中級通信交換技術(shù)知識點精講之時間（T型）交換器

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       下面是由希賽小編提供的中級通信交換技術(shù)知識點精講之時間（T型）交換器，希望對學(xué)友們有所幫助。具體內(nèi)容如下：

       時間（T型）交換器

       我們知道，在PCM時分復(fù)用一次群中，每一路基帶信號占用幀內(nèi)的一個時隙，且在每幀中都將占有相同編號的時隙。因此這種時分復(fù)用是以周期性幀內(nèi)的時隙位置來區(qū)分各路信號的。由于幀周期和時隙寬度都是嚴(yán)格固定的，故稱為同步時分復(fù)用。PCM-次群相當(dāng)于提供了32條獨立的64kbit/S信道。我們稱這些信道為邏輯信道，時間交換器（TimeSwitch)正是要完成這些邏輯信道的相互交換，即實現(xiàn)信號由一個時隙至另一個時隙的搬移。如圖3-14所示，在輸人復(fù)用線上任意時隙的內(nèi)容，經(jīng)過交換可以在輸出線上任一時隙輸出。例如TS,。的內(nèi)容被交換到TS2。，TSm內(nèi)容被交換到TS,時隙內(nèi)的內(nèi)容就是數(shù)字話音信息，也就是8位PCM編碼數(shù)字信息。所以時間交換器實質(zhì)上是實現(xiàn)時隙交換，也就是完成時隙內(nèi)容的搬移。

       時間交換器又稱為T型交換器，其功能是完成一條PCM復(fù)用線上各時隙內(nèi)容的交換。從理論上講，任何延時器件都能完成時隙交換，但這里不同輸人時隙要求交換后的輸出時隙不同，而且是經(jīng)常變化的，因此，要求對任一時隙的延時長度必須易于控制。如將一次群信號中每一幀的第5時隙的內(nèi)容延時一個時隙（3.9#)后輸出，即把TS5的內(nèi)容交換到TS6。如果將第2時隙的內(nèi)容延時31個時隙，即搬移到下一幀的第1時隙，也就是把TS2W內(nèi)容交換到TS。在實際應(yīng)用中，這種延時幾乎都是利用隨機存儲器（RAM)來實現(xiàn)的。

       時間交換器主要由話音存儲器（SM)和控制存儲器（CM)組成，如圖3-15所示。話音存儲器用來存儲數(shù)字話音信息，以便延時。話音存儲器的單元數(shù)等于輸入復(fù)用線上每幀內(nèi)的時隙數(shù)，每個單元的位數(shù)都是8位，正好存儲每個時隙的8位數(shù)字話音編碼?？刂拼鎯ζ魇怯脕泶鎯υ捯魰r隙地址的，以便控制延時?？刂拼鎯ζ鞯膯卧獢?shù)與話音存儲器的單元數(shù)相同，但位數(shù)由SM的單元數(shù)決定，如一次群的T型交換器的CM為5位，25=32，即可尋址整個SM。

       對話音存儲器的控制有兩種方式：一種是“順序?qū)懭?，控制讀出”，如圖3-15(a)所示；另一種是“控制寫入，順序讀出”，如圖3-15(b)所示。這里所謂“順序”，是指由時鐘電路癍供SM的讀或?qū)懙刂?，它能使SM的單元號與輸出或輸入復(fù)用線上的時隙號相對應(yīng)。而“控制”是指按控制存儲器中已規(guī)定的內(nèi)容來控制話音存儲器的讀或?qū)?，時隙交換就是在這里控制延時的。對控制存儲器的控制方式總是由交換控制系統(tǒng)控制寫人，然后按順序讀出?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)呼叫要求，得到對CM進(jìn)行寫人操作的地址和數(shù)據(jù)，這里完成了寫入操作就是完成了接線。

       下面以兩個用戶之間要求通話為例，說明時間交換器的工作原理。假定用戶A占用了TS)0,用戶B占用了TSm，兩個用戶要實現(xiàn)通話，就必須把TS,。時隙中的內(nèi)容交換到TSm,同時把TSm的內(nèi)容交換到TS,。。經(jīng)過分析，控制系統(tǒng)會在CM的10號單元寫人20:20號單元寫人10。在圖3-15(a)中，話音存儲器是順序?qū)懭?，輸人?fù)用線上的各個時隙的內(nèi)容順序?qū)懭说絊M的相應(yīng)單元，如TSID的內(nèi)容寫人到SM的10號單元，朽的內(nèi)容寫人到SM的20號單元。話音存儲器由CM控制讀出，在TS,。時刻，CM輸出20,控制將SM的20號單元中的內(nèi)容讀出，即輸出到了TSW，因而完成了從的交換。同理，在TSM時刻,CM輸出10,控制將SM的10號單元中的內(nèi)容讀出，即輸出到了TS&則完成了從TS,。到交換。在圖3-15(b)中，話音存儲器是由CM控制寫人顯然在TS。時刻，CM輸出20,控制將TS。的內(nèi)容寫人到了SM的20號單元，同理將朽^的內(nèi)容寫人到了SM的10號單元。SM按順序讀出，10號單元的內(nèi)容輸出到TS。但SM的10號單元寫人的是的內(nèi)容，這樣就完成了從TSjTS,。的交換，同理可以完成從TS。到TSM的交換。

       上面討論了時間交換器的組成和工作原理，除了話音存儲器和控制存儲器，時間交換器的組成電路中還包括：串并變換電路、并串變換電路、計數(shù)器及其他控制電路。時間交換器中既有組合邏輯電路也有時序電路，圖3-16給出了PCM-次群時間交換器的電路框圖和主要控制信號的時間關(guān)系。

       在圖3-16中，根據(jù)給出的信號時間關(guān)系，可以看出時間交換器采用了“順序?qū)懭?、控制讀出”方式。由于存儲器的數(shù)據(jù)線是雙向的，串并變換電路和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)鎖存器的輸出必須是三態(tài)的。在一個時隙內(nèi)，對SM要進(jìn)行一次寫操作和一次讀操作，讀和寫分別是對不同單元操作的，地址選擇器提供相應(yīng)的操作地址。此外，串并變換電路和并串變換電路各產(chǎn)生一個時隙的固有延時，必須在實際設(shè)計中加以考慮。

       現(xiàn)在來討論多路PCM-次群的時間交換器，它要完成不同PCM一次群信號中各時隙之間的交換。一個能實現(xiàn)A1路PCM交換的時間交換器如圖3-17所示，輸人時分復(fù)用線用IDHInputDigitalHighway)表示，即IDHo,IDH,1DHV.10輸出時分復(fù)用線用ODH(OutputDigitalHighway)表示，即ODH。，ODH,,…，ODHWM。輸人的況路一次群信號經(jīng)串并變換及多路復(fù)用后，形成8線并行的輸出。如果將1DH,的第）時隙記著TSy,則多路復(fù)用后的輸出依次為：TSTSyTSq/TS^TSy。串并變換和復(fù)用原理如圖3-18所示。多路交換的時間交換器和單路交換的原理相同，但這里的話音存儲器（SM)的容量為32x8位,控制存儲器（CM)的容量為/Vx32x(log^+5)位，輸人輸出時隙速率為Nx256kHz,循環(huán)計數(shù)器的位數(shù)為5+log2AT。如果話音存儲器按“順序?qū)懭?，控制讀出”方式工作.則IDH,時隙的內(nèi)容寫人到SM的第ATxy+i單元。

       從話音存儲器讀出的各時隙內(nèi)容，經(jīng)解復(fù)用器（DMUX)和并串變換電路，使它恢復(fù)為原來的復(fù)用度和速率，解復(fù)用器的組成框圖與圖3-18所示的復(fù)用器的組成框圖對應(yīng)，完成相反的操作，這里不再贊述。

       時伺交換器還可以設(shè)計成集中型或擴張型，如果話音存儲器的寫人速率高于讀出速率,則可以得到時間集中器。如果話音存儲器的寫入速率低于讀出速率，可以得到時間擴張器。

       目前，已經(jīng)有一些中、小容量的VLSI數(shù)字交換器專用芯片，如MITEL公司的MT8980D,它能完成8路PCM30/32信號的交換，有興趣的讀者可查閱有關(guān)手冊。時間交換器的容擻主要受到存儲器讀寫速率的限制，一般存儲器完成一次讀寫操作的時間約在幾十到幾百納秒（ns)之間，因此，單個時間交換器的容量通常不超過1024話路（32路一次群）。當(dāng)輸人一次群的路數(shù)超過單個時間交換器的容量極限時，必須使用多個時間交換器，而不同時間交換器之間的交換需要通過空間交換器來完成。

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