惠州学院现代交换技术彭玲第二章2016资料.pptx

第二章 数字交换原理 授课:彭玲 电子系电科教研室 第二章 数字交换原理 2.1 时分复用 2.2交换单元 2.3 交换网络 2.4 基本话务理论 2.1 时分复用 时分复用 同步时分复用 统计时分复用 异步时分复用 复用技术-Multiplexing Techniques 一般来说，正在通信的两个站点不会完全用尽数据链路的全部带宽。 “复用”(multiplexing) 就是使一条数据链路能同时传输多路信号的一组技术。 复用技术最常用在使用大容量光纤、同轴电缆或微波链路的长途通信方面，以及广域网的主干连接。 复用与无复用Multiplexing vs. No Multiplexing 北京邮电大学 6 复用技术种类： 1）时分复用：同步与异步 2）频分复用 3）码分复用 4）波分复用 C T F 7 时分复用 根据抽样定理使多路信号以时间分割的方式交替在同一条线路上互不干扰地传输 模拟信号x(t) xS(nTS) xq(nTS) 数字信号x(n) t x(t) t xS(nTS) x(n) n 001 011 100 011 010 011 TS 2TS 3TS … 模/数变化过程示例 时间上离散化 幅度上离散化 时间、幅度均离散 时间、幅度均连续 模/数变换的三步骤： q1 q2 q3 q4 那么要以多高的频率进行抽样才能在接收端恢复成原来的信号呢？ ●抽样定理：设模拟信号的最高频率为fM，当采样频率fS≥2fM时，采样后的信号可恢复成原信号。 ●通常，话音信号的频带范围为300~3400Hz（在抽样前，先经过带通滤波器）。则常取话音的抽样频率fs=8000Hz，抽样周期：　 同步时分复用 TDM是一种数字复用技术，它将不同源端的数字数据合并到一个时间共享的链路上，适用于媒体数据速率容量超过要传输的几路数字信号总速率的情况。 几路数字信号可以通过交替使用不同的“时隙”(time slot, 亦译成“时间片”或“时槽”)在一条传输线路上传送。 交替可以按位、按字节块或大数据块进行。 时隙被预先固定分配给每个数据源。 即使某个数据源并没有数据传送，该时隙也得分配给它。 每个数据源对应的时隙数量可以是不同的。 同步时分复用 复用过程Multiplexing Process 因为将每个时隙分配给特定的输入线路，如果这些输入线路没有全部进入工作状态，就会出现空闲的时隙。上图中，只有前三个帧是完全填满的。而24个时隙中有6个空闲未用，意味着链路传输能力的四分之一被浪费了。 分离过程Demultiplexing Process PCM时分复用系统 PCM编码有两种标准：A律和μ律，因此国际上对应有两种互不兼容的PCM时分复用系统： 一种是对应A律的PCM30／32路时分复用系统 在抽样周期Ti=125μs，即帧周期内，可以安排32路时分复用信号。 中国和欧洲各国使用。 一种是对应μ律的PCM24路时分复用系统 在一个抽样周期内，可安排24路时分复用信号。 北美和日本使用。 上述群路又称为基群和一次群。 PCM时分复用系统 时隙和帧的概念： 帧：抽样时各路每轮一次的总时间（即开关旋转一周的时间），也就是一个抽样周期称为1帧 （125μs），即每秒8000帧。 时隙（路时隙）：合路的每个样值（PAM）信号所允许占的时间间隔（  C=T/n）。 位时隙：1位码元的时间。（n=  c/) 例，一帧内共划分为32个相等的时隙，用以传送一路信号的一个抽样值对应8位码。 时隙（路时隙）=125 μs/32=3.9us 位时隙=1/8* 3.9us=0.488us A律PCM30/32路系统 1、帧结构及传输速率 PCM30/32系统,在1帧125μs时间内，共分为32个路时隙 30个路时隙分别用来传送30路话音信号 一个路时隙用来传送帧同步码TS0 一个路时隙用来传送 信令码TS16 路时隙: 125/32=3.9 μs ，传送某路信号的一个抽样值对应的8位码。 位时隙: 每个码元占用时间 1/8×3.9μs=0.488μs 总传输码率: Vb =(32×8)/125=2.048Mbit/s或 Vb =8000(帧/s) ×32(时隙/帧) ×8(bit/时隙) =2.048Mb/s。 一般简记为2M，该速率也称PCM30／32路基群传输速率。 说明： 为保证电话通信的顺利进行，PCM通信系统除了完成话音信号的编、译码及传输外，还必须在交换机和用户之间以及交换机和交换机之间，迅速、准确地完成占用、拨号、振铃、应答等信号的传递和交换。PCM系统称上述信号为信令信号。 PCM-30/32路群的帧结构 CCITT建议G.732规定的帧结构 帧结构的安排 PCM30