完成数据和话路的交换 保证传输快速准确
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电话网
内部公开▲
我国的电话网由原来的5级网（C1—C5）发展到现在的长途二级网加本地网的三 级结构
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电话网
长途两级网的等级结构内部公开▲43来自内部公开▲44
电话网
本地网的网络结构
端局
端局
端局
内部公开▲ 端局
端局
端局
汇接区1 汇接区2
（a ）去话汇接示意图
M
HS
N2
N4
P2
P2
N1
P3
M
N6
HD
P3
N3
P3
N5 P2
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总结归纳
三种数据交换技术与三种火箭运输方案的对应关系 电路交换技术——甲线 报文交换技术——乙线 分组交换技术——丙线
可进行类比的项目 数据———火箭（即所需运输的货物） 中间交换设备———火车头 线路———铁路 线路利用率———铁路的使用率
电路交换采用静态复用、预分配带宽并独享通信资源 的方式，即交换机根据用户的呼叫请求，为用户分配 固定位置、恒定带宽（通常是64kb/s）的电路
电路交换的通信过程分为三个阶段： 电路建立 消息传输 电路拆除
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电路交换
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A 用户线
交换机 中继线
交换机
C
D
中继线
交换机
用户线
B
交换机
电路交换
另一种功能是交换系统，好比一个信息转运站，它把 网络入端的信息根据需要分发到网络不同的出端上
经历了电路交换 报文交换 分组交换
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问题：假设有一火箭需通过铁路从制造厂运到发射场，现有三种方案： 专列专线、专列非专线、非专列非专线，现要求大家一起讨论这三种方 案的优劣
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内部公开▲
内部公开▲
人工交换机 1878
步进制交换机 1892 纵横制交换机 1919 自动交换 空分模拟程控交换机 1965
时分数字程控交换机 1970
空分模拟
1 2 3
4
12 3
4 5 6
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交换方式
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交换系统的功能最终可归纳为两种不同的描述：一种 功能是在网络的入端和出端之间建立连接，即交换系 统好比一堆开关，当需要时把一个入端和一个出端连 接起来
数字信号： 离散信号，由许多脉冲组成，某 一参量只能取有限个数值，且 不直接与消息相对应
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数字信号的调制
脉冲编码调制（PCM）的模型
模拟信号
低通 滤波器
发送端
抽样器
量化器
编码器
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PCM信号
传输媒介
终端
终端
图1.1 点对点通信
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点对点通信存在如下缺点：
1）传输线的数量随终端数的增加而急剧增加
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N x (N-1) / 2
用户数 电缆数
5
10
10 45
100 4950
1000 50万
图1.2 多用户全互连式连接
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点对点通信存在如下缺点：
2）每个终端都有N-1条线与其他终端相连接，因而每个终端需 要N-1个线路接 3）增加第N+1个终端时，必须增设N条线路 4）当终端间相距较远时，线路信号衰耗大
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电路交换
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程控交换机的基本原理是一种电路交换原理，主要包 括以下三个通信阶段：
电路的建立阶段。通过呼叫信令完成逐个节点的接续， 建立起一条端到端的通信电路
通信阶段。在已建立的端到端的直通电路上，透明地 传送和交换数字化的话音信号信息
电路的拆除阶段。结束一次通信时，拆除电路连接， 释放节点和信道资源
分组交换 定义：以分组为单位进行存储转发的方式 通信过程：
信息打包 数据分组 排队处理 信息转发 分组交换也叫数据包交换，处理机将要传送的数据
裁剪并封装成若干较短的、长度不等的数据块，并 在每个数据块中加上必需的控制信息（如初始分组、 源地址、目的地址、控制信息），然后按规定的格 式进行排列组成一个个数据分组
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最简单的通信网(communication network) 仅由一台交换机组成
交换机 用户环线
每一台通信终端通过一 条专门的用户环线(或简 称用户线)与交换机中的 相应接口连接。交换机 用 户 接 口 能在任意选定的两条用 户线之间建立和释放一 条通信链路
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当用户数量很多且分布的区域较广时，一台交换机不能覆盖所 有用户，这时就需要设置多台交换机组成如图所示的通信网
交 换 机
Exchange
通信网
Exchange
Exchange
语音信号
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交换概念
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1.交换技术产生 1876年Bell发明了电话，从而开始了点到点的双向会
话通信 “沃森先生，请过来！我有事找你！” 最初的电话通信只能完成一部话机与一部话机的固定
通信。这种仅涉及两个终端的通信称为点对点通信
特点 优点
缺点
甲线 速度最快
费用最高
乙线 丙线
费用较低
费用最低、速度较快，对火 车头要求低。
速度最慢、对火车头要求较 高
运输前后需对火箭进行拆分、 还原工作。
结论：这三种方案中是通过提高线路的利用率来有效地降低费用的
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电路交换
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电路交换
特点
电路交换是面向物理连接的交换。在发送消息前，必 须建立起点到点的物理通路
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1. 电信网
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举例：两个电话用户或两个计算机用户互相通信需要经过的设备。
（终端可以是电话、计算机等）
终端
传输
交换
传输
终端
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1. 电信网
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基本的电信网由终端、传输和交换三类设备组成 终端设备：终端设备的主要功能是把待传送的信息
和在信道上传送的信号进行互相转换
电话业务 的终端
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分组交换 分组交换技术
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工作原理：分组交换技术是报文交换技术的改进，它将用户传送的数据划分 成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头， 用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将它 们转发至目的地，这一过程称为分组交换
分组交换技术是在数据网络中最广泛使用的一种交换技术
通信网
汇接交换机 市话交换机
用户交换机 中继线 用户线
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通信网
汇接交换机 市话交换机
用户交换机 中继线 用户线
市话交换机: 网中直接连接电话机或终端的交换机,也称为本地交换机，相应 的交换局称为端局或市话局
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通信网
汇接交换机 市话交换机
用户交换机 中继线 用户线
汇接交换机:
报文交换的通信过程
接收和存储报文（给报文加上报头符号和报尾符号） 将报文送到输出队列上排队输出线空闲时发送报文
例如，A用户向B用户发送信息，A用户不需要叫通B用户之间的电路， 而只需要与交换机接通，由交换机暂时把A用户要发送的报文接收并 存储起来，交换机根据报文中提供的B用户的地址在交换网中确定路 由，并将报文送到下一个交换机，最后送到终端用户B
交换技术基础
中兴通讯NC教育管理中心
2019/6/16
目录
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交换概念 通信网与电话网
多路复用技术
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什么是通信？
• 自然科学的定义： 通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交
流与传递，从广义上说，无论采用何种方法， 使用何种媒质，只要将信息从一地传送到另一 地，均可称为通信。
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端局
端局
端局
汇接区1 汇接区2
端局
（b）来话汇接示意图
端局
端局
汇接区1 汇接区2
（c）来去话汇接示意图
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目录
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交换概念 通信网与电话网
多路复用技术
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发信
信源编码器 信道编码器 传输媒介 信道译码器 信源译码器 收信
噪声
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模拟信号的数字化处理
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模拟信号： 数值上连续变化的信号，某一 种参量可以取无限多个数值， 且直接与消息相对应
这些缺点便造成了 交换设备的诞生……
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最早的自动电话交换机在1892年11月3日投入使用 由美国人阿尔蒙.B.史瑞乔提出步进制自动电话交换机
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人工交换机 1878
步进制交换机 1891
纵横制交换机 1919
空分模拟程控交换机 1965
时分数字程控交换机 1970
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程控交换机的发展
数据通 信终端
R
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1. 电信网
传输设备：传输设备是传输媒介的总 称，它是电信网中的连接设备，是信 息和信号的传输通路
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卫星系统
数字微波系统
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1. 电信网
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交换设备：如果说传输设备是电信网络的神经系统，那么交换系 统就是各个神经的中枢，它为信源和信宿之间架设通信的桥梁。 其基本功能是根据地址信息进行网内链路的连接，以使电信网中 的所有终端能建立信号通路，实现任意通信双方的信号交换
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2.通信网组成
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通信网络框架结构：基础网、支撑网和业务网
电话网
数据网
业务网
综合业务数字网 N-ISDN
通
移动网
B-ISDN
信