数字交换原理和数字交换网络
有关现代交换原理的技术
有关现代交换原理的技术
现代交换原理技术是指通过利用计算机和电子通信技术实现的高效、快速和可靠的通信交换方式。
以下是几种常见的现代交换原理技术：
1. 数字交换技术：数字交换技术通过将传输的信号转换为数字信息进行处理和传输，使得通信更稳定、质量更高。
常见的数字交换技术包括数字移位、数字时分多路复用、数字频分多路复用等。
2. 分组交换技术：分组交换技术是将待传输的数据分割成小块（即数据包或分组），每个分组携带有目标地址等信息，然后在网络中通过路由器等设备按照目标地址进行转发。
常见的分组交换技术包括IP（Internet Protocol）和ATM （Asynchronous Transfer Mode）等。
3. 虚拟交换技术：虚拟交换技术是指在物理网络之上构建虚拟网络，从而实现多个物理网络之间的互联。
常见的虚拟交换技术包括虚拟局域网（VLAN）和虚拟私有网络（VPN）等。
4. 软交换技术：软交换技术是指通过软件程序实现交换功能，取代传统的硬件设备。
软交换技术具有灵活性、扩展性好等优势，适用于大规模的通信交换场景。
常见的软交换技术包括软交换服务器和软交换平台等。
5. 融合交换技术：融合交换技术是指将不同类型的通信网络（如传统电信网、
互联网等）集成在一起，实现多种通信业务的共享和互联。
融合交换技术可以提高网络利用率和资源利用率，降低通信成本。
常见的融合交换技术包括NGN （Next Generation Network）和IMS（IP Multimedia Subsystem）等。
以上是几种常见的现代交换原理技术，随着技术的不断发展和创新，还可能出现更多新的交换原理技术。
3.数字交换网络TS
作业：
1.填表 功能 T接线器 S接线器 组成 工作方式 实质
2.下图所示为T接线器，工作方式为“控制写入，顺序读出”。若 其话音存储器有128个单元。现要求将输入复用线的TS35的信息X 交换到输出复用线的TS112上去，而输入复用线的TS112的信息Y 交换到输出复用线的TS35上去。回答问题： （1）SM和CM的单元数和位长； （2）在图中的“？”处填入正确的内容。
PCM0 a
入线
TS1
1
0
0 1
TS14
b PCM0
PCM1 b
TS14
0 1 2 3 1
a PCM1
TS1
出线
& 在TS1时刻，受CM0控制， 交叉点 “1”闭合， PCM0
时 隙 开关号、 输出线号
14
0
上信息a传至PCM1上
31
CM0
CM1
* 输出控制方式—
—即按输出复用线配置CM，由其决定哪条入线上 某时隙的信息交换到该出线
在一条复用线上进行时隙交换
在复用线之间进行同一时隙交换
TS21
TS22
PCM1
TS3
PCM1 数字 交换 网络
TS5
入线
PCM2
TS2
PCM2
TS21
出线
PCM n
PCM n
例： PCM2的TS3与PCM2的TS5交换(时分T) PCM1的TS21与PCMn的TS21交换(空分S) PCMn的TS2与PCM1的TS22交换(时分T ＋空分S)
以上分别是什么类型的交换？
（二）时分（T）接线器
1. 功能：完成相同PCM复用线上不同时隙间信息交换 2. 构成：话音存储器＋控制存储器
数字交换根据已知的交换规则交换给定数字的位置
数字交换根据已知的交换规则交换给定数字的位置数字交换是一种常见的数学问题，其目的是根据已知的交换规则将给定数字的位置进行交换。
通过这样的交换，可以改变数字的排列顺序，从而得到不同的组合。
本文将介绍数字交换问题的具体规则和解决方法。
一、交换规则数字交换的规则可以有多种形式，常见的有以下几种：1.相邻数字交换规则：在一串数字中，相邻的两个数字可以进行交换。
例如，对于数字序列[1, 2, 3, 4]，可以将2和3进行交换，得到[1, 3, 2, 4]。
2.指定位置数字交换规则：在一串数字中，可以选择指定位置的数字进行交换。
例如，对于数字序列[1, 2, 3, 4]，可以选择将第一位的1和第三位的3进行交换，得到[3, 2, 1, 4]。
3.数字间隔交换规则：在一串数字中，可以选择指定间隔的数字进行交换。
例如，对于数字序列[1, 2, 3, 4]，可以选择将间隔为2的数字进行交换，得到[3, 4, 1, 2]。
以上仅为交换规则的几种示例，实际应用中可以根据需求和情况设计更复杂的交换规则。
二、解决方法解决数字交换问题的方法有多种，下面介绍两种常见的解决方法。
1.暴力搜索法暴力搜索法是一种较为简单直接的方法，其基本原理是通过穷举所有可能的交换方式，找到满足给定规则的交换组合。
具体步骤如下：1)列举所有可能的交换组合；2)根据给定规则判断每个交换组合是否满足条件；3)如果满足条件，将交换结果保存；4)返回所有满足条件的交换结果。
暴力搜索法的优点是简单易懂，可以适用于较小规模的数字交换问题。
但当数字序列较长或者交换规则较复杂时，其计算量会大大增加，效率较低。
2.优化算法为了提高解决数字交换问题的效率，可以采用优化算法来进行求解。
常见的优化算法有贪心算法、动态规划算法等。
以贪心算法为例，其基本原理是每一步都选择当前最优的解决方案，希望通过每一步的最优选择最终得到全局的最优解。
具体步骤如下：1)根据给定规则选择最优的交换方式；2)将当前选择的交换方式应用到数字序列中，得到新的数字排列；3)重复上述步骤，直到整个数字序列满足给定的交换规则。
现代交换原理
现代交换原理1.3 主要的交换方式现代通信网中采用的交换方式主要有电路交换、分组交换方式。
1.3.1 电路交换电话交换一般采用电路交换方式。
电路交换方式是指两个用户在相互通信时使用一条实际的物理链路，在通信过程中自始至终使用该条链路进行信息传输，并且不允许其它计算机或终端同时共享该链路的通信方式。
电路交换属于电路资源预分配系统，即在一次接续中，电路资源预先分配给一对用户固定使用，不管电路上是否有数据传输，电路一直被占用着，直到通信双方要求拆除电路连接为止。
电路交换的特点①在通信开始时要首先建立连接，在通信结束时要释放连接；②一个连接在通信期间始终占用该电路，即使该连接在某个时刻没有信息传送，该电路也不能被其它连接使用，电路利用率低。
③交换机对传输的信息不作处理，对交换机的处理要求简单，但对传输中出现的错误不能纠正。
④一旦连接建立以后，信息在系统中的传输时延基本上是一个恒定值。
电路交换适合传输信息量较大且传输速率恒定的业务，如电话通信业务，但不适合突发性要求高和对差错敏感的数据业务。
1.3.2分组交换分组交换原来是为完成数据通信业务发展起来的一种交换方式，由于分组交换技术的迅速发展，现在利用分组交换技术不仅可以用来完成数据通信业务，也可以用来完成话音和视频通信。
分组交换利用存储——转发的方式进行交换。
在分组交换方式中，首先将需传送的信息划分为一定长度的分组，并以分组为单位进行传输和交换。
在每个分组中都有一个3-10个字节的分组头，在分组头中包含有分组的地址和控制信息，以控制分组信息的传输和交换。
分组交换采用的是统计复用方式，电路的利用率较高。
但统计复用的缺点是可能产生附加的随机时延和丢失数据的可能。
这是由于用户传送数据的时间是随机的，若多个用户同时发送分组数据，则必然有一部分分组需要在缓冲区中等待一段时间才能占用电路传送，若等待的分组超过了缓冲区的容量，就可能发生部分分组的丢失。
另外，在分组交换中普遍采用逐段反馈重发措施，以保证数据传送是无差错的。
第二章数字交换原理与数字交换网络
(1)集中级 (2)分配级 (3)扩展级
集中级和扩展级，在实际的程控交换系
统中，一般置于用户级(机框或模块)内，例如， 将n个用户机框的输出总线物理地复连起来便 可实现n倍的集中比，这样做虽然服务等级在 特殊情况下降低了，但换取的是设备数量的 大大减少。而分配级即为由上述T、S接线器 构成的数字交换网络。
（1）S型接线器的基本组成
S型接线器由m×n交叉点矩阵和控制存储 器组成。在每条入线i和出线j之间都有一个交叉 点Kij，当某个交叉点在控制存储器控制下接通 时，相应的入线即可与相应的出线相连，但必 须建立在一定时隙的基础上。
（2）S型接线器的工作原理
根据控制存储器是控制输出线上交叉接 点闭合还是控制输入线上交叉接点的闭合， 可分为输出控制方式和输入控制方式两种。
2.2.1 时隙交换的基本概念
图2-10 30 话路交换的随机存储器
在同一条PCM复用线内进行时隙交换，对于 30／32路PCM的一次群来说，最多只能提供30个 话路时隙。数字交换机给每个用户分配一个固定 时隙，因此，要在任意两个用户(两个不同时隙) 间进行数字交换。数字交换网络需具有两种基本 功能：
（3）T接线器的工作原理 ①读出控制方式
读出控制方式的T接线器是顺序写入控制 读出的，如图2-16所示，它的话音存储器SM 的写入是在定时脉冲控制下顺序写入，其读出 是受控制存储器的控制读出的。
SM
0
1
a
2
c
3
b
ca
8
b
TS8
TS2 TS1 TS0
…
31
ca
b
TS15 TS8 TS1
W
R
0
定1
8
图2-26 T-T-T型三级时分交换网络
第5章 信息交换技术
式的电信号。光交换是对光信号直接进行的交换，它不需将光缆
送来的光信号先变成电信号，经过交换后再复原为光信号。由于 被交换的信息载体从电变成了光，从而使光交换具有宽带特性，
且不受电磁干扰。光交换系统被认为是可以适应高速宽带通信业
务的新一代交换系统。 实现光交换的主要设备是光交换机，它在功能结构上可分为 光交换网络和控制回路两大部分。目前的光交换机严格地说，应 该称为“电控光交换机”。随着光器件技术的发展，光交换技术 最终的发展趋势将是光控光交换
《通信技术基础》
第5章 信息交换技术 (2) 存储程序控制（SPC：Stored Program Control）交换机。所 谓程 控，是存储程序控制的简称，程控交换是一种用计算机控制 的电话交换技术，它将对交换机话路设备的控制功能预先编制好程 序存到存储器中，然后用计算机启动运行程序，再通过接口电路控 制交换机话路设备接续。程控交换机具在以下特点： 1）灵活性大，适应性强。程控方式能适应通信网的各种网络 环境、 性能要求和各种变化。 2）能方便地提供各种新业务。 3）便于采用公共信道信令系统。公共信道信令是在与话路完 全分开 的信令数据链路上集中大量的传送，传输速度快，信息容量 大，且便于信令的控制与管理。 4）易于实现维护自动化和集中化。 5）便于维护管理。
实现时隙交换功能的部件称为时间（T）接线器，实现空间交换 功能的部件称为空间（S）接线器，T接线器与S接线器的适当组
合就构成了数字交换网络
1) T接线器。 T接线器结构和工作原理如图5.8所示
《通信技术基础》
第5章 信息交换技术
信息存储器 0 1 2
TS30
TS2
0 1 2
信息存储器
TS30
TS2
网络或最终用户负责在接收点重新组装分组。
tsst 数字交换网
程控交换课程设计题目：TSST时分数字交换网姓名：高文星班级：2006级电信1班学号：200610320132学院：电子信息工程学院指导老师：宋刚老师TSST 时分数字交换网姓名：邓 勇 学院：电子信息工程学院 班级：2006级1班 学号：200610320131 关键字：T 接线器，S 接线器，TSST 网络，阻塞概率摘要：1、T 接线器的作用是完成在同一条复用线（母线）上的 不同时隙之间的交换。
2、S 接线器的作用是完成在不同复用线之间同一时隙内容的交换 3、A B 的交换：将用户A 的话音信息的PCM 编码由交换网络的上行通路HW1的TS1，交换到用户B 占用的下行通路HW3的TS3，交换网络的内部时隙选用ITS2 一、TSST 系统组成图 1、 网络结构图：CMA16输入控制输出控制CMB162、 系统框图：二、网络的工作原理 1、 T 接线器 （1）基本功能T 接线器的作用是完成在同一条复用线（母线）上的 不同时隙之间的交换。
即将T 接线器中输入复用线上的某个内容交换到输出复用线上的指定时隙。
（2）基本组成 如图所示T 接线器主要由话音存储器SM ，控制存储器CM 以及必要的接口电路（串并转换等）组成。
CM 和SM 都包含若干个存储单元，存储数量等于复用线的复用度。
（3）工作方式和工作原理T 接线器由两种控制方式：输出控制方式和输入控制方式。
在这两种控制方式下，SM 的写入和读出地址按照不同的方式确定。
A ：输出控制方式T 接线器的输入线的内容按照顺序写入话音存储器的相应单元，即输入复用线上第I 个时隙的内容就写入SM 的第I 个单元；输出复用线某个时隙应读出话音存储器哪个单元的内容由控制存储器的相应单元来决初级T 次级TS1S2输出侧控制存储器CM定，即控制存储器第J 个单元存放的内容K ，就是输出复用线第J 个时隙应读出的话音存储器的地址。
控制存储器的内容是在呼叫建立时由计算机写入的，在此呼叫期间，控制存储器第J 单元内容保持不变。
数字交换网络T&S
整个控制字由两部分组成。 整个控制字由两部分组成。一部分用来确 定语音存储器的存储单元的地址， 定语音存储器的存储单元的地址，指出由哪 个存储单元读出，另外一部分是确定由哪个 个存储单元读出， 语音存储器读出。字长格式如下图所示。 语音存储器读出。字长格式如下图所示。
空分接线器
当接至数字交换网的PCM复用线为 条或 复用线为2条或 当接至数字交换网的 复用线为 条或2 条以上时，就需要完成PCM复用线之间的交 条以上时，就需要完成 复用线之间的交 这一任务由空分接线器（ 接线器 接线器） 换。这一任务由空分接线器（S接线器）来 完成。 完成。
中间S接线器由 接线器由32组 TS511 中间 接线器由 组
空分开关和控制存储 器组成， 器组成，每个控制存 储器有512个单元。 个单元。 储器有 个单元
该TST交换网络可完 交换网络可完 成512×32个时隙话 × 个时隙话 路的交换连接。 路的交换连接。
TST交换网络工作原理 TST交换网络工作原理
ITS7
输出级T接线器也由 输入级T接线器由 输出级 接线器也由 输入级 接线器由32 接线器由 32组512单元的话音 组512单元的话音存 组 单元的话音存 单元的话音 存储器和控制存储器 储器和控制存储器组 组成。 组成 成。。
TS 2
ITS263
TS2
TS511
ITS 263
ITS7
TS511
顺序写入和顺序读出中的“顺序” 顺序写入和顺序读出中的“顺序” 系指按照SM的地址顺序， SM的地址顺序 系指按照SM的地址顺序，由时隙计数器 来控制SM的写入或读出； SM的写入或读出 来控制SM的写入或读出； 而控制写入和控制读出中的“控制” 而控制写入和控制读出中的“控制” 是指按CM中已规定的内容（即SM的地址） 是指按CM中已规定的内容（ SM的地址） CM中已规定的内容 的地址 来写入或读出SM SM的 来写入或读出SM的
时隙交换
如图2.9所示。其功能与复用器正好相反，
完成并/串变换和分路输出功能。
TD0∧CP D0 HW0 锁 存 器 (0) D0
输 入
D7
HW0
D7
移 位 寄 存 器
S TD0∧CP S
(0)
„
„
„
HW0
TD7∧CP HW7 锁 存 器 HW7 (7)
CP D0
输 出
D7
移 位 寄 存 器
(0)
„
HW7
31
W 0 1 2 8 31 8 15 1 CM
„
TS 2 TS 1 TS 0
R
定 时 脉 冲 A4～A0
图2.4 写入控制方式的T接线器
当中央处理机（Central Processing
Unit，CPU）得知用户要求后，即向控制 存储器下“写”令，命令在控制存储器的 1#单元写入“8”，在8#单元写入“1”。
2.3 S型时分接线器
S型时分接线器是空间型接线器(space
switch)，其功能是完成“空间交换”。即
在一根入线中，可以选择任何一根出线与 之连通。
2.3.1 S型接线器的基本组成
S型接线器由m×n交叉点矩阵和控制 存储器组成。在每条入线i和出线j之间都有 一个交叉点Kij，当某个交叉点在控制存储 器控制下接通时，相应的入线即可与相应 的出线相连，但必须建立在一定时隙的基 础上。
R 0 1 8 1 2 CM
定 时 8 脉 冲 A4～A0 15 31
图2.3 读出控制方式的T接线器
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。 T接线器的工作是在中央处理机的控 制下进行。当中央处理机得知用户的要求 （拨号号码）后，首先通过用户的忙闲表， 查被叫是否空闲，若空闲，就置忙，占用 这条链路。中央处理机CPU根据用户要求， 向控制存储器发出“写”命令，将控制信 息写入控制存储器。
数字交换和数字交换网络
奇偶关系
1
相差半帧的关系——反相法 写—读方式的T-S-T交换网络
2
输入级T接线器和输出级T接线器的安排
01
从原理上讲，输入T级和输出T级采用何种控制方式都是可以的，但是从控制的方便，以及维护管理的角度出发，还是有讨论的必要。 控制存储器的合用
01
由于输入T级和输出T级采用了不同的控制方式，故它们的存储器可以合用。
如图2.7（b）所示，并行码是指各时隙内的8位码D0，D1，…，D7分别同时出现在8条线上。
02
01
03
图2.7 8端脉码输入的串行码和并行码
每一端的脉码传输速率是2.048Mbit/s，若8端PCM脉码输入以串行传输时，其传输速率将达到16.384Mbit/s，若16端输入时，其传输速率将达到32.768Mbit/s，这样高的传输速率会带来许多问题。
话音存储器（SM）用于暂存经过PCM编码的数字化话音信息，由随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）构成。
01
话音存储器存储的是话音信息，控制存储器存储的是话音存储器的地址。
控制存储器（CM）也由RAM构成，用于控制话音存储器信息的写入或读出。
02
01
02
读出控制方式
读出控制方式的T接线器是顺序写入控制读出的，如图2.3所示，它的话音存储器SM的写入是在定时脉冲控制下顺序写入，其读出是受控制存储器的控制读出的。
控制时序
8端PCM脉码输入的256个时隙排列方式应是HW0的TS0，HW1的TS0，HW2的 TS0，…，HW7的TS0；HW0的TS1，HW1的TS1，HW2的TS1，…，HW7的TS1等等。
1
2
3
1概述11交换的概念
/2）通信技术课件图4-1 点对点通信的实例）用户间通过交换设备连接图4-4 交换方式分类通信技术课件图4-5 电路交换通信技术课件（b）最简单的上升旋转型选择器图4-7 步进制交换机实例图通信技术课件（a）步进制交换机通信技术课件通信技术课件图4-8 纵横制交换机（a）交换机整体图通信技术课件（b）交换机正视图图4-9 数字程控1240交换机实例图图4-10 T接线器的工作原理通信技术课件通信技术课件通信技术课件图4-12 输入控制型S接线器通信技术课件图4-13 输出控制型S接线器通信技术课件通信技术课件通信技术课件通信技术课件图4-15 TST网络通信技术课件图4-16 数字程控交换机基本结构（1）话路系统通信技术课件图4-17 程控交换机的软件系统通信技术课件图4-18 电话接续基本信令流程们在用户线上传输。
用户线信令从功能上又可分为三种。
通信技术课件图4-19 随路信令和共路信令示意图图4-20 信令系统结构示意图通信技术课件通信技术课件图4-21 报文交换工作原理图报文交换的主要优点2、分组交换的概念通信技术课件图4-23 分组交换的工作原理通信技术课件图4-24 数据报方式原理图通信技术课件图4-25 虚电路方式原理图分组交换方式的主要优点是：逐段链路的差错控制(差错校验和重发)，而且对于分组型终端，在用户线部分也可以同样进行差错控制。
所以，分组在网内传输中而分组交换方式则不同，报文中的每个分组可以自由选择传输途径。
由于分组交换机至少与另外两个交换机相连接。
当网中发生故障时，分组仍能自动选择一条避开故障地点的迂回路由传输，不会造成通信中断。
(3)为不同种类的终端相互通信提供方便分组交换网进行存储一转发交换工作，并以X．25建议的规程向用户提供统一的接口，从而能够实现不同速率、码型和传输控制规程终端间的互通。
信息的传输时延较小，而且变化范围不大，能够较好地适应会话型通信的实时性要求。
程控数字交换原理-网络结构
1
集 中 器
1 2 Mv 1 2 MT 1 2 MS 主交换 网络 M× M
1 2 Mv 1 2 MT 1 2 MS
1 扩 张 器 2
Nv
Nv
控制系统 信令发送设备 图2-16 具有集中和扩张的交换网络 信令接收设备
输入折叠：
接口的发送端连接集中器的第I根入线，则的接收端必连接扩张器的第I 条出线。
k
a ( 2 a ) a B i 2
级数越多，内部阻塞越严重。
n
m
m
k
k
图2-12 一个nmk×nmk三级网络
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L
1 2
n 1 2 n
1 1 n 1 2 n 1 m n L L
1 1 Lm 1 2 Lm 1 n／ L Lm
1 2 Lm 1 2 Lm
增加级间链路减小内部阻塞。
内部阻塞等于所需链路被占用的概率：
nm×nm二级网络
aA /nm Bi a
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n (m) n
n
m (n)
m
k (m)
k
任何两个级间交换器 间只有一条链路。
aA /nmk
k
2 B 1 ( 1 a ) i 3
n (k)
m
m
k (n)
n (m) n
n
m (n)
m
k (m)
第二级：17 个 100 ×90 交换器 第三级：90 个 17×8 交换器
第二级：19 个 10 ×9 交换器 第三级： 9 个 19×10 交换器
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二、集中与扩张
多台话机共用一条交换网络入线。 集中比 中继线一般不集中
网络阻塞率的计算：主网络无阻塞。
数字交换原理
数字交换原理
数字交换原理是一种常用的排序算法，在进行数据处理和计算时很有用。
它的基本原理是在待排序的数字序列中，比较相邻两个数字的大小，并根据需要进行交换，从而达到将数字序列按照一定的规则进行排序的目的。
具体来说，数字交换原理可以通过以下步骤来实现：
1. 设定一个待排序的数字序列，可以是一个数组或者列表。
2. 从序列的第一个数字开始，依次与其后的数字进行比较。
3. 如果当前的数字大于后面的数字（升序排序），则进行交换。
4. 继续比较并交换，直到序列中所有相邻的数字都被比较过。
5. 重复以上步骤，直到整个序列都被遍历完毕，并且没有需要交换的数字为止。
通过这种方式，数字交换原理可以将待排序的数字序列逐步调整为有序的序列。
这种算法的时间复杂度为O(n^2)，其中n
表示待排序序列的长度。
在实际应用中，数字交换原理常常被用于对简单的数字序列进行排序。
但是在处理大规模数据时，由于其时间复杂度较高，往往会选择其他更高效的排序算法来替代。
总的来说，数字交换原理是一种简单但是有效的排序算法。
它通过比较和交换数字的方式，将待排序的数字序列转化为有序的序列。
通过理解和运用数字交换原理，可以更好地处理和排序数字数据。
第三章 程控数字交换机的硬件系统
2. S接线器的基本组成
S接线器主要由一个连接n条输入复用线和n 条输出复用线的n×n的电子接点矩阵，控制存 贮器组以及一些相关的接口逻辑电路组成。 控制存储器共有n组，每组控制存储器的存 储单元数等于复用线的复用度。 第j组控制存储器的第I个单元用来存放在时 隙I时第j条输入（输出）复用线应接通的输出 （输入）线的线号。 设控制存储器的位元数为i，S接线器的输入 （输出）线的数目为n，则控制存储器的位元 数应满足以下关系：2i≥n。
控制存储器的内容是在呼叫建立时由计算机写入的。
（2）
输入控制方式
控制写入 顺序读出
输入控制方式也叫做控制写入，顺序读出。
在采用输入控制方式时， T接线器的输入复用线上某 个时隙的内容，应写入话音存储器的哪个单元，由控 制存储器相应单元的内容来决定。控制存储器的内容， 是在呼叫建立时由计算机控制写入的。
两种压扩律
两种压扩律――A律和μ律。欧洲和我国均采用A律， 在 PCM30/32 系统中采用； μ 律通用于北美和日本，在 PCM24系统中采用。 A律的输入电压和输出电压的关系如下式所示：
uy Au x 1 ln A 0 ux 1 (小信号 ) A
μ 律的输入电压和输出电压的关系如下式所示：
3-1-1 采用分级控制方式的交换机的硬件的基本 结构
远端用户模块
各部分的基本功能
采用分级控制的交换机的硬件由用户模块，远端用 户模块、数字中继器、模拟中继器、数字交换网络、 信令设备和控制系统组成。 1．用户模块 2．远端用户模块 3．中继模块 4．数字交换网络 5．信令设备 6．控制部分是计算机系统，由处理器、存贮器和输入/输 出设备组成，通过执行预定的程序和数据，来完成规 定的话音通路接续、维护和管理的功能逻辑。
数字交换网络
在进入SM前，PCM数据要经过“串并转换”变成8位并行数据，才能存入SM；而在读出数据时，也必须将8位并行数据转换回串行数据，因而需要进行“并串转换”。
1
2
1.时钟和定时脉冲
三、串并变换
半周期时长
=125us÷32÷8÷2
返回
时序图
2.串并变换电路
串并变换电路（ S/P : Serial-Parallel Conversion）负责将串行码变成并行码。主要由“移位寄存器”和“锁存器”组成。
集中式T接线器：出时隙数小于入时隙数
多端输入的T接线器框图
入线HW1上的TS20中的话音a交换到出现HW7上的TS31中去
1.复用器的实现
输入端复用器需要完成合路（复用）和串并转换功能。
（对比单线时的串并转换时序图）
1
参时序图
2
图中HWn和Wn代表母线。
3
串并转换和复用的时序图
时序图
半周期时长
=125us÷32÷8÷2
返回
2.分路器的实现
问题解答
为了完成对信号的交换控制，需要准确的产生各种时钟和定时脉冲控制信号，见下图。PCM30/32路系统的每一时隙长3.9us，每时隙传送8bit，每比特长488ns，设定时钟cp的脉冲宽度和间隔宽度均为244ns，TD0~TD7分别代表每一个比特的位脉冲，他们可以由A0~A2译码得到。（参见时序图）
数字程控交换采用的是同步时分复用技术来传输用户信息；
中继线的传输能力被分成若干时隙（TS：Time Slot）提供给不同用户传输信息；
不同用户信息位于不同中继线上的不同时隙，以PCM信号传输，每个时隙传输8bit PCM编码；
PCM 30/32路系统一帧共有32个时隙，其中TS0用来传帧同步信号，TS16传信令信号，剩下的TS1～TS15、TS17～TS31共30个时隙提供给用户作为30个可以共用的话路。
程控交换原理电子课件教案-第2章-数字交换和数字交换网络
✓空分交换网络的入线和出线在整个通话期间一直接通，属于 空分交换；而空分接线器的入线和出线只在某个特定时隙接通， 因此空分接线器还需要CM来控制在哪个时隙接通，属于时分 交换。
我可以单独使用T型接线器 来组建交换机吗？如果能， 为什么还需要S型接线器呢？
✓只用T型时分接线Байду номын сангаас完全可以组建数字交 换网络，但其交换容量有限制。
✓为形象说明时隙交换原理，用两个时序开关 代替控制机构，控制话音信息的交换。
✓话音存储器：32个存储单元，单元地址顺序排列。 ✓输入侧时序开关K入 ：32接点，按序号与SM的存储单元相连。 ✓输出侧时序开关K出 ：32接点，非顺序，而是按用户要求连接。 ✓K入和K出：8000/s，T=125μs，周而复始的同步旋转。话音信息不断存入 和读出，每125μs交换一次，每次只传送一个抽样值。 ✓两用户交换信息，采用暂存的方法。
NOTICE
✓S型接线器完成的是不同PCM复用线语音信息之间的交换， 但这种交换仅在相同时隙间进行，不同时隙间不能进行交 换，所以S型接线器不能在交换网络中单独使用(为什么？)， 这是和T型接线器之间最大的区别。 ✓S型接线器以时分方式完成复用线之间的空间交换。还记 得T型接线器是按空间位置的划分来实现时隙交换吗？
✓当连接到交换网络的PCM复用线超过2条 的时候，就需要采用S型接线器来完成复用 线之间的交换。
✓S型接线器也分为两种工作方式，如果CM是控制输入线上的 交叉点闭合，则工作在输入控制方式；如果CM是控制输出线 上的交叉点闭合，则工作在输出控制方式。
✓每条出线或入线上的所有节点的闭合都由一个CM来控制。
T接线器的原理我明白了， 那么实用的T接线器的构
造是什么样子的呢？
1．TST数字交换网络_现代交换原理（第4版）_[共2页]
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第3章 程控交换技术 89存放的内容，是第q 条输入复用线在时隙I 时应接通的输出线的线号。
S 接线器一般都采用输出控制方式。
在采用这种方式时可实现广播发送，将一条输入线上某个时隙的内容同时输出到多条输出线。
3.2.3 数字交换网络在实用上，单一的S 接线器不能单独构成数字交换网络，而T 接线器可以单独构成数字交换网络，但T 接线器容量受到限制，因此通常采用多级接线器构成数字交换网络。
常见的类型有TS n T 型，STS 型和TTT 型。
S n 表示有几个S 级，n 一般为1～3。
1．TST 数字交换网络TST 数字交换网络是一种得到广泛应用的数字交换网络结构，很多数字程控交换系统都采用了这种网络结构，例如AXE10，FETEX-150和5ESS 数字程控交换机。
（1）TST 数字交换网络的结构典型的TST 交换网络的结构如图3-12所示。
TST 交换网络是三级交换网络，两侧是T 接线器，中间采用S 接线器。
对于一个有n 条输入复用线和n 条输出复用线的交换网络而言，需要配置2n 套T 接线器。
其中一个n 套在输入侧，称为初级T 接线器，将输入线上某个时隙的内容交换到选定的交换网络内部的公共时隙；另一个n 套在输出侧，称为次级T 接线器，将交换网络内部的公共时隙的内容交换到输出线的指定时隙。
交换网络内部能够提供的公共时隙的数量决定了交换网络中能够形成的话音通路的数量。
中间的S 接线器主要由一个n ×n 的交叉接点矩阵和具有n 个控制存储器的控存组来组成，用来将交换网络内部运载用户信息的公共时隙，从一条输入侧复用线上交换到规定的一条输出复用线上。
初级T 接线器和次级T 接线器总是采用不同的工作方式。
一般将数字交换网络的输入端称为上行通路，用来与用户信息的发送端相连；将数字交换网络的输出端称为下行通路，用来与用户信息的接收端相连。
（2）TST 交换网络的工作原理TST 交换网络的工作原理如图3-13所示。
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学习重点： 理解数字交换的原理 熟悉时分接线器和空分接线器的交换原理 了解串/并、并/串变换电路原理 掌握三级数字交换网络的交换原理 重点掌握T-S-T网络
数字交换原理和数字交换网络
第三章数字交换原理和数字交换网络
3.1 数字程控交换概念 3.2 数字接线器 3.3 复用和分路器 3.4 T接线器和S接线器的实现电路 3.5 T-S-T数字交换电路
数字交换原理和数字交换网络
3.1数字程控交换原理
T S i
P C M 入 A
T S j
数 字 交 换 网 络A P C M 出
图3.1 时隙交换的概念
数字交换原理和数字交换网络
3.1数字程控交换概念
TSi
1
A
2
3
TSj
4
B
TSi
B 1
2
数字交换网络
TSj
3
A
4
图3.2 多复用线时隙交换示意图
数字交换原理和数字交换网络
3.1数字程控交换概念
终
终
端
数字交换网络
端
图3.3 双向通信示意图
数字交换原理和数字交换网络
3.2 两种基本的数字接线器
a
1
TS1
a PCM1 数字 PCM1b
TS1
交换
TS1
甲
网络
b
1
TS1
30
b TS30
b PCM2 TS30
PCM2a TS30
乙 a
30
TS30
图3.4 数字交换系统的交换过程
3.2 两种基本的数字接线器
2) 空分接线器的工作原理
如图3.5所示，对应于每条入线都配有一个
控制存储器。由于它要控制入线上每个时隙接
通到哪一条出线上，所以控制存储器的容量等
于每条复用线上的时隙数，而每个单元的位数
则决定于选择输出线的地址码位数。例如，每
条复用线上有512个时隙，交叉点矩阵是32×32，
控制存储器也可以按输出线设置，即每一
条输出复用线用一个控制存储器控制该输出复
用线上各个时隙依次与哪些输入复用线接通，
如图3.6所示。显然，在第2套控制存储器中，
写入的内容是输入复用线的号码。
数字交换原理和数字交换网络
3.2 两种基本的数字接线器
… …
12AFra bibliotekNTS13
1
A
TS13
2
N
… N 13
N …2 1
T接线器原理如图3.4所示,主要由话音存 储器（SM）和控制存储器（CM）组成。 SM用来暂存话音信息,其容量取决于复用 线的复用度（图中以32为例）。SM的存 取方式有两种:一种为“顺序写入,控制读 出”;另一种为“控制写入,顺序读出”。从而 形成两类T接线器:输出控制型和输入控制 型,分别如图3.4(a）和(b）所示。
控制存储器
0 1 30 2
┇
29 2 30
31
W
控制信号 b) 输入控制
R
时钟
(a)输出控数字制交换型原；理和(数b)字输交换入网控络 制型
3.2 两种基本的数字接线器
空分接线器属于空分阵列交换单元。 1) 空分接线器组成 空分接线器(Space Switch)简称S接线器，
它由交叉点矩阵和控制存储器CM组成，如图 3.19所示。N×N的电子交叉点矩阵有N条输入复 用线和N条输出复用线，每条复用线上有若干个 时隙。每条输入复用线可以选择到N条输出复用 线中的任一条，但这种选择是建立在一定的时 隙基础上的。
数字交换原理和数字交换网络
3.2 两种基本的数字接线器
显然，对于点到点的通信，同一条输入(输出)复 用线上的某一时隙，不能同时选通几条输出(输 入)复用线。对于图3.5来说，就是位于同一输入 线或同一输出线上的任何两个交叉点，不能在 同一时隙闭合。当然，任一输入复用线的不同 时隙，是可以选通到同一条输出复用线的。
交叉矩阵可由选择器组成。例如，16选 1
选择器可用来使 16条入线选通1条出线，
16×16的交叉矩阵可由16个16×1的选择器以一
定的复接方式组成。
数字交换原理和数字交换网络
3.2 两种基本的数字接线器
… …
TS7
1
A
2
N
1
A TS7
2
N
7 2 … CM 1 2 …N
图3.5数输字交入换原控理制和数方字交式换S网接络 线器组成结构
则要配有32个控制存储器，每个控制存储器有
512个单元，每个单元有5位，可选择32条出线。
数字交换原理和数字交换网络
3.2 两种基本的数字接线器
图3.5中，第1个控制存储器的第7个单元中由处 理机控制写入了2，表示第1条输入复用线与第2 条输出复用线的交叉点在第7时隙接通。在每一 帧期间，处理机依次读出控制存储器各单元的 内容，控制矩阵中对应交叉点的启闭。这里的 控制存储器就是控制接续的转发表。
数字交换原理和数字交换网络
3.2 两种基本的数字接线器
1）T接线器（Time Switch） T接线器实现时隙交换的原理是利用存
储器写入与读出时间（隙）的不同,即在 输入时隙写入,而在其他时隙（通话另一 用户占用时隙）读出来完成时隙交换的。
数字交换原理和数字交换网络
3.2 两种基本的数字接线器
数字交换原理和数字交换网络
3.2 两种基本的数字接线器
TS2 TS30
时钟 W：写入 R：读出
话音存储器
0 1 2
┇
29 30 31
WR
TS30 TS2
控制存储器
0 1 30 2
┇
29 2 30
31
控制信号
WR
a) 输出控制
TS2
时钟 时钟
图3.4 T
话音存储器
TS2
0 1 2
┇
29 30 31
RW
数字交换原理和数字交换网络
3.2 两种基本的数字接线器
以第1条输入复用线为例，其第1个时隙可能选 通第2条输出复用线的第1个时隙，其第2个时隙 可能选通第3条输出复用线的第2个时隙，其第3 个时隙可能选通第1条输出复用线的第3个时隙， 等等。因此，对应于一定出入线的交叉点是按 一定时隙做高速启闭的。从这个角度看，空分 接线器是以时分方式工作的。各个交叉点在哪 些时隙应闭合，在哪些时隙应断开，是由CM控 制的，CM起同步作用。
图3.5 输数出字交控换制原理方和数式字S交接换网线络器组成结构
数字交换原理和数字交换网络
3.1数字程控交换概念
1. 数字交换和数字交换网络 时隙交换的概念可用图3.1示意说明,当
PCM入端某个时隙（对应一用户）信息 需要交换（传送）到PCM出端的另一时 隙（另一用户）中去时,相当于通过数字 交换网络将时隙的内容“搬家”。即PCM入 端TSi时隙中的话音信息A经过数字交换网 络后,在PCM出端的TSj时隙中出现。