交换技术-第2章同步时分交换网络.ppt
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1、第2章 同步时分交换网络,2.1 基本交换单元,同步时分交换网络由基本交换单元构成。 基本交换单元: -时间交换(T)单元:完成同一时分复用线 不同时隙之间的交换 -空间交换(S)单元:在同一时隙完成不同 时分复用线之间的交换 -时/空结合(T/S)交换单元:同时完成时分 复用线之间和时隙之间的交换,2.1.1 时间交换单元,功能:实现某复用线上的时隙交换 基本结构 -话音存储器(SM):存放8比特的语音PCM编码,容量等于复用线上的(每帧)时隙数。 -控制存储器(CM):存放时隙号(由处理机写入),用于控制话音存储器信息的写入或读出,容量通常等于SM的容量。 控制方式 -输出控制:SM顺序写
2、入、控制读出;CM控制写入、顺序读出。 -输入控制:SM控制写入、顺序读出;CM控制写入、顺序读出。,输出控制(顺序写入,控制读出),CM(控制存储器)的写入是中央处理机CPU根据用户要求,查找被叫用户的忙闲表后,将控制信息写入控制存储器(称为“控制写入”); CM的读出是在定时脉冲的控制下,按时隙号顺序读出相应单元的内容。如:TS0读出0单元内容; TS1读出1单元内容 (称为“顺序输出”) 。 SM(话音存储器)中每个存储单元内存入的是发话人的话音信息编码,通常是8位编码。在定时脉冲控制下,按顺序将不同时隙的话音信号写入到相应的单元,写入的单元号和时隙号对应(“顺序写入”);而读出时则要按
3、照控制存储器中的内容进行(“控制输出”) 。 如: 用户A(占用时隙TSi)的话音信息a存入SM的i号存储单元。其读出受CM的控制,CM的第j号单元已由CPU写入了i,则在TSj到来时会将SM的i号单元的内容读出。而第j号时隙( TSj )实际上是用户B占用的时隙,故实现了将A用户的话音信息交换到了B用户。,“输出控制方式”工作原理:,输入控制(控制写入,顺序读出),2.1.2 空间S交换单元,功能:实现同步时分复用信号在不同复用线之间的空间交换,不改变其时隙位置。 基本结构: -交叉点矩阵:控制话音信息是否通过,一般由数据选择器组成。 -控制存储器(CM):数量等于出入线数,每个CM所含有的
4、单元数等于出入线的复用时隙数,每个单元的位数取决于入(出)线数。 控制方式: -输出控制:按每条入线设置CM 。CM控制写入、顺序读出。 -输入控制:按每条出线设置CM 。CM控制写入、顺序读出。,输出控制方式的S型接线器,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。 每个控制存储器与以前的一样为“控制写入、顺序读出”。 S接线器中每一个交叉点只接通一个时隙,下个时隙要由其他交叉点接通,因此空间接线器是以时分方式工作的,也常称为时分复用接线器(time multiplexed switch,TMS)。,(1)输出控制,(2)输入控制,2.1.3 时/空结合交换单元(T
5、/S单元),功能: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(时隙和空间交换) 举例:数字交换单元DSE -容量:16(双向 端口)*32(时隙 数)2 =512512 -结构:图2.1.7 包括双向端口和TDM总线,-DSE单元工作原理,假设进入第5端口的第12时隙中的信息要传送到第8端口的第 18时隙中去(涉及端口5的接收部分R5和端口8的发送部分T8),(1)CPU在R5的端口RAM中对应于话路12的位置上写入8,话路RAM中对应话路12的位置上写入18; (2)R5的TS12到来时,用时隙号12检索端口RAM,得到端口号8,置于端口总线上;同时用时隙号12检索话路R
6、AM,得到话路号18,置于话路总线C; (3)TS12中的话音信息“S”则由R5置于数据总线上D。 只有端口8才能接收话路总线上的信息“18”和数据总线上的信息“S”,并将话音信息存入数据RAM对应于话路18的位置上。 (4)当T8的TS18到来时,便取出话音信息“S”来,从而完成所需要的交换功能。,2.2 多级交换网络,S单元不能单独构成数字交换网络;T单元和T/S单元可以单独构成数字交换网络,但容量受到限制,因此通常用基本交换单元构成多级交换网络。 多级交换网络结构有两类:T-S组合型(如T-S-T网络)和T/S结合型(如S1240 DSN),2.2.1 T-S组合型,又可分为两类:TSn
7、T型和STnS型(n表示可有几个S或T级,一般为13) T-S -T网络 T-S-T是3级交换网络,两侧采用T单元,中间采用S单元。S单元的入线/出线数=对应侧T单元的个数。 在呼叫建立阶段处理机必须要选一个内部时隙(内部链路的时隙)完成S级交换,两侧T单元完成输入时隙与内部时隙的交换和内部时隙与输出时隙的交换。,T-S-T交换网络原理图,两侧各有32个T单元( 512512 ) 每个T单元的PCM线又可称母线HW 输入级T单元设为输出控制方式,其话音存储器用SM-A1SM-A32表示,控制存储器用CM-A1CM-A32表示。 输出级T单元设为输入控制方式,其话音存储器用SM-B1SM-B32
8、表示,控制存储器用CM-B1CM-B32表示。 中间级S单元包括3232交叉点矩阵和32个CM ( CM-C1CM-C32 ),采用输入控制方式。,T-S-T网络正向通路的建立,工作原理: 假设有一对用户HW1TS2(A) HW32TS511(B)互相通话。 首先来看一下A B方向路由的接续: CPU在512个内部时隙中找到一条空闲时隙,假设为TS7。 CPU向CM-A1的 7#单元送“2“; CM-A32的7#单元送”511“;CM-C1的7#单元送”32“。 (输入级)由于SM按顺序写入,故在TS2时将A的话音信息a写入到SM-A1的2#单元,而在TS7时隙时,CM-A1的7#单元“”在T
9、S7读出,即作为SM的读出地址,即将原来在TS2传输的话音信息a转换到了TS7 (中间级)CM-C32 的7#单元里的内容是“1”,即在TS7时隙将32# 输出线(HW32) 和1#输入线(HW1)接通,这样就将话音信息a送到了B的T接线器。 (输出级)32# 线的SM在CM控制下将TS7中的话音信息写入到511#单元(输入控制),于是在SM-B32顺序读出时,即TS511时将A话音信息a输出送给B用户。,A,B,呼叫建立,话音传送,T-S-T网络反向通路的建立,通话时话音信息要双向传送,在数字交换网络中应建立来去两条通路。 为此,必须再选用一个内部时隙建立B到A的通路 为便于选择和简化控制,
10、可使两个方向的内部时隙具有一定的对应关系,可采用反相法或奇偶法。 反相法:i+n/2(模n) 奇偶法:2j+1,2.2.2 T/S结合型,1)T/S结合型的多级交换网络 T/S单元通过复接扩展容量,但是复接的单元数不能太多(4K),当网络容量超过4k,就要采用3级交换网络。 T/S结合型3级网络(图2.2.10) 网络两侧各有16个T/S单元,中间8个T/S模块(容量为 2K2K,由4个1K1K 的T/S单元复接)。 若容量继续扩大,可以增加两侧的T/S单元数,另外也可增加级 数,如图2.2.12所示的5级网络,容量可达64K64K。,2)T/S结合型单侧多级网络S1240 1)主要特点 单侧
11、折叠式网络 所有端口(每个端口包括输入端和输出端)处于同一侧。DSN的任何一个网络终端具有唯一的地址。选择通路时,应根据出入线端的地址比较,决定接续通路的反射点。反射点可处于DSN中的任何一级,这表明连接通路不一定通过DSN的所有级,可在中间某一级折回。 硬件自选路由:硬件具有通路选择和控制功能(智能)。 逐级选择方式:可在某级受阻的情况下允许多次重新选择,降低阻塞率。 多平面结构(最多4个) 扩充方便和平稳增长 当容量增加时,可逐步扩充DSN的级数(最多4级)以增加端口数;当话务负荷增加时,可逐步扩充DSN的平面数。两种扩充可以互相独立地进行,并且不影响原有的网络的结构,也不影响运行服务。,
12、2)网络结构 由入口级和选组级构成。 入口级是DSN的第1级,由成对的入口接线器(Access Switch, AS)构成,每个AS就是一个DSE,可接16条32路的PCM链路。其中12条(07、1215)可接各种终端模块(称为控制单元CE,Control Element),另4条(811)分别接到4个平面的第2级(一对AS分别接到第2级某个DSE 8个端口中的n和n+4,第2级1个DSE可接4对AS)。 选组级可有24个平面(由话务负荷而定,各平面结构相同)。根据容量大小,可有1级至3级(相当于整个网络的第2、3、4级)。 第2级和第3级各有16组,每组8个DSE,同一组号的第2级和第3级之
13、间进行交叉连接。第2级中各个DSE的07端由AS接入,815端接到第3级。第3级中各个DSE的07端由第2级接入,815端接至第4级。,第4级分为8组,每组8个DSE(第4级的015端全部示于左侧,折回到第3级各个DSE的815端),第3级与第4级是在不同组之间进行交义连接。对于第3级任一个DSE而言,815分别连接到第4级的8个组。从第4级看,则任一个DSE的015分别连接到第3级的16个组。这样,对于第4级的任何一个DSE,通过015线,可以到达整个网络的任何一个端口。 不同容量的网络结构 不同容量的网络结构可由不同的级组成(图2.2.15),最小容量可只设一对AS,没有选组级;当AS不超
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