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1、中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换现 代 电 信 交 换1中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换课程主要内容：一、电信交换概论二、同步时分交换网络三、数字程控电话交换四、分组交换五、移动交换六、智能网业务交换七、ATM交换2中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换课程要求：掌握各种交换技术的基本概念和基本原理掌握交换网络的工作原理和呼叫处理过程了解各交换系统的组成课程教材： 现代电信交换陈锡生 糜正昆 编著参考教材： 现代交换原理金惠文 等编著(电子工业）3中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换考核成绩：考核成绩
2、：一）期末考试成绩（50%） 平时成绩（30%） 读书报告（20%）二）平时成绩： 1）随堂提问、点名 2）平时作业 4中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换第一章 电信交换概论第一节 交换与通信网一、点对点通信终端终端传输媒介传输媒介终端终端消消息息消消息息通信网通信网电信号电信号电信号电信号仅涉及两个终端的单向或交互通信称为点对点通信。如下图所示：5中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换简单电话通信示意图 当多个用户时，采用个个相连的方法。 如图所示：6中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换上述连接法的缺点： 线路投资大，不经济，
3、用户数为 N，线对数为N(N-1)/2， N更大时，无法实用化。交换机交换机用户接口用户接口用户环线用户环线话机话机话机话机话机话机话机话机所以需要引入交换机二、交换7中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换 当用户分布的区域较广时，要设置多个交换节点。如图所示：通信网通信网汇接局汇接局多台交换机按一定方式互连即构成通信网。8中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换交换节点的基本功能：能正确接收和分析呼叫信号能正确接收和分析地址信号能正确进行路由选择及转发信号能控制连接的建立和拆除9中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换第二节第二节 交换
4、方式交换方式 随着通信业务、计算机技术、信息处理技术的发展，出现了多种交换方式电路交换 多速率电路交换 快速电路交换 快速分组交换ATM交换分组交换帧交换各种交换方式10中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换一、电路交换一、电路交换 电路交换是电话通信网中使用的一种交换信息的方式。 通信前，先建立路由，并且一直保持占用该路由，直到通话完毕，拆除路由为止，这样的一种交换方式称为电路交换。 在双方通信开始之前，主叫方通过拨号的方式通知网络被叫方的电话号码，网络根据该被叫号码在主叫方和被叫方之间建立一条通话通路，这个过程称为呼叫建立。电路交换过程如下：11中国地质大学信息工程学院
5、 郭金翠2004年2月现代电信交换 然后主、被叫双方就可以通话，通话过程中双方所占用的通道将不为其他用户使用，这个过程称为通话过程。 通话完毕，主叫或被叫挂机，通知网络释放通话通路，这个过程称为呼叫释放。 由此可知，电路交换包括呼叫建立、信息传送和呼叫释放三个过程12中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换电路交换的优点：1)信息传输时延小2)透明传输3)信息传输的吞吐量大电路交换的缺点：1)所占带宽固定 2)网络资源利用率低3)有呼损13中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换二、报文交换 终端信息+目的地址+源地址 形成报文送交换机存储 与电路交换的原理
6、不同，不需要提供通信双方的物理连接，而是将接收的报文暂时存储，交换机计算路由，待路由空闲时发送。 优点：电路利用率高 不同速率、码型的终端可互通 缺点：存储器容量大 传输时延大。14中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换三、分组交换 终端信息分割成若干个比较短的、规格化了的的分组（packet），每个分组加上地址、控制信息、顺序信息后，再采用存储转发的方式传送。 根据交换机对分组的不同的处理方式，分组交换可以提供两种数据传输方式：数据报方式和虚电路方式1、数据包方式 数据报方式类似于报文传输方式，分组交换机将每个分组作为一份报文来对待，每个数据分组中都带有终点地址信息，交换
7、机为每一个数据分组独立地寻找路径 15中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换2、虚电路方式 虚电路方式是在用户数据传送之前先要通过网络建立逻辑上的连接，一旦这种连接建立以后，属于同一呼叫的数据分组将有序地沿着该路径传送到终点，通信完毕用户通过发送拆链请求来清除连接 可以看出这种方式类似于电路交换方式的通信过程：连接建立、数据传送和拆除连接 但是虚电路方式中的连接不是物理连接，而是逻辑连接，在一条物理线路上可以建立多个逻辑连接，以达到资源共享 虚电路由端到端的各段逻辑连接组成16中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换ABH1H2H3B出入010B1H1H1
8、路由表入出0101AAH3H2路由表17中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换分组交换的优点：1)可靠性高2)采用统计复用，网络资源利用率高3)为不同速率、代码的数据终端之间的通信提供灵活的通信环境分组交换的缺点：1)对长报文通信来说，传输效率低2)技术实现复杂18中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换四、宽带交换技术四、宽带交换技术1、帧中继 帧中继是在数据链路层用简化的方法传送和交换数据单元的快速分组交换 由于在链路层的数据单元一般称做帧，故称为帧方式 帧中继之所以称为快速分组交换，是因为：简化了第二层协议用户信息和控制信息在不同的逻辑信道中传送19
9、中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换ATMATM是：是：1)一个特定的“面向分组(Packet Oriented)”传送方式。它采用了异步时分复用的方法。2)复用后的信息流被组织进一个个固定长度固定长度(Fixed Size)的“块”中。这些块被称之为“信元”3)信元由“信息域(48字节)”加“信元头(5字节)”组成。2、异步转移模式（ATM）ITU-T建议I.150中定义： ATM是实现宽带综合业务数字网(B-ISDN)的信息转移模式解决方案20中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换5)在一VCC上保持端到端的信元序列完整性(cell sequenc
10、e integrity)6)信息传送的能力通过对源点要求和网络的可用容量进行协商后分配7)ATM是面向连接的技术。每条链路都要分配给一个连接标识符4)信头用来识别(异步时分复用信息流内)属于相同“虚通路(Virtual Channel)”的信元21中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换同步时分交换和异步时分交换：时隙第一帧第二帧XYZ XYZSTDXYY XZXXXZYXATDSTD中每个建立的连接占有某条物理链路上的固定位置ATD中属于某个呼叫连接的多个信元不是占有固定的位置，而是按呼叫连接所需的带宽大小，占有或多或少的时间位置22中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004
11、年2月现代电信交换第三节 电信交换的基本技术一、互连技术互连技术 在此讨论的互连技术主要指交换系统内部完成任意入线和任意出线之间互连的交换网络 互连技术包括拓扑结构、选路策略、控制机构、阻塞特性和故障防卫等1、拓扑结构23中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换2、选路策略 一个交换网络拓扑结构确定后，如何在指定的入端和出端之间选择一条可用通路，这就是选路策略 通路的选择有：条件选择和逐级选择、自由选择和指定选择、面向连接选择和无连接选择3、控制机理 完成选路后，还需完成选路信息的存储、队列管理、优先级控制等工作24中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换4
12、、阻塞特性 阻塞特性是指由于交换网络内部链路拥塞而导致呼叫损失的现象 不同交换方式阻塞特性的表示方法不一样：电路交换通常采用阻塞率表示分组交换不考虑阻塞率，它是排队系统或延迟制系统ATM交换主要用信元丢失率表示5、故障防卫 交换网络采用冗余配置25中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换二、接口技术二、接口技术 交换系统需与终端相连、与通信网中的其他交换系统相连以实现互通 即交换系统必须具备相应接口实现其与终端、交换系统间的通信 不同类型的交换系统具有不同的接口技术： 程控电话交换机有模拟用户接口、数字中继接口等26中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换N
13、-ISDN交换系统有2B+D基本速率接口、30B+D接口移动交换系统有无线接口、数字中继接口ATM交换系统有适配不同码率、不同业务的各种物理媒体的接口 不同的接口其速率、码型、信号形式等都不一样27中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换三、信令技术三、信令技术1、信令的基本概念信令就是各个交换局在完成呼叫接续中的一种通信语言信令系统主要指关于交换局间或交换局与用户之间的信令的规范和协议信令编码：为每一种信令所规定的信号形式2、信令消息的主要内容 举例说明28中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换主叫主叫用户线信令用户线信令用户线信令用户线信令交换机交换机
14、 A交换机交换机 B被叫被叫发端局发端局收端局收端局摘摘 机机拨号音拨号音被叫号码被叫号码占占 用用选选 择择 信信 号号回回 铃铃 音音振铃信号振铃信号应应 答答应应 答答 信信 令令 通通 话话 后向拆线信号后向拆线信号 前向拆线信号前向拆线信号拆线证实信号拆线证实信号主叫挂机主叫挂机局间信令局间信令被叫挂机被叫挂机29中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换3、信令的分类按信令区域分类用户信令：用于交换局和用户之间的信息交互局间信令：用于交换局和交换局之间的信息交互按信令传送方式分类随路信令 (CAS)：是指信令和话音在同一条话音通路中传送的信令共路信令 (CCS)：是
15、指一群话路的信令在一条与话路分开的、高速的专用链路中传送的信令30中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换4、信令编码 是每一种信令所规定的信号形式。 它与下列因素有关：1)与传输系统有关模拟传输数字传输2)与传输信令的信道有关CAS：传输数字型多频信号 如 “1”：f1+f2（hz)CCS：直接为数字信号3)与信令的收发及处理方式有关31中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换四、控制技术 要完成前面提到的交换系统的基本功能，必须有相应的控制技术来实现 在现代交换系统中都引入了计算机技术，因而控制技术与处理机控制结构密切相关 交换系统中采用的控制方式有：集
16、中控制、分级控制和分散控制方式 后两种为多处理机结构，处理机之间有等级关系的为分级控制方式，处理机之间为平等关系的为分散控制方式，分散控制方式是发展方向，其主要优点是故障影响面小，改变交换系统的功能灵活32中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换交 换 网 络预处理机预处理机预处理机维护管理处理机中央处理机交换网络用户模块信令模块用户模块中继模块用户模块操作维护模块分散控制方式分级控制方式33中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换第四节 交换技术的发展一、人工交换到程控交换磁石式步进式纵横式程控式 程控（SPC）： 交换机的各种控制功能、接续步骤、方法编制成程序，存入存储器，当进行呼叫接续时，通过程序的执行来控制整个交换机的接续动作。34中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换二、模拟交换到数字交换 是针对交换网络所接续的信号而言的。三、电路交换到分组交换电路交换适用于：传送话音、高速传真、文件传输 不适合：突发业务及数据业务分组交换适用于：实时性低的数据业务35中国地质大学信息工程学院 郭金翠2004年2月现代电信交换作业：1-1、1-2第一章 小 结掌握电路交换、分组交换、帧中继、ATM交换的概念及优缺点掌握物理连接与逻辑连接、面向连接与无连接、同步时分交换与异步时分交换的基本概念36
