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1、1 现代交换技术考点汇总现代交换技术考点汇总 考点一交换的概念及基础知识考点一交换的概念及基础知识 1 点到点通信多个用户之间的点到点网状通信具有交换节点的多点间通信具有汇接交换点的多点间通信。 2 容量极大的长途通信网采用分级的方式构成交换网。 截至 1999 年初，我国的长途电话网仍是五级汇接辐射式长途网。 六大交换中心：西安 北京 沈阳 南京 武汉 成都 四大辅助区：天津 重庆 广州 上海 无级动态网： 是指电话网中的各个节点交换机处于同一等级，不分上下级，且网络中的路由选择方式不是固定的，而是随网上话务变化状况或其 他因素而变化 1.1.2 交换节点基本功能： 1 交换节点能控制的接续
2、类型 P2 2 解释一下： 数字中继线，它的主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间的通信，也可用 于传送数字化传真，数字话音，数字图像信号或其它数字化信号。 2 交换节点具备 P2 1.2 交换技术分类 1.2.1 模拟/数字交换 1 不同标准的分类结果不同： 传输信号：模拟/数字 控制方式：分布/程控 传输带宽：宽带/窄带 信道占有：电路/分组 2 数字通信： 模拟信号数字化（另案） 数字通信系统模型 P4：信源编码和信道编码 信源编码：为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量，对信源输出的符号序列所施行的变换。莫 尔斯电码，差值脉冲编
3、码，预测编码，运动估算和运动补偿编码，变换编码，统计编码，ASCII 码，哈夫曼编码，算术编 码，L-Z 编码。 信道编码：传输中由于各种原因，使数据流中产生误码，信道编码对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能 力和抗干扰能力，误码的处理技术有纠错、交织、线性内插、伪随机码等 1.2.2 布控/程控交换 1布控交换（包括） 步进式：由用户话机的拨号脉冲直接控制交换机的接线器，属于直接控制方式；-步进式的进一步发展：旋转制和升降制，采用记发 器来接收用户话机的拨号，并通过译码器译成电码来控制接线器。 3 机械式： 纵横式：接线器接点采用压接触方式；使用“公共控制端”把话路和控制电路分开，
4、对用户拨号盘要求低，中继布线灵活。 2程控交换：1970 年法国第一台数字交换系统 E10（阿尔卡特） 1.2.3 电路/分组交换 1电路交换：固定带宽，链路利用率低，预先建立连接，无差错控制，过负载对已建立链路无影响。 传统 多速率 快速:解决固定带宽的缺点，用户传信息时才快速为之分配基本速率的整数倍的带宽，P6 1分组交换 报文交换：以报文为交换单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，存储-转发 优点： 无需预先建立一条专用的通信线路，无连接时延，随时发送报文。 采用存储-转发，故： a.代码检验、数据重发、路径选择； b.易代码转换、速率匹配，适合类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信
5、； c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目 的地址，这在电路交换中是很难实现的； d.数据传输可采用优先级 通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。 缺点： 实时性差：有转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等） ，通信量愈大，时延就愈大，不适合传送实时或交互式业 务的数据。 只适用于数字信号。 报文长度没有限制，中间结点要完整接收传来的整个报文，当输出线路忙时，可能存储几个待转发的完整报文结点的缓冲区要大。 分组交换：存储转发传输方式，将一个长报文分割为若干个较短的分组，加上包头（携带源、目的地
6、址和编号信息）逐个地发送出去 优点： 加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行 分组的长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，在交换结点中存储器的管理相对比较容易。 减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短，其出错机率必然减少，每次重发的数据量也就大大减少，传输时延小。 利于采用优先级策略， 缺点： 存在存储转发时延，结点交换机必须具有更强的处理能力。 每个分组 加上包头信息，增大信息冗余，降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。 到接收端可能出现失序、丢失或重复分组，要对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。 若要传送的数
7、据量很大，且其传送时间远大于呼叫时间，-采用电路交换； 4 若端到端的通路有很多段的链路组成时，采用分组交换传送数据较为合适。 从信道利用率出发，报文交换和分组交换优于电路交换，其中分组交换时延更小。 1.2.3.3 帧交换 1 帧交换：以帧方式来承载业务，在数据链路层以上以简化的方式传送和交换数据。 X.25 协议：Telenet 网就采用该协议 第一层：物理层：单位是比特，定义 0、1 的意义 第二层：数据链路层：传输单位是帧 第三层：网络层：IP 数据包 2.帧交换与传统分组交换的区别： 帧在第二层传输和交换 帧交换把用户面和控制面分离 快速分组交换 1.2.4 窄带/宽带交换 1 窄带
8、：64kit/b*n 的业务带宽 1.3 交换技术的发展 1.3.1 电话交换机发展 1 电话的发展电话之父：亚力山大.格雷厄姆.贝尔(Bell) 5 2 电话交换机发展 机电式 模拟控制交换机 数字程控交换机 6 3 电话交换技术进入自动化以来，大致经历的几个有代表意义的转折点： 1892 年出现步进制交换机：由用户电话机的拨号脉冲直接控制交换机的接线器动作，即直接控制。 三十年代以公共控制方式为标志的大型纵横制交换机的出现 六十年代以软件控制为标志的程控方式的成功应用：PCM 技术成功用于传输系统中。 七十年代以直接交换脉码信号的全电子话路为标志的数字交换技术的兴起：1970 年开通第一台
9、数字交换系统 E10。 1.4 电话交换信令方式 1.4.1 信令的概述 1 信令：为保证通信网正常运行，完成网络间信息的正确传输和交换，在各交换局之间必须要有一种通信控制语言或通信协议 2 信令：是电话网中传递的非话音的电信息，依靠它来实现电话网中通话电路的建立、释放和控制以及电话网的管理。它是通信网络中各 个交换局在完成呼叫接续通话中必须采用的一种通信语言。 3 信令方式：也从简单直流脉冲信号到互控信令到现在的 NO.1/NO.7 信令。 4 对信令的要求 向信令设备提供足够的信息 传输稳定可靠 速度快 对信令设备要求低 适应性强 可靠性强 扩展性强 5 信令分类 带内/带外信令 用户/局
10、间信令 随路/共路信令 7 模拟/数字信令 线路/记发器信令 前向/后向信令 合群/分群信令 逐段/端到端信令 1.4.3 用户线信令 P24 1 用户状态信令 P24 2 选择信令 3 可闻信令 1.4.4 局间信令 8 1 定义：传输在交换机或交换局之间的中继线上的信令，主要是协调交换机之间的通信 2 分类 局间直流线路信令传输线路采用实线，又叫 ab 线信令 局间数字型线路信令PCM 数字复用线，数字中继器 带内单脉冲信令局间传输媒质为载波 2随路信令：NO.1 P24 缺点： %.1信令传输慢 %.2信息容量有限 %.3传递与呼叫无关信号信息能力有限 %.4各信令都是为某个特定系统设计
11、的，兼容性差 %.5按每话路配备信号设备，成本高 3共路信令：NO.7 P24 定义：支持现有网络中话音呼叫和非话音呼叫有关的信令的公路信令系统。 作用：提供交换控制信息的程序和协议，是信令消息可以在同一信令链路上安全可靠的传送。 适用情况： 电话网局间信号 电话交换数据网的局间信号 ISDN 局间信号 各种运行，管理，维护中心的信息传递业务 交换局和智能网的业务控制点之间传递各种数据信息 PABX 应用 7 号信令协议结构：P26 9 考点二数字交换和数字交换网络考点二数字交换和数字交换网络 交换机的容量主要与交换网络大小和处理机的呼叫处理能力有关。 2.1 数字交换原理 2.1.1 数字交
12、换 2.1.2 时隙交换原理 2.1.3 数字交换网络 1.话音通过时隙交换实现端到端传输。 2.单个 T 接线器的容量为 2048 个单元。 3.为了满足大容量交换，必须采用扩容，即，结合 S 接线器，实现复用线直接的交换（HW 线） 4.数字交换网络包括：S/T 接线器 2.2 T 接线器 2.2.1.T 接线器基本组成 1.T 接线器由 SM话音存储器；CM控制存储器组成。 其中 1)SM 存放 PCM 编码的数字话音信号，由 RAM 构成。每个单元存储一个话路时隙的 8 位 PCM 编码信息。话音信息周期写入，在输出 端周期读出。规定时间内，可多次读一次写。 2)CM 由 RAM 组成
13、，用于控制 SM 信息的写入和读出，其中内容表示 SM 写入或读出的控制地址。即话音存储的地址。9 位 3)存在不超过一帧的时延。125us 2.2.2T 接线器工作原理 1.根据 CM 对 SM 存取的控制关系： 1)读出控制方式：此方式下，SM 的存储单元数等于接线器的入线数；CM 的存储单元数等于接线器的输出线。 出线数=入线数分配器 出线数入线数扩展器 10 出线数入线数集线器 工作过程：时分复用线上话音信息内容在时钟脉冲的控制下顺序写入 SM 单元中，在 CM 控制下，把 CM 单元中的内容作为 SM 的读出地 址，读出 SM 相应单元中的信息并送入输出时分复用线上。举例 P34 A
14、 2)写入控制方式： P35 2.3 S 时分接线器 1 功能：完成输入线和某一输出线的交换，即任何一条入线在交换控制下找到对应的一根出线。 2 线束：交换网络是一个将若干输入线和能被这些输入线达到的若干输出线的一个交叉矩阵，这些出线可以组成一个或若干个线束。 全利用度线束：线束中任何一条出现都能被任一入线到达，这样的线束称为全利用度线束。 部分利用度线束： 2.3.2 S 基本工作原理 F2-14 1 输出控制方式：每根输出线有一个 CM 工作过程：CPU 向 CM 的 7#“写”命令，令其在 2#单元写入 0#输入线号；在 TS2 时序到来时，在定时脉冲控制下，读出 2#单元内容，即： 在
15、 TS2 时，0#输入线和 7#输出线交叉点闭合，把 TS2 中携带的内容交换。 2 输入控制方式：每根输入线有一个 CM 3 S 接线器缺点和解决方法： 缺点：输入/输出 HW 线需要在交叉点接通，故传输速率不高。 解决方法：采用并行码。8 根线构成一根入线/出线，每根传 PCM 中的 1 位。则速率降低为 1/8，容量为 8 倍。 2.4 三级交换网络 T-S-TS-T-S 11 说明：031 为内部可供使用的空闲时隙，表上方的 1，2，3 为输入线标号，表中格子中的 3，1 为输出线标号。 2.5 阻塞的概念 1 定义：由于网络内部链路不通而不能到达空闲被叫的现象 2 阻塞的计算 P53
16、 3.1 总体结构 1 总体由硬件/软件系统构成 2 硬件系统： 1)话路系统：构成通话回路，话路设备和话路控制。包括：用户电路、集线器（用户/远端模模块） 、用户处理器、中继器、信号部 件、数字交换网。 2)中央处理系统：存储程序和数据，分析呼叫、处理事务，对外设发控制指令。 3)维护系统：提供维护和测试接口， 3 从另一个角度，数字程控交换机分为： 12 1)用户级：分为用户模块和远端模块 2)选组级： 4 总体结构图 P55 1)出现多种处理机，分别控制一部分，处理机之间也需要通信联系。 2)用户电路：是数字程控交换系统连接模拟用户线的接口电路；如果是数字用户线，则要使用数字用户线接口电路。 3)用户电路的功能：BORSCHT 4)数字中继设备作用：P64 传输数据。 传信令NO.7 码型转换长距离需要采用 HDB3码传输。 时钟提取 帧同步和复帧同步 帧定位 信号控制： 3.2
