程控交换课程设计TSST时分数字交换网设计Word格式.docx
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关键词：
TSST；
S接线器；
T接线器；
数字交换网
目录
第1章绪论1
1.1设计背景1
1.2设计参数及内容1
第2章时分数字交换网3
第3章数字交换的基本概念及原理4
3.1数字交换网的基本概念4
3.2时间（T）接线器4
3.2.1T接线器的基本组成4
3.2.2T接线器的工作方式和工作原理5
3.3空间（S）接线器6
3.3.1S接线器的基本组成6
3.3.2S接线器的两种控制方式和控制原理8
第四章TSST时分数字交换网10
4.1串/并变换和并/串变换10
4.2TSST接续网11
4.3TSST网络工作原理12
第五章网络阻塞分析15
总结16
参考文献17
第1章绪论
1.1设计背景
随着数字交换网络技术的不断发展，数字交换网络是程控交换系统中一种规模可缩放的大容量数字交换部件，目前在交换局中运行的程控数字交换系统，其数字交换网络主要采用复制式T型时分交换。
在实现上通常采用专用通信芯片。
现今数字网络已经在通信应用中起着至关重要的作用。
从整体上看，大大简化了网络容量的局限性，实现大容量。
其业务能力增强，且具有强大的网络智能化管理。
现在的数字交换网络也增加了很多个性业务，相信数字交换机将是现在数字通信社会不可取代的只能设备。
数字交换机的诞生不但使电话交换跨上了一个新的台阶，而且对开通非电话业务提供了有利条件。
在数字交换机上既能进行电路交换，又能进行分组交换，而且能实现话音和非话业务等多种业务通信，组成综合业务数字网（ISDN）[1]。
通讯技术的飞速发展使得目前高速通讯网络性能的瓶颈集中在高速交换系统，研究、设计和制造高速交换系统对目前高速通讯网络具有极其重要的意义。
交换算法的研究与实现虽然是研究多年的老课题，但由于现在的交换机在不停的更新换代，所以对新的交换算法的需求也在不断增加，使我们更应对这些基础的东西增加更多的注意力。
而且随着电信网和计算机网络的高速发展，高速大容量的交叉连接或交换设备和芯片的性能也在大幅度的提高。
程控数字交换技术、计算机技术和大规模集成电路产物，是数字电话网、移动通信网和综合业务数字网的关键设备，在电信网中起着非常重要的作用。
以数字交换和数字传输为基础的数字电话网已能向用户提供良好的话音及相关新业务。
近20年以来，程控数字电话网在我国得到了飞速的发展。
程控交换技术在交换领域也出现了新情况，即“新技术层出不穷，多种新技术同时发展，技术可选择性不易确定及各个学科技术相互交叉”[2]。
1.2设计参数及内容
本课题介绍的是“TSST”时分数字交换网的原理及设计。
第一至二章主要介绍课程设计前期准备工作和时分数字交换网络的原理及优势；
第三章介绍数字交换网络即T接线器、S接线器以及输入控制、输出控制的原理；
第四章介绍TSST接线器的设计原理和系统分析；
第五章计算TSST接线器的网络阻塞。
从本设计的基本机构来看，前三章属于基本内容，后三章属于课程设计的主题。
本设计在TSST时分数字交换网系统结构时，花费的时间较多。
对前三章的基本内容不宜花费过多的时间和精力。
设计参数：
输入级：
128个T接线器；
输出级：
每个接线器要求16线，每条HW线复用度为32；
中间级：
S型接线器，接线法自定
设计内容：
（1）T、S接线器的工作原理
（2）系统组成（含系统图）
（3）系统工作原理（举例说明，以某一个时隙交换为例）
（4）网络阻塞讨论及分析
第2章时分数字交换网
数字交换方面，早在50年代末就由美国BELL实验室发表了数字电路交换实验成果，并指出了数字交换和数字传输综合的发展背景，但限于当时元器件的条件，仅能停留在实验室而无法投入实际应用。
70年代初，在数字PCM传输大量应用的基础上，发过成功发展了对PCM数字信号直接交换的交换机，它在控制方面采用程控方式，通话接续则采用电子器件实现的时分交换方式，由于控制部分和接续部分都采用了电子器件，也就实现了全电子交换，这种全电子时分式数字程控交换技术，表现出种种优点，促使世界各国都竞相发展这种程控数字交换技术。
我国在80年代中期引进程控数字交换技术，直接跳跃了空分模式和用户级空分先集中后时分数字化阶段，一下就从机电式纵横制进入程控数字制式；
到90年代中期，已有数千部万门多种制式，如1240、F-150、NE10X-61、AXE-10、DMS100、EWSD、ESS5等。
程控数字交换机在我国各地电话网内使用，国产程控数字交换机如C&
C08等机型在生产和应用上也有相当的规模。
采用时分数字交换网的优点[3]：
（1）缩小了交换机的体积：
时分数字交换机大量采用高集成度的电子元器件，因此体积很小，一个万门纵横制局大约需要几百个机架，其中接线器要占大部分，而同样容量的程控时分数字交换机，其机架个数只有几十个，而其中数字交换网所占比例不大。
（2）改善全程全网质音量：
在采用PCM设备能解决居间传输问题的场合，时分数字程控电路交换特别有用，因为可实行传输和交换的综合，即在数字基础上直接交换，使传输和交换得到统一；
数字交换设备采用的越多，和PCM传输设备结合得越紧，全程全网音质量的改善也越显著。
（3）有利于保密通信：
由于数字信号将原来信号的结构和形状变换为1和0码的新组合；
因而无法直接辨认，具有固有的保密性，更重要的是在数字信号中很容易加入密码，数字信号加密码后就难破解，有利于保密通信。
第3章数字交换的基本概念及原理
3.1数字交换网的基本概念
在数字程控交换机中，来自于不同用户和中继线的话音信号被转换为数字信号，并被复用到不同的PCM复用线上。
这些复用线连接到数字交换网络。
为实现不同用户之间的通话，数字交换网络必须完成不同复用线之间的时隙交换，即将数字交换网络某条输入复用线上某个时隙的内容交换到指定的输出复用线上的指定时隙。
数字交换机中的A，B两个用户通话时经数字交换网络连接的简化示意图，如图3-1所示。
图3-1数字交换机中两用户通话经数字交换网连接的简化示意图[4]
3.2时间（T）接线器
3.2.1T接线器的基本组成
T接线器的作用是完成同一复用线（母线）上的不同时隙的交换。
即将T接线器中输入复用线上的某个时隙的内容交换到输出复用线上的制定时隙。
T接线器的结构如图3-2所示。
由图可见，T接线器主要由话音存储器（SM）、控制存储器（CM）以及必要的接口电路组成。
SM和CM都包含若干个存储单元，存储器单元数量等于复用线的复用度。
为了简化，通常将SM和CM用示意图的形式表示出来。
语音存储器存储用户的语音信号。
注意这里的语音信号是数字形式的并行码，因此在实际存储前需要将PCM复用线上送来的串行码进行串/并变换，变换为并行码。
在交换机中，SM不仅可以存储语音信号，也可以存储用户的数据信息，以及信号音设备提供的数字化的信号音等。
由于SM用来存放语音信号的PCM编码，所以每个单元的位元数至少为8位。
控制存储器的作用是存储处理机的控制命令字，控制命令字的主要内容用来指示写入或读出的语音存储器地址。
设控制存储器的位元数为i，复用线的复用度为j，则应满足2i≥j。
）
图3-2T型接线器的结构[2]
3.2.2T接线器的工作方式和工作原理
T接线器可以有两种控制方式：
输出控制方式和输入控制方式。
在两种控制方式下，语音存储器（SM）的写入和读出地址按照不同的方式确定。
（1）输出控制方式
采用输出控制方式的T接线器的工作原理如图3-3所示。
输出控制方式也叫顺序写入、控制读出方式，T接线器的输入线的内容按照顺序写入话音存储器（SM）的相应单元，即输入复用线上第I时隙的内容就写入SM的第I个单元。
话音存储器的写入地址，是由时钟信号分频后得到的。
而输出复用线某个时隙应读出话音存储器的哪个单元的内容，则由控制存储器的相应单元的内容来决定，即控制存储器的第j个单元存放的内容k，就是输出复用线第j个时隙应读出的话音存储器的地址。
控制存储器的内容是在呼叫建立时由计算机写入的，在此呼叫接续期间，控制存储器j单元的内容保持不变。
例如，在图3-3中，要将T接线器的输入线上TS6的内容S交换到输出线的TS20上，为完成这个交换，计算机在呼叫建立时将控制存储器第20单元的值设置为6；
在此呼叫接续期间，输入复用线TS6的内容S按照数序写入话音存储器的6单元，而在时隙20时，由于控制存储器的20单元的内容是6，就将话音存储器6单元的内容S输出到输出线的TS20，从而完成规定的交换。
（2）输入控制方式
采用输入控制方式的T接线器的工作原理如图3-4所示。
输入控制方式也叫控制写入、顺序读出方式，采用输入控制方式时，T接线器的输入复用线上某个时隙的内容，应写入话音存储器的哪个单元，由控制存储器相应单元的内容来决定。
即控制存储器的I单元的内容j，就是输入复用线TSi的内容应写入的话音存储器的地址j。
同样，控制存储器的内容，是在呼叫建立时由计算机控制写入的。
而输出复用线的某个时隙，就依次读出话音存储器相应单元的内容，即在时隙k时，就将话音存储器的k单元的内容读出，输出到输出线的TSk。
话音存储器的读出地址，是由时钟信号分频得到的。
例如，在图3-4中，要将输入线上TS6的内容S交换到输出线的TS20，在建立这个交换时，计算机将控制存储器的6单元的值设置为20，在这个呼叫接续期间，由于控制存储器的6单元的值为20，就将输入线TS6的内容S写入话音存储器的20单元，而在时隙20时。
就将话音存储器20单元的内容S读出并输出到输出线的TS20，完成交换。
SM
TS６ TS20
6
31
CLK写读
CM
20
31
写读CLK
CPU
图3-3输出控制方式下工作的T型接线器的工作原理图
3.3空间（S）接线器
3.3.1S接线器的基本组成
S型接线器的作用是完成在不同复用线之间同一时隙内容的交换，即将某条输入复用线上某个时隙的内容交换到指定的输出复用线的同一时隙。
TS6TS20
20
写读CLK
写读CLK
图3-4输入方式下工作的T型接线器的工作原理图
S接线器的组成结构如图3-5所示。
HW1HW1
HW2HW2
HW3HW3
CM1CM2CM3
0
1
.
..…
m
图3-5S接线器的组成结构
由图可见，S接线器主要由一个连接n条输入复用线和n条输出复用线的n*n的电子接点矩阵、控制存储器组以及一些相关的接口逻辑电路组成。
S接线器交换的时隙信号通常是并行信号，因此，在实际交换系统中，如果交换的话音信号是8位的数字信号，则
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