数字交换网络

数字交换网络第1页，共39页，2023年，2月20日，星期六

同一T接线器内，一般话音存储器与控制存储器存储单元数量相等。输入输出控制方式：

话音存储器：1）顺序写入，控制读出2）控制写入，顺序读出。内容为话音信号（8bit）

控制存储器：CPU控制写入与时隙数对应的单元，顺序读出。存储的是话音存储器的一个单元地址。1.顺序写入，控制读出（对话音存储器而言）第2页，共39页，2023年，2月20日，星期六第3页，共39页，2023年，2月20日，星期六第一步：CPU检测到用户A，给其分配TS1，又要求将A话音信息输出到TS8，则在CPU的控制下，将1写入控制存储器的8号单元。由于控制存储器的写入受CPU的控制，所以叫控制写入，或叫随机写入。

第二步：话音存储器的输入端，母线上的话音数据按时隙好顺序写入对应号存储单元。A使用TS1，则在TS1将8位二进制话音写入话音存储器的1号单元。（顺序写入）

第4页，共39页，2023年，2月20日，星期六第三步：输出到TS8，在控制存储器的输出端时隙TS8时，读取控制存储器8号单元的内容，内存1（8为话音存储器的存储单元号），然后再去读取话音存储器1号单元的内容，即取到了A送来的话音。（控制读出）

注：话音存储器的内容每125us更新一次。按时隙与单元号的对应顺序写入，其输出的顺序要受到CPU控制的控制存储器的控制。

而对于控制存储器，其输入是在每一次通话的开始，通话期间顺序读出，通话结束即将该单元清零。其永远是控制写入，顺序读出第5页，共39页，2023年，2月20日，星期六2）控制写入，顺序读出（对话音存储器而言）

第6页，共39页，2023年，2月20日，星期六

第一步：CPU检测到用户A，给A分配TS1，输出分配TS8。CPU将8写入控制存储器的第1号单元。

第二步：写入时，用户A顺序读取控制存储器中的内容，在TS1读1号单元的内容，读到8，这是A用户在TS1将8位话音信息存入话音存储器的第8号单元。（控制输入）

第三步：用户B顺序读出话音存储器的内容，在TS8读8号单元的内容，其读出的是A在TS1写入的话音信息。（顺序读出）

第7页，共39页，2023年，2月20日，星期六注：话音存储器的内容每125us更新一次。输入时，首先要读控制存储器存储的地址内容，按该地址向话音存储器写话音信息。话音存储器的输出按时隙号顺序读取相应单元号的信息。

而对于控制存储器其永远是控制写入，顺序读出。（无论话音存储器是输入控制还是输出控制）第8页，共39页，2023年，2月20日，星期六二、空分接线器（S形接线器）两部分组成：电子节点距阵、控制存储器

电子节点距阵----顺序写入、控制输出（在内部某时隙，哪些接点接通受控制）控制存储器----（CPU）控制写入，顺序读出。控制存储器对电子接点矩阵的控制成为S接线器的控制方式：1）控制输入2）控制输出。1.输出控制方式

图2.13所示为8×8S型时分接线器的组成方框图。第9页，共39页，2023年，2月20日，星期六第10页，共39页，2023年，2月20日，星期六2. 输入控制方式输入控制方式的S型时分接线器，每条输入线上都配有一个控制存储器，控制该输入线与输出线的所有交叉接点。第11页，共39页，2023年，2月20日，星期六第12页，共39页，2023年，2月20日，星期六4.2数字交换网络数字交换网络需要交换的话路数可达几万条，甚至更多，这就需要T、S接线器组成多级交换网络来实现。1.TST2.STS（自学）一、TST形交换网络第13页，共39页，2023年，2月20日，星期六已知条件：发端TS收端T

输出控制输入控制输入控制用户A，HW1，TS2

用户B，HW3，TS31AB，内部时隙为TS71）先看AB2）再看BA

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第15页，共39页，2023年，2月20日，星期六关于TST网络几个问题的讨论

1）控制方式相邻两级T接线器必须使用不同的控制方式。2）网络的阻塞问题定义：在交换机中，交换网络往往是由若干级组成。在入线和出线之间还有内部各级之间的连线，叫做链路。当入线找不到空闲链路而不能到达空闲出线，也会引起呼叫损失，这样由于交换网络内部级间链路不空而导致呼叫损失的情况叫做交换网络的“内部阻塞”。解决办法是，使内部链路数m与入/出线数n之间的关系满足m〉=2n-1，在应用中一般取m=2n。第16页，共39页，2023年，2月20日，星期六举例：已知条件：写入时隙TS12，读出时隙TS301）输入控制2）输出控制第17页，共39页，2023年，2月20日，星期六举例：内部时隙TS8时，AB，内部时隙TS24时，BA，CD

。

1）输入控制2）输出控制第18页，共39页，2023年，2月20日，星期六第19页，共39页，2023年，2月20日，星期六

4.2.3串/并、并/串变换电路的组成和工作原理

1、时钟、定时脉冲和位脉冲

时钟：CP，周期488ns，脉冲宽度244ns。（使用期前半周、后半周进行读写操作，使读写分开）

定时脉冲：其脉冲宽度依次是其上一个的2倍宽。如A0脉冲是CP脉冲的2倍宽，A1是A0的2倍等。写入地址：A0~A7的不同组合共有256种，0~255，对应了话音存储器的单元地址（个数），刚好也对应写入该单元时的ts。所以使用A0~A7的不同组合形成写入地址。写入地址脉冲的出现受A0~A7的不同组合的控制。写入地址脉冲---控制每一ts一个脉码的写入，此例中8条PCM输入，共需8x32=256个存储单元，所以8位二进制码的不同组合表示就够了。（A7A6A5A4A3A2A1A0）第20页，共39页，2023年，2月20日，星期六第21页，共39页，2023年，2月20日，星期六位脉冲

---控制一个脉码8位2进制数的写入，只有8bit，所以3位二进制码的不同组合表示就够了。2、串/并变换电路

串行码D0~D7，由CP控制，在移位寄存器输出端，来一脉冲移一位（输出一位），8个脉冲后变成并行码；在第8个脉冲的后半周（cp），并且TD7为1（表示）时一并将8bit（D0~D7）写入锁存器；下一个CP到来时，8位并行码经8-1电子选择器送至话音存储器。

8-1电子选择器是按照HW0~HW7的顺序，每次选通每个选择器中的一条线（如HW0时，每个选择器都选通0线），将每条HW变换后的8位并行码写入话音存储器。（写入哪个地址由控制存储器控制）决定哪条入线与输出接通。第22页，共39页，2023年，2月20日，星期六第23页，共39页，2023年，2月20日，星期六第24页，共39页，2023年，2月20日，星期六并串变换电路

第25页，共39页，2023年，2月20日，星期六4.2.4时分网络等效为空分网络

1）S级接线器的等效

S级接线器，假设输入时分复用线有L条，输出复用线有m条，复用时隙有n个。

分析：L条输入可以和m条输出线的任意一条接通；任一输入线可以在n个时隙中的任一时隙与任一输出线接通；入出线在公共的内部时隙接通，也就是说不同时隙的入、出线是不可能能接通的，（即b图中几个n相互独立）。

可得出等效空分网络b。

第26页，共39页，2023年，2月20日，星期六（因为l条输入复用线中的某一个时隙都可以连接到m条输出复用线中任一条的同一时隙，因此该时分交换网络可等效为n个独立的L×m空分叉点矩阵。

在S级中不同相位时隙间是不能建立接读的，所以其等效的空分网络是n个相互独立的L×m交叉点矩阵，在各矩阵之间是不能进行交换的。）

2）T级接线器的等效

因为：T接线器本身就是一个存储器，输入PCM中的任一个时隙，可以交换到输出PCM中的任一时隙，因此T可等效为n×m的空分网络。

第27页，共39页，2023年，2月20日，星期六3）TST时分交换网络的等效空分网络

小结：时分数字交换网络等效为空分交换网络的三条规律：

(1)时分网络中的一个时隙相当于空分交换网络中的一条电路(或一条链路)；

(2)S接线器相当于n个(n时隙)独立的空分接线器；

(3)T接线器相当于n×m的空分接线器。第28页，共39页，2023年，2月20日，星期六4.3无阻塞交换网络网络的阻塞问题

通话的双方，在网络内部找不到路由而造成内部阻塞。内部阻塞的定义：

在交换机中，交换网络往往是由若干级组成。在入线和出线之间还有内部各级之间的连线，叫做链路。当入线找不到空闲链路而不能到达空闲出线，也会引起呼叫损失，这样由于交换网络内部级间链路不空而导致呼叫损失的情况叫做交换网络的“内部阻塞”。解决办法是，使内部链路数m与入/出线数n之间的关系满足m〉=2n-1，在应用中一般取m=2n。第29页，共39页，2023年，2月20日，星期六

无阻塞：就是不论网络处于何种占用状态总可以建立任何指定的空闲出入线之间的连接而不会产生内部阻塞。三级CLOS网络

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最不利情况

:当第一级第一台的某根入线与输出级第r台的某根出线要建立连接,输入级的(n-1)条入线和输出级的第r台的(n-1)条出线均已被占,而且这些占用是通过中间级的不同连接器完成的即可选的链路已占用(n-1)×2条，为确保无阻塞,至少还应存在一条空闲链路,即中间链路至少要有(n-1)×2+1=2n-1条.

无阻塞条件

:入出线相等时：m≥2n-1

入出线不等时：m≥(n入-1)+(n出-1)+1=n入+n出-1）数字交换网络中引入无阻塞网络

:整个网络无阻塞m≥2n-1TST网络中：

n每个T模块的输入时隙数，m相当于每个T模块可选用的输出时隙数，也就是内部时隙数，一般取m=2n来满足无阻塞条件。

对TST网络而言，凡当内部时隙数为输入时隙数的一倍时，即为无阻塞网络。第31页，共39页，2023年，2月20日，星期六阻塞示意红色线两端为用户A、B，他们需要通话示意1、在这种情况下，入线数=出线数。当黑线、蓝线、黄线已经被占用时，红线两端虽然有空闲，但内部却找不到合适链路，这样内部阻塞就形成了。第32页，共39页，2023年，2月20日，星期六

示意2、出线数>入线数。如果内部再增加一条链路，则上述问题解决，如下图。但整个交换网络在运行时，线路的占用情况是非常复杂的，两端的用户交换机在为各自的用户分配时隙时，并不了解内部链路的占用情况，所以即使如上增加了一条链路，会不会还有内部阻塞呢？第33页，共39页，2023年，2月20日，星期六

示意3、当网络内部链路出现如下占用情况时，新的阻塞又产生了。黑、蓝、黄、浅蓝已占用。这时红线两端都有空闲，确无法找到合适的内部链路，当然，再增加一条内部链路，问题即可解决。第34页，共39页，2023年，2月20日，星期六增加链路后问题解决。通过计算得出，设n为入线数，m为出线数，当m>=2n-1时，内部阻塞问题解决，在现实应用中一般取m=2n。即网络内部无阻塞的条件为：m>=2n-1。第35页，共39页，2023年，2月20日，星期六3.1呼叫接续的处理过程一个成功的呼叫处理过程如下:

1、主叫用户A摘机呼叫

检测到用户摘机

调查用户A的类别

调查话机类别2、送拨号音，准备收号

找空闲收号器、它