1、主講人：羅桂蘭，大理學(xué)院數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院，電子郵箱：永新_電話信工程教研室：工程大樓302，現(xiàn)代交換技術(shù)，課件制作人：羅桂蘭，課程介紹，課件制作人：羅桂蘭，參考教材：桂海原，張碧玲?，F(xiàn)代交換原則(第4版)。人民郵電出版社2013年1月。姚俊，李傳森。現(xiàn)代交換技術(shù)(第二版)。北京大學(xué)出版社，王卓鵬等?，F(xiàn)代交換技術(shù)。清華大學(xué)出版社，2014年4月。課件制作人：羅桂蘭。專業(yè)教育必修課的課程性質(zhì)評價(jià)：總分=平時(shí)(40%)期末考試(60%)平時(shí)：10%出勤率，20%作業(yè)，40%期中考試，30%實(shí)驗(yàn)獎(jiǎng)勵(lì)時(shí)數(shù)學(xué)分(3學(xué)分):總時(shí)數(shù)48=理論30實(shí)驗(yàn)18(實(shí)驗(yàn)課從第五周開始，分為

2、兩組，兩組輪流，每組排隊(duì))中國的數(shù)字電話網(wǎng)是中國最大的。因此，從事通信工程的技術(shù)人員有必要掌握程控交換機(jī)的基本原理。通過本課程的學(xué)習(xí)，我們將掌握程控?cái)?shù)字交換機(jī)、七號(hào)信令系統(tǒng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、智能網(wǎng)、軟件交換和下一代網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，為程控交換系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計(jì)和維護(hù)以及計(jì)算機(jī)通信系統(tǒng)與電話網(wǎng)的接口奠定必要的基礎(chǔ)。課件制作人：羅桂蘭，課程內(nèi)容，第1章電信交換基礎(chǔ)，第2章信令系統(tǒng)，第3章程控交換技術(shù)，第5章智能網(wǎng)，第6章NGN與軟交換，課件制作人：羅桂蘭，課程目的，電信交換基礎(chǔ)，信令系統(tǒng)，程控交換技術(shù)，移動(dòng)交換技術(shù)，智能網(wǎng)，分組交換技術(shù)，與軟交換，多媒體IP網(wǎng)絡(luò)傳輸，基礎(chǔ)，傳統(tǒng)交換網(wǎng)絡(luò)，軟交換網(wǎng)絡(luò)，理解，

3、理解與掌握，課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，概念辨析：通信？通信網(wǎng)絡(luò)？電信？交換？傳播，課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交流技術(shù)傳播是人與人之間通過某種媒介進(jìn)行信息的交流和傳遞。廣義地說，不管用什么方法或媒介，只要信息從一個(gè)地方傳到另一個(gè)地方，就可以稱之為交流。電信，從“通信”到“電信”，一個(gè)詞的差異引發(fā)了一場革命，揭開了通信和人類信息快速發(fā)展的帷幕。我們今天經(jīng)常談?wù)摰耐ㄐ磐ǔＪ侵鸽娮油ㄐ?，簡稱電信。國際電聯(lián)將電信定義為使用有線電、無線電、光或其他電磁系統(tǒng)的通信。用電傳遞信息的歷史始于電報(bào)。19世紀(jì)30年代后，人們開始探索通過電磁現(xiàn)象傳播音樂和聲音的方法。1876年，美國人貝爾發(fā)明了電話。課件制作人

4、：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，點(diǎn)對點(diǎn)通信系統(tǒng)，從古代烽火臺(tái)，擊鼓，快馬驛站，信鴿，旗語到現(xiàn)代電子通信，通信技術(shù)發(fā)生了巨大的變化。信源、載體和信宿，通常信息生產(chǎn)者稱為信源，信息接收者稱為信宿，傳播信息的媒介稱為載體，信源和信宿之間的信息傳輸方式和設(shè)備稱為信道。信道、電信號(hào)、光信號(hào)、電信號(hào)、光信號(hào)、用戶之間的完全互連。當(dāng)用戶數(shù)量增加時(shí)，實(shí)現(xiàn)用戶之間相互通信的最直接的方法是成對連接所有終端。全互聯(lián)模式存在以下缺點(diǎn)：(1)線路投資成本高。(2)終端設(shè)備需要大量的接口。(3)實(shí)用性程度低。(4)管理和維護(hù)不方便。用戶通過交換設(shè)備連接。為了解決這些問題，可以設(shè)想在用戶密集分布的中心安裝一個(gè)設(shè)備，每個(gè)用戶通過一條

5、線路(用戶線)與該設(shè)備連接。最基本的通信形式是在點(diǎn)與點(diǎn)之間建立通信系統(tǒng)，但這不能稱為通信網(wǎng)絡(luò)。只有當(dāng)許多終端系統(tǒng)組合在一起時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)是一種使用交換設(shè)備和傳輸設(shè)備將地理上分散的用戶終端互連起來以實(shí)現(xiàn)通信和信息交換的系統(tǒng)。通信網(wǎng)絡(luò)由用戶終端設(shè)備、交換設(shè)備和傳輸設(shè)備組成。課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，多交換機(jī)組成的通信網(wǎng)絡(luò)，1。中繼線：交換設(shè)備之間的傳輸線路稱為中繼線；2.用戶線：用戶終端設(shè)備和交換設(shè)備之間的傳輸線路稱為用戶線。由多個(gè)交換機(jī)組成的通信網(wǎng)絡(luò)；3.程控交換機(jī)：直接連接到電話或終端的交換機(jī)。用戶交換機(jī)的中繼線與本地電話交換機(jī)的用戶線相連。PBX的每條中繼線只相當(dāng)于本地電話交換機(jī)的一條普

6、通電話用戶線，而且只有電話業(yè)務(wù)量大。由多個(gè)交換機(jī)組成的通信網(wǎng)絡(luò)；4.本地交換機(jī)：直接連接到用戶交換機(jī)、用戶電話或其他終端的交換機(jī)。相應(yīng)的交換局稱為端局或本地局。由多個(gè)交換機(jī)組成的通信網(wǎng)絡(luò)；5.串聯(lián)開關(guān)：只與每個(gè)開關(guān)相連的開關(guān)。當(dāng)交換機(jī)離得很遠(yuǎn)時(shí)，它們也被稱為長途交換機(jī)。課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，綜述：通信網(wǎng)絡(luò)的工作模式是什么？通信網(wǎng)絡(luò)的工作模式課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，在由多個(gè)交換機(jī)組成的通信網(wǎng)絡(luò)中，信息在網(wǎng)絡(luò)中從源到目的地有兩種傳輸方式：面向連接(CO)無連接(CL)。連接網(wǎng)絡(luò)和無連接網(wǎng)絡(luò)的主要區(qū)別在于，連接網(wǎng)絡(luò)用戶的通信總是經(jīng)歷三個(gè)階段：連接建立、信息傳輸和連接移除，并且連

7、接建立需要一個(gè)時(shí)間過程。而無連接網(wǎng)絡(luò)不會(huì)為用戶的通信過程建立和拆除連接。面向連接的網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)交換機(jī)都路由每個(gè)呼叫，并且交換機(jī)需要有一個(gè)狀態(tài)表來維護(hù)連接；然而，無連接網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)交換機(jī)都路由每個(gè)傳輸?shù)男畔?，并且交換機(jī)不需要維護(hù)連接狀態(tài)表。當(dāng)用戶信息量大時(shí)，面向連接的通信效率高；否則，最好使用無連接模式。交換設(shè)備是通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。交換的目的是根據(jù)用戶的需要將信息從交換機(jī)的輸入端傳送到輸出端。從通信資源分配的角度來看，交換是以某種方式為傳輸線路動(dòng)態(tài)分配資源的一種操作模式。這種動(dòng)態(tài)分配資源的技術(shù)稱為交換技術(shù)。交換技術(shù)可以說是新網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的核心，具有強(qiáng)大的尋址能力，它不僅解決了網(wǎng)絡(luò)智能問題，還促

8、進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，交換方式的分類，現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)中各種交換技術(shù)的比較，電路交換是最早的交換方式，電話交換是電路交換方式的典型應(yīng)用。課件制作人：羅桂蘭，第1章，電信交換基礎(chǔ)，課件制作人：羅桂蘭，1.1電話交換的基本原理1.2電話交換的基本類型和發(fā)展1.3主要交換方法1.4中國電話通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和編號(hào)計(jì)劃，本章主要內(nèi)容，課件制作人：羅桂蘭，1.1電話交換的基本原理，綜述：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中“交換”的內(nèi)容和方法是什么？多媒體信息，分組交換(自動(dòng)柜員機(jī)交換，幀中繼)，1.1.1電話通信網(wǎng)絡(luò)的基本組件和功能，其基本組件是終端設(shè)備、傳輸設(shè)備和交換設(shè)備。終端設(shè)備：簡易電話。電話的基本功

9、能是完成聲-電轉(zhuǎn)換和信令功能，將人的語音信號(hào)轉(zhuǎn)換成交流語音信號(hào)，完成簡單的信令功能。傳輸設(shè)備：功能是連接電話和開關(guān)，開關(guān)和開關(guān)。常用的傳輸設(shè)備包括電纜和光纖。交換機(jī)：基本功能是完成交換，即連接課件制作人：羅桂蘭，電話通信網(wǎng)，課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，電話交換機(jī)，課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，電話交換機(jī)，課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，1.1.2電話的基本組成和工作原理，1。電話的基本組成和功能：包括麥克風(fēng)、電話設(shè)備。其主要功能是完成聲電轉(zhuǎn)換和電聲轉(zhuǎn)換。信號(hào)設(shè)備：它包括一個(gè)用于發(fā)送號(hào)碼的撥號(hào)盤和一個(gè)用于接收呼叫指令的振鈴裝置。它的主要功能是發(fā)送和接收信號(hào)。交換設(shè)備叉形彈簧：其主要功

10、能是在呼叫設(shè)備和振鈴設(shè)備之間切換用戶線路，并連接或斷開用戶DC環(huán)路。課件制作人：羅桂蘭在電話交談中，當(dāng)說話者拿起電話對著麥克風(fēng)說話時(shí)，聲帶的振動(dòng)激發(fā)空氣振動(dòng)，形成聲波。聲波作用在麥克風(fēng)上，使其產(chǎn)生電流，稱為語音電流。語音電流沿著線路傳輸?shù)搅硪徊侩娫挼慕邮掌鳌＝邮掌鞯淖饔谜门c麥克風(fēng)相反，將電流轉(zhuǎn)換成聲波，聲波通過空氣傳到人們的耳朵里。這樣，最簡單的調(diào)用過程就完成了。課件制作人：羅桂蘭，1.1.2電話的基本組成和工作原理，2 .電話的基本工作原理(1)撥號(hào)脈沖電話的工作原理，課件制作人：羅桂蘭，(2)雙音多頻電話的工作原理，雙音多頻信號(hào)代表兩種不同頻率的撥號(hào)號(hào)碼。數(shù)字地面中頻信號(hào)的頻帶在語音頻帶

11、范圍內(nèi)，因此可以通過交換機(jī)的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)和局間數(shù)字中繼進(jìn)行正確傳輸。1.1.3開關(guān)1的基本組成和工作原理。交換機(jī)的基本組成交換機(jī)的硬件系統(tǒng)由用戶電路、中繼器、交換網(wǎng)絡(luò)、信令設(shè)備和控制系統(tǒng)組成。課件制作人：羅桂蘭，用戶電路：用戶電路是交換機(jī)和用戶電話之間的接口。中繼器：中繼器是交換機(jī)之間的接口。信令設(shè)備：用于接收和發(fā)送信令信息。交換網(wǎng)絡(luò)：交換網(wǎng)絡(luò)用于完成任意兩個(gè)用戶、任意一個(gè)用戶和任意一個(gè)中繼器以及任意兩個(gè)中繼器之間的連接?？刂葡到y(tǒng)：是交換機(jī)的指揮中心，接收各語音通道設(shè)備發(fā)送的狀態(tài)信息，確定各設(shè)備應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作，向各設(shè)備發(fā)送驅(qū)動(dòng)命令，協(xié)調(diào)各設(shè)備共同完成呼叫處理和維護(hù)管理任務(wù)。該局呼叫處理的基本流程

12、：用戶呼出、數(shù)字接收和分析、呼叫建立、呼叫釋放從上述流程可以看出，呼叫處理的整個(gè)過程可以分為幾個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，每次交換機(jī)處理呼叫時(shí)，總是將呼叫從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。課件制作人：羅桂蘭，1.2電話交換機(jī)的類型和發(fā)展，綜述：交換機(jī)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的作用是什么？幾種類型的開關(guān)：手動(dòng)電話開關(guān)、機(jī)電開關(guān)、模擬程控開關(guān)和數(shù)字程控開關(guān)?，F(xiàn)在有了軟開關(guān)和IP電話。人工電話交換：操作員完成轉(zhuǎn)接。機(jī)電電話交換機(jī)：主要有分步交換機(jī)和縱橫制交換機(jī)。課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代交換技術(shù)，3?？删幊涕_關(guān)模擬可編程開關(guān)：控制部分由計(jì)算機(jī)控制，而語音通道部分仍然傳輸和交換模擬語音信號(hào)。數(shù)字程控交換機(jī)：控制部分采用計(jì)算機(jī)，

13、語音通道部分交換脈碼調(diào)制；脈碼調(diào)制)，專用小交換機(jī)中的交換網(wǎng)絡(luò)是數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，用戶電話發(fā)送的模擬語音信號(hào)應(yīng)在專用小交換機(jī)的用戶電路上轉(zhuǎn)換成脈沖編碼調(diào)制信號(hào)。課件制作人：羅桂蘭，現(xiàn)代開關(guān)技術(shù)，1965年，美國開啟了世界上第一個(gè)程控開關(guān)，20世紀(jì)70年代開始出現(xiàn)數(shù)字程控開關(guān)。軟交換技術(shù)是NGN網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，為實(shí)時(shí)性要求高的NGN業(yè)務(wù)提供呼叫控制和連接控制功能。軟交換技術(shù)獨(dú)立于傳輸網(wǎng)絡(luò)，主要完成呼叫控制、資源分配、協(xié)議處理、路由、認(rèn)證、計(jì)費(fèi)等主要功能。同時(shí)，它可以為用戶提供現(xiàn)有電路交換機(jī)能夠提供的所有服務(wù)，并為第三方提供可編程性。實(shí)驗(yàn)班主要是軟開關(guān)實(shí)驗(yàn)。課件制作人：羅桂蘭，1.3主要切換方式?，F(xiàn)代

14、通信網(wǎng)絡(luò)中使用的主要交換方法是電路交換分組交換和1.3.1電路交換。電路交換是指兩個(gè)用戶在相互通信時(shí)使用一條實(shí)際的物理鏈路，并在通信過程中自始至終使用這條鏈路進(jìn)行信息傳輸，不允許其他計(jì)算機(jī)或終端同時(shí)共享這條鏈路。1.3.1電路交換是指兩個(gè)用戶在相互通信時(shí)使用實(shí)際的物理鏈路，并在通信過程中自始至終使用該鏈路進(jìn)行信息傳輸，不允許其他計(jì)算機(jī)或終端同時(shí)共享該鏈路。電路交換的特點(diǎn)是：在通信開始時(shí)建立連接；在通信過程中，連接總是占用電路，交換機(jī)不處理傳輸?shù)男畔?。一旦建立連接，系統(tǒng)中信息的傳輸延遲基本上是一個(gè)恒定值。電路交換適用于具有大量信息和恒定傳輸速率的服務(wù)，例如電話通信服務(wù)，但不適用于具有高突發(fā)要求和

15、對錯(cuò)誤敏感的數(shù)據(jù)服務(wù)。1.3.2分組交換，即分組交換，是一種數(shù)據(jù)通信的交換模式。它使用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)來交換。包交換有兩種方式：虛電路(面向連接)。所謂的虛電路是指兩個(gè)用戶在通信之前應(yīng)該通過網(wǎng)絡(luò)建立邏輯連接。數(shù)據(jù)報(bào)模式(面向無連接)數(shù)據(jù)報(bào)模式是獨(dú)立傳輸每個(gè)數(shù)據(jù)包。第4章網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層，綜述：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的虛擬電路服務(wù)、H1、H2、H1發(fā)送到H2的所有數(shù)據(jù)包都是沿著同一個(gè)虛擬電路傳輸?shù)?，這意味著它只是一個(gè)邏輯。請注意，電路交換電話通信首先建立一個(gè)真正的連接。因此，分組交換虛擬連接和電路交換連接相似，但不完全相同。虛電路的特性，它不同于電路交換中的物理連接，而是邏輯連接。虛電路

16、不會(huì)獨(dú)占電路?？梢酝瑫r(shí)在一條物理線上構(gòu)建多個(gè)虛擬電路來共享資源。虛擬電路模式在通信過程中有三個(gè)階段：呼叫建立、數(shù)據(jù)傳輸和呼叫釋放，這有一定的處理開銷。然而，一旦建立了虛擬電路，數(shù)據(jù)分組就根據(jù)建立的路徑通過網(wǎng)絡(luò)，并且分組可以根據(jù)發(fā)送順序到達(dá)目的地。不需要在每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)雜的路由，這對于大量數(shù)據(jù)具有高通信效率。但是，它對故障很敏感，當(dāng)傳輸鏈路或交換節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，故障可能會(huì)導(dǎo)致虛電路中斷。自動(dòng)柜員機(jī)和幀中繼是虛擬電路。第4章網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層，綜述：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)、H1、H2、IP數(shù)據(jù)報(bào)丟失，H1發(fā)送到H2的數(shù)據(jù)包可能會(huì)沿不同的路徑傳輸，并且網(wǎng)絡(luò)正在發(fā)送每個(gè)數(shù)據(jù)包(即，IP數(shù)據(jù)報(bào))都是獨(dú)立發(fā)送的，獨(dú)立于之前和之后的數(shù)據(jù)包(無編號(hào))。網(wǎng)絡(luò)層不提供服務(wù)質(zhì)量承諾。也就是說，所傳輸?shù)姆纸M可能是錯(cuò)誤的、丟失的、重復(fù)的和無序的(無序地到達(dá)目的地)，并且分組傳輸?shù)臅r(shí)間限制肯定得不到保證。數(shù)據(jù)報(bào)的特征，數(shù)據(jù)報(bào)的方式是獨(dú)立地傳輸每個(gè)數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包包含目的地地址的信息，并且每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須為每個(gè)數(shù)據(jù)包獨(dú)立地選擇路由