2019年通信工程师考试中级交换技术第一章-17页word资料

中级通信工程师考试交换技术第一章：绪论

1.1 点对点通信与网络通信

通信的基本原理告诉我们，通信系统的基本任务是将信息从它的发源地传送到它的目的地。最简单的通信系统就是如图1-1所示的点对点通信系统。通过信道（或称电路）连接起来的两点称为端点，其中配置有通信终端，包含信息的发送设备和接收设备。信道是以传输媒质为物理基础的信号通路，它可能是各种有线或无线电路。

点对点通信的工作方式有单工、半双工和（全）双工三种。

由于大量的通信业务都是交互式的，故双工方式是应用最普遍墦点靖点的通信方式。为了支持双工通信，就需要利用双向信道。以下 Wi-i点对点通信系统如不作特殊说明，两点之间的信道都是指双向信道。

实际上，这种点对点通信系统只在构成某些专用通信电路（如热线）时才被应用；而应用更普遍的是多点之间的通信。按照构成上述点对点通信系统的思路，一个多点通信系统的结构似乎应如图1-2所示。这种结构称为终端设备之间的全互连结构，其中任意两个端点之间都需要有一条信道；如果端点数为汉，则共需(N1-1)/2条信道；而且每个终端需要有N （N-1)个接口。所以这种结构所需的信道数将按况的平方律增加，当况很大时，其复杂度是不能接受的。另一方面在每一对端点之间的业务量强度（即占用时间百分数）一般是较小的（小于0.2)。因而没有必要在每一对端点之间设一条专用信道，换言之，全互连结构的信道利用率是较低的。

为了减小复杂度，最简单的办法是采用如图1-3所示的星型网络结构。每

个终端通过一条信道连接到中心节点，在那里设有交换机。通过交换中心的转接作用，将需要进行通信的终端连接起来。图1-3中示出通过交换机提供的三条端到端连接通路。在这种最简单的网络中，有三类网络元素，它们是：用户终端、交换机和用户环路（又称为用户线），后者是用户终端与交换机之间的连接信道（电路）。显然，在星型网络中每个终.端只需要一个接口，全网只需W条信道。与全互连网络相比，复杂度大为降低。但是，一旦中心节点的交换机失效，全网就会瘫痪，也就是说，这种结构的可靠性是不高的。此外，其覆盖地域也受到限制。

为了扩大覆盖地域，可采用如图1-4所示的包含多个交换节点（SW-交换局）的网络结构。在这种网络中，除了用户终端、交换机和用户线以外，还有一类网络元素，那就是位于交换节点之间的中继线（又称为干线）。与用户线不同，它们不属于用户专用，而是归广大用户共享，按照用户的需求分配使用，因而信道利用率较高。

这样，组网带来的主要好处有：

(1)可覆盖更广大的地域，为更多的用户服务；

(2)在端到端之间可提供多条路径，从而提高了通信的可靠性；

(3)网络资源（交换机、中继线等）为众多的用户共享，因而提髙了经济性。

1.2.1 公共交换电信网中的电路交换

传统的公共交换电信网（PublicSwilchedTelecommunicationNetworks,PSTN,以下简称电信网）由用户终端、用户环路、交换机和中继线组成，包含本地网和长途网两大

部分。它提供的主要业务是电话，所以又称公共电话网。

本地网（LocalNetwork)如图1-5所示。用户终端（电话机、传真机或话带数据终端等）经用户环路或用户小交换机接人端局（EndOffice),俗称市话局。端局内设端局交换机；各端局之间及各端局与长途局之间通过中继线互连；在某些端局之间可能设汇接局，以提供附加的路由。

长途网（LongDistanceNetwork)由长途中继线连接不同等级的长途交换局组成。长途局分若干级（国内分为四级：C1-C4),采用髙阶星型加直通电路汇接的结构，上级长途局与隶厉于它的下一级局采用星型连接，而在某些业务童大的长途局之间设置直通电路。作为例子，图1-6示出两个大区间的长途网络。

PSTN有以下特点：

这是一个转接式网络，端到端一般要经过交换机多次转接；

采用的交换方式是电路交换，网络根据用户的请求提供端到端的连接通路；

通信全过程分为建立连接、用户信息传送、拆除并释放连接三个阶段；

呼叫连接控制依靠信令系统完成；永久性连接由网络管理系统配置。

在建立连接过程中，网络最重要的任务是寻址与选路。网络要根据主叫（用户终端)提供的被叫（用户终端）地址，选择一条通路。路由选择的基本原则是尽可能选择最短的路径，使呼叫尽快到达终点。所谓“最短路径”，在这里指的是转接次数（跳数）最少的路径。如图1-6所示，为建立用户A与用户B之间的连接通路，左边的C4局应该首先选择标注为（1)的那组中继线，其次选择标注为（2)的那组中继线，最后选择标注为（3)的那组

中继线（粗实线）。所以，图1-6中的粗实线被称为最后路由中继线。从图中还可以看出，从一地的C5局（端局）到另一地的C5局，最多经过8次转接，即端局与端局之间串接的链路数最多为9，或者说用户端到端之间串接的链路数最多为11。

电信网是一个具有悠久历史的庞大的国际性网络。其中采用的各项技术是经过长期运行和使用的成熟技术，同时又随着科学技术的进步而不断向前发展。特别是光纤传输、程控数字交换、七号信令系统（SSNa7)、移动通信网、智能网和网络管理技术的普遍采用，使其趋于完善，工作十分可靠，可给用户提供优质的服务。

电信网的一个发展方向是简化网络结构，扩大本地网的覆盖地域，将长途网由四级减为两级其至一级；进而将PSTN分为接人网和核心网两大部分，端局以上均属核心网。为了支持多种多样的接人网，端局交换机要提供多种接口，除了传统的模拟二线（电话）接口以外，还要有各种数字接口，如基群速率接口（E1)、高速数字用户线（HDSL)接口、不对称数字用户线（ADSL)接口等。

电信网的另一个发展方向是综合业务网，它不仅提供话音业务，而且支持（同时或交替的）数据、视频等多种业务。在这方面，相继出现了以电路交换为主的综合业务数字网(ISDN)和基于异步转移模式（ATM)的宽带综合业务数字网（B-ISDN)。

1.2.2 互联网中的分组交换

互联网（Internet),是一种通过路由器将多个物理网络互连起来的逻辑上统一的计算机网络。从通信业务的角度看，互联网是一种数据通信网，它