第二章 交換技術(shù)基礎(chǔ)ppt課件

精選,1,第二章交換技術(shù)基礎(chǔ),本章內(nèi)容,交換節(jié)點(diǎn)的基本組成,交換節(jié)點(diǎn)泛指通信網(wǎng)中的各類交換機(jī)，它是由交換網(wǎng)絡(luò)（SN）、通信接口、控制單元以及信令單元等部分組成。,圖2-1交換節(jié)點(diǎn)的組成,交換網(wǎng)絡(luò)又稱為接續(xù)網(wǎng)絡(luò)，它是交換節(jié)點(diǎn)的核心。交換網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)各入線和出線上信號的傳送或接續(xù)。,1、交換單元,交換單元是構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)的最基本部件，它是完成交換功能最基本的單元，用若干個(gè)交換單元按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制方式就可以構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)。,圖2-2MN的交換單元,圖2-3交換單元按入線與出線的數(shù)量分類,2、交換單元的分類,（1）按照交換單元入線與出線的數(shù)量關(guān)系分為：,（2）交換單元按信息流向可分為有向交換單元和無向交換單元，如圖2-4所示。,圖2-4交換單元按信息流向分類,（3）按照交換單元所接收的信號不同可以把交換單元分為數(shù)字交換單元和模擬交換單元。,3.開關(guān)陣列,圖2-5開關(guān)陣列的表示形式,4.時(shí)分接線器,(1)功能T接線器實(shí)現(xiàn)了同一PCM線路上不同時(shí)隙之間的交換。,時(shí)分接線器由話音存儲器和控制存儲器組成。話音存儲器（speechmemory,SM）暫存話音的數(shù)字編碼信息,SM每個(gè)單元字長為8bit；SM的容量取決于輸入復(fù)用線上每幀的時(shí)隙數(shù);,(2)基本結(jié)構(gòu),(2)基本結(jié)構(gòu),控制存儲器（controlmemory,CM）存語音信息的存放地址；CM的容量取決于輸入復(fù)用線上每幀的時(shí)隙數(shù);CM每個(gè)單元的字長(n)取決于SM的存儲單元數(shù)；若SM的存儲單元數(shù)為N，則有:2n=N,輸出控制方式順序?qū)懭?，控制讀出例：若T型接線器的輸入和輸出復(fù)用線上1幀有32個(gè)時(shí)隙，完成輸入TS0內(nèi)話音信息“a”交換到輸出TS15內(nèi)。,(3)控制方式：輸出控制,w,w,R,R,輸出控制方式,順序?qū)懭耄刂谱x出SM存儲單元號碼與輸入PCM線上時(shí)隙號對應(yīng)。CM存儲單元號碼與輸出PCM線上時(shí)隙號對應(yīng)。CM存放的是SM的讀出地址。,總結(jié)：輸出控制方式,w,w,R,R,輸入控制方式控制寫入，順序讀出例：若T型接線器的輸入和輸出復(fù)用線上1幀有32個(gè)時(shí)隙，完成輸入TS0內(nèi)話音信息“a”交換到輸出TS15內(nèi)。,(3)控制方式：輸入控制,輸入控制方式,控制寫入，順序讀出SM存儲單元號碼與輸出PCM線上時(shí)隙號對應(yīng)。CM存儲單元號碼與輸入PCM線上時(shí)隙號對應(yīng)。CM存放的是SM的寫入地址。,總結(jié)：輸入控制方式,課堂練習(xí),有一T接線器，所連接的PCM復(fù)用線上1幀內(nèi)的時(shí)隙數(shù)為512，現(xiàn)要將信息“S”由TS4交換到TS123上去，分別采用輸入控制和輸出方式，試畫出T接線器的工作原理圖，并分別回答SM和CM的存儲容量和字長是多少？,5.空分(S)接線器,（1）功能實(shí)現(xiàn)不同PCM線路上同一時(shí)隙之間的交換。,（2）基本結(jié)構(gòu)空分接線器由交叉點(diǎn)矩陣和控制存儲器(CM)組成。（3）控制方式輸入線控制方式輸出線控制方式,（3）控制方式：輸入線控制,012,012,0,N1,入線,出線,PCM復(fù)用線,交叉點(diǎn)矩陣,CM,每一條輸入PCM復(fù)用線配置一個(gè)CM。N:每個(gè)PCM線路時(shí)隙數(shù),（3）控制方式：輸入線控制,012,012,A,A,012,TS8,0,8,2,TS8,N1,CM,（3）控制方式：輸入線控制,每一條輸入PCM復(fù)用線配置一個(gè)CM,即CM的編號與輸入PCM線號對應(yīng);每個(gè)CM的存儲單元號對應(yīng)時(shí)隙號;CM的每個(gè)存儲單元寫入的內(nèi)容是輸出PCM復(fù)用線的線路號;每個(gè)存儲單元字長由出線地址編號的二進(jìn)制碼位數(shù)決定；,（3）控制方式：輸出線控制,012,012,210,0,N1,入線,出線,CM,每一條輸出PCM復(fù)用線配置一個(gè)CM。N:每個(gè)PCM線路時(shí)隙數(shù),（3）控制方式：輸出線控制,（3）控制方式：輸出線控制,每一條輸出PCM復(fù)用線配置一個(gè)CM,即CM的編號與輸出PCM線號對應(yīng);每個(gè)CM的所含有的存儲單元號對應(yīng)時(shí)隙號;CM的每個(gè)存儲單元寫入的內(nèi)容是輸入PCM復(fù)用線的線路號;每個(gè)存儲單元字長由入線地址編號的二進(jìn)制碼位數(shù)決定；,某一PCM入線某時(shí)隙的信息可同時(shí)輸出到多條PCM輸出線上，形成信息廣播傳送-組播,（3）控制方式：輸入線控制,有一S接線器，有4條PCM輸入線和4條PCM輸出線，編號為03，每條PCM復(fù)用線上有128個(gè)時(shí)隙?，F(xiàn)要將PCM0，TS1上的信息“E”交換到PCM3上去；將PCM3，TS4上的信息“X”交換到PCM2上去；試畫出S接線器工作原理圖，包括輸入線控制和輸出線控制兩種情況，并回答控制存儲器的字長是多少？,課堂練習(xí),6.數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),交換網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)基本要素是：交換單元不同交換單元間的拓?fù)溥B接控制方式,TST三級交換網(wǎng)絡(luò)。輸入端T接線器和輸出端T接線器的控制方式必須相反。中間的S接線器的控制方式可以任選。,TST數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),輸入T級S輸出T級,TST數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),第1級T接線器：負(fù)責(zé)輸入PCM復(fù)用線的時(shí)隙交換。S接線器：負(fù)責(zé)PCM復(fù)用線之間的空間交換交換；S級的出入線數(shù)決定于兩側(cè)T接線器的數(shù)量。第2級T接線器：負(fù)責(zé)輸出PCM復(fù)用線的時(shí)隙交換。,反相法,為減少選路次數(shù)，簡化控制，可使兩個(gè)方向的內(nèi)部時(shí)隙具有一定的對應(yīng)關(guān)系，通?？上嗖畎霂?，俗稱反相法，來確定內(nèi)部時(shí)隙。設(shè)：N=一幀的時(shí)隙數(shù)Na=A到B方向的內(nèi)部時(shí)隙數(shù)Nb=B到A方向的內(nèi)部時(shí)隙數(shù)則：Nb=Na+N/2,例題,例：某T-S-T交換網(wǎng)絡(luò)，有8條輸入PCM線和8條輸出PCM線，每條PCM線為一幀32個(gè)時(shí)隙；輸入T接線器為輸出控制方式；S接線器為輸入控制方式；輸出T接線器為輸入控制方式；內(nèi)部選定的空閑時(shí)隙為TS7；請畫圖完成PCM0TS2PCM7TS31的過程.,017,017,A,B,A,B,017,TS2,TS31,0,31,TS2,TS31,S(輸入控制),TS7,TS23,0,31,0,31,31,CMA0,CMA7,SMA0,SMA7,SMB0,SMB7,CMB7,CMB0,A,A,B,B,TS23,TS7,T(輸出控制),T(輸入控制),A,B,A,B,0,31,0,31,0,31,0,31,0,31,0,017,017,A,B,A,B,017,TS2,TS31,0,31,TS2,TS31,S(輸入控制),TS7,TS23,0,31,0,31,31,CMA0,CMA7,SMA0,SMA7,SMB0,SMB7,CMB7,CMB0,A,A,B,B,TS23,TS7,T(輸出控制),T(輸入控制),A,B,A,B,0,31,0,31,0,31,0,31,0,31,0,2,A,2,7,7,7,A,31,7,AB,017,017,A,B,A,B,017,TS2,TS31,0,31,TS2,TS31,S(輸入控制),TS7,TS23,0,31,0,31,31,CMA0,CMA7,SMA0,SMA7,SMB0,SMB7,CMB7,CMB0,A,A,B,B,TS23,TS7,T(輸出控制),T(輸入控制),A,B,A,B,0,31,0,31,0,31,0,31,0,31,0,2,A,2,7,7,7,A,31,7,BA,31,B,23,B,2,2,23,0,23,T-S-T網(wǎng)絡(luò)：AXE10，F(xiàn)ETEX-150，E10B，5ESS等T-S-S-T網(wǎng)絡(luò)：NEAX61T-S-S-S-T網(wǎng)絡(luò)：EWSDT-S-S-S-S-T網(wǎng)絡(luò)：4ESS(長途)S-T(n)-S,關(guān)于T-S組合網(wǎng)絡(luò),7.信號數(shù)字化技術(shù),模擬語音信號的數(shù)字化處理模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。話音信號的特點(diǎn)：在時(shí)間上、幅度上都是連續(xù)變化的模擬信號；是雙極性信號。二進(jìn)制數(shù)字信號特點(diǎn)：時(shí)間上、幅度上都是離散的。將模擬話音信號變換成二進(jìn)制數(shù)字信號（A/D變換）的基本方法是脈沖編碼調(diào)制。,7.信號數(shù)字化技術(shù),脈沖編碼調(diào)制將模擬信號變換為數(shù)字信號要經(jīng)過抽樣、量化、編碼三個(gè)過程。,抽樣將模擬信號在時(shí)間上離散（PAM)。量化對抽樣后的信號在幅度上離散。編碼將量化后的信號用二進(jìn)制數(shù)表示(PCM)。,（1）抽樣,抽樣：將模擬信號在時(shí)間上離散（PAM）。對抽樣的要求：1.樣值信號（PAM)應(yīng)包含原始信息以保證接收端能從離散的樣值序列中不失真恢復(fù)原模擬信號-可靠性。2.抽樣頻率fs的取值應(yīng)有利于系統(tǒng)有效性、可靠性的提高。抽樣頻率fs2fm,（1）抽樣,對于話音信號頻率為0.33.4kHz，抽樣頻率fs2fm=6.8kHzCCITT規(guī)定：話音信號的抽樣頻率為fs=8kHz1.2kHz帶寬稱為過渡頻帶，利于低通濾波器的制作。,例題,模擬信號的頻率為0-5kHz，當(dāng)分別用8KHz和12KHz對其抽樣是否合適？為什么？,（2）量化,量化對樣值信號在幅度上離散。量化的方法：均勻量化：均勻分給量化區(qū)域，使各量化級差相等。非均勻量化：不均勻地分割量化區(qū)域，各量化級差不等。,（3）編碼,編碼將量化后的多電平值用二進(jìn)制數(shù)表示。,8.圖像的數(shù)字化,模擬圖像（simulationimage）強(qiáng)度和空間位置以連續(xù)或近似連續(xù)形式分布。如照片、電影膠片（記錄在乳膠介質(zhì)上）和物理圖像（如人眼可見的自然圖像）等，課連續(xù)放大而細(xì)節(jié)不失真。,8.圖像的數(shù)字化,數(shù)字圖像（digitalimage）一個(gè)被采樣和量化后的二位函數(shù)，采用等距離矩形網(wǎng)格采樣，對幅度進(jìn)行間隔量化。是指由輸入設(shè)備（數(shù)碼相機(jī)）捕捉實(shí)際場景畫面產(chǎn)生的數(shù)字圖像。,圖像的數(shù)字化,像素：指一幅點(diǎn)陣圖像里的最小組成單位，像素不能再被劃分為更小的單位。分辨率：單位面積內(nèi)容納的正方形小塊的數(shù)目，就是一幅圖像的分辨率。,灰度使用黑色調(diào)表示物體。每個(gè)灰度對象都具有從0%（白色）到灰度條100%（黑色）的亮度值。,采樣:指將空間上或時(shí)間上連續(xù)的圖象(模擬圖象)變換成離散采樣點(diǎn)(像素)集合的一種操作。量化:經(jīng)過采樣后，圖象已被分解成在時(shí)間和空間上離散的像素，但這些像素，但這些像素值(濃淡值)仍然是連續(xù)量。量化則是指把這些連續(xù)的濃淡值變換成離散值(整數(shù)值)的過程。,9.信道共享與復(fù)用技術(shù),用頻率分割各路信號,用時(shí)間分割各路信號,用互相正交的碼組分割各路信號,（1）頻分復(fù)用FDM,頻分復(fù)用（FrequencyDivisionMultiplex）多路信號占用不同的頻段在同一信道上傳輸。即用頻率分割各路信息。模擬通信系統(tǒng)主要采用頻分復(fù)用原理實(shí)現(xiàn)信道通信。,（2）時(shí)分多路復(fù)用TDM,時(shí)分復(fù)用-用時(shí)間分割各路信息。時(shí)分復(fù)用分同步時(shí)分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用2種。同步時(shí)分復(fù)用-各路信息在時(shí)間上按一定的規(guī)律排列。,TDM：同步時(shí)分復(fù)用,同步時(shí)分復(fù)用后，各路數(shù)字信息按一定規(guī)律周而復(fù)始地組合成數(shù)字碼流。為了使接收端能夠在無頭無尾的數(shù)字流中正確識別各路信息，要求時(shí)分復(fù)用的數(shù)字流以“幀結(jié)構(gòu)”的形式傳輸。幀結(jié)構(gòu)就是各路信息按規(guī)律排列并加上特殊的標(biāo)記符（稱幀同步碼）組成的時(shí)間周期。,TDM：同步時(shí)分復(fù)用,幀同步碼的作用：保證收端正確接收各路話音信號。復(fù)幀同步碼作用：保證收端正確接收各路信令信號。,思考題,單話路傳輸速率是多少？基群傳輸速率是多少？,傳輸速率的計(jì)算,單話路傳輸速率（按定義算）Rb=nfs=88000