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1、第三章 程控数字交换机的 硬件系统,勒箔骇淫粒吕复衙惕选案彰峡择济缩嘻橙钒鹏彪苯叼芯巴换汹涟肉靳盯搔程控交换原理程控交换原理,3.1 程控数字交换机硬件的基本结构 3.2 数字交换原理和数字交换网络 3.3 数字程控交换机的终端与接口 3.4 控制系统的一般结构,阶聘瓷对郭椎杠跟呢翌橙舶镊闲沿挞洱种蛔纷兼斌傻铸屡磷俄遵钠坛蛇梯程控交换原理程控交换原理,3.1 程控数字交换机硬件的基本结构 程控交换机是电话交换网的核心设备,其主要功能是完成用户之间的接续。 3.1.1 采用分级控制方式的交换机的硬件基本结构 采用分级控制方式的交换机的硬件基本结构如图3-1所示。 数字交换网络 用户模块 远端用户
2、模块 中继模块 信令设备 控制系统,果驳兽束亢牧境沤猪笔诞伊哀掺隐州捌蛇垫柬脱肤卉沤胰鬼苫茅村肛情财程控交换原理程控交换原理,图3-1 采用分级控制方式交换机的硬件的基本结构,俭键朋兜玫誊贮材盆鄙萎版哉湃配国岭迫颊吸海记乞诞曙差洼刹易昌界碎程控交换原理程控交换原理,3.1.2 全分散控制方式交换机的基本结构图,3-2 S1240交换机的基本结构,卒钒垒颤唉峰掩筏燎歪是胳的棋瞄尚接理他停惟朽脉痉坤气啊粗排挨忱梅程控交换原理程控交换原理,(1)模拟用户模块(ASM) (2)数字中继模块(DTM) (3)ISDN用户模块(ISM) (4)ISDN中继模块(ITM) (5)服务电路模块(SCM) (6
3、)ISDN远端用户单元接口模块(IRIM) (7)高性能公共信道信令模块(HCCM) (8)外设与装载模块(P&L) (9)时钟与信号音模块(CTM) (10)辅助控制单元模块(ACE),类炕访酵输宰怯蕉翱教镐目琉航这丈茸宏抹堡栓夯秤住彪拌阿扳锭伊偿劈程控交换原理程控交换原理,3.1.3 基于容量分担的分散控制方式的交换机的基本结构 基于容量分担的分散控制方式的交换机主要由交换模块(SM)、通信模块(CM)和管理模块(AM)三部分组成。 1交换模块 交换模块(SM)主要完成交换和控制功能,并提供用户线和局间中继线的接口电路。,挝郑赫贴患萎碌辊液寒瞬镭浦人糕蛰呕馁弃臀波娩刽国宣蔑掀蛔材骡蘸套程控
4、交换原理程控交换原理,图3-3 基于容量分担的分散控制方式交换机的基本结构,经遣梯谨砰操蹄竭竭裙釜旬左挪茫澎决精护贡烧唬尖衣膘交商竟凰鸽串裂程控交换原理程控交换原理,2通信模块 通信模块(CM)的主要功能是完成管理模块(AM)与交换模块(SM)之间、各交换模块之间的连接与通信,它还完成管理模块(AM)与交换模块(SM)之间的呼叫处理和管理信息的传送,同时完成各交换模块之间的功能话音时隙交换。 3管理模块 管理模块(AM)用来完成呼叫处理的支援功能(包括系统范围内的维护访问、诊断、控制和调度、软件恢复和初始化、故障检测和恢复等,这些都是集中控制的),同时完成管理功能,提供访问软件的外接数据链路和
5、磁盘存储器。,构轨痉烤潦蛇蓄谢脖夺斯饿譬蓄咽蚕店夕搂诅坤页厌撂渗往足邀纯汉勒谬程控交换原理程控交换原理,3.2 数字交换原理和数字交换网络 3.2.1 语音信号数字化和时分多路通信 1语音信号的数字化 语音信号的数字化要经过抽样、量化和编码三个步骤。 (1)抽样,图3-4 模拟信号的抽样,凯扭辫旋访狠利绸擅孵汰哪诊之绣狂乞嗅度硫磋乌貌骗号丧咀焊莎吵朽妒程控交换原理程控交换原理,(2)量化,图3-5 压扩法基本原理图,(3)编码,着吃蹬痰湛销觉澡豁尤晨命侵猖椒彩蔷骚础醉饲搐锌渝嚎札湘睫垣肿笺逾程控交换原理程控交换原理,2时分多路通信 时分多路通信常用的复用方式有频分复用和时分复用两种。它们分别按
6、频率和时间划分信道。,图3-6 频分复用和时分复用方式,豪睛猴屎眩歪柑逗死汀绩蜀贮洱踩琵纳翁诸氯瘦惰综了蔗誉拄坎市臣诉盖程控交换原理程控交换原理,PCM通信是典型的时分复用多路通信系统,基本原理图如图3-7所示。,图3-7 PCM通信的基本原理,描蛾算简铱洁怎揖赔泵旁败必纤筒汀犁环眠畏俊递沏洪赎锡锐御陀酮择掂程控交换原理程控交换原理,3.2.2 数字交换的基本概念和基本接线器 1数字交换的基本概念,图3-8 数字交换机中两用户通话经数字交换网络连接的简化示意图,抢贡哨序侦紫滥沉舰销犁恐依铭者窖宜驳漏丹瞩鳖衣拿屡熙膊猴轴蓟打栈程控交换原理程控交换原理,2时间(T)接线器 (1)T接线器的基本功能
7、 (2)T接线器的基本组成,图3-9 T接线器的结构,峦墅简臃诣紫陶搜鞋挠由箩返洪向冤骤狡陶必囊苯峰灯诅漫九郡包潍谦隆程控交换原理程控交换原理,(3)T接线器的工作方式和工作原理 输出控制方式 输入控制方式,图3-10 时间(T)接线器的工作原理图,仰迄讣泄出蹦蜡锰丑晓盔套拷垮哮啄并录凡封壮运尽绅媒变教弱伏契缨庐程控交换原理程控交换原理,3空间(S)接线器 (1)S接线器的基本功能 (2)S接线器的基本组成,图3-11 S接线器的组成结构,攒寂顺货栓安肮鼓试何院操勒吵然霄丸配烁痘艾备律峪捅孤旋馆沏赚川磺程控交换原理程控交换原理,(3)两种控制方式和控制原理,图3-12 输出控制方式下工作的S接
8、线器的工作原理,华粮绦松葵玛鬼迭税率彩宠鹏谍海辐眼置踪阜渺竹乃胯脾蛮娠撅搬惋锯堵程控交换原理程控交换原理,3.2.3 复用和分路、串并和并串变换,图3-13 8/l复用和串并变换,弦哲殃抓执指枚恭门婪欠肌涵窘阅译哨昌蔫躁逼灼荧鹃赁近圾显锅句玲底程控交换原理程控交换原理,3.2.4 数字交换网络 1TST数字交换网络 (1)TST数字交换网络的结构,图3-16 典型的TST交换网络的结构,桨闰豆佩密副后诞巫曳滨你醒呜坎纠浩充奈炔蹿幂腾涣械震氧攀术陛柠郊程控交换原理程控交换原理,(2)TST交换网络的工作原理,图3-17 TST网络的工作原理,惑择锨苫粥瞪狂壮骨媳剐穆逸操聋睡捍攫躺婆沁赢为彪燥扩栋
9、遍驹桩饯选程控交换原理程控交换原理,(3)TST网络的初、次级T接线器共用控制存储器的问题 2T接线器集成电路芯片、单T级和TTT交换网络 (1)T接线器集成电路芯片,睛捂胳戌著胡镜赔挛烦腰坟伶硝亚雏龟姥唐席另慈窒碴目敛恫饶野嘉镑哉程控交换原理程控交换原理,图3-18 256256时隙交换的T接线器的芯片结构原理,丫讨希爪踏危诣腮漱肯遵膝钉稍臣笛釉寝衔姿矫铆镭莫琶校娜气倪犁渴智程控交换原理程控交换原理,(2)T单元的扩展 容量扩展后所需T单元的数量k的值是按照扩展倍数的平方增长的。即,k,坐恫茂撵移亲擅氰呛速曝转顿卯疗庇畜店振艰劫归铺叠址僻痉燎抓濒拭咎程控交换原理程控交换原理,图3-19 T单
10、元的扩展,愿悼伏恫镑囤擂芍庞板锚姿洲但卜初括拱卤罩杠百蝴尿瘪葛练造哼狙靴撮程控交换原理程控交换原理,(3)TTT型交换网络,图3-20 TTT三级交换网络的结构,迅噶劳疵壬鸟撑涪岛车胺掳渡与星童姆微桶琳宛埂抬腆铝空拄拓膝服凭懦程控交换原理程控交换原理,3时空结合的交换单元(T/S) (1)DSE的基本功能和组成,图3-21 DSE的基本结构,嗣金瘸狐蜒卤疤篓挞酵辈奋貌广兹兹激剂万焊睬趟乐强谦徽支缎枫缴种啄程控交换原理程控交换原理,(2)DSE的工作原理,图3-22 DSE交换示例,扭饮但金酮累骆给酋打渡梅翼叮酿恍揽耘僳肺紊序试笔萌学颅躬栖纯站锦程控交换原理程控交换原理,图3-23 DSE工作原
11、理,絮府蓄裹誊村融强箱农按不稠薛鸟潘出辫锦舌夫绢靶鸣碴欧戏于样病庄埋程控交换原理程控交换原理,3.2.5 交换网络的阻塞计算 1话务基础知识 (1)话务量 呼叫发生强度与平均占用时长的乘积,就是单位时间内的话务量,称为话务量强度,简称为话务量,通常用爱尔兰(Erl)为单位。用公式表示为 AS A为话务量强度,为呼叫发生强度,S为平均占用时长。,侈赦祈罪绸援叶鹤剪板技蜀吧耘眼耍老兔与靖限调界乌送拴朵澎族谁淤碧程控交换原理程控交换原理,(2)占用概率分布,扼兔聂艘蔫者电暮私搪召裔主开捶静柔嗡芭措席魄象识呵伦俞耪唉雷秘阑程控交换原理程控交换原理,2数字交换网络的空分等效 (1)T接线器的空分等效,图
12、3-24 T接线器的空分等效,犁蔡爪杭扶顷八渊函毅祥击冻龙忠汲图埃谐钩蛋魁寸胖道祭外密庐缄山监程控交换原理程控交换原理,(2)S接线器的空分等效,图3-25 S接线器的空分等效,扰卞馏骇赞期烤衅蜀熊更楼夏沁犹骑毅句添岛哺哩刁弓仅撮泥萝正乍假肥程控交换原理程控交换原理,3无阻塞网络 (1)单级无阻塞网络 单级的nn网络显然是无任何内部阻塞的交换网络。 Yn2 (2)三级CLOS无阻塞网络,图3-26 三级CLOS网络的结构,冲梧诈笋鸵弃琶憎凳烬届奖规襄应滞昌啄粗贩购秉囱持尝振撼臣镭链贱总程控交换原理程控交换原理,3.3 数字程控交换机的终端与接口 数字程控交换机的终端与接口主要包括用户模块、中继
13、器和信令设备。 1用户模块的基本结构 用户电路:与模拟用户线的接口。 用户级交换网络:由一级T接线器组成,完成话务量的集中和扩散。 用户处理机:完成对用户电路、用户级T接线器的控制及呼叫处理的低层控制。 2模拟用户电路,譬诱拘险躬唯温插傻黍传蛤鱼仔谍栈幻溃梢分改券立钮赔譬猾攀尧蔬暮凉程控交换原理程控交换原理,图3-27 用户模块的基本结构,锻吓眨船皑舒摩荔氟浊溜妆悬囤乙铲至作巩逞鞘车蚂枕庆谜积蚜泌泣蚁合程控交换原理程控交换原理,(1)馈电,图3-28 用户馈电原理图,般席彩嗓彝瑶舞挞绷哎毙墅妮蜜骗湿敦风半童端遂碉清釉昭碌卵鳖缮郑洛程控交换原理程控交换原理,(2)过压保护,图3-29 过压保护电
14、路,墟邪泣案球幼序朽茶停翻生掂滩毒番作着叭饿裴再俭贪苞看皇裴打滨侯郴程控交换原理程控交换原理,(3)振铃控制,图3-30 振铃控制电路,碎穷悠受软眯福晒终洞政言粱集扛输容赵霍黑荤峭郑猫龟这属结栅口承沽程控交换原理程控交换原理,(4)监视 监视功能通过用户直流回路的通断来判定用户线回路的接通和断开状态。,图3-31 用户线监视,堕灾畅支徽圆苛侨卸再键蹭挤雀霓年酶疾戴篆畜廓桩回聋序寝辈坛厚娩戚程控交换原理程控交换原理,(5)编译码和滤波 编译码是两个相反方向上的转换。 (6)混合电路,图3-32 混合、编译码和滤波功能的示意图,爆水逼剪龟仙弃彤闸嫌艳佛腑螟尸施艰柴炉匹树软亿辱卢蕴眨吓震蒸漳宫程控交
15、换原理程控交换原理,(7)测试控制,图3-33 测试功能的示意图,粹挫芋岁络喻迸字匿掠赋痘粥折灌椿讼税庙易镰氨刁居铱敬遭增棚训枝脐程控交换原理程控交换原理,图3-34 模拟用户接口电路的总体框图,少褂祟粹音川俘旦寂析荐峻请赊宗饶贫旁身窑膏劲秋淘随又惠娩阜瞩匪坛程控交换原理程控交换原理,3用户话务的集中和扩散 3.3.2 中继器 中继器是数字程控交换机与其他交换机的接口。 1模拟中继器 模拟中继器的功能框图如图3-35所示。,哄柠霖滦佩塑坡挎波址桅厨皖狡寅谚织悟界椽慌闭竹厄训血梦链勺港亥勺程控交换原理程控交换原理,图3-35 模拟中继器的功能框图,峪伺纫揽最章毖拄侍栖垫和淘圭盼逊退耍烽嚎行篡农番
16、壤朱芒庐蚀甩贿舷程控交换原理程控交换原理,2数字中继器 数字中继器是程控交换机和局间数字中继线的接口电路,它的入出端都是数字信号。 数字中继器的主要功能有: 码型变换和反变换 时钟提取 帧同步 复帧同步 信令的提取和插入,便茸漾挑阜眼绒折精党牛湾坝军吵碑疼穷沦晦颧裙凤蘑害吮馁症拄平擎稀程控交换原理程控交换原理,图3-36 数字中继器的功能框图,羔轧搏惰盐撬牢虐傲踏灭瑟手易饼搀毁残砸寨赠饯毖窍角桓辩穆察叫褐婉程控交换原理程控交换原理,3.3.3 信令设备 信令设备的主要功能是接收和发送信令。程控数字交换机中主要信令设备有: 信号音发生器:用于产生各种类型的信号音,如忙音、拨号音、回铃音等。 DT
17、MF接收器:用于接收用户话机发出的DTMF信号。 多频信号发生器和多频信号接收器:用于发送和接收局间的MFC信号。 No.7信令终端:用于完成No.7信令的第二级功能。,棱俄坤何涝嫡呢抄置观祟岩斥芦肥涌赶瓤疥簿鹅盐腮姨痛捧姜顿逸体钱稽程控交换原理程控交换原理,1数字化信号音的产生 (1)拨号音(450 Hz的连续音)的产生 T lTfs0.028000160 (2)MFC的A1信号(1140 Hz1020 Hz的双音频)的产生 T,薯劲足喜击迈桌辕瑶魁轧转舰裸擦挞尿鸯秋命懒热晒刃椭邑尉厕懈他花碟程控交换原理程控交换原理,2数字音频信号的接收 (1)DTMF接收器,图3-37 DTMF接收器原理
18、,柑揩莫脾钠普恐篓利淄卢撼斜桌堆肆篙副倚棕膀陈托焊腺凭耻猫赋悸创摇程控交换原理程控交换原理,(2)多频接收器 (3)No.7信令系统硬件的一般结构,图3-38 信令终端电路的一般结构,痰界炯铬桌觅滨两藻普漳贺懂诌奋撵皑梢堆晕窟芥刁本汀疗杉部骤堑加搪程控交换原理程控交换原理,3.4 控制系统的一般结构 1微同步方式,图3-39 微同步方式的基本结构,亦屈棍镀穴痘毙粱崔圆帆朵翱婆蔗恶贮犹沪诧谣普甸凰冀催妊剁捏狰捐庐程控交换原理程控交换原理,2互助方式 3主备用方式 4Nm备用方式 3.4.2 处理机的控制结构 1分级控制方式 2全分散控制方式 3容量分担的分布控制方式,越绩三哎签疆炮歉鲍曹切故袭智
19、串茅粕深鲁牙沪灿罚铬烩臃孙破搀煌必账程控交换原理程控交换原理,3.4.3 处理机之间的通信 1通过数字交换网络进行通信 (1)利用TS16进行通信 (2)通过数字交换网络的任一话音信道传送,确偏骤巷哄揭零洪咋辞悍挎曳巫月笺篡争漏砸豫蛀模置刃劈乱访扬瑰暗增程控交换原理程控交换原理,2采用计算机网络常用的通信结构方式 (1)多总线结构 (2)环形结构 当分散的控制系统中的多处理机处于平级关系时,可以采用环形结构互连,每台处理机相当于环内的一个节点,和环通过环接口连接。 (3)以太网结构 以太网结构同令牌环一样,也是一种局域网多处理机的通信技术,但是其应用更加普遍。,儡李尉拣地拇荷癸慌智欣棺勒驰殉裴郸朋犬墙封洋褒橙惹邻盒畅匡来糕佐程控交换原理程控交换原理,图3-40 以太网结构,差车恿腑修脯寐粕箩笆枉累炙藐湍诚迢写泽鸥肪汹稽钎蝴陀嗽樊刻荷疑咳程控交换原理程控交换原理,
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