数字交换与数字交换网络 (修改后的)

1、3-1q对数字化话音信息进行交换对数字化话音信息进行交换q实现不同时隙不同线路之间的交换实现不同时隙不同线路之间的交换q数字交换网络基本功能：数字交换网络基本功能：给每一个用户分配一个固定时隙给每一个用户分配一个固定时隙在两个用户间（两个不同时隙）进行交换在两个用户间（两个不同时隙）进行交换q数字交换的实质：数字交换的实质：对数字信息进行时隙交换对数字信息进行时隙交换TS1TS2TS3TS1TS2TS3数字交换网络数字交换网络12341234TS1TS2TS33-2qPCM母线的收、发分开母线的收、发分开q数字交换网络要进行单向路由的接续数字交换网络要进行单向路由的接续q数字交换网络的组成：数

2、字交换网络的组成：时间接线器（时间接线器（T接线器）接线器）空间接线器（空间接线器（S接线器）接线器）3-3q单端PCM交换交换网络交换网络PCM入PCM出AATS5TS28用T接线器来实现交换交换网络网络SLCSLCDHWTS3TS4TS5TS0TS1TS2UHW3-4交交换换网网络络PCM入PCM出ABTS5TS5ATS28BTS28UHW TS5DHW TS5DHW TS28UHW TS28每个用户同时在每个用户同时在UHW、DHW上各占一个编号相同的时隙，上各占一个编号相同的时隙，分别作为发送时隙和接受时隙。分别作为发送时隙和接受时隙。3-5q多端PCM交换交换网络交换网络PCM入PC

3、M出AATS2TS16UHW0UHW1UHW2UHW3DHW0DHW1DHW2DHW3用T、S组合接线器来实现3-6q功能：完成同一复用总线(PCM线)上不同时隙间的交换。 对位置换信息：TS3TS8，等待5个时隙后输出即可。q组成结构：T接线器由SM(Speech Memory)和CM(Control Memory)两部分构成。q原理：先存储，后转发。q工作方式：输出控制（顺序写入，控制读出）输入控制（控制写入，顺序读出）（掌握两种工作方式下的工作过程，会区分工作方式）！3-7RWTS0TS31TS0TS31031310SMCMWCPU控制RT接线器组成结构 图地址计数器时钟CP地址计数器3

4、-8A！RWA310SMCMWCPU控制RT接线器 - 输出控制地址计数器时钟CP地址计数器TS6 TS176TS6ATS17310176176631 30 292 1TS031 30 292 1TS0CM的地址的地址与输出与输出TS对应对应3-9AAA！RW310SMCMWCPU控制RT接线器 - 输入控制地址计数器地址计数器TS6 TS1717TS6TM的地址的地址与输入与输入TS对应对应时钟CP3-10注意：注意：1. 1.工作方式是针对工作方式是针对SMSM而言而言（CMCM总是输入控制）总是输入控制）2. 2.话音存储器的位数总按话音存储器的位数总按8 8b

5、itbit计算。计算。3. 3.话音存储器的容量等于输入母线上每帧话音存储器的容量等于输入母线上每帧的时隙数。的时隙数。4. 4.控制存储器的容量等于话音存储器的容控制存储器的容量等于话音存储器的容量，话音存储器的容量数决定于控制存储器量，话音存储器的容量数决定于控制存储器每个单元的比特数。每个单元的比特数。3-11qT接线器只能实现同一母线不同时隙之间的交换。qT接线器的工作方式总是对话音存储器来说的。q如果是输出控制，则输入一定是顺序的；如果输入是控制的，则输出一定是顺序的。q控制存储器的方式始终是控制写入，顺序读出。q控制存储器始终控制语音存储器的动作。q工作方式不同，存储器中存储单元的

6、内容不同，但可以达到相同的结果。q控制存储器每个单元写入的内容是发话人的话音信息在 话音存储器的存储地址。3-12 由于T接线器的读写速率限制，其容量有限。当需要的时隙数过大，通过复用器已不能完成时，就需要用多个T接线器来实现时隙交换。那么就要解决不同T接线器之间的交换问题。q功能：S接线器完成不同复用总线不同复用总线(PCM线)间同一同一TS的交换;S接线器是通过控制存储器控制电子交叉矩阵接点的闭合来实现TS在不同PCM间交换的。q组成结构： 由电子交叉矩阵(开关时间所要求)和CM构成。3-13q工作方式：输入控制：控制线与输入HW平行。输出控制：控制线与输出HW平行。qCM：每个CM的容量

7、等于其控制HW线上的时隙数。入/出母线数决定于每个CM的单元含有的比特数CM数量等于入/出母线数q实质： 通过时间分割的手段来完成空间HW交换。注意：工作方式是针对交叉矩阵而言注意：工作方式是针对交叉矩阵而言（CMCM总是输入控制）总是输入控制）3-14TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWnTS4TS4TS221n22S接线器的结构输入控制方式！单元地址为时隙号，内容为HW号（输出）3-15TS4TS22TS4TS220431CMC0CMC1CMCnHW0HW1HWnHW0HW1HWnn022输出控制方式！单元地址为时隙号，内容为HW号（输入）3-16qS

8、接线器只能实现不同母线相同时隙之间的交换，用户数据经过交换后时隙并不改变。qN*N交换矩阵对应着N个控制存储器。q每个存储器的存储单元号对应相应的时隙。q输入控制方式：存储单元的内容表示该存储器所对应的输入母线所接通的输出母线的号数。q输出控制方式：存储单元的内容表示该存储器所对应的输出母线所接通的输入母线的号数。3-17 引入S接线器，改善话务疏导功能，具有低成本，低阻塞和路由选择简单的特点。q无复用器的T-S-T交换网络 (下页)q带复用器的T-S-T交换网络 (后续页)各个Memory的内容；各个Memory的容量；不同控制方式下的变化；半帧法（强调：T接线器输入HW总时隙数总时隙数的一

9、半）；入-出方式 与 出-入方式 的讨论。v关于SM损坏的问题；v关于节省CM的问题。3-183-19BB2TS23BB31TS2AA31ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2输入控制！723ACMASMATS31B72TS731232HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A233172输入控制输出控制TS23HW0 TS2 HW2 TS31TS31 ? TS2ITS7TS2 TS7 TS3127+32/2=2303-20BB23TS23BB23TS2AA7ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2输入控制！723ACMASMATS31B27TS723317H

10、W0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A273123输出控制输入控制TS23HW0 TS2 HW2 TS31TS31 ? TS2ITS7TS2 TS7 TS3127+32/2=2303-21qS/P转换问题：1010101100001111D0D1D2D3D4D5D6D7TS0TS1SM串行数据格式并行数据格式1111000011010101TS0TS1D0D7D0D711110000110101012M2M8=256K3-22qT接线器的容量：328 bit （2M）一级T接线器所能交换的容量(时隙数), 决定于SM允许的读写速度。如: SM RAM的存取速度为50ns, 则在一帧周期时

11、间(125us)内, 理论上可以交换的时隙数为: 125us50ns 2 =1250个时隙。（并行数据时） （串行数据时，1250 8=156 .25TS） 但由于实际多方面的原因, 单级T接线器的交换容量很少超过1024TS（64M）。所以, 较大的网络一般采取级联的方式。q工作速度：输入总线的速度/并行线数q实质：通过空间分割的手段来完成时隙交换。3-23！一、复用器一、复用器q当单端PCM数不能满足需要时，需用多条PCM，如何实现？（先将它们合并成一条PCM，再送入T接线器。）q它会有哪些变化，有哪些要求？如何复用？T接接线线器器复复用用器器new HWHW0HW1HW2HW33-24q

12、复用器的基本功能复用器的基本功能 串/并变换和并路复用。目的是降低数据传输速率，便于半导体存储器件的存储和取出操作；尽可能利用半导体器件的高速特性，使在每条数字通道中能够传送更多的信息，提高数字通道的利用率。 通过串行码变成并行码，传输速率降低到原速率的1/8。使制造工艺要求降低，减少辐射干扰，降低器件的开关速度因而降低了造价。另外，速度的降低以增加传输线数为代价的。3-25TS0TS1TS2复复用用器器3020100021011131HW0HW1HW2HW3000102101112202122303132HW0TS0HW1TS0HW2TS0HW3TS0HW0TS1HW1TS1HW2TS1HW

13、3TS17 6 5 4 3 2 1 07 6 5 4 3 2 1 0DD复用器变换原理示意图一2M8M！TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS73-26TS0TS1TS2复复用用器器3020100021011131HW0HW1HW2HW30001021011122021223031327 6 5 4 3 2 1 07 6 5 4 3 2 1 0DD复用器变换原理示意图一2M8M！TS复复=TS号号HW总总+HW号号HW0 TS0HW1TS0HW2TS0HW3TS0HW0TS1HW1TS1HW2TS1HW3TS1TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS73-27T接接线线器器复复用

14、用器器new HWHW0HW1HW2HW3复复用用器器new HWHW0HW1HW2HW3CMS/PSM合并合并HW，时隙变换时隙变换S/P，数据数据bit的变换的变换2M8M1MTS0TS0TS0TS0TS0TS0D0D7D0D7！3-28二、分路器二、分路器q作用与复用器相反；分出各HW上的各个TS。P/S变换。复复用用器器HW0HW1HW2HW3CM2M8M1MS/PD0D7P/SD0D7分分路路器器HW0HW1HW2HW3SM8M2M1M3-29q简称简称T/S单元单元基本功能是实现任一入线的任一时隙与任一出线的任一时隙之间的交换连接。T/S单元常做成大规模集成专用芯片，如S1240数

15、字程控交换系统用的DSE单元。3-30 单T型数字交换网络由时分接线器、复用器、分路器三大部分组成。是一种最经济的交换网，广泛用于数字交换机中。v用复用器、分路器与T接线器组成单T交换网络 3-31A！RW1270SMCMWCPU控制R单T型数字交换网络 - 输出控制地址计数器时钟地址计数器HW1 TS8 HW3 TS2133ATS33ATS8712708733复复用用器器分分路路器器BBTS87TS33ABTS8ABTS21TS21TS8TS33 TS87TS87 TS33338787BUHW0DHW0UHW3DHW3乙E甲M乙M甲E3-32A！R1270SMCMWCPU控制地址计数器HW1

16、 TS8 HW3 TS2187ATS33ATS8712703387复复用用器器分分路路器器BBTS87TS33ABTS8ABTS21TS21TS8TS33 TS87TS87 TS33873333B单T型数字交换网络- 输入控制RW地址计数器时钟乙E甲M乙M甲E3-33qMT8980/ MT89801（加拿大Mitel公司）q美国Motorola公司的MC145601q意大利SGS公司的M-088学习芯片的使用方法。了解：v8980是何种工作方式？v8980的容量为多少？v8980能否单独组网？v8980是否有阻塞？3-34qMT8980性能 是一个40端超大规模CMOS IC,融数字交换、S/

17、P和复用器、分路器和P/S，以及uP接口于一体。适用于2Mbps PCM数字时分复用总线各时隙间的交换；具有8条2Mbps PCM输入HW，即8条32个8位码信道，总共256个8位码64Kbps输入信道；具有8条2Mbps PCM输出HW，即8条32个8位码信道，总共256个8位码64Kbps输出信道；可完成上述256输入信道至256个输出信道的全利用度无阻塞交换。单电源(+5V)低功耗(30 mW)串行输出信道具有三态输出性能。具有微处理机的控制接口，处理机对芯片中的存储器可直接进行读写操作。3-35STI02STI13STI24STI35STI46STI57STI68STI79VDD10F

18、0I11C4I12A013A114A215A316A417A518DS19R/W20CS21D029D128D227D326D425D524D623D722VSS30ODE39STO038STO137STO236STO335STO434STO533STO632STO731CBO40DTA1MT8980DC(40)C4I12F0I11CS21R/W20DS19STI02STI13STI24STI35A013A114A215A316A417A518ODE39DTA1STO038STO137STO236STO335D029D128D227D326D425D524D623D722IC8IC9IC6IC

19、7IC31IC32IC33IC34VDD10VSS30IC40MT8981DC(40)3-361A121A241A361A482A1112A2132A3152A4171Y1181Y2161Y3141Y4122Y192Y272Y352Y431G12G19U674HC244R41kR51kVCCD1D2D3D4D5D6D7D0A0A1A2A3A4A5/F0-NC4I/DTASNCS/F0-NC4IA0A5I/ODSIOWR/DTA1SDI02SDI13SDI24SDI35IC6IC7IC8IC9VDD10/FS11/CP12A013A114A215A316A417A518DS19R/W20IC40

20、ODE39SDO038SDO137SDO236SDO335IC34IC33IC32IC31VSS30D029D128D227D326D425D524D623D72221/CSU7M T8981D0D7UHW0UHW0UHW1UHW2UHW3UHW1UHW2UHW3DHW0DHW0DHW1DHW1DHW2DHW2DHW3DHW3VCCVCC3-37q在交换机的核心交换网络内部，采用1:1的交换网络作为交换绳路。绳路总是小于总用户数的，如何将大量的用户时隙连接到少量的内部时隙（绳路）上去？对UHW是多时隙连接到少时隙；（出时隙小于入时隙）对DHW是少时隙连接到多时隙；（出时隙大于入时隙）同时考虑其

21、任意连接性。T网络128 12816*32=51216*32=512？512用户发512用户收交换网络3-38q解决方法：设计集中式和扩展式的交换网络。集中与扩展完成时隙的对应关系；交换网络完成连接的任意性。q概念：出时隙小于入时隙的交换网络集中式交换网络。出时隙大于入时隙的交换网络扩展式交换网络。它们用于交换机的用户级中。3-39单端T32 32单端T32 32单端T32 32UHW0UHW1UHW3DHW04 *32 1281 *32 32接128用户至交换网络UHW3-40多端T128 128多端T128 128多端T128 128UHW016 *32 5124 *32 128UHW3U

22、HW4UHW7UHW12UHW154*128 512DHW0DHW3512 128 的集中器接512用户至交换网络UHWUHW0UHW3UHW0UHW33-41多端T128 128多端T128 128多端T128 128DHW016 *32 5124 *32 128DHW3DHW4DHW7DHW12DHW154*128 512UHW0UHW3128 512 的扩展器接512用户接交换网络DHWDHW0DHW3DHW0DHW33-42ARCMWCPU控制CLK1270DHW0DHW3W0SM0CLKRW0SM3CLKR0TS8AUHW0UHW3NTS32A0TS2AITS8A3TS8BUHW0U

23、HW3NTS32B3TS3BITS12BTS3B3232B12832416127127128*3+3241600 010 000011 010 0000思考：改为输入控制方式的有何不同，孰优？3-43256 256UHW0UHW1UHW2UHW3UHW4UHW5UHW6UHW7DHW0DHW1DHW2DHW3DHW4DHW5DHW6DHW7备用64 128128 643-44256 256UHW0UHW1UHW2UHW3UHW4UHW5UHW6UHW7DHW0DHW1DHW2DHW3DHW4DHW5DHW6DHW7备用64 128128 643-45多端T256 256多端TUHW08 *32

24、 256UHW7UHW8UHW154*256 1024DHW0DHW71024 256的集中器接1024用户至交换网络UHWUHW0UHW7256 256多端TUHW24UHW31UHW0UHW7256 256多端TUHW24UHW31UHW0UHW7256 2563-46多端T256 256多端TDHW08 *32 256DHW7DHW8DHW15UHW0UHW7 256 1024的扩展器接1024用户接交换网络DHWDHW0DHW7256 256多端TDHW24DHW31DHW0DHW7256 256多端TDHW24DHW31DHW0DHW7256 2563-471. 单级单级T复接方式复

25、接方式复用器复用器AinDinDoutAoutAin分路器分路器DoutDinSM1nSM11SMn1SMnnCM1CMnCM-Dout = SM-AoutCLKAout输入PCM输入PCM输出PCM输出PCM3-4832 3232 3232 3232 3232 3232 3232 3232 3232 32UHW IUHWIIUHWIIIDHWIDHWIIDHWIII模块模块2模块模块1模块模块33-49BTS71A7ATS7ABACMC0CMC1CMC2HW1TS21输出控制771ACMASMATS35B77TS735 712171HW1TS21BBCMBSMBTS35A717135 721

26、TS71B输入控制输出控制ATS5复复用用器器TS8B复复用用器器TS8A分分路路器器分分路路器器TS35 ? TS21M0 HW1 TS5 M2 HW3 TS8ITS7TS21 TS7 TS357+32*4/2=71！20TS5B3-503-51用户电路0TF用户电路240TB用户电路0TF用户电路240TBAB 用户模块 0HW07复接AB 用户模块 nA07077TA 级TSTB 级T（32）2Mbit/s 0150152Mbit/s B031（32）1501500选组级BAM-Multiplex 复用器 F-Forward 前向通路D-Demultiplex 分路器 B-Backwar 后向通路 HW0HW7AB512*