程控数字交换技术第4章课件.ppt

第4章 程控数字交换机的接口与外设 第4章 程控数字交换机的接口与外设 4.1 程控数字交换机的接口 4.2 程控数字交换机的外设 第4章 程控数字交换机的接口与外设 4.1 常用车床控制电路程序设计 4.1 程控数字交换机的接口 图4-1 程控数字交换机的接口种类 第4章 程控数字交换机的接口与外设 4.1.1 模拟用户接口 1. 模拟用户接口的功能交换机接口电路的设计不仅要考虑与它所直接连接的传输系统的特性，还应考虑传输系统另一端所连接的通信设备的特性模拟用户接口的设计与它所连接的话机以及连接话机的传输线的性能有关CCITT为模拟用户接口规定了7项功能，这7项功能用英文名称的缩写表示为BORSCHT，它们的含义如下： 第4章 程控数字交换机的接口与外设 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-2 模拟用户接口的BORSCHT功能 第4章 程控数字交换机的接口与外设 2. 模拟用户接口的电路设计1) 馈电(B)电路 程控交换机通过用户接口的馈电电路向机提供通话用的-48V馈电电压用户接口的馈电电路如图4-3所示话机所需的电流通过限流电阻R1和R2提供 第4章 程控数字交换机的接口与外设 2) 过压保护(O)电路 过压保护电路是为保护交换机的内部电路不受外界雷击、工业高压的损害而设置的。

由于外线进入交换机前，配线架已做了一次保护，因此用户接口中的过压保护电路又叫做二次保护电路用户接口的过压保护电路如图4-4所示 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-3 用户接口的馈电电路 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-4 用户接口的过压保护电路 第4章 程控数字交换机的接口与外设 3) 振铃(R)电路 程控交换机的信号发生器通过用户接口的振铃开关电路向机馈送振铃电流用户接口的振铃电路如图4-5所示 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-5 用户接口的振铃电路 第4章 程控数字交换机的接口与外设 由信号发生器输出的振铃信号一般为25Hz，70110V，这么高的电压用电子器件发送比较困难，因此采用振铃继电器，由继电器的接点转换来控制铃流发送另外，铃流信号送到用户线时，考虑到较高的振铃电压，必须采用隔离措施，以免损坏内线电路，所以应将振铃电路设计在二次过压保护电路之前 第4章 程控数字交换机的接口与外设 4) 监视(S)电路 用户接口的监视电路用来监测环路直流电流的变化，以此判断用户摘/挂机状态和拨号脉冲信号，并向控制系统输出相应的信息用户接口的监视电路如图4-6所示可通过测量比较电阻R内、外两端引出信号的压降来获得信息。

如果两路信号一样，说明回路是通的；如果不一样，说明回路是断的 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-6 用户接口的监视电路 第4章 程控数字交换机的接口与外设 5) 编/译码(C)电路 编/译码电路完成模拟话音信号以及模拟信令信号的PCM编码和译码在每个用户接口电路内都设计了滤波器和编/译码器，模拟话音信号首先经滤波器限频，消除带外干扰，再进行抽样量化，最后用编码器编码并暂存，待指定的时隙到来时以64kb/s的基带速率输出由交换网络返回的PCM基带信号进入译码器，完成模拟话音的恢复编/译码的电路如图4-7所示 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-7 用户接口的编/译码电路 第4章 程控数字交换机的接口与外设 6) 混合(H)电路由于连接模拟用户话机的环线是2线，而连接数字交换网络的是4线，因此信号在编码前和译码后一定要进行2/4线变换2/4线变换由用户接口的混合电路来实现用户接口的混合电路如图4-8所示目前，该功能一般由专用集成电路来实现 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-8 用户接口的混合(H)电路 第4章 程控数字交换机的接口与外设 7) 测试(T)电路通过用户接口的测试电路可实现对用户线、中继线和局内设备各个环节的测试，及时检测出混线、断线、接地等问题。

用户接口的测试电路如图4-9所示 第4章 程控数字交换机的接口与外设 7) 测试(T)电路通过用户接口的测试电路可实现对用户线、中继线和局内设备各个环节的测试，及时检测出混线、断线、接地等问题用户接口的测试电路如图4-9所示 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-9用户接口的测试电路第4章 程控数字交换机的接口与外设 在计算机软件控制下，由可控硅开关将用户线接至测试电路 随着VLSI技术的发展，目前许多程控交换机的模拟用户电路将BRSH功能集成在一块芯片中(如MC3419)，而编/译码功能采用专用集成芯片MC145503来实现，如图4-10所示用户接口除了上述七个基本功能之外，有的程控交换机还设计了极性倒换、衰减控制、收费脉冲发送等功能 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-10 采用VLSI技术的模拟用户接口电路 第4章 程控数字交换机的接口与外设 4.1.2 数字用户接口数字用户接口是数字用户终端与交换网络之间的接口，包括数字接口、数字数据接口、数字接口、结合话音与图像通信的可视接口、结合话音与数据传输的2B+D接口等数字用户接口又叫V接口，具体分为V1、V2、V3、V4、V5接口。

其中，V1接口连接用户终端；V2接口连接数字远端模块(远端集线器)； 第4章 程控数字交换机的接口与外设 V3接口连接PABX的30B+D接口；V4接口接多个2B+D的终端，支持ISDN接入；V5接口支持n E1(n2048kb/s)的接入网V5接口包括V5.1接口和V5.2接口对于V5.1接口来说，n=1；对于V5.2接口来说，1n16 第4章 程控数字交换机的接口与外设 1. 数字用户接口的功能数字用户接口的功能如图4-11所示 图4-11 数字用户接口的功能 第4章 程控数字交换机的接口与外设 1) 馈电电路 当数字用户终端本身不具有工作电源时(如数字接口)，数字用户接口的馈电与模拟用户接口类似当数字用户终端本身具有工作电源时(如计算机数据接口)，数字用户接口可免去馈电电路2) 过压保护和测试电路数字用户接口的过压保护、测试电路与模拟用户接口类似 第4章 程控数字交换机的接口与外设 3) 振铃电路 数字机内通常都装有电子铃发生器，因此，数字用户接口不设计振铃电路4) 编/译码电路由于数字用户终端和数字交换网络运行的都是数字信号，因此数字用户接口不需要进行模/数转换，同样免去了编/译码电路。

第4章 程控数字交换机的接口与外设 5) 收/发器 数字用户接口的收/发器有两个作用：一个是实现用户环线传输信号与交换机内工作信号之间的变换和匹配；另一个是实现数字信号的双向传输 第4章 程控数字交换机的接口与外设 7) 多路调制和解调交换网络以64kb/s的数字信道为一个接续单元，而用户环线的传输速率根据数字终端的不同可能高于或低于64kb/s，这就要求在数字用户接口与交换网络之间插入一个速率匹配电路，将环线速率高于64kb/s的信号分离成若干条64kb/s的信道，或将若干路低于64kb/s的信号复用成一条64kb/s的信道数字用户接口除应具有图4-11所示的功能外，还应有回波消除、均衡、扰码和去扰码等功能 第4章 程控数字交换机的接口与外设 8) 回波消除回波消除是实现二线数字传输的一种有效方法数字用户的数字信息虽然也可以像数字中继一样采用四线方式进行传输，但是不能有效利用现有的普通二线用户线路为了在普通的一对用户线上进行数字双向传输，就需要采用一些特殊的技术处理，如回波消除法 第4章 程控数字交换机的接口与外设 9) 扰码和去扰码 在数字信号传输中，常常要利用扰码来实现信号加密。

具体来说，就是在发送序列中加入一个伪随机序列，以破坏传送数据中可能出现的全1、全0或某种周期重复的数据；在接收端使用去扰码器去除伪随机序列，恢复提取用户原来发送的实际数据 10) 均衡实际的传输信道不可能具有理想的频率特性，可能会引起传输信号的码间干扰，从而影响信号的正确接收为此，需要对信道的频率特性进行补偿，其补偿的方法称为均衡均衡的实现可利用自适应判决反馈均衡器来完成 第4章 程控数字交换机的接口与外设 2. 2B+D接口用户环线系统的标准数字传输速率为144kb/s为了满足综合业务数字网(ISDN)对用户环线数字化的传输要求，根据CCITT的建议，将144kb/s划分成两个用于传输话音或数据的64kb/s的基本信道(分别记做B1和B2)与一个用于传输信令和其他低速数据的16kb/s的数据信道(记做D) 第4章 程控数字交换机的接口与外设 4.1.3 模拟中继接口 模拟中继接口又叫C接口，它是数字交换网络与模拟中继线之间的接口电路，包括C1、C2、C11、C12、C21、C22接口其中，C1接口接四线音频接口；C2接口接二线音频接口；C11接口接四线FDM的载波设备；C12接口接四线模拟实线电路；C21接口接数字转接局的二线模拟接口；C22接口接数字本地局的二线模拟接口。

第4章 程控数字交换机的接口与外设 模拟中继接口电路类似于模拟用户接口电路，但二者有一定的区别与模拟用户接口电路比较，模拟中继接口电路少了振铃控制和对用户馈电的功能，但多了一个中继线忙/闲指示功能，同时把对用户线状态的监视变为了对中继线路信号的监视还需要注意的一点是，对于用户接口只需要单向检测话机的直流通断状态，而中继接口除了需要检测来自对端的监视信号外，还必须将本端的监视信令插入到传输信道中以供对端检测这一点对于二线中继传输的情况有一定难度因此，常把中继接口设计成仅能从一端呼叫的单向中继接口，这就是我们经常说的出中继接口(仅能做主叫端的中继接口)和入中继接口(仅能做被叫端的中继接口) 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-12 模似中继接口的功能 第4章 程控数字交换机的接口与外设 4.1.4 数字中继接口数字中继接口电路是数字中继线与交换网络之间的接口电路数字中继接口包括A接口和B接口其中，A接口是速率为2048kb/s的接口，它的帧结构和传输特性符合32路PCM要求；B接口是PCM二次群接口，其接口速率为8448kb/s数字中继接口由收/发电路、同步电路、信令的插入(提取)电路和报警控制电路四部分组成，其功能框图如图4-13所示。

第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-13 数字中继接口的功能 第4章 程控数字交换机的接口与外设 1) 收/发电路收/发电路主要完成PCM线路码(HDB3码)和机内码(NRZ码)的变换 2) 同步电路同步电路主要包括帧同步信号的提取和帧同步信号的插入我们已经知道，在PCM信号的传输过程中，帧位置是通过TS0中的帧同步字来确定的，帧同步字的检测原理如图4-14所示 第4章 程控数字交换机的接口与外设 图4-14 帧同步字的检测原理 第4章 程控数字交换机的接口与外设 传输系统中的数字信号序列以串行码的格式进入移位寄存器的输入端，再以并行码的格式输出，然后将该并行码与同步字存储器中事先存储的帧同步字样本进行比较每当接收序列中出现一个0011011序列段时，帧同步指示端将输出一个高电位，指示同步字的出现因此，只要收/发两端的时钟频率在正常同步中，那么每250 ms就会检测到一个同步字实际工作中，收/发两端的时钟频率不可避免地存在一定的偏差当f发f收时，将产生码元丢失；反之，当f收f发时，将产生码元重读这两种现象都表示发生了“滑码”，即失步，滑码会造成网中信息流的传输发生畸变，从而使接收端不能正确地接收来自发送端的信号。

克服滑码的办法是强制输入时钟和本地时钟的频率偏移为零，这种强制由弹性存储器来实现 第4章 程控数字交换机的接口与外设 3) 信令的插入与提取电路信令是不进入数字交换网络进行交换的，因此数字中继接口应在TS16时完成信令的提取与插入4) 报警控制电路报警控制电路接收来自帧同步字检测电路的信号，对滑码的次数进行计数当滑码的次数超过一定限度时，报警电路应向控制系统发出“失步”。