基本交换方式与原理.ppt

第2章 复用与交换基本原理 2.1 PCM基本原理 2.2 电路交换 2.3 分组交换 2.4 ATM交换 本章小结 2.1 PCM基本原理 时分复用 多路复用的概念 时分复用原理 异步时分复用原理 PCM基本原理 32路PCM PCM的高次群 多路复用的概念 信号： 模拟信号：是数值上连续变化的信号。例如话音信号，图象信号等。 数字信号：是离散的信号 多路复用 将多个信号源发出的信号组合，并由一个信道传输，传输中各信号之间彼此独立 多路复用的基础是分割原理，信号分割的依据是信号差异 复用的目的是为了节省介质，提高线路利用率 根据不同的参量，多路复用的类型有 频分复用FDM:各路信号频率分开，时间重叠 时分复用TDM:各路信号时间分开，频率重叠 码分复用CDM:各路信号时间、频率重叠，特征码不同 时分复用原理（1） 时分复用TDM（通常指同步时分复用） 把传输信道按时间分割成若干时隙，以传送若干路信号。 发送方，在抽样脉冲的控制下，时隙1时将第1路信号打入信道，时隙2是将第2路信号打入信道， 依此类推 接收方，在发送方同步信号的作用下，在时隙1时接收第1路信号，时隙2时接收第2路信号………. 时分复用原理（2） TDM按帧结构（固定时长，时隙个数固定）传送 每个用户分配固定时隙（在帧结构中占固定位置） 每个用户只能在自己的时隙内发送数据 当某用户无数据发送时，分配给该用户的时隙只能处于空闲状态，不能作为他用 可能造成线路资源的浪费 统计时分复用原理 STDM：Statistic TDM，统计时分复用，又叫异步时分复用 每个用户不分配固定时隙，按需动态分配时隙 STDM按帧结构进行传送，且帧长度固定（不同系统帧长可能不同） 组帧按收到数据的先后顺序进行 一个用户可以连续占用多个时隙 能显著提高信道的利用率 PCM基本原理（1） 1937年,法国工程师(Alec Reeres)最早提出 1946贝尔实验室实现第一台PCM数字电话终端机 1962年晶体管PCM终端机大量用于市话网中局间中继线,市话电缆传输电话数扩大24-30倍 70年代后期,超大规模集成电路的PCM编,解码器出现使PCM在光纤通信,数字微波通信,卫星通信中获得广泛应用 PCM已成为数字通信中一个十分基本的问题 PCM基本原理（1） PCM：Pulse Code Modulation 脉冲编码调制 PCM是一种将模拟信号变换成数字信号的编码方式 PCM发送端包括：抽样、量化和编码 PCM 接收端包括：解码、量化样值解调 PCM基本原理（2） HDB3的替换规则 时隙和帧 时隙：每路话路抽样所花的时间。 帧：每32个时隙组成一个帧。 复帧：16个帧合成一个复帧。 数字信号传输速率 调制速率（波特率）= Baud 数据速率 = * log2n bps 32路PCM 几个基本概念： 时隙：每路话路抽样所花的时间。 帧：每32个时隙组成一个帧。 复帧：16个帧合成一个复帧。 32路PCM的帧结构 帧结构描述 帧重复频率＝抽样频率＝8kHz 抽样周期＝125us 时隙数＝32，时隙编号TS0－TS31 每路时隙＝3.91us 每路时隙传送8位码组，位时间＝488ns 每帧传送位数＝32×8=256 每路数码率＝8bit/125us＝64kbit/s 总码率＝256bit/125us＝2048kbit/s 帧结构描述 各时隙内容 TS1－TS15：话路时隙，传送1－15路话音信号编码 TS17－TS31：话路时隙，传送16－30路话音信号编码 TS0：帧同步时隙，传送同步码组 TS16：信令时隙，传送30路话路的信令码和复帧码 信令时隙TS16 传送信令信号（如摘机、挂机、振铃等） 一帧中只传送8位码组，每路占4位，每帧只能传2路 提高信道利用率，一个基群有30个话路，一个信令信号控制2个话路，故引入复帧概念 信令信号必须按复帧传送（16帧组成一个复帧） 信令4位码组含义a、b、c、d，目前只用了前3位 复帧结构描述 由16帧组成一个复帧 复帧频率＝8000Hz/16＝500Hz，周期＝2ms 各帧信令 F0的TS16 前4位为复帧同步码0000 第6位复帧失步告警码，同步为0，失步为1 其他位保留，暂定位1 F1－F15的TS16 前4位依次传送1－15路话路信令 后4位依次传送16－30路的话路信令 32 PCM帧的传输与处理 逐帧传输 按复帧处理 因为每帧只能传送2个话路的信令 30路话路的信令在一个复帧内才能包含完 PCM高次群 PCM高次群 高次群是由低次群通过数字复用设备汇接而成 2.2 电路交换 电路交换的概念 电路交换的特点 电路交换示意图 电路交换的