现代通信网技术第二章-电路交换课件.ppt
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- 现代 通信网 技术 第二 电路 交换 课件
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1、2.1 2.1 电路交换概述电路交换概述2.22.2 电路交换核心电路交换核心数字交换网络数字交换网络 2.3 2.3 电路交换接口电路交换接口2.4 2.4 电路交换机的软件控制系统电路交换机的软件控制系统 第二章第二章 电路交换电路交换 本章重点:数字交换网络,软件控制系统工作原理本章难点:T型时分接线器的工作原理本章课时:12学时学习本章达到的目的和要求:1了解电路交换的基本概念、分类及其基本组成,掌握空分、时分、模拟、数字交换机的概念;掌握布控、程控、分散、集中、分级控制的概念。了解程控交换机系统的性能和指标,掌握交换机容量和交换网络规模的概念,掌握话务量和BHCA的意义及影响BHCA
2、的因素。2掌握T型、S型时分接线器及时空一体数字交换单元的基本组成及其功能,掌握数字交换网络的分析方法。3了解程控交换机各种接口的功能,掌握模拟用户电路的七大功能(BORSCHT的意义),掌握数字用户接口电路(2B+D)的功能,理解数字中继电路的功能(码型变换、帧同步)。4了解程控交换机软件的组成和程控交换机软件设计所用的语言。理解程控交换机的接续概念,理解状态迁移的概念和状态迁移的步骤,理解呼叫处理程序基本原理。掌握交换系统的呼叫处理的特点,了解输入处理、内部处理和输出处理的功能和组成。掌握程序的优先级别。掌握采用时间表进行周期级程序控制的工作原理及时间表设计的方法。适配适配外部线路传输外部
3、线路传输特性,信号格式转特性,信号格式转换,协同信令功能换,协同信令功能收发信令收发信令。接收的终端状态及接收的终端状态及信令消息转换成适信令消息转换成适合控制功能处理的合控制功能处理的消息格式,或相反消息格式,或相反过程。过程。在控制功能管理下,按在控制功能管理下,按需求提供连接通路需求提供连接通路。依照呼叫用户的需求,依照呼叫用户的需求,并结合交换设备的性能并结合交换设备的性能指标、资源状态完成相指标、资源状态完成相应的接续操作,维持设应的接续操作,维持设备正常运行。备正常运行。电话交换机的基本组成电话交换机的基本组成MTTRMTBFMTBFA平均故障检修时间平均故障间隔时间平均故障间隔时
4、间复用和串并变换复用器新时隙号换算:TS 新号新号 TSTS原号原号HWHW端路数端路数 HWHW号号 例:4端PCM复用后:HW0 TS1经复用后TS 总号 TS140TS4 HW3 TS31经复用后TS 总号TS3143TS127注意注意:HWHW端路数和端路数和HWHW号仅与本复用器有关号仅与本复用器有关,如多个HW统一编号后第16个T型接线器的HW127应为HW7,TS31经复用后仍为:TS新号 TS3187TS255 1、E1链路的基本概念链路的基本概念 E1是一种物理线路上的数据传输规范。一般用于电信级业务的传输中。E1是由CCITT颁布,通俗的称呼叫一次群信号,速率为2048kb
5、/s。目前常说的E1专线可以简单的理解为由电信运营商的SDH/PDH为企业远程节点之间互联提供的标准速率为2.048Mbps,物理层协议标准默认为G.703的WAN链路技术。SDH/PDHE1专线专线E1专线专线 E1这个概念最早起源于这个概念最早起源于PCM机制,是机制,是PCM机制的一种复用标准。机制的一种复用标准。2、PCM机制机制 PCM脉冲编码调制,是最初用在PSTN中实现模拟信号与数字信号转换的一种技术。该机制主要是通过抽样、量化、编码三个阶段来实现模/数转换的。如下图所示:PSTN网网电话中继线(数字)电话中继线(数字)本地回路(电话线)本地回路(电话线)模拟信号模拟信号电话局电
6、话局PBX设备设备电话终端电话终端8000次次/S的抽样,量化后的抽样,量化后8000脉冲脉冲/s,8bit二进制编码二进制编码/每脉冲每脉冲010101数字信号数字信号PCM操作操作模拟信号模拟信号图图1 一条电话中继线只传送一路电话一条电话中继线只传送一路电话PCM的反向操作的反向操作电话局电话局PBX设备设备电话终端电话终端PSTN网网电话中继线(数字)电话中继线(数字)本地回路(电话线本地回路(电话线)模拟信号模拟信号电话局电话局PBX设备设备电话终端电话终端A8000次次/S的抽样,量化后的抽样,量化后8000脉冲脉冲/s,8bit二进制编码二进制编码/每脉冲每脉冲A01010101
7、PCM操作操作模拟信号模拟信号图图2 一条电话中继线传送多路电话一条电话中继线传送多路电话电话终端电话终端B电话终端电话终端C电话终端电话终端D电话线电话线B01010101N个个8bit=1个帧个帧(数字信号数字信号)电话局电话局PBX设备设备PCM的反向操作的反向操作注:注:为提高电话中继线的传输效率,将多路为提高电话中继线的传输效率,将多路PCM信号采用信号采用TDM(时分(时分 多路复用)多路复用)方式封装成数据帧,在中继线上一帧一帧传输。方式封装成数据帧,在中继线上一帧一帧传输。目前针对目前针对PCM机制,国际上主要存在着两种机制,国际上主要存在着两种TDM标准:北美、日本等地的标准
8、:北美、日本等地的T1标标准(准(24路路PCM信号的复用)以及欧洲、中国等地的信号的复用)以及欧洲、中国等地的E1标准(标准(30路路+2路路PCM信信号的复用)号的复用)Ch.1Ch.2Ch.3Ch.4Ch.5Ch.6Ch.31Chs.7-30Ch 1 Ch 2 Ch 3Ch 4 Ch 5 Ch 6Ch 31Chs 7-300时隙做同步时隙做同步0时隙做同步时隙做同步每一路为每一路为64 kbps64 kbps x 32=2.048 Mbps每秒每秒8000个帧个帧(每帧每帧125微秒微秒)图图3 端到端的数字化传输线路端到端的数字化传输线路SDH/PDH数字线路(数字线路(E1)0101
9、0101 01010101E1帧帧,共,共32路时隙复用路时隙复用成一路成一路E1在光传输设备上多路低速在光传输设备上多路低速e1信号被复信号被复用成高速信号用成高速信号pos,然后被封装成,然后被封装成SDH帧在帧在SDH传输网传输传输网传输01010101 01010101发送方发送方接收方接收方数据流数据流E1帧帧SDH 帧帧在光传输设备上高速在光传输设备上高速SDH信号被打散成多路信号被打散成多路低速低速E1信号信号数字线路(数字线路(E1)1、一条、一条E1是是2.048M的链路,用的链路,用PCM编码。编码。2、一个、一个E1的帧长为的帧长为256个个bit,分为,分为32个时隙,
10、一个时隙为个时隙,一个时隙为8个个bit。3、每秒有、每秒有8k个个E1的帧通过接口,即的帧通过接口,即8K*256=2048kbps。4、每个时隙在、每个时隙在E1帧中占帧中占8bit,8*8k=64k,即一条,即一条E1中含中含有有32个个64K。注:时隙为电信传输网中的基本速率单位。值为注:时隙为电信传输网中的基本速率单位。值为64Kbps。3、E1帧结构帧结构l 根据时隙所承载根据时隙所承载Data类型以及这些数据目的地不同,可将类型以及这些数据目的地不同,可将E1分分为非成帧、成帧、成复帧为非成帧、成帧、成复帧。非成帧非成帧所有32路时隙(TS0-TS31)为一条整体链路用来承载到达
11、同一目的地的用户数据。这种E1帧也叫非信道化非信道化E1(E1)。成帧成帧TS0承载同步信息,TS1-TS31可以随机逻辑的绑定组成一条或多条逻辑链路承载到达不同目的地的用户数据。这种E1帧也叫信道化信道化E1(CE1)。)。成复帧成复帧TS0承载同步信息,TS16承载控制信息,TS1-TS15,TS17-TS31可以随机逻辑的绑定组成一条或多条逻辑链路承载到到不同目的地的用户数据。这种E1帧也属于CE1的一种。的一种。12340TS5678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31F0F1F2F3F4F
12、5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F1516帧、2ms32时隙256bit、125s10011011000011111010111111帧定位时隙复帧定位码组保留给国际用(目前固定为1)保留给国内用奇帧识别码帧对告码奇帧TS0偶帧TS0TS1TS15用于话路标志信号时隙x1x2x3x4x5x6x7x8段内码极性码复帧定位码组复帧对告和备用比特abcdabcd第1路第16路abcdabcd第2路第17路abcdabcd第15路第30路F15F2F1F0段落码TS17TS30用于话路TS31用于话路(目前固定为1)4、E1帧结构中注意事项帧结构中注意事项l 路由器上的E1接口模块有E
13、1和CE1两种,E1接口模块只能做非信道化E1的配置。而CE1接口模块既支持成帧的配置还支持非成帧的配置。l 在E1专线中,主要用的是成帧和非成帧这两种结构。成复帧主要用于ISDN中,平常所说的ISDN PRI实际上就是E1的成复帧,30路64kbps的语音拨号接入。l E1/CE1接口均支持PPP、HDLC、FR等主流数据链路层协议。ACB231BCDA三个物理接口三个物理接口分支分支总部总部传统数字专线传统数字专线 一个分支需要对应总部一个物理接口一个分支需要对应总部一个物理接口 独占资源独占资源 费用相对较高费用相对较高AA节点机节点机CBBCD一个物理接口一个物理接口1总部总部分支分支
14、 一条一条CE1最多最多30个分支个分支 可以随意组合时隙来控制带宽可以随意组合时隙来控制带宽 时分复用时分复用 费用相对较低费用相对较低CE1(1)基本功能)基本功能:时隙交换时隙交换(2)基本组成)基本组成:话音存储器话音存储器SM和控制存储器和控制存储器CM构构成。成。(3)工作方式)工作方式 输出控制方式(控制读)输出控制方式(控制读)输入控制方式(控制写)输入控制方式(控制写)2.2.2 T型时间接线器型时间接线器 TS 新号新号 TS原号原号HW端路数端路数 HW号号TS 新号新号 TS原号原号HW端路数端路数 HW号号2.2.3空间(空间(S)接线器)接线器(1)基本功能)基本功
15、能线间交换线间交换,连接不同的,连接不同的T型接型接线器。线器。(2)基本组成:交叉矩阵,控制存储器)基本组成:交叉矩阵,控制存储器CM(3)工作方式)工作方式 输出控制输出控制(入线控制入线控制)输入控制(出线控制)输入控制(出线控制)2.2.4 时空一体数字交换单元时空一体数字交换单元(T/S)(2)S1240 DSE(512X512)的基本组成的基本组成pg29数据总线数据总线D;16线线端口地址总线端口地址总线P:4线线信道地址总线信道地址总线C:5线线返回地址总线返回地址总线:5线线证实总线证实总线:1线线时钟总线时钟总线:3线线控制总线控制总线:5线线32时隙Ts0用于同步码和维护
16、信息用于同步码和维护信息 Ts16传送微处理机间信息传送微处理机间信息,表示通路建立成功与否表示通路建立成功与否 Ts1Ts15 Ts17Ts31 传送话路选择命令传送话路选择命令话音和数据话音和数据处理机间通信处理机间通信任一端口在任一话路时隙中使用总线1次,称为一个总线周期总线周期。一个总线周期有4个阶段:(1)P(port,端口,话路)阶段 RX:目的地端口P线 目的地信道号C 控制信号控制总线(2)D(Data)阶段:RX:语音或数据D线上 TX:比较端口号,准备接受信息(3)W(Write)阶段:Tx:将D线上的数据写入目的Tx中(4)R(Reply)阶段:证实信号返回。由于P、D、
17、W、R 4个阶段分别执行不同操作,分别与不同的总线发生联系,所以不同端口的不同总线的操作阶段可以重叠不同端口的不同总线的操作阶段可以重叠。总线上的数据是并行时分复用(6)DSE的工作原理的工作原理2.2.5 数字交换网络数字交换网络 以T型或S型时分接线器为基础,组成两级或两级以上的交换网称作数字交换网络数字交换网络。由于T型接线器可进行时隙交换,所以它可以独立工作。而S型接线器不能进行时隙交换,所以不能独立工作。常见的数字交换网络有:T-T、T-T-T、T-S-T、S-T-S型等。本节仅介绍T-T和T-S-T的工作原理,其它的分析方法大致相同。B馈电;O过压保护;R振铃;S监视(监视用户摘
18、挂机信号);C编译码和滤波(模数 数模转换 编码);H混合电路(2/4 线转换);T测试(对用户电路和交换机进行内外线测试)。(1)馈电()馈电(B)用户馈电原理图用户馈电原理图(2)过压保护()过压保护(O O)过压保护电路(3 3)振铃控制()振铃控制(R)振铃控制电路25HZ/75V的脉冲交流 25HZ/75V的脉冲交流信号(4)监视()监视(S)监视功能通过用户直流回路的通断来判监视功能通过用户直流回路的通断来判定用户线回路的接通和断开状态。定用户线回路的接通和断开状态。用户线监视(5 5)编译码和滤波()编译码和滤波(C)编译码是两个相反方向上的编译码是两个相反方向上的AD/DAAD
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