交换技术基础
网络互联技术2-交换网络基础
组成局域网特点的三要素分别是：网络拓扑、传输介质与介质访问
控制方法。
数据链路层的MAC子层和LLC子层
以太网数据链路层分为两个子层：
媒体访问控制（MAC）子层：制定如何使用传输媒体的通信协议 数据帧的封装和解封装，包括寻址和错误检测 介质的管理，包含介质分配（避免碰撞）和竞争裁决（碰撞处理） 设置网络设备的硬件地址（MAC地址），用以识别物理设备 逻辑链路控制（LLC）子层：控制信号交换和数据流量 控制信号交换和数据流量 对上层可以提供面向连接或者无连接的服务
1000Base-LX 长波光纤
10、100、1000代表传输速率
Base代表基带传输
最后一位代表线缆类型
5代表同轴、2代表细同轴、T代表双绞线、FX代表光纤
2.2.2 以太网技术发展
Xerox公司开发以太网获得巨大成功。1978年，DEC公司、Intel公 司和Xerox拟定了针对10Mbps以太网标准，称为DIX标准。经过两
2.1.3 MAC子层功能
局域网的组网种类繁多，其媒体接入控制的方法也各不相同。 MAC子层靠近物理层，作为连接网络媒体接口，利用 MAC 地址识 别物理设备，需要和传输媒体协同通信。
MAC子层在通讯中的主要功能有：
数据帧封装和解封装； MAC寻址和错误检测； 介质管理，包括介质分配（避免碰撞）和竞争裁决（碰撞处理）。 除以上功能之外，MAC子层还提供物理地址的识别功能。
次修改以后，1983年变成IEEE 802.3标准。
10BASE5 最早使用粗同轴电缆以太网，称为10BASE5。其中10代表以Mbps为单位速度，BASE使用基带传输，BASE后面代表传 输介质。此处“5”指电缆最大长度（不使用中继器）。其含义是：运行在10Mbps速率上、使用基带，支持分段长度为 500 m。 10BASE2 使用细同轴电缆以太网。细缆比粗缆更容易弯曲，使用T型接头也更可靠，造价低，容易安装。但细同轴电缆每一段最大 长度只有185 m，每一段只能容纳30台机器。 10BASE-T 由于同轴电缆这，故障监测、电缆断裂、电缆超长、接头松动等故障都易造成网络瘫痪，这导致星形拓扑结构产生。星 型拓扑结构网络中所有结点都连接到集线器（hub）上。使用双绞线，此种以太网也就被称为10BASE-T，T代表双绞线。
通信系统与技术基础-交换技术与网络
2.2.3 程控电话交换网络
15
程控电话交换机的实质，就是电子计算机控制的电话 交换机。它以预先编好的程序来控制交换机的接续动作， 优点非常明显。
我国的PSTN为例，它分为本地电话网（市话网）和长 途电话网（长途网）两种。
我国的PSTN从建立之初起，很长一段时间采取的是5 级结构，如图2-6（a）所示。
制器。
2.3.3 软交换网络的特点
23
软交换的特点： 1．基于分组 2．开放的网络结构 3．业务与呼叫控制 分离，与网络分离 4．业务与接入介质 分离 5．快速提供新业务
软交换网络是多种逻辑功 能实体的集合。它提供综 合业务的呼叫控制、连接 和部分业务功能，相对于 传统程控交换技术，软交 换网络是新一代电信网语 音/数据/视频业务的核心 设备。
2.3.2 软交换网络结构
软交换网络是一个可以 同时向用户提供语音、 数据、视频业务的开放 网络。它采用一种分层 的网络结构，使得组网 更加灵活和方便。软交 换网络一共分为4层，从 下往上依次为接入层、 传送层、控制层、业务 层，如图2-8所示。
21
图2-8 软交换网络结构
2.3.2 软交换网络结构
18
WCDMA分为终端、（无线）接入网、3G核心网三部 分，如图2-7所示。
图2-7 WCDMA网络架构
2.2.4 移动电话交换网络
19
终端： 终端即用户终 端设备（User Equipment， UE），它主要 包括射频处理 单元、基带处 理单元、协议 栈模块及应用 层软件模块
接入网：
3G核心网：
步进制自动电 话交换机 自动接续 可靠性差，易 损坏，动作慢， 结构复杂，体 积大，机械噪 声大
纵横制自动电话 交换机 自动接续 不管是“纵横制” 还是“步进制”， 都是利用电磁机 械动作接线的， 所以它们同属于 “机电式自动电 话交换机”。
现代交换原理与技术第2章 交换技术基础
交换技术基础 目 录
交换节点的基本组成
交换网络、接口、控制系统、信令系统
交换单元及交换网络 信号数字化技术
模拟语音信号的数字化处理 图像与视频信号的数字化处理
信道共享与复用技术
空分复用 频分多路复用 时分多路复用
2017/7/11 1
第2章 交换技术基础 本章主要内容
通信过程中的信息业务量特性不同
统计表明，电话通信双方讲话的时间各占一半，即对于PCM话音 信号平均速率大约在32Kb/s,一般不会出现长时间信道中没有信 息传输；而数据通信量波动性较大。语音对时延比较敏感。宜采 用面向连接的交换技术。数据对带宽比较敏感，宜采用动态资源 分配技术，大多采用无连接的交换技术。
电话交换
电路交换（Circuit Switching），就是在两通信端之间建立一条专用 的（dedicated）实际路径。此路径由发送端开始，一站一站往目的 端串联起来。一旦建立两端之间的电路后，它将一直维持专用状态 （ 即他人无法使用），直到通信结束之后，这条专用路径才停止使用， 并让出供他人继续使用。目前的电话就是使用这种技术。
交换机的组成 交换单元的组成、描述交换单元外部性能的指标 交换单元的分类与几种典型的交换单元（开关阵列、T接线器 、S接线器） 交换网络的概念、作用，TST、STS交换网络的工作原理 模拟语音信号的数字化技术、图像与视频信号的数字化处理 信道共享与复用技术
空分复用 频分多路复用 时分多路复用
2017/7/11 7
2.1 引言
数据网络交换机
在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工备，HUB本身不能识 别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包 在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验 证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式 下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得 重试。这种方式就是共享网络带宽。 数据网络交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换 机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后 ，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬 件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速 将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口 ，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部 MAC地址表中。
交换基础知识重点
1章交换基础知识1、话音信号的数字化：经过抽样、量化和编码三个处理过程。
2、话音信号带宽被限制在～kHz内，用8 kHz的抽样频率。
抽样周期=125微秒3、我国采用A 律13 折线，共有128个量化级。
4、在数字交换机中，常用的线路码有两种：AMI和HDB3。
我国采用HDB3。
AMI码是交替传号反转码（Alternate Mark Inversion），又称双极性码。
HDB3码是3阶高密度双极性码。
要求V、B码必须是正负交替，最大3个连“0”。
5、30/32路PCM系统基群帧结构包含32个时隙，TS0作为帧同步时隙，TS16作为信令时隙（当采用随路信令方式时）；16个单帧组成一个复帧。
偶帧TS0传送帧同步码：0011011，奇帧TS0传送帧失步对告码。
F0帧TS16传送复帧同步码和复帧失步对告码。
F1帧传送话路1和话路16的信令，F2帧传送话路2和话路17的信令。
传输速率：2048KBIT/S,一个时隙64KBIT/S，一次群，30路，2048Kb/s ；二次群，120路，8448 Kb/s；三次群，480路，34368 Kb/s。
四次群，1920路，139264 Kb/s；6、现代通信网中采用的交换方式主要有电路交换、报文交换和分组交换。
从交换原理上看，电路交换是电路传送模式，又称为同步传送模式；而报文／分组交换采用的是存储／转发模式，又称为异步转移模式。
7、按信令的作用区域划分，可分为用户线信令与局间信令，前者在用户线上传送，后者在局间中继线上传送。
如果按信令的功能划分，则可分为监视信令、地址信令与维护管理信令。
8、根据信令通道与话音通路的关系，可将局间信令分为随路信令与公共信道信令。
随路信令可划分为线路信令和记发器信令。
线路信令又分为：直流线路信令、带内（外）单脉冲线路信令、数字型线路信令方式。
记发器信令分前向信号和后向信号，前向信号又分ⅰ、ⅱ两组，后向信号分a、b两组。
前向ⅰ组包括：ka 主叫用户类别，kc 长途接续类别，ke 长市（市内）接续类别。
现代交换第2章--交换技术基础
2.2.1 交换单元及其数学描述
交换单元分类1
入
0┆
线
┆
M－1
┆
0出 N－1 线
（a）集中型（M >N）
入0 线 M－1
┆
┆0
出
┆
线
N－1
（c）扩展型（M <N）
入0 ┆
线 M－1 ┆
0
出
┆
┆
N－1
线
（b）分配型（M=N）
2.2.1 交换单元及其数学描述
交换单元分类2
入
0
线 M－1
┆┆ ┆┆
0
出
组成
由电子交叉矩阵和控制存储器（CM）构成
控制方式
输入控制：按入线配置控制存储器 输出控制：按出线配置控制存储器
开关阵列的应用实例——空间接线器（S接线器）
特点
S接线器是以时分方式工作的（各交叉点按复用时隙工作） S接线器在同步时分复用信号交换网络中不能单独使用 S接线器在输出控制方式下可实现同发和广播功能
功能
用来完成一条复用线上的时隙交换功能
组成
话音控制存储器（SM）:存储话音 控制存储器（CM） :存储SM的写入/读出地址
控制方式（对话音存储器的控制而言）
输出控制：顺序写入、控制读出（入线缓冲） 输入控制：控制写入、顺序读出（出线缓冲）
共享存储器型交换单元的应用实例 ——时间接线器（T接线器）
基本原理
总线按时隙轮流分配给入线控制部件和出线控制部件使用。
特点
受限于总线宽度、速度以及入线、出线控制部件的工作速率
总线型(共享媒体型) 交换单元示意图
1
入线控制
2 入线
入线控制
交换技术 课件
测试（T）：用于及时发现用户终端、用户线路
和用户线接口电路可能发生的混线、断线、接地、
与电力线碰接以及元器件损坏等各种故障，以便
及时修复和排除。
42
数字接口
V接口：
V1：64kb/s，可为2B+D或30B+D的终端
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 V4：可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入 V5：支持n X E1的接入网，包括V5.1和V5.2接口
18
移动号码分配
19
3、话务理论
话务量是用来描述用户使用电话繁忙程度的量
爱尔兰是衡量话务量大小的一个指标
话务量反映了电话负荷的大小，与呼叫强度和呼 叫保持时间有关。呼叫强度是单位时间内发生的 呼叫次数，呼叫保持时间也就是占用时间
20
话务量的计算
A=C x t，A是话务量，单位为erl（爱尔兰），C
编号计划应具有相对的稳定性
12
固话网的编号方案
首位号码的分配：
00 为国际长途全自动字冠
0 为国内长途全自动字冠 1 为长途、本地特种业务号码首位 2-9 为本地电话号码的首位 200至800为新业务号码。
13
本地网用户编号方法
长途电话用户编号方法
局号+用户号
14
本地网号码编号方案
本地电话网用户号码由局号和用户号组成，即局
号PQR（S）+用户号码ABCD
特种业务编号是1XX，或95XXX等，全国统一
新业务功能码以#或*开头
15
路由交换技术基础知识
路由交换技术基础知识路由交换技术是现代计算机网络中的重要概念，它是实现网络连接和数据传输的关键。
在本文中，我们将介绍路由交换技术的基础知识，包括路由器、交换机、路由表以及路由选择算法等内容。
一、路由器的概念和功能路由器是计算机网络中的一种设备，主要用于实现数据的转发和传输。
它通过查找目标地址并根据路由表进行转发选择，将数据包从源地址传输到目标地址。
路由器在网络中起到了连接各个子网和传输数据的关键作用。
除了传输数据包的功能，路由器还具有一些其他的功能，比如网络地址转换（NAT）、QoS（Quality of Service）等。
通过网络地址转换，路由器可以将内部网络的私有IP地址转换为公网IP地址，实现内部网络和外部网络的连接。
QoS功能可以根据网络连接的需求，为不同的数据流分配带宽和优先级，保证网络服务的质量。
二、交换机的概念和功能交换机是计算机网络中的另一种设备，用于实现局域网内部的数据交换。
它可以根据MAC地址识别数据包的目标设备，并将数据包仅转发到目标设备所在的端口，从而实现数据的高效传输。
交换机具有避免网络冲突、提高网络性能、实现安全隔离等功能。
通过避免网络冲突，交换机可以避免数据包在网络中的碰撞，提高数据传输的效率。
通过提高网络性能，交换机可以提供更高的数据传输速率和带宽，满足用户对网络性能的需求。
通过实现安全隔离，交换机可以将网络分割成多个虚拟局域网（VLAN），实现不同网络之间的隔离和安全控制。
三、路由表的概念和作用路由表是路由器中的一种数据结构，用于存储路由器所知道的网络之间的连接关系。
每个路由表条目包含了目标网络的网络地址、下一跳路由器的IP地址以及用于选择下一跳路由器的路由选择算法。
路由表的作用是指导路由器在传输数据时选择最佳路径。
路由器通过查找目标地址，并根据路由表中的信息进行转发选择，将数据包沿着最佳路径传输到目标地址所在的网络。
路由表的更新是由路由选择协议来完成的，路由选择协议可以根据网络拓扑的变化动态地更新路由表信息。
第一章 交换技术基础
ch1 交换技术基础
§1.2 交换网的基本结构
一、通信网的概念 1. 通信网的构成要素 包括交换系统、传输系统、 包括交换系统、传输系统、终端设备以及实现互 连的信令协议。 连的信令协议。 交换系统： 交换系统：基本功能是完成接入交换节点链路的 汇集、呼叫接续和分配。 汇集、呼叫接续和分配。 传输系统： 传输系统：将用户终端设备与转接交换系统之间 相互连接起来，形成网络。 相互连接起来，形成网络。 终端设备： 终端设备：将用户要发送的信息转变为适合相关 电信业务网传送的电磁信号、数据包等，或者相反。 电信业务网传送的电磁信号、数据包等，或者相反。 信令协议： 信令协议：指通信网为能很好地完成信息的传送 和交换所必需的一整套协议、标准。 和交换所必需的一整套协议、标准。
长 途 网
DC1 DC1
DC1 DC1
本 地 网 DTm
C3 DC2 C4 DL C5
§1.2 交换网的基本结构
国际局 三、电话交换网结构 2. 移动电话网 TMSC1 TMSC1 目前已是全数字 化的通信网。 化的通信网。 TMSC1 TMSC1 GSM移动网 移动网 分类 CDMA移动网 移动网 MSC MSC 由3级组成：1级汇 级组成： 级汇 级组成 接中心TMSC1， 2级汇接中心 级汇接中心TMSC2，MSC。 接中心 ， 级汇接中心 ， 。 3. IP电话网 电话网 IP电话泛指利用 网络协议，通过 网络提供或 电话泛指利用IP网络协议 电话泛指利用 网络协议，通过IP网络提供或 通过电话网络和IP网络共同提供的电话业务 网络共同提供的电话业务。 通过电话网络和 网络共同提供的电话业务。 IP电话接入码为179××。 电话接入码为179××。 电话接入码为179×× 电信： 电信：17900；联通：17910；移动：17950。 ；联通： ；移动： 。
路由与交换知识点总结
路由与交换知识点总结一、路由基础知识1.1 路由的概念路由是将数据包从源地址传输到目的地址的过程。
路由器是一种可以通过网络传输和转发数据包的设备。
路由器根据规则从一个网络到另一个网络传输数据包，这些规则可以是基于多种因素，如最短路径、最低成本或者其他由网络管理员设定的规则。
1.2 路由的作用路由的作用是建立网络之间的连接，实现不同网络之间的通信。
通过路由器，数据包可以在不同的网络之间传输和转发，实现全网的通信。
1.3 路由器的工作原理路由器通过查找路由表，根据数据包的目的地址确定传输路径。
路由器会根据目的地址选择最佳路径，并将数据包转发到下一个路由器或者最终目的地。
这一过程涉及路由协议、数据包封装、解封装等多个步骤。
1.4 路由表路由表是路由器用于决定数据包传输路径的重要依据，路由表记录了目的网络的地址和下一跳地址。
当路由器接收到数据包时，会根据路由表来进行转发决策。
1.5 路由协议路由协议是路由器之间进行路由信息交换和学习的规定。
常见的路由协议有静态路由、动态路由等。
静态路由是由网络管理员手动配置的路由信息，而动态路由则是路由器之间通过路由协议自动学习和更新路由信息。
1.6 路由器的分类路由器根据其作用范围和用途可以分为边界路由器、核心路由器、分布式路由器等。
边界路由器主要用于连接不同网络之间的数据传输，核心路由器则用于承载大量数据流量的高速转发，分布式路由器则用于连接不同子网的数据传输。
二、交换基础知识2.1 交换技术的概念交换技术是指通过交换设备实现不同设备之间的通信和数据传输。
交换技术主要包括数据交换、交换机、交换网络等。
2.2 数据交换数据交换是计算机网络中的一种重要技术，通过交换设备将数据从源地址传输到目的地址。
数据交换可以包括电路交换、分组交换等多种形式。
2.3 交换机交换机是一种用于交换网络数据包的设备。
交换机可以根据MAC地址和端口信息来实现数据包的转发和分发，是局域网中重要的数据交换设备。
路由与交换技术基础知识
路由与交换技术基础知识
嘿，朋友！今天咱来聊聊超有趣的路由与交换技术基础知识，绝对让你大开眼界！
你知道吗，路由就像是一个聪明的交通指挥员！比如说，你要从家去一个陌生的地方，它就能帮你找到最佳路线。
网络世界里也一样啊！当你的信息要去它该去的地方，路由就会指引它走最快、最稳的路。
再说说交换技术，这就好像是一个快速的交通枢纽！想象一下，大量的车辆在这里来来往往，但却能快速有序地通过。
在网络里，交换技术让数据可以高效地在不同设备间传输，一点都不拥堵！
有一次，我和朋友一起玩游戏，突然网络卡顿了，那感觉真的太糟糕啦！就好像路上堵住了一样。
后来才知道，是路由和交换出了点小问题。
要是没有它们，那网络世界不就乱套了吗？
传输信息就像是送快递，路由决定走哪条路，交换就是那些中转点。
好的路由和交换能让你的快递迅速、准确地到达目的地。
路由与交换技术可不仅仅是在我们玩游戏的时候起作用哦！我们日常的上网、看视频、聊天，背后都离不开它们呢。
它们默默地工作，让我们的网络生活变得丰富多彩。
朋友，你想想，如果没有路由与交换技术，我们的网络会变成什么样？那肯定是一团糟啊！所以说，路由与交换技术真的是太重要啦！它们是网络世界的基石，没有它们，这一切美好的网络体验都无从谈起啦！你说是不是？。
以太交换机基本技术
1. 交换机技术基础1.1.以太网简介以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准，组建于七十年代早期。
Ethernet(以太网）是一种传输速率为10Mbps的常用局域网（LAN）标准。
在以太网中，所有计算机被连接一条同轴电缆上，采用具有冲突检测的载波感应多处访问（CSMA/CD）方法，采用竞争机制和总线拓朴结构。
基本上，以太网由共享传输媒体，如双绞线电缆或同轴电缆和多端口集线器、网桥或交换机构成。
在星型或总线型配置结构中，集线器/交换机/网桥通过电缆使得计算机、打印机和工作站彼此之间相互连接。
以太网系统由三个基本单元组成：●物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号；●介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道；●以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。
Ethernet 基本网络组成：●共享媒体和电缆：10BaseT（双绞线），10Base-2（同轴细缆），10Base-5（同轴粗缆）。
●转发器或集线器●网桥●交换机以太网协议：IEEE 802.3标准中提供了以太帧结构。
当前以太网支持光纤和双绞线媒体支持下的四种传输速率：●10 Mbps – 10Base-T Ethernet（802.3）●100 Mbps – Fast Ethernet（802.3u）●1000 Mbps – Gigabit Ethernet（802.3z)）●10 Gigabit Ethernet – IEEE 802.3ae1.2.以太网交换机简介以太网交换机，也称为交换式集线器，是简化（典型）的网桥，一般用于互连相同类型的LAN（例如：以太网/以太网的互连）。
工作在 OSI 网络参考模型的第二层上.以太网交换机，也称为交换式集线器，一般用于互连相同类型的LAN（例如：以太网/以太网的互连）。
作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。
随着交换技术的不断发展，以太网交换机的价格急剧下降，交换到桌面已是大势所趋。
交换技术基础-话务理论
第一章
时间分割多路复用原理
抽样？
抽样定理：抽样频率=被抽样信号带宽的两倍
语音带宽：4k Hz (300 ~ 3400 Hz)
抽样频率 = 8k Hz
模拟信号的抽样
01压扩法编码来自02CCITT建议采用的压扩律：A律或U律
03
A律通用于欧洲，30/32 路PCM采用
04
U律通用于北美、日本， 24 路PCM采用
客服系统BHCA
过负荷控制是在BHCA值超出交换机的设计负荷时，进行的呼叫限制。
要求交换机在超出负荷50%时，保证不底于90%的呼叫成功率。
如果不进行呼叫限制，交换机的处理能力在超负荷情况下，会急剧下降。
过负荷控制
03
每个用户终端呼叫率*平均占用时间*用户终端数
04
平均同时占用数
话务量
小时呼、分呼
爱尔兰
百秒呼
1爱尔兰 = 1小时呼 = 60分呼 = 36百秒呼
忙时：一天中话务量最大的一个小时
01
03
02
04
05
话务量表示单位
忙时试呼次数(Busy Hour Call Attempts )
单位 （呼叫次数/小时）
01
02
呼叫处理能力(BHCA)
局内呼叫
出局呼叫
入局呼叫
汇接呼叫
出中继呼叫
入中继呼叫
呼叫分类
总呼叫量 = B+C+E+F = A+D
一次试呼处理，指一次完整的呼叫接续：摘机 – 通话 – 挂机
1
只考虑最大始发话务量。（用户0.1Erl/用户、中继0.7/话路）
2
平均呼叫时长：用户60秒，中继线90秒。客服业务（15秒）
路由交换技术基础知识
路由交换技术基础知识
路由交换技术是计算机网络领域中一种重要的数据传输方式，通过路由器将数据包从源地址传输到目的地址。
在这种技术下，数据包通过一系列路由器跳转，最终到达目的地。
本文将介绍路由交换技术的基础知识，包括其原理、作用及优势。
路由交换技术的原理是基于路由器的工作原理。
路由器是一种网络设备，能够根据目的地址在不同网络之间传输数据包。
当数据包到达路由器时，路由器会根据数据包的目的地址选择最佳的路径进行传输。
这种选择路径的过程称为路由。
路由交换技术的作用主要是实现网络数据的快速传输和有效管理。
通过路由交换技术，数据包可以在不同网络之间实现高效传输，保证数据的快速到达目的地。
同时，路由交换技术还能够对网络流量进行有效管理，避免网络拥堵和数据丢失。
路由交换技术相比其他传输方式具有一些优势。
首先，路由交换技术能够实现灵活的网络拓扑结构，使网络更加稳定和可靠。
其次，路由交换技术支持不同网络之间的互联，实现了互联网的建立和发展。
最后，路由交换技术还能够提高网络的安全性，通过路由器实现网络的隔离和保护。
路由交换技术是计算机网络中一种重要的数据传输方式，通过路由器实现数据包的传输和管理。
路由交换技术的原理是基于路由器的
工作原理，作用是实现网络数据的快速传输和有效管理，优势是实现灵活的网络拓扑结构、支持不同网络的互联以及提高网络的安全性。
通过路由交换技术，我们可以更好地构建和管理网络，实现数据的高效传输和安全传输。
第7章 交换技术基础(程控数字交换技术-叶敏版)
7.369 73.69 8.522 75.75
9.685 77.48 10.78 80.85
回本节
7.2 交换网络的内部阻塞
链路 在入线和出线之间还有内部各级之间的 连线，叫做“链路”。 内部阻塞 由于交换网络内部级间链路不通而导致 呼叫损失掉的情况叫做交换网络的“内部 阻塞”。
第七章 交 换 技 术 基 础
7.4 可靠性设计
系统的正常运行时间可用平均故障间隔时间 （MTBF：Mean Time Between Failures）表示。 总的运行时间应是正常运行时间MTBF加上平 均故障检修时间（MTTR：Mean Time To Repair）。 可用性A可简写为：
A MTBF MTBF MTTR
第七章 交 换 技 术 基 础
7.3.1 计算BHCA的基本模型
〈例〉某处理机用于呼叫处理的时间开销平 均为0.85（称它为占有率），固有开销 a=0.29,处理一个呼叫平均需要32ms，则可得
3210 0.85 0.29 N 3600
(0.85 0.29) 3600 N 63000 次/小时 3 32 10
第七章 交 换 技 术 基 础
1 2
1 5 6 10 11
15
15
1
50
51
100
1
50
51
100
图7-3 全利用度线束
图7-4 部分利用度线束
回本节
7.1.3 爱尔兰呼损公式及其应用
爱尔兰呼损公式 在已知话务量和规定呼损情况下要计算出线需 要使用呼损公式，爱尔兰公式只适用于明显损失 制全利用度系统。 爱尔兰公式： n
呼损概率 （1）呼损：如果用户在一次呼叫时，由 于在交换网络中找不到空闲出线而未能完 成通话，把它叫做“呼叫损失”，简称 “呼损”。主要是由出线全忙造成的。 （2）有两种对待呼损的不同处理方式： 明显损失制和等待制。
4.交换技术基础
25
过负荷控制
当出现在交换设备上的试呼次数超过它的设计负荷能力的 50％时，允许交换设备呼叫处理能力下降至设计负荷能力 的90％。
26
过负荷控制
如果没有过负荷控制，则当交换机出现过负荷时，其控 制系统的处理能力下降很快。
有过负荷控制和无过负荷控制对比
27
习 题
28
24
过负荷控制
当交换设备出现过负荷时，交换机要采取过负荷控制， 以避免交换机的处理能力大幅下降。 过负荷控制采取的方法： 一般为分级的限制某些用户的呼叫，并且至少应做到 分4级进行限制，每级限制25％的用户呼叫，限制用 户的顺序从普通用户到优先级用户。 当过负荷程度下降时，应逐步减少呼叫限制的用户数。
21
影响BHCA的主要因素 的主要因素 影响
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•影响 影响BHCA的主要因素 影响 的主要因素
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过负荷
如果在一个有效的时间间隔周期内（不包含峰值瞬 间），出现在交换设备上的试呼次数，即话务负荷超 过了交换机控制系统的设计处理能力时，则称该交换 交换 设备运行在过负荷状态。 设备运行在过负荷状态。 加入到交换设备上的总负荷中，超过它的设计负荷能 力部分称为过负荷部分。 过负荷部分。 过负荷部分 一般用负荷的百分数来表示。如加入到交换设备上试 呼总次数超过它的设计负荷能力的10％时，此时称为 10％过负荷。
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计算BHCA的基本模型 的基本模型 计算
处理机的系统开销组成为： 系统开销＝固有开销＋ 系统开销＝固有开销＋非固有开销 系统开销：处理机时间资源的占用率 =处理机运行系统软件和应用软件的时间/统计时长 固有开销：与呼叫处理次数(话务量)无关的系统开销 =如任务调度程序和周期程序所占CPU的时间/统计时长 非固有开销：与呼叫处理次数有关的系统开销 =如执行处理呼叫的程序所占CPU的时间/统计时长
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维护管理程序（大部分） 故障诊断程序 （在外存中，平时不用， 需要时调入内存运行） 测试程序－交换机安装调测程序 非常驻程序
脱机程序
（非电话正常 接续所用程序）
软件支援程序－软件中心使用的程序
六、呼叫接续基本原理
本局内部呼叫接续过程：
用户线扫描监视及主叫摘机识别
去话分析 号码信息接收 号码分析 来话分析
隙又由8位二进制码组成，因此数字交换网络中 交换的数字信号实际上是交换一个个时隙。
数字交换网络的构成 数字交换网络由接线及复用器和分路器构成。
接线器 时间接线器 （T接线器）
空间接线器 （S接线器）
时间接线器 完成一条PCM复用线上各时隙信息的交换。
主要由话音存储器和控制存储器组成。话音 存储器是用来存储话音编码信息的；控制存 储器是用来寄存话音时隙地址的。
复用器及分路器 为提高时分复用线的复用度，扩大数字交换网络的 容量，在数字交换网的入端设有复用器，在出口设 有分路器。 交换网络利用复用器及串/并变换将多套PCM一次群
进行复接。当网络输出时经分路器完成分路及并/串
逆变换，恢复原PCM一次群。
五、程控数字交换机的软件
数字程控交换机软件的特点
实时性 并发性 可靠性
模拟用户电路功能 馈电 （B） 过压保护 （O）
振铃 （R）
监视 （S） 编译码 （C） 混合电路 （H） 测试 （T）
用户集线器 主要由一级T接线器组成，由单独的控制设备控制其 工作。 由于每对用户线忙时双向话务量很小，约为0.10—0.20Erl， 故程控交换机每个用户电路输出并不直接接入数字交换网 络，而是经过用户集线器进行话务集中后，再以数量较小， 但通话利用率却很高的链路接入数字交换网络。
输入控制方式 输出控制方式
数字交换网络 TST型数字交换网络 TST型数字交换网络是大部分交换机采用 的结构，如AXE-10、5ESS等。 单T型数字交换网络 在交换机容量不太大的情况下，采用T型 交换机网络比较经济。 空时结合的数字交换单元 S1240数字交换系统采用空时结合的数字交 换单元（DSE）。
信号部件 程控交换局中设置为实现规定的信令方式的传递与控 制所需的功能实体。 铃流发生器 数字信号发生器 按钮双频信号接收器 多频上发送器和多频信号接收器 NO.7信令部件
数字交换网络
数字交换网络是交换机的核心设备，它是连接用户设备、 中继设备、信号部件等话路设备的部件。数字交换网络 在控制设备的控制下，为任意两个终端设备之间建立连
数字交换。兼有二者称程控数字交换机。
程控数字电话交换机的组成 硬件系统：由多个逻辑电路组成，具体包括用户线接 口电路和中继线接口电路、非话业务接口 设备、数字交换网、信号部件、处理机和 其它外围设备。
软件系统： 包括各类处理机工作中使用的数据和程序
程控交换机的分类： 按使用场合分：局用交换机和专用交换机接。 Nhomakorabea 处理机
1、处理机的控制方式 集中控制方式：很少采用 部分控制方式：5ESS交换机、NEAX61交换机 全分散控制方式：S-1240交换机
处理机
2、处理机的配置方式 双处理机备用方式
同步复合方式 主备用方式 互助工作方式
多机备用方式
处理机
3、处理机的呼叫处理能力
处理机的呼叫处理能力是程控交换机的一项主要的 技术指标。呼叫处理能力是指在保证规定的服务质 量的前提下，处理机在忙时能够处理的用户和入局 呼叫次数，常用一个专用名词“忙时呼叫尝试次数 （BHCA）”来表示。 T = a + bN
T 为处理机的时间开销；
a为与呼叫无关的管理开销；
b为处理一次呼叫接续的平均时间；N为T时间内各种呼叫的总次数
其它设备
程控交换机的其它设备包括磁盘、磁带机等外储存 器、录音设备、测试设备、打印机、显示器等。
四、数字交换网络
数字交换网络的用途
数字交换网络是交换数字化的信息信号。由于数
字化的信息信号是由一个个时隙构成，而每个时
程控数字电话交换机的业务 缩位拨号 呼叫转移 热线服务 呼叫等待 自动回叫 遇忙转移或无应答转移 截接服务 限制呼出或呼入 呼叫转接 三方通话
自动叫醒服务
免打扰服务
来电显示
Centrex 功能
呼叫代答
恶意呼叫追踪
三、 程控数字交换机的硬件
程控数字电话交换机的接口 用户线接口电路 中继线接口电路 用于接入网的V5.1和V5.2接口 支持电信管理网（TMN）网管协议的Q3接口
码型转换：把交换机内部的码型与传输线的码型进行转换
回波相消
均衡 扰码和去扰码
数字中继线接口
数字中继线接口也称数字中继器，是程控数字 交换机与局间及远端用户级的数字中继线相连。 其主要作用是利用PCM时分复用原理，将30路 64kb/s的话路组成的基群信号进行双向传送。
数字中继线接口功能：
呼叫被叫
被叫应答识别 通话监视及话终释放
支持智能网（IN）中各种可能的网元接口等
模拟用户线接口
用途是完成模/数转换、数/模转换等功能及 话务集中。 模拟用户电路 用户集线器
PCM：脉冲编码调制
PCM一次群的帧结构在T=125μs一个周期内共有32个时隙，其中有30个 话路时隙，1个同步时 隙和 1个信令时隙。每个时隙时间为3.9μs，内有8 位码，所以在一个取样周期内共有8×32＝25.6bit，每秒取样8000次， 故30/32路PCM传输端机的码率为8k×256=2.048Mbps，而每一路码 率 为8k×8=64kbps。
二 、 程 控 电 话 交 换 的 基 本 原 理
电话接续的基本过程： 主叫用户摘机呼出后，交换机立即进行识别，并为 主叫用户连接好一个收号器，同时向主叫用户送拨号 音。当交换机收到被叫用户号码后，经号码分析在交 换网络中选择一条空闲通路，并检测被叫用户忙闲， 如被叫用户忙，则向主叫用户送忙音；如被叫用户空 闲，则向被叫用户送铃流和向主叫用户送回铃音。被 叫用户用户摘机后开始计费。用户通话完毕，处理机 拆除交换网络的通路，并停止计费。
程控数字交换机软件的构成 在程控交换机中，各处理机工作时使用的软件由数据和 程序两类组成。
1、数据
系统数据
局数据
用户数据
2、程序
常驻程序 （存储在 交换机内 存中处于 运行状态 的程序）
执行管理程序 呼叫处理程序
维护管理程序（一小部分）
故障处理程序
程序
联机程序 （电话 正常接 续及维 护程序）
T接线器的工作方式有两种：一是顺序写入，控 制读出；二是控制写入，顺序读出。
空间接线器 为了增加数字交换网络的容量，采用了多条复用线，利 用S接线器，完成复用线之间的交换。S接线器不能单独
使用，必须与T型接线器配合使用。
S接线器主要由交叉矩阵和控制储存器组成。
控制储存器的作用是对交叉矩阵进行控制，其中控制 方式有两种：
按传递信息方式分：数字交换机和模拟交换机
按控制方式分：集中控制交换机和分散控制交换机
程控数字电话交换机的基本功能
接口功能：用户线接口电路、中继线接口电路、Q3接口等 交换接续功能：在两用户间提供一条实际的物理信道 控制功能：对各种硬件系统和软件系统进行控制 运行维护功能：系统数据的维护和故障、告警的维护
时钟提取
码型转换
帧同步：在PCM30/32路帧结构中，TS0时隙 用来传送帧同步码字和告警信息。 随路信令的提取和插入
接入网V5接口 V5接口根据连接的PCM链路数及接入网的功能分为 V5.1和V5.2、V5.X。
V5.1接口用一条PCM基群（2.048Mbit/s,30路）线路连 接接入网和交换机，一般应用在连接小规模接入网时 使用。 V5.2接口最多可连接16条PCM基群线路，用于中、大 规模的接入网连接。
数字用户线接口 目前程控数字交换机主要采用ISDN定义的2B+D基本 接口，通过此接口能够全双工地传送数字信号。其 中2B是64kb/s速率的信道，可用来传送两种用户信息 信号，D信道是一个16kb/s的信令信道，用来传送控 制信息。
数字用户线接口由数字用户电路和用户集线器构成。
数字用户电路功能
程 控 数 字 交 换 技 术
程控数字交换机的基本慨念
程控数字交换的基本原理 程控数字交换机的硬件 数字交换网络 程控数字交换机的软件
呼叫接续的基本原理
一、 程控数字电话交换机的基本概念
程控数字电话交换机
交换机从功能角度分为控制部分和话路接 续部分。当控制部分采用处理机的软件去控 制呼叫接续时称程序控制－程控；当话路接 续部分的交换网络中交换的是数字信号时称