现代通信交换技术
现代交换原理及技术--整理版
第一章1、无连接网络和面向连接网络的特点：面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务，但网络控制较复杂；无连接方式控制简单，适用于突发性强、数据量少的业务。
2、已经出现的交换技术有哪些？各有何特点？电路交换、分组交换、快速分组交换、ATM交换、网络交换A、带宽固定，电路利用率低。
实时性强。
无过失控制，不适于数据传输。
基于呼损制方式工作。
B、采用存储/转发方式，支持异种终端间的可变速率通信要求采用统计时分复用，线路利用率高具有过失控制功能，传输可靠性高经济性好C、快速分组交换进一步简化协议，只保存核心功能，以提供高速、高吞吐量、低时延的效劳D、固定长度的信元、面向连接、异步时分〔ATD〕交换E、交换是将第二层交换和网络流量管理能力与第三层路由功能的灵活性和可扩展性结合在一起的交换技术。
3、比拟电路交换、分组交换、ATM交换的异同电路交换是最落后的交换方式，先要建立电路连接〔可以使虚拟电路〕，然后进展数据交换，数据交换完毕之后释放电路。
这种方式交换方式比拟可靠，但是网络利用效率很低。
现在一般不采用这种这种交换方式了。
分组交换是现在最常见的交换方式，它是把一个数据报分成假设干个片段，然后分别同时发送，每个数据片段所经过的线路路由可能是不一样的，每个数据片段走什么路由要根据网络的具体情况和所使用的路由协议来决定。
到达目的节点之后，再把所有数据片段重新组装好。
这种交换方式的线路使用效率很高。
ATM通信技术将现有的线路交换方式数字通信方式与分组通信方式加以综合。
首先， ATM允许凭借信元标记定义和识别个人通信；就此而论，ATM装配普通的分组传输方式。
第二，ATM与分组方式通信严密相连，因此，它只有当有业务要传送时才利用带宽。
第三，像分组交换一样，在呼叫建立阶段，ATM支持效劳质量(QoS)协商，并通过在多种连接中共享其传输媒体而支持虚电路的利用。
但是也有明显差异，因为分组方式一般利用可变长度的分组，而ATM则将固定长度分组的ATM信元作为其根本的传输媒介。
浅谈现代交换技术与通信网
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浅谈现代交换技术与通信网
付 悦
（ 长安大学 信 息工程 学院，西安 ７ １ ０ ０ ６ ４ ）
摘 要 ：随着现代通信技 术的不 断进 步 ，信 息的交换更加频繁 ，更加便捷 ，信 息交换的 内容更加 复杂 ，因此 需 要 采用 交换机 来处理错综复 杂的信息 ，使信 息的传递更为有效 ，交换机 的发展 从人工 交换机 到 自动交换机 ．从 步进 制 交 换 机 到 纵 横 线 交 换 机 ，从 模 拟 交 换 机 到 数 字 交 换 机 ，一 代 代 交换 机 的 产 生 ，使 得 现 代 交换 技 术在 ／ ， － ４ ｒ Ｊ 的生 活， 工作 ，休 闲 ，娱 乐领 域 都 实现 了 巨大 的 飞跃 ，本 文 将 首 先 介 绍 交 换技 术 的 基 本 概 念 ，交 换 技 术 的 分 类 ，如 分 组 交换 ， 报 文 交换 等 ，阐 述 程控 交 换 机 的 原 理 ，然 后 重 点 介 绍 ＮＯ． ７信 令 网的 运 用 。
关键 词 ：现 代 交换 ；ＮＯ． ７信 令 系统 ；程 控 交换 机
中图分类号 ：Ｔ Ｎ ９ １ ６ ． ４
一
文献标识码 ：Ａ
文章编号 ：１ ６ ７ ４ — ７ ７ １ ２（ ２ ０ １ ４ ） １ ６ 一 ｏ １ １ ４ — ０ １
现代交换 的基本概念和 原理 （ 一 ）交 换的基本概 念。交换就 是在通信双 方问建立信 息通 道，实现 信息传递 有效的过程 ，在 电话 网中 ，有本地 交 换机 ，汇接交 换机 ，长途 交换机等 ，通 过这些交 换机对话 音 信息 的汇接和 转发 ，加上必 要的信令信 息 ，从而 实现两个用 户之 间的通信 ，在 互联 网中，数据交换 常常采用 分组交换 ， 基于 Ｉ Ｐ的软交换 ，程 控交换等 ，使得世界上各个角落 的人们 都 能 通 过 互 联 网实 现 通 信 。 （ 二 ）交换技术 的发展 。交换技术 的发展分 为四个 阶段 ， 第一人工 交换阶段 ， 由接线 员完成 电话 的接续和拆 线，第二 机 电式交 换阶段 ，如 纵横式 电话 交换机 ，步进制交换 机，第 三阶段程 控交换阶 段，采用计算 机存储程序 来控制信 息的交 换，随着 脉冲 编码 调制 （ Ｐ Ｃ Ｍ调制 ）技术 的发展 ，传输信 号 从 模拟信 号转 向数字信 号 ，第 四阶段程控交 换软件技 术，又 称 软交换，常用 于 Ｉ Ｐ网内进行信息 交换 ，未 来有 望广 泛应用 于各大通信网络中 。 （ 三 ）程 控交换机 的原理 。程控 交换机 的组成部分包 含 话 路 部 分 ，控 制 部 分 ，输 入 输 出 部 分 。 其 中 ，话 路 部 分 主 要 用 于传送话路 信息 ，监视话 路 的状态 ，控制部分 完成对话 路 设 备的控制 ，接 收各路 设备 的状 态，向设备 发送 命令 ，协 调 各 设 备 共 同完 成 呼 叫处 理 ， 输 入 输 出 部 分 主 要 是 实 现 话 路 维 护和 管理 。数字程 控交换过 程是将话 音信号通过 交换 网络转 换 为数 字信号 ，通 过 Ｐ Ｃ Ｍ传输 复用线输 入到数字 交换 网络 ， 通过交 换 网络输 出到指 定复用线 点的某时隙位 置，交换 网络 可 以实现空分 交换 ，时分交 换，使输入 复用线上 的信号可 以 交换到任意输 出复用 线的任意时隙。 二 、Ｎ ０ ． ７信令系统 （ 一）Ｎ Ｏ ． ７信令系统 的定义。在通信 网中，信令系统不 可或缺 。通 信 网的 目标就是 为用户传递包 括话音信 息和非话 音信息在 内的各种 信息提供 手段 。依照信 令传送通路 与话路 之 间 的 关 系 来 分 别 ，信 令 可 分 为 随 路 信 令 和 公 共 信 道 信 令 两 大类 。Ｎ ０ ． ７ 信 令 是公共 信道信 令 ，局 间的 Ｎ ０ ． ７信 令链路 是 由两端 的信令终端设备和 它们之 间的数据链路组成 。 （ 二 ）Ｎ Ｏ ． ７ 信 令 系统 的优 点。最适 合采用 ６ ４ ｋ ｂ ／ ｓ的 数 字 信道 ，可 以很好 的适 用于 由数 字程控交 换机和数字传 输设 备 所组成 的综合数字 网，具有很 高的可靠性和 完备 的信令 网 管 理 功 能 ， 采 用 多 功 能 的 模 块 化 系 统 ，灵 活 地 为 信 令 网络 服 务，信令单 元的长度不 相等 ，它 有三个信 令单元 ，消 息信 令 单元 Ｍ Ｓ Ｕ ，链 路 状态 信 令单 元 Ｌ Ｓ Ｓ Ｕ ， 填充 信 令单 元 Ｆ Ｉ Ｓ Ｕ ， 并 且 以分组传送 和 明确 标记 的寻址 方式传送信 令消息 ，使 得 Ｎ Ｏ ． ７ 信令广泛运用 在电话网 ，综合业务数字 网，网络 的运行 ， 管 理与维护 中。其 中，消息信令单元 是用来传 送用户部分 的 信 息，对信令 网的调控监 管 ，以及对 信令 网的维护，对信 令 网各个部分 的测试等 ，其 中信 息是包含在 Ｓ ｌ Ｆ和 Ｓ １ ０字段 中。 链路状态信令单元用 来发 送链 路状态消息 ，控制链路的通断， 通过 Ｓ Ｆ字 段 可 以表 征 当前 链 路 的状 态 ，填 充 信 令 单 元 中虽 然
现代交换原理与技术
现代交换原理与技术一、交换原理的概述交换原理是指在通信网络中，通过一种机制将信息从一个通信线路传输到另一个通信线路的过程。
它是实现通信网络中信息传输的核心技术。
随着通信技术的发展，交换原理也在不断地发展和完善。
二、交换原理的分类1. 电路交换电路交换是指在通信网络中，通过建立一条物理连接来传输信息。
这种方式需要预先分配资源，并且在整个通话期间占用这些资源。
常见的电路交换技术包括电话系统中使用的电路交换和ISDN（Integrated Services Digital Network）系统中使用的电路交换。
2. 报文交换报文交换是指在通信网络中，将数据分割成多个报文进行传输，并且每个报文都带有目标地址和源地址等信息。
这种方式可以提高网络资源利用率，但需要额外的控制信息来管理数据包。
3. 分组交换分组交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。
这种方式具有灵活性、可靠性高等优点，因此被广泛应用于现代计算机网络中。
三、现代分组交换技术1. 数据包交换数据包交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。
这种方式可以提高网络资源利用率，同时也可以提高网络的可靠性。
2. 路由器路由器是一种专门用于处理分组交换的网络设备。
它可以根据目标地址将数据包发送到正确的目标设备，并且可以根据网络拓扑和负载情况来选择最佳路径。
3. 交换机交换机是一种专门用于处理局域网内部通信的网络设备。
它可以根据MAC地址将数据包发送到正确的目标设备，同时也可以通过学习和过滤等技术来保证局域网内部的安全性。
4. VLANVLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，它可以将一个物理局域网划分成多个逻辑上独立的子网。
这种技术可以提高网络管理和安全性。
5. QoSQoS（Quality of Service）是一种服务质量保证技术，它可以根据不同应用程序对网络资源进行优先级调度，从而保证关键业务在网络拥塞时能够得到优先处理。
交换技术原理
交换技术原理交换技术原理是一种用于数据传输和通信的基本技术，它在现代通信系统和计算机网络中起着至关重要的作用。
通过交换技术，数据能够在不同的设备之间进行传输，实现信息的互联互通。
本文将详细介绍交换技术的原理、类型和应用，帮助读者深入了解这一关键技术。
一、交换技术的原理1. 交换技术概述交换技术是指在计算机网络和通信系统中，通过交换设备（例如交换机、路由器）实现数据的转发和传输的技术。
交换技术的基本原理是通过相关的算法和协议，将数据包从发送端传输到接收端，确保数据的准确、高效地传输和交换。
2. 数据交换的基本过程数据交换的基本过程包括路由选择、数据传输和数据交换。
路由选择确定了数据包的传输路径，通过网络中的路由器进行路由选择，以确保数据包能够按照预定的路径传输。
数据包根据路由选择的结果被传输到目的地，实现数据的实时、快速传输。
数据包在到达目的地后进行交换，确保数据包能够正确地被接收端所识别和处理。
3. 交换技术的关键技术和算法交换技术涉及了多种关键技术和算法，其中包括最短路径算法、拥塞控制算法、路由选择算法等。
这些算法和技术的运用，能够有效地提高数据传输的效率和可靠性，保障网络通信的顺畅和稳定。
二、交换技术的类型1. 电路交换电路交换是一种面向连接的交换技术，它在建立通信连接时，需要占用一定的通信资源（例如带宽、传输线路等），并且在通信连接上保持一定的状态。
电路交换在传统电话网络中得到广泛应用，但其缺点是通信资源的浪费和连接建立的时间较长。
2. 报文交换报文交换是一种通过传输整个数据报文的方式进行交换的技术。
在报文交换中，整个数据报文被作为一个整体进行传输，接收端接收完整的报文后再进行处理。
报文交换更适用于数据通信，例如在计算机网络中被广泛应用。
3. 分组交换分组交换是一种将数据分割成多个较小的数据包（分组），并在网络中进行独立传输和交换的技术。
分组交换能够更灵活地利用通信资源，提高了通信的灵活性和效率，因此在现代计算机网络中得到了广泛的应用。
现代通信网技术第二章电路交换
专用通信网
01
专用通信网是指为特定行业或企 业提供的内部通信网络，如银行 、证券、保险等金融机构的专用 通信网络。
02
专用通信网通常需要高可靠性和 安全性，因此电路交换技术在此 领域具有广泛应用，可以提供稳 定的语音和数据传输服务。
随着多媒体通信的普及，用户对 通信的实时性要求越来越高，电 路交换技术需要进一步提高传输
速度和降低延迟。
高效压缩技术
为了满足多媒体通信的数据量需求， 需要发展更高效的音视频压缩技术， 以减小传输带宽和存储空间占用。
适应性传输
针对不同网络环境和通信需求，电 路交换技术需要具备自适应传输能 力，以实现高质量的多媒体通信。
随着数字信号处理技术的发展，数字 电路交换技术逐渐取代了模拟电路交 换技术。
电路交换技术的特点
稳定性
可靠性
实时性
电路交换技术能够提供 稳定、可靠的通信服务，
通信质量较高。
在电路交换中，通信双 方之间的连接是固定的， 因此可以保证数据的可
靠传输。
电路交换技术适用于需 要实时通信的场景，如 语音通话、视频通话等。
数字电路交换
采用数字信号传输，具有抗干扰 能力强、传输质量稳定、可复用 等优点，是现代通信网的主流交 换方式。
频分多址电路交换与时分多址电路交换
频分多址电路交换
将通信频带分成若干个小的频带，每 个用户占用一个特定的频带进行通信 ，可以实现多路通信。
时分多址电路交换
将时间分割成若干个小的时隙，每个 用户占用一个特定的时隙进行通信， 可以实现动态分配通信资源。
现代通信技术的定义
现代通信技术的定义现代通信技术是指利用现代电子技术、计算机技术以及相关的基础理论，实现信息传输、交换、处理等功能的技术体系。
1. 信息传输方面- 涵盖了多种传输介质和方式。
例如，通过光纤进行高速、大容量的数据传输。
光纤通信利用光在光纤中的全反射原理，将携带信息的光信号在光纤中进行远距离传输。
由于光的频率高，所以光纤通信能够提供极大的带宽，满足现代社会对海量数据传输的需求，如互联网数据中心之间的数据交互、高清视频的长距离传输等。
- 无线通信也是现代通信技术传输的重要组成部分。
像我们日常使用的移动通信技术（如4G、5G），通过无线电波在空气中传播信息。
4G技术实现了移动宽带化，让用户能够流畅地观看视频、进行视频通话等；而5G技术更是将传输速度提升到了一个新的高度，其峰值速率可达10 - 20Gbps，能够支持物联网、自动驾驶等对低时延和高带宽要求极高的应用场景。
2. 信息交换方面- 现代通信网络中的交换机起到了关键的信息交换作用。
在传统的电路交换网络中，交换机根据呼叫请求建立连接，在通信期间为通信双方独占物理线路，就像打电话时，电话交换机为通话双方建立起一条专用的电路通道，直到通话结束。
而现代的分组交换网络则不同，它将数据分成一个个小的分组（Packet）进行传输，每个分组独立地在网络中寻找路径到达目的地，然后再重新组合成原始数据。
这种方式提高了网络资源的利用率，例如在互联网中，数据以分组的形式在路由器等网络设备间进行交换，使得多个用户可以共享网络资源。
3. 信息处理方面- 现代通信技术包含了对信息的编码、加密、压缩等处理操作。
编码技术用于将原始信息转换为适合在通信信道中传输的信号形式。
例如，在数字电视广播中，视频和音频信号经过编码后才能通过无线或有线网络进行传输。
加密技术则是为了保证信息的安全性，防止信息在传输过程中被窃取或篡改。
如在网上银行交易中，用户的账户信息和交易数据会经过加密处理后再在网络中传输。
现代交换技术重点整理
第1章：绪论交换的基本概念，通信网的三要素：终端设备传输系统交换系统数据通信和话音通信的区别：1，通信对象不同，数据通信实现的是计算机和计算机之间，以及人与计算机之间的通信，而话音通信实现的是人与人之间的通信。
2，传输可靠性不同，数据通信要求更高，话音相对较小3，通信的平均持续时间和通信建立响应不同，数据通信持续时间要短，建立连接的时间也短。
话音通信过程相反。
4，通信过程中信息业务量特性不同电路交换和分组交换的优缺点电路交换的主要优点：1，信息传输时延小，对一次连续而言，传输时延固定不变。
2，信息的传输效率比较高3，信息的编码方法和信息格式有通信双方协调，不受网络的限制缺点：1，电路的连续时间较长，当传输较短信息时，通信通道建立的时间可能大于通信时间，网络利用率低2，电路利用低3，通信双方在信息传输，编码格式，同步方式，通信协议等方面要完全兼容，限制了各种不同速率，不同代码格式，不同通信协议的用户终端的互通4，有呼损，可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通第2章：交换单元与交换网络1）连接的三种表示形式（函数表示形式，排列表示形式，图像表示形式）及它们间的相互转换2）T、S接线器及TST网络的工作原理3）Clos无阻塞网络基本结构和条件Clos网络结构：两边各有r个对称的m*n矩形交换单元，中间是m个r*r 的正方型交换单元。
每个交换单元都与下一级的各个交换单元有连接且仅有一条连接。
m,n,r是整数决定了交换单元的容量，称为网络参数记作C（m,n,r）三级clos网络无阻塞的条件：m>=2n-1.4）Banyan网的构成方法、自由选路的概念以及阻塞情况判断第3章：电路交换技术及接口电路电路交换呼叫接续过程：三个阶段：1，呼叫建立2，消息传输3，话终释放电路交换系统的基本功能：连接、信令、终端接口、控制功能。
模拟用户接口的七大功能：能对7个基本功能做简单解释。
1、馈电：所有连接在交换机上的电话分机用户，都由交换机向其馈电。
现代通信系统的主要技术
2.1.2 频分多路复用
例：贝尔公司的108系列调频方式的调制解调器的规范。
图2.3 FDM应用：调制解调器
2.1.2 频分多路复用
例：图2.4 给出了3路音频原始信号频分多路复用一条带宽为12KHz (60KHz～72KHz)的物理信道的示意图。
频移
图2.4 频分多路复用FDM
f (KHZ)
2.1.2 频分多路复用
注：音频信道带宽为4KHZ，有效带宽为3KHZ，信道两边各留500HZ 警戒频 带。 模拟电视信道带宽为6MHZ。
例：某传输系统，带宽为960MHZ，能传输多少路模拟电视节目？
2.1.3 时分多路复用
所谓时分多路复用(TDM)就是将一条物理的传输线路按时间分成若 干时间片轮换地为多个信号所使用，每个时间片由其中一个信号占用。
2. 分组交换(Packet Switching)
分组交换与报文变换最大的不同点是： （1）把数据传送单位的最大长度限制在较小的范围内，这样
每个节点所需要的存储量低了。 (2) 分组是较小的传输单位，只有出错的分组才会被重发，
因此大大降低了重发的比例和开销，提高了交换速度。
2. 分组交换(Packet Switching)
采用报文交换的优点是：
(1) 电路利用率高，不发报文不占信道； (2) 在电路交换网络上，当通信量变得很大时，就不能接受新的呼
叫。而在报文交换网络上，通信量大时仍然可以接收报文，不 过传送延迟会增加。 (3) 报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地，而电路交换 网络很难做到这一点。 (4) 节点对报文的可靠性负责： 收到报文的节点根据报文含有的地址进行路由； 节点对报文进行查错； 节点可以对报文进行速度和代码的转换。
国家电网-通信类复习资料-现代交换技术
1.广域网一般由主机和通信子网组成，有电话网PSTN、ISDN、X.25分组交换公用数据网、ATM。
2.RS-449标准的电气特性有两个子标准，即平衡方式的RS-422电气标准和非平衡方式的RS-423电气标准。
3.令牌丢失和数据帧无法撤销，是环网上最严重的两种差错。
4.RS-232C接口信号中，数据终端就绪DTR信号的连接方向是数据终端设备DTE→数据通讯设备DCE，串行二进制。
机械特性规定使用的连接器类型为DB-25连接器，电气特性规定逻辑“1”的电平范围分别为-5V至-15V。
5.无线传输媒体除通常的无线电波外，通过空间直线传输的还有：微波、激光、红外线等。
6.同轴电缆分为：基带同轴电缆和宽带同轴电缆。
7.IP采用无连接的工作方式，X.25、帧中继和ATM均采用面向连接的技术。
1、同步时分复用：子信道在每一个帧时间轴上的位置是固定的。
位置信道，实时性好。
统计时分复用：先存储再发送，信息速率高的用户所占的信道容量大，取消帧概念。
标识信道。
2、同步时分复用信号的交换需要通过复用线的交换和时隙的交换来完成。
3、面向连接网络建立的连接有：实连接、虚连接。
4、信息的传送方式有：复用、传输和交换。
5、信息网络按技术层次分为：业务网、传送网、支撑网。
6、支撑网包括：信令网、同步网、管理网。
7、单级交换网络不存在内部阻塞，多级交换网络可能存在阻塞。
8、网络阻塞：严格无阻塞网络、可重排无阻塞网络、广义无阻塞交换网络。
9、三级CLOS网络（空分）C（m,n,r）三级CLOS网络严格无阻塞的条件：m≥2n-1；三级CLOS网络可重排无阻塞的条件：m≥n；10、计算机通信子网技术发展的顺序是：电路交换→报文分组交换→帧中继→ATM。
8.HDLC（高级数据链路控制）的帧格式，帧校验序列字段占16比特。
9.完整的HDLC帧由标识字段、地址字段、控制字段、信息字段和帧校验字段组成。
10.HDLC有三种帧：信息帧I、监控帧S、无编码帧U。
浅谈现代通信网交换技术
浅谈现代通信网交换技术摘要现代通信网交换技术作为通信网的核心技术，经历了漫长的演进与发展过程，已经适应通信技术的发展和不同通信业务需求。
但是，随着通信网络技术的飞速发展，人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长；要实现通信技术的进步，就离不开现代通信交换技术快速发展。
现代交换技术是在交换通信网中实现数据传输必不可少环节，现代通信技术的发展，不仅受限于终端设备技术和传输技术的发展，也要依赖于现代交换技术的发展。
交换技术是决定了网络的性能以及能够向用户提供何种服务。
目前，通信技术不断的发展，人们要求网络能够提供更多种类的业务，而传统的交换技术已经满足不了用户对于各种新业务的要求，因此各种交换技术应运而生，以满足人们对不同的业务的要求。
在未来，多个方向的可扩展特性将成为新一代互联网的重要特征，交换技术则将会作为关键技术来承载这种可扩展特性。
在规模、功能、性能、安全和服务等多方面都有较好的可扩展特性会成为将来新一代互联网体系结构的一种显著特征，这样才能使互联网速度和应用快速发展。
但是现有的体系仍有不足，无法满足人们对网络日益增长的需求。
现代交换技术和通信网络技术的高速发展的今天，各种交换技术不断的被引入通信网中，现代交换原理日新月异，交换技术的更新将是下一代通信网络技术的关键性技术。
关键词：通信网络；交换技术AbstractModern communication network switching technology is the core technology of communication network, the evolution and the long process of development, have to adapt to the development of communication technology and the different needs of communication service. However, with the rapid development of network technology, people for broadband and business requirements are also growing rapidly; to achieve the progress of communication technology, we cannot do without modern communication technology rapid development. Modern switching technology is to exchange the communication network to realize the data transmission is essential link, the development of modern communication technology, development is not only limited to the terminal equipment technology and transmission technology, development also depend on the modern switching technology. Exchange technology determines the performance of the network and can provide the service to the user. At present, the development of communication technology, people demand the network to provide more kinds of service, but the traditional switching technology has been unable to meet the user requirements for a variety of new business, so various switching technology emerge as the times require, to meet the requirements of different business. In the future, be extended multi directionwill become an important feature of the new generation of Internet technology, the exchange will be as the key technology to carrying the scalable characteristics. Have a good scalability of the future will become a significant feature of the new generation Internet architecture in the scale, function, performance, security and service and other aspects, so as to make the Internet speed and application of rapid development. But the existing system is still inadequate, unable to meet the growing demand on network. Modern switching technology and network communication technology rapid development today, various switching technology have been used in communication networks change rapidly, modern switching principle, exchange technology updates will be the key technology of next generation communication network.Keywords: communication networks; exchange technique1.通信网交换技术的发展历史简单的电话通信技术出现不久，人们便认识到，在所有用户之问架设直达的线路对通信线路的资源是极大的浪费，必须依靠交换机实现用户之问的互连．交换即转接，是在交换通信网中实现数据传输必不可少的技术．从通信资源的分配角度看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源．交换技术的发展经过了电路交换(线路交换)、报文交换、分组交换(包交换)、快速分组交换、宽带IP网络技术等．现代的数据通信随着通信网络的迅速发展，传统通信业务提供的业务种类和业务量不断受到新兴业务的挑战．人们要求所有的通信网络服务商能够提供具有多感觉信息源、交互式和同步性等特点的多媒体业务．目前，在宽带数据通信网技术选择上出现了两种不同的技术，即ATM和IP技术，采用这两种技术构建宽带数据网络分别为ATM网络和IP网络。
现代交换技术期末复习及答案
一填空1.按照工作区域划分，信令可分为（顾客线信令）和（局间信令）。
2.电话通信网旳进本构成设备包括（终端设备），（传播设备）和（互换设备）。
3.现代通信网中采用旳互换方式重要有（电路互换）（分组互换）（ATM互换）和（IP互换）。
4.30/32路pcm系统旳帧构造中，一种复帧由(16)帧构成，每帧分为（32）个时隙，每个时隙包括（8）bit。
5.电话机旳基本构成部分有（通信设备），（信令设备），（转换设备）。
6.按信令信道与话音信道大关系划分，信令可分为（随路信令）和（公共信道信令）。
7.NO.7信令网旳基本构成部件为（信令点sp），（信令转接点stp）和（信令链路）。
8.T接线器旳功能是完毕（在同一条复用线上），不一样步隙旳互换，输出控制方式旳T接线器，其话音存储器旳工作方式是（控制）写入，（次序）写出。
9.SCCP程序重要由（附加旳寻址选路功能），（地址翻译功能），（无连接服务）和（面向连接服务）四个功能块构成。
10.数据驱动程序，就是根据（某些参数）查表来决定需要启动旳程序。
这种程序构造旳最大长处是，在（规范）发生变化时，控制程序旳（构造）不变，只需修改表格中旳（数据）就可适应规范旳变化。
11.进程是由（数据）和（有关旳程序序列）构成。
12.系统旳有限状态机描述是指能将（系统（或进程））旳状态定义为（有限个状态），然后描述在每个状态下受到（某个外部信号）鼓励时系统作出旳响应及（状态转移）旳状况。
13.事务处理能力TC由（成分子层）和（事务处理子层）构成。
二简答1.简要阐明SCCP提供了哪几类业务？四类，基本旳无连接类，有序旳无连接类，基本旳面向连接类，流量控制面向连接类。
2.简要阐明TC旳基本构造及各部分旳基本功能。
事务处理能力（TC）由成分子层和事务处理子层构成。
成分子层旳基本功能是：处理成分和作为任选旳对话部分信息单元，事务处理子层TC-顾客之间包括成分及任选旳对话信息部分旳消息转换。
现代通信网与交换技术课程复习
第一章1. 通信网络三要素：交换设备、传输设备、用户终端设备。
2. 电路交换的特点：（1）信息传送的最小单位是时隙。
（2）面向连接的工作方式（物理连接）。
（3）同步时分复用（固定分配带宽）。
（4）信息传送无差错控制。
（5）信息具有透明性。
（6）基于呼叫损失制的流量控制。
3. 分组交换方式：虚电路方式、数据报方式。
4. 虚电路采用面向连接的工作方式。
5. 数据报采用无连接工作方式。
6. 面向连接工作方式的特点：（1）不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接，其通信过程可分为三个阶段：连接建立、传送信息、连接拆除。
（2）—旦建立连接，该通信的所有信息均沿着这个连接路径传送，且保证信息的有序性（发送信息顺序与接受信息顺序一致）。
（3）信息传送的时延比无连接工作方式的时延小。
—（4）一旦建立的连接出现故障，信息传送就要中断，必须重新建立连接，因此对故障敏感。
7. 无连接工作方式的特点：（1）没有建立连接的过程，一边选录、一边传送信息。
（2）属于同一个通信的信息沿不同路径到达目的地，该路径事先无法预知，无法保证信息的有序性。
（3）信息传送的时延比面向连接工作方式的时延大。
—（4）对网络故障不敏感。
8. 分组交换具有以下6个特点：（1）信息传送的最小单位是分组。
（2）面向连接（逻辑连接）和无连接两种工作方式。
（3）统计时分复用（动态分配带宽）。
（4）信息传送有差错控制。
（5）信息传送不具有透明性。
（6）基于呼叫延迟制的流量控制。
9. 帧中继，其协议进一步简化，不仅没有三层协议功能，还只保留了二层数据链路层的核心功能交揍晏型練中堆ib *a tt1 蹲建051 甜议》(IS] IF\ .n勞离if离10. ATM交换的3个特点：（1）固定长度的信元和简化的信头。
（2）采用了异步时分复用方式。
（3）采用了面向连接的工作方式。
11.IP交换一一IP与ATM融合的技术，主要有叠加模型和集成模型两大类。
12. （了解）软交换的特点：（1）应用层和控制层与核心网络完全分开，以利于快速方便地引进新业务。
现代通信中交换技术的发展
路， 如果没有空闲的连接通路 ， 通信就不能进行 ， 也就是存在
呼损 。
为 了克服 电路交换 资源独 占， 通信 线路利用率 低 ， 存在 呼损 ， 各种不 同终端之 间不 能互通等 问题 ， 们提 出了报文 人
交换 。
议、 图像传输 等业务 的需求 迅速增加 ， 宽的需求 也越来 对带
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ Ｖｉ ｏ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｎ ｉ
Ｉ 坛 Ｔ论
科 技 视 界
２１ 年 ０ 月第 １期 ０２ ４ ２
现代通信中交换技术的发展
雷 娟
（ 津开发 区职 业技 术学 院 中国 天津 ３ ０ ５ ） 天 ０ ４ ７
通信 是指 人与人之 间通过某种 媒介进行 信息 交流与传
技术 ， 是报文交换技术的改进 。报文交换是以报 文为单位 ， 而 分组交换需要将用户传送 的信息分割成若 干个组 ， 附有分 并 组头 ， 分组头中含有地 址及其控 制信 息 ， 每个分 组标识 后 ． 在
一
时性要求 高的通信业务 ， 信息 的传 输时延小 ， 电路 交换时对 用户 的信息不 进行存储 、 分析 和处 理 ， 息在终端 之 间进 行 信 “ 明” 透 传输 ， 处理方面 的开 销 比较小 ， 在 信息 的传 输效率 比
越高 ， 导致了宽带综合业务数字 网（ —Ｓ Ｎ 的 问世。Ａ Ｍ交 Ｂ ＩＤ ） Ｔ
换是支持 Ｂ ＩＤ —Ｓ Ｎ的一种交换技术 ， 是一种先进的交换 方式 。
２ 报 文交 换
报文交换 的基 本原 理是 “ 存储一转发 ” 这种方式不要求 ，
既能像 电路交换方式一样适用于实时业 ， 又能像分组交换方
别 的用户使用。由于讲话双方总是 一个在说 。 一个在 听， 因此 电路 空闲时间占大约 ５ ％。其次 ， ０ 电路交换 中也存在着一定
IMS交换与现代通信的融合技术以及发展
IMS交换与现代通信的融合技术以及发展IMS（IP Multimedia Subsystem）交换是一种基于IP协议的多媒体交换技术，它可以将语音、视频、图像和数据等多媒体信息进行传输和交换。
IMS交换的出现，将传统的电路交换与现代通信技术相结合，实现了多媒体业务的统一接入和互联互通。
1. 网络结构融合：IMS交换采用分层结构，将传统的电路交换网与现代的IP网络相结合，采用IP网络作为基础，使得不同类型的网络可以共存并互联互通。
这种融合结构为各种不同类型的通信业务提供了更好的接入和传输环境。
2. 业务融合：IMS交换可以处理多种不同类型的业务，包括语音通话、视频通话、短信、彩信、互联网接入等。
通过IMS交换，用户可以方便地使用不同类型的业务，并且这些业务可以在统一的平台上交互使用，提供了更加灵活和便捷的通信体验。
3. 终端融合：IMS交换可以兼容不同类型的终端设备，包括传统的固定电话、移动电话、电视机、计算机等。
这种融合可以使得用户在不同终端上进行通信时具有一致的用户体验，并且可以跨终端进行业务转移和接续。
4. 关键技术融合：IMS交换融合了多种关键技术，包括软交换技术、VoIP（Voice over IP）技术、QoS（Quality of Service）技术等。
这些关键技术的融合使得IMS交换具有更高的通信质量和更低的成本，提高了业务的可靠性和用户的满意度。
IMS交换的发展主要体现在以下几个方面：1. 业务拓展：随着互联网的发展和智能手机的普及，用户对多媒体业务的需求越来越高，IMS交换应运而生。
未来，随着5G技术的推广和物联网的发展，IMS交换将进一步拓展多媒体业务的应用范围，比如智能家居、远程医疗、智能交通等领域。
2. 技术创新：为了适应多媒体业务的发展需求，IMS交换技术也在不断创新。
引入人工智能技术，实现智能语音识别和语音交互；引入区块链技术，增加业务的安全性和可信度等。
这些技术创新将进一步推动IMS交换的发展。
现代交换技术
现代交换技术现代交换技术现代交换技术是信息通信技术的一种重要方面，涉及到对信号的传输、路由、交换、控制和管理等多个方面。
随着社会发展和科技进步，交换技术也在不断的发展和改进。
本文将会围绕交换技术的基本原理以及相关技术进行系统地阐述。
1. 交换技术的基本原理交换技术的基本原理是将来自多个源点的信息经过网络中的交换节点进行路由和转发，最终到达目标节点。
其工作过程可以分为两个阶段：路由和交换。
路由的过程包括选择最佳的路径以及建立路径，而交换的过程则是在路由确定的路径上，将信息从一个节点传输到另一个节点的过程。
为了实现这两个过程，交换技术需要解决两个问题：传输介质和交换方式。
传输介质是信息在网络中传输的物理媒介，常见的传输介质包括双绞线、光纤、无线电波等。
交换方式则是不同节点之间实现数据交换的方式，其主要分为电路交换、报文交换和分组交换三种。
在电路交换中，被通信设备建立了一条物理电路，数据则在这条电路上交换。
这种交换方式传输速度快，但效率低，因为在电路占用的期间，其他通信设备无法使用电路。
在报文交换中，每个信息将被完整地发送到目标节点，这种方法效率较低，因为通信的首尾还需要各自发送一个控制字符才能完成，因此这种方法适用于数据量比较少和对可靠性要求较高的应用场景。
而在分组交换中，数据被分割成多个分组，每个分组带有目标节点的地址信息并通过网络传输。
在传输到目标节点之后，分组再进行重组，成为完整的数据。
分组交换的优势在于能够同时在一个链路上传输多个分组，由于任何时刻仅有一个节点访问链路，因此该方法利用率高，而且节点可以灵活地选择链路传输数据，也可以在传递过程中根据信息的实际情况选择不同类型链路。
2. 现代交换技术的类型2.1 电话交换网电话交换网是交换技术的一个重要分支，经过多年技术的发展，已经成为一个综合性的通信系统。
电话交换网采用电路交换的方式，将电话设备之间的通信线路连结成一个网络，实现了电话信息的互通。
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第一章绪论1. 实现通信必须要有三个要素，即终端、传输和交换。
2. 通信网的类型：（1）按大的网络业务划分：电信网、计算机网、广播电视网等；（2）按网络构成方式划分：星型网、网状网、环型网、树型网、总线网等；（3）按网络分布划分：长途网、本地网、中继网、接入网等；（4）按网络传输介质划分：有线网（固定网）、无线网（移动网）；（5）按网络运营角度划分：公网、专网；（6）按网络层次划分：核心网、骨干网、本地网、局域网、内部网、企业网、校园网等；（7）按网络功能划分：传输网、交换网、接入网、支撑网、智能网、虚拟专用网、广播电视网、卫星通信网、微博通信网等；（8）按网络传送的业务划分：电话网PSTN、电报网、数据网、窄带综合业务数字网N-ISDN、宽带综合数字业务网B-ISDN、全光网络等；（9）按网络交换技术划分：电路交换网、分组交换网、异步转移模式ATM交换网、多协议标记交换MPLS、软交换网络、光交换网络等；（10）按网络的发展划分：现代网络、下一代网络NGN、全光网络等；（11）计算机网又可划分为：局域网、城域网、广域网，LAN有以太网、令牌环、光纤分布式数据接口FDDI等；（12）数据网又有X.25、数字数据网DDN、帧中继FR、ATM、MPLS网等；（13）移动网又有：全球通GSM、码分多址CDMA、小灵通PHS、大灵通CDMA450、集群系统等；3. 交换功能3.1 交换节点应实现的基本功能（1）接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫信号。
（2）接收和分析从用户线或中继线发来的地址信号。
（3）按照固定地址进行选路，并在中继线上转发信号。
（4）根据释放信号拆除连接。
3.2 交换节点可控制的连续类型（1）本局连续：本局用户之间的连接。
（2）出局连续：本局用户呼叫其他局用户，将本局用户连接到出中继线上。
（3）入局连续：其他局用户呼叫本局用户，将入中继线连接到本局用户。
（4）转接连续：由汇接交换机完成中继线与中继线之间的连接。
第二章电路交换1、电路交换的基本概念：电路交换（Circuit Switching, CS）也称线路交换。
电路交换是在通信之前先建立连接，通信过程中固定分配带宽、独占信道的实时交换，适用于语音、图像等实时性要求高的业务，是目前电话网的基本交换方式。
电路交换的基本过程包括呼叫建立阶段、通话阶段和释放拆除三个阶段。
（同步时分复用技术）2、电路交换的特点：优点：（1）面向连接，在通信前要通过呼叫在主叫和被叫用户之间建立一条物理连接。
（2）实时交换，时延和时延抖动都较小。
（3）交换处理简单，交换速度较高。
缺点：（1）线路利用率低。
（2）传输速率单一。
（3）存在呼叫损失。
（4）无差错控制。
3、电路交换的要点是面向连接，在通信时需要先建立连接，在通信过程中独占一个信道。
优点是实时性高，时延和时延抖动都较小；缺点是信道利用率低，且传输速率单一。
电路交换主要适用于语音和视频这类实时性强的业务。
4、复用器和分路器具有32个时隙的PCM时分线称为一端PCM。
复用器功能：·多路复用—在一条公共母线上传输多个PCM基群的时隙；·串/并转换—使串行的八位码变成并行的八位码。
目的是降低处理机读写速度，一条串行线上的传输速率为2048Kbit/s，八位并行码的每条线的传输速率为256Kbit/s。
分路器功能：·时隙复用分解—恢复各端PCM；·并/串转换—使并行的八位码编程串行的八位码。
如图所示为具有4端HW入线，一组（8根线为一组）出线的复用器。
入端每条HW线上有32个时隙，4端HW上共有32*4=128时隙，称其复用度F=128，传输码率为M=2048kbit/s。
通过复用器可将串行码变位并行码。
复用器新时隙号换算：TS’新号=TS原号*HW端路数+HW号。
【例】4端PCM复用后：HW0 TS1经复用后TS 总号＝TS1×4＋0＝TS4HW3 TS31经复用后TS 总号＝TS31×4＋3＝TS1275、T型时间接线器：（1）基本功能：时隙交换（2）基本组成：话音存储器SM和控制存储器CM构成。
（3）工作方式：1）输出控制方式（控制读）；2）输入控制方式（控制写）。
5.1 组成T型时分接线器由语音存储器（SM）和控制存储器（CM）构成。
（1）SM用于存储语音编码信号。
SM单元数=输入（或输出）HW时隙数，SM单元字长=8bit。
（2）CM用于存储SM的地址，以便控制语音信号的写入或读出。
CM单元数=输出（或输入）HW时隙数，CM单元字长=能表示SM最大地址所需的二进制位长。
注：SM或CM单元数是等于输入还是输出HW时隙数，取决于SM和CM的工作方式。
如采用控制读方式，则SM单元数=输入HW时隙数，CM单元数=输出HW时隙数；若采用控制写方式，则SM单元数=输出HW时隙数，CM单元数=输入HW时隙数。
6、S型空间接线器（1）基本功能：线间交换，连接不同的T型接线器。
（2）基本组成：·n X m交叉矩阵：n条输入母线与m输出母线组成交叉矩阵，s型接线器以8位并行码传输，故每个交叉接点实际上有8个电子门。
·控制存储器CM：存储入栈与出线接点号，以控制交叉接点的断开和闭合。
当采用入线控制时：CM的个数=入线数、CM的单元数=每条入线的时隙数、每个CM 单元的位数=最大出线数的二进制编码位数；当采用出线控制时：CM的个数=出线数、CM的单元数=每条出线的时隙数、每个CM 单元的位数=最大入线数的二进制编码位数。
（3）工作方式：1）输出控制（入线控制）；2）输入控制（出线控制）。
（4）特点：S型时分接线器实际上是以“时分”形式工作的。
因为s型时分接线器是在同一时隙内进行线间交换，它的每条输入输出线都是时分复用线。
7. 时空一体数字交换单元它的数字交换网络由一些结构完全相同的数字交换单元DSE组成。
这些DSE即具有时分交换功能，又具有空分交换功能。
7.1 数字交换单元的组成（1）交换端口16个·Rx：接收端口，接收PCM输入信息·Tx：发送端口，发送PCM输出信息（2）时分复用总线：该线完成各端口间的信息传递，TDM一共有39线，分配如下：·数据总线D；16线，将接收侧的16位码传送至发送侧。
·端口地址总线P:4线，将接收侧的端口地址传送至发送侧。
·信道地址总线C:5线，将接收侧的话路地址传送至发送侧。
·返回地址总线:5线，用于对任何“建立路由”命令的相应。
·证实总线:1线。
·时钟总线:3线，传送时钟信号。
·控制总线:5线，用于控制信号的接收和发送。
7.2 DSE的功能（1）空间交换：各端口间的交换。
（2）时隙交换：信道信息交换。
（3）通路选择：根据信道字选择通路。
8. 交换网络以T型或S型时分接线器为基础，组成两级或两级以上的交换网称作数字交换网络。
常见的数字交换网络有：T-T、T-T-T、T-S-T、S-T-S型等。
8.1 T-T型二级交换网络（1）组成：T-T型二级交换网络由8个T入（0~7）接线器，8个T出（0~7）接线器组成。
其中：复用器（S/P）—8端HW复用，复用度F=256；分路器（P/S）—8端HW复用，复用度F=256；（2）控制方式：T入采用控制读方式，T出采用控制写方式。
8.2 T-S-T三级交换网读写方式的T-S-T三级交换网络写读控制的T-S-T三级交换网络（1）组成16个T入接线器，16*16*8的S型交叉矩阵，16个T出接线器。
9、电路交换接口：交换机是通信网中的节点，必须连接用户终端和其他交换机才能形成有效的通信网。
程控交换机所有的接口一般分为用户侧和中继侧两部分，每部分又分为数字接口和模拟接口两种，另外还有一些服务和控制用的接口电路。
10、模拟用户接口（1）作用：模拟用户接口电路用于模拟话机和数字交换机之间的连接。
（2）类型：模拟用户接口称为“Z”接口，有Z1、Z2、Z3三种类型。
·Z1接口：连接单个模拟用户的接口，也称RJ11；·Z2接口：连接模拟远端集线器的接口；·Z3接口：连接模拟PABX的接口。
（3）功能B—馈电：向用户话机提供通话电源（-48V）；O—过压保护：对交换机的集成电路进行第二级保护；R—振铃控制：向被叫用户话机送铃流信号，一般采用25HZ交流电压；S—监视（监视用户摘挂机及拨号）；C—编解码（模数数模转换编码）；一般采用PCM编码方式，8000HZ抽样频率，A律编码率。
编解码一般有两种方式：群路编解码和单路编解码。
H—混合电路(2/4 线转换)；T—测试（对用户电路和交换机进行内外线测试）。
11、数字用户接口（1）作用：数字用户接口电路用于数字用户终端和数字交换机之间的连接。
（2）类型：程控交换机的数字用户接口统称为“V”接口。
V接口系列包括从V1到V5数字接口。
·V1——2B＋D接口，即基本速率接口BRI 144 kbps。
B为64kbit/s，D为16kbit/s。
·V2——连接数字远端模块的接口；·V3——连接数字PABX的接口，属30B+D的接口，即基群速率接口PRI 2.048Mbps ；·V4——可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入；·V5——基于2Mbit/s的标准化综合业务节点接口，可支持PSTN和ISDN以及租用线业务的接入；-V5.1接口包含一个2Mbit/s链路；-V5.2接口可包含1~16个2Mbit/s链路。
12、模拟中继接口（1）作用：模拟中继接口电路简称模拟中继器，用于模拟交换机和数字交换机之间的连接，可用于长途交换和市内局间中继线连接，模拟中继接口电路又称为“C”接口。
（2）功能：模拟中继接口和模拟用户接口电路的功能有许多相同的地方，因为它们都是与模拟线路连接。
模拟中继接口完成的功能主要有OSCHT，如下图：13、数字中继接口（1）作用：数字中继接口电路简称数字中继器，用于数字交换机与数字交换机之间的连接，或用于远端模块与数字交换机的连接。
（2）类型：数字中继接口有“A接口”和“B接口”两种类型。
·A接口：速率为2048kbit/s的数字中继接口；·B接口：PCM二次群接口，其接口速率为8448kbit/s。
（3）功能·码型变换——将线路传输的三阶高密度双极性码HDB3码转换为交换机内工作的单极性不归零码NRZ。
·时钟提取——从PCM传输线上送来的码流中提取发端送来的时钟信息。
·帧同步和复帧同步——在输入信号中检出帧和复帧的同步信号。
·帧定位——使输入码流相位和交换机的时钟相位同步。