CN1192115A - 电子交换系统的时分交换设备 - Google Patents

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Abstract

一种有效地使用信道的时分交换设备。电子交换系统的所述时分交换设备具有:用来发送通过进行时分交换、集线和传输速度转换而被发送的数据的传输存储器;以及用来发送通过进行时分交换、集线以及传输速度转换而被接收的数据的接收存储器。

Description

电子交换系统的时分交换设备
本发明涉及时时分交换设备，更具体地说，涉及用来有效地使用信道容量的时分交换设备。
通常，在电子交换系统中，从任意用户/中继线发送的语言数据被切换到相应的用户/中继线路上。在这些交换系统中，上述的切换操作是通过时分交换设备和空分交换设备来进行的。若干个时分交换设备点对点地连接到一个空分交换设备相应的端口上，并且按照具有良好扩展性的STM(同步转移模式)标准的方法被广泛地用于上述发送方法中。
图1是使用本发明的交换系统的结构的方框图，它包括用户/中继线接口设备100，时分切换控制设备200，时分交换设备300，空分交换设备400。
图2是说明使用本发明的STM-1帧的示意图，其中STM-1帧已经具有2340个信道的有效负载。
参考图1，以下将就本发明所适合的交换系统中的时分交换设备的操作进行说明。用户/中继线路接口设备100把从用户/中继线路发送的数据发送到时分交换设备300，并且将从时分交换设备300发送的数据发送到用户/中继线路。时分切换控制设备200控制时分交换设备300的总体操作。另外时分交换设备300还包括多路复用器/分路器310、时分切换单元320和STM-1接口单元330。多路复用器/分路器310通过控制时分切换控制设备200对从用户/中继线接口设备100发送的语音数据进行多路复用，并对从时分切换单元320发送的语音数据进行多路分解。时分切换单元320切换从多路复用器/分路器310传输的多路复用语音数据，并通过时分切换控制设备200的控制将切换后的数据发送到STM-1接口单元330。在时分切换控制单元200的控制下，STM-1接口单元330将从时分切换单元320发送的数据发送到空分交换设备400，并且将从空分交换设备400发送的数据发送到时分切换单元320。空分交换设备400对从STM-1接口单元330发送的数据进行空分切换。时分交换设备300完成时分交换功能，将数据的时隙变成用户的目的地，并且与多个时分交换设备连接的空时切换设备400完成空分交换功能，在不改变所述时隙的情况下将被输入的时隙换到目的地的时分交换设备中。
图3是显示通常的交换系统的时分交换单元320结构的方框图，其中集线比是2∶1。通常的时分交换单元具有传输语音存储器321和322，传输控制存储器323，传输地址发生器324，接收语音存储器325和326，接收控制存储器327和328，以及接受地址发生器329。
图4是显示通常的交换系统的STM-1接口单元330结构的方框图，它包括传输速度转换存储器331，传输地址发生器332和333，STM-1开销插入电路334，时钟恢复电路335，时钟选择和分频器336，时钟同步和分频器337，STM-1开销抽取电路338，接收速度转换存储器339和接受地址发生器341和342。
图5是说明在通常交换系统中，用户数据被变换到STM-1帧有效负载的格式的示意图，其中实际使用2,048个信道。
转向图1至5，下面将给出对于在通常交换系统中集线比为2∶1的情况下的时分交换设备操作的说明。时分交换设备300装配有多路复用器/分路器310，时分切换单元320，和STM-1接口单元330。时分交换设备300的多路复用器/分路器310通过时分切换设备200的控制，从用户/中继接口设备100接收由32个各自具有64k位/秒(bps)传输速率的用户多路复用的n个(n≥1)2,048Mbps串行数据，将被接收的数据多路复用为k个(k≥1)16.387Mbps的8位(bit)并行数据(2,048个信道)，并且将该多路复用数据发送到时分切换单元320。时分切换单元320通过时分切换控制设备220的控制，顺序地将16.384Mbps，8位(bit)并行数据存储到传输语音存储器321和322中。传输控制存储器323从时分切换控制设备200中接收控制数据，并且不规则地存储对应于输出数据流时隙的地址信息。存储在传输控制存储器323中的信息被顺序地读出，并成为传输语音存储器321和322的地址信号，这样完成时隙交换操作。传输地址发生器324根据从STM-1接口单元330发送的时钟顺序地产生地址，并且将存储在传输控制存储器323中的控制数据加到传输语音存储器321和322的地址上。传输语音存储器321和322将被存储的语音数据发送到STM-1接口单元330上，从而完成时隙交换操作。
由于若干个16.384Mbps并行数据(2,048信道×k)被变换成为一个16.384Mbps并行数据，所以完成了给定比率的集线功能。同时，因为只有64Kbps，4,096个信道(128个2,048Mbps数据列)中的2,048个信道被输出到STM-1接口单元330，所以集线比为2∶1(4096：2048)。同时，当集线比为1∶1时交换系统中只包含传输语音存储器320，当集线比为4∶1时，进一步将两个传输语音存储器加到所述交换系统上。集线比的选择取决于用户拨号比率的特性。
时分交换功能完成后，STM-1接口单元330将16.384Mbps，8位(bit)的并行数据发送到空分交换设备400上，以便完成空分交换功能。在STM-1接口单元330中，如上所述的16.384Mbps，8位(bit)并行数据按照图2所示STM-1帧标准被发送到空分交换设备400。因此，STM-1接口单元330的传输速度转换存储器331顺序地存储16.384Mbps并行数据。传输地址发生器备有对应于STM-1并行频率的19.44MHz(155.52MHz/8)作为驱动频率，并产生与图2所示的STM-1有效负载对应的地址。在装配了STM-1开销之后，按照地址读出的并行数据被发送到空分交换设备4500。把2,048个信道的数据变换到2,340个STM-1帧的有效负载上的格式可以是各式各样的，并且可以通过改变传输地址发生器333的电路而被容易地改变。图5描述了2,048个信道的数据被依次变换到STM-1帧的有效负载上的例子。
在另一方面，与数据传输过程相反，从空分交换设备400中接收数据，并且通过下面的速率转换过程和时隙交换过程，将该数据发送到用户/中继线接口设备100。如图3所示，4,096个用户数据借助于2,048个信道集线，从空分交换设备400接收2,048个信道并且把2048个信道输入到空分交换设备400。在各种开销处理之后，STM-1接口单元330将与16,384MHz同步的2,048个信道的数据发送到时分切换单元320。时分切换单元320依次将2,048个信道的数据存储到接收语音存储器325和326中，与传输到用户的被连接的16,384Mbps数据流一样。接收语音存储器325和326通过接收控制存储器327和328的控制存储从STM-1接口单元330接收的数据，并将该接收数据传送到多路复用器/分路器310。因此，连续地存储在接收语音存储器325和326中的数据通过接收控制存储器327和328的控制被读出，传输到多路复用器/分路器310，并传送到相应的用户。另外，与传输过程相同，接收语音存储器的数目和接收控制存储器的数目的确定取决于集线比。即，在集线比为1∶1的情况下，时分切换单元320只具有一个接收语音存储器和一个接收控制存储器。但是，在集线比为4∶1的情况下，在时分切换单元320中额外增加了两个接收语音存储器和两个接收控制存储器。
为了在时分交换设备中允许STM-1帧标准完成这些操作，只使用2,340个时隙中的2,048个时隙效率不高。即，如图2所示，虽然在STM-1帧标准中要被传输的64Kbps传输数据为2,340时隙，但是在时分切换单元320中完成交换操作之后，如图5所示，输入到STM-1接口单元330的数据只有2,048个时隙被发送，使得剩余的信道不被使用，因此出现低效率。此外，由于在传输/接收期间被输入到时分交换设备300的用户语音数据如图3所示，临时被时分切换单元320的语音存储器存储并输出，并且如图4所示，被STM-1接口单元330的传输/接收速度转换存储器临时存储和输出，所以将产生每次最大2帧的传输延迟。与对用户数据简单地进行多路复用的传输方法中的传输/接收方向上的仅一帧的延迟相比较，由于增加了用于STM-1格式变换的传输/接收速度转换存储器，所以产生另外一帧的传输延迟。同样地，现在如图3所示的时分切换单元320和如图4所示的STM-1接口单元330包括若干个存储器，因此使用的存储器比简单多路复用和传输用户数据的传输方法多两个，电路结构复杂并且维护和修理困难。
本发明的一个目的是提供一种有效利用信道的时分交换设备。
本发明的另外一个目的是提供一种减少传输延迟的时分交换设备。
本发明的再一个目的是提供一种具有减小的传输/接收终端存储器的时分交换设备。
为了实现这些目的，本发明备有交换系统的时分交换设备，它包括：用来发送通过进行时分、集线(line concentration)和传输速度转换而发送的数据的传输存储器；以及用来发送通过进行时分，集线(line concentration)和传输速度转换而接收的数据的接收存储器。
通过参考以下结合附图所做的详细的描述，由于对本发明有更好的了解，对本发明及其伴随的各种优点的更完整的了解将是很显然的，图中相同的标号表示相同或相似的元件，其中：
图1是说明使用本发明的电子交换系统的结构的方框图；
图2是说明使用本发明的STM-1帧的示意图；
图3是说明一般的交换系统的时分切换单元结构的方框图；
图4是说明在一般交换系统中的STM-1接口单元结构的方框图；
图5是说明在一般交换系统中，用户数据被变换到STM-1帧有效负载时的格式的示意图；
图6是说明在按照本发明实施例的交换系统中，时分交换设备结构的方框图；
图7是说明在按照本发明的实施例的交换系统中，用户数据被变换到STM-1帧有效负载时的格式的示意图。
以下将参考附图具体地解释本发明的最佳实施例。首先，纵览附图，应注意后面相同标号将被用来指定具有相同功能的相同或等价的元件。另外，在本发明中将避免对于大家所熟知的功能和结构进行不必要的，使得本发明的主题模糊不清的详细说明。
图6是说明根据本发明的实施例的交换系统的时分交换设备的结构的方框图，它包括时分切换单元和STM-1转换器。
关于图6，按照本发明实施例的时分切换单元同时包括传输语音和速度转换存储器501和502，传输控制存储器510，传输地址发生器521和522，接收语音和速度转换存储器531和532，接收控制存储器541和542，以及接收地址发生器551和552。换句话说，按照本发明实施例的时分切换单元具有：k个容量为2,048×8的传输语音和速度转换存储器，用来发送/接收k个(k≥1)16.384Mbps，8位(bit)的并行数据；容量为2,340×16的传输控制存储器；k个容量为2,048×8的接收语音和速度转换存储器；和k个容量为2,048×16的接收控制存储器，它完成改变集线(concentration)、交换时隙和速率转换的功能。
同时，按照本发明实施例的STM-1接口单元包括：STM-1开销提取电路600；时钟恢复电路610；时钟选择和分频器620；时钟同步和分频器630；以及STM-1开销嵌入电路640。即，按照本发明实施例的STM-1接口单元从时分切换单元接收19.44Mbps数据，依照STM-1标准转换接收到的数据，在转换后的数据上加入必要的开销，并且将STM-1数据发送到空分交换设备400。同时，在接收来自空分交换设备的STM-1数据期间，STM-1接口单元完成16,384MHz和19,44Mhz的同步功能，提取时钟，以及将时钟分频的功能。
图7说明在按照本发明的实施例的交换系统中、用户数据被变换到STM-1帧有效负载时的格式的示意图，其中2,340个信道被全部使用。
如图6和图7所示，下面将具体地说明按照本发明实施例的交换系统的时分交换设备的操作。
这里，k个传输语音和速度转换存储器501和502连续地存储由32个用户多路复用的、具有各自的64kbps传输速率用的k个16.384Mbps、8位并行数据。同时，传输控制存储器510在时分切换控制设备220的控制下无规则地存储对应于输出数据流STM-1帧上的时隙(slot)的地址信息。这时，被存储的地址信息是对应于STM-1帧上2,430个信道中有效负载信道的2340个信道中的一个。该传输控制存储器510的地址信息与作为STM-1并行数据处理速度的19.44MHz时钟同步，并且当对应于STM-1帧有效负载的地址号码被存储时，传输控制存储器510的数据通过地址发生器521和522被连续地读取，这样来读取被存储在传输语音和速度转换存储器501和502中的语音数据。另外，若干个64kbps数据(2,048信道×k)被转换成为19.44Mbps并行数据，用来允许一个2,340信道，从而完成给定比率的集线(concentration)。如前所述，交换时隙、集线以及改变速率等功能是同时进行的。当如图4所示的64kbps 4,096个用户/中继线数据如图7所示被变换到STM-1时，集线(concentration)比为1.75∶1。STM-1开销嵌入电路600将STM-1开销加到19.44Mbps、8位(bit)数据上，从而对上述数据进行并行/串行转换并将转换后的数据发送到空分交换设备400上。
同时，与数据的传输过程相反，从空分交换设备400发送的数据通过速度转换和时隙交换被发送到用户/中继线接口设备。STM-1开销提取电路640对来自空分交换设备400的接收数据进行并行/串行转换，处理STM-1开销，并且将被处理后的数据发送到时分切换单元的接收语音速度转换存储器531和532。接收语音速度转换存储器531和532顺序地存储被发送的19.44Mbps并行数据。通过时分切换控制设备200的控制，接收控制存储器541和542无规则地存储对应于16.384Mbps数据流的时隙的地址信息。接收控制存储器541和542的地址信息被连续地读取，并且成为接收语音7速度转换存储器531和532的地址信号，并且读出被存储在存储器531和532中的语音数据。最后，时隙被交换，同时速度被转换。
通过前面的描述显而易见，与变换容许常规的2,048个时隙的16.384Mbps并行数据比较，由于在时分交换设备中若干个2,048Mbps数据被转换成为容许2,340个时隙的19.44Mbps并行数据，所以，本发明能够改进14％的集线比。即，因为4,096个用户数据中的2,340个数据被输出，所以集线比大约为1.75∶1。另外，虽然在一般的时分交换设备中，来自用户/中继线的语音数据被存储在语音存储器和传输/接收方向上的时分切换单元的传输速度转换存储器中，即，是双向的，从而产生最大为2帧的传输延迟，但是，通过使语音存储器和传输速度转换存储器的功能一体化，按照本发明实施例的时分交换设备能够暂时将用户语音数据存储在一个存储器中，使得在两个方向上出现最大为1帧的传输延迟，因此，提高了传输速度。另外，在各传输/接收终端上的存储器数目可以逐个地减少，并且硬件变得简单，以减少功耗，有助于维护和修理。
所以，显然，本发明不限于作为实现本发明的最佳设想、在这里所公开的具体的实施例，除了在后附的权利要求书中所做的规定外，本发明不限于本说明书中所描述的具体的实施例。

Claims (3)

1.交换系统中的时分交换设备，其特征在于包括：
用来发送通过时分交换、集线和传输速度转换而被发送的数据的传输存储器；以及
用来发送通过时分交换、集线和传输速度转换而被接收的数据的接收存储器。
2.根据权利要求1的设备，其特点在于：所述传输存储器存储被发送的语音数据，转换所述语音数据的传输速度，以及发送所述转换后的数据。
3.根据权利要求1的设备，其特点在于：所述接收存储器存储被接收的语音数据，转换所述语音数据的传输速度，以及发送所述转换后的数据。
CN97122527A 1997-02-28 1997-10-30 电子交换系统的时分交换设备 Pending CN1192115A (zh)

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