2022年通信基础知识 .pdf

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1、第二部分数字程控交换的基本原理一 交换机的发展最早的自动电话交换机是在1892 年投入使用的。这是步进制交换机。1926 年开通了纵横制交换机。 随着电子技术， 尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入了电子技术，称作电子交换机。1965 年美国贝尔公司投产开通了第一个程控交换机。二 程控数字交换机的基本结构全数字交换机的典型程控数字交换系统的基本结构如图2-1， 图中交换机分为选组级 （数字交换网络）和用户级（用户模块和远端模块）二部分，各有自己的处理机进行控制，处理机之间则通过通信信息进行联系。总体上，交换机包括话路系统(交换网和用户模块)和控制系统两部分。2-1 典型数字交换系统

2、用户级的主要任务是集中用户的话务量，由用户模块将一群用户集中后，然后通过用户级和选组级间的数字中继线送至选组级。如果我们将用户级的设备放到用户集中点，形成一个“远端模块” （或叫模块局） ，它和选组级（也叫母局）之间也是通过数字中继线相连。这样大大提高了线路的利用率，节约了投资， 传输质量也提高了。用户模块和远端模块之间数字交换网络用户电路用户处理机数字中继模拟中继信号收 /发数字中继用户电路中央处理机用户模块远端模块话机话机用户处理机PCM 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

3、- 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 的差别在于后者通过数字中继设备和选组级相连；而前者没有， 这里数字中继设备的主要任务是码型转换和信号。 用户电路：在数字交换机中，用户电路有BORSCHT 七个功能。这七个功能分别是馈电（ BF） 、过压保护（ OP） 、振铃控制（ RC） 、监视（ S） 、编译码和滤波（C&F ） 、混合电路（ HC）与测试（ T） 。 数字交换网：交换网络的功能是根据用户的呼叫要求，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。数字交换网络由时分交换网络（随机存储器构成）和空分交换网络（电子开关阵列构成）构成。 中继器：是中继线和交

4、换网络间的接口电路。包括码型变换及反变换、时钟提取与帧同步、提取和插入随路信令等功能。 控制系统： 程控交换机的控制系统由处理机和存储器组成，处理机执行交换机程序，完成交换机的各项功能。从结构上将，控制系统可分为集中控制和分散控制两种方式。集中控制方式： 如果交换机中的每一台处理机都可以担负起交换机的全部功能，则是集中控制方式。集中控制方式经济，但是脆弱。分散控制方式： 如果交换机中的每一台处理机只完成系统的部分功能，就是分散控制方式。其优点是系统软、硬件模块化，提高了系统的可靠性，系统软件修改与升级也容易。现代数字程控交换机的发展方向是向着全分散的方向发展。三数字交换网络1. 时分接线器的原

5、理数字交换网络由数字接线器组成。数字接线器有两种：时分接线器和空分接线器。它们的基本分工是：时分接线器负责实现时隙的交换，空分接线器负责实现母线的交换。时分接线器又叫 T 接线器，由动态随机存储器RAM 组成。它包括话音存储器和控制存储器及计数器三部分。T 接线器的结构如图2-2：控制读出顺序读出话音存储器控制存储器话音存储器控制存储器顺序写入50 控制写入450 顺序读出顺序读出a输出控制b.输入控制图 2-2 时分接线器的原理话音存储器用来存储话音的PCM 码字，控制存储器用来存储对话音存储器的控制信息。时分交换有两种方式：控制写入，顺序读出；顺序写入，控制读出。话音50话音450 控制写

6、入450 控制写入50 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 交换网络容量的计算：有32 个 HW线，每线有32 个时隙，则交换网络的容量为3232=1024=1K 。先来看看输出控制方式是如何工作的。设输入话音信号在TS50上，要求经过T 接线器后交换到TS450上去，然后输出到下一级。CPU 根据这一请求， 通过软件在控制存储器的450 号单元写入 “50” 。 这个写入是由CPU 控制的。因此我们称它为“控制写入

7、”。控制存储器的读出是由定时脉冲控制，按照时隙号读出相应单元的内容。如0#时隙，读出0#单元的内容， 1#时隙读出1#单元内容 , 。这种工作方式我们称为“顺序读出”。话音存储器的工作方式正好和控制存储器的方式相反，即是“顺序写入，控制读出”。也就是说，由定时脉冲控制，按顺序将不同时隙的话音信号写入相应的单元中去。 写入的单元号和时隙号一一对应，而读出时则要根据控制存储器的控制信息（读出数据）而进行。由于向话音存储器输入话音信号不受CPU 的控制，而输出话音信号（读出时）受到由CPU 控制的控制存储器的控制，因此我们把它总称为“控制输出”方式。根据图 2-2（a）中的例子，话音的输入时隙号为5

8、0，在定时脉冲控制下，可写入到 50 单元中去。前面已经说过， CPU 在控制存储器中的450 号单元已写入内容“ 50” 。在定时脉冲控制下，在 TS450这一时间，从控制存储器的地址450 中读出内容为“50” ，把它作为话音存储器读出地址，立即读出话音存储器第50 号单元。这正好是原来在 50号时隙写入的话音信号内容， 因此在话音信号 50单元读出时已经是TS450了，即将话音信号从TS50交换到 TS450，实现了时隙的交换。图 2-2（b）的 T 接线器是按“输入控制”方式工作的，也就是说，话音存储器的写入是要受控制存储器的控制，而其读出则受定时脉冲控制按顺序读出。控制存储器的工作方

9、式仍然是“控制写入，顺序读出”。即有 CPU 控制写入，由定时脉冲控制按顺序读出。但CPU 写入控制存储器的内容却不同了。上例中， CPU 要在控制存储器的50 号单元写入内容“ 450” 。然后控制存储器按顺序读出，在TS50时读出内容“ 450” ，作为话音存储器写入地址，将输入端 TS50中的话音内容写入到450 号单元中去。话音存储器按顺序读出，TS450读出 450 号单元内容，这就是TS50的输入内容，这样完成了时隙交换。2. 空分接线器的基本原理空分接线器又叫S接线器。由电子开关矩阵组成，共有N 个入端和 N 个出端，形成 NN 矩阵，由 N 个控制存储器控制。每个控制存储器控制

10、同号输出端的所有交叉点，这叫做“输出控制” 。控制存储器的工作方式和以前的一样为“控制写入，顺序读出”。矩阵的每条 HW 线有 N个时隙。接线器的接点控制过程如下 2-3：CPU 根据路由选择结果在控制存储器上写入了如图2-3 所示内容；控制存储器按顺序读出，在TS1 读出各个控制存储器的1 号单元内容，即1 号控制存储器的1 号单元内容为“2” ，表示 1 号出线与 2 号入线接通； 2 号控制存储器的1 号单元内容为“ 1” ，表示 2 号出线与 1 号入线接通； 3 号控制存储器的1 号单元内容为“3” ，表示3 号出线与3 号入线接通。 因而 HW1 的 TS1 交换到 HW2 的 T

11、S1； HW2 的 TS1 交换到 HW1的 TS1；HW3 的 TS1 交换到 HW3 的 TS1。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 在 TS2 时,则按控制存储器 2 号单元读出内容控制交叉点的接通。TS3 TS2 TS1 TS3 TS2 TS1 C1 B1 A1 C2 B1 A2 HW1 HW 1 C2 B2 A2 C3 B2 A1 HW2 HW 2 C3 B3 A3 C1 B3 A3 HW3 HW 3 （输

12、入）（输出）1 2 3 出线2 1 3 1 2 3 2 3 1 。（控制存储器）图 2-3 S接线器结构示意图对于大容量的交换网，采用单T 网或单 S 网都是不够的。往往采用T 网与S网的组合，使用较多的为三级组合，具体的为STS和 TST，最常用的是 TST 方式。习题1、数字程控交换机的组成及各部分的功用？2、写出两种控制方式下TS0 交换到 TS20 的时分接线器的控制存储器和话音存储器的内容？3、写出 TS0 时 HW1 交换到 HW1 TS1时 HW1 交换到 HW1 的空分接线器的控制存储器的内容。TS1 TS2 TS3 TSN 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -