交换技术概述课件

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1、制作：邵黎,1,随着通信网络的演进和发展，作为通信网核心的各种交换技术在不断演化，从承载单一业务的电路交换、分组交换，发展到承载多种业务的宽带交换。并将按下一代网络（NGN）框架在控制、业务等层面进行融合。ATM交换、宽带IP交换、光交换和软交换等新技术、新概念层出不穷，新系统不断涌现。,制作：邵黎,2,通信的目的是实现信息的传递。人类的社会生活离不开信息的交流通信。通信的手段也随着科技的进步越来越先进，与人们密切相关的、最有效、最方便的通信方式就是电话通信。,制作：邵黎,3,在电话网中，在用户需要通信时，只需在通信终端之间建立一条临时的电路连接，通信中不需要对信息进行差错检验和纠正。因此，程

2、控交换机就像一个软件控制的开关电路，非常简单。,电路交换,制作：邵黎,4,在数据网中，数据业务有较大的突发性，且对差错敏感。因此，数据网中的交换机除具有基本的交换功能外，还必须具有差错检验和流量控制等功能，以确保传送的数据正确。,分组交换,制作：邵黎,5,在宽带网络中，传送的目标是话音、数据、图像等多种业务，为了满足不同业务对服务质量的要求，交换机要有区分服务的能力，交换节点的功能将变得更复杂。,宽带交换,制作：邵黎,6,本课程主要围绕程控数字交换机的基本原理来讲述，同时还介绍一些宽带交换技术及其相关概念。要求通过学习 知道现代交换技术的基本特征、特点； 了解现代通信系统与网络、现代通信与信息

3、交换技术之间的关系及其基本知识和基本应用； 学习、理解和掌握程控数字交换技术和其他交换技术的基本的概念和原理、分析和计算、硬件结构和控制技术、软件组成和处理功能。,制作：邵黎,7,通过学习可以知道： 交换技术与网络技术不可分割； 交换技术与传输技术不可分割； 交换技术与信令技术不可分割。 通过这门课的学习，能够体会到前面已经学过或未学过的计算机专业和网络工程专业的相关知识的综合应用。,制作：邵黎,8,第一章 交换技术概述,制作：邵黎,9,本章主要内容： 1.1 交换的基本概念1.1.1 交换的引入 1.1.2 交换节点的基本功能 1.2 交换技术分类1.2.1 电话交换 1.2.2 分组交换1

4、.2.3 ATM交换 1.2.4 IP交换 1.3 新交换技术1.3.1 光交换技术 1.3.2 软交换技术,制作：邵黎,10,电话通信是利用声/电变换传输人类语言的一种电信系统。从电话机输出的话音信号是与声音一致的电信号，其频率和幅度与声音频率和声压基本成线性关系，随时间作连续变化。国际上确定3003400Hz这个频段作为标准的传送电话的通信频带，该频带可保证电话通信有足够良好的清晰度，硬件上也容易实现。,制作：邵黎,11,通信网是由用户终端设备、传输设备和交换设备组成。它由交换设备完成接续，使网内任一用户可与其他用户通信。程控数字交换机是数字电话网、移动电话网及ISDN中的关键设备，在通信

5、网中起着非常重要的作用。,制作：邵黎,12,光导纤维的发展，将可能达到全世界的人同时通话的能力，而巨型的电子计算机控制的程控交换机，将有可能把成亿部电话联系在一起，这些和卫星通信相结合，构成了世界上最先进，最有发展前途的通信技术。,制作：邵黎,13,1.1 交换的基本概念,交换的含义：在大量的终端用户之间，按所需目的地来互相传递话音、文本、数据、图像等信息。,制作：邵黎,14,1.1.1交换的引入,自从1876年Bell.A.G发明电话以来，一个电信系统至少应由终端和传输媒介组成。在电信系统中，只有两个终端的通信称为点对点通信。,制作：邵黎,15,制作：邵黎,16,当存在多个终端时，人们希望其

6、中任意两个终端之间都可以进行点对点通信。以最基本的一种交换电话交换为例，为了让任意两个用户在需要时都可以进行通话，在用户数很少时，可以采用个个相连的方法。,N=5，互连线对数=？,制作：邵黎,17,全互连方式时，若终端数为8，则线对数为C 28= 8(8-1)/2,请思考： 此种连接能进行点点通信吗？,无交换的多个终端要实现相互间通信，必须以全互连的方式两两相连。,制作：邵黎,18,当用户数为N时，需要的互连线对数为N(N-1)/2。显然，这种个个互连的方法很不经济，而且操作复杂，当N较大时根本无法实现。引入了交换设备，用户终端只需要一对线对与交换机相连，由交换机控制任意用户之间的接续。,制作

7、：邵黎,19,实现通信必须要有三个要素：终端、传输、交换,交换设备在整个通信网中起着枢纽的作用,制作：邵黎,20,每个通信终端通过一对专门的用户环线连到交换机的线路接口,交换机负责监测各个用户状态，需要时在两用户之间建立和释放通信链路。,不足： （1）用户多时连接管理复杂性急剧上升； （2）用户分布区域大时用户线投资代价占主要部分。,线对数=6,用户终端与交换机之间的连接线路,制作：邵黎,21,能找出接通的各对电话吗？,制作：邵黎,22,实际应用中，电话用户分布的区域较广，通信网往往设置多个交换节点，交换节点之间用中继线相连。,电话网中与终端用户相连的交换节点是端局交换机。,交换机与交换机之间

8、的连接线路。,制作：邵黎,23,制作：邵黎,24,由于电话网容量增加端局的数量增多，使局间中继线群数就会急剧增加。设网上有n个端局，则整个本地的单向局间中继线群数为 N= n(n-1)。因此，交换节点也不可能采用个个相连的方法，这样就导致了汇接交换节点引入。,制作：邵黎,25,解决办法：将电话网进行分区，并采用汇接制。 把电话网划分为若干个“汇接区”，在汇接区内设置汇接局，下设若干个端局。汇接局是端局的交换中心，在端局之间接续中继呼叫，负责汇接本汇接区的本地和长途业务。,制作：邵黎,26,利用汇接交换机互连多个端局交换机，疏导本交换区各交换机之间的互通业务。,用户交换机，在信令方式上相当于用户

9、电话机。,制作：邵黎,27,制作：邵黎,28,专门用来传送各交换机之间通信操作和维护信令的数据通信的分组交换网络。,用户环路，常以模拟方式传送300-3400Hz话音信号。,采用PCM时分复用，每个用户占用64kbit/s带宽，常以2Mbit/s或更高速率的复用群传送话音/数据。,通信网的传输设备主要由用户线、中继线以及其他相关传输系统设备构成。,制作：邵黎,29,电话通信系统的特点 ： a.电话通信是一个电话终端对另一个电话终端的通信，因此，它属于点到点通信的范畴。 b.电话通信既能把主叫端的电信号传送至被叫端，又能把被叫端的电信号传送至主叫端。因此电话通信属于双向通信。,制作：邵黎,30,

10、c.在电话通信中，用户通话都需要经过交换设备来连通。 电话交换是电信交换中最基本的一种交换业务。,制作：邵黎,31,可以把电话交换机的结构分为两大部分： 话路部分包括所有的提供电话接续任务的终端和交换设备。话路系统的核心部分是“交换网络”。用户电路：每个用户话机一个。交换网络：可模拟、数字、空分、时分。接口：把来自用户线或中继线的各种不同的输入信令和消息转换成统一的机内信号。,制作：邵黎,32,控制部分控制话路系统在需要的时候接通，提供语音信号的通路。控制设备是交换系统的大脑，它向话路部分发出各种指令，用以完成呼叫接续任务，以及对系统各部分的管理和维护工作。程控交换机的控制系统包括中央处理机(

11、CPU)、存储器和输入输出设备（I/O设备）。,制作：邵黎,33,程控交换机实质上是数字电子计算机控制的电话交换机,制作：邵黎,34,交换 网络,终端 设备,处理机,I/O设备,存储器,话路 部分,控制 部分,终端设备是交换网络与外部环境的接口设备。包括：用户电路、中继器、信号设备等。,制作：邵黎,35,1.1.2 交换节点的基本功能,电话交换机起到接通所需被叫用户的作用。主要任务是实现用户间话路的接续。一般地说，电话交换机有4种基本呼叫任务，根据进出交换机的呼叫流向及发起呼叫的起源，可以将呼叫分为：,制作：邵黎,36,本局呼叫：主叫用户生成去话，被叫的是本局中另一个用户时，即本局呼叫。 出局

12、呼叫：被叫的不是本局的用户，交换机需要将呼叫接续到其他的交换机时即形成出局呼叫。 入局呼叫：从其他交换机发来的来话，呼叫本局的一个用户时生成入局呼叫。,制作：邵黎,37,转移呼叫：呼叫的不是本局的一个用户，由交换机又接续到其他的交换机，交换机只提供汇接中转，则形成转移呼叫。,制作：邵黎,38,交换节点可控制的接续类型： （1）本局接续：本局用户线之间的接续。 （2）出局接续：在用户线与出中继线之间的接续。 （3）入局接续：在入中继线与用户之间的接续。 （4）转接接续：在入中继线与出中继线之间的接续。,制作：邵黎,39,出局接续,转接接续,入局接续,本局接续,a,b,c,d,e,f,制作：邵黎,

13、40,举例：A、B、C是端交换局。,制作：邵黎,41,为完成上述的交换接续，交换节点必须具备的最基本的功能如下: （1）能正确接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫信号。 （2）能正确接收和分析从用户线或中继线发来的地址信号。 （3）能按目的地址正确地进行选路以及在中继线上转发信号。 （4）能控制连接的建立。 （5）能按照所收到的释放信号拆除连接。,制作：邵黎,42,1.2 交换技术分类,众所周知，通信所传输的消息有多种形式，如符号、文字、数据、语音、图形以及图像等。根据不同的通信形式，交换技术有着多种不同的分类方法。,制作：邵黎,43,按照传输信号方式分类，可以分为模拟交换和数字交换； 按照接

14、续控制方式分类，可以分为布控交换和程控交换； 按照传输信道的占用方式分类，可以分为电路交换和分组交换； 按照传输带宽分配方式分类，可以分为窄带交换和宽带交换。,制作：邵黎,44,制作：邵黎,45,首先了解程控数字交换机的基本概念。 1. 模拟和数字 模拟信号：是指代表消息的信号及其参数（幅度、频率或相位）随着消息连续变化的信号，信号幅度的取值是连续的。,制作：邵黎,46,数字信号：是指信号幅度并不随时间作连续的变化，而是取有限个离散值的信号。信号幅度的取值是不连续的，或说是离散的。,制作：邵黎,47,制作：邵黎,48,模拟方式：以模拟信号为传输对象的传输方式称为模拟传输, 而以模拟信号来传送消

15、息的通信方式称为模拟通信。以模拟信号为交换对象的交换称为模拟交换，传输和交换的信号是模拟信号的交换机称为模拟交换机。通过交换网络的是模拟信号。双向二线：发、收两个方向的模拟信号可以在同一通路中传输。,制作：邵黎,49,数字方式：以数字信号为传输对象的传输方式称为数字传输，以数字信号来传送消息的通信方式称为数字通信。以数字信号为交换对象的交换称为数字交换，传输和交换的信号是数字信号的交换机称为数字交换机。通过交换网络的是数字信号。单向四线：发、收两个方向的数字信号分别通过不同的两条途径传输。,制作：邵黎,50,制作：邵黎,51,2. 布控与程控 布控：（布线逻辑控制 Wider Logic Co

16、ntrol WLC)所有控制逻辑用机电或电子元件做在一定的印制板上，通过机架的布线做成。布控交换是利用逻辑电路进行接续控制的一种交换方式。,制作：邵黎,52,硬件控制,提问：通电后交换机可否立刻投入工作？,记发器用于记存转发拨号脉冲；标志器用于控制话路的接续。,制作：邵黎,53,程控：（存储程序控制 Stored Program Control SPC ）把对交换机的各种控制、方法、步骤都编成程序，存放在存储器中，用程序来控制交换机的各项工作。程控交换是利用计算机软件进行控制的一种交换方式。,制作：邵黎,54,软件控制,提问：在全部硬件（包括计算机系统）安装好和接上电源后，程控交换机可否立刻投入工作？,制作：邵黎,55,3. 空分与时分 空分：通过交换网络的每个连接通路各自具有不同的空间位置。 在两个用户通话时，必须在交换网络中占有一条专用的通路，一直用到通话结束。,制作：邵黎,56,当输入线1与输出线2通信时，要接通开关K12。,制作：邵黎,57,时分：通过交换网络的每个连接通路各自具有不同的时间位置。 在两个用户通话时，在交换网络中周期地在某一时段占有一条共享的通路，一直到通话结束。,