。在采用频分法、时间压缩法、回波抵消技术时，二线线路也可实现全双工数字传输。1/15/202345机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术3、数字传输方式并行通信：是指数字信号以成组的方式在多个并行信道上同时进行数字的传输。优点：传输速度快、无需字符同步缺点：成本高、并行线路间存在电平干扰适用范围：近距离和高速率的通信发端收端01110010b0b7b2b1b3b4b5b61/15/202346机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术串行通信：是指数字以比特流的形式逐位在一条信道上传输优点：成本低缺点：传输效率低、收发双方需要保证同步适用范围：计算机之间通信和远程通信，是通信线路的主要传输方式

发端收端01110010b0b7b2b1b3b4b5b61/15/202347机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术4、数字传输的同步技术

在数字通信系统中，当发送端与接收端采用串行通信时，通信双方交换数字要有高度的协同性，要保证传输数字速率、每个比特的持续时间和间隔均相同，这就需要采用同步技术。同步：就是要接收方按照发送方发送的每个码元/比特起止时刻和速率来接收数字。

数字传输的同步技术有两种方式：异步方式，又称字符同步同步方式，又称帧同步1/15/202348机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术异步方式：适于异步传输

每传送1个字符（7或8位）都要在每个字符码前加1个起始位，表示字符代码的开始；在字符代码和校验码后面加1或两个停止位，表示字符结束。接收方根据起始位和停止位来判断一个字符的开始和结束，从而起到通信双方的同步作用。

特点：实现容易，传输一个字符要多使用2～3位，适用于低速通信1/15/202349机车车辆研究所第二节数字通信的基本技术同步方式：适于同步传输

同步传输的信息格式是一组字符或是一个二进制位组成的数字块（帧）。特点：数字传输效率高，不使用附加位，适用于高速数字传输线路系统1/15/202350机车车辆研究所第三节信道复用技术线路复用是用一对传输线传送多路信息的方法。信道复用使不同的通信终端连接到同一的信道上，共享信道资源。其目的是节省线路成本，有效地利用带宽。1/15/202351机车车辆研究所第三节信道复用技术1、频分多路复用FDM将多个信号调制在不同的载波频率上。把信道的可用频带分成多个互不交叠的频段，每个信号占用其中一个频段，接收时用适当的滤波器分离出不同信号，分别进行解调接收。微波通信就是FDM的典型应用模拟微波系统有60路、960路、1800路或2700路话路数字微波系统可组成120路、480路、1920路话路1/15/202352机车车辆研究所第三节信道复用技术1/15/202353机车车辆研究所第三节信道复用技术2、波分多路复用（WDM）在一根光纤中同时传输多个波长光信号，是把光波长分割复用的技术。实现方法：在发送端将不同的光信号组合起来通过光纤进行传输，而在接收端将其复原。主要用于全光纤网组成的通信系统1/15/202354机车车辆研究所第三节信道复用技术WDM1/15/202355机车车辆研究所第三节信道复用技术波分复用就是光的频分复用。

1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm

82.5Gb/s20Gb/s复用器分用器EDFA120km波分复用WDM1/15/202356机车车辆研究所第三节信道复用技术3、时分多路复用TDM按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同时间内传送。将整个传输时间分为许多短而不重叠的时间间隔（称为时隙），每个时间片被一路信号占用。适用于数字信号的传输由于光纤通信技术的发展，现在绝大部分的数字通信是在时分信道上传输。1/15/202357机车车辆研究所第三节信道复用技术1/15/202358机车车辆研究所第三节信道复用技术时分复用

4、时分多路复用的数字传输系统为了有效地利用传输线路，可将多个话路的PCM信号用时分复用TDM(TimeDivisionMultiplexing)的方法装成时分复用帧，然后发送到线路上。中国采用欧洲体制，以E1为一次群。美国和日本等国采用北美体制，以T1为一次群。1/15/202359机车车辆研究所E1的时分复用帧

2.048Mb/s传输线路CH0CH16CH17CH15CH15CH16CH17CH31CH31CH0CH1CH1…………时分复用帧CH0CH1CH2…CH15CH16CH17CH30CH31CH0…8bitt时分复用帧时分复用帧T=125ms15个话路15个话路T1/15/202360机车车辆研究所

PCM的基群和高次群

PCM的高次群由若干个低次群通过数字复接设备汇总而成。由于基群有上述两种系统，所以高次群（二次群、三次群……）也有两个系列，如表所示。1/15/202361机车车辆研究所30/32路PCM系统的帧结构1/15/202362机车车辆研究所第三节信道复用技术数字传输系统数字通信中使用的TDM传输系统主要有PDH和SDH两类准同步数字系列（PDH）无标准的光接口规范，速率标准不统一不是完全同步传输只适合点对点通信无法实现分层管理1/15/202363机车车辆研究所第三节信道复用技术同步数字系列（SDH/SONET）

用SDH设备可以组成的带有自愈保护能力的环网形式。统一的比特率，统一的光接口标准，为不同厂家设备间的互联提供了可能。采用字节复接技术，使网络中上下支路信号变得十分简单。网络管理能力大大加强。1/15/202364机车车辆研究所

第三节信道复用技术

ITU-T以美国标准SONET为基础，制订出国际标准同步数字系列SDH(SynchronousDigitalHierarchy)。一般可认为SDH与SONET是同义词。SDH的基本速率为155.52Mb/s，称为第1级同步传递模块(SynchronousTransferModule)，即STM-1，相当于SONET体系中的OC-3速率。

1/15/202365机车车辆研究所线路速率(Mb/s)SONET符号ITU-T符号表示线路速率的常用近似值51.840OC-1/STS-1155.520*OC-3/STS-3STM-1155Mb/s466.560OC-9/STS-9STM-3622.080*OC-12/STS-12STM-4622Mb/s933.120OC-18/STS-18STM-61244.160OC-24/STS-24STM-81866.240OC-36/STS-36STM-122488.320*OC-48/STS-48STM-162.5Gb/s4876.640OC-96/STS-96STM-329953.280OC-192/STS-192STM-6410Gb/sSONET的OC级/STS级与SDH的STM级的对应关系1/15/202366机车车辆研究所第三节信道复用技术光同步数字传输网SDH是以光纤为主要传输手段的技术体制光同步数字传输网由SDH的网络单元（NE)组成，在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接。1.5263445140155Mb/s

STM-1

分插复用器ADM155Mb/s155Mb/s电源公务告警TMN接口支路信号：1/15/202367机车车辆研究所铁路光纤数字传输系统示意图STM-16STM-16STM-4OLTSTM-4OLT

路由器

计算机

电话控制信号专用通信STM-4ONU1/15/202368机车车辆研究所第四节数字交换技术1、数字通信的基本过程（1）建立通信线路→物理连接（2）建立数字传输链路→逻辑连接（3）数字传送（4）结束数字传输→断开逻辑连接（5）结束数字通信任务→断开物理连接通信基本过程包含两项内容：

数字传输和通信过程的控制1/15/202369机车车辆研究所第四节数字交换技术信道分类物理信道是指用来传送信号的物理通路，由传输物理介质及有关通信设备组成。在信号的接收和发送之间不仅存在一条物理上的传输介质，还在结点内部实现了其他“连接”，通常把这些“连接”称为逻辑信道。同一物理信道上可以提供多条逻辑信道；但每一逻辑信道上只允许一路信号通过。网络结点分类转接结点是支持网络连接性能的结点，通过通信线路来转接和传递信息。访问结点是信息交换的源结点和目标结点，起信源和信宿的作用。1/15/202370机车车辆研究所第四节数字交换技术终端A和F建立电路连接示意图BACDEF75432161/15/202371机车车辆研究所第四节数字交换技术2、交换与交换设备为节省通信线路，大型网络主要采用部分连接（多子网）的拓扑结构。两个端结点之间的通信连接一般都要通过中间结点的转接，中间结点要在它所连接几条线路中选择一条进行接续。这个过程被称为交换。能将网络的各个信道按用户需求连接起来的转接结点设备称为交换设备。1/15/202372机车车辆研究所第四节数字交换技术3、交换网络交换网络是能实现各个用户间话路接续的四通八达的信息通路,它应该能够根据用户的要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。在纵横制交换机中采用各种机电式接线器（如纵横接线器等）;在程控交换机中,目前主要采用由电子开关阵列构成的空分接线器（S接线器）和由存储器等电路构成的时分接线器（T接线器）。1/15/202373机车车辆研究所第四节数字交换技术对数字化话音信息进行交换实现不同时隙不同线路之间的交换数字交换网络基本功能：给每一个用户分配一个固定时隙在两个用户间（两个不同时隙）进行交换数字交换的实质：对数字信息进行时隙交换TS1TS2TS3TS1TS2TS3数字交换网络12341234TS1TS2TS31/15/202374机车车辆研究所第四节数字交换技术时分接线器(T接线器)

时分接线器的功能是完成一条PCM复用线上各时隙间信息的交换，它主要由话音存储器和控制存储器组成。话音存储器(SM)是用来暂时存储话音脉码信息的，故又称“缓冲存储器”。

PCM母线的收、发分开数字交换网络要进行单向路由的接续1/15/202375机车车辆研究所交换网络PCM入PCM出AATS5TS28单端PCM交换用T接线器来实现交换网络SLCSLCDHWTS3TS4TS5TS0TS1TS2UHW1/15/202376机车车辆研究所交换网络PCM入PCM出ABTS5TS5ATS28BTS28UHWTS5DHWTS5DHWTS28UHWTS28每个用户同时在UHW、DHW上各占一个编号相同的时隙，分别作为发送时隙和接受时隙。1/15/202377机车车辆研究所多端PCM交换交换网络PCM入PCM出AATS2TS16UHW0UHW1UHW2UHW3DHW0DHW1DHW2DHW3用T、S组合接线器来实现1/15/202378机车车辆研究所RWTS0TS31TS0TS31031310SMCMWCPU控制RT接线器组成结构图地址计数器时钟地址计数器1/15/202379机车车辆研究所A！RWA310SMCMWCPU控制R地址计数器时钟地址计数器TS6TS176TS6ATS173101761766313029········21TS0313029········21TS0CM的地址与输出TS对应1/15/202380机车车辆研究所T接线器结构原理图1/15/202381机车车辆研究所第四节数字交换技术！一、复用器当单端PCM数不能满足需要时，需用多条PCM，如何实现？（先将它们合并成一条PCM，再送入T接线器。）T接线器复用器newHWHW0HW1HW2HW31/15/202382机车车辆研究所第四节数字交换技术复用器的基本功能串/并变换和并路复用。目的是降低数据传输速率，便于半导体存储器件的存储和取出操作；尽可能利用半导体器件的高速特性，使在每条数字通道中能够传送更多的信息，提高数字通道的利用率。通过串行码变成并行码，传输速率降低到原速率的1/8。使制造工艺要求降低，减少辐射干扰，降低器件的开关速度因而降低了造价。另外，速度的降低以增加传输线数为代价的。1/15/202383机车车辆研究所TS0TS1TS2复用器3020100021011131HW0HW1HW2HW3000102101112202122303132HW0TS0HW1TS0HW2TS0HW3TS0HW0TS1HW1TS1HW2TS1HW3TS17654321076543210DD复用器变换原理示意图一第1步：HW合并2M8M！TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS71/15/202384机车车辆研究所TS0TS1TS2复用器3020100021011131HW0HW1HW2HW30001021011122021223031327654321076543210DD复用器变换原理示意图一变换后的时隙的计算2M8M！TS复=TS号×HW总+HW号HW0

TS0HW1

TS0HW2

TS0HW3

TS0HW0

TS1HW1

TS1HW2

TS1HW3

TS1TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS71/15/202385机车车辆研究所T接线器复用器newHWHW0HW1HW2HW3

第2步：S/P复用器newHWHW0HW1HW2HW3CMS/PSM合并HW，时隙变换S/P，数据bit的变换2M8M1MTS0TS0TS0TS0TS0TS0D0D7D0D7！1/15/202386机车车辆研究所二、分路器作用与复用器相反；分出各HW上的各个TS。P/S变换。复用器HW0HW1HW2HW3CM2M8M1MS/PD0D7P/SD0D7分路器HW0HW1HW2HW3SM8M2M1M复用器HW0HW1HW2HW3CM2M8M1MS/PD0D7P/SD0D7分路器HW0HW1HW2HW3SM8M2M1M复用器HW0HW1HW2HW3CM2M8M1MS/PD0D7P/SD0D7分路器HW0HW1HW2HW3SM8M2M1M复用器HW0HW1HW2HW3CM2M8M1M分路器HW0HW1HW2HW3SM8M2M1MHW0HW1HW2HW3CM2M8M1MHW0HW1HW2HW38M2M1M1/15/202387机车车辆研究所数字空分接线器（S)由于T接线器的读写速率限制，其容量有限。当需要的时隙数过大，通过复用器已不能完成时，就需要用多个T接线器来实现时隙交换。那么就要解决不同T接线器之间的交换问题。功能：S接线器完成不同复用总线(PCM线)间同一TS的交换;S接线器是通过控制存储器控制电子交叉矩阵接点的闭合来实现TS在不同PCM间交换的。组成结构：由电子交叉矩阵(开关时间所要求)和CM构成。第四节数字交换技术1/15/202388机车车辆研究所数字交换网络中的空分接线器，就其结构而言与空分交换网络中的空分接线器是相同的。它在数字交换网络中的作用是完成不同PCM复用线上同时隙间的信码交换。S接线器只能实现母线间的交换，用户数据经过交换后时隙并不改变。N*N交换矩阵对应着N个控制存储器。每个存储器的存储单元号对应相应的时隙。第四节数字交换技术1/15/202389机车车辆研究所TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWnTS4TS4TS22………………1n…22S接线器的结构输出控制方式！单元地址为时隙号，内容为HW号（输出）1/15/202390机车车辆研究所TST和STS数字交换网络程控交换机的交换网络可以是单级T接线器。但有的程控交换机的交换网络可能由T接线器和S接线器多级组合而成，其中TST和STS网络是最基本的两种组合形式，尤其是TST网络，由于成本低、路由选择简单，从80年代开始就被广泛采用。第四节数字交换技术1/15/202391机车车辆研究所时/空结合交换单元与TST交换网络等效的T网络基本功能是实现任一入线的任一时隙与任一出线的任一时隙之间的交换连接。T/S单元常做成大规模集成专芯片，如：MT8980/MT89801（加拿大Mitel公司）美国Motorola公司的MC145601意大利SGS公司的M-088用复用器、分路器与T接线器组成单TST交换网络

1/15/202392机车车辆研究所图

与TST网络等效的T网络1/15/202393