程控交换原理第1章课件

1、通信教研 焦禹淦1电子工程系办公室34将多个输入和多个输出任意两将多个输入和多个输出任意两两联通和切断的功能。两联通和切断的功能。 即电话网内的任一个用户可以按着自己的要求与即电话网内的任一个用户可以按着自己的要求与网内的其他用户进行信息交换。网内的其他用户进行信息交换。51.1 交换的概念交换的概念终端传输媒介终端消息消息终端传输媒介终端消息消息终端传输媒介终端消息消息14141. 1. 电信网的构成要素及主要功能电信网的构成要素及主要功能基本的电信网由基本的电信网由终端终端、传输传输和和交换交换等三类设备组成。等三类设备组成。1) 1) 终端设备终端设备终端设备的主要功能是把待传送的终端设

2、备的主要功能是把待传送的信息信息和在信道上传送的和在信道上传送的信号信号进进行相互转换。行相互转换。对应不同的电信业务有不同的终端设备，如电话业务的终端设备就是对应不同的电信业务有不同的终端设备，如电话业务的终端设备就是电话机终端，数据通信的终端设备就是计算机等。电话机终端，数据通信的终端设备就是计算机等。 消息：通常把语言和声音、音乐、文字、符号、数据、图象等统称为消息：通常把语言和声音、音乐、文字、符号、数据、图象等统称为消息。消息。信息：消息中所给予收信者的新知识或消息中包含的有意义的内容。信息：消息中所给予收信者的新知识或消息中包含的有意义的内容。信号：描写与消息相对应的电信号或光信号

3、，是传递信息的载体。信号：描写与消息相对应的电信号或光信号，是传递信息的载体。 2) 2) 传输设备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。备，是信息和信号的传输通路。传输链路的实现方式很多，如市内电话网的用户端电缆，传输链路的实现方式很多，如市内电话网的用户端电缆，局间中继设备和长途传输网的数字微波系统、卫星系统以局间中继设备和长途传输网的数字微波系统、卫星系统以及光纤系统等。及光纤系统等。 3) 3) 交换设备交换设备如果说传输设备是电信网络的神经系统，那么交换系统如果说传输设备是电信网络的神经系统，那

4、么交换系统就是各个神经的中枢，它为就是各个神经的中枢，它为信源信源和和信宿信宿之间架设通信的桥梁之间架设通信的桥梁。基本功能基本功能：根据地址信息进行网内链路的连接，以使电信网：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。换。对不同的电信业务，交换系统的性能要求不同，例如对电话对不同的电信业务，交换系统的性能要求不同，例如对电话业务网，交换系统的要求是话音信号的传输时延应尽量小，业务网，交换系统的要求是话音信号的传输时延应尽量小，因此目前电话业务网的交换系统主要采用直接接续通话电路因此目前

5、电话业务网的交换系统主要采用直接接续通话电路的的电路交换电路交换设备。交换系统除电路交换设备外，还有适合于设备。交换系统除电路交换设备外，还有适合于其他业务网用的报文交换设备和分组交换设备等。其他业务网用的报文交换设备和分组交换设备等。 由于交换系统的设备承担了所有终端设备的汇接及转接由于交换系统的设备承担了所有终端设备的汇接及转接任务，在通信网中成为了关键点，因此在网络的结构图中任务，在通信网中成为了关键点，因此在网络的结构图中，常将含交换系统的点称为，常将含交换系统的点称为节点节点。电信网仅有上述设备往往不能形成一个完善的通信网电信网仅有上述设备往往不能形成一个完善的通信网，还必须包括，还

6、必须包括信令、协议和标准信令、协议和标准。从某种意义上说，信令。从某种意义上说，信令是实现网内设备相互联络的依据，协议和标准是构成网络是实现网内设备相互联络的依据，协议和标准是构成网络的规则。因为它们可使用户和网络资源之间，以及各交换的规则。因为它们可使用户和网络资源之间，以及各交换设备之间有共同的设备之间有共同的“语言语言”，通过这些，通过这些“语言语言”可使网络可使网络合理地运转和正确地控制，从而达到全网互通的目的。合理地运转和正确地控制，从而达到全网互通的目的。 2. 2. 电话网的特点电话网的特点电话网最初的设计目标很简单，就是要支持话音通信电话网最初的设计目标很简单，就是要支持话音通

7、信，因此话音业务的特点也就决定了电话网的技术特征。话，因此话音业务的特点也就决定了电话网的技术特征。话音业务具有如下特点：音业务具有如下特点： (1) (1) 速率恒定且单一。每个用户的话音经过抽样、量速率恒定且单一。每个用户的话音经过抽样、量化、编码后都形成了化、编码后都形成了64 kb/s64 kb/s的速率。的速率。(2) 话音对丢失不敏感。电话通信中允许一定的信息丢话音对丢失不敏感。电话通信中允许一定的信息丢失，因为话音信息的相关性较强，可以通过通信的双方用失，因为话音信息的相关性较强，可以通过通信的双方用户来恢复。户来恢复。 (3) (3) 话音对实时性要求较高。话音通信中，时延应尽

8、量话音对实时性要求较高。话音通信中，时延应尽量小，用户双方应像面对面一样进行交流。小，用户双方应像面对面一样进行交流。(4) (4) 话音具有连续性。通话双方一般是在较短的时间话音具有连续性。通话双方一般是在较短的时间内连续地表达自己的通信信息的。内连续地表达自己的通信信息的。随着通信技术的发展，通信的业务将越来越丰富随着通信技术的发展，通信的业务将越来越丰富22232331 最简单的通信网最简单的通信网(communication network) 仅由仅由组成，如图组成，如图4所示。所示。每一台通信终端通过一每一台通信终端通过一条专门的用户环线条专门的用户环线(或简或简称称)与交换机中的与

9、交换机中的相应接口连接。相应接口连接。图图4 由一台交换机组成的通信网由一台交换机组成的通信网交换机用户接口用户环线32 当用户数量很多且分布的区域较广时，一台交换机不能覆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，这时就需要设置盖所有用户，这时就需要设置组成如图组成如图5所示的通信所示的通信网。网。 通信网汇接交换机市话交换机用户交换机中继线用户线图图5 多台交换机组成的通信网多台交换机组成的通信网33图图5 多台交换机组成的通信网多台交换机组成的通信网通信网汇接交换机市话交换机用户交换机中继线用户线网中直接连接电话机或终端的交换机网中直接连接电话机或终端的交换机,也称为也

10、称为，相应，相应的交换局称为的交换局称为34图图5 多台交换机组成的通信网多台交换机组成的通信网通信网汇接交换机市话交换机用户交换机中继线用户线 仅与各交换机连接的交换机称为仅与各交换机连接的交换机称为。当通信距当通信距离很远，离很远，35图图5 多台交换机组成的通信网多台交换机组成的通信网通信网汇接交换机市话交换机用户交换机中继线用户线交换机之间的线路称为交换机之间的线路称为。36图图5 多台交换机组成的通信网多台交换机组成的通信网通信网汇接交换机市话交换机用户交换机中继线用户线用户交换机用户交换机PBX(Private Branch Exchange) :常用于一个集团的内部。常用于一个集

11、团的内部。PBX与市话交换机之间的中继线数目通与市话交换机之间的中继线数目通常远比常远比PBX所连接的用户线数目少，因此当集团中的电话主要用所连接的用户线数目少，因此当集团中的电话主要用于内部通信时，采用于内部通信时，采用PBX要比将所有话机都连到市话交换机上更要比将所有话机都连到市话交换机上更经济。当经济。当PBX具有自动交换能力时，又称为具有自动交换能力时，又称为PABX(Private Automatic Branch Exchange)。公共电话网只负责接续到公共电话网只负责接续到PBX，进一步从进一步从PBX到电话机的接续常需要由话务员转接到电话机的接续常需要由话务员转接，或采用特殊

12、，或采用特殊的直接接入设备的直接接入设备(DID)。37图图5 多台交换机组成的通信网多台交换机组成的通信网通信网汇接交换机市话交换机用户交换机中继线用户线38图图5 多台交换机组成的通信网多台交换机组成的通信网通信网汇接交换机市话交换机用户交换机中继线用户线由此可见，交换机在通信网中起着非常重要的作用，由此可见，交换机在通信网中起着非常重要的作用，它就像它就像可以使路上的车辆可以使路上的车辆(信息信息)安全、快捷地通往任何一个道口安全、快捷地通往任何一个道口(交换机输出端口交换机输出端口)。392 交换机的发展交换机的发展手手摇摇式、式、战战争争时时期期 402 交换机的发展交换机的发展转转

13、盘盘式、式、改改革革开开放放初初期、期、自自动动化化 412 交换机的发展交换机的发展按按键键式、式、开开放放安安装装 422 交换机的发展交换机的发展无无绳、绳、移移动动电电话话 4445 非常简单，非常简单，接线由人工控制。由于人工接续的固有接线由人工控制。由于人工接续的固有如如等，迫使人们寻求自等，迫使人们寻求自动接续方式。动接续方式。46 1892年年发明了自动电话交换机，并开通使用。用发明了自动电话交换机，并开通使用。用自动选择器取代了话务员，通常称步进制交换机。自动选择器取代了话务员，通常称步进制交换机。 这种交换机的交换网络由这种交换机的交换网络由组成，主叫用户组成，主叫用户的的的动作，从而的动作，从而完成电话的接续。步进选择器动作范围大，带来的直接后完成电话的接续。步进选择器动作范围大，带来的直接后果是果是的方式导致的方式导致非常不灵活。非常不灵活。 474849纵横制交换机（纵横制交换机（ 1919年发明年发明）纵横接线器由纵线（入纵横接