第2部分數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)

第2部分數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)第一頁，共39頁。2.1語音信號數(shù)字化（背景知識）2.2具體交換單元介紹（T、S）2.3交換網(wǎng)絡(luò)（TST）2.4交換網(wǎng)絡(luò)（BANYAN網(wǎng)絡(luò)）2.5舉例2第二頁，共39頁。2.1語音信號數(shù)字化（背景知識）

交換網(wǎng)絡(luò)中的信號形式是數(shù)字的、時分復(fù)用信號。電路交換采用

同步時分復(fù)用信號分組交換和ATM交換采用

統(tǒng)計時分復(fù)用信號什么是同步時分復(fù)用信號和統(tǒng)計時分復(fù)用信號？3第三頁，共39頁。

為了提高信道的利用率，通常采用多路復(fù)用技術(shù)，使多路信息在一個信道或一條傳輸線路上傳輸。

1、信道共享與多路復(fù)用技術(shù)多路復(fù)用技術(shù)頻分復(fù)用時分復(fù)用碼分復(fù)用空分復(fù)用4第四頁，共39頁。

TS1TSn-1ＢＸＸＢＢTSn-1TS1TS0時間125us125usＡＡＡTS02、同步時分復(fù)用（TDM）每個用戶的采樣周期都是125us，都能在接收端正確還原

一個幀的若干時隙，按順序編號，標號相同的成為一個子信道，傳遞同一路話路信息，速率恒定。（話路和時隙是“對號入座”的）同步時分復(fù)用技術(shù)，也成為“位置化信道”

5第五頁，共39頁。aabcdbcabbccad用戶ABCDtttt①②③④#1#2#3#4四個時分復(fù)用幀時分復(fù)用t6第六頁，共39頁。

3、統(tǒng)計時分復(fù)用(STDM)

統(tǒng)計時分復(fù)用，又稱“異步時分復(fù)用”。把公共信道的時隙實行“按需分配”，即只對那些需要傳送信息或正在工作的終端才分配給時隙。7第七頁，共39頁。4、話音信號的同步時分復(fù)用——PCM30/32幀結(jié)構(gòu)

語音信號經(jīng)過抽樣、量化、編碼。(PCM編碼）采樣周期為125us。

將125us分成32個時隙進行時分復(fù)用就形成了PCM30/32幀結(jié)構(gòu)(歐洲體制)。

125us分成24個時隙就形成了24時隙的幀結(jié)構(gòu)(北美與日本體制）。我們國家采用歐洲體制。8第八頁，共39頁。PCM30/32幀結(jié)構(gòu)的特點:一幀周期為125us，分成32個時隙TS0～

TS31。每個時隙傳輸8位二進制碼。32個時隙中，TS0為幀同步時隙，TS16為標志信號時隙，其余時隙傳送30路的話音信號。每個話路的傳輸碼率：8000HZ×8bit=64kbit/s

復(fù)用后線路基群的傳輸碼率:

32×64Kbit/s=2048kbit/s=2Mb/s16幀為一復(fù)幀，復(fù)幀周期為2ms9第九頁，共39頁。5、同步時分信號的交換1）同一PCM母線，不同時隙的信碼交換2）不同PCM母線，相同時隙間的信碼交換3）不同PCM母線，不同時隙間的信碼交換BTS3BTS3CTS20CTS10ATS5ATS25數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)PCMi1PCMi2PCMi3PCMi4PCMo1PCMo2PCMo3PCMo410第十頁，共39頁。2.2具體交換單元介紹一、空間交換單元（空間接線器或S接線器）

功能

S接線器完成不同復(fù)用總線(PCM線)間同一TS之間的交換;11第十一頁，共39頁。組成：電子交叉矩陣控制存儲器（CM）工作方式：1）輸入控制：控制存儲器對交叉矩陣的入線進行控制（控制線與輸入HW平行）2）輸出控制：控制存儲器對交叉矩陣的出線進行控制（控制線與輸出HW平行）組成：電子交叉矩陣控制存儲器（CM）組成：電子交叉矩陣控制存儲器（CM）12第十二頁，共39頁。TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWnTS4TS4TS22………………1n…22S接線器的結(jié)構(gòu)輸入控制方式！單元地址為時隙號，內(nèi)容為HW號（輸出）TS4HW0HWnTS22HWnHW113第十三頁，共39頁。TS4TS22TS4TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWn………………n0…22輸出控制方式！單元地址為時隙號，內(nèi)容為HW號（輸入）TS4HW0HWnTS22HWnHW114第十四頁，共39頁。注意：S型接線器的入線數(shù)與出線數(shù)可以不等控制存儲器的內(nèi)容只在通路建立或拆除時才寫入或清除。15第十五頁，共39頁。組成：

話音存儲器（SpeechMemory）控制存儲器（ControlMemory）二、時間交換單元（時間接線器或T接線器）功能：完成同一復(fù)用總線(PCM線)上不同時隙間的交換。工作方式1）輸出控制：順序?qū)懭耄刂谱x出2）輸入控制：控制寫入，順序讀出16第十六頁，共39頁。RWTS0TS31TS0TS31031310SMCMWCPU控制RT接線器組成結(jié)構(gòu)圖地址計數(shù)器時鐘地址計數(shù)器17第十七頁，共39頁。SM： 1）暫存時隙的數(shù)字語音信息；2）每個TS占用SM的一個單元； 3）SM容量對一條PCM而言,容量=32×8bit。CM：1）提供時間信息:即在哪一時隙對SM進行讀或?qū)?由CM的地址單元號提供)；2）提供地址信息:即在某個時隙對SM的哪一個地址進行讀或?qū)?由CM內(nèi)容提供)；

18第十八頁，共39頁。AAARW310SMCMWCPU控制RT接線器--輸出控制地址計數(shù)器時鐘地址計數(shù)器TS6TS176TS6TS1731017617313029········21TS0CM的地址與輸出TS對應(yīng)66！313029········21TS019第十九頁，共39頁。AAA！RW310SMCMWCPU控制RT接線器--輸入控制地址計數(shù)器地址計數(shù)器TS6TS1717TS6TM的地址與輸入TS對應(yīng)20第二十頁，共39頁。2.3交換網(wǎng)絡(luò)（TST）數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有：1）單T2）T－S，S－T3）T－S－T，S－T－S4）T－S－S－T5）T－S－S－S－T,S－S－T－S－S6）T－T－T……本章重點講解TST21第二十一頁，共39頁。T—S—T交換網(wǎng)的組成1210...10交叉矩陣1210...TTS如T=512TS，TST網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)5120時隙之間的交換。22第二十二頁，共39頁。

中間時隙的確定：反相法1）選定一個方向的時隙為X，2）則另一個方向中間時隙為（x+n/2）modN。N:為復(fù)用線的時隙數(shù)T-S-T初級T接線器次級T接線器23第二十三頁，共39頁。例.TST網(wǎng)絡(luò)。T接線器容量為３２，初級Ｔ，Ｓ和次級Ｔ分別采用輸出控制﹑輸入控制和輸入控制方式（內(nèi)部時隙采用反向法確定）．設(shè)Ａ用戶呼叫Ｂ用戶，A用戶占用HW0和TS2，Ｂ用戶占用HW2和TS31,交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部時隙ITS=7（AB）。24第二十四頁，共39頁。BB2TS23BB31TS2AA31ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2輸入控制！723ACMASMATS31B72TS731232HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A233172輸入控制輸出控制TS23HW0TS2

HW2TS31TS31?TS2ITS＝7TS2TS7TS3127+32/2=2302325第二十五頁，共39頁。BB23TS23BB23TS2AA7ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2輸入控制！723ACMASMATS31B27TS723317HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A273123輸出控制輸入控制TS23HW0TS2

HW2TS31TS31?TS2ITS＝7TS2TS7TS31223026第二十六頁，共39頁。BANYAN網(wǎng)絡(luò)是一種空分交換網(wǎng)絡(luò)，由若干個2*2交換單元組成的多級交換網(wǎng)絡(luò)。多用于ATM和光交換系統(tǒng)。2.4 BANYAN網(wǎng)絡(luò)27結(jié)構(gòu)第二十七頁，共39頁。第二十八頁，共39頁。012345678x8的3級banyan網(wǎng)絡(luò)01234567第二十九頁，共39頁。從banyan的任一輸入端口引出的一組通路形成了2分支樹，級數(shù)越多，分支越多，級數(shù)k=㏒2N，N=總?cè)刖€數(shù)/出線數(shù)，即2k=N。每級有N/2個交換單元。單通路特性：

banyan的任一入端到任一出端之間，具有1條且僅有一條通路。Banyan網(wǎng)絡(luò)的基本特性第三十頁，共39頁。自選路由特性：自選路由，即是給定出線地址，不用外加控制命令，就可選到出線?？梢允褂脤?yīng)于出端號的二進制碼的選路標簽來自動選路。第三十一頁，共39頁。01234567012(010)3(011)4(100)5(101)678x8的3級banyan網(wǎng)絡(luò)10110(011)(010)(100)(101)Banyan網(wǎng)絡(luò)的自選路由特性第三十二頁，共39頁。輸出沖突內(nèi)部爭用，會引起內(nèi)部阻塞內(nèi)部阻塞性質(zhì)

Banyan網(wǎng)絡(luò)不僅有內(nèi)部阻塞，而且這種內(nèi)部阻塞隨著陣列級數(shù)的增加而增加。因此，Banyan網(wǎng)絡(luò)不可能做得很大。第三十三頁，共39頁。BANYAN網(wǎng)絡(luò)交換工作原理

第三十四頁，共39頁。1.TST網(wǎng)絡(luò)，T接線器容量為３２，初級Ｔ，Ｓ和次級Ｔ分別采用輸出控制﹑輸入控制和輸入控制方式．設(shè)Ａ用戶呼叫Ｂ用戶，A用戶占用HW0和TS8，Ｂ用戶占用HW2和TS27,交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部時隙ITS=9，反相內(nèi)部時隙采用反相法確定．填寫括號中的內(nèi)容2.5 舉例35第三十五頁，共39頁。(5)(7)(2)(3)BBBTS8AACMC0CMC2HW0HW2CMASMABHW0HW2TS8CMBSMBTS27A(1)

(8)(9)(10)(11)(13)(12)(4)(6)(15)A(16)(14)TS27輸出控制輸入控制36第三十六頁，共39頁。2.設(shè)S接線器有8條輸入、8條輸出復(fù)用線，在輸出控制方式下工作，輸入、輸出復(fù)用線的復(fù)用度為512，如果要將S接線器的輸入復(fù)用線HW7的時隙134的內(nèi)容A交換到輸出