程控交换机的交换网络

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1、第四章程控交换机的交换网络第四章程控交换机的交换网络4.1空分交换网络在程控交换机中，目前主要采用由电子开关阵列构成的空分接线器（S接线器）和由存储器等电路构成的时分接线器（T接线器）。S11R1R2┇RnC1mC2m┅Cnm译码器┅控制存储器微处理器图4-1空分接线器结构示意图S21Sn1S12S22Sn2S1mS2mSnm第四章程控交换机的交换网络4.2脉码调制简介4.2.1话音信号的数字化PCM信号PCM信号话音信号话音信号取样量化编码发送端接收端解码低通A/D变换D/A变换信道图4-3PC

2、M通信的简单模型第四章程控交换机的交换网络模拟话音信号变为PCM信号要经过抽样（又称取样）、量化和编码三个过程。PCM信号经过通信信道传送到接收端经过解码（又称译码）、重建两个过程恢复为模拟话音信号。1、抽样每隔一定的时间间隔T，在抽样器上接入一个抽样脉冲，通过抽样的脉冲去控制抽样器的开关电路，取出话音信号的瞬时电压值。抽样后的信号称为抽样信号，是按幅度调制的脉冲信号，即PAM信号，其幅度的取值是连续的，因此仍是模拟信号。f(t)ttt000抽样脉冲抽样信号原始模拟信号m(t)抽样信号1T2T3T

3、4T5T6T1T2T3T4T5T6T取样值抽样器图4-4话音信号的抽样第四章程控交换机的交换网络抽样定理：对于一个具有有限带宽的模拟信号f（t），其最高频率分量为fm，则当抽样频率fs≥2fm时，样值可以完全表征原信号。当抽样频率为原信号最高频率的两倍以上时，抽样信号可以还原为原信号。目前话音通信的频率为300～3400Hz，故抽样速度为6800次/s以上时，抽样才是有意义的。目前PCM通信普遍采用每秒抽样8000次的方法，即抽样周期为1/8000s＝125μs。第四章程控交换机的交换网络2、量化

4、在幅度上离散化抽样信号，就是量化。采用“四舍五入”的方法，使每个抽样后的幅值用一个邻近的“整数”值来近似。图4-5量化示意图(a)取样(b)量化幅值幅值35433211222112333344455554666677tt00第四章程控交换机的交换网络为提高小信号量化后的信噪比，可以采用不均匀量化分组。就是将小信号的量化级分得更细些，将大信号的量化级分得粗些，这种做法叫“压缩扩张法”，简称压扩法。3、编码编码就是把量化后抽样点的幅值分别用代码来表示。通常用8位码表示一个样值。经过编码后的信号，就已经

5、是PCM信号了。第四章程控交换机的交换网络4、解码和重建在PCM通信的接收端，需把PCM信号恢复为模拟信号。这要经过解码和重建两种处理。解码就是把接收到的PCM代码转变成与发送端一样的PAM信号。重建就是PAM信号通过低通滤波器分离出所需要的话音信号。第四章程控交换机的交换网络4.2.2时分多路复用概念1.时分多路复用概念时分多路复用是利用各路信号在信道上占有不同时间间隙而把各路信号分开。每路所占有的时间间隙称为“路时隙”，简称时隙（TS）。每传送一轮所用的总时间称为1帧。第四章程控交换机的交换网

6、络对话音信号的抽样频率fs=8000Hz，抽样周期T＝l/8000＝125（μs）。对30/32路PCM系统而言，是将125μs的时间分成32个时隙。因此在30/32路PCM中，一个时隙所占用的时间为125/32=3.9μs。即一帧有32个时隙，1帧的时间为125μs。LP1LP2┇1路2路3路n路1路ｏｏ量化、编码2路3路n路┇图4-8时分多路复用原理示意图nn抽样发端收端分路信道311232编码第四章程控交换机的交换网络2、PCM的基群和高次群30/32路系统每帧有32个时隙，每一时隙为8位码

7、，因抽样频率为8000次每秒，因此其数码率为32×8×8000＝2.048Mb/s（兆比特/秒）。PCM的高次群由若干个低次群通过数字复接设备汇总而成。第四章程控交换机的交换网络3、30/32路PCM系统的帧结构F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F15TS0TS1TS15TS16TS17TS31图4-930/32路PCM系统的帧结构10011011帧定位信号保留给国际用偶数帧TS01111111A奇数帧TS0国内用目前固定为1话路信息时隙同步时隙话路信息时隙注：

8、1.A和B分别用于帧和复帧失步的远端告警（正常为0）2.当比特b、c、d不用时，固定bcd=101。bcdbcdF1的TS16aa第1路第17路F15的TS16同步时隙0000111B复帧定位信号复帧告警及备用bcdbcdaa第15路第31路┇32时隙，256比特，125μs1复帧=16帧，2msF0的TS16第四章程控交换机的交换网络4.3数字交换网络4.3.1交换网的发展和数字交换网络的出现模拟数字混合网模拟网综合数字网综合业务数字网PCM传输产生数字交换机产生模拟传真，电视业