時分交換

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時分交換利用時分復用原理，通過時隙交換網絡完成話音的時隙搬移，從而做到入線和出線間話音交換的交換方式。

中文名:時分交換

外文名:Time Division Switching。

應用；學科有線通信

目錄

簡介

時分交換是把時間劃分為若干互不重疊的時隙，由不同的時隙建立不同的子信道，通過時隙交換網絡完成話音的時隙搬移，從而實現入線和出線間話音交換的一種交換方式。

時分交換的關鍵在於時隙位置的交換，而此交換是由主叫撥號所控制的。為了實現時隙交換，必須設置話音存儲器。在抽樣周期內有n個時隙分別存入n個存儲器單元中，輸入按時隙順序存入。若輸出端是按特定的次序讀出，這就可以改變了時隙的次序，實現時隙交換。

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原理

時分交換的概念主要有：

1. 脈衝抽樣。根據抽樣定律，不論連續信號或非連續信號，均可周期性地抽樣，用抽樣脈衝傳送原有信息。抽樣脈衝的頻率為信號最高傳輸頻率的兩倍以上，對於音頻信號，抽樣頻率為8kHz（抽樣周期125μs）已足夠，抽樣脈衝信號可以恢復為原信號。進行時分交換的信號首先要抽樣。
2. 脈幅調製和脈碼調製。抽樣脈衝幅度隨着信號幅度的變化而變化稱脈幅調製（PAM）。脈幅調製的信號經低通濾波器即可以恢復原信號。採用脈幅調製信號的時分交換稱脈幅時分交換。如果將脈幅信號經過編碼器變為二進制碼，則稱為脈碼調製。例如7位二進制碼可以代表127個等級幅度，足以代表幅度的變化。脈碼信號在接收端經過譯碼器將二進制碼恢復為脈衝幅度信號，最後經低通濾波器恢復為模擬信號，採用脈碼調製的時分交換機稱為脈碼時分交換機或數字時分交換機。其他方式的脈衝調製（例如脈寬調製）在時分交換機中很少採用。
3. 時分復用。話音的周期為125μs，可傳遞多路信號，每路占據一時隙。例如32路PCM（30路話路和2路用於同步和復幀信號）。抽樣周期內傳送256bit。時分交換中廣泛採用同步信號，同步信號使時鐘保持正確同步，時鐘用來激勵各電路以抽取必要的信號。
4. 時分交換。由於電子電路的單向性，時分交換不像空分那樣可以二線交換，必須四線交換。圖1（a）表示用戶A的信號交換到用戶B，用戶信號已經時分復用。每一用戶在固定時隙上發送，也在該時隙上接收。圖中用戶A的信號位於時隙1，發送後進入時隙交換電路，在用戶B的接收端，A的信號已移動到時隙2，B用戶在時隙2位置接收。同理，B的發送信號位於時隙2，經時隙交換後，到達A處時已移動到時隙1為A所接受。可見時分交換的要點在於時隙位置的交換，交換的控制顯然是由主叫撥號所決定。圖1（b）說明了時隙交換原理。為了實現時隙交換，必須設話音存儲器。在抽樣周期內有n個時隙分別存入n個存儲器單元中。輸入按時隙次序順序存入。如果輸出端按特定的次序讀出，即可改變時隙的次序。圖中交換控制信息收集主叫撥號信息，由軟件存入控制信息存儲器。該存儲器記錄讀出時隙的次序，例如信號B的時隙應交換到A，則B在A的時隙處讀出。因此，由控倒存儲器控制話音存儲器的讀出次序。輸出時隙已達到時隙交換的要求。以上控制是加於輸出端，如果加於輸入端，即輸入時按交換的要求存入信息，輸出時順序取出信號，也能達到交換目的。不論何種方式均須有話音存儲器和控制信息存儲器。

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圖3 時分交換

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應用

脈幅時分交換的技術簡單，成本也低，多應用於1000門以下的程控交換機。當時分交換時隙數增加時，抽樣脈衝變窄，頻寬增加，故很難大幅度擴大交換容量。典型的數字程控交換機用時-空-時（TST）交換級，還有TSSST交換級，用來擴大交換級容量。採用這一原理組成的選組級可交換十萬用戶的電話，圖4（a）表示輸入兩個時分脈碼流A和B，每一抽樣周期包含4個時隙。輸出也是兩串脈碼流X和Y，但X、Y中不但能改變時隙次序，而且可以接受A或B的時隙，即在空間位置上產生交換。圖中交叉的箭頭表示空間交換。第一級時分接線器A和B，第三級也是時分接線器K和Y，中間一級為空分，用交叉點矩陣表示。A和B經輸入端順序寫入話音存儲器，輸出由控制存儲器決定讀取時隙次序。例如，A的讀出次序為A1、A3、A2、A4。X和Y在輸入端受控制存儲器作用而寫入，例如X要求寫入時隙的次序為2，3、1、4，Y為順序讀出，見圖4（b）。空分的交叉點也在每一時隙控制下改變動作，由空分控制存儲器控制。例如第一時隙為AX、BY動作，將A1信息傳送到X，寫入到X的第二位話音存儲器。當X讀出時，4個時隙信息為B3、A1、A2、B2。因此，TST交換實現了時隙和空間的交換，對於大型程控數字交換機一般包含兩個交換級，即用戶級和選組級。用戶級多為純時分，選組級採用TST。