电路交换的原理及其应用
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。
电路交换和分组交换(包交换)的基本原理与区别
从传输技术来说，电话网是采用电路交换方式，即电话通信的电路一旦接通后，电话用户就占用了一个信道，无论用户是否在讲话，只要用户不挂断，信道就一直被占用着。
一般情况下，通话双方总是一方在讲话、另一方在听，听的一方没有讲话也占用着信道，而且讲话过程中也总会有停顿的时间。
因此用电路交换方式时线路利用率很低，至少有50%以上的时间被浪费掉。
而因特网的信息传送是采用分组交换方式，所谓分组交换，是把数字化的信息，按一定的长度“分组”、打“包”，每个“包”加上地址标识和控制信息，在网络中以“存储—转发“的方式传送，即遇到电路有空就传送，并不占用固定的电路或信道，因此被称为是“无连接”的方式。
这种方式可以在一个信道上提供多条信息通路；此外在因特网上传送信息通常还采用数据压缩技术，被压缩的语音信息分组在到达目的地后再复原、合成为原来的语音信号送到接收端用户。
因此，利用因特网传送语音信息要比电话网传送语音的线路利用率提高许多倍，这也是电话费用大大降低的重要原因。
请简述电路交换和分组交换(包交换)的基本原理与区别电路交换每部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户之间可以很方便地通信。
一百多年来，电话交换机虽然经过了多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换。
当电话机数量增多，就使用彼此连接起来的交换机来完成全网的交换工作。
注意，是这种交换机采用了电路交换的方式，后来的分组交换也是采用了一样的电信网，只是不一样类型的交换机（当然协议也不同）。
从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。
在使用电路交换打电话之前，先拨号建立连接：当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时，该交换机就向用户的电话机振铃；在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后，呼叫即完成，这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。
通话过程。
通话结束挂机后，挂机信令告诉这些交换机，使交换机释放刚才这条物理通路。
02 电路交换原理-合
2.3 时间(T)接线器基本原理
1. T接线器的结构和功能 2. T接线器的工作原理 3. T接线器的复用和分路 4. T接线器的容量
2.3 时间(T)接线器基本原理
交换网络是交换机能实现任意两个用户通话最关键的部件，数字交换网络的 基本单元都是接线器。接线器按其功能不同，可分为时间接线器和空间接线器。 本节主要讲述时间接线器。时间接线器用来完成在一条复用线上时隙交换的基本 功能，可简称为Ｔ接线器。
图2.6 交换单元按信息流向Fra bibliotek类2.2.3 交换单元的连接特性
交换单元的连接特性 1. 连接的表示形式
连接是指交换单元连接入线和出线的“内部通道”。交换单元 的基本特性是连接特性，它反映交换单元入线到出线的连接；对连接 特性有效而正确的描述，就可以反映交换单元的特性。 ✓ (1) 函数表示形式。
(3)空间接线器一般用于构成数字电话交换系统中的交换网络，用来完成对 PCM 信号的交换。
2.5 交换网络
• 2.5.1 T-S-T型交换网络 • 2.5.2 S-T-S交换网络 • 2.5.3 CLOS网络 • 2.5.4 DSN网络 • 2.5.5 BANYAN 网络
2.5 交换网络
•
交换网络是由若干个交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式构成的网
第2章 电路交换原理
教学提示：电路交换是一种实时交换，固定分配带宽，主 被叫建立连接后，一直占用电路，直到一次通话结束，才 释放这条电路。电路交换必须事先建立连接，对传送的信 息不进行差错控制，适合实时传送信息的要求。交换的基 本功能是在任意的入线和出线之间建立连接。在交换系统 中完成这一基本功能的部件就是交换单元。交换单元是交 换系统的核心，而各种交换单元组成了交换网络。
电路交换技术和特点
电路交换技术和特点电路交换技术是一种在电信网络中使用的通信方式，它的特点是通过建立专用的通信路径来传输数据，每个通信路径都是独占的，只有发送和接收数据的两个节点可以使用该路径进行通信。
下面将从原理、特点和应用方面详细介绍电路交换技术。
一、原理电路交换技术的原理是在通信前需要建立一条专用的通信路径，该路径在整个通信过程中都会被占用。
当通信开始时，发送方和接收方之间的通信路径会被预先分配，并在通信过程中始终保持连接。
在通信结束后，该通信路径会被释放，可以被其他通信所使用。
整个通信过程中，通信路径只能由发送方和接收方使用，其他节点无法干扰。
二、特点1. 独占性：电路交换技术为通信双方建立了一条独占的通信路径，通信过程中该路径不会被其他节点占用。
这种独占性保证了通信的稳定性和可靠性。
2. 时延低：由于通信路径被预先分配，通信数据可以直接在该路径上传输，减少了数据传输的时延。
这使得电路交换技术在实时通信场景中表现出色。
3. 高带宽：由于通信路径是专用的，它可以提供较高的带宽，能够满足大流量数据传输的需求。
4. 支持端到端连接：电路交换技术可以在通信的两个节点之间建立端到端的连接，确保数据的完整性和可靠性。
5. 适用于长时间通信：电路交换技术适用于长时间的通信，因为通信路径在通信开始时就被分配，并且在通信结束后才会被释放，可以持续进行数据传输。
三、应用电路交换技术主要应用于传统的电话通信网络中，如公共交换电话网（PSTN）。
在电话通信中，通信双方需要建立一条专用的通信路径，然后进行语音或数据的传输。
此外，电路交换技术也可以用于视频会议、实时视频传输等需要高带宽和实时性的应用场景中。
总结起来，电路交换技术是一种通过建立专用的通信路径来传输数据的通信方式。
它具有独占性、时延低、高带宽、支持端到端连接等特点，适用于长时间通信和实时通信场景。
在传统的电话通信网络和一些需要高带宽和实时性的应用中得到广泛应用。
电路交换技术四
灵活性
分组交换具有较强的灵活性，能够动态调整数据 传输的带宽和速度，而电路交换则较为固定。
05 电路交换技术的发展趋势 与展望
5G网络中的电路交换技术
5G网络中的电路交换技术将进 一步优化和改进，以满足更高的 数据传输速率和更低的延迟需求。
人工智能技术可以与电路交换技术进行深度融合，实现更加智能化的网络管理和调 度，提高网络资源的利用率。
人工智能技术在电路交换中的应用前景广阔，未来将有更多的研究和应用成果涌现， 推动电路交换技术的不断发展和创新。
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03 电路交换的关键技术
呼叫建立与释放技术
呼叫建立
在电路交换中，当用户需要进行通信时，需要通过一系列的信令交互来建立通 信链路。这个过程包括主叫和被叫之间的互相寻址、鉴权、以及资源分配等步 骤。
呼叫释放
当通信结束后，需要通过信令交互来释放已建立的通信链路，以便于其他用户 使用。这个过程包括拆线、资源回收等步骤。
5G网络中的电路交换技术将更 加灵活和智能化，能够根据不同 的业务需求进行动态调整和优化。
5G网络中的电路交换技术将与 云计算、大数据等新兴技术进行 深度融合，实现更高效、智能的
数据处理和传输。
软件定义网络（SDN）与电路交换的结合
1
SDN技术将为电路交换提供更加灵活和可编程的 控制平面，实现更加智能化的网络管理和调度。
电路交换技术四
目录
• 电路交换技术概述 • 电路交换的基本原理 • 电路交换的关键技术 • 电路交换的优缺点分析 • 电路交换技术的发展趋势与展望
各种交换技术的原理及应用
各种交换技术的原理及应用1. 电路交换•原理：电路交换是一种建立和保持通信路径的方法，当通信发起者与接收者建立连接时，通信路径将被保持直到通信结束。
•应用：电路交换主要用于传输实时语音和视频数据，如传统电话网络和视频会议系统。
2. 报文交换•原理：报文交换是一种将分组数据从源节点传输到目标节点的方法，数据被分割成固定大小的报文，每个报文包含发送和接收的地址信息。
•应用：报文交换是互联网传输数据的基础，广泛应用于电子邮件、网页访问和文件传输等。
3. 分组交换•原理：分组交换是将数据分割成小的数据块，每个数据块称为一个分组，每个分组独立发送，并通过网络根据目标地址进行路由选择。
•应用：分组交换主要用于数据通信网络，如局域网和广域网，常见的应用包括互联网传输和即时通讯。
4. 纵横交换•原理：纵横交换是一种将交换机按照不同的功能进行分层连接，每层负责不同的任务，通过纵向和横向的交换机连接实现数据的传输。
•应用：纵横交换通常用于大型局域网中，可以提高网络吞吐量和降低延迟。
5. ATM交换•原理：异步传输模式（ATM）交换是一种将数据划分成固定长度的小单元（细胞）并以异步方式传输的交换技术，每个细胞包含一个头部和有效载荷。
•应用：ATM交换主要用于高速宽带网络，如视频传输、数字电视和在线游戏等。
6. 数据包交换•原理：数据包交换是一种将数据分割成称为数据包的小块并进行传输的交换技术，每个数据包包含源和目标地址以及有效载荷。
•应用：数据包交换广泛应用于计算机网络和互联网，包括传输文件、发送电子邮件和浏览网页等。
7. 多路复用交换•原理：多路复用交换是一种将多个通信信道复用到一个物理链路上的技术，通过分时或分频将不同的信号传输到目标节点。
•应用：多路复用交换常用于电话网络和移动通信网络，可以提高链路利用率和通信质量。
8. 统计交换•原理：统计交换是一种根据网络流量和路由状态进行动态调整的交换技术，根据实时数据流量和路由选择进行分组交换。
互换定律的原理及应用
互换定律的原理及应用1. 什么是互换定律？互换定律是电路中一个重要的基本定律，也称作“电路等效定律”或者“奥姆定律”。
它是电路分析的基础，用于简化电路的分析与计算。
互换定律有两个基本原理，分别是电流互换定律和电压互换定律。
下面分别介绍这两个原理以及它们的应用。
2. 电流互换定律电流互换定律也称为KCL（Kirchhoff’s Current Law），它规定了在电路中一个节点的电流代数和为零。
换句话说，一个节点中进入的电流等于离开的电流。
电流互换定律的应用：•用于分析并计算多个电流分支的和。
当一个电路有多个分支的电流需要计算时，可以选择一个节点作为参考点，并利用电流互换定律列出方程，解方程得到结果。
•用于分析并计算电流传输与分布。
在电路中，电流可以通过不同的路径传输与分布，通过应用电流互换定律，可以方便地计算节点与分支的电流。
•用于判断电路中未知电流的方向。
当一个电路有一些未知电流的方向需要确定时，可以通过应用电流互换定律，在不同的节点上列出方程，并解方程来确定未知电流的方向。
3. 电压互换定律电压互换定律也称为KVL（Kirchhoff’s Voltage Law），它规定了在闭合回路中电压代数和为零。
换句话说，一个闭合回路中所有电压上升与下降的代数和为零。
电压互换定律的应用：•用于分析并计算多个电压源的和。
当一个电路中有多个电压源需要计算时，可以选择一个闭合回路，并利用电压互换定律列出方程，解方程得到结果。
•用于分析并计算电压传输与分布。
在电路中，电压可以通过不同的路径传输与分布，通过应用电压互换定律，可以方便地计算闭合回路中各个元件的电压。
•用于判断电路中未知电压的极性。
当一个电路中有一些未知电压的极性需要确定时，可以通过应用电压互换定律，在闭合回路上列出方程，并解方程来确定未知电压的极性。
4. 总结互换定律是电路分析的基础，通过电流互换定律和电压互换定律，可以简化电路的分析与计算。
电流互换定律适用于分析多个电流分支的和、电流传输与分布以及判断未知电流的方向；电压互换定律适用于分析多个电压源的和、电压传输与分布以及判断未知电压的极性。
电路等效变换的原理及应用
电路等效变换的原理及应用1. 引言在电路分析中，电路等效变换是一种常见且重要的技术。
它允许我们将复杂的电路转化为简化的等效电路，从而简化分析过程并提高设计效率。
本文将介绍电路等效变换的基本原理，并探讨其在电路分析和设计中的应用。
2. 电路等效变换的基本原理电路等效变换的基本原理是基于电路中不同元件的等效关系。
通过将电阻、电容和电感等元件按照一定的规则进行等效替换，我们可以将复杂的电路简化为一个等效电路，这个等效电路具有与原电路相同的特性和行为，但更加简单和易于分析。
2.1 电阻的等效替换电路中的电阻可以通过欧姆定律进行等效替换。
欧姆定律表明，电阻与电流和电压之间存在线性关系，即V = IR，其中V为电阻两端的电压，I为通过电阻的电流，R为电阻的阻值。
因此，我们可以将电阻简化为一个等效电阻，其阻值与原电路中的电阻相同。
2.2 电容的等效替换电路中的电容可以通过等效电容进行替换。
等效电容是一个具有与原电容相同等效电容值的电路元件。
在稳态情况下，电容器的电压不发生变化，因此可以将电容简化为一个等效电容，其电容值与原电路中的电容相同。
2.3 电感的等效替换电路中的电感可以通过等效电感进行替换。
等效电感是一个具有与原电感相同等效电感值的电路元件。
在稳态情况下，电感器中的电流不发生变化，因此可以将电感简化为一个等效电感，其电感值与原电路中的电感相同。
3. 电路等效变换的应用电路等效变换在电路分析和设计中有着广泛的应用。
下面将介绍其在以下几个方面的具体应用：3.1 电路分析电路等效变换在电路分析中起到简化复杂电路的作用。
通过将复杂的电路转化为简化的等效电路，我们可以减少分析过程中的计算量，使得分析更加简单和高效。
3.2 电路设计在电路设计中，电路等效变换可以帮助我们优化电路结构。
通过将电路中的一些元件进行等效替换，可以实现电路的简化和优化，从而提高电路的性能和效率。
3.3 故障诊断电路等效变换在故障诊断中也有应用。
电路交换原理
电路交换原理一、电路交换基本概念1. 电路交换的定义电路交换是一种通过建立一条物理通路来实现数据通信的技术。
在电路交换中，通信的两个端点需要在通信前建立一个物理通路，直到通信结束时才会释放该通路。
这种通路可以是实际的电路线路或其它专用媒体（如卫星通讯、光纤通讯等）。
① 建立通路时间较长，但通信质量稳定且可靠。
② 数据传输速率稳定，传输延时少，实时性好。
③ 通路固定占用，资源利用率低。
① 信道：电路交换中，信道指建立的物理通路，由各种媒体构成。
② 交换机：通常由电话交换机或路由器等网络设备组成，用于建立和断开通路。
③ 终端设备：使用电路交换服务的设备，如电话、传真机、调制解调器等。
电路交换的基本工作原理如下：2. 交换机建立通路3. 通信过程中占用通路在通信过程中，该通路将被占用，并且只能被呼叫双方使用。
此时，通路占用的资源将不可用于其它通信。
4. 通信结束通路释放三、电路交换的优缺点1. 优点② 通信质量可靠，在通信过程中可以保证数据的完整性和正确性。
2. 缺点① 建立和释放通路耗时较长，资源利用率低。
② 通路占用导致通讯资源的浪费。
四、电路交换的应用和发展1. 应用领域电路交换最早应用于电话通信，随着科技的不断发展，电路交换也逐渐应用于其它领域，如在线游戏、视频直播、视频会议等等。
2. 发展趋势在现代通讯技术的不断发展中，电路交换虽然仍然占据一定的市场份额，但是由于其资源利用率低，建立连接时间长等缺点，越来越多的应用场景中被替代。
目前，大多数的在线游戏、视频直播等场景中已经使用数据报或数据报文交换技术替代电路交换技术，而电路交换技术则主要应用于一些对数据传输质量有较高要求的业务场景，如国际长途电话等。
五、总结电路交换是一种建立物理通路进行数据通信的技术。
虽然具有传输稳定、实时性好等优点，但是其建立和释放通路时间较长，资源利用率低等缺点也限制了其应用范围。
随着科技的不断进步和网络技术的发展，电路交换正在逐渐被替代，其应用领域也在不断缩小。
电路交换知识点总结
电路交换知识点总结一、基本原理电路交换的基本原理是通过物理连接来传输数据。
在电路交换网络中，通信路径被划分为一系列的连接，每个连接都有自己的专用传输通道。
当通信双方需要进行通信时，它们可以通过交换中心建立一个连接，然后通过这个连接传输数据。
一旦连接建立完成，数据就可以在这个连接上进行传输，直到通信结束。
在电路交换网络中，每个连接都有固定的带宽，这意味着连接上的带宽是独占的。
这就意味着，即使在通信双方没有进行数据传输时，这个带宽也是被保留的。
这也是电路交换网络的一个突出特点，即带宽资源的浪费。
二、技术特点电路交换网络有以下几个技术特点：1. 确定性在电路交换网络中，一旦连接建立完成，它们的传输路径是固定的，不会发生变化。
这意味着通信数据可以按照固定的路由进行传输，不会受到其他连接的影响。
2. 时延稳定由于连接的带宽是固定的，通信数据可以按照固定的速率进行传输，这就保证了通信的时延是稳定的。
在电路交换网络中，不会出现因为网络拥塞而导致的数据传输时延波动。
3. 带宽独占在电路交换网络中，每个连接都有自己的固定带宽，这就意味着连接上的带宽是独占的。
这就保证了通信数据在传输时不会受到其他连接的影响。
4. 非弹性电路交换网络的带宽是独占的，这就意味着在没有进行数据传输时，这个带宽是被保留的，不能用于其他连接。
这就使得电路交换网络缺乏灵活性。
三、优缺点电路交换网络有以下几个优点：1. 时延稳定由于电路交换网络的传输路径是固定的，带宽是独占的，这就保证了通信数据的时延是稳定的。
2. 适合实时通信电路交换网络适合对实时性要求比较高的通信，例如语音通信。
由于固定的传输路径和时延稳定的特点，电路交换网络可以保证通信数据的实时传输。
3. 安全性高在电路交换网络中，连接的传输路由是固定的，这就保证了通信数据不会受到其他连接的影响，从而保证了通信数据的安全性。
电路交换网络也有以下几个缺点：1. 带宽资源利用率低由于连接的带宽是独占的，这就意味着在没有进行数据传输时，这个带宽是被保留的，不能用于其他连接。
电路交换和分组交换（包交换）的基本原理与区别
电路交换和分组交换（包交换）的基本原理与区别第一篇：电路交换和分组交换(包交换)的基本原理与区别从传输技术来说，电话网是采用电路交换方式，即电话通信的电路一旦接通后，电话用户就占用了一个信道，无论用户是否在讲话，只要用户不挂断，信道就一直被占用着。
一般情况下，通话双方总是一方在讲话、另一方在听，听的一方没有讲话也占用着信道，而且讲话过程中也总会有停顿的时间。
因此用电路交换方式时线路利用率很低，至少有50%以上的时间被浪费掉。
而因特网的信息传送是采用分组交换方式，所谓分组交换，是把数字化的信息，按一定的长度“分组”、打“包”，每个“包”加上地址标识和控制信息，在网络中以“存储—转发“的方式传送，即遇到电路有空就传送，并不占用固定的电路或信道，因此被称为是“无连接”的方式。
这种方式可以在一个信道上提供多条信息通路；此外在因特网上传送信息通常还采用数据压缩技术，被压缩的语音信息分组在到达目的地后再复原、合成为原来的语音信号送到接收端用户。
因此，利用因特网传送语音信息要比电话网传送语音的线路利用率提高许多倍，这也是电话费用大大降低的重要原因。
请简述电路交换和分组交换(包交换)的基本原理与区别电路交换每部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户之间可以很方便地通信。
一百多年来，电话交换机虽然经过了多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换。
当电话机数量增多，就使用彼此连接起来的交换机来完成全网的交换工作。
注意，是这种交换机采用了电路交换的方式，后来的分组交换也是采用了一样的电信网，只是不一样类型的交换机（当然协议也不同）。
从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。
在使用电路交换打电话之前，先拨号建立连接：当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时，该交换机就向用户的电话机振铃；在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后，呼叫即完成，这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。
电路交换
电路交换原理
时分交换
空分交换
电路交换原理：1.时分交换
交换系统通常包括若干条PCM复用线，用HW 表示。每条复用线又可以有若干个串行通信时隙， 用TS表示。时分交换是交换系统中PCM复用线上 时间片的交换，即时隙的交换。语音信号的时隙交 换一般通过时间接线器（T接线器）来实现。
T接线器 n条输出线的n*n的电子接点矩 阵、控制存储器以及一些相关 逻辑接口。通常这些电子接点 是触点开关或电子开关。 控制存储器共有n组，每组控制 存储器的存储单元等于复用线 的复用度。
工作方式：
输入控制方式和输出控制方式
区别
S接线器用来完成对传送同步时分复用信号的不 同复用线之间的交换功能，T接线器用来完成在一 条复用线上时隙交换的基本功能。
完成在同一复用线上的不同 时隙之间的交换，也就是将T 接线器输入复用线上的某个时 隙的内容交换到输出复用线上 的制定时隙。
基本组成：
语音存储器（SM），存放语音 信号或数据信息。 控制存储器（CM），存储处理 机制命令字，用来指示写入或 读出的语音存储器地址。 必要接口电路
工作方式：
输出控制方式和输入控制方式
电路交换过程
电路建立阶段
数据传输阶段
电路拆除阶段
电路交换过程：1.电路建立阶段 2.数据传输阶段 3.电路拆除阶段
该阶段是在数据传输之前，主叫用户发出呼叫请求，由交 数据传输结束后，要进行线路的拆除，即中止连接，以便 在H1与H2通过通信子网的物理电路建立连接以后，数据就 换装置沿途接通一条物理通路，即建立站到站的线路。 释放电路。某一方（H1或H2）发出“释放请求包”，另一方 可以在主机H1与H4之间进行实时、双向的交换。在整个数据 以“呼叫请求包”的形式发出呼叫请求，以路径选择算法 同意结束传输并拆除线路时，发送“释放应答包”，然后逐 传输过程中，所建立的电路必须保持连接状态。 选择下一个节点。 点拆除到对方节点，结束此次通信。被拆除的线路空闲后， 如图，路径为H1->A->B->C->D->H2。 可被其他通信使用。
第2章 电路交换
教学提示：电路交换是一种实时交换，固定分配带宽，主被叫建立连接后，一直占用 电路，直到一次通话结束，才释放这条电路。电路交换必须事先建立连接，对传送的信息 不进行差错控制，适合实时传送信息的要求，能够满足电话交换的要求和传真等对速度要 求不高的方面。交换的基本功能是在任意的入线和出线之间建立连接，或者说将入线上的 信息分发到出线上去。在交换系统中完成这一基本功能的部件就是交换交换单元。交换单 元是交换系统的核心，而各种交换单元组成了交换网络。 教学要求：本章要求学生了解电路换发展的历史，正确理解电路交换特点和功能， 电路交换的接续过程， 了解适用的范围。 熟悉交换单元基本概念和组成。 熟练掌握时间 （T） 接线器，空间（S）接线器，TST 网络的工作原理，掌握串-并变换电路的组成和工作原理。
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4 现代交换技术
(1)任何一方挂机表示向本地交换机发出终止通信的信令。 (2)使通路涉及的各交换机释放其内部链路，供其它呼叫使用。 (3)如果因网络中无空闲路由或被叫占线而造成呼叫失败时，将不存在后两个阶段。 电路交换简单地说要能随时发现呼叫的到来、能接收并保存主叫发送的被叫号码、能 检测被叫的忙闲以及是否存在空闲通路、能向空闲的被叫用户振铃，并在被叫应答时与主 叫建立通话电路、能随时发现任何一方用户的挂机。
图 2.6 交换单元按信息流向分类
4. 交换单元的连接特性 (1) 连 接 的 表 示 形 式 连接是指交换单元连接入线和出线的"内部通道"。交换单元的基本特性是连接特性， 它反映交换单元入线到出线的连接；对连接特性有效而正确的描述，就可以反映交换单元 的特性。 ①函数表示形式： 如果用 x 表示入线编号（二进制表示），那么连接函数 f(x)表示的是出线编号，其中 0≤x≤M-1，0≤f(x)≤N-1。连接函数实际上也反映了入线编号构成的数组和出线编号构成 的数组之间对应的排列关系，连接函数也被称为置换函数或排列函数。一个连接函数对应 一种连接，连接函数表示相互连接的入线编号和出线编号之间的一种对应关系，即存在连 接函数 f，入线 x 与出线 f(x)相连接。另外，从集合角度讲，一个连接函数反映了一个连 接集合中集合和集合的一种映射关系。 ②排列表示形式： 用输入输出线的对应表示连接的关系 输 入 线 ： t(0) ， t(1) ， … ， t(n-1) 输 出 线 ： r(0) ， r(1) ， … ， r(n-1) 上面的对应关系表示的是入线 t(i)对应出线 r(i)，即 入线 t(0)对应出线的 t(0)，入 线 t(1)对应出线 r(1)，入线 t(n-1)对应出线的 t(n-1)。 需要注意的是：入线和出线不一定是一一对应的，入线或者出线是允许相同的，在上 面的入线和出线都没有重复的元素，把它们看作是点到点的连接。 ③图形表示形式：
电路交换的工作原理
电路交换的工作原理
电路交换的工作原理
电路交换（Circuit Switching）也称为线路交换，是根据电话交换原理发展而来的一种直接的交换方式。
电路交换一般分为三个阶段：电路建立阶段数据传送阶段电路拆除阶段
报文交换（MS，Message Switc
报文交换方式也称为信息交换方式（或文电交换方式）。
它的基本原理是“存储一转发”。
分组交换（PS，Packet Switch）
分组交换是目前应用最为广泛的计算机通信方式。
分组交换也称包交换，它采用了报文交换的“存储一转发”方式，但它改变了报文交换的以报文为单位交换的办法，而把报文分成许多比较短的、并被规格化了的“分
组”(Packet)进行交换和传输。
分组交换原理
分组交换的工作过程：交换中心的交换机接到分组后首先把它存储起来，然后根据分组中的地址信息、线路的忙闲情况等选择一条路由，再把分组传给下一个交换中心的交换机。
如此反复，一直把分组传输到接收方所在的交换机。
数据报方式：
不需要事先建立一个连接线路 ,每个分组独立地进行路由选择。
虚电路（VC，Virtual Circuit）方式： 1.建立连接
数据传送前先要通过发送呼叫请求分组建立端到端之间的虚电路； 2.数据传输
一旦虚电路建立后，属于同一呼叫的数据分组均沿着这一虚电路传送； 3.拆除连接
数据传送完毕后通过呼叫清除分组来拆除虚电路。
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《电路交换技术》课件
电路交换技术的发展历程
19世纪末
有线电报的出现，标志着电路交 换技术的萌芽。
21世纪初
随着移动通信技术的发展，电路 交换技术在移动通信网络中得到 了广泛应用。
20世纪初
电话系统的出现，推动了电路交 换技术的快速发展。
20世纪60年代
数字信号处理技术的出现，使得 电路交换技术进入数字化时代。
电路交换技术的特点
通信链路专用
在电路交换技术中，通信链路被 预先分配给用户，并在整个通信 过程中保持不变，这保证了通信 的可靠性和实时性。
资源利用率不高
由于通信链路在未使用时仍被占 用，电路交换技术的资源利用率 相对较低。
通信质量稳定
Part
04
电路交换技术的优势与局限性
通信过程
在建立的通信路径上，通 信双方可以实时进行数据 传输，直到通信结束。
释放连接
通信结束后，通过电话交 换机释放建立的通信路径 。
电路交换技术的通信协议
STEP 01
信令协议
STEP 02
数据传输协议
用于控制电路交换设备的 操作，实现电路的建立、 维持和释放。
STEP 03
维护管理协议
据传输
在无线数据传输领域，如无线局 域网（WLAN）和移动网络的数 据传输，电路交换技术确保了数 据传输的可靠性和实时性。
视频会议
高清视频传输
电路交换技术能够提供稳定、高带宽 的传输通道，满足视频会议中高清视 频的传输需求。
实时交互
电路交换技术能够保证视频会议中的 实时交互，降低延迟，提高沟通效率 。
用于规范数据在电路上的 传输格式和传输速率。
简述电路交换的基本原理及应用
简述电路交换的基本原理及应用1. 电路交换的概述电路交换是一种在通信网络中建立直接连接的技术，它是传统电话系统运作的基础。
在电路交换中，通信线路被独占地分配给通信双方，直到通话结束。
这种方式确保了通信的实时性和稳定性，但也导致资源的浪费。
2. 电路交换的基本原理2.1 电路建立与释放在电路交换中，通信双方需要先建立连接，即分配一条专用通信线路。
通信线路的分配是由交换机完成的，通信双方通过信令交互请求建立连接。
连接建立后，通信双方可以进行通话。
通话结束时，通信双方发送信令释放连接。
2.2 信号传输在电路交换中，通过已建立的通信线路传输的信号是模拟信号。
模拟信号是连续的，可以表示声音、图像等信息。
这些模拟信号被转换成电信号，并在通信线路上进行传输。
传输过程中，保持模拟信号的连续性，以确保通话质量。
2.3 回路检测与保持电路交换中的交换机需要对通信线路进行回路检测和保持。
回路检测用于判断通信线路是否正常，以及连接是否断开。
保持功能用于在通话过程中维持通信线路的稳定性，防止连接中断。
3. 电路交换的应用3.1 传统电话系统电路交换是传统电话系统的基本机制。
在传统电话系统中，通信线路通过交换机进行连接，实现电话之间的通话。
3.2 私有数据网络电路交换也可以应用于私有数据网络，如公司内部的电话系统。
通过电路交换，可以提供稳定的电话通信服务，并且避免受到网络拥塞的影响。
3.3 语音会议系统电路交换可以用于语音会议系统，通过建立连接来实现多方通话。
电路交换确保了通话的实时性和稳定性，使得语音会议系统能够提供高质量的通信服务。
3.4 专线通信在一些特定的场景中，如跨国公司间的通信，电路交换可以提供专线通信服务。
通过建立专用通信线路，确保通信的安全和稳定性。
3.5 传真机传真机也是基于电路交换的应用之一。
传真传输需要建立一条连接，通过传输模拟信号的方式实现文件的传输。
4. 电路交换的优缺点4.1 优点•电路交换保证了通话的实时性和稳定性；•传输的信号质量高，适用于对音质有较高要求的应用；•在建立连接时预留了稳定的通信资源，能够提供稳定的通信服务。
第三章：电路交换技术详解
第三章电路交换技术电路交换方式是一种面向连接的技术，PSTN网采用电路交换方式。
本章系统地介绍电路交换的基本原理和技术，包括电路交换的概念和特点、电路交换系统的基本功能、电路交换机的组成和分类等。
同时，重点阐述了电路交换机的硬件结构及其各部分功能。
介绍了电路交换机的软件系统的组成、要求及其呼叫处理软件，并对电路交换机的技术指标进行了分析。
一、电路交换机的发展过程（一）电话的产生电路交换的概念始于电话交换。
最早的电话通信是模拟电话通信，在线路上传输的信号是模拟信号。
实践证明，模拟信号最大的缺点是：杂音积累较太、抗干扰性能弱、保密性能差。
随着电子科学、特别是集成电路和PCM技术的发展，世界上许多国家都竞相研制数字电话，1970年在法国成功开通了世界上第1个程控交换系统，它标志着交换技术从传统的模拟交换时代进入了新的数字交换时代。
（二）电路交换机的发展过程1. 人工交换设备2. 机电式自动电路交换机3. 电子式自动电路交换机4. 程控电路交换机5. 综合业务数字交换机二、电路交换原理与特点电路交换(Circuit Switching)，又叫线路交换。
电路交换系统需要为进行通信的终端之间提供一条专用的信息传输线路(通道)，这条传输线路可以传送用户信息。
该线路既可以是物理路径也可以是逻辑路径；既可以是永久连接也可以是临时连接。
它是一种直接的交换方式。
（一）电路交换的基本原理1. 电路交换基本原理电路交换的概念始于电话交换。
在电路交换过程中，主叫终端发出呼叫请求，交换机根据网络的资源情况按照主叫的要求试图连通被叫终端，检测被叫终端状态，并征求被叫用户意愿。
如果被叫用户同意接受呼叫，交换机就在主、被叫之间建立一条连接通路，供通信双方传送消息。
该连接通路在通信期间始终保持，直到通信结束才释放建立的连接。
其过程如图3-1所示。
图3-1 电路交换基本原理在电路交换方式中，交换机的作用就是根据用户的需要，将指定入线和指定出线之间的开关闭合或断开。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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浅谈电路交换的原理及其应用
物理与电子工程学院08通信工程包家蔚0815010108 100多年前出现的电报以及电话，改变了古代简单效率极低的通信方式，让沟通变得迅捷无比。
沟通方式的改变，极大限度得改变了世界，让信息得以在世界极大范围极小时间得到共享，可以说，通信的进步，是世界进步最强有力的支持之一。
进过100多年的演变，电话至今在我们的生活中扮演着举足轻重的角色，可以说，一个在社会上产于生存建设的人，若没有电话，那会是一种怎样的不便。
在着一百多年以来，出现了很多更为合理更为复杂的交换方式，然而，一百多年来，电话交换机虽然数经换代，依然还是电路交换方式。
虽然相对其他交换技术而已传输速率比较低，但是其交换处理简单，延时性低是其他交换技术不可比拟的优势。
利用电路交换进行一次通信一般分为三个阶段，即呼叫建立，通话以及拆线三个过程。
呼叫建立连接：当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时，该交换机就向用户的电话机振铃；在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后，呼叫即完成，这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。
通话过程。
通话结束挂机后，挂机信令告诉这些交换机，使交换机释放刚才这条物理通路。
这种必须经过“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网方式称为面向连接的。
电路交换必定是面向连接的。
电路交换又分为时分交换和空分交换两种方式。
时分交换是把时间划分为若干互不重叠的时隙，由不同的时隙建立不同的子信道，通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移，从而实现入线和出线间话音交换的一种交换方式。
时分交换的关键在于时隙位置的交换，而此交换是由主叫拨号所控制的。
为了实现时隙交换，必须设置话音存储器。
在抽样周期内有n 个时隙分别存入n个存储器单元中，输入按时隙顺序存入。
若输出端是按特定的次序读出的，这就可以改变时隙的次序，实现时隙交换。
空分交换是指在交换过程中的入线通过在空间的位置来选择出线，并建立接续。
通信结束后，随即拆除。
比如，人工交换机上塞绳的一端连着入线塞孔，由话务员按主叫要求把塞绳的另一端连接被叫的出线塞孔，这就是最形象的空分交换方式。
此外，机电式（电磁机械或继电器式）、步进制、纵横制、半电子、程控模拟用户交换机及宽带交换机都可以利用空分交换原理实现交换的要求.。
电路交换的最主要也是最重要的应用就是公共电话交换网了。
电话网就是我们所说的传递电话信息的电话网。
在众多的广域网互连技术中，通过PSTN进行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量及传输速度也最差，同时PSTN的网络资源利用率也比较低。
时PSTN的网络资源利用率也比较低。
通过PSTN可以实现的访问：-拨号上Internet/Intranet/LAN；-两个或多个LAN之间的网络互连；-和其它广域网技术的互连尽管PSTN在进行数据传输时存在这样或那样的问题，但这是一种仍不可替代的联网介质（技术）。
特别是Bellcore发明的建立在PSTN基础之上的xDSL技术和产品的应用拓展了PSTN 的发展和应用空间，使得联网速度可达到9Mbps～52Mbps之间。
PSTN采用的技术PSTN 提供的是一个模拟的专有通道，通道之间经由若干个电话交换机连接而成。
当两个主机或路由器设备需要通过PSTN连接时，在两端的网络接入侧（即用户回路侧）必须使用调制解调器（Modem）实现信号的模/数、数/模转换。
从OSI七层模型的角度来看，PSTN可以看成是物理层的一个简单的延伸，没有向用户提供流量控制、差错控制等服务。
而且，由于PSTN是一种电路交换的方式，所以一条通路自建立直至释放，其全部带宽仅能被通路两端的设备使用，即使他们之间并没有任何数据需要传送。
因此，这种电路交换的方式不能实现对网络带宽的充分利用。
通过PSTN进行网络互联举例下图是一个通过PSTN连接两个局域网的网络互连的例子。
在这两个局域网中，各有一个路由器，每个路由器均有一个串行端口与Modem相连，Modem再与PSTN相连，从而实现了这两个局域网的互连。
在从家庭中的电话机传送到中央局的过程中，语音要么以基本服务的模拟形式存在，要
么在通过PBX访问时以数字形式存在。
但是，一旦到达中央局以后，语音在PSTN上都是以数字形式存在—每路都是64Kbps的时分多路复用通道，传送脉冲编码调制语音采样信号。
在TDM网络上拨打电话时永远不会经历语音质量之类的困惑，而且呼叫的语音质量也是个不容商量的参数。
但是，这种语音质量传输的代价是服务供应商的巨大开销，不管交谈双方实际使用的带宽是多少，都要在整个呼叫过程中绑定网络资源。
即使用基本的爱尔朗模型进行的简单流量分析也显示出网络资源和网络所服务的人群数量之间的线形依赖关系。
进一步讲，过去几年中，Web访问的巨大吸引力在TDM网络中引起了更大的问题—网络资源。
从本世纪80年代中期以来，人们普遍认为应该用通用的、无处不在的基于包的网络节点和链路来代替TDM公用网络，这种网络的带宽可以按照用户的要求在传输的整个过程中以动态的方式管理。
这个承诺的一部分看来已经由ATM技术实现。
ATM技术现在仍然是修补网络使之实现应用合成的关键。
但是当ATM技术人员花了好多年开发了正确而又广泛的、支持公用网络新时代的标准时，因特网却面临着爆炸性的增长，也带来集成和合成服务到底是什么样子的概念，前提是只要我们可以合并各种技术和得到假定的足够的带宽。
因特网网际协议—我们最钟爱的IP协议，现在是所有网络协议之首。
虚拟地提高到该协议的层次，所有的应用看起来都可能成为新的合成网络的一部分。
首当其冲的是语音电话和数据应用。
尽管如此，语音电话呼叫和要求带宽管理的数据应用的简单合成也被证明不是个轻松的任务。
不同的需求经常发生冲突，合成网络的早期的专有实现最终都必须在公用网络中变成互相可操作的，这样才能赢得客户的广泛接受。
与此同时，每个供应商都试图在市场份额上获得飞跃。
这些问题是所有问题的核心，解决这些问题的努力也一直在进行着。
公共电话交换网的前景。
早先提出的三网合一的重大课题还再继续，即公共电话交换网，互联网以及公共广播电视网的合一，虽然在技术上还有着许多难以克服的困难，但是这一天终究回很快到来。
下一阶段主要集中于NGN基础结构的建设和现有PSTN向NGN的持续演进，以及采用软交换技术进行交换机的网改和替换。
NGN又称为次世代网络。
主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的方式提供多媒体业务，整合现有的市内固定电话、移动电话的基础上，增加多媒体数据服务及其他增值型服务。
其中话音的交换将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网络中的一个重点。
交换技术的发展日新月异。
未来全面的数字化与高速率与多元服务话讲进一步改变世界的变化。