《程控交换原理ppt电子课件教案-第四章 程控交换机硬件系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《程控交换原理ppt电子课件教案-第四章 程控交换机硬件系统（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章 程控交换机硬件系统 总体结构 话路系统 控制系统这一章，我能 学到什么？1.程控交换机的话路系统2.数字中继器3.程控交换机控制系统你认为程控交换机的硬件系 统该由哪几部分来构成？数字交换网络用户集线器数字中继器模拟中继器中继线中继线信号部件CPU操作/维护用户 电路用户 电路 程控交换机硬件系统包括：话路系统、中央控制系统和操 作维护系统 话路系统：构成通话回路。由话路设备和话 路控制设备组成。 中央处理系统：存储各种程序和数据，进行 分析处理，并对话路系统、输入/输出各系统 发出指令。由中央处理机和各种存储器组成 。 维护与操作系统：完成系统的操作和日常维 护工作。包括用户测量台、
2、系统检测台和输 入输出设备等。什么是话路系统？它 又包含哪些模块？ 话路系统包括用户级（用户终端与数 字交换网络之间的接口电路）和选组级 (数字交换网络)两部分，用户级主要包 括用户电路、用户集线器、中继器、信 号部件。用户级话路用户级话路 组成：用户电路SLC(Subscriber Line Circuit)和用户集 线器。如果终端是模拟话机，则用户线应为模拟用户线， 用户电路是模拟用户电路。如果终端是数字话机，则用户线应为数字用户线， 用户电路是数字用户电路。用户电路：用户线与交换机的接口电路 BORSCHTB.Battery feed 馈电 H.Hybrid 混合电路O.Overvolt
3、age protection 过压保护 T.Test 测试R.Ringing control 振铃控制S.Supervision 监视C.CODEC&Filters 编解码和滤波LPFBPF 模拟用户电路：数字程控交换机中，用户电路SLC应具有7大 功能BORSCHT。 馈电B：向用户话机馈电是采用 48V（或 60V）的 直流电源供电。电感线圈通直流阻话音信号，防止串话 。 过压保护O：用户外线可能受到雷电袭击，也可能和 高压线相碰，保安器，二次保护，钳位方法。 振铃控制R：振铃电压为交流9015V，频率为25Hz， 1s续，4s断。 监视S：监视用户线的通/断状态，及时将用户线的状 态信息
4、送给处理机处理。摘机直流，挂机无，拨号通/ 断电流。实现方法。 编解码和滤波C：编译码和滤波功能是完成模拟信号和 数字信号间的转换。 混合电路H：完成2/4线转换。模拟线路2线双向传输， 数字信号单向传输。编码解码编码器解码器 测试T：测试功能主要用于及时发现用户终端、用户线 路可能发生的故障。测试接点和开关，受继电器控制。 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。1.S接口：数字用户终端的数字信息采用四线制方式时，应 采用S接口。其帧结构传输速率192kbit/s。2.U接口： 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。在二线制的
5、用户线上进行 数字信号的双向传输，须采取措施：时间分隔复用法：又称“乒乓法”。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。需要预留线路传输时延Tp和收发间的保护时 间Ts。突发周期T=T1+T2+Tp+Ts一般为2-3ms回波消除法：采用二线制的数字用户线在与交换连接时 ，要采用混合电路进行二/四线的变换。在混合电路中有平衡 网络，使收、发两端衰减很大。用户集线器(SLC) 用户集线器SLC(Subscriber Line Concentrator)是用来进 行话务量的集中(或分散)的。 SMU代表上行通路话音存储器，LCMU代表上行通路用户 级T的控
6、制存储器。一个控制存储器按集中比(复接的用户 群数，一般120个用户为一群)161的要求，可控制16个话 音存储器。控制存储器的单元数为128个单元，每个单元地 址对应输出母线的一个时隙。 上行通路和下行通路的用户级T接线器是分别采用读出控 制方式和写入控制方式。LCMU和LCMD的内容分别代表 话音存储器（SMU和SMD）的读出地址和写入地址，所以 控制存储器的单元数是128个单元，与各话音存储器的单元 数一样，编码为11位，4位SM号码(16个SM)，7位该SM单 元号码(128个SM单元。)用户级T接线器复用示意图中继器 中继器是中继线与交换网络以及控制系统间的接口电路。由于目前还 存在
7、大量的模拟中继线，因此一般数字交换系统都配备模拟中继器和 数字中继器两种局间中继器。 模拟中继器：模拟中继线和数字交换机之间的接口电路。目的：是为数字交换机适应模拟环境而设置的，在模拟中继线上传输 的是模拟信号。功能：与模拟用户电路SLC功能类似（不具有B和R两种功能）。对于传送音频信号的实线中继线，在模拟终端要进行A/D和D/A转换； 对于传送频分复用载波信号的模拟中继线，要进行FDM-TDM转换。 数字中继器：数字中继线和数字交换机之间的接口电路。输入端和输 出端都是数字信号。数字中继器需要完成如下功能1.码型变换；2.时 钟提取；3.帧同步和复帧同步；4.帧定位；5.信号控制；6.帧和复
8、帧 定位信号插入。 码型变换：码型变换是将线路上传输的3阶高密度码 HDB3(High Density Bipoler of order 3)码型变成适合数字中继 器内逻辑电路工作的非归零码NRZ(Non Return to Zero)码。 HDB3-AMI(Alternate Mark Inversion)-RZ(Return to Zero)- NRZ。 时钟提取：从PCM传输线上送来的码流中提取时钟信息。先 把传输线上的HDB3码变换成AMI码，把AMI码经过整流变成 RZ码，RZ码中含有时钟信息，因此可从RZ码中提取时钟信 息。 帧同步和复帧同步：帧同步的目的是使得接收端帧的时序一 一
9、对应，保证各路信息能够准确的被接收端的各路所接收。关 键是检测到TS0时隙。偶帧TS0时隙发送帧同步码0011011，奇 帧TS0时隙发送帧失步告警信号。复帧不同步会造成信令错位 ，复帧同步要求检测出F0帧TS16的前4位码0000。 信号控制：与帧定位功能类似，提取TS16时隙中的信令， 利用从输入码流中提取的时钟信号的控制下写入存储器，然 后在本局时钟的控制下从存储器读出，送到TS16时隙，然后 送往交换机。 帧和复帧定位信号插入：交换网络输出信号中包括语音信 号和信令信号，不包括同步信号，因此在发送时，需要把帧 同步信号(TS0时隙)和复帧同步信号(F0帧的TS16时隙的前 4bit)插
10、入，形成完整的帧和复帧结构。 帧定位：使输入的码流相位和局内的时钟相位同步。发端 局时钟和收端局时钟有偏差、传输码流因时延或其他因素影 响与收端局时钟有偏差，从而影响信息的正常交换。因此帧 定位的任务就是把发端局送来的时隙信息按照本局的时钟传 送。帧定位一般由弹性存储器实现，写入由从码流信息中提 取的时钟来控制，读出由本局时钟控制。信号部件 信号部件用来产生交换机向用户或向其它交换机发送各种 音信令。信号部件主要有信号音发生器、多频接收器和发送 器。 单音频信号的产生：由数字信号发生器产生数字信号音。 该信号发生器由ROM、计数器和译码器组成，对要产生的 单音频信号进行8khz的抽样、量化、编
11、码后，存入ROM中， 在计数器的控制下，读出ROM中的内容，产生数字音信号 500hz的单音信号，对其在一个周期内进行8khz的抽样，一 个周期内样值数为8k/50016，因此ROM需要16个单元 450hz的单音信号(还记得450hz的单音频信号用在哪里吗？ )，ROM需要多少个单元？1/50/125us=160,这和抽样定理有 矛盾吗？ 节省ROM存储单元的方法是利用对称性，只存放1/4个抽 样值，读取时按照顺读、倒读、顺读加负号、倒读加负号。 双音频信号的产生和单音频信号产生的原理相同，可以通 过线性叠加，找出波形的对称性来节约ROM的容量。 对于700hz900hz的双音频信号，对其进
12、行8khz的抽样， 要求求出一个时间T，经过T时间之后，三者又相互重合。T 10ms，因此可以把700hz900hz叠加信号看作周期为 10ms的信号，一个周期内抽样为80个样值，因此ROM单元 数为80个，采用对称性，ROM采用21个单元可以了。数字音频信号是如 何发送的呢？ 用T接线器发送音频信号：把数字音频信号从ROM中读出 ，放在T接线器的SM的某个单元内，当需要对某个用户送去 音频信号时，从该单元中取出送至该用户所在的时隙上。通 常取TS0和TS16。 数字音频信号的发送与普通话音信号的发送一样，通过数 字交换网络送出。 TST链路半永久性连接法：利用一条半永久性连接的链路 来传递音
13、频信号。 TST链路半永久性连接是在开局时，就 将各链路接好。这种数字音频信号 我是如何听到的？ 单音频信号由话机接收，数字单音频信号在用户电路经过 译码，转换成模拟信号后，送到话机。 多音频信号有两种：用户电路送来的按键话机双音多频 DTMF(Doul Tone Multi-Frequency)信号，由DTMF收号器 接收；另一种是由中继器送来的多频互控MFC信号(记发器 信号)由MFC收号器接收。 接收器一般采用数字滤波器滤波，然后由逻辑识别电路识 别。 接收器根据每个滤波器的输出大小来判决输入信号包含的 频率成分。什么是控制系统？它又是 怎么工作的？ 控制系统包括硬件系统和软件系统两部分
14、，硬件系统 就是中央处理机CPU,软件系统就是存放在存储器中的 程序以及数据库中的数据。 按照功能的不同，控制系统可以分为三级： 电话外设控制级：控制用户电路SLC，完成扫描和驱动；操作简单，工作 任务频繁，工作量大。 呼叫处理控制级：核心；将第一级送来的信息分析处理，再通过第一级 发布命令来控制数字交换网络完成路由选择；智能性强，存储程序控制。 维护测试控制级：用于维护和测试；智能性更强，所需软件数据量最多 ，对实时性要求低。 三级的逻辑复杂性和判断标志能力依次增强，实时运行的重要性、硬件数量 和专用性依次递减。处理机的控制方式 处理机的配置有两种方式：单机集中控制和多机分散控制。 单机集中
15、控制：一个处理机可以使用系统中的所有资源，执 行交换系统的全部控制功能。 优点：处理机能了解整个系统的状态、控制系统的全部资 源，功能改变只需改动软件。 缺点：系统脆弱，软件规模功能庞大，管理困难。 适用范围：小容量的交换机。 多机分散控制：每台处理机只能控制部分资源，执行交换系统的部 分功能。 多机之间的工作划分有两种方式：话务容量分担和功能分担 话务容量分担：每台处理机只分担一部分用户的全部呼叫处理 任务。处理机数可随容量的增大而扩充，但每机都要执行全部交 换控制功能。 功能分担：每机只完成一部分功能，只需装入一部分软件。有 利于软件简化，缺点是容量小时，也必须配备全部处理机。功能 的分配
16、有静态和动态两种。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。优点：提高了灵活性；软件简化，可做成 模块化系统，经济性和可扩展性优势较强。缺点：灵活性教差。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 要根据系统的不同状态进行最佳分配。优点：一台故障，其余可 完成。缺点：动态分配复杂，系统可靠性降低。 大中型的交换机，两种方式结合使用。 多机之间的控制方式有两种：多级控制系统和分布式控制系 统 分级控制系统：按控制功能的高低层次分别配置处理机 。用户处理机；呼叫处理机；主处理机。 分布式控制系统：所有的呼叫控制功能和数字交换网络 的控制功能都由与小用户线群或小中继线群（组成终端模 块，包含一终端控制单元）相连的微处理机（终端控制单 元中配备）提供。三种方式，即功能分散、等级分散和空 间分散方式。功能分散方式是每台处理机负责一种功
