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1、*实践教学*兰州理工大学计算机与通信学院2010 年春季学期交换原理课程设计题 目: DSN 网络设计 专业班级: 07 级通信工程(3)班 姓 名: 陈 晓 莉 学 号: 指导教师: 薛 建 彬 成 绩： 中文摘要数字交换机的话路系统有数字交换网络和各种终端设备组成。它的主要作用是提供各个终端设备之间的连接通路和实现交换机与外部环境的相互配合。数字交换机采用程控时分交换技术，传输和交换的是 PCM 化的数字信息。数字交换网络是数字交换的核心，交换机的容量主要取决于交换网络的大小和处理机系统的呼叫处理能力。数字交换网络处于系统结构的中心，它为各种终端模块提供接续通路，也为终端处理单元和辅助处理
2、单元中的微处理机之间传递控制信息提供通路。本课程设计掌握 DSE 的工作原理和 DSN 的组网规则，熟练运用基本设计方法进行系统设计，实现 5 万用户（话务量：0.02 爱尔兰/用户）的电信级 DSN 网络图纸设计。关键字：DSN;DSE;话务量目 录前 言 .- 1 -第 1 章 设计任务及要求 .- 2 -1.1 目的及意义 .- 2 -1.2 设计任务及主要技术指标和要求 .- 2 -1.3 内容和要求 .- 2 -第 2 章 数字交换单元（DSE） .- 3 -2.1 DSE 的结构 .- 3 -2.2 交换机内帧格式、信道字和选择命令 .- 5 -2.3 DSE 的工作原理 .- 7
3、 -第 3 章 数字交换网络（DSN） .- 9 -3.1 DSN 的结构 .- 9 -3.2 DSN 的工作原理 .- 11 -第 4 章 DSN 网络设计 .- 13 -4.1 总体硬件系统 .- 13 -4.2 数字交换机的接口 .- 15 -4.3 DSN 的扩充 .- 17 -参考文献 .- 19 -总 结 .- 20 -1-前 言人类的社会活动离不开信息交流。信息交流的手段及工具总是在不断地发展，特别是电报、电话和无线电发明以后，电通信这种信息交流的手段就以一日千里之势向前发展。电信通信就是利用电信系统来进行信息传递的过程。电信系统则是各种协调工作的电信装备集合的整体。最简单的电信
4、系统是在两个用户之间建立的专线系统，而较复杂的系统则是由多级交换的电信网提供信道，完成一次呼叫所需要的全部设施构成的系统。如果说传输系统是电信网络的神经系统，那么交换系统就是各个神经的中枢，它是电信网中终端之间进行信息传递的桥梁。其基本功能是根据地址信息进行网内链路的连接，以使电信网中的所有终端能建立信号通路，实现任意通信双方的信号转换。根据根据终端之间通信信息种类的不同，交换系统主要分为电路交换、报文交换和分组交换系统。对不同的电信业务，交换系统的的性能要求不同，例如对电话业务网，交换系统的要求是话音信号的传输时延应尽量小，因此目前电话业务网的交换系统主要采用直接接续通话电路的电路交换设备。
5、电路交换系统目前使用的设备主要是程控数字交换机。与传统的交换机相比，程控数字交换机由于采用了存储程序控制（SPC）技术，不仅大大增强了呼叫处理的能力，增添了许多方便用户的业务，而且显著地提高了网络运行、管理和维护（OAM）的自动化程度。百余年来，科学家们和工程技术人员围绕着如何更好地、迅速地、准确地、可靠地完成这一基本功能做出了不懈的努力，不断地从组成方式上，控制机构上进行了许多改进和革新。第 1 章 设计任务及要求1.1 目的及意义现代交换技术是通信网络中的关键技术，它决定了网络的性能以及向用户提供何种。对于用户来说，在减低成本的前提下，保证网络的高可靠性、高性能、易维护、易扩展，与采- 2
6、 -用何种组网技术密切相关；对于设备厂商来说，在保证用户网络功能实现的基础上，如何能够取得更为可观的利润，采用组网技术的优劣，成为提高利润的一个手段。本次设计要求学生在掌握交换原理的基础上，完成数字交换网络硬件图纸设计，以期达到培养学生综合应用基础知识和提高动手设计的能力和实际操作水平，为今后的工作积累经验。1.2 设计任务及主要技术指标和要求1 设计任务：掌握 DSE 的工作原理和 DSN 的组网规则，熟练运用基本设计方法进行系统设计，实现DSN 网络硬件设计。2 工作要求：（1）分析 DSE 的工作原理；（2）研究 DSN 的组网规则；（3）实现 5 万用户（话务量：0.02 爱尔兰/用户
7、）的电信级 DSN 网络图纸设计；（4）提交设计图纸、设计说明。1.3 内容和要求1、查阅文献资料，一般在 5 篇以上；2、分析任务书题目要求，严格按照任务书的要求，完成训练任务；3、完成课设报告书，不少于 8000 字。内容包括：中文摘要 150 字；关键词 35 个；正文内容应包括：前言、基本原理、训练内容、训练步骤及主要内容的记录、训练结果以及对训练成果作出评价，说明本训练的特点和存在的问题，提出改进意见、心得体会、参考文献、致谢等； 4、认真、详细填写综合训练任务书中的各项内容。第 2 章 数字交换单元（DSE）DSE 是组成数字交换网络（DSN）的基本单元。2.1 DSE 的结构DS
8、E 的结构如图 2-1 所示。- 3 - 图 2-1 DSE 的结构（1）每个 DSE 由 8 个双交换端口构成，共有 16 个交换端口。每一交换端口是双向端口。分为发送侧（TX）和接收侧（RX）两部分。每一交换端口接一条 32 路双向 PCM 链路，输入/ 输出串行码率为 4096Kb/s，每帧 32 路，称为 32 个信道，每路 16b。（2）16 个交换端口之间用 39 条并行复用总线连接，包括:数据总线 16 线；端口地址总线 4 线；信道地址总线 5 线；控制总线 5 线；证实线 1 线；返回信道总线 5 线；时钟线 3 线。（3）端口的接收侧（RX）包括有（如图 2-2 所示）：端
9、口 0 数据端口PCM 入 输入同步端口 8- 4 - 端口RAM信道接收端 RAM PCM 出发送端TDM 总线图 2-2 端口结构简图输入同步电路：由于输入 PCM 链路的速率虽然相同，但其相位可能有差异，即其帧和位可能不同步，本电路就是为使帧和位同步。端口 RAM：它有 32 个存储单元，每个单元对应 1 条信道，其存入内容是该信道应接续的发送端口的号码。信道 RAM：它有 32 个存储单元，分别对应于 32 个信道，存入的内容是该信道应接续的发送话路号码。（4）端口的发送侧（TX）包括有（如图 2-2 所示）：数据 RAM：交换用的话音存储器，它有 32 个存储单元，分别对应 32 个
10、信道（时隙）它采用控制写入，顺序读出的方式。端口比较器：将时分复用总线上的端口号码与本端口号码相比较，如果相同，就说明数缓冲器 数据RAM端口比较器发送控制端口 7数据端口 15接收端发送端- 5 -据总线上的数据是送至本端口的。发送控制：用来协调发送侧的内部操作，如对 RAM 的读写，空闲话路选择等。DSE 的 16 个交换端口中，任一端口接收侧 32 个信道中的任一信道可通过时分复用总线连接到 16 个交换端口中任一端口发送侧 32 个信道中的任一信道。所以，这实际上是一个512*512 的无向分配型交换单元。2.2 交换机内帧格式、信道字和选择命令（1）帧格式。交换机内的 PCM 链路每
11、帧有 32 个信道，每信道有 16 比特。32 个信道中，信道 0 用于维护（如维护命令、响应及告警等）,信道 115 和 1731 用来传送话音或数据，也可用于处理机之间进行通信，信道 16 则稍有不同。对话路 1 15、1731 而言，16 比特中的最高2 位（F 和 E 位）有四种不同的编码格式，分别对应四种命令格式。（2）信道字格式。PCM 链路中，每帧有 32 个时隙，每个时隙中中有 16 比特，也就是说每个信道有 16 位信息，这 16 位信息称为信道字。DSE 就是根据所收到的信道字来完成其任务。信道字格式如表 1 所示。S1240 中的 PCM 帧结构为每时隙 16 位，串行码
12、速率为4.096Mb/s，TS1TS15、TS17TS31 用于传送话路选择命令、话音/数据或处理机间通信；TS0 用于传出同步码和维护信息，有一组特殊格式的命令；TS16 作为接续失败报告故障时，向发送端微机发送不证实信号（NACK） 。对于 TS1TS15、TS17TS31，信道字（表 1）中的 16 位编号为 ABCDEF，最高两位（E和 F）是规程位（Protoca bits） ，它标志这个信道字是什么字，应该如何处理。它有四种不同格式： 置闲（IDLE）FE=00在信道空闲时传送。对于已被占用的信道，若置闲时，需连续两次传送置闲信号。当连续两次收到置闲信道字后，就将该信道置闲成空闲状态。置闲信道字的 0-D 的低 14 位可以为任意值，无任何意义。表 2-1 信道字格式码F E D C B
