2013现代交换技术第三章课件

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1、第三章 程控交换机的硬件系统,本章内容：程控交换机的总体结构 话路系统 处理机系统（控制系统） 本章重点：用户电路的BORSCHT功能 本章难点：用户电路的设计，数字中继器,第三章 程控交换机的硬件系统,3.1 程控交换机的总体结构,3.1 程控交换机的总体结构,本局接续,出局接续,入局接续,转接接续,信号音通路,3.1 程控交换机的总体结构,3.1 程控交换机的总体结构,话路系统,用户电路,用户集线器,中继器,信号部件,数字交换网络,3.2 话路系统,一、用户电路,根据所连接用户的不同，将用户电路分为两种：模拟用户电路和数字用户电路,它是指程控数字交换机中用于连接用户话机的接口电路,它是指程

2、控数字交换机中用于连接用户话机的接口电路,根据所连接用户的不同，将用户电路分为两种：模拟用户电路和数字用户电路,一、用户电路,提供程控数字交换机和数字用户话机或话务台之间的接口电路,它是指程控数字交换机中用于连接用户话机的接口电路,根据所连接用户的不同，将用户电路分为两种：模拟用户电路和数字用户电路,一、用户电路,用户电路板：包含多个用户电路（如8、16、24、32等）,模拟用户电路板,完成BORSCHT功能,模拟用户电路,完成BORSCHT功能,模拟用户电路,馈电（B）,馈电电压一般为48V。 在通话时,馈电电流在1850mA之间。 馈电有两种方法: 电压馈电 电流馈电,电压馈电,L1,L2

3、,C1,C2,馈电回路,网络侧,通直流，隔交流,通交流，隔直流,L1,L2,C1,C2,馈电回路,-48v,电压馈电,电流馈电,a,b,-48v,过压保护（O）,过压保护就是采取措施，防止高压从用户线进入交换机内部，以便保护交换机内部的集成电子元器件不会受到损伤。,1. 一次保护：配线架上安装保安器,以防止外界雷电等高压。 2. 二次保护：由于保安器的击穿速度不够快，高压仍能在短时间内进入交换机内部，因此在用户电路中设置过压保护电路。,D1,D2,D3,D4,A,B,网络侧,用户侧,振铃控制（R）,振铃控制就是在处理机控制下，给被叫用户送符合规定的振铃信号，以便提示被叫用户有电话呼叫到来。,1

4、. 振铃电压为 75V15V（25Hz）。 2. 铃流信号高压送到用户线时，必须采用隔离措施，以免损坏内线电路。 3. 通常采用振铃继电器，在过压保护（O）之前单独向用户话机提供。,振铃电路,处理机,振铃驱动器,RJ,振铃 继电器,用户内线,铃流,用户外线,静合接点,动合接点,线圈,振铃控制,振铃电路,处理机,振铃驱动器,RJ,振铃 继电器,振铃控制,用户内线,铃流,用户外线,振铃电路,处理机,振铃驱动器,RJ,用户内线,用户外线,振铃 继电器,振铃控制,铃流,监视（S）,监视就是对用户分机的摘挂机状态和拨号脉冲信号进行监视。 是通过微处理机监测用户线环路电流的变化来实现的。,-48V,a,b

5、,放大,监视信号,R,网络侧,用户侧,-48V,a,b,监视信号,R,R,比较器,网络侧,用户侧,编译码和滤波（C）,编译码器的任务是完成模拟信号和数字信号的转化。 滤波的任务是防止带外信号的干扰。 目前，常用单路编译码器（如MT8965，MC145503等），对每个用户实行编译码，然后合并成PCM串行码流。,混合电路（H）,数字交换网络为四线制单向交换，即收发是分开的；而用户线上的模拟话音是二线制双向传输的，所以应进行二线与四线的转换。,网络侧,用户侧,A,A,300K,300K,450,450,BG1,BG2,BG5,BG3,BG6,BG4,-48V,0V,R,R,R1,R2,R3,ZB,

6、ZL,+ -,- +,- +,+ -,-1,+1,接收,发送,A,测试（T）,为用户电路或用户线测试提供入口，一般位于用户线一侧。 测试开关可是电子开关，也可是继电器接点，负责将用户线接至测试设备。,外线测试,内线测试,R1,R2,驱动电路,用户线,交换机内侧,测试控制,a,b,模拟用户电路的功能框图,+5V,模拟用户电路设计举例,+5V,模拟用户电路设计举例,+5V,模拟用户电路设计举例,+5V,模拟用户电路设计举例,+5V,HSo,模拟用户电路设计举例,+5V,RXo,TX-,TXI,RDD,TDD,T/RDC,TDE/RCE,模拟用户电路设计举例,模拟用户电路设计举例,二、用户集线器,1

7、、作用：进行话务量的集中（或分散）的。 将几百个甚至上千个用户话路集中到少量话路上。 复接的用户群数就是集中比。 2、组成：由用户级T组成。,上行通路：用户话机至交换网络方向的通道。 4条PCM（120个用户）复用后变成高速数据流。 经过用户级T完成时隙交换（使每个用户能选用输出母线的任一时隙）。 16群用户的输出母线完全复接，合用4条PCM母线。 16群用户T的CM合用（读出控制）。 其内容为：SMU号和用户时隙号,下行通路：交换网络至用户话机方向的通道。 合用后的CM内容为：SMU号和用户时隙号,三、数字用户电路,是数字用户终端设备与程控数字交换机之间的接口电路。如数字话机、个人计算机、数

8、字传真机及数字图像设备等。,1、S接口：数字终端信息采用四线制方式时使用。 S接口的帧结构在250s内要传送48bit，传送 速率为192kbit/s。 在目前的电话网中，用户线大都是二线制， 故 S接口用的较少。,2、U接口：是在网络终端到电话局之间的ISDN用户线采用二线制市话电缆的接口设备。二线上实现双向传输的主要有两种技术。 （1）时间分隔复用法 是将时间分成两段，在一段时间传送一个方向的信息，在另一段时间里传送另一个方向的信息。,突发周期：信息传输时间、传输时延、接收保护时间、发送保护时间。一般为23ms 发送形式 先将A端连续的数字信号送到缓冲器内； 然后以至少两倍于线路速率在规定

9、传输时间内以突发形式经用户线送往B端。 突发单元,帧定位 H 开销 数据 n 平衡 8位 2位 4位 （2B+D） n,（2）回波消除法 从发送端送出的信号通过混合电路回串到接收 端产生回波信号e回 发送端经回波复制网络产生e回送至接收端 e回与e回幅度相等、相位相反，因而相互抵消,四、中继器电路,（一）模拟中继器 是数字交换机与其他交换机之间采用模拟中继线相连接的接口电路。 其功能与用户电路类似，也有过压保护（O）、编译码及滤波（C）和测试（T）功能，不同的是它不需要馈电（B）和铃流控制（R）功能。,（二）数字中继器 是交换机与交换机之间的数字中继线接口。 其功能：码型转换、时钟提取、帧定位

10、、帧定位信号与复帧定位信号的插入、信令提取、告警处理等。,四、中继器电路,1、码型变换 是将线路上传输的HDB3码型变成适合机内逻辑电路 工作的NRZ码。 HDB3码是连“0”抑制码，它将4个连零码变成了 “000V”或“B00V”的型式。 在向外发送时，将机内的NRZ码变成HDB3码，送至 PCM传输线上。,2、时钟提取 从PCM传输线上送来的码流中提取发端送来的时钟 信息，以便控制帧同步电路，使收端和发端同步。 从传输线上传来的HDB3码变成的AMI码。 AMI码型中没有时钟频率成份，需将AMI码经整流变 成RZ码，从RZ码中提取时钟频率成份。,3、帧同步和复帧同步 利用TS0发送来的帧同

11、步码来确定时序对齐。 利用TS16中的复帧同步信息来使收/发端复帧对齐。 4、帧定位 利用弹性存储器来实现输入码流相位与内部时钟同步 原理：写入由时钟提取电路送出的时钟控制 读出由局内时钟控制 5、信号控制：信令插入和信令提取功能。 6、帧和复帧定位信号插入。,五、信号部件,（一）数字音频信号的产生 1单音频信号的产生,800050016,五、信号部件,450Hz信号： 450Hz和8000Hz的最大公约数为50Hz。 800050160，要求ROM 有160个单元。 根据图形的对称性，可以节省ROM容量： 在15帧时读单元； 69帧时倒过来读单元； 1013帧时再正读单元，读出后极性码置反；

12、 1417帧时倒过来读单元，读出后极性码置反。,五、信号部件,700Hz+900Hz的双音频信号：抽样频率是8000Hz 先找出700Hz、900Hz、8000Hz的最大公约数，即： 700/m=900/n=8000/p，求出m=7，n=9，p=80。 最大公约数为100Hz（得T=10ms）。 800010080，则ROM需要有80个存储单元。 根据对称性，采用节省单元的信号音产生办法， 故ROM只需21个存储单元就够了。,2双音频信号的产生,五、信号部件,（二）数字音频信号的发送 1用T接线器发送音频信号 先将数字音频信号存放在接线器的某个指定单 元（如TS0或TS16）。 当需要对某个用

13、户送去音频信号时，则可从该单 元中取出而送至该用户的所在时隙上。 例如：HW0TS16（128#存储单元）借用来存放拨号音信息，某个时隙（如TS21）的用户需要听拨号音，则在控制存储器的21#单元写入128就可以了；停止输送时，在21#单元内写入0。,五、信号部件,2T-S-T链路半永久性连接法 半永久性连接是在开局时，就将各链路接好。 信号音接在TST网入口处的指定时隙TSi中，指定 一条链路作半永久性连接，将各模块的链路TSi和 TSi+半帧腾出来专门用来接续拨号音。,五、信号部件,五、信号部件,（三）数字音频信号的接收,第一级：电话外设控制级。与话路设备硬件的关系 比较密切，主要完成扫描

14、和驱动。 第二级：呼叫处理控制级。将第一级送来的信息进 行分析、处理，再通过第一级发布命令来 控制交换机的路由接续。 第三级：维护测试级。主要用于操作维护和测试， 包括人机通信。,3.3 控制系统,3.3.1 处理机控制方式,一、集中控制,任一台处理机都可以使用系统中的所有资源（包括硬件资源和软件资源），执行交换系统的全部控制功能。 优点：了解整个系统的状态和资源，功能改变只须在 软件上进行。 缺点：系统比较脆弱，管理困难。,一、集中控制,二、分散控制,每台处理机只能控制部分资源，执行交换系统的部分功能。可按话务分担和功能分担两种方式工作。,话务分担和功能分担,（1）话务分担方式 每台处理机只

15、分担一部分用户的全部呼叫处理任务。 承担这部分用户的信号接口、交换接续和控制功能 。 每台处理机所完成的任务都一样 优点：处理机的数量随着用户容量的增加而增加。 缺点：每台处理机都要具有呼叫处理的全部功能。,话务分担和功能分担,（2）功能分担方式 将交换机的信令与终端接口功能、交换接续功能和控制功能等基本功能，按功能类别分配给不同的处理机去执行（每台处理机只承担一部分功能）。 优点：若需增强功能，在软件上也易于实现。 缺点：在容量小时，也必须配备全部处理机。,静态分配和动态分配,处理机之间的功能分配有静态和动态两种分配方式。 （1）静态分配 资源和功能的分配一次完成，各处理机根据不同分工配备一些专门的硬件。 结果：提高了稳定性，但降低了灵活性。 可以做成模块化系统，经济性和可扩展性较强。,静态分配和动态分配,（2）动态分配 每台处理机可执行所有功能，也可控制所有资源，但根据系统的不同状态，对资源和功能进行最佳分配。优点：某一处理机发生故障时，可由其余处理机完成 全部功能。 缺点：复杂，系统的可靠性降低。,分级控制和分布式控制,（1）分级控制系统 按交换机控