數(shù)字交換與交換機(jī)實用教案

1、2.4 2.4 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)(shz)交換原理與數(shù)字交換原理與數(shù)字(shz)(shz)交交換網(wǎng)絡(luò)換網(wǎng)絡(luò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能：數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的基本功能： 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)不僅能對空間線路（母線）進(jìn)行數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)不僅能對空間線路（母線）進(jìn)行(jnxng)(jnxng)交換，交換，還要在不同時隙之間進(jìn)行還要在不同時隙之間進(jìn)行(jnxng)(jnxng)交換（時隙交交換（時隙交換）。換）。 DSNTS5TS18第1頁/共77頁第一頁，共77頁。 數(shù)字程控電路交換機(jī)，用戶信號以數(shù)字程控電路交換機(jī)，用戶信號以8bit8bit的字節(jié)流表示，的字節(jié)流表示，125us125us為一幀為一幀 ，時分復(fù)用接入數(shù)字

2、交換網(wǎng)絡(luò)單元。，時分復(fù)用接入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)單元。 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的作用，完成用戶數(shù)字信號的時隙交換，通數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的作用，完成用戶數(shù)字信號的時隙交換，通過交換通信雙方所占時隙號來實現(xiàn)過交換通信雙方所占時隙號來實現(xiàn)(shxin)(shxin)信息互通。信息互通。 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，可采用共享存儲器方式、公共時分總線方數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，可采用共享存儲器方式、公共時分總線方式實現(xiàn)式實現(xiàn)(shxin)(shxin)電路接續(xù)交換。電路接續(xù)交換。第2頁/共77頁第二頁，共77頁。2.4.1 2.4.1 基本基本(jbn)(jbn)交換單元交換單元1 1、共享存儲器型時分交換單元、共享存儲器型時分交換單元(dnyun)

3、(dnyun)（時間接線器）（時間接線器）多個用戶的數(shù)字話音信號以串行時分復(fù)用總線方式接到交換單元多個用戶的數(shù)字話音信號以串行時分復(fù)用總線方式接到交換單元(dnyun)(dnyun)，各個用戶占，各個用戶占用固定的時隙。用固定的時隙。交換單元交換單元(dnyun)(dnyun)，按一定規(guī)律將流入的數(shù)據(jù)以時隙為單位存放在公共存儲器的單元，按一定規(guī)律將流入的數(shù)據(jù)以時隙為單位存放在公共存儲器的單元(dnyun)(dnyun)中，隨后再按照交換的需要分時從指定單元中，隨后再按照交換的需要分時從指定單元(dnyun)(dnyun)讀出數(shù)據(jù)，并送給讀出數(shù)據(jù)，并送給相關(guān)用戶（時隙）。相關(guān)用戶（時隙）。電路交

4、換為同步操作模式，各用戶數(shù)據(jù)信號以電路交換為同步操作模式，各用戶數(shù)據(jù)信號以125us125us時間間隔周期地被寫入和讀出。時間間隔周期地被寫入和讀出。 第3頁/共77頁第三頁，共77頁。2 2、時間接線、時間接線(ji xin)(ji xin)器（器（T-T-接線接線(ji xin)(ji xin)器）器）類型類型 時間接線器時間接線器(Time switch)是用于同步時分復(fù)用信號是用于同步時分復(fù)用信號交換的共享存儲器型交換單元，簡稱交換的共享存儲器型交換單元，簡稱T接線器。接線器。功能功能:是完成一條時分復(fù)用線上時隙的交換。是完成一條時分復(fù)用線上時隙的交換。組成：組成： 話音存儲器（話音存

5、儲器（SM-Speech Memory） 控制存儲器（控制存儲器（CM-Control Memory）類型：按工作方式分類類型：按工作方式分類 順序?qū)懭?，控制讀出（或輸出順序?qū)懭?，控制讀出（或輸出(shch)控制）控制） 控制寫入，順序讀出（或輸入控制）控制寫入，順序讀出（或輸入控制）第4頁/共77頁第四頁，共77頁。順序?qū)懭?、控制順序?qū)懭搿⒖刂?kngzh)(kngzh)讀出的讀出的T T接線器的結(jié)構(gòu)接線器的結(jié)構(gòu)示意圖示意圖AAAWR82WRSMCM210定時(dn sh)脈沖處理機(jī)時鐘(shzhng)TS2TS8* 在CLK2時刻，A順序?qū)懭氲絊M的第2號單元。* 在CLK 8 時刻，CM

6、讀出第8號單元的數(shù)據(jù)2，2選中SM的第2號單元，A被讀出。以TS2TS8的實現(xiàn)，介紹T接線器的工作原理。* 要實現(xiàn)TS2TS8的交換，首先要由處理機(jī)在CM的8號單元寫入2。輸入時隙號輸入時隙號輸出時隙號第5頁/共77頁第五頁，共77頁。控制寫入、順序控制寫入、順序(shnx)(shnx)讀出的讀出的T T接線器的結(jié)接線器的結(jié)構(gòu)示意圖構(gòu)示意圖AAAWR28WRSMCM8定時(dn sh)脈沖處理機(jī)時鐘(shzhng)TS2TS8* 在CLK8時刻，SM第8號單元中的A被順序讀出。* 在CLK2時刻，CM讀出 第2號單元的數(shù)據(jù)8， 8選中SM的第8號單元，A被寫入SM的第8號單元。* 要實現(xiàn)TS2

7、TS8的交換，首先要由處理機(jī)在CM的2號單元寫入8。輸出時隙號輸入時隙號輸出時隙號第6頁/共77頁第六頁，共77頁。3 3、工作原理：、工作原理： 順寫控讀的順寫控讀的T T接線器接線器PCMPCM入線上各時隙的話音信號入線上各時隙的話音信號在定時脈沖的控制下按時在定時脈沖的控制下按時(nsh)(nsh)隙號順序地寫入到隙號順序地寫入到話音存儲器，然后在控制存儲器的控制下讀出到指定話音存儲器，然后在控制存儲器的控制下讀出到指定的時隙上。的時隙上。 控寫順讀的控寫順讀的T T接線器接線器PCMPCM入線上的各時隙的話音信入線上的各時隙的話音信號在控制存儲器號在控制存儲器CMCM的控制下寫入到話音

8、存儲器的指定的控制下寫入到話音存儲器的指定存儲單元，然后在定時脈沖的控制下順序讀出。存儲單元，然后在定時脈沖的控制下順序讀出。 T T接線器的接線器的CMCM是按控制寫入順序讀出的方式工作，是按控制寫入順序讀出的方式工作，原理與原理與S S接線器的接線器的CMCM相同。相同。 定時脈沖由環(huán)形計數(shù)器輸出，輸出數(shù)據(jù)值與時隙定時脈沖由環(huán)形計數(shù)器輸出，輸出數(shù)據(jù)值與時隙時刻值相等。時刻值相等。第7頁/共77頁第七頁，共77頁。 備注備注: :順寫控讀的順寫控讀的T T接線器中，定時脈沖作為接線器中，定時脈沖作為SMSM寫入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)(shj)(shj)時存儲單元的地址，控制存儲器時存儲單元的地址，控制

9、存儲器CMCM的輸出數(shù)據(jù)的輸出數(shù)據(jù)(shj)(shj)作為作為SMSM讀出數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)(shj)(shj)時存儲單元的地址。時存儲單元的地址。 說明說明:SM:SM的讀寫是在同一時隙完成，但讀和寫不能同時的讀寫是在同一時隙完成，但讀和寫不能同時進(jìn)行，需要將時隙一分為二或一分為三，進(jìn)行，需要將時隙一分為二或一分為三， 分別進(jìn)行讀和分別進(jìn)行讀和寫，前半時隙進(jìn)行寫操作，后半時隙讀操作。寫，前半時隙進(jìn)行寫操作，后半時隙讀操作。 T T型接線器的輸入時隙數(shù)和輸出時隙數(shù)可以不等。型接線器的輸入時隙數(shù)和輸出時隙數(shù)可以不等。 如如: :控寫順讀時，輸入時隙可以比輸出時隙多，順寫控控寫順讀時，輸入時隙可以比輸出

10、時隙多，順寫控讀則反過來。讀則反過來。第8頁/共77頁第八頁，共77頁。問問 題題T T接線器的話音存儲器接線器的話音存儲器(SM)(SM)和控制存儲器和控制存儲器(CM)(CM)的單元的單元(dnyun)(dnyun)數(shù)數(shù)量及字長如何確定。量及字長如何確定。SM-SM-暫存數(shù)字化的語音信息暫存數(shù)字化的語音信息單元單元(dnyun)(dnyun)數(shù)量數(shù)量= =復(fù)用度（母線上一幀的時隙數(shù)）復(fù)用度（母線上一幀的時隙數(shù)）字長字長=8bit=8bitCM-CM-存儲處理機(jī)的命令字存儲處理機(jī)的命令字單元單元(dnyun)(dnyun)數(shù)量數(shù)量= =復(fù)用度復(fù)用度字長字長: :由由SMSM地址數(shù)量決定地址數(shù)

11、量決定 設(shè)設(shè):CM:CM每個單元每個單元(dnyun)(dnyun)的比特數(shù)的比特數(shù)( (字長字長) )為為n n，SMSM的單元的單元(dnyun)(dnyun)數(shù)量為數(shù)量為N(N(復(fù)用度復(fù)用度) )，則，則2n=N2n=N第9頁/共77頁第九頁，共77頁。課堂練習(xí)課堂練習(xí): 利用利用T接線器的兩種控制方式接線器的兩種控制方式(fngsh)，完成，完成基群母線上如下交換?；耗妇€上如下交換。TS24TS5(話音信息為話音信息為A)TS25TS6(話音信息為話音信息為B)TS26TS7(話音信息為話音信息為C)第10頁/共77頁第十頁，共77頁。三、復(fù)用器三、復(fù)用器/ /分路分路(fn l)(

12、fn l)器器 為提高為提高DSNDSN的工作效率，的工作效率，DSNDSN的輸入、輸出母線為高的輸入、輸出母線為高度復(fù)用度復(fù)用(f yn(f yn) )。則在。則在DSNDSN的輸入的輸入/ /輸出側(cè)要加上復(fù)輸出側(cè)要加上復(fù)用用(f yn(f yn) )器器/ /分路器。分路器。DSN分路(fn l)器HW0HW1HW2HWn復(fù)用器HW0HW2HW1HWnITS（號）ITS（號）HHW上行母線下行母線第11頁/共77頁第十一頁，共77頁。1 1、復(fù)用器、復(fù)用器* * 放在放在DSNDSN的輸入側(cè)的輸入側(cè)* * 作用：將多條低速母線（作用：將多條低速母線（HWHW）復(fù)用成一條高速母線）復(fù)用成一條

13、高速母線 （HHWHHW）* * 完成串并轉(zhuǎn)換工作。完成串并轉(zhuǎn)換工作。HHWHHW由由8 8條傳輸線組成。條傳輸線組成。 語音信號語音信號(xnho)(xnho)抽樣值抽樣值:8bit:8bit HHW HHW為為8 8條并行線組成（條并行線組成（D7D7D0D0） 如圖所示如圖所示第12頁/共77頁第十二頁，共77頁。復(fù)用器HW1HW0HWnHHW復(fù)用器HW0HW1HWnD0D1D7.等效于：第13頁/共77頁第十三頁，共77頁。輸入輸入/ /輸出輸出(shch)(shch)信號波形圖信號波形圖D0D7D0D7TS1D7D0HW0HWnHW1輸 入 波 形 圖TS0D0D7D0D7D0D7第

14、14頁/共77頁第十四頁，共77頁。輸 出 波 形 圖D0D1D7HW0HWnTS0HW0HWnTS1HW1HW11TS第15頁/共77頁第十五頁，共77頁。2 2、分路、分路(fn l)(fn l)器器* *放在放在DSNDSN的輸出側(cè)的輸出側(cè)* *將完成將完成(wn chng)(wn chng)交換的高速母線（交換的高速母線（HHWHHW）分成多）分成多條低速母線條低速母線 （HWHW）。）。* *完成完成(wn chng)(wn chng)并串轉(zhuǎn)換并串轉(zhuǎn)換 如圖所示：如圖所示：HHW分路(fn l)器HW0HW1HWn第16頁/共77頁第十六頁，共77頁。時隙時隙(sh x)(sh x)

15、變換關(guān)系計算方法：變換關(guān)系計算方法： 復(fù)用復(fù)用(f yn(f yn) )器器若輸入母線每幀若輸入母線每幀32TS32TS 復(fù)用復(fù)用(f yn(f yn) )后每幀包含（后每幀包含（n+1n+1）3232個時隙個時隙HHW TSHHW TS號（號（n+1n+1）TSTS號號+HW+HW號號如圖舉例：如圖舉例：第17頁/共77頁第十七頁，共77頁。ABC復(fù)用器HW0HW1HW2HW3TS2TS18TS30CBA C: 4*2+1=9 B: 4*18+2=74 A: 4*30+3=123HHWTS123TS74TS9復(fù)用器時隙變換(binhun)關(guān)系計算舉例：第18頁/共77頁第十八頁，共77頁。

16、分路器分路器HHW TSHHW TS號（號（n+1n+1）TSTS號號+HW+HW號號舉例：舉例：HHW TSHHW TS號號5050 n+1 n+116 16 50 501616商商3 3 余余2 2 被除數(shù)被除數(shù)(ch sh)HHW TS(ch sh)HHW TS號；號； 除數(shù)除數(shù)(ch (ch sh)n+1sh)n+1； 商是商是TSTS號；余數(shù)是號；余數(shù)是HWHW號號第19頁/共77頁第十九頁，共77頁。分路(fn l)器HW0HW1HW2HW15HHWATS50ATS3第20頁/共77頁第二十頁，共77頁。兩個兩個(lin(lin )概念概念上行母線：接入復(fù)用器進(jìn)入上行母線：接入復(fù)用

17、器進(jìn)入DSNDSN參與交換的參與交換的PCMPCM基群基群 母線。母線。下行母線：經(jīng)下行母線：經(jīng)DSNDSN參與交換后從分路參與交換后從分路(fn l)(fn l)器引出器引出的的PCMPCM基群基群 母線。母線。第21頁/共77頁第二十一頁，共77頁。課堂練習(xí)課堂練習(xí): 已知已知16條條(HW0HW15)PCM母線，母線，接入復(fù)用器，試求接入復(fù)用器，試求:1.復(fù)用后高速母線上一幀時隙復(fù)用后高速母線上一幀時隙(sh x)數(shù)數(shù)(復(fù)用度復(fù)用度)。2.高速母線由多少條傳輸線組成。高速母線由多少條傳輸線組成。3.HW2 TS18、HW6 TS14復(fù)用后時隙復(fù)用后時隙(sh x)數(shù)。數(shù)。第22頁/共77

18、頁第二十二頁，共77頁。共享存儲器型時分共享存儲器型時分(shfn)(shfn)交換單元交換單元 這是一個順序?qū)懭肟刂谱x出結(jié)構(gòu)，時序電路按總線(zn xin)序號將同一時隙各總線(zn xin)上的數(shù)據(jù)并行寫入到相鄰的對應(yīng)存儲單元中?？刂拼鎯ζ鲀?nèi)容寫入由處理機(jī)按照連接需求操作，單元號對應(yīng)數(shù)據(jù)接收方時隙序號，內(nèi)容指示(zhsh)發(fā)方時隙序號?？卮孀x出由時鐘順序控制。第23頁/共77頁第二十三頁，共77頁。共享存儲器型時分共享存儲器型時分(shfn)(shfn)交換單元交換單元 這是一個控制寫入、順序讀出方式交換單元結(jié)構(gòu)，話音存儲器的寫入地址由控制存儲器提供，話音數(shù)據(jù)(shj)讀出采用時鐘順序計數(shù)

19、方式。第24頁/共77頁第二十四頁，共77頁。2.4.2 2.4.2 具體交換單元具體交換單元(dnyun)(dnyun)介紹介紹一、 空間接線(ji xin)器（space switch） 空間接線(ji xin)器用來完成不同復(fù)用線之間的交換，而不改變時隙的位置，可簡稱為S接線(ji xin)器，主要用于同步時分復(fù)用信號的交換。1、結(jié)構(gòu) 組成 交叉矩陣（交叉點陣） 控制存儲器第25頁/共77頁第二十五頁，共77頁。類型：兩種工作方式對應(yīng)兩種類型類型：兩種工作方式對應(yīng)兩種類型 輸入控制：控制存儲器對交叉矩陣的入線進(jìn)行控制，輸入控制：控制存儲器對交叉矩陣的入線進(jìn)行控制，一條一條(y tio)(

20、y tio)入線配一個控制存儲器入線配一個控制存儲器 輸出控制：控制存儲器對交叉矩陣的出線進(jìn)行控制，輸出控制：控制存儲器對交叉矩陣的出線進(jìn)行控制，一條一條(y tio)(y tio)出線配一個控制存儲器出線配一個控制存儲器第26頁/共77頁第二十六頁，共77頁。 TS2 TS1 TS0 PCM出線(ch xin) TS0 TS2 TS1 0 1 2 3 PCM入線 1 3 2 CM0 （a）輸入(shr)控制方式 0 1 2 31 CM1CM2CM3 0 12 3S(4x4)*入線上有多少個時隙，CM控制 存儲器就有多少個存儲單元。 存儲單元的地址碼與時隙號一一 對應(yīng)。*存儲單元的內(nèi)容表示(b

21、iosh)該時隙應(yīng)接 通的出線號。*CM控寫順讀、寫入內(nèi)容來自 CPU的選路控制。出線號第27頁/共77頁第二十七頁，共77頁。 PCM入線 PCM出線(ch xin) 0 1 2 3 1 3 0 （b）輸出控制(kngzh)方式 0 1 2 3 CM3CM2CM1CM0S(4x4)0 1231入線號 TS2 TS1 TS0 TS0 TS1 TS2 第28頁/共77頁第二十八頁，共77頁。問題問題S接線器的接線器的CM的數(shù)量的數(shù)量(shling)、單、單元數(shù)、字長及元數(shù)、字長及內(nèi)容如何確定。內(nèi)容如何確定。CM數(shù)量數(shù)量(shling)=入（出）線數(shù)入（出）線數(shù)CM單元數(shù)單元數(shù)=入（出）線的復(fù)用度

22、入（出）線的復(fù)用度CM字長（每個單元所含的比特數(shù)）字長（每個單元所含的比特數(shù)）:決定于入（出）線決定于入（出）線 數(shù)。數(shù)。CM內(nèi)容內(nèi)容:由控制方式?jīng)Q定。由控制方式?jīng)Q定。第29頁/共77頁第二十九頁，共77頁。2 2、S S接線器的交叉接線器的交叉(jioch)(jioch)矩陣矩陣 8選一（1）PCM1選通B0B1B2來自(li z)控制存儲器1 8選一（0）PCM0選通B0B1B2來自(li z)控制存儲器0 8選一（7）PCM7選通B0B1B2來自控制存儲器7PCM0PCM1PCM7該交叉矩陣是什么控制方式？輸入控制方式第30頁/共77頁第三十頁，共77頁。8-1(0)8-1(7)8-1(

23、1)選通自CM0自CM7自CM1071輸出(shch)70輸入(shr)電子交叉(jioch)接點矩陣的組成選通選通B0 B2B0 B2B0 B2第31頁/共77頁第三十一頁，共77頁?？刂?kngzh)存儲器 （RAM）鎖存器 鎖存器 來自(li z)CPU比 較R/W寫命令(mng lng)A0An-1 定時脈沖（形成寫入地址）CP B0Bn-13、 S接線器的控制存儲器當(dāng)CP、比較值、寫命令三者同時為1時，R/W=0，進(jìn)行寫操作當(dāng)CP、比較值、寫命令三者之一為0時，R/W=1，進(jìn)行讀操作CM的讀出需要按時隙順序地進(jìn)行，CM的寫入由處理機(jī)控制。DB0DBn-1AB0ABn-1R/W =CP

24、比較值寫命令第32頁/共77頁第三十二頁，共77頁。* *CPCP信號（時序脈沖，周期為時隙周期）信號（時序脈沖，周期為時隙周期）* *控制寫入：在控制寫入：在CPCP的前半周期，且寫命令有效時，處理機(jī)提供的地的前半周期，且寫命令有效時，處理機(jī)提供的地址址ABn-1ABn-1AB0 AB0 在對應(yīng)的時隙時刻到來時（在對應(yīng)的時隙時刻到來時（ABn-1 AB0 =An-1 A0 ABn-1 AB0 =An-1 A0 ，R/W=0R/W=0）選中對應(yīng)的存儲單元，處理機(jī)過來的數(shù)據(jù)寫入其中選中對應(yīng)的存儲單元，處理機(jī)過來的數(shù)據(jù)寫入其中(qzhng)(qzhng)（CMCM的寫入不是每個的寫入不是每個CPC

25、P時刻時刻進(jìn)行，只在通路建立或釋放時進(jìn)行）。進(jìn)行，只在通路建立或釋放時進(jìn)行）。* *順序讀出：在順序讀出：在CPCP的后半周期，的后半周期，CP=0CP=0，則，則R/W=1R/W=1，定時脈沖為，定時脈沖為CMCM的的讀出地址，讀出地址，控制控制CMCM中的內(nèi)容順序讀出至中的內(nèi)容順序讀出至Bn-1Bn-1B0 B0 線。線。后半周期前半周期第33頁/共77頁第三十三頁，共77頁。2.2.空分型交換單元空分型交換單元(dnyun)(dnyun)（空間（空間（S S）接線器）接線器） 由空分選擇開關(guān)和控制存儲器組成，輸入控制方式的選擇開關(guān)為一選多（譯碼器），控制存儲器按入線配置，內(nèi)容指明(zhm

26、ng)在對應(yīng)單元號的時隙期間打開通往對應(yīng)出線的開關(guān)。第34頁/共77頁第三十四頁，共77頁。2. 2. 空分型交換空分型交換(jiohun)(jiohun)單元單元 同樣由空分選擇開關(guān)和控制存儲器組成，輸出控制方式的選擇開關(guān)為多選一（選通器），控制存儲器CM按出線配置(pizh)，內(nèi)容指明在對應(yīng)單元號的時隙期間選擇對應(yīng)入線接通出線。空分型交換單元只能完成不同總線之間同一時隙的數(shù)據(jù)(shj)交換，交換過程中不改變數(shù)據(jù)(shj)原占用的時隙，不能單獨使用，作用是和時分交換單元配合以構(gòu)成更大容量的DSN。如：TST或STS第35頁/共77頁第三十五頁，共77頁。3. 3. 共享總線型時分交換共享總線

27、型時分交換(jiohun)(jiohun)單元單元 16個雙向交換端口在時鐘操作下，分時將流入的PCM數(shù)據(jù)和接收端口標(biāo)識放在總線上，與標(biāo)識匹配(ppi)的端口接收數(shù)據(jù)、緩存，隨后經(jīng)TX轉(zhuǎn)送給下一級。3.共享總線型時分交換(jiohun)單元第36頁/共77頁第三十六頁，共77頁。(1)(1)每片每片DSEDSE由一塊印刷電路板由一塊印刷電路板(SWCH)(SWCH)構(gòu)成構(gòu)成(2)(2)包括包括1616個雙向交換端口個雙向交換端口(3)(3)每個端口包括一個每個端口包括一個(y )Rx(y )Rx端口端口, ,一個一個(y )Tx(y )Tx端口端口(4)(4)每個端口連每個端口連2 2條條PC

28、M LinkPCM Link(5)(5)各端口間有一組各端口間有一組TDMTDM總線總線( (數(shù)據(jù)總線、端口總線、數(shù)據(jù)總線、端口總線、 話路總線、控制總線等話路總線、控制總線等),),完成端口間通信完成端口間通信(6)(6)一片一片DSEDSE相當(dāng)于一個相當(dāng)于一個(y )512x512(y )512x512全利用度接線全利用度接線器器第37頁/共77頁第三十七頁，共77頁。 DSE DSE內(nèi)部內(nèi)部(nib)(nib)電路各模塊作用電路各模塊作用 緩存和時序(sh x)轉(zhuǎn)發(fā)接收本時隙數(shù)據(jù)的端口地址。緩存和時序(sh x)轉(zhuǎn)發(fā)接收本時隙數(shù)據(jù)的信道地址。端口地址匹配比較，匹配時產(chǎn)生寫信號將數(shù)據(jù)寫入數(shù)

29、據(jù)RAM。緩存數(shù)據(jù)，并按時序操作輸出數(shù)據(jù)。第38頁/共77頁第三十八頁，共77頁。 DSE DSE的交換的交換(jiohun)(jiohun)工作原理工作原理 呼叫建立(jinl)階段，外圍模塊按接續(xù)要求產(chǎn)生通道選擇字寫入端口RAM和信道RAM，例如：端口3的TS10上數(shù)據(jù)要交換到端口9的TS20。數(shù)據(jù)交換階段，端口RAM和信道RAM在時序(sh x)操作下，自動將命令字按時序(sh x)放在總線上。當(dāng)收到的端口地址數(shù)據(jù)與本端口號符合時，則產(chǎn)生寫信號并將總線上的信道地址數(shù)據(jù)寫入到數(shù)據(jù)RAM的對應(yīng)單元。在時序操作下，按序?qū)⒏鲉卧臄?shù)據(jù)讀出。第39頁/共77頁第三十九頁，共77頁。DSEDSE命令

30、字和數(shù)據(jù)表示格式命令字和數(shù)據(jù)表示格式(g shi)(g shi)DSE采用每時隙采用每時隙16比特寬度的數(shù)據(jù)格式，在比特寬度的數(shù)據(jù)格式，在PCM總線上總線上傳送話音數(shù)據(jù)和交換傳送話音數(shù)據(jù)和交換(jiohun)控制命令。控制命令。第40頁/共77頁第四十頁，共77頁。2.4.2 CLOS2.4.2 CLOS交換交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)模型網(wǎng)絡(luò)模型 大型交換系統(tǒng)可達(dá)幾十萬用戶端口，通常最大交換單元電大型交換系統(tǒng)可達(dá)幾十萬用戶端口，通常最大交換單元電路只能提供幾千個端口的交換容量，因此，必須按某種拓路只能提供幾千個端口的交換容量，因此，必須按某種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)撲結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)

31、將多個交換單元組成更大容量的交換網(wǎng)將多個交換單元組成更大容量的交換網(wǎng)絡(luò)。絡(luò)。 構(gòu)建大型交換網(wǎng)絡(luò)，須保證連接在網(wǎng)絡(luò)上所有終端都能兩構(gòu)建大型交換網(wǎng)絡(luò)，須保證連接在網(wǎng)絡(luò)上所有終端都能兩兩互通，合理安排結(jié)構(gòu)兩互通，合理安排結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)以避免內(nèi)部阻塞，還要以避免內(nèi)部阻塞，還要保證用最少的元件以使代價最低。保證用最少的元件以使代價最低。 為解決大型網(wǎng)絡(luò)的可靠性、可用性、低內(nèi)部阻塞和低成本，為解決大型網(wǎng)絡(luò)的可靠性、可用性、低內(nèi)部阻塞和低成本，通常利用數(shù)學(xué)方法來解決。通常利用數(shù)學(xué)方法來解決。第41頁/共77頁第四十一頁，共77頁。1. 1. 多級交換多級交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)

32、網(wǎng)絡(luò) 按照開關(guān)理論，電路交換單元看作多入和多出的開關(guān)陣列，按照開關(guān)理論，電路交換單元看作多入和多出的開關(guān)陣列，作用是為某一入線選一合適的出口作用是為某一入線選一合適的出口(ch ku)(ch ku)。 單個交換單元，容量受電子器件工作參數(shù)限制，并且內(nèi)部單個交換單元，容量受電子器件工作參數(shù)限制，并且內(nèi)部控制復(fù)雜度隨容量增大而急劇增加，較難實現(xiàn)更大容量?？刂茝?fù)雜度隨容量增大而急劇增加，較難實現(xiàn)更大容量。 大容量交換網(wǎng)絡(luò)，通常將多個單元電路組合起來，形成多大容量交換網(wǎng)絡(luò)，通常將多個單元電路組合起來，形成多級互通的交換網(wǎng)絡(luò)。級互通的交換網(wǎng)絡(luò)。第42頁/共77頁第四十二頁，共77頁。1. 1. 多級交換

33、多級交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 一個一個K K級交換級交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)，其交換網(wǎng)絡(luò)，其交換(jiohun)(jiohun)單元命名為第單元命名為第1 1、2 2、K K級第級第0 0、1 1、m m1 1單元，且滿足：單元，且滿足： 所有入線都與第所有入線都與第1 1級的不同交換級的不同交換(jiohun)(jiohun)單元連接；單元連接； 所有第所有第1 1級單元都只與入線和第級單元都只與入線和第2 2級的不同單元連接；級的不同單元連接； 所有第所有第2 2級單元都只與第級單元都只與第1 1級單元和第級單元和第3 3級單元連接；級單元連接； 依此類

34、推，所有第依此類推，所有第K K級交換級交換(jiohun)(jiohun)單元都只與第單元都只與第K K1 1級交換級交換(jiohun)(jiohun)單元單元 和出線連接。和出線連接。 則稱其為多級交換則稱其為多級交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)，或網(wǎng)絡(luò)，或K K級交換級交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。 一個交換一個交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)，可用拓?fù)鋱D或連接函數(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)，可用拓?fù)鋱D或連接函數(shù)進(jìn)行表示。表示。 第43頁/共77頁第四十三頁，共77頁。2. 2. 多級網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部多級網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部(nib)(nib)阻塞阻塞 內(nèi)部阻塞，由

35、于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部連接方式引起的入出線之內(nèi)部阻塞，由于網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部連接方式引起的入出線之間不能建立連接的情形，即某一出線為空閑間不能建立連接的情形，即某一出線為空閑(kngxin)(kngxin)狀態(tài)卻不能被連接。狀態(tài)卻不能被連接。 在多級交換網(wǎng)絡(luò)中，由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同安排，將會在多級交換網(wǎng)絡(luò)中，由于拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同安排，將會出現(xiàn)內(nèi)部阻塞問題。出現(xiàn)內(nèi)部阻塞問題。第44頁/共77頁第四十四頁，共77頁。2. 2. 多級網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部多級網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部(nib)(nib)阻塞阻塞 第1級0號單元的0號入線與第2級0號單元1號出線(ch xin)已建立連接，第2級0號單元其他出線(ch xin)空閑。雖然第2級0號單

36、元其他出線空閑，但第1級0號單元其他入線都不能與第2級0號單元其他出線建立連接，稱這種情形(qng xing)為內(nèi)部阻塞。第45頁/共77頁第四十五頁，共77頁。無阻塞無阻塞(zs)(zs)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 嚴(yán)格無阻塞網(wǎng)絡(luò)。不管網(wǎng)絡(luò)處于何種狀態(tài)，只要連接嚴(yán)格無阻塞網(wǎng)絡(luò)。不管網(wǎng)絡(luò)處于何種狀態(tài)，只要連接的起點和終點空閑，任何時刻都可在網(wǎng)絡(luò)中建立一個連的起點和終點空閑，任何時刻都可在網(wǎng)絡(luò)中建立一個連接，且不影響網(wǎng)絡(luò)中已建立的其他連接。接，且不影響網(wǎng)絡(luò)中已建立的其他連接。 可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)。不管網(wǎng)絡(luò)處于何種狀態(tài)，只要連可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)。不管網(wǎng)絡(luò)處于何種狀態(tài)，只要連接的起點和終點空閑，任何時刻都可在網(wǎng)絡(luò)中直接或

37、者接的起點和終點空閑，任何時刻都可在網(wǎng)絡(luò)中直接或者對已有連接重新對已有連接重新(chngxn)(chngxn)選擇路由來建立一個連接。選擇路由來建立一個連接。 廣義無阻塞網(wǎng)絡(luò)。指一給定的網(wǎng)絡(luò)存在著固有阻塞的廣義無阻塞網(wǎng)絡(luò)。指一給定的網(wǎng)絡(luò)存在著固有阻塞的可能，但也有可能存在著一種精巧的選路方法，使得所可能，但也有可能存在著一種精巧的選路方法，使得所有的阻塞均可避免，而不必重新有的阻塞均可避免，而不必重新(chngxn)(chngxn)安排網(wǎng)絡(luò)安排網(wǎng)絡(luò)中已建立起來的連接。中已建立起來的連接。 第46頁/共77頁第四十六頁，共77頁。3. CLOS3. CLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)

38、人們尋求使用元件最少、又能滿足阻塞要求，利用多級結(jié)構(gòu)(jigu)構(gòu)造更大容量交換單元。CLOS于1953年在貝爾實驗室構(gòu)造(guzo)了這個NN無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)，其交叉點數(shù)增長的速度小于 。 ) 10(N1第47頁/共77頁第四十七頁，共77頁。3級級CLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)無阻塞條件無阻塞條件 CLOS利用數(shù)學(xué)歸納法從利用數(shù)學(xué)歸納法從n2開始驗證，最壞情形，中開始驗證，最壞情形，中間級將會有間級將會有(n1)2個交換單元被占用，中間級至少個交換單元被占用，中間級至少要有要有(n1)21個交換單元，即個交換單元，即m2n1時可確保時可確保 交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)(wnglu)無阻塞。無阻塞。 對

39、于對于C(m,n,r)的的CLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)，嚴(yán)格無阻塞條，嚴(yán)格無阻塞條件是：件是： m2n1。 對于對于3級級CLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(wnglu)C(m,n,r)，當(dāng)，當(dāng)2n1mn時，時， 則稱作是可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)則稱作是可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)(wnglu)。第48頁/共77頁第四十八頁，共77頁。3級可重排無阻塞級可重排無阻塞(zs)CLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 欲作如下交換(jiohun)連接 C1 C2 C3 C431244321第49頁/共77頁第四十九頁，共77頁。3級可重排無阻塞級可重排無阻塞(zs)CLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 假定如圖已建立(jinl)了連接C1和C3，雖然出線端2空閑，但不能建立(

40、jinl)連接C2，產(chǎn)生內(nèi)部阻塞。同樣，C4也不能建立(jinl)。31244321第50頁/共77頁第五十頁，共77頁。3級可重排無阻塞級可重排無阻塞(zs)CLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 31244321重排C1，可使網(wǎng)絡(luò)(wnglu)無內(nèi)部阻塞。第51頁/共77頁第五十一頁，共77頁。2.4.3 TST2.4.3 TST交換交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) TST網(wǎng)絡(luò)是由時間接線器網(wǎng)絡(luò)是由時間接線器T和空間接線器和空間接線器S聯(lián)合組成的一聯(lián)合組成的一種種CLOS型交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。型交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 常用的有三級結(jié)構(gòu)，是可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)。為了做到嚴(yán)常用的有三級結(jié)構(gòu)，是可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)。為了做到嚴(yán)

41、格無阻塞，可以增加中間級格無阻塞，可以增加中間級S的級數(shù)來解決的級數(shù)來解決(jiju)(如如TSST)。 圖表示一個典型圖表示一個典型TST網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)。第52頁/共77頁第五十二頁，共77頁。2.4.3 TST2.4.3 TST交換交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 第53頁/共77頁第五十三頁，共77頁。TSTTST交換交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)電路結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)電路結(jié)構(gòu) 輸入級T接線器由32組512單元的話音(huyn)存儲器和控制存儲器組成。輸出級T接線器也由32組512單元的話音存儲器和控制(kngzh)存儲器組成。中間S接線器由32組空分開關(guān)和控制存

42、儲器組成，每個控制存儲器有512個單元。該TST交換網(wǎng)絡(luò)可完成51232個時隙話路的交換連接。第54頁/共77頁第五十四頁，共77頁。TSTTST交換交換(jiohun)(jiohun)網(wǎng)絡(luò)工作原理網(wǎng)絡(luò)工作原理 以a、b兩用戶雙向交換為例，a用戶占用0#PCM總線(zn xin)的時隙2，b占用31#PCM總線(zn xin)的時隙511，時隙分配由用戶模塊確定。這里TST網(wǎng)絡(luò)的輸入(shr)T接線器采用順序?qū)懭肟刂谱x出方式，輸出T接線器采用控制寫入順序讀出方式，S接線器采用輸出控制方式。第55頁/共77頁第五十五頁，共77頁。TSTTST交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)電路結(jié)構(gòu)電

43、路結(jié)構(gòu) 內(nèi)部時隙ITS由呼叫處理機(jī)按占用狀態(tài)任意選擇，為了方便處理，來往方向(fngxing)ITS以差半幀方式選擇。這里a-b選擇ITS7。內(nèi)部時隙選擇了ITS7，初級T為順序?qū)懭肟刂谱x出方式，那么，控存的7號單元應(yīng)寫入a輸入(shr)話音數(shù)據(jù)的時隙號2。S接線器采用輸出配置，為了將0號T接線器ITS7的數(shù)據(jù)接續(xù)到31號T接線器，因此須對CMC31的單元7寫入0。第56頁/共77頁第五十六頁，共77頁。TSTTST交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)(wnglu)(wnglu)電路結(jié)構(gòu)電路結(jié)構(gòu) 輸出T接線器采用(ciyng)控制寫入順序輸出方式，用戶b占用511號時隙，因此須對CM31的單元7寫入511。反向接

44、續(xù)操作，ITS相差半幀，由于輸入級T和輸出級T采用互補(bǔ)(h b)的控制方式，因此控存內(nèi)容一樣，單元號相差256。雙向接續(xù)完成。第57頁/共77頁第五十七頁，共77頁。課堂練習(xí)題課堂練習(xí)題設(shè)計一個設(shè)計一個TST網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。條件：初級條件：初級T輸入控制輸入控制(kngzh)方式方式 S（4x4）輸入控制）輸入控制(kngzh)方式方式 次級次級T輸出控制輸出控制(kngzh)方式方式設(shè)設(shè):主叫主叫(A)占用占用HW0 TS100 被叫被叫(B)占用占用HW3 TS200 每條母線復(fù)用度為每條母線復(fù)用度為512。正向路由的中間時隙。正向路由的中間時隙ITS150。 求畫圖并完成正向、反向的路由接續(xù)

45、。求畫圖并完成正向、反向的路由接續(xù)。第58頁/共77頁第五十八頁，共77頁。 HW3(B受)AAATS100HW0(A發(fā))SMCM51115010001505110ITS150BBBTS200HW3(B發(fā))SMCM406200406BBBITS406HW0(A受)SM406100406CMTS10002313210AASM150200150CMTS200ITS150S(4x4)004065113150CM0CM2CM3CM1WRWRAITS406第59頁/共77頁第五十九頁，共77頁。* * A A至至B B的正向路由接續(xù)的正向路由接續(xù)CPUCPU在在DSNDSN中尋找到一條空閑的中尋找到一條

46、空閑的路由路由( (空閑的內(nèi)部時隙空閑的內(nèi)部時隙(sh (sh x)ITS)x)ITS)，設(shè)設(shè): : 選擇選擇ITS150(ITS150(通過軟件查鏈路通過軟件查鏈路忙忙 閑表或網(wǎng)絡(luò)映象圖閑表或網(wǎng)絡(luò)映象圖) )。第60頁/共77頁第六十頁，共77頁。A級級T HW0 TS100TS150S HW0 TS150HW3 TS150B級級T HW3 TS150 TS200第61頁/共77頁第六十一頁，共77頁。說明說明:發(fā)話總在網(wǎng)絡(luò)的輸入側(cè)，受話總在網(wǎng)絡(luò)發(fā)話總在網(wǎng)絡(luò)的輸入側(cè)，受話總在網(wǎng)絡(luò)的輸出側(cè)。實際中，發(fā)話、受話在網(wǎng)絡(luò)的輸出側(cè)。實際中，發(fā)話、受話在網(wǎng)絡(luò)的同一側(cè)。的同一側(cè)。(單側(cè)折疊式網(wǎng)絡(luò)單側(cè)折疊式

47、網(wǎng)絡(luò))DSN只能建立單向路由接續(xù)只能建立單向路由接續(xù)(jix)。A B正向路由正向路由B A反向路由反向路由第62頁/共77頁第六十二頁，共77頁。* * B B至至A A反向路由的建立反向路由的建立(jinl)(jinl)，CPUCPU規(guī)定規(guī)定: : 發(fā)話時發(fā)話時HWHW號號 TS TS號號= =受話受話 時時HWHW號號TSTS號號 A A發(fā)話占發(fā)話占HW0 TS100HW0 TS100AA受話占受話占 HW0 TS100HW0 TS100B B發(fā)話占發(fā)話占HW3 TS200 HW3 TS200 BB受話占受話占 HW3 TS200HW3 TS200第63頁/共77頁第六十三頁，共77頁。

48、ITS與ITS相差(xin ch)半幀。 ITS=ITS復(fù)用度/2ITS占前半幀，則ITS占后半幀，取“+”ITS占后半幀，則ITS占前半 幀，取“-”第64頁/共77頁第六十四頁，共77頁。5.5.控制控制(kngzh)(kngzh)存儲器（存儲器（CMCM）的合用）的合用* * 在在TSTTST網(wǎng)中，網(wǎng)中，A A、B B兩級兩級T T接線器工作方式相反。接線器工作方式相反。A A、B B 二級接線器的二級接線器的CMCM可以合用可以合用* * 設(shè)：設(shè)：A A級級T T輸入控制輸入控制(kngzh)(kngzh)方式方式 B B級級T T輸出控制輸出控制(kngzh)(kngzh)方式如圖示

49、方式如圖示分析可知分析可知 ： CM0-1 CM0-1、CM0-3CM0-3分別在分別在100100號單元中存了號單元中存了150150、406406100150100406CM0-1CM0-3第65頁/共77頁第六十五頁，共77頁。150010010110 406110010110 最高位相反，其余最高位相反，其余(qy)位相同位相同故：建立反向路由時，將最高位取反，則可用一個故：建立反向路由時，將最高位取反，則可用一個CM0同時控制發(fā)話受話兩側(cè)的時隙交換。同時控制發(fā)話受話兩側(cè)的時隙交換。第66頁/共77頁第六十六頁，共77頁。S-T-S網(wǎng)絡(luò)1.基本組成(z chn): S1接線器 T 接線

50、器 S2接線器第67頁/共77頁第六十七頁，共77頁。2. 結(jié)構(gòu)(舉例)條件(tiojin): 輸入側(cè)有128條PCM基群母線HW0HW12716個復(fù)用器 8HW1HHW (每幀具有256個時隙)第68頁/共77頁第六十八頁，共77頁。S1為16x16交叉矩陣(j zhn) 輸出側(cè)128條PCM基群母線 HW0HW127 16個分路器 1HHW 8HWS2為16x16交叉矩陣(j zhn)第69頁/共77頁第六十九頁，共77頁。S1 輸入輸入(shr)控制方式控制方式S2 輸出控制方式輸出控制方式 T 輸出控制方式輸出控制方式連線規(guī)律連線規(guī)律: S1出線號出線號=T號號=S2入線號入線號第70頁/共77頁第七十頁，共77頁。 幻燈片 幻燈片104105HW0HW7A發(fā)AITS40HHW0AITS4015115010BITS80HHW1540CM080CM15SM15-28040CM0CM1500ITS80A40408000111515S2(1616)S1(16