交换技术通信史

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第一篇:交换技术通信史

交换技术通信史

人类进行通信的历史已很悠久。古代人以烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递等方式来传递信息。在现代社会中,交通警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。这些信息传递的基本方都是依靠人的视觉与听觉。

19世纪中叶以后,随着电报、电话的发明,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的巨大变革,实现了利用金属导线来传递信息,甚至通过电磁波来进行无线通信。从此,人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式,用电信号作为新的载体,开始了人类通信的新时代。接着蜂窝式移动电话的诞生, GSM手机的出现, 全球“铱”星系统的完善, 到现在新一代手机的诞生。

下面从电话交换技术、分组交换技术、ATM交换技术、IP交换技术的发展等方面对交换技术通信史进行论述。

(一)电话交换技术的发展

自动电话交换技术的发展,经历了步进制电话交换机、纵横制电话交换机、程控数字电话交换机等几个重大的转折点。

1、步进制、纵横制电话交换机

1889年,美国人史端乔发明了一种自动电话交换系统,使得人工电话局中的话务员“失业”了。史端乔发明的自动电话机,是靠用户拨一位又一位的电话号码,直接控制交换机中的选择器一步一步动作,最终把主叫用户和被叫用户的电话机接通的。因此,它被称为步进制自动电话交换机。

在自动交换技术发展过程中,两位瑞典人帕尔姆格伦和贝塔兰德树起了又一座丰碑。1919年,他们发明的纵横制自动电话交换机取得了专利。

纵横制电话交换机由话路接续设备和公共控制设备两部分组成。话路接续设备的作用,类似于前面介绍过的人工电话交换机中的塞绳,完成通话接续和信号接续的任务。纵横制自动电话交换机中的话路接续设备叫纵横接线器,它利用了数学中的纵横坐标原理。当把本来断开的2号纵线和3号横线交叉点M闭合时,接在2号纵线和3号横线两端的两部电话机就接通了。至于公共控制设备,它主要完成人工电话交换机中话务员承担的工作,包括发现有用户在打电话,记住用户拨的电话号码,控制接线器接通主叫用户和被叫用户的话机,以及在通话完毕

后拆线等。公共控制设备的核心部件是记发器和标志器。

纵横制自动交换机的工作速度比步进制交换机快得多,而且灵活性比较高,通话质量比较好。

2、模拟程控交换

自动电话交换由“机电”方式向“程控”方式演变,是20世纪电话通信的又一次重大变革。程控电话交换机就是电子计算机控制的电话交换机。它是利用电子计算机技术,用预先编好的程序来控制电话的接续工作。1965年5月,美国贝尔系统的1号电子交换机问世,它是世界上第一部开通使用的程控电话交换机。但这还不是时分数字式的,而是所谓“空分”的。什么叫“空分”?空分就是用户在打电话时要占用一对线路,也就是要占用一个空间位置,一直到打完电话为止。过去机电式的交换机都是空分方式的。

相对于机电式自动交换而言,程控交换的优越性有如下几方面:

(1)灵活性大,适应性强

(2)能提供多种新服务性能

(3)便于实现共路信令

(4)操作维护管理功能的自动化

(5)适应现代电信网的发展

3、数字程控交换

随着电子技术特别是电子计算机技术的发展,利用电子计算机作为公共控制设备,对数字话音信号进行控制的自动交换设备——程控数字电话交换机于1970年问世了。程控数字电话交换机的诞生,使电话机进入了一个全新的时代,标志着当代交换技术的发展方向。

程控数字电话交换机来说,通过它交换接续的是数字话音信号。数字信号完全不同于模拟信号,它的特点是大小被限制在几个数值之内,不是连续的而是离散了的。例如,它可以是由一系列有电流和无电流组成的间断的信号;有电流相应于二进制数中的“1”,无电流相应于二进制数中的“0”。电报通信中应用的莫尔斯电码,实质上就是数字信号。

为什么说程控数字交换机的出现,使电话交换进入了一个全新的时代?这是因为程控数字交换机具有一系列其他交换机无法相比的优点:

(1)在程控数字交换机中,话路接续设备采用了大规模集成电路,设备体积小,重量轻,大大节省了成本。

(2)程控数字交换机中所有的电话接续中完成的步骤,都是由计算机软件(程序和数据)控制的,通过设计程序、修改数据,就可以灵活地扩充交换机的功能,而不像人工交换机或步进制、纵横制交换机那样,交换机制造好后功能就很难改变了。交换机中的计算机,能记住用户每次通话的起止时间,并按一定费率计算出通话费用,自动打印单据,作为向用户收费的依据。

(3)程控数字电话交换机和光纤通信系统以及微波通信系统、移动通信系统、卫星通信系统等结合,不仅可向用户传送高质量的话音,而且可提供电报、数据、传真等非话业务(电话之外的通信业务),逐步向综合业务数字通信网过渡。

(二)分组交换技术的发展

分组交换是在1960年代早期发明。分组交换数据网是由分组交换机、网路管理中心、远程集中器、分组装拆设备以及传输设备等组成。

分组交换实质上是在“存储——转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的数据——分组。每个分组标识后,在一条物理线路上采用动态复用的技术,同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内,接着在网内转发。到达接收端,再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高,比报文交换的传输时延小,交互性好。

(三)ATM交换技术的发展

ATM的概念起源于1983年美国贝尔实验室技术人员提出的快速分组交换和1984年法国电信提出的异步时分交换的设计思想。异步时分交换采用16字节的长度,其中12字节为信息段,4字节为分组头,分组头用于进行交换处理。这种交换方式端口速率也可达每秒百兆比特以上,而且时延极小,可以实现话音、数据和图像综合应用。

ATM技术自从 2 0世纪 80年代末期问世以来 ,ATM交换技术就引起巨大的轰动 ,它交换效率高 ,网络吞吐量大 ,几乎支持所有多媒体业务 ,大有一统广域网、局域网的势头 ,由于ATM具有电路交换网络中速率的独立性和分组交换网络中对任意速率的适应性的优点 ,人们对ATM技术组建园区级主干网抱有很高的期望 ,希望能得到很高的数据吞吐率来支持高性能主干网 ,能得到QOS使多媒体较好应用。随着高速以太网和第三层交换技术应用的迅速扩大和成功 ,更加深了对ATM技术的怀疑。随着社会不断发展 ,网络服务不断多样化 ,网络正在飞速的发展 ,收发信件、远端办公、网上直播、网络电话传真、网络购物等已走进千家万户 ,能把这些对带宽、实时性、传输质量要求各不相同的网络服务由一个统一的多媒体网络来实现的网络就是ATM网。ATM是异步传输模式 ,在这一模式中 ,信息被组织成信元 ,因包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现 ,这种传输模式是异步的。目前正以一种可作为宽带宽应用的基本技术而用在局域网(LAN)和广域网(WAN)中。

(四)IP交换技术的发展

随着Internet网络规模的快速扩展和运行各种多媒体业务的需要,IP交换技术越来越受到人们的重视,因为它将网络交换机的高速性和路由器的灵活性结合起来,IP交换技术是一种多层交换技术,它的出现解决了局域网中网段划分之后,网段中子网必须依赖路由器进行管理的局面,解决了传统路由器因低速、复杂所造成的网络瓶颈问题。

由于Internet的迅速发展,基于IP网络的应用日益广泛。IP与ATM的结合已成为研究的热点和发展趋势。

第二篇:现代交换技术实验报告

实验一 C&C08交换机系统介绍

一.实验目的

通过本实验,让学生了解程控交换机单元所具备的最基本的功能。二.实验器材

程控交换机一套。三.实验内容

通过现场实物讲解,让学生了解CC08交换机的构造。四.实验步骤

CC08交换机是采用全数字三级控制方式。无阻塞全时分交换系统。语音信号在整个过程中在实现全数字化。同时为满足实验方对模拟信号认识的要求,也可以根据用户需要配置模拟中继板。

实验维护终端通过局域网(LAN)方式和交换机BAM后管理服务器通信,完成对程控交换机的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。

1.实验平台数字程控交换系统总体配置如图1所示:

图1

2.C&C08的硬件层次结构

C&C08在硬件上具有模块化的层次结构,整个硬件系统可分为以下4个等级:(1)单板

单板是C&C08数字程控交换系统的硬件基础,是实现交换系统功能的基本组成单元。

(2)功能机框

当安装有特定母板的机框插入多种功能单板时就构成了功能机框,如SM中的主控框、用户框、中继框等。

(3)模块

单个功能机框或多个功能机框的组合就构成了不同类别的模块,如交换模块SM由主控框、用户框(或中继框)等构成。

(4)交换系统

不同的模块按需要组合在一起就构成了具有丰富功能和接口的交换系统。

交换系统交换系统USM/TSM/UTM+AM/CM C&C08模块模块模块用户框+主控框 USM 功能机框功能机框功能机框ASL+DRV+TSS+PWX+母板SLB 用户框单板单板单板

C&C08的硬件结构示意图

这种模块化的层次结构具有以下优点:

(1)便于系统的安装、扩容和新设备的增加。

(2)通过更换或增加功能单板,可灵活适应不同信令系统的要求,处理多种网上协议。

(3)通过增加功能机框或功能模块,可方便地引入新功能、新技术,扩展系统的应用领域。

3.程控交换实验平台配置,外形结构如图2所示:

中继框------

时钟框------用户框

主控框---

BAM后管理服务器---

图2

五.实验报告要求

1.画出CC08交换机硬件结构示意图

答:CC08交换机硬件结构示意图如图3所示: 交换系统交换系统USM/TSM/UTM+AM/CM C&C08模块模块模块用户框+主控框 USM 功能机框功能机框功能机框ASL+DRV+TSS+PWX+母板SLB 用户框单板单板单板

图3

2.解释下列单板的名称和用途

答:各单板名称和用途如下所示:

A32:32路模拟用户板,提供32路电话接口; DTM:中继接口板,提供2个PCM电路接口;

MPU:主控板,交换机的核心控制部件,控制整个交换机的运行; NOD:主节点板,每板4个节点,用于MPU和用户/中继之间的通信; CKS:时钟板,为交换机提供3级标准时钟; SIG:信号音板,为交换机提供信号音;

BNET:交换网络板,为交换机提供话音信息交换功能; LAP:多协议处理板,提供4条NO7号链路;

MFC:多频互控板,提供NO1中继的多频计发器信号; PWC:二次电源板,为主控框、中继续框、时钟框供电; PWX:二次电源板,为用户框供电。

六.思考题

1.如何理解CC08程控交换机的三级控制结构?

答:C&C08的时钟系统采用三级控制结构,如图4所示:

图4

操作维护台与交换机主处理机之间通过HDLC链路通信,交换机主处理机与通信节点之间通过总线通信,通信节点与SLT板或CKS板之间通过RS-422串口通信。

2.CC08交换机中BAM起的作用是什么?

答:维护终端可以与BAM后管理服务器通信,完成对程控交换机的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。

七.实验小结

通过本次实验,我对CC08交换机有了一个初步的认识,大概了解了其硬件结构,并结合老师平时上课所讲的知识进行了相应的思考。起初对老师所讲的一些内容不是太理解,通过在机房实践,才知道这些知识所涉及到的相关应用。最后熟悉了一下e-bridge系统的相关操作,为下一次实验做准备,本次实验收获还是挺大的。

实验二

本局调试实验

一.实验目的

1.加深对交换机系统功能结构的理解,熟悉掌握B模块局配置数据、字冠、用户数据的设置。

2.通过配置交换机数据,要求实现本局用户基本呼叫。二.实验器材

1.C&C08交换机独立模块(具体板件见下图)、BAM。2.实验用维护终端。3.电话机。三.实验内容

学生只要配置与本局用户通话有关的数据,实现本局基本呼叫即可。中继部分可以不配。

交换机板位如下图所示:

B独主控柜 假设的数据如下:

本局信令点(按实验终端编号进行区分,每台终端设定的局数据不同): AAAA01~AAAA28。

本局号段为8XX0000~8XX0063,对应物理端口号是:0~63,电话号码为8XX0000~8XX0063。

四.实验步骤

1.学生在自己PC中桌面上双击“Ebridge Client”图标,输入服务器地址,进入Ebridge登陆操作平台。

2.点击【确定】键进入EB界面模式。

3.双击【综合通信试验平台】中的【程控CC08】,进入CC08实验模式。4.点击【业务操作终端】出现登陆窗口,用户名:cc08,密码:cc08,局名选LOCAL,点击【确定】键。

5.在维护输出窗口会显示登陆成功的相关信息,并自动执行几条系统查询命令。

6.单击窗口左侧下面的【MML命令】,再点击左上侧的系统栏,保存命令文件,然后开始进行各种数据配置,如增加局、增加呼叫源、增加字冠、增加号段、增加计费情况、修改计费模式、增加计费情况索引、增加用户。

7.在数据配置完成之后,单击【清空数据】,提示是否进行数据清空,单击【确定】。

8.点击【系统】-》【执行批命令】,或按CTRL+R。9.选择已调试好的命令文件脚本,点击打开。10.在e-bridge系统中点击【开始程控实验】,屏幕上方会显示当前占用服务器席位的客户端,你申请席位的客户端排在第几位,剩余多长时间。然后单击【申请加载数据】-》【确定】,同时数据开始加载。

五.附件

命令文件内容如下: 硬件配置部分:

ADD SGLMDU: CKTP=NET, WR=FALSE, NO7=TRUE, SHR=FALSE, PE=TRUE, DE=TRUE, DW=TRUE, PW=TRUE,CONFIRM=Y;ADD CFB: MN=1, F=0, LN=0, PNM=“eight”, PN=0, ROW=0, COL=0,CONFIRM=Y;ADD DTFB: MN=1, F=4, LN=0, PNM=“eight”, PN=0, ROW=0, COL=0, BT=BP1, N1=0, N4=255, HW1=90, HW7=255,CONFIRM=Y;ADD USF32: MN=1, F=5, LN=0, PNM=“eight”, PN=0, ROW=0, COL=0, TSN=5, N1=18, N2=19, HW1=4, HW5=255, BRDTP=ASL32,CONFIRM=Y;

RMV BRD: MN=1, F=5, S=4,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=5,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=6,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=7,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=8,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=9,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=10,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=11,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=13,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=14,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=15,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=16,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=17,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=18,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=19,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=20,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=21,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=5, S=22,CONFIRM=Y;

RMV BRD: MN=1, F=1, S=4,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=5,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=7,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=19,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=20,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=21,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=22,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=23,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=17,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=1, S=18,CONFIRM=Y;

RMV BRD: MN=1, F=0, S=2,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=3,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=4,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=5,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=6,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=17,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=18,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=19,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=20,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=21,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=22,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=8,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=10,CONFIRM=Y;RMV BRD: MN=1, F=0, S=14,CONFIRM=Y;

ADD BRD: MN=1, F=1, S=17, BT=LPN7,CONFIRM=Y;ADD BRD: MN=1, F=1, S=18, BT=MFC,CONFIRM=Y;

本局业务数据配置部分: SET OFI: LOT=CMPX, NN=TRUE, NNC=“293794”, NNS=SP24, LAC=K'027, LNC=K'86,CONFIRM=Y;(增加局)

ADD CHGANA: CHA=0,CONFIRM=Y;(增加计费情况)MOD CHGMODE: CHA=0, DAT=NORMAL, TS1=“00&00”, TA1=180, PA1=1, TB1=10, PB1=2,CONFIRM=Y;(修改计费制式)

ADD CHGIDX: CHSC=0, RCHS=0, LOAD=ACA, CHA=0,CONFIRM=Y;(增加计费情况索引)

ADD CALLSRC: CSC=0,CONFIRM=Y;(增加呼叫源)

ADD CNACLD: PFX=K'829, MIDL=7, MADL=7,CONFIRM=Y;(增加字冠)

ADD DNSEG: P=0, BEG=K'8290000, END=K'8290063,CONFIRM=Y;(增加号段)ADB ST: SD=K'8290000, ED=K'8290063, DS=0, MN=1, RCHS=0,CONFIRM=Y;(增加用户)

六.实验小结

本次实验是在老师的一步步指导下完成的,我设置的本局号段为8290000~8290063,对应物理端口号是:0~63,电话号码为8290000~8290063(因为我自己的班序号为29),最后程控实验的结果是申请席位成功,但最开始由于电话本身有点小问题,拨号没有成功,后来在别人拨号成功的机子上实验,拨号成功,说明数据配置没有什么问题。通过本次实验,我对程控交换技术有了更加深刻的认识,原来平时家里用的座机就是这样配置的,顿时增加了对现代交换技术的兴趣,本次实验收获还是挺大的,只有将理论与实践相结合,才能发挥出理论知识的真正价值。

第三篇:程控数字交换技术

@电话交换机可以按什么进行分类?

答:按交换机的使用对象,按呼叫接续方式,按所交换的信号特征,按接线器的工作方式,按控制器电路的结构。

@为什么交换设备是通信网的重要组成部分?

答:其基本功能是根据地址信息进行网内链路的连接,以使电信网中所有终端能建立信号通路,实现任意通信双方的信号交换。

@简述交换机系统的功能

答:程控数字交换机的功能分为交换业务功能(有控制功能,交换功能,接口功能,信令功能,公共服务功能,运行管理功能,维护诊断功能计费功能)和用户(分机)功能(缩位拨号,热线服务,呼叫转移,禁止呼叫,追查恶意呼叫等20多项服务功能)

@为了是抽样信号不失真的还原为原始信号抽样频率(fs)应大于话音信号的最高频率的两倍,实际中fs取8000Hz抽样周期为125us;pcm基带信号速率64kb/s;30/32路一次群的位速率为2048kb/s

@在PCM30/32编码方案中如何表示样值的正负极性和幅度的大小幅度码有几位它表示几种不同幅度的样值?

答:通常采用8位二进制码表示一个量化样值,D1-D8画出来注明第一位是表示极性d2-d4是段落码d5-d8是段内码幅度码是指段落码和段内码共七位代表128个量化级。

@全利用度线束:任一条入线可以到达任一条出线的情况

@部分利用度线束:任一条入线只能到达部分出线的情况。

@模拟中继接口:它是数字交换网络与模拟中继线之间的接口电路。类似与模拟用户接口只是少了振铃控制和用户馈电的功能多了一个中继线指示功能同时把对用户线状态的监视变为了对中继线路信号的监视还要把本端的监视信令插入到传输信道中以供对端检测(出中继接口和入中继接口)

@远端用户模块的定义和功能:远端用户模块放置在远端与母局之间的链接需经过适当的接口和中继线传输系统,它的主要功能是提高数字交换网络和线路利用率。

@2B+D接口:用户环线系统的标准数字传输速率为144Kb/s,为满足综合业务数字对用户环线数字化的传输要求,144Kb/s划分成两个用于传输话音的64Kb/s的基本通道与一个用于传输信令和其他低速数据的16Kb/s的数据通道。

@呼叫处理过程5个阶段:1从主叫摘机到听到拨号音;收号和号码分析;来话分析至被叫振铃;被叫应答双方通话;话终释放。

@六个稳定状态:用户空闲状态,向主叫送拨号音(等待收号)状态,收号状态,送忙音状态,振铃状态和通话状态。

@任务处理三个步骤:输入处理(数据采集)分析处理(数据处理)任务执行输出处理。

@分析程序可分为:去话分析(从主叫用户摘机到送出拨号音)号码分析来话分析和状态分析。

@典型电信网结构:网状网,星形网,树形网,环形网,总线网等。

@路由种类:直达路由,迂回路由,基干路由。

最佳路由选择顺序:先选直达路由,次选迂回路由,最后选基干路由。

迂回路由:自下而上由远而近先选靠近受话区下级局后选上级局;在发话区自上而下选择即先选远离发端局的上级局后选下级局。

@信令系统:定义一组用于指导通信设备接续话路和维持整个网络正常运行所需的信令集合。

@用户线信令:是指用户终端与交换机或与网络之间传输的信令。

它包括:用户状态检测信号,被叫地址信号和信号音。

@局间信令:是交换局与交换局之间在中继设备上传递的信令,用以控制中继电路的建立和拆除。

它包括:中继线占用信令,路由选择信令,被叫局应答信令,主叫局拆线复原信令,拆线证实信令,网络管理和维护所需的信令等。

@公共信道信令系统(NO。7信令)的优点:

1)系统是在软件的控制下采用高速数据信息来传送信令的,因而建立呼叫接续的时间比随路信令系统大大缩短,并且增,减信令或改变信令信息都十分方便;

2)由于信令通道与各话路通道没有固定的对应关系,因而更具灵活性;

3)系统不但可以传送与呼叫有关的电路接续信令,还可以传送与呼叫无关的管理,维护信令,而且任何时候(包括用户正在通信期间)都可传送信令。

4)信令网与业务通信网分离,便于维护和管理。

识别主叫摘机SCN LM=1识别用户挂机SCN LM=1有人认为SCNLM=1为摘机,那么便为挂机这种说法不正确来自一个用户接口的摘挂机状态只占一个二进制位,控制系统中的相应接口应能将来自多个用户接口的检测信令合并为适合总线传输的8位或16位并行数据每次对一组用户扫描结果进行运算D0,D5为摘机D1,D7为挂机其他用户既没有摘机也没有挂机。

用户交换机接入本地网的三种方式:全自动直拨入网方式,半自动入网方式,混合中继方式。

我国国内数字同步网采用分级的主从同步法共分为四级同级之间采用互控同步方式第一级为基准时钟第二级为有保护功能的高稳时钟第三级为高稳晶体时钟第四级为一般晶体时钟

电信网从宏观分为基础网(终端设备传输设备交换设备)业务网(话音数据图像广播电视等)支撑网(信令网)

电信网的基本路由设备包括用户回路,总配线架设备,交换机设备,居间中继设备等。

无级动态路由:无级指长途网中的各个交换局不分上下及都处于同一等级任意两台交换机都可以完成点对点通信,动态是指路由的选择方式是不固定的。实时选路方式:是通过对每个交换局的中继路由忙闲表进行一定的算法后决定选哪一条的路由的方式,动态自适应选路。

解:抽样频率8000HZ传输码率64Kb s,30 32路基群传输码率32*64=2048Kb s

解:有32*32=1024(16*16=256)个交叉接点信道;需要32(16)个控制存储器;每个控制存储器有512个单元;每个单元内字长是5(4)位。解:可实现8个程序调度;可实现6种调度周期:4ms,8ms,12ms,16ms,24ms,48ms。8ms调度周期在调度表中的安排为隔一个单元设置一个1.解:C=5(次)t=(800+300+700+400+50)5=450s=0,125(h);因A=C*t所以A=5*0.125=0.625(h)又因为A1=A T,T=2(h)故A1=0,3125(Erl)。

解:话机A的月租费为Cr=Ci+d1*c1=(165+3*5)12=15元话机C的月租费为Cr=Ci+d1*c1=(165+4*5)12=15.4元

第四篇:浅谈现代通信网交换技术

浅谈现代通信网交换技术

摘要

现代通信网交换技术作为通信网的核心技术,经历了漫长的演进与发展过程,已经适应通信技术的发展和不同通信业务需求。但是,随着通信网络技术的飞速发展,人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长;要实现通信技术的进步,就离不开现代通信交换技术快速发展。现代交换技术是在交换通信网中实现数据传输必不可少环节,现代通信技术的发展,不仅受限于终端设备技术和传输技术的发展,也要依赖于现代交换技术的发展。交换技术是决定了网络的性能以及能够向用户提供何种服务。目前,通信技术不断的发展,人们要求网络能够提供更多种类的业务,而传统的交换技术已经满足不了用户对于各种新业务的要求,因此各种交换技术应运而生,以满足人们对不同的业务的要求。在未来,多个方向的可扩展特性将成为新一代互联网的重要特征,交换技术则将会作为关键技术来承载这种可扩展特性。在规模、功能、性能、安全和服务等多方面都有较好的可扩展特性会成为将来新一代互联网体系结构的一种显著特征,这样才能使互联网速度和应用快速发展。但是现有的体系仍有不足,无法满足人们对网络日益增长的需求。现代交换技术和通信网络技术的高速发展的今天,各种交换技术不断的被引入通信网中,现代交换原理日新月异,交换技术的更新将是下一代通信网络技术的关键性技术。

关键词:通信网络;交换技术

Abstract Modern communication network switching technology is the core technology of communication network, the evolution and the long process of development, have to adapt to the development of communication technology and the different needs of communication service.However, with the rapid development of network technology, people for broadband and business requirements are also growing rapidly;to achieve the progress of communication technology, we cannot do without modern communication technology rapid development.Modern switching technology is to exchange the communication network to realize the data transmission is essential link, the development of modern communication technology, development is not only limited to the terminal equipment technology and transmission technology, development also depend on the modern switching technology.Exchange technology determines the performance of the network and can provide the service to the user.At present, the development of communication technology, people demand the network to provide more kinds of service, but the traditional switching technology has been unable to meet the user requirements for a variety of new business, so various switching technology emerge as the times require, to meet the requirements of different business.In the future, be extended multi direction

will become an important feature of the new generation of Internet technology, the

exchange will be as the key technology to carrying the scalable characteristics.Have a good scalability of the future will become a significant feature of the new generation Internet architecture in the scale, function, performance, security and service and other aspects, so as to make the Internet speed and application of rapid development.But the existing system is still inadequate, unable to meet the growing demand on network.Modern switching technology and network communication technology rapid development today, various switching technology have been used in communication networks change rapidly, modern switching principle, exchange technology updates will be the key technology of next generation communication network.Keywords: communication networks;exchange technique

1.通信网交换技术的发展历史

简单的电话通信技术出现不久,人们便认识到,在所有用户之问架设直达的线路对通信线路的资源是极大的浪费,必须依靠交换机实现用户之问的互连.交换即转接,是在交换通信网中实现数据传输必不可少的技术.从通信资源的分配角度看,交换就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源.交换技术的发展经过了电路交换(线路交换)、报文交换、分组交换(包交换)、快速分组交换、宽带IP网络技术等.现代的数据通信随着通信网络的迅速发展,传统通信业务提供的业务种类和业务量不断受到新兴业务的挑战.人们要求所有的通信网络服务商能够提供具有多感觉信息源、交互式和同步性等特点的多媒体业务.目前,在宽带数据通信网技术选择上出现了两种不同的技术,即ATM和IP技术,采用这两种技术构建宽带数据网络分别为ATM网络和IP网络。

(1)ATM网络技术

20世纪70年代,ITU—T提出建立ISDN,是由电话IDN(综合数字网)发展起来的一个网络,ATM交换技术是针对后来的宽带综合业务数字网B—ISDN的需求而提出的.异步传输模式ATM(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)建立在电路交换和分组交换的基础上.在ATM中,每个时隙没有确定的占有者,各信道根据通信量的大小和排队规则来占有时隙,每个时隙就相当于一个分组,即信元.ATM是一种独立于终端和业务,而向连接的通用信息传输和交换体制。

(2)宽带IP网络技术

进入20世纪90年代以来,以INTERNET为代表的计算机网络得到了飞速发展.IP业务正以指数速率迅速增长.正是由于IP的不断发展,为通信提出了许多新的需求.一方面,由于INTERNET的迅速发展,IP向传统电信业务的渗透和传统电信业务与IP融合的步伐正大大地加快.传统的电路交换技术由于不是针对基本分组的业务,其复杂的时分复用方法、语音编码和64kb/s的交换速率等已不能适应未来以数据业务量为主的网络要求.另一方面,光纤传输正在快速发展并不断走向应用,光纤传输由PDH走向SDH,SDH系列设备已经大量采用;DWDN(密集波分复用)技术更进一步经济有效地增加了光纤容量,DWDN系列的开发利用为TNTERNET宽带技术的发展奠定了非常好的基础.

(3)ATM网络与IP网络技术的融合发展适合我国21世纪网络技术的重要因素,主要从网络开销、网络信息传输的可靠性、资金的有效利用及成熟技术的进一步挖潜等几方面考虑.现有的两种较为成熟和运用广泛的ATM网络和1P网络技术都存在各自的局限,单一发展任何一种而舍弃另一种都是不科学和不经济的.把最先进的ATM技术和最普及的IP网技术有机地结合起来,采用ATM网络承载IP业务的方法,用以实现多媒体通信网,不仅是必要的,而且从MPI。S网络技术问世以来已经成为可能。

2.现代通信网交换技术的现状

网络技术的迅猛发展,以太网始终占据统治地位。但是,随着网络技术应用的深入,网络的规模和速度都在超速发展。不但局域网的速度得到了一定的提高,千兆以太网也逐渐变得普遍起来。随着社会经济与科学技术的发展,用户们越来越注重网络的高可靠性、高性能、易维护和成本的降低,而这些因素离不开使用哪一种组网技术;设备厂商则在不损害用户网络功能实现和利益的基础上更加追求可观的利润。关于组网,现有已经成熟的传统的第2 层交换技术,和具有路由功能的第3 层交换技术,还有具有高网络服务水平的第7 层交换技术。第2 层交换技术比较传统,是狭义单一的,它只包含了数据链路层的转发。第2 层交换技术大多用于小型局域网,机器数量保持在二、三十台以下才是安全的网络环境,因为此时广播包影响很小,快速交换功能和多个接入端口以及价格的低廉这三种第2 层交换技术所具有的的特性很好的解决了小型网络用户使用的问题。

3.现代通信网交换技术的重要内容

(1)具有路由功能的第3层交换技术

为了解决广播域的问题,1997 年第一次出现了具有路由功能的第3 层交换技术。到现在已经发展成为构建多业务融合网络的主力军。使用大型局域网,会加大广播风暴的危害,为了减小其危害,必须把大型局域网按功能或者是地域来划分,分为多个小局域网,这样就可以减小一定的广播风暴的危害。如果这时候只使用第2 层交换技术,则不能实现子网间的大量互访。由第3 层交换技术改进而来的3 层交换机则很好的解决了这一问题。到今天,第3 层交换技术已经日趋成熟,同时也在不断的发展创新,在网络中也占据着越来越重要的地位。

(2)具有网络服务功能的第7层交换技术

能够逐层解开每一个数据包的每层封装,同时识别出应用层的信息,就是第7 层交换技术所具有的功能。现在,许多服务提供商关注的焦点渐渐转移到如何充分利用宽带资源和如何管理互联网上的应用、内容。为了管理决传输层到应用层的网络技术,具有网络服务功能的第7 层交换技术渐渐的发展壮大起来。具有网络服务功能的第7 层交换技术能够很的处理网络应用层数据的转发,能够使网络服务水平得到提高,有一个质的飞跃,使互联网越来越智能化,也能使网络管理者有更低的成本去优化网络资源。无论是企业到消费者的电子商务、市场销售的无人自动化、联机客户支持、人事的建设和规划、客户服务、防火墙负载均衡、宽带的管理以及智能过滤内容等方面,具有网络服务功能的第7 层交换技均可以涉猎,并且大有用处。

(3)程控交换技术。

程控交换技术是指人们用专门的计算机根据需要把预先编好的程序存入计算机后完成通信中的各种交换。以程控交换技术发展起来的数字交换机处理速度快,体积小,容量大,灵活性强,服务功能多,便于改变交换机功能,便于建设智能网,向用户提供更多,更方便的电话服务,还能实现传真,数据,图像通信等交换,它由程序控制,是由时分复网络进行物理上电路交换的一种电话接续交换设备。常见结构有集中控制、分散控制或两者结合。技术指标有很多,主要BHCA/呼损接通率,无故障间隔时间等。随着电信业务从以话音为主向以数据为主转移,交换技术也相应地从传统的电路交换技术逐步转向给予分组的数据交换和宽带交换,以及向基于IP 的软交换方向发展。

(4)程控交换软件技术。

信息化是企业发展的必然趋势,拥有一个完整的、独立的、准确的软交换技术是非常重要的。软交换技术作为下一代网络的主要设备之一,各网络运行商在组建新的网络的时候,应当虑到与其他传统网络的互通,应当形成一个较为统一的网络结构,以软交换技术为基础的网络结构。在一些省份,软交换技术已经在网络中开始运行使用。并且在最近几年内,已经得到了相当快速的发展,使用者都渐渐遗弃了以往的那种不完善的网络技术,开始学习现有的完善的快捷方便的应用性网络。与传统的、老式的网络技术相比而言,软交换技术不仅可以高负荷使用,而且面对一些重大的,罕见的问题,也都能有效的快速的分析整理并得出解决的方案方法。这就使公司企业的日常业务办理速度得到有效的加快。当然质量也越加提升,也正是如此,使得该项技术能快速的占领市场,并且创造出了自己独特的技术领域。

(5)交换技术与宽带综合业务数字网

ATM 技术发展背景通信的目的在于传递消息,一个通信系统的建立就如同一项工程,为消息的拥有者与需求者之间建立了一座桥梁。当今社会通信产业已经成为发展最快的产业之一,人们对通信的需求量不压对食品的需求量,所以大规模通信网络的建立是势在必行的,通过大规模的通信网实现更多互联用户进行消息的传递与资源的共享。所谓通信网,它是集合众多的通信系统而组成的一个庞大的,覆盖面更广的通信领域。通过通信网我们可实现更多用户在更宽地狱的信息交流。如因特网,该网几乎覆盖了全世界,它允许大量用户对信件、文件、声音、图像等多种媒体形式进行交换。综合业务数字网(ISDN)是在数字电话网的基础上发展起来的。宽带综合业务数字网简称B-ISDN(broadband integratedservices digital network)。B-ISDN 是在ISDN 的基础上发展起来的,可以支持各种不同类型、不同速率的业务,不但包括连续型业务,还应包括突发型宽带业务,其业务分布范围极为广泛,包括速率不大于64kbit/s 的窄带业务(如语音、传真),宽带分配型业务(广播电视、高清晰度电视),宽带交互型通信业务(可视电话、会议电视),宽带突发型业务(高速数据)等。能在同一网路中支持范围广泛的声音、图象和数据的应用。ATM 不仅能把话音、数据、图象等各种业务都综合到一个网内,它还具有实现带宽动态分配和多媒体通信的优点。ATM 宽带交换是实现B-ISDN 的关键和核心。通信技术将得到越来越广泛的应用,各种交换技术在数据通信的新技术、新设备不断涌现的今天,学习、了解和掌握交换与通信技术显得尤为重要。

4.现代通信网络结构及其协议

IP通信网可分为4层:第一层:通信基础网;第二层:数据网(L2数据网);第三层:IP网(L3数据网);第四层:应用层。

通信网协议:

(1)公用X.25分组网(PSPDN)

我国早在1988年就开通了公用X.25分组交换网。该网由一个网管中心(NMC)、3个节点交换机(NS)和8个远程集中器(RCU)组成。在NS之间、NS与RCU之间采用速率为9.6kbit/s的中继电路互连,使用X.25规程。随着计算机联网业务的发

展,1995年建成了包括32个节点机的新分组交换骨干网,后几经扩容。X.25分组网曾作为早期IP网的基础网络。X.25分组网适用于通信线路误码率高的情况下接入低速(64Kbit/s以下)数据。目前主要向对数据通信可靠性要求高的商业、银行、股票等行业提供低速联网业务和虚拟低速专网业务。

(2)公用数字数据网(DDN)

利用传送网中的E1分支传输线路和节点DXC1/0设备,可组成一个DDN网。该网提供N×64kbit/s~2Mbit/s的数据业务。公用DDN网属TDM电路交换网,提供固定和半固定的中、低速数据通道。公用DDN网的主要应用为提供专线(包括Internet的接入专线、局域网互联专线等)、专网,也可作为X.25网、帧中继网、电信支撑网等的基础网络。

(3)帧中继(FR)网

光缆大规模的敷设,极大地提高了传输电路的质量,原有低速、低效、高延时的X.25分组交换技术逐步让位于帧中继技术,帧中继亦称为简化的X.25技术。与X.25分组技术相比较,帧中继取消了各转接点的纠错、重发等环节,提高了速率,降低了电路的时延。和DDN网相似,帧中继一般采用固定和半固定连接方式。由于帧中继具有动态带宽分配功能,所以比固定带宽的DDN更适合突发性的数据业务。目前帧中继网主要用作租用虚电路(包括局域网互联、Internet高速接入等)、虚拟专网和作为IP骨干网的基础网络。

(4)ATM网和B-ISDN

ATM原是为宽带综合业务网(B-ISDN)而设计的。该技术采用定长53Byte的ATM信元作为传输、复用、交换的基本数据单元,具有流量控制、保证服务质量(QoS)、支持多种业务等特点,可作为B-ISDN的基础网络。B-ISDN建立在ATM网络平台上,如图4所示,其骨干节点采用ATM骨干交换机,接入节点采用ATM接入交换机。ATM接入交换机通过ATM适配层提供FR、电路仿真E1/E

3、Ethernet、X.25等业务接口,可提供Internet高速接入、局域网互联、话音、高清晰度电视、点播电视、会议电视、远程教学等多种宽带业务应用。

5.通信网交换技术的发展趋势

最近几年研究交换网络体系结构的发展和相关算法,主要就是为了对交换技术进行研究。交换网络大致由单级交换结构和多级交换结构两种结构构成。开放式的,基于标准化和数据包化的体系结构渐渐会成为下一代网络的全新的定义,这也是为了开发更多更有效的应用和业务功能,与此同时还能够快速的适应市场。而且,因为业务环境的变化不定,所以导致运营商不敢轻易地做出决策是否进行网络升级或者进行演变,必须小心谨慎。为了能给运营商带来利润效益,交换技术推广厂商也在不断的尝试探索。为了实现更高的性能和更大的规模,是研究交换技术的主要目标。为了实现这一目标,势必就要加大对此项目的研究,在将来可能有以下几种发展趋势:

(1)多级交换结构取代单级交换结构;

(2)减轻多级交换结构内部阻塞;

(3)搭建更大规模的交换网络。

新技术的应用需要大量的时间来不断来改进和完善。据反映,下一代网络技术的发展正渐渐成熟并且走向稳定。相信交换技术也会在不断演变的网络技术和业务开发过程中发展起来。而且,在将来的业务运营和竞争中,差异化的运营商也会起到越来越重要的作用。总结与感想

现阶段,现代通信网交换技术的发展日新月异,在公用通信网和各类专网包括电力专用通信网中都有应用前景。高科技技术日新月异,发展越来越快。交换技术变得更加智能化,为了实现成本的降低,以及使网络的高可靠性、高性能、易维护和易扩展得到保障,交换技术从最初的第2 层交换技术发展到第3 层交换技术,再到现在的第7 层交换技术,仍然还在不断的发展壮大中。相信网络的智能化管理也离我们不远了。虽然存在问题但不会阻碍交换技术的应用与发展,运营商和设备供应商反而会一起使这些问题得到很好的解决,不断积极试验,不断加以完善,最终会有一个好的结果。传统的交换通信技术向下一代的发展已是大势所趋,交换技术将是下一代通信的关键性技术,在网络开放性和可编程方面有了很高的技术提升,为网络的演进以及经济社会的进步做出巨大贡献。

参考文献

[1] 劳文薇.程控交换技术与设备[M].电子工业出版,2003.6.[3] 卞佳丽.现代交换原理与通信网技术,北京邮电大学出版社.[4] 李城恕.无线网络通信的组网方式及发展趋势.[5] 徐继仁.综述通信网的现状与未来.2014(5).[6] 冯慧斌,翁莹晶.基于应用驱动的现代交换技术课程教学改革研究[J].2011.[7] 吴文敬.下一代网络中的软交换技术[J].铁路通信信号工程技术,2005(01).[8] 维基百科.七号信令系统.自由的百科全书,2001.

第五篇:程控交换技术教学大纲

《程控交换技术》课程教学大纲

课程名称:程控交换技术 总学时数:70学时 课程类别:专业课

先修课程:通信原理、高频电子电路、微机原理 适用专业:通信工程、电子信息工程等

一、课程的性质、目的与任务

本课程是我校通信工程等专业必修课程。该课程系统全面地介绍了程控交换系统的基本概念、工作原理、软硬件结构、信令系统等方面的知识。通过本课程的学习,使学生掌握电路交换的原理和方法,理解程控数字交换和交换网的基本原理与技术,了解当前交换技术、通信网的发展现状及发展趋势,为今后从事程控交换设备的研制、开发、生产和维护打下扎实的理论基础,同时也为进一步学习和掌握新的信息交换技术和网络技术打下一定的技术基础。

二、课程的教学基本要求与教学重点

在知识方面要求学生:

1.熟悉程控数字交换机的发展和分类、交换机的优越性与技术发展。2.熟练掌握模拟信号的数字化处理与多路复用技术。

3.重点掌握交换网络的结构与原理、程控数字交换机的接口与外设、控制系统的结构与程序管理。

4.初步掌握呼叫接续与程序控制。

5.初步掌握电信网规程、电信网信令系统、宽带交换技术。6.初步掌握星上交换技术。在技能方面要求学生:

1.熟练掌握典型用户交换机的设置方法。2.熟练掌握典型局用交换机的设置方法。

三、课程内容及学时分配

1、总学时安排

主讲学时:80,实验学时:16

2、内容与课时分配

第一章 概述(4学时)

1.了解电话通信的起源,电话交换机的发展与分类。2.认识交换和通信网。3.掌握程控数字交换机简介。4.主讲4学时。本章的重点和难点 重点:

1、交换和通信网。

2、程控数字交换机简介。难点:交换和通信网。

本章的习题 必做题:1,5,6 选做题: 3 第二章 模拟信号的数字化处理与多路复用技术(4学时)(1)本章的主要内容与课时分配 1.模拟信号的数字化处理。2.多路复用技术。3.主讲4学时。

(2)本章的重点和难点

重点:1.模拟信号的数字化处理。2.多路复用技术。

难点: 模拟信号的数字化处理。(3)本章的习题

必做题: 6 7 9 10 选做题: 3 5 8

第三章 交换网络的结构原理(6学时)(1)本章的主要内容与课时分配 1.交换网络的结构。2.数字交换网络的接续原理。3.多级交换网络。(2)本章的重点和难点

重点:数字交换网络的接续原理。难点:多级交换网络。(3)本章的习题 必做题: 6 7 8 选做题: 4 5

第四章 程控数字交换机的接口与外设(6学时)(1)本章的主要内容与课时分配 1.程控数字交换机的接口 2.程控数字交换机的外设。3.主讲4学时,上机操作2学时(2)本章的重点和难点

重点:程控数字交换机的接口、外设。难点;程控数字交换机的外设。(3)本章的习题

必做题:4.3 4.5 4.6 4.7 选做题:4.4 4.8 第五章 控制系统的结构与程序管理(10学时)(1)本章的主要内容与课时分配 1.控制系统的组成。2.控制系统的工作模式。3.控制系统的控制方式和特点。4.程控数字交换机对控制设备的要求。5.程控数字交换机软件。6.程序的执行与管理。7.主讲8学时,上机操作2学时(2)本章的重点和难点

重点:控制系统的工作模式、程控数字交换机软件。难点:程序的执行与管理。(3)本章的习题

必做题:5.1 5.3 5.6 5.9 5.10 选做题:5.2 5.4 第六章 呼叫接续与程序控制(6学时)(1)本章的主要内容与课时分配 1.呼叫处理过程。2.稳定状态与状态转移。3.任务处理的工作模式。4.主讲4学时,上机操作2学时(2)本章的重点和难点 重点:任务处理的工作模式。难点:呼叫处理过程。

(3)本章的习题

必做题:6.2 6.4 6.5 6.7 6.12 选做题:6.6 6.9 6.11 第七章 电信网规程(10学时)(1)本章的主要内容与课时分配 1.电信网的概念。2.电信网路由规程。3.电信网电话号码规程。4.电信网传输规程。5.数字信号的同步规程。6.主讲6学时,上机操作4学时(2)本章的重点和难点 重点:1.电信网路由规程。2.电信网传输规程。3.数字信号的同步规程。难点:1.电信网路由规程。2.数字信号的同步规程。(3)本章的习题

必做题:7.2 7.5 7.8 7.10 选做题:7.2 7.9 7.11

第八章 电信网信令系统(6学时)(1)本章的主要内容与课时分配 1.信令系统的概念。

2.随路信令——中国1号信令。3.公共信道信令——No.7。4.主讲4学时,上机操作2学时。(2)本章的重点和难点

重点:随路信令——中国1号信令。难点:公共信道信令——No.7。(3)本章的习题 必做题:8.4 8.10 8.11 选做题:8.3 8.5 8.13 第九章 宽带交换技术(10学时)(1)本章的主要内容与课时分配 1.交换方式的技术特征。2.交换技术的演变。3.ATM交换技术。

4.基于ATM的B-ISDN协议模型。5.ATM交换机。6.ATM通信网接口。7.ATM通信网信令。

8.主讲6学时,上机操作4学时(2)本章的重点和难点

重点:ATM交换机、ATM交换技术、ATM通信网信令、ATM通信网接口。难点:ATM交换机、ATM交换技术。(3)本章的习题 必做题:9.1 9.5 9.8 选做题:9.3 9.9 9.10 第十章 星上交换技术(8学时)(1)本章的主要内容与课时分配 1.星上交换技术的发展原因。2.星上交换系统的组成和分类。3.透明转发交换方式。4.星载ATM交换。

5.星上交换技术的发展现状与趋势。主讲4学时,上机操作4学时(2)本章的重点和难点

重点: 星上交换系统的组成和分类、透明转发交换方式、星载ATM交换。难点: 透明转发交换方式。(3)本章的习题 必做题:10.3 10.5 选做题:10.4 10.6、四、教材及参考书

1、教材:

《程控数字交换技术》,西安电子科技大学出版社,刘振霞、马志强编著。

2、参考书:

(1)《程控数字交换机的硬件、软件及应用》,清华大学出版社,乐正友、杨为理编著。

(2)《电话交换技术》,人民邮电出版社,陈锡生编著。(3)《程控交换原理》,北京邮电大学出版社,林康馨主编。

(4)《程控数字交换技术原理》,北京邮电大学大学出版社,张文冬编。

五、考核方式与成绩评定方法

考核方式:闭卷笔试

成绩评定:平时成绩×40%+期末考试成绩×60%

“平时成绩”由“平时作业、考勤提问、测验或期中考试、实验成绩”4项产生,4项总分100,按总评系数0.4计入“课程总评成绩”,此时期末卷面成绩按系数0.6合计。

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