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1、第一篇 交换技术,华北电力大学电信系通信教研室鲍慧2012年4月,目录,第一章 电信交换基础第二章 电路交换技术第三章 分组交换技术第四章 ATM交换技术第五章 多协议标记交换MPLS第六章 软交换技术,1.1 电话交换的基本原理1.2 电话交换机的类型及发展1.3 主要的交换方式1.4 我国电话通信网的结构和编号计划,第一章 电信交换基础,1.1 电话交换的基本原理,图1 点到点通信,N x(N-1)/2,用户数 电缆数 510 10 45 1004950 100050万,图2 多用户全互联通信,用户数 电缆数 55 10 10 100100 10001000,图3 用户通过交换机连接,局间
2、中继Trunks,交换机的作用 完成需要通信的用户间的信息转接,1.1.1 电话通信网的基本组成及功能 电话通信网的基本组成设备终端设备、传输设备、交换设备。,图4 由一台交换机组成的通信网,图5 多台交换机组成的通信网,1.1.2 电话机的基本组成及工作原理1电话机的基本组成及功能 电话机的基本组成部分：通话设备、信令设备、转换设备,图6 拨号脉冲电话机的原理图,2电话机的基本工作原理（1）拨号脉冲电话机的工作原理,（2）双音多频（DTMF）电话机的工作原理DTMF信号用高、低两个不同的频率代表一个拨号数字。,号码形式环路脉冲每一位号码均由一串脉冲组成，其号码值与一串脉冲的个数相一致。图7是
3、号码“23”的号码形式。,断,续,位间隔,图7 号码形式,参数 一、脉冲速度 每秒的脉冲数 二、脉冲断续比 每个脉冲的断续时间之比 三、位间隔 两串脉冲间的间隔,1209 1336 1477 1633,697,770,852,841,1,2,3,4,5,6,7,9,0,8,A,B,D,C,#,*,图8 双音多频选号,1.1.3 交换机的基本组成及其工作原理 1交换机的基本组成及功能,图9 交换机的基本组成,2呼叫处理的基本过程（1）用户呼出阶段（2）数字接收及分析阶段（3）通话建立阶段（4）通话阶段（5）呼叫释放阶段,1)人工交换机 线路的接续和拆除由人完成 磁石式 供电式 2)自动交换机 由
4、机器本身的自动装置完成话路接续。,1.2 电话交换机的类型及发展,a)布线逻辑控制交换机 交换机的控制功能由硬件完成 步进制 纵横制b)程控交换机 交换机的控制功能由硬件和软件共同完成按话路系统分 空间分隔式 时间分隔式 PAM PCM M,模拟交换机,数字交换机,按控制系统分 集中控制 分布控制 按功能分布 按等级分布 按空间分布,步进制选择器,步进制交换机,从横接线器,纵横制交换机,程控交换机,第一个自动电话局第一个研究发明自动电话的人是美国堪萨斯城一个殡仪馆的老板阿尔蒙B史端乔。1892年11月3日，用史端乔发明的接线器制成的步进制自动电话交换机在美国印第安纳州的拉波特城投入使用，这便是
5、世界上第一个自动电话局。,第一个大型纵横制电话局 1929年，瑞典松兹瓦尔市建成了世界上第一个大型纵横制电话局，拥有3500个用户。,第一部程控数字交换机1970年，第一部程控数字交换机在法国投入商用试验，采用时分复用技术和大规模集成电路，解决了数字电话信号的交换问题。这标志着数字电话的全面实用和数字通信新时代的到来。,第一部开通使用的程控电话交换机 1965年5月，美国贝尔系统的1号电子交换机问世，它是世界上第一部开通使用的程控电话交换机。这是所谓的空分交换机。空分就是用户在打电话时要占用一对线路，也就是要占用一个空间位置，直到打完电话为止。,1.3 主要的交换方式1.3.1 电路交换 电路
6、交换的特点是：基于同步时分复接，其要点是面向连接。(电路交换每次呼叫包括三个主要阶段：建立连接；保持连接；拆线)。在通信开始时要首先建立连接；一个连接在通信期间始终占用该电路 交换机对传输的信息不作处理 一旦连接建立以后，信息在系统中的传输时延 基本上是一个恒定值。,帧信号,信道1,信道2,信道n,信道,信道2,信道1,帧信号,时隙,同步时分复接,图10 同步时分复接,帧,1.3.2 分组交换 分组交换（Packet Switching）是数据通信的一种交换方式。基于异步时分复用。它利用存储转发的方式进行交换。1虚电路方式 所谓虚电路是指两个用户在进行通信之前要通过网络建立逻辑上的连接。2数据
7、报方式 数据报方式是独立地传送每一个数据分组。,头信道,头信道,头信道,头信道,头信道,异步时分复接,图11 异步时分复接,时隙,标志码,1.3.3 ATM交换 ATM（Asynchronous Transfer Mode）即异步传送模式，又叫异步转移模式。它是宽带ISDN中的一种基本交换方式。,图12 面向连接网络的传送原理,A,B,C,1,2,3,4,5,6,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,图13 无连接网络的信息传送过程,A,B,1,2,3,4,5,6,1,2,3,1,2,3,1,2,3,1,2,3,C,1,2,3,1.4 我国电话通信网的结构和编号计划 我国
8、的电话通信网采用分级网结构，包括长途电话网和本地电话网两大部分。1.4.1 长途电话网 长途电话二级网的等级结构及网路组织示意图如图14所示。,图14 长途电话二级网等级结构及网路组织示意,（1）一级交换中心 一级交换中心（DC1）为省（自治区、直辖市）长途交换中心，其功能主要是汇接所在省（自治区、直辖市）的省际长途来去话务和所在本地网的长途终端话务。（2）二级交换中心 二级交换中心（DC2）是本地网的长途交换中心，其主要职能为汇接所在本地网的长途终端话务。,1.4.2 本地电话网 本地电话网指由同一个长途编号区范围内的所有交换设备、传输设备和用户终端设备组成的电话网络。根据本地网的规模大小和
9、端局数量，本地网网路等级结构可分为网状网结构和二级网结构。（1）网状网结构（2）二级网结构,1.4.3 编号计划1编号方式（1）本地电话号码 同一本地网范围内的用户之间相互呼叫时拨打同一本地用户号码，号码结构为：局号局内用户号,（2）国内长途呼叫 需在对方电话号码前加拨国内长途字冠0和长途区号，号码方案为0长途区号对方电话号码 如果呼叫的是异地移动网用户，则应在移动电话号码前加拨0，即号码为0移动网的接入码移动网的用户号码,（3）国际长途呼叫国际自动拨号程序为00国家号码被叫国的国内有效号码,2首位号码分配 0为国内长途全自动呼叫字冠号；00为国际长途全自动字冠号；1为特种业务、新业务及网间互通的首位号码；29为本地电话首位号码，其中200，300，400，500，600，700，800为新业务（智能业务）号码。3首位为1的号码安排4新业务接入码编号,
