电信号
电信号
消息
终端
传输媒介
终端
消息
点对点通信系统
•
当存在多个终端时，人们希望其中任
意两个终端之间都可以进行点对点通信。 • 由此可见，实现通信必须要有三个要
素，即终端、传输和交换。
图1.1 交换网络节点形成示意图
• 电话交换是电信交换中最基本的一种交 换业务。它是指任何一个主叫用户的信息， 可以通过通信网中的交换节点发送给所需的 任何一个或多个被叫用户。 • 当电话用户分布的区域较广时，就需设 置多个交换节点，交换节点之间用中继线相 连，如下图所示。
空分
话路系统 时分
程控机
金属接点 电子接点 脉幅调制 脉码调制
模拟
数字
控制系统
集中控制 分级控制 全分散控制
• 三、交换机的发展方向: 当前交换技术的发展方向和趋势是： ① 提高集成度与模块化水平 ② 提高控制的分散灵活程度与可靠性 ③ 普遍采用公共信令系统； ④ 构成综合信息交换系统； ⑤ 增强连接与组网能力 ⑥ 向软件为主的宽带交换网络过度； ⑦ 基于IP交换
现代通信交换技术
第一章
概 论
刘润杰
• 课程信息
– 课程号：242035 – 课程名称：现代通信交换技术 – 学分：4 – 上课时间：周三7-8节（N2206） 周五1-2节（S4101） – 教师：刘润杰 ierjliu@
• 课本：穆维新 靳婷 现代通信交换技术 北京： 人民邮电出版社 2005 • 网站：本课程网站正在建设中
学习方法
• • • • • • 预习----在讲课前知道本节课要讲的内容 听课----认真听，不留问题 复习----回忆课堂上的内容 作业----以理解为主 答疑----每周四上午三四节，办公楼315 基础----查漏补缺
第一章
• 通信网组成：
概 论
– 1.终端设备：电话机 – 2.传输设备：架空明线、对称电缆、光纤、卫星、 微波等通信线路 – 3.交换设备：主被叫的线路接续设备
长途线路
长途线路
长市中继线
长话局 市内中继线
长市中继线
市话 局
市话 局
用户交换机
用户交换机
电话通信网结构示意图
二 交换节点的基本功能
• 交换节点可控制以下的接续类型。
本局接续：本局用户之间的接续 出局接续：用户与出中继之间的接续 入局接续：用户与入中继之间的接续 转换接续：中继线与中继线之间的接续
2、网络传输光纤化 鉴于光纤的巨大带宽、低成本和易维 护等一系列优点，特别是波分复用（WDM） 技术的日益成熟，自动交换光网络(ASON) 的逐步推出，以及基于SDH的多业务传送节 点（MSTP）的应用领域在不断拓宽。因此， 传输系统的光纤化是信息网发展的主要趋势 之一，也便于今后传统的传输网向业务网方 向的演进。
4、网络接入多样化
网络接入就是指“最后一公里”，又大体分成有线和无线 接入网两大类。现在，网络接入向多样化的方向发展：光 纤接入网（如FTTH等）、铜线接入网（如ADSL等）、用 混合光纤同轴接入网（如HFC）及无线接入的电话接入网 （如远端模块等）、无线局域网（WLAN）等，以后还会 有更多更好的接入方式出现。在基于IEEE802.16的 WiMAX(World Interoperability for Microwave Access，全球 微波接入互操作性)中，实现高速移动宽带接入；FTTH中 将重点推广EPON(Ethernet Passive Optical Network,以太无 源光网络)和GPON(Gigabit Passive Optical Network,吉比特 无源光纤网络)技术；大力开发宽带接入的应用，如IPTV 的接入等。
优点：简单，成本低。 缺点：易磨损，接线速度慢，杂音大。
步进制交换机： 特点：间接控制方式，由“记发器”接收用户的拨号脉冲，再通 过译码器译成电码来控制接线器的工作。 优点：1 增加了选择的灵活性，不一定采用十进制数 2 间接控制可提高出线容量，译码器可以译成容量更大的 出线电码。对多译码 纵横制交换机： 特点：1 接线器接点采用压接触方式，减少磨损且可靠。
通信网的预测
----穆维新
1、网络业务数据化 目前的PSTN用户随照时间的推移将逐步减少使用传统的固 话，取而代之的是移动或VoIP。语声业务走向无线化、IP 化是今后发展的主流。特别是随着网络宽带化的快速推进 和NGN发展，以后的各种业务在网络中都可以统一划归为 数据化业务，以数据通信的方式进/出信息网络，用户收/ 发的信息通过终端或接入设备进行分离/合成。 从计算机网络的业务来看，现代信息网络应用系统将向更 深和更宽的数据业务方向发展。如：远程会议、远程教学、 远程医疗、远程购物及网络多媒体技术的应用等。 今后，数据化业务主要分以下五类：视频类业务（包括流 媒体组播、点播电视、视频电话等）；高速上网业务 ；VoIP业务；互动游戏等媒体游戏类应用 ；信息服务类应用
ATM交换机分为: 1.接入交换机 2.节点交换机 3.交叉连接设备。
七．其它交换技术类型 （一）智能网（Intelligent Network） （二）移动交换技术（Mobile Switch）
1．FDMA 2．TDMA 3．CDMA
（三）光交换技术 （四）可编程交换技术 （五）其他交换技术
第三节 交换机的发展及分类
二．多速率电路交换 （MRCS，Multi-Rate Circuit Switching）
三．快速电路交换 （FCS，Fast Circuit Switching ）：
• 四．分组交换（PS，Packet Switching）：
– 报文交换（message switching）又称存储转发交换（Switch and forward）。
• 所以对传统的电信行业，20世纪实际上是 一个以交换为核心的世纪。
自动电话交换机的分类
模拟交换机
数字话交换机的类型及发展 ① 人工交换机
步进制
② 机电制电话交换机
纵横制 模拟程控交换机 1965年 70年代
③ 程控交换机
数字程控交换机
二．交换机的分类：
程控交换机的大致归类为：
入中继
收号器
用户电路
存储器
中央处理机
I/O设备
用户电路： 每个用户独占一个用户电路，用来监视用户状态（忙/闲）和用户直接有关的 功能：（如摘机，向控制设备发呼叫信号，向用户送忙音） 交换网络： 可以是各种接线器或电子开关矩阵、统称接线器。负责进行信号的交换。 中继电路： 和其它交换机的接口电路 收号器： 接收、存储独叫号码，并向主叫发送回铃音。
课程的目的和主要内容
• 目的 – 了解电话交换网络，掌握相关工作原理 – 了解现代通信网络和通信技术 • 内容 – 了解交换设备在通信网中的位置、作用及数据交换的概念 – 了解各类交换技术的特点及其发展过程 – 掌握脉冲编码调制技术基本原理 – 掌握电路交换系统的基本构成、工作原理 – 了解程控交换的软件系统 – 掌握存储程序控制原理和呼叫处理的基本过程 – 掌握交换网络设计的理论基础和实现方法 – 了解电话通信网的结构 – 掌握信令的基础知识和No.7信令系统的基本概念 – 了解智能网、同步网和管理网的基本概念
• 它由交换设备完成接续，使网内任一用户可与 其他用户通信。
• 第一节 交换的概念 • 第二节 交换方 式及技术
• 第三节 交换机的发展及分类
第一节 交换的概念
一 交换节点的引入
•
通 信 的 目 的 是 实 现 信 息 的 传 递。 自 从 1876年Bell.A.G发明电话以来，一个电信系 统至少应由终端和传输媒介组成，如下图 所示。
3、网络结构宽带化 随着数据业务量特别是IP业务量的飞 速增长，数据网由分组网到帧中继、ATM 网络。根据业务的需求，以电话业务量为 主的窄带传统通信网和提供综合业务的宽 带数据通信网要共同生存较长的一段时间， 并逐步淘汰电路交换机。特别是软交换技 术的进展，信息网络宽带化会得到快速的 发展，使宽带综合业务数字网（B-ISDN） 的实现成为可能。
交换节点的基本功能
– – – – – 接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫信号。 接收和分析从用户线或中继线发来的地址信号。 按目的地址正确选路以及在中继线上转发信号。 能控制连接的建立。 能按照所收到的释放信号拆除连接。
三．交换机的基本结构和功能
图1.2 程控交换机结构框图
程控交换机的组成
用户电路 交 换 网 络 出中继
第二节 交换方式及技术
1 电路传送模式（CTM：circuit Transfer Mode）或同步传 送模式（STM：Synchronous Transfer Mode） 电路交换、多速率电路交换、快速电路交换。 2 分组传送模式（PTM：Packet Transfer Mode） 分组交换、帧交换、快速分组交换等属于。 3 异步传送模式（ATM：Asynchronous Transfer Mode） ATM交换是电路交换和分组交换的结合，
1892
1919 1965 模拟网络
从模拟走向数字
数字网络
第一台交换机 ——第一个研究发明自动电话的人是美国堪萨斯城一个殡仪馆的 老板阿尔蒙.B.史端乔。1892年11月3日，用史端乔发明的接线 器制成的“步进制自动电话交换机”在美国印第安纳州的拉波 特城投入使用，这便是世界上第一个自动电话局。
步进制交换机： 特点：由用户话机的拨号脉冲直接控制交换机的接线器动作，即直接控制方式。
2 ―公共控制”，即控制部分和话路分开。交换机控制由“标志器”和“记 发器” 完成对用户拨号盘要求低，中继布局灵活性提高。
中国电信网的发展史
• 1900年，我国第一部市内电话在南京问世 • 1983年元月，国内第一个建成大容量纵横制自动电话交换系统 • 1986年，第一台局用程控数字电话交换机（DS-2000）研制成功 • 1987年11月，广州开通了我国第一个移动电话局，首批用户有700 个 • 1993年，我国第一个数字移动电话通信网于9月19日在浙江省嘉兴 市首先开通 • 1994年，中国通过Sprint公司于4月20日开通了接入因特网的第一 条64kb／s国际专线 • 1996年，中国公用计算机互联网全国骨干网建成 • 1999年，中国DWDM光纤骨干网建成