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第2章 数字交换和数字交换网络-11ppt

发布时间:2019-07-05 03:18 来源:未知 编辑:admin

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  制作:邵黎 * 在同步时分复用信号的每一帧期间,所有控制存储器的各单元的内容依次读出,控制矩阵中各个交叉点的通断。 CM的字长由复用线条线位。 CP上半周期:写入。 CP下半周期:读出。 制作:邵黎 * 控制存储器 (RAM) ? 比 较 锁 存 器 锁 存 器 R/W A0 A0 B2 B0 A7 A7 BW0 BW2 AW0 AW7 CP 自 总 线 写命令 主交叉点矩阵 定 时 脉 冲 B1 选通 BW1 S接线器的控制存储器 选通端决定选择器是否工作,以免选择器将控制存储器无输出误认为输出0,而将此时的入线接通。 制作:邵黎 * 2.7 多级交换网络 2.7.1 T-S-T型交换网络 TST 是三级交换网络,两侧为T接线器进行时隙交换,中间一级为S接线器进行同一时隙的空间交换。 制作:邵黎 * 注意的问题: a.二级T接线器的工作方式必须不同,以利于控制。 S接线器的工作方式不限。 b.由CPU在存储器中找到一条空闲路由,既交换网络中的一个空闲时隙(称内部时隙)。 制作:邵黎 * 一、读-写方式的T-S-T网络 (1)工作方式 A级:三个T接线器输出控制负责输入母线的时隙交换 B级:三个T接线器输入控制负责输出母线矩阵(三个CM)输入控制 负责母线之间的时隙交换 制作:邵黎 * 举例说明: 已知四条母线个时隙 。 A线之间的交换 。 制作:邵黎 * 简要过程: a.CPU寻找的空闲内部时隙为TS7 根据工作方式,分别向各级的CM中7号单元写入数据: CMA1:(7)=2 (读出地址) CMC1:(7)=3 (输出线(写入地址) 制作:邵黎 * A B TS2 A TS31 SMA SMA SMA CMA SMB CMB CMA CMB SMB HW2 HW1 HW3 HW1 HW2 HW3 CMC 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 7 0 31 31 0 23 2 31 7 23 31 A B A B 2 2 31 B 7 3 1 23 0 31 31 A B ? ? T(输出控制) S(输入控制) T(输入控制) A TS2 B TS31 A TS7 A TS7 B TS23 B TS23 B B TS2时,“a”写入SMA1的2号单元 TS31时,读出写入SMB3的31号单元“a”送给B。 TS7时,S接线号单元读出的“a”写入了SMB3的31号单元。 制作:邵黎 * b.TS2时,“a”写入SMA1的2号单元 c.TS7时,CMA1、CMC1、CMB3同时工作,顺序读出7号单元中的内容作SM的地址。 读SMA1:把 2号单元的“a”送S接线号入线号入线号出线接通,“a”写入SMB3的31号单元。 制作:邵黎 * d.TS31时,读出的SMB3的31号单元内容“a”送给用户B。 整个过程的时隙交换为: TA S TB HW1TS2 → HW1TS7 → HW3TS7 → HW3TS31 制作:邵黎 * (2)双向通路的建立 奇偶关系 相差半帧的关系——反相法 反相法:两个方向的内部时隙应具有一定的对应关系,可相差半帧。 数字交换网络 终端 终端 TS7 TS23 制作:邵黎 * A B TS23 B TS23 B TS2 A TS31 SMA SMA SMA CMA SMB CMB CMA CMB SMB HW2 HW1 HW3 HW1 HW2 HW3 CMC 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 7 0 31 31 0 23 2 31 7 23 31 A B A B 2 2 31 B 7 3 1 23 0 31 31 A B ? ? T(输出控制) S(输入控制) T(输入控制) A TS2 B TS31 A TS7 A TS7 A TS7 A TS7 A TS7 A TS7 B TS23 B TS23 B TS23 B TS23 TS31 TS30 TS29 TS28 TS27 TS26 TS25 TS24 TS23 TS22 TS21 TS20 TS19 TS18 TS17 TS16 TS15 TS14 TS13 TS12 TS11 TS10 TS09 TS08 TS07 TS06 TS05 TS04 TS03 TS02 TS01 TS0 B B 制作:邵黎 * A B TS2 A TS31 SMA SMA SMA CMA SMB CMB CMA CMB SMB HW2 HW1 HW3 HW1 HW2 HW3 CMC 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 7 0 31 31 0 23 2 31 7 23 31 A B A B 2 2 31 B 7 3 1 23 0 31 31 A B ? ? T(输出控制) S(输入控制) T(输入控制) A TS2 B TS31 A TS7 A TS7 B TS23 B TS23 重放 B B 制作:邵黎 * 二、写—读方式的T-S-T交换网络 初级T采用输入控制,次级T采用输出控制。 A信号占HW1TS2,B信号占HW3TS31。 CPU寻找的空闲内部时隙为TS7 CMA1:(2)=7 (写入地址) CMC1:(7)=3 (输出线(读出地址) 制作:邵黎 * A A TS2 A TS7 B TS31 B TS23 B TS23 A TS7 B TS2 A TS31 SMA SMA SMA CMA SMB CMB CMA CMB SMB HW2 HW1 HW3 HW1 HW2 HW3 CMC 1 2 3 1 2 3 1 2 3 7 2 0 31 31 0 2 23 7 31 31 23 A B A B 7 23 23 B 7 3 1 23 0 31 7 A B ? ? T(输入控制) S(输入控制) T(输出控制) 制作:邵黎 * 三、T-S-T交换网络的分析 1.二级T接线器的控制方式 从原理上讲,输入T级和输出T级采用何种控制方式都是可以的,但是从控制的方便,以及维护管理的角度出发,还是有讨论的必要。 写—读方式优于读—写方式的是: 话音存于哪个单元是由CPU控制的。 CM单元地址号码代表了正在通话的用户时隙号。 制作:邵黎 * 图2.15 制作:邵黎 * 图2.16 制作:邵黎 * 2.控制存储器的合用 初级T和次级T采用不同的控制方式,便于控制存储器CM可合用。 又由于双向通路所选用的内部时隙具有一定关系,可以把二级的T控制存储器CM合并。 制作:邵黎 * (1)读—写方式的合用 CMA0和CMB0两个控制存储器,一个是在2#单元里存24#地址,一个是在130#单元里存24#地址,这说明两者合用后,只要在相差半帧(或相差一个时隙)的单元地址里写入同样的话音在SM的存放地址就可以了。 制作:邵黎 * 图2.17 255 255 制作:邵黎 * (2)写—读方式的合用 CMA0和CMB0占用的单元地址是相同的,都是24#单元,只是单元里存放的话音存储器的地址相差半帧。 制作:邵黎 * 图2.18 制作:邵黎 * 3.关于网络阻塞 所谓阻塞是指主叫向被叫发出呼叫时,被叫虽然空闲,但由于网络内部链路不通,而使呼叫损失的情况。 入线和出线有空,内部时隙(链路)不能占用,在极端情况下就会出现内部阻塞。 T-S-T:必须找到在S级输入线和输出线上都空闲的同一时隙。 制作:邵黎 * 4.数字交换网络中空闲通路选择 T-S-T (0:忙,1:闲) T初的TSi∧T次的TSi∧T初的TSi+半帧∧T次的TSi+半帧≠0 制作:邵黎 * 2.7.2 S-T-S型交换网络 (1) 定义 STS是两侧为S接线器,中间一级用T接线器组成的三级交换网络。 (2) 结构及原理 A、B级的S接线器采用不同的控制方式。SA、SB共用CM。 CPU选择空闲路由是空闲链路,即空闲的T接线器。 制作:邵黎 * (3) 工作方式 SA:输出控制 4×4交换矩阵,共用四个CMS。 SB:输入控制 每条内部链路由一个CM控制。 T: 输出控制四个CMT,四个SM。 制作:邵黎 * 举例说明: 已知四条母线个时隙。 A信号占HW1TS2,B信号占HW3TS31。 简要过程: a.CPU选择的空闲T接线(读出地址)。 CMS3: (2)=1,(31)=3。 制作:邵黎 * CMS3 SM1 SM3 CMT3 2 31 1 3 2 31 2 31 1 3 1 3 1 3 自A 自B 至A 至B SA SB T 1 3 A B 31 2 ? ? ? ? S(输出控制) S(输入控制) T(输出控制) A TS2 A TS2 A TS31 A TS31 B TS31 B TS31 B TS2 B TS2 制作:邵黎 * b.TS2时, 由CMS3,SA:1#入线 #出线: (2 # )→SB 由CMS3,SB:3#入线 #出线 #入线 #出线接通。 (A)→B 制作:邵黎 * SA T SB HW1TS2→HW3TS2→HW3TS31→HW3TS31 若CPU选择的空闲T接线)=1,(31)=3。 制作:邵黎 * CMS2 SM1 SM2 CMT2 2 31 1 3 2 31 2 31 1 2 1 2 1 3 自A 自B 至A 至B SA SB T 1 3 A B 31 2 ? ? ? ? S(输出控制) S(输入控制) T(输出控制) A TS2 A TS2 A TS31 A TS31 B TS31 B TS31 B TS2 B TS2 3 3 制作:邵黎 * 3.串/并变换 移 位 寄 存 器 锁 存 器 8-1 (D0) 移 位 寄 存 器 锁 存 器 8-1 (D7) 至 话 音 存 储 器 输 入 HW0 HW7 HW0 HW0 HW7 HW7 D0 D0 D0 D0 D0 D7 D7 D7 D7 D7 CP CP∧TD7 CP (8) (8) (8) 每一条HW接一个移位寄存器,移位寄存器的输入端为一条线个时隙的串行码。 制作:邵黎 * 移位寄存器:八位串入并出的移位寄存器 锁存器:作用是清除时差。 8-1电子选择器:把八条母线的八位并行码按一定次序进行排列、合并。 变换后,八位码缩短1/8TS。 通过串-并变换电路带来的变化:输入内容、性质产生变化。 输入:八条线),每条线是一端PCM编码的串行码。 输出:八条线),每条线个时隙的内容改变了。线上每个时隙为八端脉码的八个同一位。各端占1/8的时隙宽度。 制作:邵黎 * 4.并路复用 在复用器中,8选1的电子选择器的功能是把8个HW的并行码按一定的次序进行排列,一个一个地送出。 制作:邵黎 * 制作:邵黎 * HW0 HW1 HW7 D0 D1 D7 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 7 6 5 4 3 2 1 HW0 7 6 5 4 3 2 1 HW0 7 6 5 4 3 2 1 HW0 TS2 TS1 TS0 输 入 输 出 制作:邵黎 * 二、分路器 分路器由锁存器和移位寄存器组成,其功能与复用器正好相反,完成并/串变换和分路输出功能。 由锁存器和并入串出八位移位寄存器组成。锁存器接收来自SM的数据。 制作:邵黎 * 制作:邵黎 * 1. 在位脉冲(TD0~TD7)控制下分别向八个锁存器(0 ~ 7)写入八条HW上的数据。 2. TD0使置位端S在CP的前半周置1,D0~D7送入移位寄存器。 3. CP控制移位寄存器一位一位送出。直到下一时隙的TD0出现时再置位一次,循环下去就可将并行码变成串行码。 制作:邵黎 * 三、话音存储器 话音存储器由RAM组成,是暂存话音信息编码的存储设备。 话音存储器的写入受定时脉冲控制(顺序写入),读出是由控制存储器读出数据B0~B7控制进行。 定时脉冲A0~A7提供写入地址。 CM的输出B7~B0提供读出地址。(输出控制) 制作:邵黎 * 制作:邵黎 * 1.写入 控制存储器CM 在时钟脉冲CP的前半周不送数据,B0~B7全0,读出控制为0,写入控制为1,打开写半边的门,向RAM送写入地址A0~A7,同时R/W=0为写入状态,输入的数据(DI0~DI7)写入SM。 制作:邵黎 * ? ? ? ? 话音存储器 (RAM) ? R/W DI7 DI0 D07 D00 B7 B0 A7 A0 B7 B0 A7 A0 定 时 脉 冲 形 成 写 入 地 址 写 入 控 制 读出控制 输入数据 输出数据 自控存 (CP的后半周期送来) SM的读出地址 写门 写门 读门 把数据写入A7~A0指定的地址 将数据从B7~B0指定的地址中读出 输出控制 T接线器话音存储器的组成 制作:邵黎 * 2.读出 CM在CP的后半周送数据,B0~B7不等于0,读出控制为1,写入控制为0,制约了A0~A7(关闭)。B0~B7作为读出地址,同时R/W=1为读出状态,按地址读出SM中的内容送DO0~DO7。 制作:邵黎 * 四. 控制存储器(CM) 控制存储器是由RAM、锁存器、比较器和读写控制器组成,图2.11所示为具有256个存储单元的控制存储器,所以由8个二进制数据码A0~A7分别表示256个单元地址。A0~A7是定时脉冲。 制作:邵黎 * 制作:邵黎 * CPU选定路由后,便通过总线向控制存储器CM送来数据和地址,同时发“写命令”。 1.写入 CP的前半周期,定时脉冲A0~A7送来的信号组合后和AW0~AW7相符时,读/写状态为写入状态,即可将数据写入给定的地址。 制作:邵黎 * 控制存储器 (RAM) ? 比 较 锁 存 器 锁 存 器 R/W A0 A0 B7 B0 A7 A7 BW0 BW7 AW0 AW7 CP CPU DB AB 写命令 至话音存储器 定 时 脉 冲 形 成 写 入 地 址 CM是输入控制 T接线器控制存储器的组成 送地址 数据 控制在CP的前半周期写入。 CP的前半周期将数据(存放话音的地址)送入CM给定地址中。 作为SM的读(写)地址CP的后半周送出数据。 制作:邵黎 * 2.读出 CP的后半周期,读/写状态为读出状态,按定时脉冲指定的地址读出B0~B7,作为SM的读出地址。 随着定时脉冲A0~A7的加1变化,CM中的内容逐个顺序通过B0~B7线送至SM。 制作:邵黎 * 2.6 S型时分接线器 S型时分接线器是空间型接线器(space switch),其功能是完成“空间交换”。即在一根入线中,可以选择任何一根出线与之连通。 空间接线器最主要的特点是:它不能进行时隙交换。因此空间接线器只能完成同一时隙上的不同线路之间的信号交换。 制作:邵黎 * 空间接线器用来完成对传送同步时分复用信号的不同复用线之间的交换功能,而不改变其时隙位置。简称S接线器。 将数条时分复用线的各时隙在同一时隙按空间进行交换(实现同一时隙的空间交换) ,包括两方面含义: a.不同复用线之间的交换 b.不改变时隙位置 制作:邵黎 * 由电子交叉矩阵和控制存储器构成。 交 换矩阵:采用由高速电子开关(门电路)组成的数据选择器。共有N个入端(输入复用线)和N个出端(输出复用线),形成N×N矩阵,由N个CM控制。 任一条输入复用线可以选通任一条输出复用线 S接线器的基本组成 制作:邵黎 * S接线器中对应于一定出、入线的各个交叉点是按复用时隙而高速工作的。一个时隙接通N个交叉接点,每个交叉点只接通一个时隙,从这个意义上说,S接线器是以时分方式工作的。 S接线器只完成同一时隙内的信码交换,在数字交换网络中不单独使用。 制作:邵黎 * 控制存储器的地址对应时隙号,其内容为该时隙所应接通的入/出线编号,所以其容量等于每一条复用线上的时隙数(一帧),每个存储单元的字长(位数),则决定于入/出线地址编号的二进制码位数。 制作:邵黎 * 一、输出控制方式 每一个CM控制同号的输出端的所有交叉结点。 它是按输出复用线来配置CM,CM的内容是输入线 S接线器的工作原理 制作:邵黎 * 0 0 1 1 2 2 PCM0 PCM0 PCM1 PCM1 PCM2 PCM2 4 0 7 2 10 1 CM2 CM1 CM0 TS4 TS4 TS10 TS10 TS7 TS7 PCM 0 TS4→PCM 1 TS4 PCM 2 TS7→PCM 0 TS7 PCM 1 TS10→PCM 0 TS10 控制存储器还提供选通信号 制作:邵黎 * 二、输入控制 每一个CM控制同号的输入端的所有交叉结点。 它是按输入复用线来配置CM, CM的内容是输出线号。 制作:邵黎 * 0 0 1 1 2 2 PCM0 PCM0 PCM1 PCM1 PCM2 PCM2 4 1 7 0 10 0 CM0 CM1 CM2 TS4 TS4 TS10 TS10 TS7 TS7 PCM 0 TS4→PCM 1 TS4 PCM 2 TS7→PCM 0 TS7 PCM 1 TS10→PCM 0 TS10 制作:邵黎 * 说明要点: a.CPU根据路由选择结果在控制存储器CM写入入线号。 b.CM按时隙顺序读出。 c.选择器选通端决定选择器是否工作,以免选择器将控制存储器无输出误认为输出0,而将此时的入线接通。 若出入线数不同,可按线数少的一侧设置CM的数量。 制作:邵黎 * 2 1 2 1 2 n n n 1 1 1 2 2 n n HW1 HW1’ HW2 HW2’ HWn HWn’ TS1 TS1 TS1 控制存储器还提供 选通信号 HW1 TS1→HW2’ TS1 HW2 TS1→HW1’ TS1 HWn TS1→HWn’ TS1 TS3 TS3 TS3 1 2 3 : n n 2 1 TS1 TS1 TS1 TS2 TS2 TS2 TS3 TS3 TS3 TS2 TS2 TS2 HW1 TS3→HWn’ TS3 HW2 TS3→HW1’ TS3 HWn TS3→HW2’ TS3 制作:邵黎 * 2.6.3 S接线器的电路组成 电子交叉接点由电子选择器组成,各个交叉点按一个时隙时间作高速启闭。 用8片八选一的电子选择器组成8×8交叉矩阵。 制作:邵黎 * 输出控制: 1. 8根输入线个CM。 CM的内容为输入线号,CM号与输出线. 经过T接线条线. 每一个CM控制八套电路的同一个选择,即控制一个输出端的所有八个交叉点。 4. B0~B2选择输入线号,选通信号决定输出线号。 制作:邵黎 * 8-1 (0) 选通 B0 B1 B2 8-1 (1) 8-1 (7) 自控存0 自控存1 自控存7 0 7 0 1 7 选通 B0 B1 B2 选通 B0 B1 B2 输出 输入 输出控制 每一条线是一个T接线器的输出线 电子交叉点矩阵的组成 制作:邵黎 * (1) 控制存储器CM(Control Memory) 只有一种控制方式,输入控制。 控制写入(CPU控制写入话音时隙所存放的地址) 顺序读出(时隙号与单元号一一对应) 制作:邵黎 * (2) 话音存贮器SM(Speech Memory) 有两种控制方式: a.输出控制:顺序写入,控制读出。 写入:由定时脉冲控制,按顺序将各个不同时隙的话音信号写入相应的单元中区,写入的单元号和时隙号一一对应(入线缓冲)。 读出:根据控制存储器CM的读出数据(地址)进行。 制作:邵黎 * b.输入控制:控制写入,顺序读出。 写入:由控制存储器CM控制。 读出:受定时脉冲控制按顺序读出(出线缓冲)。 制作:邵黎 * 要点: 顺序写入和顺序读出中的“顺序”系指按照SM的地址顺序,由定时脉冲(时隙计数器)来控制SM的写入或读出; 而控制写入和控制读出中的“控制”是指按CM中已规定的内容(即SM的地址)来写入或读出SM的。 制作:邵黎 * 2.原理(TSi →TSj) (1)顺序写入、控制读出的T接线器(输出控制) 读出控制方式的T接线器是顺序写入控制读出的,它的话音存储器SM的写入是在定时脉冲控制下顺序写入,其读出是受控制存储器CM的控制读出的。 是以入线缓冲方式工作的交换单元。 制作:邵黎 * 处理机 控制 定时脉冲 写数据 读数据 数据出 数据入 SM读地址 CM读数据 写数据 写地址 写地址 读地址 地址存储 SM CM a TSi a TSj j i i a 这是一个顺序写入控制读出结构,时序电路按总线序号将同一时隙各总线上的数据并行写入到SM的对应存储单元中。 控制存储器中内容的写入由处理机按照连接需求操作,单元号对应数据接收方时隙序号,内容指示发送方时隙序号。控存读出由时钟顺序控制。 制作:邵黎 * CPU向CM发“写”命令,在8#单元写入“1”,便于在TS8时将SM的1#单元内容读出。 话音存储器中每个存储单元内存入的是发话人的线位编码。 CM中每个存储单元内存放的是发话人话音信息在SM中的存放单元的地址。 TS1←→TS8 制作:邵黎 * T接线器的工作是在中央处理机的控制下进行。当中央处理机得知用户A的要求(拨号号码)后,首先通过用户的忙闲表,查被叫B是否空闲,若空闲,就置忙,占用这条链路。中央处理机CPU根据用户要求,向控制存储器发出“写”命令,将控制信息写入控制存储器。 制作:邵黎 * 用户B的回话信息b如何传送,也要由中央处理机控制,向控制存储器下达“写”命令,令其在1#单元中写入“8”。 CM的单元地址与输出时隙号相对应,在其单元内写入的内容与输入时隙号相对应,该内容就是输入信息在话音存储器的存入地址。 制作:邵黎 * (2) 控制写入、顺序读出的T接线器(输入控制) T接线器采用写入控制方式时,它的话音存储器SM的写入受控制存储器CM控制,它的读出则是在定时脉冲的控制下顺序读出。 是以出线缓冲方式工作的交换单元。 制作:邵黎 * 处理机控制 定时脉冲 写数据 读数据 数据出 数据入 SM写地址 CM读数据 写数据 写地址 读地址 读地址 地址存储 SM CM a TSi a TSj i j j a 这是一个控制写入、顺序读出方式交换单元结构,话音存储器的写入地址由控制存储器提供,话音数据读出采用时钟顺序计数方式。 制作:邵黎 * CPU向CM发“写”命令,在1#单元写入“8”,便于在TS1时将内容写入SM的8#单元。 CM中每个存储单元内存放的是发话人话音信息在SM中的存放单元的地址。 TS1←→TS8 制作:邵黎 * 当中央处理机(Central Processing Unit,CPU)得知用户要求后,即向控制存储器下“写”令,命令在控制存储器CM的1#单元写入“8”,在8#单元写入“1”。 CM的单元地址与输入时隙号相对应,在每个单元里写入的内容仍就是发话人的话音信息在SM的存储地址,与输出时隙号相对应。 制作:邵黎 * 例:把TS50上的输入话音信号经过T接线上去。以输出控制方式说明。 CM:CPU将50写入450号单元(控制写入) SM:在定时脉冲控制下,将TS50的线号单元(顺序写入) CM:在TS450时,读出450号单元的50(顺序读出) SM:按CM给出的地址50,读出50号单元的话音信息(控制读出) 在TS450时,读出的是TS50的话音信息,实现了线上去的作用。 制作:邵黎 * SM CM 制作:邵黎 * 单端PCM30/32和T接线)PCM传输采用双极性码,T接线器采用单极性码,在送入T接线器之前要变成单极性码,所以要进行码型变换和逆变换。 (2)同步是为了保证正确的传送数字信号(解决帧同步和频率同步)。 (3)传输中采用串行码,即表示话音信息的八位编码在一条线上串行传输,而将话音信息写入T接线器的RAM中时,是八位并行码写入。所以要进行串行码到并行码的转换。 2.5.3 T接线器的电路组成 制作:邵黎 * T 接 线 器 同 步 定 时 汇 总 标志信号收/发 码 型 逆 变 换 码 型 变 换 PCM PCM 标志信息 TS16 TS0 PCM和T接线器连接 制作:邵黎 * 实际应用中,复用线一般是经过多根母线组合后形成的进入T接线器的入线。 多 路 复 用 器 线 制作:邵黎 * 数字复用:把几条数字复用线上的信息,再集中一次并重新组合,合并为一定码率的单一数字信号,沿一条母线传输。 复用度:进入数字交换网络的时分复用线上的时隙数。即每帧被复用的话路数。 复用度越高,传输速率越高。 复接原理:缩短每一信号(时隙)占用的时长,以增加在这个时间单位中传送信号的数量。 制作:邵黎 * 制作:邵黎 * 多端PCM30/32和T接线器的连接 时分接线器的交换容量主要取决于组成该接线器的存储器容量和速度。 (1)PCM一次群价值低,应采取数字复用来增加复用度。 (2)复用度是有限的。 这与接续速度和元件成本有关。多以8端或16端PCM交换来构成一个交换单元。 制作:邵黎 * 每一端的脉码传输速率是2.048Mbit/s,若8端PCM脉码输入以串行传输时,其传输速率将达到16.384Mbit/s, 制作:邵黎 * 如:对于30/32路PCM一次群,32个时隙8位码串行传送,码率: 8000×32×8=2048Kb/s。 如果16根母线 时隙/帧,八位码串行传送,则码率将提高16倍,达到8000×512×8=32768Kb/s,对器件速度要求太高。 制作:邵黎 * (3)为使复用度高而不使码率太高,采用并行传输来降低速度。 把每一话路串—并转换后进行数字复用,一路线路复接后,码率为8000×32×8/8 × 16=4096Kb/s。 多端PCM和T接线器的连接要有串/并转换电路和复用分路电路。 制作:邵黎 * 话 音 存 储 器 控 制 存 储 器 串→并 并→串 开门脉冲 发生器 并→串 并→串 开门脉冲 发生器 串→并 串→并 HW0 HW1 HW7 HW0 HW1 HW7 2048Kb/s 2048Kb/s 256kb/s A B C 8 8 8 8 8 8 8 8 1 1 1 1 1 1 复用器 分路器 制作:邵黎 * 一、复用器 复用器的基本功能是串/并变换和并路复用。其目的是减低数据传输速率,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。 制作:邵黎 * 1.串行码和并行码 串行码是指各时隙内的8位码D0~D7是按时间的顺序依次排列。 并行码是指各时隙内的8位码D0,D1,…,D7分别同时出现在8条线上。 制作:邵黎 * TS2 TS1 TS0 HW0 HW1 HW7 D0 D1 D7 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 7 6 5 4 3 2 1 HW0 7 6 5 4 3 2 1 HW0 7 6 5 4 3 2 1 HW0 TS2 TS1 TS0 A C 制作:邵黎 * TS2 TS1 TS0 HW0 HW1 HW7 D0 D1 D7 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 7 6 5 4 3 2 1 HW0 7 6 5 4 3 2 1 HW0 7 6 5 4 3 2 1 HW0 TS2 TS1 TS0 A C 制作:邵黎 * 2.控制时序 时钟脉冲CP CP的脉冲和间隔宽度各为244ns,和32路PCM复用信号每个时隙的一位码元宽度相同。 定时脉冲A0~A7 A0是CP的分频,A1是A0的分频,…,A7是A6的分频。 A7~A0(八位)通过译码电路可译成256个时隙位置不同的周期为125微秒的脉冲,以作为SM寻址,代表不同的256个单元。 可由A2~A0译出八个位脉冲:TD0~TD7。 位脉冲 把复用线微秒内的八位码的每一位区分开。标志了每一时隙中的某一位。 制作:邵黎 * 时钟 CP A0 A1 A2 定时脉冲 A3 (可译成 A4 256个地址) A5 A6 A7 位脉冲 TD0=A2A1A0 TD1=A2A1A0 ┆ TD7=A2A1A0 244/244ns 488/488ns 3.9μS 制作:邵黎 * 8端PCM母线复用时,输入各HW的时隙号与总时隙号的对应关系可以表示为: 总时隙号=HW线+HW号 各HW的时隙号与总时隙号的编码关系为: 总时隙的8位编码的低3位A2A1A0表示8个HW的号,高5位A7A6A5A4A3表示各端HW中的32个时隙号。 制作:邵黎 * 分路发 A(TS1) 发送群设备 数 字 交 换 网 络 接收群设备 分路收 分路发 分路收 B(TS2) TS2 TS1 TS2 TS1 TS1 TS2 TS2 TS1 制作:邵黎 * 交换网络的三个基本要素是: 交换单元、不同交换单元间的拓扑连接和控制方式。 数字交换网络是由各种交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式构成的。 制作:邵黎 * … … 控制单元 出线 入线 … … 交换单元 交换单元 交换单元 交换单元 交换网络 交换网络的一般结构 了解数字交换网络首先要了解组成数字交换网络的基本要素——交换单元 数字交换网络可采用共享存储器方式、公共时分总线方式实现电路接续交换。 制作:邵黎 * 用于交换时分复用信号的交换单元有: 空分交换单元(也称空间交换单元) 空间交换单元是由空间上分离的多个小的交换部件或开关部件按照一定的规律连接构成的。 从空间交换单元的内部来看,其入线到出线之间存在多条通路,所有的这些通路可以并行地传送信息,即从不同入线来的信息可以并行地交换到不同的出线去。 开关阵列和空间接线器属于空间交换单元。 制作:邵黎 * 空分交换单元——开关阵列 若交换单元的每条入线能够与每条出线相连接,则被称为全连接交换单元;若交换单元的每条入线只能够与部分出线相连接,则被称为部分连接交换单元或非全连接交换单元。 制作:邵黎 * 开关阵列在拓扑结构上可排成方形或矩形二维阵列,并分别被称为N×N方形开关阵列和M×N矩形开关阵列。 0 1 N-1 入 线 N×N有向交换单元 制作:邵黎 * 0 1 N-1 0 1 N-1 …… …… 0 0 1 1 ┇ ┇ ┇ ┇ M-1 M-1 M×N有向矩形开关阵列 M×N无向矩形开关阵列 制作:邵黎 * 开关阵列的主要特性如下: ①因为每条入线和每条出线的组合都对应着一个单独的开关,所以在任何时间,任何入线都可连至任何出线。 ②一个交叉点代表一个开关,因此通常用交叉点数目表示开关数目。 制作:邵黎 * ③当某条入线与其连接的所有出线间的一行开关部分或全部处于接通状态时,开关阵列很容易地实现了同发和广播功能。同样,若某条出线对应的一列开关部分或全部接通,若干条入线同时接至一条出线,很容易产生出线冲突。 制作:邵黎 * ④如果开关是可以双向传送信息的,则可构成无向交换单元;如果开关只能单向传送信息,则可构成有向交换单元。 ⑤开关阵列具有控制端和状态端。在最简单的情况下,每个开关都有一个控制端和一个状态端,分别用于控制和表示开关的通断状态。 制作:邵黎 * 实际开关阵列: 继电器常用于构成小型交换单元。用继电器构成的交换单元应是无向的,并且既可交换模拟信息,又可交换数字信息。 模拟电子开关常用于取代继电器构成小型交换单元。只能单向传送信息,损耗和时延较大。 数字电子开关:由简单的逻辑门构成,用于数字信号的交换,开关动作极快且无信号损失。 制作:邵黎 * 多路选择器:开关阵列的物理实现并不是一定要求一个交叉点使用一个开关,也可使用多路选择器。 将一列或一行出线连接在一起的开关等效为一个M条入线和一条出线,即M中选一的多路选择器。 将一行或一列入线连接在一起的开关等效为一个一条入线和N条出线,即N中选一的多路选择器。 制作:邵黎 * 控制出线与 某一入线连接 控制入线与 某一出线连接 一行开关等效N中选一多路选择器 一列开关等效M中选一多路选择器 对一行或一列连接在一起的开关,可以实现一点到多点的连接;对多路选择器一般只允许点到点连接。 制作:邵黎 * 多路选择器构成的M×N交换单元 N个M中选一的集中器 M个N中选一的分路器 制作:邵黎 * 空分交换单元——空间接线器 简称为S单元或S接线器,用来实现多个输入复用线与多个输出复用线之间的空间交换,而不改变其时隙位置。 制作:邵黎 * 制作:邵黎 * 空分接线器的输入控制方式 制作:邵黎 * 由空分选择开关和控制存储器组成,输入控制方式的选择开关为一选多,控制存储器按入线配置,内容指明在对应单元号的时隙期间打开通往对应出线的开关。 制作:邵黎 * 空分接线器的输出控制方式 制作:邵黎 * 同样由空分选择开关和控制存储器组成,输出控制方式的选择开关为多选一,控制存储器按出线配置,内容指明在对应单元号的时隙期间选择对应入线接通出线。 空分型交换单元只能完成不同总线之间同一时隙的数据交换,交换过程中不改变数据原占用的时隙,不能单独使用,作用是和时分交换单元配合以构成更大容量的数字交换网络。 制作:邵黎 * 时分交换单元 相对于空间交换单元而言,时分交换单元的内部只存在一条唯一的通路,该通路由输入时分复用线上各子信道分时共享,从入线上来的各子信道的信息都必须通过这个唯一的通路才能完成交换。 两种典型的时分交换单元是共享存储器型交换单元和总线型交换单元。 制作:邵黎 * 时分交换单元——共享存储器型交换单元 作为核心部件的存储器被划分成N个区域,N路输入数字信号分别输入存储器的N个不同区域,再分别送出。存储器的写入和读出采用不同的控制,以完成交换。 制作:邵黎 * 共享存储器型交换单元的两种工作方式: (1)入线缓冲 若存储器中的N个区域是和各路输入信号顺序对应的,即第一路输入信号(路时隙)送到第一个存贮区域(编号为0),第二路输入信号送到第二个存储区域(编号为1),等等,则称交换单元是入线缓冲的。 制作:邵黎 * (2)出线缓冲 若存储器中的N个区域是和各路输出信号一一对应的,即第一个存储区域(编号为0)的数据作为第一路输出信号,第二个存储区域(编号为1)的数据作为第二路输出信号,等等,则称交换单元是出线缓冲的。 制作:邵黎 * 广泛用于同步时分复用信号交换的数字交换网络包括两个基本部件: 时间接线器(T接线器 Time Switch):是一个典型的共享存储器型交换单元。完成一条PCM复用线上各时隙之间信息的交换。即完成时间交换。 空间接线器(S接线器 Space Switch):完成不同PCM线之间同一时隙的信码交换。即完成空间交换。 制作:邵黎 * 2.5 T型时分接线器 功能:时隙交换 用来完成同一母线不同时隙的信息交换,即把某一时分复用线中的某一时隙的信息交换至另一时隙。 制作:邵黎 * 2.5.1 T接线器的基本组成 由话音存贮器(SM Speech memory)和控制存储器(CM Control Memory)两部分组成。 话音存储器(SM)用于暂存经过PCM编码的数字化话音信息,由随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)构成。 每次只存储一帧的数字脉码信息。 制作:邵黎 * 控制存储器(CM)也由RAM构成,用于控制话音存储器信息的写入或读出。 话音存储器存储的是话音信息; 控制存储器存储的是话音存储器的地址(话音信息存放的地址)。 制作:邵黎 * 在话路已经建立期间,每帧按分配的时隙存取信息,即发话时隙内容周期的写入话音存贮器SM,保留到另一时隙再读出。这样多次重复直至通话结束才拆断此话路。 T接线器是由空间位置(存储单元)的划分来实现时隙交换。按空分方式工作。 制作:邵黎 * 对于T接线器,需要弄清几个要点: (1)一级T接线器完成一条PCM复用线上各时隙之间的交换。 SM的容量= 输入复用线)每个线位编码,所以SM的每个单元至少有8位。 制作:邵黎 * (3)CM的容量=SM的容量。 (4)CM的位数由SM的单元个数决定。 (5)为输入时隙选定一个输出时隙后,由CPU写入CM的内容在整个通话期间保持不变,于是,每一帧都重复着相同的读写过程。 PCM信息码在T接线器中需要每帧交换一次。 (6)在时隙交换中会出现小于125微秒的时延。 制作:邵黎 * 2.5.2 T接线.控制方式 “控制”:对控制存储器CM来说受CPU控制(控制写入); 对话音存贮器SM来说受CM控制(控制读/写)。 “顺序”:受定时脉冲控制。在TS0时对0号单元读/写,在TS1时对1号单元读/写,…,在TSn时对n号单元读/写。使时隙号与单元号一一对应。 制作:邵黎 * 从码率上看: 每秒传送8000帧,每帧有32×8=256bit,总码率为 256bit/帧×8000帧/s=2048Kbit/s。 对于每一话路来说,在每帧中占一个时隙,每秒钟传送时隙8000个,码率为8000×8=64K bit/s。 对于32路来说,每秒传送时隙8000×32=256K个。 制作:邵黎 * PCM30/32路系统的传送码流速率为:256b/125μs=2.048Mb/s,即PCM 30/32系统的码流速率为2.048Mb/s。 制作:邵黎 * 30/32路PCM信号主要时间和速率关系: 帧速率 8K帧/S 帧周期 125μs 时隙速率 256K时隙/S 时隙宽度 3.9μs 码元速率 2048Kbit/S 码元宽度 0.488μs 制作:邵黎 * 2. 3 交换单元及其分类 交换的基本功能是在任意的入线和出线之间建立连接。 在交换系统中完成这一基本功能的部件就是交换网络,它是交换系统的核心。 交换网络有: 空分、时分、模拟、数字 制作:邵黎 * 交换单元是构成交换网络的最基本的部件,用若干个交换单元按照一定的拓朴结构和控制方式就可构成交换网络。因此交换单元的功能也就是交换的基本功能。 2. 3.1 交换单元 制作:邵黎 * 不管交换单元内部结构如何,我们总可以把它看作一个黑箱,对外的特性只有一组入线和一组出线,入线为信息输入端,出线为信息输出端。 完成控制功能 描述内部状态 制作:邵黎 * 当有信号到达交换单元的某条入线需进行交换时,会出现两种情况: 信号为同步时分复用信号,信号中只携带有用户信息,没有指定出线地址。这时,交换单元可根据外部送入的命令,在交换单元内部建立通道,将该入线与相应出线连接起来,入线上的输入信号沿内部通道在出线上输出。 制作:邵黎 * 入线 同步时分复用信号的交换 交换单元的基本功能是通过交换单元连接入线和出线的“内部通道”完成的。这样的“内部通道”通常被称为“连接”,建立内部通道就是建立连接,拆除内部通道就是拆除连接。 制作:邵黎 * 信号为异步时分复用信号,信号中不仅携带有用户信息,还有出线地址。这时,交换单元可根据信号所携带的出线地址,在交换单元内部建立通道 。 制作:邵黎 * 异步时分复用信号的交换 入线 制作:邵黎 * 1、按入线与出线数目(使用需要)不同 (1)集中型:入线数大于出线数(MN),可称集中器。 (2)分配型:入线数与出线数相等(M=N),可称连接器。 (3)扩散型:入线数小于出线数(MN ),可称扩散器。 2.3.2 交换单元分类 制作:邵黎 * 制作:邵黎 * 2、按信息流向不同 (1)有向交换单元 当信息经过交换单元时只能从入线进,出线出,具有唯一确定的方向。 (2)无向交换单元 若将一个交换单元的相同编号的入线和出线连在一起,每一条既可以入也可以出,即同时具有发送和接收功能。 制作:邵黎 * (a) M×N有向交换单元 (b)M×N无向交换单元 (c)N无向交换单元 制作:邵黎 * 3、按时分与空分方式 (1)时分交换单元: 所有的输入端口与输出端口之间共享唯一的一条通路。如:共享总线)空分交换单元 所有入线与出线之间存在多条通路,从不同入线来的信息可以并行地在这些通路上传送。如:开关阵列、空间接线器。 制作:邵黎 * 若交换单元的每条入线能够与每条出线相连接,则被称为全连接交换单元;若交换单元的每条入线只能够与部分出线相连接,则被称为部分连接交换单元或非全连接交换单元。 制作:邵黎 * 0 1 N-1 0 1 M-1 入线 出线 输入信号 输出信号 共享存储器 空分交换单元也可以传送数字信号 制作:邵黎 * 空分交换单元只要交叉点接通了,它对任何信号都是“透明传输”的。空分交换网络可以传送模拟信号也可以传送数字信号,为什么不直接用空分交换网络传送数字信号? 2.4 数字交换原理 制作:邵黎 * 程控数字交换机的根本任务是通过数字交换来实现任意两个用户之间的语音交换,即在这两个用户之间建立一条数字线 数字交换 制作:邵黎 * 由于PCM传输是单向的,只能做到发送和接收为同一时隙号(两个通路),而不能把信号换到另一时隙中去。解决这个问题的简单方法是给两个通话的用户之间分配一个公共时隙(时分通路)。两个用户的模拟话音信号经过数字化以后都进入这个特定的公共时隙(Time Slot,TS) 。这就是动态分配时隙的方法。但只能在同一条PCM复用线内进行“时隙交换”,且交换的用户数量有限。 制作:邵黎 * 实际的程控数字交换机能接很多用户。每个用户的话音变成数字信号后在PCM复用线上占据一个固定时隙,在这个固定的时隙上,周期地传递该用户的话音信息。 制作:邵黎 * 说明: 数字传输中发送、接收都是单向的。单向传送的信息由数字交换网络进行单向路由的接续。用户通话应建立发送和接收双向通路,才能时隙交换 。 发送用户去话的话音信息的时间和接收用户来话的话音信息的时间是在同一个时隙时间之内。 制作:邵黎 * 对用户信息的交换就是对时隙里内容的交换。 对同步时分复用信号来说,一个时隙就对应一条话路。 数字交换是通过数字交换网络来实现。交换网络是由各种交换单元构成的。 制作:邵黎 * 结论:数字交换就是各PCM线路上各个时隙中的数字信息的交换。实质是对PCM的时隙信息进行延时,其延时时长一般在0到1帧之间,最长不大于1帧。所以数字交换又称为时隙交换。 制作:邵黎 * 数字交换网络是数字电话交换系统的话路接续部分。它将主叫用户发话时隙的脉冲编码转移到被叫用户的受话时隙中,反过来又将被叫用户发话时隙的编码转移到主叫用户受话时隙中去,从而实现了信息的交换 。 2.4.2 时隙交换原理 制作:邵黎 * 用时序开关代替控制结构的表示方法 制作:邵黎 * 时序开关K入和K出每秒旋转8000周,每周所需时间是125?s。在TS1时隙时,K入和K出分别与接点1#入和2#出相连,即K入和1#存储单元相连,K出与2#存储单元输出相连,此时在TS1时隙里传送来的a话音信息就存入线#单元,而线#单元内存放的b话音信息就在此时通过K出的1#接点送出,也就是输出端在TS1时隙送出b线用户。 制作:邵黎 * 一般结构:共享存储器型交换单元 TSi TSj 输入信号 0 N-1 输出信号 在一条PCM时分复用线上改变时隙位置。 制作:邵黎 * 时隙交换原理 时隙交换是实现同步时分复用信号交换的关键。 制作:邵黎 * 数字交换网络的任务就是通过数字交换能使输入端的任一PCM复用线位编码信息,交换到输出端任一PCM复用线 数字交换网络 制作:邵黎 * 设有n条PCM复用线进入数字交换网络。 PCM 1 TS5→PCM n TS16 数字交换网络 DSN TS5 TS18 TS10 TS16 PCM 1 PCM 2 PCM n PCM 1 PCM 2 PCM n TS9 TS3 PCM 2 TS18→PCM 1 TS10 PCM n TS9→PCM 2 TS3 制作:邵黎 * 两种交换功能: (1)在一条复用线上进行不同时隙的交换。 (2)在不同复用线之间进行同一时隙的交换。 PCM 1 TS2←→PCM 2 TS30 发送、接收各用一对线,才能时隙交换 。 第2章 数字交换和数字交换网络 制作:邵黎 * 第二章 数字交换和数字交换网络 制作:邵黎 * 本章主要内容: 2.1 数字化通信 2.2 △★多路复用技术 2.3 ★交换单元及其分类 2.4 △数字交换原理 2.5 △时间T接线 △空间S接线 多级交换网络 制作:邵黎 * 2.1 数字化通信 电话网的网络节点已经从第一代的模拟交换机到目前网上大量使用的程控交换机,它的主要特点是数字方式,它对数字化的线Kbit/S 时隙)以时分方式实现电路交换,以时分或空分存储器作为交换单元。 制作:邵黎 * 交换网络从模拟网络变成数字交换网络。 模拟网 综合数字网 模拟数字混合网 综合业务数字网 产生了数字传输系统——PCM传输 时分数字交换机的产生 数据、电视、传真等业务的要求 —— 传输和交换都采用模拟信号 —— 数字传输系统+模拟网络 —— 数字传输+程控数字交换机 制作:邵黎 * 数字通信: ①保密性强,便于加密传输。 ②数字信号为二进制编码,是由“0”“1”组成的脉冲串,容易鉴别,抗干扰能力强。 ③占用频带较宽,技术复杂(同步技术),模数转换会带来量化噪声。 F发 F收 码元丢失 F发 F收 码元重复 制作:邵黎 * PCM(脉码调制)通信是将话音的电模拟信号变成二进制的数字码加以传递的一种通信方式。 语音信号的数字化要经过抽样、量化和编码三个步骤。 制作:邵黎 * 数字通信对传输码型的要求: 单极性码只适合于在机架内部或邻近机架间作短距离传输,不适合在线路中远距离传输。 信码在传送前要进行码型变换。 制作:邵黎 * 目前在PCM传输中HDB3 码(High Density Bipolar of Order 3 三阶高密度双极性码)用得极为广泛。 HDB3 码可解决过多连续“0”使中继器长时间收不到信号而影响定时提取时钟频率的工作的问题。 制作:邵黎 * 规则一:若发现连续多于三个“0”的序列,第四个“0”就用“1”来置换。即发送一个“V”标志(即“破坏点”)。 规则二:两个连续的“破坏点”务必反转极性,在两个连续“破坏点”之间“1”的数目是一个奇数,亦即,在两个“V”之间“1”的数目是奇数。是偶数则第1个0的位置改成“B”(填充码) 制作:邵黎 * 转换成HDB3码的步骤: 以交替极性倒置码(AMI)为基础。 a. 四个连续“0”编为一组,每组的第4个“0”用V+或V-代表。 V+或V-与前向的一个“1”同极性。破坏了原来的交替规律。 V+、V-称为破坏点。 制作:邵黎 * b. 相邻两个破坏点的极性不一样(保证没有直流分量),即两个破坏点间保证有奇数个“1”,当为偶数时,在第一个“0”的位置处填补一个B+或B-,其极性与前一个破坏点相反。 序列 “000V”表示“1”的数目为奇数;“B00V”表示“1”的数目为偶数。 制作:邵黎 * 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 单 极 性 1 1 1 1 AMI 1 V 1 1 V 1 加V 1 V 1 1 B V 1 (前V-) 1 V 1 1 B V 1 (前V+) B 单极性码→AMI码 AMI码→HDB3码 与前向的一个“1”同极性 两个破坏点间有偶数个“1” 相邻两个破坏点的极性不一样 制作:邵黎 * 通信信道是信息网络的重要组成部分和宝贵的资源之一。 为了提高信道利用率,使多路信号沿同一信道传输而互不干扰,称多路复用。 2.2 多路复用技术 制作:邵黎 * 根据信道所拥有的资源,在实际中往往将信道共享方式分为: 频分复用FDM(Frequency Division Multiplex) 空分复用SDM(Space Division Multiplex) 时分复用TDM(Time Division Multiplex) 码分复用CDM(Code Division Multiplex) 2.2.1 多路复用方式 制作:邵黎 * 第一路 第二路 第一路 第三路 第三路 第二路 传输 选择器 选择器 发送端 接收端 对电话通信来说,一对线上可以同时有若干对用户进行通话,每对用户信号占其中一个信道。 多路通信 制作:邵黎 * 频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源 频 段 1(60-64) 频 段 2(50-54) 频 段 3(40-44) 频 段 4(30-34) 信号 A 信号 B 信号 C 信号 D 频分多路复用器 信号 B 信号 C 信号 D 信号 A 频 分 多 路 复 用 器 频谱迁移 把信道的可用频带分割成若干互不交叠的频段,每个频段均可作为一个独立的传输信道使用。 每路信号被调制在不同的载频上,使其频谱占用某一频段,以实现多路相加的FDM信号在同一信道中传输。 制作:邵黎 * 信 号 A 信 号 B 信 号 C 信 号 D 时分多路复用器 信 号 B 信 号 C 信 号 D 信 号 A 时 分 多 路 复 用 器 D C B A D C B A 帧 1 帧 2 时分多路复用所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度 把一个传输信道按时间分割,以传送若干路信息。此通信方式使多个用户在不同的时间段(时隙)占用或共享通信资源。 制作:邵黎 * 时隙的划分可有两类: a.固定划分:将信道分割成定长、周期性的时间段。 b.可变划分:将信道划分为变长的时间段。 制作:邵黎 * 时隙的分配也有两类: a.固定的分配(静态分配):将信道各时隙固定的或以帧为周期的分给用户。 b.可变的分配(动态分配或按需分配):按用户的需要将信道时隙动态地分配给各用户。 制作:邵黎 * 在现实应用中,PCM复用系统与通常的电话交换、DDN(数字数据网)等属于采用固定划分和固定分配信道时隙工作方式; 计算机局域网的介质访问控制与通常的分组交换、帧中继等属于采用可变划分和可变分配信道时隙工作方式; 对于异步转移模式ATM则采用固定划分和可变分配信道时隙的方式。 制作:邵黎 * 时分多路复用技术是数字电话多路通信的主要方法。 目前使用的采用时分多路复用技术的数字信号主要有: 用于电路交换的同步时分复用信号 用于分组交换和ATM交换的异步时分复用信号。 制作:邵黎 * 同步时分复用信号 异步时分复用信号 对同步时分复用信号的交换实际上是话路所在位置的交换,即时隙的内容在时间轴上的移动。 对异步时分复用信号的交换实际上就是按照每个分组信息前的路由标记,将其分发到出线。 标志码相同的分组属于一次接续 所有帧中相同的时隙成为一个子信道,是恒定速率的,一个子信道传递一个话路的信息。 制作:邵黎 * 所谓“帧结构”就是在一帧时间内的时间分配关系,它包括了时隙、码位、同步与标志信号的分配关系。 下面先了解时分复用PCM信号的形成过程。 2.2.2 30 /32路PCM系统的帧结构 制作:邵黎 * 125 μs (a) 8位码字 (b) 一个时隙 (c) 1 2 3 N 1 2 N 1 2 N 1 2 N (d) 一帧 图(a)为一路模拟信号抽样后形成的PAM信号, 图(b) (d)分别为第一路、第二路模拟信号编码后形成的基带PCM信号, 图(c)为多路调制后形成的时分复用PCM信号。 对每一个话路来说,每次抽样值经过量化后编成8位信码。 一路基带PCM信号在时分复用PCM复用线路上周期地每帧占有一个固定时隙。 制作:邵黎 * 可以看出: 时间125μs被分成一个个均匀的小段。每个8位PCM编码占据一小段时间称为时隙(TS:Time Slot)。 N路复用时,在125μS内有N个时隙。每一路信号占一个指定的时隙,N路信号轮流占用一次的总时间就构成了一个帧。 制作:邵黎 * 在30/32路PCM通信系统中,在125μs时间内,每一路轮流传送8位码的码组一次(共32路)即为一帧,每一路的8位码在一帧中占一个“时隙”。传送一个8位码的路时隙只占用125/32=3.9μs。 每一帧包括32个时隙,而真正用来传送线路。 制作:邵黎 * TS1~TS15和TS17~TS31为“话路时隙”,一个时隙传输一路线个话路的话音信号。 制作:邵黎 * 把每16帧叫作一复帧。第0帧(F0)的TS16作复帧同步用,其它每一帧的TS16传送两个线帧轮流传送一次,可传输完所有30个话路的标志信号码。 制作:邵黎 * F1、F2、……表示帧顺序,由F0~ F15共16个帧组成了一个复帧;每一帧有32个时隙(TS);每一时隙有8位码组 制作:邵黎 * TS0为“帧同步时隙”,用于收/发端同步。 TS16为“标志信号时隙”,用来传送复帧同步码和各个话路的标志信号 制作:邵黎 * 从时间上看: 一复帧为125×16=2ms; 一帧占125μs; 一个时隙占3.9μs; 每时隙8位码,每位占488ns。 第2章 数字交换和数字交换网络

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