现代通信交换技术
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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=TS4
HW3 TS31经复用后TS 总号=TS31×4+3=TS127
5、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