本站小編為你精心準(zhǔn)備了光端機網(wǎng)絡(luò)的話音交換參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

《光通信技術(shù)雜志》2014年第六期

1系統(tǒng)設(shè)計

1.1信號的復(fù)分接傳輸本方案中，F(xiàn)PGA基于串行電信總線（SerialTele-comBus,ST-BUS）[3]承載話音、信令及其它業(yè)務(wù)信號的傳輸，設(shè)ST-BUS速率為4.096Mb/s，由2MHz時鐘完成數(shù)據(jù)位同步，8kHz時鐘完成數(shù)據(jù)幀同步。ST-BUS時序定義如圖2所示。在復(fù)接方向，用戶/中繼接口將輸入的語音模擬信號經(jīng)8kHz的頻率采樣、8bitA律PCM編碼后轉(zhuǎn)換成64kb/s的數(shù)字信號，通過PCM總線輸出到終端FPGA，F(xiàn)PGA將其復(fù)接至ST-BUS總線，并通過光纖進行傳輸。CPU通過讀取LE88221和LE58QL021獲取用戶接口的摘/掛機狀態(tài)及模擬中繼接口的鈴流狀態(tài)，將其通過SPI總線傳遞給終端FPGA，F(xiàn)PGA將其復(fù)接至ST-BUS總線。在分接方向，LE88221和LE58QL021通過DRA引腳接收來自終端FPGA的數(shù)字話音輸入，通過TIPD引腳輸出模擬話音信號。FPGA將用戶接口的摘/掛機狀態(tài)、模擬中繼接口的鈴流狀態(tài)分接至與CPU約定的讀寫地址，供CPU進行查詢、處理。

1.2信令處理本交換系統(tǒng)的信令包括用戶摘/掛機狀態(tài)、中繼鈴流/忙音狀態(tài)、DTMF鎖碼狀態(tài)、450Hz信號音以及振鈴信號等。CPU讀取LE88221信令寄存器的HOOK位獲取用戶接口的摘/掛機狀態(tài)，以及LE58QL021的SLICI/O寄存器獲取延伸接口的鈴流狀態(tài)。振鈴信號的發(fā)送由CPU配置LE88221的節(jié)奏定時寄存器及信號生成控制寄存器，向用戶接口發(fā)送1通4斷的振鈴信號。本方案的DTMF解碼由中心設(shè)備完成，中心站基于DSP對數(shù)字信號進行DTMF解碼，不使用傳統(tǒng)的解碼芯片，無需引入額外的A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊。用戶話路摘機后，CPU將話路對應(yīng)的時隙交叉到DSP的接收時隙，實時讀取鎖存到的DTMF信號。FPGA生成不同通斷比的450Hz單頻信號音作為撥號音、忙音、回鈴音等信號音。不同的信號音對應(yīng)不同的時隙，CPU將對應(yīng)時隙交叉到用戶話路，即可實現(xiàn)向用戶話路發(fā)送信號音。

1.3時隙交叉控制信令信號的接引和用戶話音的接續(xù)由時隙交叉控制實現(xiàn)。本方案采用時分復(fù)用（TDM）同步矩陣實現(xiàn)64k時隙交叉功能，系統(tǒng)中所有用戶話音及信令信號均通過光纖傳輸落地到中心設(shè)備的ST-BUS進行集中時隙交叉控制。中心設(shè)備最多提供4條ST-BUS，每條ST-BUS速率為4.096Mb/s，可承載64個64k時隙。未使用的時隙可用作今后交叉容量的擴展，在不更改中心設(shè)備設(shè)計的情況下，增加連接的終端設(shè)備。時隙交叉分配如表1所示。CPU通過SPI總線控制FPGA進行時隙交叉，其SPI通信總線時序如圖3所示。1次片選有效的讀/寫周期內(nèi)有32個時鐘，前16個時鐘為操作+地址，后16個時鐘為數(shù)據(jù)。每16bit中最高有效位(MSB)在前，最低有效位(LSB)在后。CPU與FPGA之間約定12個bit指定ST-BUS中的唯一時隙，如表2所示。這12個bit作為地址，對應(yīng)目的ST-BUS和目的時隙；作為數(shù)據(jù)，則對應(yīng)源ST-BUS和源時隙。

2系統(tǒng)軟件設(shè)計

交換過程采取基于狀態(tài)機的方式實現(xiàn)，將話路狀態(tài)定義為空閑、撥號、振鈴、忙音和通話共5個狀態(tài)。如圖4所示，各狀態(tài)基于摘/掛機、撥號和超時等行為進行遷移。CPU選用為NXP公司基于CortexM3內(nèi)核的LPC1768[4]。CPU軟件基于實時操作系統(tǒng)（RTOS），創(chuàng)建下列任務(wù)實現(xiàn)話音的程控交換功能：①用戶線狀態(tài)掃描任務(wù)。實時掃描用戶接口的摘/掛機狀態(tài)及延伸接口的鈴流/掛機狀態(tài)，將相關(guān)狀態(tài)變化實時提交給話音交換狀態(tài)機管理任務(wù)。②DTMF鎖碼任務(wù)。實時掃描用戶話路的按鍵DTMF編碼，將鎖定的DTMF編碼實時提交給話音交換狀態(tài)機管理任務(wù)。③用戶定時器任務(wù)。維護用戶話路的超時狀態(tài)，將摘機超時、按鍵超時、振鈴超時和忙音檢測超時等激勵實時提交給話音交換狀態(tài)機管理任務(wù)。④話音交換狀態(tài)機管理任務(wù)。維護話路交換的狀態(tài)，根據(jù)話路當(dāng)前狀態(tài)及上述各任務(wù)提交的狀態(tài)變化維護話音的話路接續(xù),對完整的語音呼叫流程進行管理。如圖5所示，狀態(tài)機管理任務(wù)的優(yōu)先級最高，一旦它獲取來自其它任務(wù)的同步信號量，會馬上切換到運行狀態(tài)對相應(yīng)的狀態(tài)變化執(zhí)行操作。狀態(tài)機管理任務(wù)處理代碼框架如下：

3結(jié)束語

本文介紹了一種基于光端機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字交換系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，該系統(tǒng)具備多路二線PCM話音的程控交換功能。參與交換的二線話音數(shù)量可隨光接口數(shù)量的增加而靈活擴展。終端設(shè)備與中心設(shè)備之間的話音業(yè)務(wù)可通過光纖進行傳輸，也可以通過E1線纜、被復(fù)線或其它介質(zhì)進行傳輸。除承載話音業(yè)務(wù)之外，系統(tǒng)還可同時承載其它業(yè)務(wù)類型。

作者：鄭鵬鄭立生郭季冬單位：中國電子科技集團公司第三十四研究所空軍駐廣州深圳地區(qū)軍事代表室