第3章 数字程控交换机的硬件系统..
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
21
频分复用和时分复用方式
22
PCM通信是典型的时分复用多路通信系统
（2）量化： 抽样后的信号，也是连续的，在幅度上离散化抽 样信号，就是量化。PCM系统量化采用不均匀量化分组，即将 小信号的量化级分得更细些，将大信号的量化分得粗些。
（3）编码： 编码就是把量化后的抽样点的幅值分别用二进制 码表示，编码将量化后的一组有限个幅度的离散值转换成更 适于传输的码。常用的码型包括单极性不归零码、单极性归 零码、双极性归零码、三阶高密度双极性码(HDB3)码等。在 PCM系统中，HDB3 码应用得最为广泛。
取样 量化 编码
A/D变换
信道
解码 低通
D/A变换
模拟语音信号变为PCM信号，要经过取样、量化、 编码三个过程。PCM信号经过通信信道传送到接收端， 经过解码、重建两个过程恢复为模拟语音信号。
15
（1）抽样： 根据抽样定理，当抽样脉冲的频率f≥2fMax时，所 产生的PAM信号可以完全地反映出原模拟信号。由于语音信号 的频率为：300—3400Hz,则抽样频率为6800Hz以上时，抽样 才有意义。目前：PCM通信系统采用的抽样频率为：8000Hz。
16
17
压扩法基本原理图
18
对于语音信号的PCM编码，由于采用频 率为8KHz，每个采样值编码为8位二进制 码，所以其传输速率为 8000/秒×8bit = 64kb/s 64kbps是数字程控交换机中基本的交换 单位。
19
在PCM的接收端，需把PCM信号恢复为模拟信号，这要经 过解码和重建。 （4） 解码：就是把接收到的PCM编码转变为与发送端一样 的PAM信号。
3 数字程控交换机的硬件系统
3.1 交换机硬件的基本结构
3.2 数字交换原理
3.3 数字交换网络
3.4 交换机的终端与接口 3.5 控制系统的基本结构
1
3.1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 交换机集成了通信技术、计算机技术、大规 模集成电路技术等 包括软件系统和硬件系统两大部分 硬件部分包括话路部分和控制部分 根据控制方式的不同，硬件结构分为:
(1)分级控制方式； (2)全分散控制方式； (3)基于容量分担的分散控制方式；
2
3.1交换机硬件的基本结构
(1) 分级控制方式 用户模块 远端用户模块
数字中继器
交换机硬件 模拟中继器
数字交换网络
信令设备
控制系统
3
4
(2) 全分散控制方式 数字交换网DSN 交换机硬件 与DSN相连的模块(CE+TC)
9
(3) 基于容量分担的分散控制方式 交换模块SM 交换机硬件
通信模块CM
管理模块AM
每个交换系统可有多个交换模块SM。
10
基于容量分担的分散控制方式交换机的基本结构
11
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。 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磁盘存储器。
接收端口Rx，一个发送端口Tx，16个交换端口集成在一块
大规模集成电路芯片上。每个DSE可以完成任一接收端口 上接收信道至任一发送端口上发送信道的信息交换。由于 每个PCM链路上有32个时隙，所以DSE相当于是一个 512×512的全利用度接线器。
7Βιβλιοθήκη Baidu
DSE的结构
8
S1240交换机的主要模块： （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）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）
12
C&C08程控交换机的结构
13
3.2 数字交换原理 1 语音数字化
2 时分多路通信 3 数字交换
14
3.2.1 语音信号的数字化
语音信号是模拟信号，为使模拟的语音信号数字化， 一般采用脉码调制的方法，即PCM(Pulse Code Modulation)。
发送端 语音信号 接收端 PCM信号 PCM信号 语音信号
（5）重建：在PAM信号中包含原语音信号的频谱，可以采 用把PAM信号通过低通滤波器的方法分离所需要的语音信 号。 经过以上两过程后，就恢复为发送端所需传递的原语音 信号。
20
3.2.2 时分多路通信（TDMA）
多路复用是指多路信号在同一传输线上进行互不干扰的传输，它 是提高传输线利用率，降低成本的有效途径。 常见的多路复用技术有两种，即频分制(FDM)和时分制(TDM)。 在FDM中，把传输频带分割成若干部分，每个部分均可作为一个独立 的传输信道使用。采用频分制的交换机，一对线上可以同时有若干用 户进行通话，每对用户所占用的仅仅是其中的一个频段。而时分制 (TDM)是把一个传输通道或信道按时间分割，以传送若干路电话的通 信方式。 频分制通信又称为载波通信，它是模拟通信的主要手段。时分制 通信也称时间分割制通信，它是数字电话多路通信的主要手段。 时分复用就是把时间分成均匀的时间间隔，将每一路信号的传输 时间分配在不同的时间间隔内，以达到互相分开的目的。每路所有的 时间间隙称为时隙(TS)。
不同的模块，控制单元部分的硬件实现相同，但终端
电路部分不同。由于交换局的类型和容量不同，交换机所 配置模块的种类和数量也不同。
5
S1240交换机的基本结构
6
DSN采用专用的集成电路芯片DSE组成。每个交换单元 DSE就是一块印刷电路板，一个DSE有16个交换端口，端 口编号为0-15，每个交换端口都为双交换端口，包括一个
频分复用和时分复用方式
22
PCM通信是典型的时分复用多路通信系统
（2）量化： 抽样后的信号，也是连续的，在幅度上离散化抽 样信号，就是量化。PCM系统量化采用不均匀量化分组，即将 小信号的量化级分得更细些，将大信号的量化分得粗些。
（3）编码： 编码就是把量化后的抽样点的幅值分别用二进制 码表示，编码将量化后的一组有限个幅度的离散值转换成更 适于传输的码。常用的码型包括单极性不归零码、单极性归 零码、双极性归零码、三阶高密度双极性码(HDB3)码等。在 PCM系统中，HDB3 码应用得最为广泛。
取样 量化 编码
A/D变换
信道
解码 低通
D/A变换
模拟语音信号变为PCM信号，要经过取样、量化、 编码三个过程。PCM信号经过通信信道传送到接收端， 经过解码、重建两个过程恢复为模拟语音信号。
15
（1）抽样： 根据抽样定理，当抽样脉冲的频率f≥2fMax时，所 产生的PAM信号可以完全地反映出原模拟信号。由于语音信号 的频率为：300—3400Hz,则抽样频率为6800Hz以上时，抽样 才有意义。目前：PCM通信系统采用的抽样频率为：8000Hz。
16
17
压扩法基本原理图
18
对于语音信号的PCM编码，由于采用频 率为8KHz，每个采样值编码为8位二进制 码，所以其传输速率为 8000/秒×8bit = 64kb/s 64kbps是数字程控交换机中基本的交换 单位。
19
在PCM的接收端，需把PCM信号恢复为模拟信号，这要经 过解码和重建。 （4） 解码：就是把接收到的PCM编码转变为与发送端一样 的PAM信号。
3 数字程控交换机的硬件系统
3.1 交换机硬件的基本结构
3.2 数字交换原理
3.3 数字交换网络
3.4 交换机的终端与接口 3.5 控制系统的基本结构
1
3.1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 交换机集成了通信技术、计算机技术、大规 模集成电路技术等 包括软件系统和硬件系统两大部分 硬件部分包括话路部分和控制部分 根据控制方式的不同，硬件结构分为:
(1)分级控制方式； (2)全分散控制方式； (3)基于容量分担的分散控制方式；
2
3.1交换机硬件的基本结构
(1) 分级控制方式 用户模块 远端用户模块
数字中继器
交换机硬件 模拟中继器
数字交换网络
信令设备
控制系统
3
4
(2) 全分散控制方式 数字交换网DSN 交换机硬件 与DSN相连的模块(CE+TC)
9
(3) 基于容量分担的分散控制方式 交换模块SM 交换机硬件
通信模块CM
管理模块AM
每个交换系统可有多个交换模块SM。
10
基于容量分担的分散控制方式交换机的基本结构
11
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。 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磁盘存储器。
接收端口Rx，一个发送端口Tx，16个交换端口集成在一块
大规模集成电路芯片上。每个DSE可以完成任一接收端口 上接收信道至任一发送端口上发送信道的信息交换。由于 每个PCM链路上有32个时隙，所以DSE相当于是一个 512×512的全利用度接线器。
7Βιβλιοθήκη Baidu
DSE的结构
8
S1240交换机的主要模块： （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）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）
12
C&C08程控交换机的结构
13
3.2 数字交换原理 1 语音数字化
2 时分多路通信 3 数字交换
14
3.2.1 语音信号的数字化
语音信号是模拟信号，为使模拟的语音信号数字化， 一般采用脉码调制的方法，即PCM(Pulse Code Modulation)。
发送端 语音信号 接收端 PCM信号 PCM信号 语音信号
（5）重建：在PAM信号中包含原语音信号的频谱，可以采 用把PAM信号通过低通滤波器的方法分离所需要的语音信 号。 经过以上两过程后，就恢复为发送端所需传递的原语音 信号。
20
3.2.2 时分多路通信（TDMA）
多路复用是指多路信号在同一传输线上进行互不干扰的传输，它 是提高传输线利用率，降低成本的有效途径。 常见的多路复用技术有两种，即频分制(FDM)和时分制(TDM)。 在FDM中，把传输频带分割成若干部分，每个部分均可作为一个独立 的传输信道使用。采用频分制的交换机，一对线上可以同时有若干用 户进行通话，每对用户所占用的仅仅是其中的一个频段。而时分制 (TDM)是把一个传输通道或信道按时间分割，以传送若干路电话的通 信方式。 频分制通信又称为载波通信，它是模拟通信的主要手段。时分制 通信也称时间分割制通信，它是数字电话多路通信的主要手段。 时分复用就是把时间分成均匀的时间间隔，将每一路信号的传输 时间分配在不同的时间间隔内，以达到互相分开的目的。每路所有的 时间间隙称为时隙(TS)。
不同的模块，控制单元部分的硬件实现相同，但终端
电路部分不同。由于交换局的类型和容量不同，交换机所 配置模块的种类和数量也不同。
5
S1240交换机的基本结构
6
DSN采用专用的集成电路芯片DSE组成。每个交换单元 DSE就是一块印刷电路板，一个DSE有16个交换端口，端 口编号为0-15，每个交换端口都为双交换端口，包括一个