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1、1,第三章 数字交换机的话路部分,3.5 数字交换和数字交换网络,3.4 音频信号的产生、发送和接收,3.3 中继器,3.1 数字交换机的系统结构,3.2 用户模块,2,基本要求： 1. 了解数字交换系统基本结构。 2. 掌握数字交换的基本概念。 3. 掌握用户模块的基本功能。 4. 掌握模拟用户电路的基本功能。 5. 了解数字中继器的基本功能。 6. 掌握音频信号的产生、发送和接收 7. 掌握T接线器的功能，基本组成及基本工作原理。 8. 掌握S接线器的功能，基本组成及基本工作原理。 9. 掌握T-S-T数字交换网络的基本组成及工作原理。,3,3.1 数字程控交换机硬件的基本结构,一、数字程
2、控交换机硬件的基本组成 1. 话路部分：数字交换网络和各种外围模块。 2. 控制部分：完成对话路设备的控制功能。由各种计算机系统组成，采用存储程序控制方式。 二、数字程控交换机的硬件结构分类 分级控制方式 全分散控制方式 基于容量分担的分散控制方式,4,1. 采用分级控制方式的交换机的硬件基本结构,5,（1）数字交换网络 整个话路部分的核心，连接外围的各种模块。 在处理机的控制下，为呼叫提供内部话音/数据通路； 提供信令、信号音和处理机间通信信息的固定或半固定的连接。 （2）用户模块 终端设备与数字程控交换机的接口。 主要功能是向用户终端提供接口电路，完成用户话务的集中和扩散，以及对用户侧的话
3、路进行必要的控制。,6,用户话务集中的原因？ 从模拟用户电路输出的数字信号在通往数字交换网络的PCM复用中继线上占有一个单独的话路时隙。 这样由于普通用户的话务量较低,从而使交换网络的利用率降低，造成浪费。 我们就采取把用户分散的话务量加以集中，来提高数字交换网络的利用率。,7,用户话务集中的方式 假设有120个模拟用户线接入，经用户电路输出数字话音信号，每30个用户合成一条 PCM30/32一次群复用线，120个用户共分四组，每组配有一个T接线器，从T0到T3，在接线器的输出端进行复联，最后合成一个PCM30/32高速母线接到数字交换网络。,8,用户时隙,在这里，T接线器没有交换功能，只是为
4、完成话务集中。这就是用户级T接线器与在数字交换网络中T接线器的主要区别。,9,用户话务集中的方式 输入端的120个用户有120个话路时隙传送每个用户的话音，称为用户时隙。用户时隙属于每个用户专用的，无论用户是否摘机，这个时隙都不被其他用户所占用，是用户的专用时隙。 输出端的30个话路时隙由120个用户公用，当120个用户中有一个用户摘机呼叫，处理机发现这个用户呼叫，就在30个公用时隙中寻找一个空闲时隙，同时处理机控制相应T接线器的CM，使这个用户时隙与被选中的公用时隙接通。用户通话完毕，被选用的公用时隙又恢复空闲状态，以使其他用户使用。 在这里，T接线器没有交换功能，只是为完成话务集中。这就是
5、用户级T接线器与在数字交换网络中T接线器的主要区别。,10,用户模块的基本结构 （1）用户电路：与模拟用户线的接口。 （2）用户级交换网络：由一级T接线器组成，完成话务量的集中和扩散。 （3）用户处理机：完成对用户电路、用户级T接线器的控制及呼叫处理的低层控制。,11,（3）远端用户模块 设置在远离交换局的用户密集区域，完成的功能与用户模块相同。 与母局间采用数字线路传输。 远端用户模块与母局交换机之间的接口一般是内部接口，同一厂商生产才能连接。 （4）中继器 不同数字程控交换机间的接口。 按照连接的中继电路类型，可分为模拟中继器和数字中继器。,12,（5）信令设备 用来接收和发送呼叫接续时所
6、需的信令信息。 常用的信令设备：DTMF收号器、信号音发生器、 No.7信令终端和No.7信令处理机。 （6）控制系统 计算机系统，由中央处理器、存储器和输入/出设备组成。 它通过执行预定的程序和查询数据，来完成规定的话音通路接续、维护和管理的功能逻辑。,13,在分级控制方式程控交换机中，通常中央处理机负责对数字交换网络和公用资源设备进行控制，如系统的监视、话务统计和计费处理等。 外围处理机完成对交换网络外围模块的控制，如用户处理机完成用户线路接口电路的控制等。,14,3.2 3.3 程控数字交换机的终端接口 包括用户模块、中继器和信令设备。 一、用户模块 1、用户模块的结构 （1）用户电路：
7、与用户线的接口。 （2）用户级交换网络：由一级T接线器组成，用于话务的集中和扩散。 （3）用户处理机：完成对用户电路、用户级交换网络的控制及呼叫处理的底层控制（摘挂机识别、拨号脉冲识别、振铃控制等。直接控制硬件）。,15,2、用户电路 用户电路分为模拟用户电路和数字用户电路。模拟用户电路用于连接模拟用户话机等模拟终端，数字用户电路用于连接数字话机等数字终端，主要用于窄带ISDN，目前很少使用。我们主要介绍模拟用户电路的基本功能。,16,基本组成部分： 转换设备：亦称叉簧，实现摘/挂机状态的转换 信号设备：分为发信和收信两部分 发信：拨号设备（号盘或键盘） 收信：接收交换机的铃流信号，使话机中的
8、扬声器振铃 通话设备：发送和接收话音的设备，由送话器和受话器及话音收发电路组成,音频发送电路,音频接收电路,二/四线 转换 电源变换,送话器,受话器,振铃电路,拨号电路,收信部分,发信部分,通话部分,叉簧 （挂机状态）,外线,电话机的基本结构,17,（1）馈电（Battery feeding) 用户话机的工作电源由交换机的用户电路提供。馈电电压为-48V，摘机时，馈电电流为20100mA，但通常的交换机的馈电电流为2030mA。,直流阻抗 300,话机工作时，加在其上的电压为69V,通话时，用户的话音信号经电容耦合至交换机内部。,可以看出，用户电路要给用户话机提供直流通路，以便话机获得工作电源
9、；同时，也要给用户话机提供交流通路，将话音信号送入交换机内部。,馈电电路中串接有馈电线圈，对话音信号呈高感抗，而对直流的馈电电流呈低感抗，这样在向用户话机馈电的同时，能够尽量减小话音的传输衰减。,18,（2）过压保护（Overvoltage protection） 交换机工作时，有可能遭到高压（雷电、电力线等）袭击，烧毁电路板，因此必须加以保护。过压保护分为2级，第一级在用户配线架上加装保安器，但高压经过保安器后，仍有可能有上百伏的高压，因此，在用户电路上也应设置保护电路，称为第二级保护，或称二次保护。,19,1、正常情况下，a、b线上电压比地低，比-48V高，桥路不起作用。 2、以a线为例：
10、当a线上的电压比地还高时 3、当a线上的电压比-48V还低时 4、对b线而言，情况是相同的。,钳位于地,钳位于-48V,R为热敏电阻，电流大时，电阻也随之增大，功耗增大，直至烧毁以保护内部电路。,20,（3）振铃控制（Ringing control） 当有用户呼入时，交换机应向被叫用户发送铃流（75V，25Hz）。振铃控制就是完成这一功能的。由于铃流电压较高，一般的电子器件是不能承受的，因此，通常会使用振铃继电器。 是否向用户发送铃流，是由用户处理机来控制的。,21,1、当向用户振铃时 2、当停铃时 3、当振铃1s持续期间用户摘机,a,b,铃流源,振铃继电器 线圈,+12V,振铃控制,截铃,2
11、2,（4）监视（Supervision） 交换机要时刻监视用户的摘、挂机状态以及用户拨号脉冲状态。监视功能是通过检测用户线是否有环流来实现的。,1、用户挂机时，环路断开，电阻两端无降，监视信号为一电平状态（高或低）。 2、用户摘机时，环路接通，电阻两端会产生压降，经放大后，监视信号为另一电平状态（低或高）,监视信号,监视信号,23,（5）编译码和滤波（CODEC & filter） 编码器的功能是将用户线上送来的模拟信号转换为数字信号（PCM编码），即模/数转换；译码器则完成相反方向的转换。 通常，在编码器之前要进行带通滤波（300Hz3400Hz），而在译码器之后要进行低通滤波。 编译码和滤
12、波功能可以由集成电路实现，如MC145557等。,24,（6）混合电路（Hybrid circuit） 用户线上的模拟信号是以二线双向的形式传送的，但在交换机内部，传送的是四线单向的数字信号。混合电路的功能就是进行二/四线转换。 以前，混合电路通常由混合线圈来实现，体积大，消耗有色金属，目前，则多由集成电路实现。,25,1、用户线来的模拟信号进入混合电路时 2、译码器来的模拟信号经滤波器、放大器到达C处时，由于平衡网络的作用，C-B间呈高阻抗,平 衡 网 络,放 大 器,放 大 器,滤 波 器,滤 波 器,编 码 器,译 码 器,C,B,A,上行通路,下行通路,26,（7）测试电路（Test）
13、 为了保证设备的正常运行，交换机经常要定期对用户电路的内线和外线进行测试。,测试设备,用户外线,用户内线,两对测试开关,27,模拟用户电路的总体框图：,测 试,振 铃 控 制,过 压 保 护,馈 电 和 监 视,混 合 电 路,编 译 码 和 滤 波,PCM,控制系统,测试设备,铃流源,BORSCHT七大基本功能,28,3、用户话务的集中和扩散,1、每个普通电话用户固定占用交换网络的一个入时隙和一个出时隙。通话无阻塞。 2、普通电话用户的话务量较低，浪费系统资源。 3、为了解决这一矛盾，在用户级增加一级交换网络。,29,1,2,0,7,0,7,0,7,0,7,这是2个256256时隙的T接线器
14、，将它们的出线分别复接 组成了一个512256时隙的接线器，它的入线连接用户电路，可接512个用户，出线连接选组级交换网络入线,30,1,2,0,7,0,7,0,7,0,7,512个用户分别固定占用用户级交换网络的一个入时隙，而用户级交换网络只有256个出时隙，这256时隙称为公用时隙。 512个用户只占用选组级交换网络的256个时隙，收敛比为2：1（集中）。有阻塞。,31,1,2,0,7,0,7,0,7,0,7,这仅仅是一个上行通路，用于用户的话音发送，因而，也必须有一个下行通路。,上行通路,32,1,2,0,7,0,7,0,7,0,7,这还是2个256256时隙的T接线器，将它们的入线分别
15、复接 组成了一个256512时隙的接线器。其收敛方向恰好与上一个相反（扩散）。 现将2个接线器图简化。,交 换 网 络,512入,256出,交 换 网 络,256入,512出,33,交 换 网 络,用户电路0,用户电路511,交 换 网 络,交 换 网 络,512入,256出,256入,256出,512出,256入,上行通路,下行通路,34,交 换 网 络,用户电路0,交 换 网 络,512入,256出,256入,256出,512出,256入,交 换 网 络,用户电路0,交 换 网 络,用户电路0,512入,256出,512出,256入,交 换 网 络,用户电路0,256入,256出,35,二、中继器 中继器是交换机和交换机之间的接口。,拨号： 6660022,分析号码，不是本局用户，选择一条通往666局的一条话路。并预占交换网络中用户与中继器接通时隙。,交 换 网 络,我已占用话路1，请占用相同话路。,话路1已占用，请送被叫号码。,振铃,36,二、中继器 中继器是交换机和交换机之间的接口。,交 换 网 络,被叫号码：66600
