《數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)課件

第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)1第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理1第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)2第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理2§4.1數(shù)字交換原理一、交換網(wǎng)絡(luò)概念

交換網(wǎng)絡(luò)特指交換機(jī)內(nèi)部能完成出入線上不同用戶信息相互交換的接續(xù)網(wǎng)絡(luò)；交換網(wǎng)絡(luò)是交換機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶間信息動(dòng)態(tài)傳輸交換的關(guān)鍵部件。根據(jù)交換機(jī)傳輸信號(hào)的不同，交換網(wǎng)絡(luò)有多種形式：

模擬交換網(wǎng)絡(luò)：用機(jī)械式觸點(diǎn)開關(guān)或半導(dǎo)體器件作為交換接點(diǎn)，用于交換模擬信號(hào)。信號(hào)有損耗，時(shí)延較大。已淘汰

數(shù)字式交換網(wǎng)絡(luò)：由數(shù)字邏輯器件構(gòu)成，用于完成數(shù)字PCM信號(hào)傳輸和交換的數(shù)字式網(wǎng)絡(luò)。速度快，信號(hào)無(wú)損耗。3§4.1數(shù)字交換原理一、交換網(wǎng)絡(luò)概念3程控?cái)?shù)字交換機(jī)的根本構(gòu)造4程控?cái)?shù)字交換機(jī)的根本構(gòu)造4二、知識(shí)回憶數(shù)字程控交換采用的是同步時(shí)分復(fù)用技術(shù)來(lái)傳輸用戶信息；中繼線的傳輸能力被分成假設(shè)干時(shí)隙〔TS：TimeSlot〕提供給不同用戶傳輸信息；不同用戶信息位于不同中繼線上的不同時(shí)隙，以PCM信號(hào)傳輸，每個(gè)時(shí)隙傳輸8bitPCM編碼； PCM30/32路系統(tǒng)一幀共有32個(gè)時(shí)隙，其中TS0用來(lái)傳幀同步信號(hào)，TS16傳信令信號(hào)，剩下的TS1～TS15、TS17～TS31共30個(gè)時(shí)隙提供給用戶作為30個(gè)可以共用的話路。一次群數(shù)據(jù)傳輸速率為8000Hz×32×8bit=2.048Mbit/s，每個(gè)時(shí)隙作為提供給用戶使用的通信信道，其數(shù)據(jù)傳輸速率為8000Hz×8bit＝64Kbit/s。5二、知識(shí)回憶數(shù)字程控交換采用的是同步時(shí)分復(fù)用技術(shù)來(lái)傳輸用戶三、功能分析0號(hào)入線的TS1時(shí)隙分配給A發(fā)話音，0號(hào)出線的TS1時(shí)隙分配給A收話音0號(hào)入線的TS2時(shí)隙分配給B發(fā)話音，0號(hào)出線的TS2時(shí)隙分配給B收話音1號(hào)入線的TS3時(shí)隙分配給C發(fā)話音，1號(hào)出線的TS3時(shí)隙分配給C收話音1號(hào)入線的TS1時(shí)隙分配給D發(fā)話音，1號(hào)出線的TS1時(shí)隙分配給D收話音2號(hào)入線的TS2時(shí)隙分配給E發(fā)話音，2號(hào)出線的TS2時(shí)隙分配給E收話音2號(hào)入線的TS3時(shí)隙分配給F發(fā)話音，2號(hào)出線的TS3時(shí)隙分配給F收話音6三、功能分析0號(hào)入線的TS1時(shí)隙分配給A發(fā)話音，0號(hào)出線的三、功能分析AB間的交換必須完成同號(hào)線的不同時(shí)隙間的交換CE間和DF間的交換必須完成不同線且不同時(shí)隙間的交換數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)必須能完成兩種交換：時(shí)分交換和空分交換

時(shí)分交換就是時(shí)隙交換，將話音從某個(gè)時(shí)隙搬移到另一個(gè)時(shí)隙，不涉及空間線路間的交換。

空分交換就是在某一時(shí)隙將話音從某一編號(hào)的入線交換到另一編號(hào)的出線，不涉及時(shí)隙交換。7三、功能分析AB間的交換必須完成同號(hào)線的不同時(shí)隙間的交換數(shù)字四、時(shí)分交換的原理如何實(shí)現(xiàn)“時(shí)隙交換〞呢？答：可以用存儲(chǔ)器暫存來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換。順序?qū)懭?，延時(shí)控制讀出。用來(lái)完成時(shí)隙交換功能的器件稱為“T接線器〞。8四、時(shí)分交換的原理如何實(shí)現(xiàn)“時(shí)隙交換〞呢？8五、空分交換的原理如何實(shí)現(xiàn)“空分交換〞呢？答：可以用穿插矩陣來(lái)完成不同出入線的交換，控制不同的穿插點(diǎn)在不同的時(shí)隙閉合。用來(lái)完成空分交換功能的器件稱為“S接線器〞。9五、空分交換的原理如何實(shí)現(xiàn)“空分交換〞呢？9第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)10第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理10§4.2T型時(shí)分接線器一、T型時(shí)分接線器的根本構(gòu)造T型時(shí)分接線器又稱時(shí)間接線器〔TimeSwitch〕，簡(jiǎn)稱T接線器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換功能。它由話音存儲(chǔ)器〔SM:SpeechMemory〕和控制存儲(chǔ)器〔CM:ControlMemory〕組成，都是隨機(jī)存儲(chǔ)器〔RAM〕。話音存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)抽樣編碼后的PCM話音信息，其容量即存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)與輸入復(fù)用線上的時(shí)隙數(shù)一樣〔32，128，256，512等〕，每一個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)8bit信息?？刂拼鎯?chǔ)器用來(lái)控制話音存儲(chǔ)器的寫入或讀出地址，容量一般與SM一樣，每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是發(fā)話人的話音信息在SM中的存儲(chǔ)地址，所以每個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)log2(N)bit信息，其中N為SM存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)。11§4.2T型時(shí)分接線器一、T型時(shí)分接線器的根本構(gòu)造11二、T接線器的控制方式T接線器的控制方式有兩種：輸出控制和輸入控制輸出控制：話音順序?qū)懭隨M，由CM控制讀出SM中的內(nèi)容，簡(jiǎn)稱順序?qū)懭耄刂谱x出輸入控制：話音在CM控制下寫入SM，順序讀出SM中內(nèi)容，簡(jiǎn)稱控制寫入，順序讀出例：輸入復(fù)用線上共有32個(gè)時(shí)隙〔PCM30/32路系統(tǒng)〕，a要從TS1交換到TS8，b要從TS8交換到TS1，c要從TS2交換到TS15，分別要求用輸出控制和輸入控制方式的T接線器實(shí)現(xiàn)交換圖示見(jiàn)下頁(yè)12二、T接線器的控制方式T接線器的控制方式有兩種：T接線器的控制方式原理圖參時(shí)序圖讀地址順序?qū)懙刂讽樞驅(qū)懭?，控制讀出A3~A7寫地址順序讀地址控制寫入，順序讀出A3~A713T接線器的控制方式原理圖參時(shí)序圖讀地址順序?qū)懙刂讽樞驅(qū)懭?，控思考?wèn)題串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？SM容量？CM容量？SM中內(nèi)容何時(shí)寫入？CM中內(nèi)容何時(shí)寫入？SM讀寫沖突？話音傳輸有延時(shí)嗎？輸入控制T接線器工作特點(diǎn)？輸出控制T接線器工作特點(diǎn)？14思考問(wèn)題串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？14問(wèn)題解答1.串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？答：進(jìn)入SM前，PCM數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換變成8位并行數(shù)據(jù)，因而進(jìn)入SM時(shí)速率降為2.048Mb/s÷8=256Kb/s，SM和CM的讀寫周期都是1/(256×103)=3.9us；2.SM容量？答：因?yàn)閺?fù)用線有32個(gè)時(shí)隙，所以SM共有32個(gè)存儲(chǔ)單元，需要5位地址線尋址(A3~A7)，每單元存儲(chǔ)8比特；3.CM容量？答：CM也有32個(gè)存儲(chǔ)單元，因?yàn)橛脕?lái)控制SM的寫入或讀出，所以存儲(chǔ)的是SM的地址，每單元存儲(chǔ)log2(32)=5比特；15問(wèn)題解答1.串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？15問(wèn)題解答4.SM中內(nèi)容何時(shí)寫入？答：SM中每個(gè)單元的內(nèi)容總是最新的話音樣本信號(hào)，是隨著新的輸入時(shí)隙中的內(nèi)容而不斷變化的，在通話過(guò)程中，每個(gè)用戶的話音抽樣信號(hào)總是固定地占用某個(gè)編號(hào)的時(shí)隙，同時(shí)也固定寫入對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元，例：上圖中輸出控制方式下，a占用TS1，所以總固定寫入話音存儲(chǔ)器的第1號(hào)單元。5.CM中內(nèi)容何時(shí)寫入？答：CM中每個(gè)單元的內(nèi)容是在建立話路的時(shí)候由處理機(jī)控制寫入的，在通話過(guò)程中不變，直到通話完畢才被改變，重新寫入0，這時(shí)候話路隨之被撤除。6.SM讀寫沖突？話音傳輸有延時(shí)嗎？答：SM的寫入是在時(shí)鐘脈沖的前半周期，讀出是在時(shí)鐘脈沖的后半周期，所以在經(jīng)過(guò)T接線器后話音會(huì)有時(shí)延，時(shí)延為：[(NO-NI)modN]+0.5個(gè)時(shí)鐘周期長(zhǎng)度〔cp〕，其中NI為輸入時(shí)隙號(hào)，NO為輸出時(shí)隙號(hào)，N為總時(shí)隙數(shù)。所以最長(zhǎng)時(shí)延為(N-1)+0.5個(gè)cp，最短為0.5個(gè)cp。16問(wèn)題解答4.SM中內(nèi)容何時(shí)寫入？16問(wèn)題解答7.輸入控制T接線器工作特點(diǎn)？答：輸出控制方式下：話音順序?qū)懭隨M，由CM控制讀出SM中的內(nèi)容，SM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸入時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，CM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸出時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)器內(nèi)容是輸入時(shí)隙號(hào)。8.輸出控制T接線器工作特點(diǎn)？答：輸入控制方式下：話音在CM控制下寫入SM，順序讀出SM中內(nèi)容，SM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸出時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，CM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸入時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)器內(nèi)容是輸出時(shí)隙號(hào)。注：一個(gè)cp就是一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間長(zhǎng)度。17問(wèn)題解答7.輸入控制T接線器工作特點(diǎn)？17三、串并變換在進(jìn)入SM前，PCM數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)“串并轉(zhuǎn)換〞變成8位并行數(shù)據(jù)，才能存入SM；而在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，也必須將8位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回串行數(shù)據(jù)，因而需要進(jìn)展“并串轉(zhuǎn)換〞。1.時(shí)鐘和定時(shí)脈沖為了完成對(duì)信號(hào)的交換控制，需要準(zhǔn)確的產(chǎn)生各種時(shí)鐘和定時(shí)脈沖控制信號(hào)，見(jiàn)以下圖。PCM30/32路系統(tǒng)的每一時(shí)隙長(zhǎng)3.9us，每時(shí)隙傳送8bit，每比特長(zhǎng)488ns，設(shè)定時(shí)鐘cp的脈沖寬度和間隔寬度均為244ns，TD0~TD7分別代表每一個(gè)比特的位脈沖，他們可以由A0~A2譯碼得到。〔參見(jiàn)時(shí)序圖〕18三、串并變換在進(jìn)入SM前，PCM數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)“串時(shí)序圖半周期時(shí)長(zhǎng)=125us÷32÷8÷2返回19時(shí)序圖半周期時(shí)長(zhǎng)=125us÷32÷8÷2返回192.串并變換電路串并變換電路〔S/P:Serial-ParallelConversion〕負(fù)責(zé)將串行碼變成并行碼。主要由“移位存放器〞和“鎖存器〞組成。202.串并變換電路串并變換電路〔S/P:串并變換時(shí)序圖〔比照多線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖〕21串并變換時(shí)序圖〔比照多線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖〕213.并串變換電路并串變換電路〔P/S:Parallel-SerialConversion〕負(fù)責(zé)將并行碼變成串行碼。主要由“鎖存器〞和“移位存放器〞組成。鎖存器是高電平鎖存，移位存放器由CP和S端控制，當(dāng)S=1時(shí)處于置位狀態(tài)，S=0時(shí)處于移位狀態(tài)。比較多路復(fù)用線時(shí)的并串轉(zhuǎn)換電路223.并串變換電路并串變換電路〔P/S:Par并串變換時(shí)序圖比較多路復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖23并串變換時(shí)序圖比較多路復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖23四、多端輸入的T接線器當(dāng)需要對(duì)不同的一次群PCM信號(hào)中的各時(shí)隙進(jìn)展交換時(shí)，可采用多端輸入的T接線器，每一條輸入的PCM線稱為母線HW〔highway〕。例如，有8路PCM復(fù)用線上的時(shí)隙需要相互進(jìn)展時(shí)隙交換，可用如下構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。24四、多端輸入的T接線器當(dāng)需要對(duì)不同的一次群PC說(shuō)明說(shuō)明：T接線器的容量：因?yàn)橛?路PCM30/32復(fù)用線，故而T接線器的話音存儲(chǔ)器需要8×32=256個(gè)單元，而控制存儲(chǔ)器也需要256個(gè)單元，每單元8bit。速率變換：經(jīng)過(guò)復(fù)用器后，8路2.048Mb/s的PCM30/32復(fù)用線上的信號(hào)合成1路16.384Mb/s的PCM信號(hào)，共有256個(gè)時(shí)隙，為了減少傳輸處理的難度〔輻射、干擾、硬件速度等〕，將這1路串行碼流通過(guò)串并變換變成8路并行碼流，同時(shí)降低了每條并行線上的速率2.048Mb/s，減小傳輸難度。25說(shuō)明說(shuō)明：25說(shuō)明多端脈碼的排列：經(jīng)過(guò)復(fù)用器〔MUX〕的串并轉(zhuǎn)換后，并行線上共有256個(gè)時(shí)隙，原來(lái)8條母線上的時(shí)隙需要重新排列，排列方式如下：HW0～HW7上的TS0作為總時(shí)隙的TS0~TS7，HW0～HW7上的TS1作為總時(shí)隙的TS8~TS15，………………HW0～HW7上的TS31作為總時(shí)隙的TS248~TS255?？倳r(shí)隙號(hào)＝母線上的時(shí)隙號(hào)×8＋母線號(hào)例如：HW1上的TS20對(duì)應(yīng)的總時(shí)隙號(hào)為：即20×8＋1＝TS161。通過(guò)復(fù)用器、分路器和T接線器的配合，既完成時(shí)分交換，又完成空分交換。26說(shuō)明多端脈碼的排列：26多端輸入的T接線器框圖入線HW1上的TS20中的話音a交換到出現(xiàn)HW7上的TS31中去27多端輸入的T接線器框圖入線HW1上的TS20中的話音a交換到1.復(fù)用器的實(shí)現(xiàn)輸入端復(fù)用器需要完成合路〔復(fù)用〕和串并轉(zhuǎn)換功能。281.復(fù)用器的實(shí)現(xiàn)輸入端復(fù)用器需要完成合路〔復(fù)用〕和串并轉(zhuǎn)換串并轉(zhuǎn)換和復(fù)用的時(shí)序圖〔比照單線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖〕參時(shí)序圖圖中HWn和Wn代表母線。29串并轉(zhuǎn)換和復(fù)用的時(shí)序圖〔比照單線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖〕參時(shí)序圖時(shí)序圖半周期時(shí)長(zhǎng)=125us÷32÷8÷2返回30時(shí)序圖半周期時(shí)長(zhǎng)=125us÷32÷8÷2返回302.分路器的實(shí)現(xiàn)輸出端分路器需要完成分路〔解復(fù)用〕和并串轉(zhuǎn)換功能312.分路器的實(shí)現(xiàn)輸出端分路器需要完成分路〔解復(fù)用〕和并串轉(zhuǎn)并串轉(zhuǎn)換和分路的時(shí)序圖比較單一復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖32并串轉(zhuǎn)換和分路的時(shí)序圖比較單一復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖32五、集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器程控?cái)?shù)字交換機(jī)中都含有“用戶集線器〞，用戶電路一般都通過(guò)用戶集線器連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)上，而不能直接連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)上。用戶集線器的作用在于可以將用戶的話務(wù)量集中以后再送到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。33五、集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器程控?cái)?shù)字交1.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器用戶集線器中主要含有“集中式T接線器〞和“擴(kuò)散式T接線器〞，只為通話的用戶分配時(shí)隙后，再送到交換網(wǎng)絡(luò)中去交換話音。集中式T接線器用于用戶發(fā)信息端，主要作用是集中用戶的話務(wù)量，擴(kuò)散式T接線器用于用戶收信息端，主要實(shí)現(xiàn)分話功能。時(shí)隙少了，時(shí)隙利用率較高341.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器用戶集線1.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器時(shí)隙太多，時(shí)隙利用率太低！使用復(fù)用器和分路器為每個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)行嗎？351.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器時(shí)隙太多，時(shí)隙利用率太1.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器如果不通過(guò)用戶集線器，而是通過(guò)一個(gè)復(fù)用器，固定的為每一個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙，然后直接連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，那么：一方面，如果為每一個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙直接進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)，就會(huì)造成大量浪費(fèi)。因?yàn)橥瑫r(shí)通話的用戶比較少，只有通話用戶的時(shí)隙真正有效利用，而大量的未通話用戶的時(shí)隙就沒(méi)有有效話音信息傳送，處于空閑狀態(tài)，這些時(shí)隙的利用率非常得低，也就是這些時(shí)隙的話務(wù)量很低。另一方面，連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的PCM復(fù)用線需要大量時(shí)隙，造成數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)的速率太高，并且因?yàn)橛泻芏鄷r(shí)隙上沒(méi)有話音，所以數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的交換效率也不高；所以一般需要通過(guò)用戶集線器來(lái)連接用戶電路和數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，用戶集線器只需要為通話用戶分配一對(duì)時(shí)隙，然后再連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，這樣一方面每一用戶時(shí)隙的利用率大大的提高了，節(jié)約了設(shè)備本錢，另一方面，時(shí)隙數(shù)量少了，數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)的速率降低了。361.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器如果不通1.集中式T接線器和擴(kuò)散式T接線器集中式T接線器：出時(shí)隙數(shù)小于入時(shí)隙數(shù)擴(kuò)散式T接線器：入時(shí)隙數(shù)小于出時(shí)隙數(shù)371.集中式T接線器和擴(kuò)散式T接線器集中式T接線器：出時(shí)隙數(shù)2.用戶發(fā)端集中式T接線器由CM控制從1024個(gè)單元中讀出128個(gè)話音數(shù)據(jù)完成時(shí)隙交換。U0對(duì)應(yīng)TS0，U1對(duì)應(yīng)TS1，……，U1023對(duì)應(yīng)TS1023382.用戶發(fā)端集中式T接線器由CM控制從1023.用戶收端發(fā)散式T接線器在CM控制下，將128個(gè)入時(shí)隙中的話音交換到出線上1024個(gè)時(shí)隙中真正通話的用戶時(shí)隙中去，再由分路器將話音分發(fā)到對(duì)應(yīng)的用戶接口上去。TS0對(duì)應(yīng)U0，TS1對(duì)應(yīng)U1，……，TS1023對(duì)應(yīng)U1023393.用戶收端發(fā)散式T接線器在CM控制下，將1本局呼叫信號(hào)流程假設(shè)一共1024個(gè)用戶：U0～U102340本局呼叫信號(hào)流程假設(shè)一共1024個(gè)用戶：U0～U102第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)41第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理41§4.3S型空分接線器當(dāng)交換網(wǎng)絡(luò)的容量增大時(shí)，只有T接線器就不能滿足要求了，因?yàn)?級(jí)T接線器容量有限〔最多2048單元〕，要擴(kuò)大容量還需要S型空分接線器配合T接線器組成多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。一、S型空分接線器的根本構(gòu)造S型時(shí)分接線器又稱空間接線器〔SpaceSwitch〕，簡(jiǎn)稱S接線器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)“空分交換〞功能。即可以實(shí)現(xiàn)任意輸入線和任意輸出線的連通。它與一般的空間接線器不同的是入線和出線的連接只是在某一時(shí)隙內(nèi)接通，每個(gè)穿插接點(diǎn)都是時(shí)分復(fù)用的。

42§4.3S型空分接線器當(dāng)交換網(wǎng)絡(luò)的容量增大S接線器的控制方式原理圖43S接線器的控制方式原理圖43一、S型空分接線器的根本構(gòu)造它由穿插矩陣和控制存儲(chǔ)器〔CM:ControlMemory〕組成。每條出線〔或入線〕都有一個(gè)控制存儲(chǔ)器，用來(lái)控制出線〔或入線〕在不同時(shí)隙跟入線〔或出線〕的連接。CM內(nèi)存儲(chǔ)單元數(shù)等于出線或入線上的時(shí)隙數(shù)，每單元比特?cái)?shù)等于出線或入線編號(hào)的編碼位數(shù)。每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址都與時(shí)隙號(hào)相對(duì)應(yīng)，控制存儲(chǔ)器的寫入受CPU的控制，讀出是按定時(shí)脈沖的時(shí)序進(jìn)展控制。44一、S型空分接線器的根本構(gòu)造它由穿插矩陣和控制存儲(chǔ)器二、S接線器的控制方式S接線器的控制方式也有兩種：輸出控制和輸入控制輸出控制：控制某條輸出線在需要的時(shí)隙與相應(yīng)的輸入線連接，控制存儲(chǔ)器各單元存儲(chǔ)的是輸入線號(hào)。當(dāng)不同控制存儲(chǔ)器的一樣存儲(chǔ)單元內(nèi)寫入同一線號(hào)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)信息同發(fā)。輸入控制：控制某條輸入線在需要的時(shí)隙與相應(yīng)的輸出線連接，控制存儲(chǔ)器各單元存儲(chǔ)的是輸出線號(hào)。當(dāng)不同控制存儲(chǔ)器的一樣存儲(chǔ)單元內(nèi)寫入同一線號(hào)時(shí)，會(huì)造成出線沖突。45二、S接線器的控制方式S接線器的控制方式也有兩種：輸出控制和S接線器的控制方式原理圖輸入線號(hào)輸出線號(hào)信息同發(fā)出線沖突例：設(shè)有3×3的穿插矩陣，每條輸入線或輸出線上總共有128時(shí)隙，假設(shè)：a要在TS8從0號(hào)入線交換到2號(hào)出線，b要在TS12從0號(hào)入線交換到1號(hào)出線，c要在TS2從2號(hào)入線交換到1號(hào)出線，d要在TS13從2號(hào)入線交換到0號(hào)出線，傳輸過(guò)程見(jiàn)以下圖。46S接線器的控制方式原理圖輸入線號(hào)輸出線號(hào)信息同發(fā)出線沖突例：三、穿插矩陣和控制存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)例：輸出控制的8×8穿插矩陣，輸入線時(shí)隙數(shù)等于256輸出控制的8×8穿插矩陣請(qǐng)思考：1.輸入控制的穿插矩陣如何實(shí)現(xiàn)〔分配器〕？2.控制存儲(chǔ)器如何實(shí)現(xiàn)？47三、穿插矩陣和控制存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)例：輸出控制的8×8穿插矩陣，第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)48第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理48§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)由假設(shè)干級(jí)T接線器或S接線器可以組成大型的數(shù)字時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)，不僅實(shí)現(xiàn)時(shí)分交換而且實(shí)現(xiàn)空分交換，稱為“選組級(jí)〞。一、TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)TST網(wǎng)絡(luò)兩側(cè)各為一個(gè)T接線器，中間一級(jí)是一個(gè)S接線器，S級(jí)接線器出入線數(shù)取決于兩側(cè)T接線器的數(shù)量，時(shí)隙數(shù)跟第一級(jí)T接線器出線的時(shí)隙數(shù)〔或跟第三級(jí)T接線器入線的時(shí)隙數(shù)〕一樣多。1.讀寫方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò)輸入級(jí)T接線器和S接線器采用輸出控制，而輸出級(jí)T接線器采用輸入控制，在S接線器內(nèi)部需要傳輸8位并行碼，因而是8套S接線器并行工作。在S接線器上的時(shí)隙稱為內(nèi)部時(shí)隙〔ITS：InternalTimeSlot〕49§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)由假設(shè)干級(jí)T接線器或S接2.寫讀方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò)2.寫讀方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò)輸入級(jí)T接線器采用輸入控制，而S接線器和輸出級(jí)T接線器采用輸出控制。3.內(nèi)部時(shí)隙的選擇因?yàn)橥ㄔ挄r(shí)是雙向的，需要占用來(lái)去兩個(gè)內(nèi)部時(shí)隙，內(nèi)部時(shí)隙的選擇可以有兩種方法：〔1〕奇偶法：假設(shè)主叫到被叫選ITS2n，那么被叫到主叫選ITS2n+1，例如當(dāng)主叫的去話內(nèi)部時(shí)隙選ITS2時(shí)，被叫的去話內(nèi)部時(shí)隙應(yīng)選ITS3?！?〕反相法：假設(shè)主叫到被叫方向選ITSn，那么被叫到主叫方向選ITSn+F/2。其中F是一幀的時(shí)隙數(shù)。502.寫讀方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò)2.寫讀方式的TST型交換例題例：主叫用戶a的話音從0號(hào)輸入/輸出線的TS3時(shí)隙收發(fā)，被叫用戶b的話音從127號(hào)輸入/輸出線的TS31時(shí)隙收發(fā)，設(shè)從主叫到被叫的內(nèi)部時(shí)隙選ITS2，用反相法選另外一個(gè)內(nèi)部時(shí)隙，要實(shí)現(xiàn)ab用戶話音互通，傳輸過(guò)程見(jiàn)以下圖。51例題例：主叫用戶a的話音從0號(hào)輸入/輸出線的TS3時(shí)隙收發(fā)，讀寫式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖52讀寫式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖52寫讀式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖53寫讀式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖534.TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析4.TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析〔1〕輸入級(jí)T接線器和輸出級(jí)T接線器的控制存儲(chǔ)器合用輸入級(jí)T接線器和輸出級(jí)T接線器的控制方式一般是不同的，這樣有利于控制存儲(chǔ)器合用。當(dāng)去話和來(lái)話兩個(gè)方向的內(nèi)部時(shí)隙的選取有一定規(guī)律時(shí)，即采用奇偶法或反相法，就可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)存儲(chǔ)器控制輸出和輸入級(jí)的控制?？梢钥吹綄懽x方式下，當(dāng)采用反相法時(shí)，CMA和CMB一樣地址單元里放的話音存儲(chǔ)器地址差半幀，意味著兩個(gè)地址只是最高位A7相反。同理當(dāng)采用奇偶法時(shí)，CMA和CMB一樣地址單元里放的話音存儲(chǔ)器地址最低位A0相反。以下是采用反相法時(shí)在寫讀方式下的存儲(chǔ)器合用示意圖。544.TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析4.TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析54寫讀方式下輸入/輸出T接線器的控制存儲(chǔ)器合用示意圖55寫讀方式下輸入/輸出T接線器的控制存儲(chǔ)器合用示意圖55〔2〕網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題〔選學(xué)〕〔2〕網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題“阻塞〞是指當(dāng)輸入級(jí)和輸出級(jí)都有空閑話路，但因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)內(nèi)部鏈路不通〔沒(méi)有空閑話路〕而造成輸入和輸出話路無(wú)法連接，以致使呼叫損失的情況，又稱為“內(nèi)部阻塞〞。阻塞的發(fā)生為了說(shuō)明問(wèn)題，我們用一個(gè)3×3的TST網(wǎng)絡(luò)示范。輸入和輸出級(jí)的T接線器的時(shí)隙數(shù)都是3，S接線器各有3條出/入線，交換過(guò)程見(jiàn)下頁(yè)。可見(jiàn)阻塞主要發(fā)生在S接線器出入線上，這主要是因?yàn)閮?nèi)部時(shí)隙不夠用引起的。一條通路的建立，必須是S接線器出入線上都有一樣編號(hào)的空閑內(nèi)部時(shí)隙才行。56〔2〕網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題〔選學(xué)〕〔2〕網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題56阻塞發(fā)生示意圖a和b通話，c和d通話，e和f通話，m和n通話57阻塞發(fā)生示意圖a和b通話，c和d通話，57B.降低阻塞概率的方法及無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)B.降低阻塞概率的方法及無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)阻塞率主要受話務(wù)量Y1和內(nèi)部鏈路數(shù)N的影響，內(nèi)部鏈路數(shù)越多那么阻塞率越低；話務(wù)量越大那么阻塞率越高。一般交換網(wǎng)絡(luò)流進(jìn)的話務(wù)量是由用戶決定的，設(shè)計(jì)者是無(wú)法控制的，所以減小阻塞的方法主要是增加網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的鏈路數(shù)，采用初級(jí)擴(kuò)散型T接線器(N1:N)，次級(jí)集中型T接線器(N:N2)的交換網(wǎng)絡(luò)就能到達(dá)這一目的。對(duì)于TST網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，增加網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的鏈路數(shù)就是要增加中間級(jí)S接線器的內(nèi)部時(shí)隙數(shù)目N，當(dāng)N增加到一定大小時(shí)，不管處于何種狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)都不會(huì)產(chǎn)生阻塞了，這種網(wǎng)絡(luò)稱作嚴(yán)格無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)。無(wú)阻塞的條件是內(nèi)部時(shí)隙數(shù)目N必須滿足滿足：N≥(N1-1)+(N2-1)+1=N1+N2-1，N1是初級(jí)擴(kuò)散型T接線器入時(shí)隙數(shù)，N2是次級(jí)集中型T接線器出時(shí)隙數(shù)。當(dāng)N1=N2時(shí)，近似取N≥2N1。另外還可以看到，對(duì)于N=N1=N2的網(wǎng)絡(luò)，只要合理的重排已有連接，也可以到達(dá)無(wú)阻塞，這種網(wǎng)絡(luò)稱作可重排無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)。58B.降低阻塞概率的方法及無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)B.降低阻塞概率的方法及二、STS型三級(jí)時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)〔自學(xué)〕STS網(wǎng)絡(luò)兩側(cè)各為一個(gè)S接線器，中間一級(jí)是一個(gè)T接線器，T級(jí)接線器的數(shù)量取決于兩側(cè)S接線器的入線或出線數(shù)，網(wǎng)絡(luò)能交換的時(shí)隙數(shù)取決于T接線器的時(shí)隙數(shù)。從圖中可以看出，由于S入級(jí)采用輸出控制方式，S出級(jí)采用輸入控制方式，因而兩個(gè)S接線器的控制存儲(chǔ)器的內(nèi)容完全一樣，所以可以將兩個(gè)S接線器的控制存儲(chǔ)器合并。STS網(wǎng)絡(luò)也是有阻塞的，在一樣條件下，因?yàn)閮?nèi)部鏈路數(shù)比較少，STS網(wǎng)絡(luò)的阻塞率要比TST網(wǎng)絡(luò)的阻塞率高得多，所以在阻塞率這方面，TST網(wǎng)絡(luò)比STS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)越。59二、STS型三級(jí)時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)〔自學(xué)〕STS網(wǎng)絡(luò)兩STS型三級(jí)時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)示意圖60STS型三級(jí)時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)示意圖60三、TT型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)〔自學(xué)〕T-T型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)是由輸入級(jí)T接線器和輸出級(jí)T接線器組成的。輸入T接線器采用輸出控制，輸出T接線器采用輸入控制。例：假定HW0上的TS1中的話音a要交換到HW63的TS31中去，中間時(shí)隙選空閑的ITS3。HW63的TS31中的話音b要交換到HW0的TS1中去，中間時(shí)隙選空閑的ITS4，交換過(guò)程見(jiàn)以下圖：因?yàn)閺妮斎爰?jí)的每一個(gè)T接線器到輸出級(jí)的每一個(gè)T接線器都只有一根復(fù)用線〔共32個(gè)時(shí)隙〕相連，然而輸入級(jí)和輸出級(jí)的每個(gè)T接線器都共有256個(gè)時(shí)隙，所以這種交換網(wǎng)絡(luò)是有阻塞的，跟三級(jí)網(wǎng)絡(luò)相比，阻塞還是比較大的。61三、TT型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)〔自學(xué)〕T-T型二級(jí)數(shù)TT型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)62TT型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)62四、TTT型三級(jí)級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)〔自學(xué)〕T-T-T型三級(jí)級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)由輸入TA級(jí)、中間TC級(jí)和輸出TB級(jí)三級(jí)T接線器組成的，是對(duì)T-T型二級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)的鏈路選擇時(shí)分靈活，阻塞率很低，可以近似為無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)。例：假定HW0上的TS1中的話音a要交換到HW127的TS31中去，中間時(shí)隙選空閑的ITS5和ZTS7。HW127的TS31中的話音b要交換到HW0的TS1中去，中間時(shí)隙選空閑的ITS4和ZTS6，交換過(guò)程見(jiàn)以下圖：從圖中可以看出：每一輸入級(jí)和輸出級(jí)的T接線器都有256個(gè)輸入時(shí)隙和輸出時(shí)隙，即N1=N2=256，每一級(jí)T接線器都與下一級(jí)T接線器有一根復(fù)用線〔共16時(shí)隙〕相連，這樣從輸入級(jí)到輸出級(jí)就有16條線路可以選擇〔即N=16×16=256時(shí)隙〕，這樣阻塞的可能性就比較低了，。注意串并轉(zhuǎn)換前后總時(shí)隙號(hào)〔A7A6A5A4A3A2A1A0〕和各輸入線上時(shí)隙號(hào)的關(guān)系如下：A3～A0：對(duì)應(yīng)輸入母線號(hào)，A7～A4：對(duì)應(yīng)母線上的時(shí)隙號(hào).63四、TTT型三級(jí)級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)〔自學(xué)〕T-T-TTT型三級(jí)級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)64TTT型三級(jí)級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)64中興交換機(jī)4K單模塊構(gòu)造65中興交換機(jī)4K單模塊構(gòu)造65中興交換機(jī)4K單模塊構(gòu)造1、交換模塊SM4特點(diǎn):構(gòu)造緊湊、功耗低、占用機(jī)房面積少應(yīng)用場(chǎng)合：中小容量交換局作為遠(yuǎn)端模塊使用，可以帶RLM兩種配置：?jiǎn)螜C(jī)架配置：2,400L用戶＋600DT雙機(jī)架配置：5,280L用戶＋600DT控制柜#1用戶柜#266中興交換機(jī)4K單模塊構(gòu)造1、交換模塊SM4特點(diǎn):控制柜用戶12345678910111213141516171819202122232425262712345678910111213141516171819202122232425262765BCTN4123456789101112131415161718192021222324252627321123456789101112131415161718192021222324252627POWBSMEMMP

COMM

COMMTNETPEPD〔P〕MON

COMMTNETASIGASIGASIG

DTIDTIDTI

DTIPOWBDTI

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SPISPISLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLC4K模塊控制機(jī)架構(gòu)造主控單元交換網(wǎng)單元和同步時(shí)鐘單元模擬信令單元數(shù)字中繼單元用戶單元用戶單元用戶單元BSLCBSLCBSLCBSLCBSLC6712345678910111213141516171819212345678910111213141516171819202122232425262712345678910111213141516171819202122232425262765BSLCBSLC4BSLC123456789101112131415161718192021222324252627321123456789101112131415161718192021222324252627POWA

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SPISPISLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLC68123456789101112131415161718192中興交換機(jī)構(gòu)造4K×4K69中興交換機(jī)構(gòu)造4K×4K69用戶單元構(gòu)造123456789101112131415161718192021222324252627POWA

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SPISPISLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCPOWA

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SPSPSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLCSLC：用戶線電路板，簡(jiǎn)稱“用戶板〞，包括：“模擬用戶板ASLC〞和“數(shù)字用戶板DSLC〞，每塊模擬用戶板ASLC可以提供24套“模擬用戶電路〞，每塊數(shù)字用戶板DSLC可以提供12套“數(shù)字用戶電路〞；MTT：多任務(wù)測(cè)試板；SP：用戶單元處理器；SPI：用戶單元處理器接口板。70用戶單元構(gòu)造123456789101112131415161用戶級(jí)用戶集線器每個(gè)用戶單元最多可以接40塊用戶電路板，共24×40＝960線用戶。每個(gè)用戶單元通過(guò)兩條8Mb/s的HW線連接到“數(shù)字交換單元〞〔數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)〕，每條8Mb/s的HW線共有128個(gè)時(shí)隙〔TS0~TS127〕，最后兩個(gè)時(shí)隙〔TS127,TS126〕用于與主控制器MP通信，TS125是忙音時(shí)隙，用來(lái)傳送忙音。兩條8MHW的其余250個(gè)時(shí)隙是在用戶單元內(nèi)的從控制器SP的控制下，通過(guò)LC交換網(wǎng)絡(luò)〔用戶集線器〕動(dòng)態(tài)分配給需要通話的用戶使用，每個(gè)用戶每次通話都分配一個(gè)時(shí)隙，通話完畢時(shí)就釋放占用的時(shí)隙。當(dāng)全部250個(gè)用戶時(shí)隙都被占用時(shí)，由SP控制通過(guò)忙音時(shí)隙給后續(xù)的呼叫用戶送忙音。因此用戶集線器可以實(shí)現(xiàn)最大960用戶到250時(shí)隙的集中比，約為4：171用戶級(jí)用戶集線器每個(gè)用戶單元最多可以接40塊用用戶級(jí)用戶集線器〔LC交換網(wǎng)絡(luò)〕72用戶級(jí)用戶集線器〔LC交換網(wǎng)絡(luò)〕72本章重點(diǎn)復(fù)習(xí)題為什么需要交換網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)需要具備哪些交換能力？為什么？時(shí)分交換的實(shí)現(xiàn)原理是什么？空分交換的原理是什么？T接線器有哪些局部組成？各局部的容量如何計(jì)算？〔包括存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)，每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的比特?cái)?shù)?！砈接線器有哪些局部組成？各局部的容量如何計(jì)算？〔包括存儲(chǔ)單元的個(gè)數(shù)，每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的比特?cái)?shù)?！吃捯粜盘?hào)通過(guò)T接線器和S接線器有沒(méi)有時(shí)延？如果一幀的時(shí)隙個(gè)數(shù)是256，那么最大時(shí)延和最小時(shí)延是多少？如果入線時(shí)隙在TS17，出線時(shí)隙在TS2，經(jīng)過(guò)T接線器的時(shí)延是多少？什么叫“順序?qū)懭?，控制讀出〞，什么叫“控制寫入，順序讀出〞，各是哪種控制方式？除了TST和STS網(wǎng)絡(luò)，還有哪種網(wǎng)絡(luò)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了時(shí)分和空分交換？對(duì)于本章課件27頁(yè)的多端輸入T接線器的圖，如果入線HW2上的TS13中的話音a交換到出現(xiàn)HW6上的TS23中，請(qǐng)畫出交換的原理圖。73本章重點(diǎn)復(fù)習(xí)題為什么需要交換網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)需要具備哪些交本章重點(diǎn)復(fù)習(xí)題用戶集線器有什么用處？用戶集線器主要由哪些局部構(gòu)成？S接線器的輸入控制和輸出控制的穿插矩陣如何實(shí)現(xiàn)？控制存儲(chǔ)器如何與穿插矩陣連接？熟練掌握TST交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理。理解STS交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理。如果某TST交換網(wǎng)絡(luò)有16條入線16條出線，每線32時(shí)隙，a用戶話音從0號(hào)輸入/輸出線的TS2時(shí)隙收發(fā)，b用戶話音從15號(hào)輸入/輸出線的TS3時(shí)隙收發(fā)，設(shè)從主叫到被叫的內(nèi)部時(shí)隙選ITS12，用反相法選另外一個(gè)內(nèi)部時(shí)隙，要實(shí)現(xiàn)ab用戶話音互通，請(qǐng)畫出交換過(guò)程圖?！矃⒖枷马?yè)圖例〕中興4K交換模塊主要由哪些局部組成？有哪些機(jī)架？哪些機(jī)框？中興4K交換模塊控制機(jī)架由哪些單元組成？中興4K交換模塊一個(gè)用戶單元由哪些局部組成？一個(gè)用戶單元最多可以插多少用戶板？模擬用戶板和數(shù)字用戶板各自最多能夠接多少用戶話機(jī)？最大集中比是多少？中興4K交換模塊中LC級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)有什么用？74本章重點(diǎn)復(fù)習(xí)題用戶集線器有什么用處？用戶集線器主要由哪些局部本章重點(diǎn)復(fù)習(xí)題75本章重點(diǎn)復(fù)習(xí)題75第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)76第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理1第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)77第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理2§4.1數(shù)字交換原理一、交換網(wǎng)絡(luò)概念

交換網(wǎng)絡(luò)特指交換機(jī)內(nèi)部能完成出入線上不同用戶信息相互交換的接續(xù)網(wǎng)絡(luò)；交換網(wǎng)絡(luò)是交換機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶間信息動(dòng)態(tài)傳輸交換的關(guān)鍵部件。根據(jù)交換機(jī)傳輸信號(hào)的不同，交換網(wǎng)絡(luò)有多種形式：

模擬交換網(wǎng)絡(luò)：用機(jī)械式觸點(diǎn)開關(guān)或半導(dǎo)體器件作為交換接點(diǎn)，用于交換模擬信號(hào)。信號(hào)有損耗，時(shí)延較大。已淘汰

數(shù)字式交換網(wǎng)絡(luò)：由數(shù)字邏輯器件構(gòu)成，用于完成數(shù)字PCM信號(hào)傳輸和交換的數(shù)字式網(wǎng)絡(luò)。速度快，信號(hào)無(wú)損耗。78§4.1數(shù)字交換原理一、交換網(wǎng)絡(luò)概念3程控?cái)?shù)字交換機(jī)的根本構(gòu)造79程控?cái)?shù)字交換機(jī)的根本構(gòu)造4二、知識(shí)回憶數(shù)字程控交換采用的是同步時(shí)分復(fù)用技術(shù)來(lái)傳輸用戶信息；中繼線的傳輸能力被分成假設(shè)干時(shí)隙〔TS：TimeSlot〕提供給不同用戶傳輸信息；不同用戶信息位于不同中繼線上的不同時(shí)隙，以PCM信號(hào)傳輸，每個(gè)時(shí)隙傳輸8bitPCM編碼； PCM30/32路系統(tǒng)一幀共有32個(gè)時(shí)隙，其中TS0用來(lái)傳幀同步信號(hào)，TS16傳信令信號(hào)，剩下的TS1～TS15、TS17～TS31共30個(gè)時(shí)隙提供給用戶作為30個(gè)可以共用的話路。一次群數(shù)據(jù)傳輸速率為8000Hz×32×8bit=2.048Mbit/s，每個(gè)時(shí)隙作為提供給用戶使用的通信信道，其數(shù)據(jù)傳輸速率為8000Hz×8bit＝64Kbit/s。80二、知識(shí)回憶數(shù)字程控交換采用的是同步時(shí)分復(fù)用技術(shù)來(lái)傳輸用戶三、功能分析0號(hào)入線的TS1時(shí)隙分配給A發(fā)話音，0號(hào)出線的TS1時(shí)隙分配給A收話音0號(hào)入線的TS2時(shí)隙分配給B發(fā)話音，0號(hào)出線的TS2時(shí)隙分配給B收話音1號(hào)入線的TS3時(shí)隙分配給C發(fā)話音，1號(hào)出線的TS3時(shí)隙分配給C收話音1號(hào)入線的TS1時(shí)隙分配給D發(fā)話音，1號(hào)出線的TS1時(shí)隙分配給D收話音2號(hào)入線的TS2時(shí)隙分配給E發(fā)話音，2號(hào)出線的TS2時(shí)隙分配給E收話音2號(hào)入線的TS3時(shí)隙分配給F發(fā)話音，2號(hào)出線的TS3時(shí)隙分配給F收話音81三、功能分析0號(hào)入線的TS1時(shí)隙分配給A發(fā)話音，0號(hào)出線的三、功能分析AB間的交換必須完成同號(hào)線的不同時(shí)隙間的交換CE間和DF間的交換必須完成不同線且不同時(shí)隙間的交換數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)必須能完成兩種交換：時(shí)分交換和空分交換

時(shí)分交換就是時(shí)隙交換，將話音從某個(gè)時(shí)隙搬移到另一個(gè)時(shí)隙，不涉及空間線路間的交換。

空分交換就是在某一時(shí)隙將話音從某一編號(hào)的入線交換到另一編號(hào)的出線，不涉及時(shí)隙交換。82三、功能分析AB間的交換必須完成同號(hào)線的不同時(shí)隙間的交換數(shù)字四、時(shí)分交換的原理如何實(shí)現(xiàn)“時(shí)隙交換〞呢？答：可以用存儲(chǔ)器暫存來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換。順序?qū)懭耄訒r(shí)控制讀出。用來(lái)完成時(shí)隙交換功能的器件稱為“T接線器〞。83四、時(shí)分交換的原理如何實(shí)現(xiàn)“時(shí)隙交換〞呢？8五、空分交換的原理如何實(shí)現(xiàn)“空分交換〞呢？答：可以用穿插矩陣來(lái)完成不同出入線的交換，控制不同的穿插點(diǎn)在不同的時(shí)隙閉合。用來(lái)完成空分交換功能的器件稱為“S接線器〞。84五、空分交換的原理如何實(shí)現(xiàn)“空分交換〞呢？9第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)85第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理10§4.2T型時(shí)分接線器一、T型時(shí)分接線器的根本構(gòu)造T型時(shí)分接線器又稱時(shí)間接線器〔TimeSwitch〕，簡(jiǎn)稱T接線器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換功能。它由話音存儲(chǔ)器〔SM:SpeechMemory〕和控制存儲(chǔ)器〔CM:ControlMemory〕組成，都是隨機(jī)存儲(chǔ)器〔RAM〕。話音存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)抽樣編碼后的PCM話音信息，其容量即存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)與輸入復(fù)用線上的時(shí)隙數(shù)一樣〔32，128，256，512等〕，每一個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)8bit信息。控制存儲(chǔ)器用來(lái)控制話音存儲(chǔ)器的寫入或讀出地址，容量一般與SM一樣，每個(gè)存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)的是發(fā)話人的話音信息在SM中的存儲(chǔ)地址，所以每個(gè)存儲(chǔ)單元可以存儲(chǔ)log2(N)bit信息，其中N為SM存儲(chǔ)單元個(gè)數(shù)。86§4.2T型時(shí)分接線器一、T型時(shí)分接線器的根本構(gòu)造11二、T接線器的控制方式T接線器的控制方式有兩種：輸出控制和輸入控制輸出控制：話音順序?qū)懭隨M，由CM控制讀出SM中的內(nèi)容，簡(jiǎn)稱順序?qū)懭耄刂谱x出輸入控制：話音在CM控制下寫入SM，順序讀出SM中內(nèi)容，簡(jiǎn)稱控制寫入，順序讀出例：輸入復(fù)用線上共有32個(gè)時(shí)隙〔PCM30/32路系統(tǒng)〕，a要從TS1交換到TS8，b要從TS8交換到TS1，c要從TS2交換到TS15，分別要求用輸出控制和輸入控制方式的T接線器實(shí)現(xiàn)交換圖示見(jiàn)下頁(yè)87二、T接線器的控制方式T接線器的控制方式有兩種：T接線器的控制方式原理圖參時(shí)序圖讀地址順序?qū)懙刂讽樞驅(qū)懭耄刂谱x出A3~A7寫地址順序讀地址控制寫入，順序讀出A3~A788T接線器的控制方式原理圖參時(shí)序圖讀地址順序?qū)懙刂讽樞驅(qū)懭?，控思考?wèn)題串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？SM容量？CM容量？SM中內(nèi)容何時(shí)寫入？CM中內(nèi)容何時(shí)寫入？SM讀寫沖突？話音傳輸有延時(shí)嗎？輸入控制T接線器工作特點(diǎn)？輸出控制T接線器工作特點(diǎn)？89思考問(wèn)題串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？14問(wèn)題解答1.串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？答：進(jìn)入SM前，PCM數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)串并轉(zhuǎn)換變成8位并行數(shù)據(jù)，因而進(jìn)入SM時(shí)速率降為2.048Mb/s÷8=256Kb/s，SM和CM的讀寫周期都是1/(256×103)=3.9us；2.SM容量？答：因?yàn)閺?fù)用線有32個(gè)時(shí)隙，所以SM共有32個(gè)存儲(chǔ)單元，需要5位地址線尋址(A3~A7)，每單元存儲(chǔ)8比特；3.CM容量？答：CM也有32個(gè)存儲(chǔ)單元，因?yàn)橛脕?lái)控制SM的寫入或讀出，所以存儲(chǔ)的是SM的地址，每單元存儲(chǔ)log2(32)=5比特；90問(wèn)題解答1.串并轉(zhuǎn)換和并串轉(zhuǎn)換？15問(wèn)題解答4.SM中內(nèi)容何時(shí)寫入？答：SM中每個(gè)單元的內(nèi)容總是最新的話音樣本信號(hào)，是隨著新的輸入時(shí)隙中的內(nèi)容而不斷變化的，在通話過(guò)程中，每個(gè)用戶的話音抽樣信號(hào)總是固定地占用某個(gè)編號(hào)的時(shí)隙，同時(shí)也固定寫入對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元，例：上圖中輸出控制方式下，a占用TS1，所以總固定寫入話音存儲(chǔ)器的第1號(hào)單元。5.CM中內(nèi)容何時(shí)寫入？答：CM中每個(gè)單元的內(nèi)容是在建立話路的時(shí)候由處理機(jī)控制寫入的，在通話過(guò)程中不變，直到通話完畢才被改變，重新寫入0，這時(shí)候話路隨之被撤除。6.SM讀寫沖突？話音傳輸有延時(shí)嗎？答：SM的寫入是在時(shí)鐘脈沖的前半周期，讀出是在時(shí)鐘脈沖的后半周期，所以在經(jīng)過(guò)T接線器后話音會(huì)有時(shí)延，時(shí)延為：[(NO-NI)modN]+0.5個(gè)時(shí)鐘周期長(zhǎng)度〔cp〕，其中NI為輸入時(shí)隙號(hào)，NO為輸出時(shí)隙號(hào)，N為總時(shí)隙數(shù)。所以最長(zhǎng)時(shí)延為(N-1)+0.5個(gè)cp，最短為0.5個(gè)cp。91問(wèn)題解答4.SM中內(nèi)容何時(shí)寫入？16問(wèn)題解答7.輸入控制T接線器工作特點(diǎn)？答：輸出控制方式下：話音順序?qū)懭隨M，由CM控制讀出SM中的內(nèi)容，SM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸入時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，CM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸出時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)器內(nèi)容是輸入時(shí)隙號(hào)。8.輸出控制T接線器工作特點(diǎn)？答：輸入控制方式下：話音在CM控制下寫入SM，順序讀出SM中內(nèi)容，SM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸出時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，CM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址與輸入時(shí)隙號(hào)對(duì)應(yīng)，存儲(chǔ)器內(nèi)容是輸出時(shí)隙號(hào)。注：一個(gè)cp就是一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間長(zhǎng)度。92問(wèn)題解答7.輸入控制T接線器工作特點(diǎn)？17三、串并變換在進(jìn)入SM前，PCM數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)“串并轉(zhuǎn)換〞變成8位并行數(shù)據(jù)，才能存入SM；而在讀出數(shù)據(jù)時(shí)，也必須將8位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換回串行數(shù)據(jù)，因而需要進(jìn)展“并串轉(zhuǎn)換〞。1.時(shí)鐘和定時(shí)脈沖為了完成對(duì)信號(hào)的交換控制，需要準(zhǔn)確的產(chǎn)生各種時(shí)鐘和定時(shí)脈沖控制信號(hào)，見(jiàn)以下圖。PCM30/32路系統(tǒng)的每一時(shí)隙長(zhǎng)3.9us，每時(shí)隙傳送8bit，每比特長(zhǎng)488ns，設(shè)定時(shí)鐘cp的脈沖寬度和間隔寬度均為244ns，TD0~TD7分別代表每一個(gè)比特的位脈沖，他們可以由A0~A2譯碼得到?！矃⒁?jiàn)時(shí)序圖〕93三、串并變換在進(jìn)入SM前，PCM數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)“串時(shí)序圖半周期時(shí)長(zhǎng)=125us÷32÷8÷2返回94時(shí)序圖半周期時(shí)長(zhǎng)=125us÷32÷8÷2返回192.串并變換電路串并變換電路〔S/P:Serial-ParallelConversion〕負(fù)責(zé)將串行碼變成并行碼。主要由“移位存放器〞和“鎖存器〞組成。952.串并變換電路串并變換電路〔S/P:串并變換時(shí)序圖〔比照多線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖〕96串并變換時(shí)序圖〔比照多線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖〕213.并串變換電路并串變換電路〔P/S:Parallel-SerialConversion〕負(fù)責(zé)將并行碼變成串行碼。主要由“鎖存器〞和“移位存放器〞組成。鎖存器是高電平鎖存，移位存放器由CP和S端控制，當(dāng)S=1時(shí)處于置位狀態(tài)，S=0時(shí)處于移位狀態(tài)。比較多路復(fù)用線時(shí)的并串轉(zhuǎn)換電路973.并串變換電路并串變換電路〔P/S:Par并串變換時(shí)序圖比較多路復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖98并串變換時(shí)序圖比較多路復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖23四、多端輸入的T接線器當(dāng)需要對(duì)不同的一次群PCM信號(hào)中的各時(shí)隙進(jìn)展交換時(shí)，可采用多端輸入的T接線器，每一條輸入的PCM線稱為母線HW〔highway〕。例如，有8路PCM復(fù)用線上的時(shí)隙需要相互進(jìn)展時(shí)隙交換，可用如下構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。99四、多端輸入的T接線器當(dāng)需要對(duì)不同的一次群PC說(shuō)明說(shuō)明：T接線器的容量：因?yàn)橛?路PCM30/32復(fù)用線，故而T接線器的話音存儲(chǔ)器需要8×32=256個(gè)單元，而控制存儲(chǔ)器也需要256個(gè)單元，每單元8bit。速率變換：經(jīng)過(guò)復(fù)用器后，8路2.048Mb/s的PCM30/32復(fù)用線上的信號(hào)合成1路16.384Mb/s的PCM信號(hào)，共有256個(gè)時(shí)隙，為了減少傳輸處理的難度〔輻射、干擾、硬件速度等〕，將這1路串行碼流通過(guò)串并變換變成8路并行碼流，同時(shí)降低了每條并行線上的速率2.048Mb/s，減小傳輸難度。100說(shuō)明說(shuō)明：25說(shuō)明多端脈碼的排列：經(jīng)過(guò)復(fù)用器〔MUX〕的串并轉(zhuǎn)換后，并行線上共有256個(gè)時(shí)隙，原來(lái)8條母線上的時(shí)隙需要重新排列，排列方式如下：HW0～HW7上的TS0作為總時(shí)隙的TS0~TS7，HW0～HW7上的TS1作為總時(shí)隙的TS8~TS15，………………HW0～HW7上的TS31作為總時(shí)隙的TS248~TS255?？倳r(shí)隙號(hào)＝母線上的時(shí)隙號(hào)×8＋母線號(hào)例如：HW1上的TS20對(duì)應(yīng)的總時(shí)隙號(hào)為：即20×8＋1＝TS161。通過(guò)復(fù)用器、分路器和T接線器的配合，既完成時(shí)分交換，又完成空分交換。101說(shuō)明多端脈碼的排列：26多端輸入的T接線器框圖入線HW1上的TS20中的話音a交換到出現(xiàn)HW7上的TS31中去102多端輸入的T接線器框圖入線HW1上的TS20中的話音a交換到1.復(fù)用器的實(shí)現(xiàn)輸入端復(fù)用器需要完成合路〔復(fù)用〕和串并轉(zhuǎn)換功能。1031.復(fù)用器的實(shí)現(xiàn)輸入端復(fù)用器需要完成合路〔復(fù)用〕和串并轉(zhuǎn)換串并轉(zhuǎn)換和復(fù)用的時(shí)序圖〔比照單線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖〕參時(shí)序圖圖中HWn和Wn代表母線。104串并轉(zhuǎn)換和復(fù)用的時(shí)序圖〔比照單線時(shí)的串并轉(zhuǎn)換時(shí)序圖〕參時(shí)序圖時(shí)序圖半周期時(shí)長(zhǎng)=125us÷32÷8÷2返回105時(shí)序圖半周期時(shí)長(zhǎng)=125us÷32÷8÷2返回302.分路器的實(shí)現(xiàn)輸出端分路器需要完成分路〔解復(fù)用〕和并串轉(zhuǎn)換功能1062.分路器的實(shí)現(xiàn)輸出端分路器需要完成分路〔解復(fù)用〕和并串轉(zhuǎn)并串轉(zhuǎn)換和分路的時(shí)序圖比較單一復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖107并串轉(zhuǎn)換和分路的時(shí)序圖比較單一復(fù)用線時(shí)的時(shí)序圖32五、集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器程控?cái)?shù)字交換機(jī)中都含有“用戶集線器〞，用戶電路一般都通過(guò)用戶集線器連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)上，而不能直接連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)上。用戶集線器的作用在于可以將用戶的話務(wù)量集中以后再送到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。108五、集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器程控?cái)?shù)字交1.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器用戶集線器中主要含有“集中式T接線器〞和“擴(kuò)散式T接線器〞，只為通話的用戶分配時(shí)隙后，再送到交換網(wǎng)絡(luò)中去交換話音。集中式T接線器用于用戶發(fā)信息端，主要作用是集中用戶的話務(wù)量，擴(kuò)散式T接線器用于用戶收信息端，主要實(shí)現(xiàn)分話功能。時(shí)隙少了，時(shí)隙利用率較高1091.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器用戶集線1.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器時(shí)隙太多，時(shí)隙利用率太低！使用復(fù)用器和分路器為每個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)行嗎？1101.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器時(shí)隙太多，時(shí)隙利用率太1.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器如果不通過(guò)用戶集線器，而是通過(guò)一個(gè)復(fù)用器，固定的為每一個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙，然后直接連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，那么：一方面，如果為每一個(gè)用戶分配一個(gè)時(shí)隙直接進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)，就會(huì)造成大量浪費(fèi)。因?yàn)橥瑫r(shí)通話的用戶比較少，只有通話用戶的時(shí)隙真正有效利用，而大量的未通話用戶的時(shí)隙就沒(méi)有有效話音信息傳送，處于空閑狀態(tài)，這些時(shí)隙的利用率非常得低，也就是這些時(shí)隙的話務(wù)量很低。另一方面，連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的PCM復(fù)用線需要大量時(shí)隙，造成數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)的速率太高，并且因?yàn)橛泻芏鄷r(shí)隙上沒(méi)有話音，所以數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的交換效率也不高；所以一般需要通過(guò)用戶集線器來(lái)連接用戶電路和數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，用戶集線器只需要為通話用戶分配一對(duì)時(shí)隙，然后再連接到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，這樣一方面每一用戶時(shí)隙的利用率大大的提高了，節(jié)約了設(shè)備本錢，另一方面，時(shí)隙數(shù)量少了，數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)時(shí)的速率降低了。1111.集中、擴(kuò)散式T接線器和用戶集線器如果不通1.集中式T接線器和擴(kuò)散式T接線器集中式T接線器：出時(shí)隙數(shù)小于入時(shí)隙數(shù)擴(kuò)散式T接線器：入時(shí)隙數(shù)小于出時(shí)隙數(shù)1121.集中式T接線器和擴(kuò)散式T接線器集中式T接線器：出時(shí)隙數(shù)2.用戶發(fā)端集中式T接線器由CM控制從1024個(gè)單元中讀出128個(gè)話音數(shù)據(jù)完成時(shí)隙交換。U0對(duì)應(yīng)TS0，U1對(duì)應(yīng)TS1，……，U1023對(duì)應(yīng)TS10231132.用戶發(fā)端集中式T接線器由CM控制從1023.用戶收端發(fā)散式T接線器在CM控制下，將128個(gè)入時(shí)隙中的話音交換到出線上1024個(gè)時(shí)隙中真正通話的用戶時(shí)隙中去，再由分路器將話音分發(fā)到對(duì)應(yīng)的用戶接口上去。TS0對(duì)應(yīng)U0，TS1對(duì)應(yīng)U1，……，TS1023對(duì)應(yīng)U10231143.用戶收端發(fā)散式T接線器在CM控制下，將1本局呼叫信號(hào)流程假設(shè)一共1024個(gè)用戶：U0～U1023115本局呼叫信號(hào)流程假設(shè)一共1024個(gè)用戶：U0～U102第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)116第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理41§4.3S型空分接線器當(dāng)交換網(wǎng)絡(luò)的容量增大時(shí)，只有T接線器就不能滿足要求了，因?yàn)?級(jí)T接線器容量有限〔最多2048單元〕，要擴(kuò)大容量還需要S型空分接線器配合T接線器組成多級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。一、S型空分接線器的根本構(gòu)造S型時(shí)分接線器又稱空間接線器〔SpaceSwitch〕，簡(jiǎn)稱S接線器，用來(lái)實(shí)現(xiàn)“空分交換〞功能。即可以實(shí)現(xiàn)任意輸入線和任意輸出線的連通。它與一般的空間接線器不同的是入線和出線的連接只是在某一時(shí)隙內(nèi)接通，每個(gè)穿插接點(diǎn)都是時(shí)分復(fù)用的。

117§4.3S型空分接線器當(dāng)交換網(wǎng)絡(luò)的容量增大S接線器的控制方式原理圖118S接線器的控制方式原理圖43一、S型空分接線器的根本構(gòu)造它由穿插矩陣和控制存儲(chǔ)器〔CM:ControlMemory〕組成。每條出線〔或入線〕都有一個(gè)控制存儲(chǔ)器，用來(lái)控制出線〔或入線〕在不同時(shí)隙跟入線〔或出線〕的連接。CM內(nèi)存儲(chǔ)單元數(shù)等于出線或入線上的時(shí)隙數(shù)，每單元比特?cái)?shù)等于出線或入線編號(hào)的編碼位數(shù)。每個(gè)存儲(chǔ)單元的地址都與時(shí)隙號(hào)相對(duì)應(yīng)，控制存儲(chǔ)器的寫入受CPU的控制，讀出是按定時(shí)脈沖的時(shí)序進(jìn)展控制。119一、S型空分接線器的根本構(gòu)造它由穿插矩陣和控制存儲(chǔ)器二、S接線器的控制方式S接線器的控制方式也有兩種：輸出控制和輸入控制輸出控制：控制某條輸出線在需要的時(shí)隙與相應(yīng)的輸入線連接，控制存儲(chǔ)器各單元存儲(chǔ)的是輸入線號(hào)。當(dāng)不同控制存儲(chǔ)器的一樣存儲(chǔ)單元內(nèi)寫入同一線號(hào)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)信息同發(fā)。輸入控制：控制某條輸入線在需要的時(shí)隙與相應(yīng)的輸出線連接，控制存儲(chǔ)器各單元存儲(chǔ)的是輸出線號(hào)。當(dāng)不同控制存儲(chǔ)器的一樣存儲(chǔ)單元內(nèi)寫入同一線號(hào)時(shí)，會(huì)造成出線沖突。120二、S接線器的控制方式S接線器的控制方式也有兩種：輸出控制和S接線器的控制方式原理圖輸入線號(hào)輸出線號(hào)信息同發(fā)出線沖突例：設(shè)有3×3的穿插矩陣，每條輸入線或輸出線上總共有128時(shí)隙，假設(shè)：a要在TS8從0號(hào)入線交換到2號(hào)出線，b要在TS12從0號(hào)入線交換到1號(hào)出線，c要在TS2從2號(hào)入線交換到1號(hào)出線，d要在TS13從2號(hào)入線交換到0號(hào)出線，傳輸過(guò)程見(jiàn)以下圖。121S接線器的控制方式原理圖輸入線號(hào)輸出線號(hào)信息同發(fā)出線沖突例：三、穿插矩陣和控制存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)例：輸出控制的8×8穿插矩陣，輸入線時(shí)隙數(shù)等于256輸出控制的8×8穿插矩陣請(qǐng)思考：1.輸入控制的穿插矩陣如何實(shí)現(xiàn)〔分配器〕？2.控制存儲(chǔ)器如何實(shí)現(xiàn)？122三、穿插矩陣和控制存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)例：輸出控制的8×8穿插矩陣，第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理§4.2T型時(shí)分接線器§4.3S型空分接線器§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)123第四章數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)§4.1數(shù)字交換原理48§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)由假設(shè)干級(jí)T接線器或S接線器可以組成大型的數(shù)字時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)，不僅實(shí)現(xiàn)時(shí)分交換而且實(shí)現(xiàn)空分交換，稱為“選組級(jí)〞。一、TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)TST網(wǎng)絡(luò)兩側(cè)各為一個(gè)T接線器，中間一級(jí)是一個(gè)S接線器，S級(jí)接線器出入線數(shù)取決于兩側(cè)T接線器的數(shù)量，時(shí)隙數(shù)跟第一級(jí)T接線器出線的時(shí)隙數(shù)〔或跟第三級(jí)T接線器入線的時(shí)隙數(shù)〕一樣多。1.讀寫方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò)輸入級(jí)T接線器和S接線器采用輸出控制，而輸出級(jí)T接線器采用輸入控制，在S接線器內(nèi)部需要傳輸8位并行碼，因而是8套S接線器并行工作。在S接線器上的時(shí)隙稱為內(nèi)部時(shí)隙〔ITS：InternalTimeSlot〕124§4.4數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)由假設(shè)干級(jí)T接線器或S接2.寫讀方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò)2.寫讀方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò)輸入級(jí)T接線器采用輸入控制，而S接線器和輸出級(jí)T接線器采用輸出控制。3.內(nèi)部時(shí)隙的選擇因?yàn)橥ㄔ挄r(shí)是雙向的，需要占用來(lái)去兩個(gè)內(nèi)部時(shí)隙，內(nèi)部時(shí)隙的選擇可以有兩種方法：〔1〕奇偶法：假設(shè)主叫到被叫選ITS2n，那么被叫到主叫選ITS2n+1，例如當(dāng)主叫的去話內(nèi)部時(shí)隙選ITS2時(shí)，被叫的去話內(nèi)部時(shí)隙應(yīng)選ITS3?！?〕反相法：假設(shè)主叫到被叫方向選ITSn，那么被叫到主叫方向選ITSn+F/2。其中F是一幀的時(shí)隙數(shù)。1252.寫讀方式的TST型交換網(wǎng)絡(luò)2.寫讀方式的TST型交換例題例：主叫用戶a的話音從0號(hào)輸入/輸出線的TS3時(shí)隙收發(fā)，被叫用戶b的話音從127號(hào)輸入/輸出線的TS31時(shí)隙收發(fā)，設(shè)從主叫到被叫的內(nèi)部時(shí)隙選ITS2，用反相法選另外一個(gè)內(nèi)部時(shí)隙，要實(shí)現(xiàn)ab用戶話音互通，傳輸過(guò)程見(jiàn)以下圖。126例題例：主叫用戶a的話音從0號(hào)輸入/輸出線的TS3時(shí)隙收發(fā)，讀寫式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖127讀寫式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖52寫讀式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖128寫讀式TST型三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)示意圖534.TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析4.TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析〔1〕輸入級(jí)T接線器和輸出級(jí)T接線器的控制存儲(chǔ)器合用輸入級(jí)T接線器和輸出級(jí)T接線器的控制方式一般是不同的，這樣有利于控制存儲(chǔ)器合用。當(dāng)去話和來(lái)話兩個(gè)方向的內(nèi)部時(shí)隙的選取有一定規(guī)律時(shí)，即采用奇偶法或反相法，就可實(shí)現(xiàn)用一個(gè)存儲(chǔ)器控制輸出和輸入級(jí)的控制?？梢钥吹綄懽x方式下，當(dāng)采用反相法時(shí)，CMA和CMB一樣地址單元里放的話音存儲(chǔ)器地址差半幀，意味著兩個(gè)地址只是最高位A7相反。同理當(dāng)采用奇偶法時(shí)，CMA和CMB一樣地址單元里放的話音存儲(chǔ)器地址最低位A0相反。以下是采用反相法時(shí)在寫讀方式下的存儲(chǔ)器合用示意圖。1294.TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析4.TST交換網(wǎng)絡(luò)的分析54寫讀方式下輸入/輸出T接線器的控制存儲(chǔ)器合用示意圖130寫讀方式下輸入/輸出T接線器的控制存儲(chǔ)器合用示意圖55〔2〕網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題〔選學(xué)〕〔2〕網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題“阻塞〞是指當(dāng)輸入級(jí)和輸出級(jí)都有空閑話路，但因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)內(nèi)部鏈路不通〔沒(méi)有空閑話路〕而造成輸入和輸出話路無(wú)法連接，以致使呼叫損失的情況，又稱為“內(nèi)部阻塞〞。阻塞的發(fā)生為了說(shuō)明問(wèn)題，我們用一個(gè)3×3的TST網(wǎng)絡(luò)示范。輸入和輸出級(jí)的T接線器的時(shí)隙數(shù)都是3，S接線器各有3條出/入線，交換過(guò)程見(jiàn)下頁(yè)?？梢?jiàn)阻塞主要發(fā)生在S接線器出入線上，這主要是因?yàn)閮?nèi)部時(shí)隙不夠用引起的。一條通路的建立，必須是S接線器出入線上都有一樣編號(hào)的空閑內(nèi)部時(shí)隙才行。131〔2〕網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題〔選學(xué)〕〔2〕網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞問(wèn)題56阻塞發(fā)生示意圖a和b通話，c和d通話，e和f通話，m和n通話132阻塞發(fā)生示意圖a和b通話，c和d通話，57B.降低阻塞概率的方法及無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)B.降低阻塞概率的方法及無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)阻塞率主要受話務(wù)量Y1和內(nèi)部鏈路數(shù)N的影響，內(nèi)部鏈路數(shù)越多那么阻塞率越低；話務(wù)量越大那么阻塞率越高。一般交換網(wǎng)絡(luò)流進(jìn)的話務(wù)量是由用戶決定的，設(shè)計(jì)者是無(wú)法控制的，所以減小阻塞的方法主要是增加網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的鏈路數(shù)，采用初級(jí)擴(kuò)散型T接線器(N1:N)，次級(jí)集中型T接線器(N:N2)的交換網(wǎng)絡(luò)就能到達(dá)這一目的。對(duì)于TST網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，增加網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的鏈路數(shù)就是要增加中間級(jí)S接線器的內(nèi)部時(shí)隙數(shù)目N，當(dāng)N增加到一定大小時(shí)，不管處于何種狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)都不會(huì)產(chǎn)生阻塞了，這種網(wǎng)絡(luò)稱作嚴(yán)格無(wú)阻塞網(wǎng)絡(luò)。無(wú)阻塞的條件是內(nèi)部時(shí)隙數(shù)目N必須滿足滿足：N≥(N1-1)+(N2-1)+1=N1+N2-1，N1是初級(jí)擴(kuò)散型T接線器入時(shí)隙數(shù)，N2是次級(jí)集中型T接線器出時(shí)隙數(shù)。當(dāng)N1=N2時(shí)，近似取N≥2N1。另外還可以看到，對(duì)于N=N1=N2的網(wǎng)絡(luò)，只要合理的