硬件功能结构简介

程控数字交换机的硬件功能结构如图3.16所示。

图3.16　程控数字交换机的硬件功能结构

从组成上来讲，数字交换机的最基本组成部分为话路和控制两部分。

根据所连设备的性质及信号传输形式，程控数字交换机的外部接口分为数字接口、模拟接口、用户接口和中继接口。

用户线接口电路（Subscriber Line Interface Circuit）分为模拟用户接口电路和数字用户接口电路两种。

数字用户接口电路用于与数字终端相连。

模拟用户接口电路是程控交换机与模拟用户线相连的接口，简称模拟用户电路。它连接用户电话机、三类传真机。在目前情况下，一般电话用户使用的电话机（终端设备）都是模拟电话机，即电话机发送和接收的话音电流都是模拟信号，所以用户线上传递的也是模拟信号。

图3.17为模拟用户线接口功能框图。

图3.17　模拟用户线接口功能

根据连接的中继线类型，中继器可分为模拟中继器和数字中继器两大类。

模拟中继器可以传送音频信号。对于音频信号，要在模拟中继电路中进行数/模转换。由于模拟中继器和模拟用户线具有相似的特性，因此模拟中继器的功能和模拟用户线接口的功能也有很多的相同之处。其主要功能有过压保护、状态监视、二/四线转换、编译码、测试等，与模拟用户电路相比，减少了振铃控制和馈电电路，同时将对用户线的监视状态改变为对中继线上的线路信号的监视。随着整个公用电话网的数字化进程，模拟中继器已相当少了，很多的程控数字交换机已不再安装模拟中继器，而是被数字中继器所替代。

数字中继器接口是数字交换机为了适应数字环境而设置的终端接口，与局间数字中继线相连。为增强交换机的适应性，多数数字程控交换机的数字中继器终端，既能适应一次群PCM30/32和PCM24路系统，又可适配于PCM二次群系统，有的还可接PCM高次群。

由于每个用户的话务量很低，故若将每个用户电路直接接到数字交换网络时，对网络端子的需求量就很大，且网络的利用率相应也很低。为了提高网络设备的利用率，常采用集中器。用户集中器用以实现话务量的集中功能，即将一群用户线经用户集中器后接出很少的PCM链路连到数字交换网络。

每个用户都占用一个PCM系统的一个固定的时隙，用户的话音信息就装载在这个时隙之中。

如图3.18所示，甲、乙两个用户，甲用户的发话信息或受话信息都是固定使用PCM1的时隙10（TS10），而乙用户的发话信息或受话信息都是固定使用PCM2的TS20。

图3.18　时隙交换示意图

交换的过程：由话音信息暂存、内部时隙交换和话音信息输出3个步骤组成。

甲至乙信息发送的过程如下。

（1）甲用户的话音信息a在TS10时隙的时候由PCM1送至数字交换网络（话音信息暂存）。(www.xing528.com)

（2）数字交换网要按照输入PCM线号和时隙号查转发表，得到输出端的PCM线号和时隙号：PCM2和TS20。数字交换网络就将信息a交换到PCM2的TS20时隙上（内部时隙交换）。

（3）这样在TS20时隙到来时，就可以将a取出送至乙用户（话音信息输出）。

这样就完成了两用户之间的信息交换。

数字交换的实质就是时隙交换。

数字交换网络通常由数字接线器组合而成。数字接线器分为时间接线器（Time Switch）和空间接线器（Space Switch）两种。

时间（T）接线器由话音存储器和控制存储器组成，它们都是随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）。由CPU对控制存储器写入控制信息，控制话音存储器工作。T接线器也称时分接线器，在交换网络中用来充当时隙交换的设备，按输入方式和输出方式分为两种，其实就是两种思路：一种是控制怎么写进存储器，读出的时候按照顺序读；另一种是不控制怎么写入，信号按照顺序写，只控制怎么读。两种方式都是可行的。T接线器的组成和工作原理如图3.19所示。

图3.19（a）中PCM时隙3的话音信号按时隙顺序写入话音存储器相应单元，然后在控制存储器控制下，在规定时隙19读出。时隙19的话音信号按时隙顺序写入话音存储器相应单元，然后在控制存储器控制下，在规定时隙3读出。实现了时隙3的话音信号交换到时隙19，时隙19的话音信号交换到时隙3。

图3.19（b）中PCM时隙3的话音信号在控制存储器控制下，写入话音存储器的19单元，然后按时隙顺序在时隙19读出。时隙19的话音信号在控制存储器控制下，写入话音存储器的3单元，然后按时隙顺序在时隙3读出。实现了时隙3的话音信号交换到时隙19，时隙19的话音信号交换到时隙3。

图3.19　T接线器的组成和工作原理

空间（S）接线器由交叉矩阵和控制存储器组成。S接线器和空间接线器的根本区别在于前者每次只闭合一个时隙的时间，而后者却在通话期间一直闭合。S接线器的组成和工作原理如图3.20所示。图3.20（a）采用的是输入控制方式，图3.20（b）是输出控制方式。

图3.20　S接线器的组成和工作原理

大型网络可以由T接线器和S接线器组成。典型的TST网络的组成和工作原理如图3.21所示。

图3.21　TST网络的组成和工作原理

PCM0的TS2时隙的A信息要交换到PCM2的TS20时隙上，采用TST交换网络进行交换的步骤如下：

（1）采用T接线器，利用“顺序写入，控制读出”的方式，将A信息从时隙TS2交换到时隙TS7上；

（2）采用S接线器，利用“输出控制”的方式，在时隙TS7上将A信息从PCM0交换到PCM2上；

（3）采用T接线器，利用“控制写入，顺序读出”的方式，将A信息从时隙TS7交换到时隙TS20上。

同理，PCM2的TS20时隙的B信息也按照上面的方式，由时隙TS20交换到时隙TS23上，再由PCM2交换到PCM0上，最后，由时隙TS23交换到TS2上。