交换技术及设备模块1

1、广东电信培训中心 交换技术与设备模块一模块一广东电信培训中心课程介绍n必修课n考试课n5学分n理论+实践80课时，其中实践16课时n专业基础课，核心课程n支撑工程、维护、监理等工作岗位n后续课程：程控交换实训，考察课，2学分广东电信培训中心课程内容任务模块任务模块模块模块子模块子模块交换交换技术技术交换技术与交换网络交换技术与交换网络电路交换技术电路交换技术基于分组交换的技术基于分组交换的技术软交换技术软交换技术交换交换设备设备认识认识CC08CC08交换机的总体构成交换机的总体构成 认识中心模块硬件及连线认识中心模块硬件及连线认识交换模块硬件及连线认识交换模块硬件及连线软件的安装与使用软件的

2、安装与使用局内电话、局间电话的开通局内电话、局间电话的开通 课内课内实践实践交换设备系统认知交换设备系统认知 CC08CC08硬件认知硬件认知硬件配置数据硬件配置数据 打通局内、局间电话打通局内、局间电话广东电信培训中心考核方案考核项目考核项目考核方式考核方式成绩评定方法成绩评定方法比例比例形成性考核形成性考核学习表现学习表现平时考查平时考查出勤、纪律和学习态度出勤、纪律和学习态度10%10%平时作业平时作业书面书面/ /课堂课堂完成次数和质量完成次数和质量10%10%实践考核实践考核过程考查及过程考查及实验报告实验报告 任务完成情况任务完成情况及实验报告完成质量及实验报告完成质量 20%20

3、%阶段测验阶段测验书面书面卷面成绩卷面成绩20%20%终结性考核终结性考核期末考试期末考试书面书面卷面成绩卷面成绩40%40%广东电信培训中心第一章 概论n一、交换与电信网交换与电信网n1、什么叫做通信？什么叫做通信？ 通信的目的就是通信的目的就是信息信息的传递的传递原始的传递信息最基本的方式就是听觉和视觉原始的传递信息最基本的方式就是听觉和视觉广东电信培训中心广东电信培训中心广东电信培训中心广东电信培训中心各种各样的电话机广东电信培训中心广东电信培训中心n电话通信的原理:将声音转换成电能 电话：利用电信号传递人类的语言信息的一种通信方式 声音：由声波的微小起伏而造成，声波通过空气传播，引起某

4、些物体震动，这和旧窗户在暴风雨中发出咔咔声是一样道理，声波引起耳膜震动，并将信号传到了大脑，这使我们能听到声音。广东电信培训中心语音频带：2007000赫兹 传输频带：3003400赫兹 送话器：声电转换器受话器：电声转换器广东电信培训中心电话通信系统n电话通信是一个电话终端对另一个电话终端的通信，称为点对点通信。P1图1.1n当存在多个终端，且希望他们中的任何两个都可以进行点对点通信时，最直接的方法是把所有终端两两相连，即全互连，终端和连线的关系为：N(N-1)/2。n全互连的优点时可靠行高，缺点是当终端数量增加时，线路数迅速增加。广东电信培训中心交换的概念n3、交换机的出现 每个用户终端以

5、用户线连接到交换机，任何两个用户需要通话时，由交换机接通通信线路，通话结束时拆除。由于能够完成任何两个用户之间信息的交换，所以叫做交换机。有了交换机，对N个用户只需N条线路，大大节省了线路投资。 比较图1.2和图1.3 广东电信培训中心广东电信培训中心18781878年，磁石电话年，磁石电话和人工电话交换机诞和人工电话交换机诞生。生。中国最早的磁石电中国最早的磁石电话交换机采用人工接话交换机采用人工接插进行接续。插进行接续。1875年年贝尔发明电话贝尔发明电话1877年年爱迪生发明电话话筒，电话走向实用爱迪生发明电话话筒，电话走向实用1878年年第一台人工电话交换机诞生第一台人工电话交换机诞生

6、1881年年中国第一部电话在上海十六铺投入使用中国第一部电话在上海十六铺投入使用1892年年史端乔发明步进制自动电话交换机史端乔发明步进制自动电话交换机1929年年世界上第一个纵横制电话局在瑞典松兹世界上第一个纵横制电话局在瑞典松兹瓦尔市投入使用瓦尔市投入使用1958年年国产第一部纵横制自动电话交换机在上国产第一部纵横制自动电话交换机在上海研制成功海研制成功1965年年第一部由计算机控制的程控电话交换机第一部由计算机控制的程控电话交换机在美国问世，在美国问世，1970年年世界上第一部数字程控电话交换机在法世界上第一部数字程控电话交换机在法国巴黎问世国巴黎问世19701970年年美国康宁公司拉制

7、出第一根可实用的光纤美国康宁公司拉制出第一根可实用的光纤19791979年年武汉邮电科学研究院拉制出中国第一根可实用的光武汉邮电科学研究院拉制出中国第一根可实用的光纤。纤。19821982年年中国第一台万门程控交换机在福州开通中国第一台万门程控交换机在福州开通19891989年年广东省在全国第一个实现电话交换机总容量超广东省在全国第一个实现电话交换机总容量超100100万万门门19951995年年广东城乡电话网总容量在全国第一个超过广东城乡电话网总容量在全国第一个超过10001000万门万门19971997年年全国电话交换机总容量突破一亿，建成世界第二大全国电话交换机总容量突破一亿，建成世界第

8、二大电话网电话网19981998年年覆盖全国的覆盖全国的“八纵八横八纵八横”光缆干线网络建成光缆干线网络建成20022002年年中国建成世界上第一大电话网中国建成世界上第一大电话网20062006年年广东省电话用户数在全国第一个突破一亿户广东省电话用户数在全国第一个突破一亿户19891989年，年， 30003000门史端乔电话交换机房门史端乔电话交换机房 19591959年年8 8月由上海电信研月由上海电信研究所、上海自动电话厂和上究所、上海自动电话厂和上海市市内电话局联合研制成海市市内电话局联合研制成功横制功横制电话交换机电话交换机，为国内，为国内电话交换机的发展奠定了基电话交换机的发展奠

9、定了基础。础。19601960年年1 1月，中国首套月，中国首套1,0001,000门纵横制自动电门纵横制自动电话交换机话交换机在上海吴淞电话在上海吴淞电话局开通使用局开通使用 广东电信培训中心n4、通信网的形成 1）由一台交换机组成的通信网 图 2）由多台交换机组成的通信网 图 广东电信培训中心交换机的出现及通信网的形成ZXJ10交换机交换机广东电信培训中心两台交换机构成的通信网广东电信培训中心广东电信培训中心电话网的形成广东电信培训中心思考n实际的实际的PSTN网络是怎样的呢？网络是怎样的呢？广东电信培训中心长途电话网DC1DC2B省A省DC1省级交换中心DC2省内交换中心基干电路直达电路

10、广东电信培训中心长途电话网及路由广东电信培训中心扩大的本地网n由中心城市与部分所辖县共同组成的一个本地电话网。长途局话机 端局汇接局A县B县第一节第一节 电路交换技术分类电路交换技术分类n 1876,贝尔发明电话贝尔发明电话n 1878，人工交换机，人工交换机n 15年后，年后，step by step 机电式，通过话机拨号机电式，通过话机拨号脉冲直接控制步进接线器做升降与旋转动作，脉冲直接控制步进接线器做升降与旋转动作，从而自动地完成用户间的接续。速度慢、效率从而自动地完成用户间的接续。速度慢、效率低、噪音大低、噪音大n 1938，cross bar,使用继电器，提高可靠性和接使用继电器，提

11、高可靠性和接续速度续速度,间接控制，话路和控制部分分开。间接控制，话路和控制部分分开。n 1946，第一台电子计算机诞生，第一台电子计算机诞生n 1965，ESS NO. 1 空分程控交换机，话路部分空分程控交换机，话路部分为机械结点。为机械结点。n 1970，时分程控，法国，时分程控，法国E10。广东电信培训中心n二、二、电话交换电话交换 电话网络采用电路交换方式建立通话信道。其电话网络采用电路交换方式建立通话信道。其过程为：主叫摘机拨号振铃被叫摘机过程为：主叫摘机拨号振铃被叫摘机（呼叫建立）通话挂机拆除通路（呼叫建立）通话挂机拆除通路(呼叫呼叫释放）释放）l电路交换是由交换机在两个通信站点

12、之间建立一条物理专用线路。一旦一次通话建立，在两部电话之间就有一条物理通路存在，直到这次通话结束，然后拆除物理通路，通话过程中，这条电路是被此次通信的双方独享的，而通话结束相关电路释放后，可被其它通信过程使用。广东电信培训中心n三、数据交换数据交换n 1、数据通信的概念、数据通信的概念 数据通信就是将计算机处理的信息（数据编码数据通信就是将计算机处理的信息（数据编码格式）通过电信系统从一个地方传送到一个指格式）通过电信系统从一个地方传送到一个指定的地方，它是人和机器或机器和机器之间的定的地方，它是人和机器或机器和机器之间的通话，数据通信技术是电子计算机技术和通信通话，数据通信技术是电子计算机技

13、术和通信技术的有机结合。技术的有机结合。广东电信培训中心n2、数据通信和话音通信的区别 1）通信对象不同。计算机之间的通信需要定义严格的协议2）传输可靠性要求不同。 0、 1bit发生错误意义截然不同，所以对可靠性要求较高 广东电信培训中心3）通信的平均持续时间和通信建立）通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同。请求响应不同。 电话通话：电话通话：5min 15s 数据：数据：50s以以下，下，15s 4)通信过程中，信息业务量特性不通信过程中，信息业务量特性不同。数据业务往往具有突发性，不同。数据业务往往具有突发性，不同状态传输数据率也很不相同。同状态传输数据率也很不相同。广东电信培训中心

14、n3、数据通信的交换方式1）电路交换（circuit switching）n 原理l直接利用可切换的物理通信线路，连接通信双方。n 三个阶段l建立电路l传输数据l拆除电路n 特点l在发送数据前，必须建立起点到点的物理通路；l建立物理通路时间较长，数据传送延迟较短。广东电信培训中心l如前所述，电路交换是由交换机在两个通信如前所述，电路交换是由交换机在两个通信站点之间建立一条物理专用线路。站点之间建立一条物理专用线路。一旦一次一旦一次通话建立，在两部电话之间就有一条物理通通话建立，在两部电话之间就有一条物理通路存在，直到这次通话结束，然后拆除物理路存在，直到这次通话结束，然后拆除物理通路。通路。l

15、因此，电路交换用于数据通信有两大优点，因此，电路交换用于数据通信有两大优点，第一是传输延迟小，唯一的延迟是物理信号第一是传输延迟小，唯一的延迟是物理信号的传播延迟；第二是一旦线路建立，便不会的传播延迟；第二是一旦线路建立，便不会发生冲突。第一个优点得益于一旦建立物理发生冲突。第一个优点得益于一旦建立物理连接，便不再需要交换开销；第二个优点来连接，便不再需要交换开销；第二个优点来自于独享物理线路自于独享物理线路广东电信培训中心电路交换的缺点 （1 1）电路交换的缺点首先是建立物理线路所需的）电路交换的缺点首先是建立物理线路所需的时间比较长。在数据开始传输之前，呼叫信号必须时间比较长。在数据开始传

16、输之前，呼叫信号必须经过若干个交换机，得到各交换机的认可，并最终经过若干个交换机，得到各交换机的认可，并最终传到被呼叫方。这个过程常常需要传到被呼叫方。这个过程常常需要1 0 秒甚至更长秒甚至更长的时间（呼叫市内电话、国内长途和国际长途，需的时间（呼叫市内电话、国内长途和国际长途，需要的时间是不同的）。对于许多应用（如商店信用要的时间是不同的）。对于许多应用（如商店信用卡确认）来说，过长的电路建立时间是不合适的卡确认）来说，过长的电路建立时间是不合适的 （2）电路资源被通信双方独占，电路利用率）电路资源被通信双方独占，电路利用率 低低 (3）通信双方在通信速率、协议等方面要完全兼容）通信双方在

17、通信速率、协议等方面要完全兼容 ( 4）有呼损）有呼损广东电信培训中心n2）报文交换报文交换l报文交换(message switching)属于“存储转发”交换。报文交换不事先建立物理电路，当发送方有数据要发送时，它将把要发送的数据当做一个整体交给中间交换设备，中间交换设备先将报文存储起来，然后选择一条合适的空闲输出线将数据转发给下一个交换设备，如此循环往复直至将数据发送到目的结点 “存储转发存储转发”的基本原理的基本原理 （类比邮政）（类比邮政） 报文报头正文报尾报文报头正文报尾广东电信培训中心n 报文交换的特征：交换机要对用户的信息进行报文交换的特征：交换机要对用户的信息进行存储和处理。存

18、储和处理。n 报文交换的主要优点：报文交换的主要优点：p6 1、以存储转发的方式通过交换机，不同类型、以存储转发的方式通过交换机，不同类型的终端之间可相互通信。的终端之间可相互通信。 2、没有电路接续过程，多个报文可共用一条、没有电路接续过程，多个报文可共用一条线路，电路利用率高。线路，电路利用率高。 3、用户不需叫通对方就可发送报文，无呼损。、用户不需叫通对方就可发送报文，无呼损。广东电信培训中心n 报文交换的主要缺点：报文交换的主要缺点： 在报文交换中，一般不限制报文的大小，这在报文交换中，一般不限制报文的大小，这就要求各个中间结点必须使用磁盘等外设来就要求各个中间结点必须使用磁盘等外设来

19、缓存较大的数据块。同时某一块数据可能会缓存较大的数据块。同时某一块数据可能会长时间占用线路，导致报文在中间结点的延长时间占用线路，导致报文在中间结点的延迟非常大（一个报文在每个结点的延迟时间迟非常大（一个报文在每个结点的延迟时间等于接收整个报文的时间加上报文在结点等等于接收整个报文的时间加上报文在结点等待输出线路所需的排队延迟时间），这使得待输出线路所需的排队延迟时间），这使得报文交换不适合交互式数据通信。报文交换不适合交互式数据通信。适用业务：公众电报适用业务：公众电报 电子信箱电子信箱广东电信培训中心n 3）分组交换）分组交换l分组交换分组交换(packet switching)是报文交是

20、报文交换的改进换的改进l在分组交换网中，用户的数据被划分在分组交换网中，用户的数据被划分成一个个分组成一个个分组(packet)，而且分组的大，而且分组的大小有严格的上限小有严格的上限广东电信培训中心广东电信培训中心n 分组交换的优点：分组交换的优点：n分组可以被缓存在交换设备的内存而不分组可以被缓存在交换设备的内存而不是磁盘中，缩短了传输时延是磁盘中，缩短了传输时延n每个分组信息可选择最佳路由，提高通每个分组信息可选择最佳路由，提高通信效率和可靠性信效率和可靠性n由于分组交换网能够保证任何用户都不由于分组交换网能够保证任何用户都不能长时间独占某传输线路，因而它非常适能长时间独占某传输线路，因

21、而它非常适合于交互式通信合于交互式通信广东电信培训中心广东电信培训中心宽带交换技术n1、帧中继帧中继n业务简介：帧中继是在数字光纤传输业务简介：帧中继是在数字光纤传输线路逐渐代替原有的模拟线路、用户终线路逐渐代替原有的模拟线路、用户终端日益智能化的情况下，由端日益智能化的情况下，由X.25分组交分组交换技术发展起来的一种快速分组交换技换技术发展起来的一种快速分组交换技术。术。n发展帧中继技术的原因是分组交换网的发展帧中继技术的原因是分组交换网的传输速率低（最高速率为传输速率低（最高速率为64kb/s)、不、不能满足用户的需要。能满足用户的需要。 广东电信培训中心开展帧中继业务的条件n开展帧中继

22、业务，需要有以下两个条件：开展帧中继业务，需要有以下两个条件：n1：传输线路需要有较好的传输质量，一：传输线路需要有较好的传输质量，一般适用于光纤传输般适用于光纤传输n2：需要采用智能终端以完成纠错、重发、：需要采用智能终端以完成纠错、重发、流量控制等。流量控制等。广东电信培训中心n帧中继只完成物理层和链路层的核心功能，帧中继只完成物理层和链路层的核心功能，帧不需确认，就能在每个帧交换机中直接通过，帧不需确认，就能在每个帧交换机中直接通过，若网络检出错误帧，直接将其丢弃，纠错和流若网络检出错误帧，直接将其丢弃，纠错和流量控制放在终端解决。帧中继由于功能简化，量控制放在终端解决。帧中继由于功能简

23、化，其链路速率一般可达其链路速率一般可达34Mb/s，最高可达，最高可达155Mb/s.n帧中继采用虚电路技术，目前只提高永久虚帧中继采用虚电路技术，目前只提高永久虚电路电路PVC。广东电信培训中心NTU/DTU +电缆线接入 对于128Kbps及以下速率的电路，并且用户端距离帧中继节点机较近(3公里范围内),终端可以使用DTU(数据终端单元)连接专线的方式接入帧中继网络, 用户端常用接口有X.21、V.24、V.35等; 帧中继业务：局域网互联广东电信培训中心n2、异步转移模式ATM Asynchronous Transfer Mode 为B-ISDN网(宽带综合数字网）设计 ATM综合了电

24、话交换和分组交换的优势，网络支持的应用从每秒几千比特到每秒几百M比特，能满足高速率、低时延、高可靠性的要求。广东电信培训中心n(1)采用53字节的信元n（2）面向连接并预约传输资源n（3）取消差错控制和流量控制，由终端完成。n（4）与传统分组交换相比，头部功能降低。广东电信培训中心n3、IP交换:IP网是目前最大的信息网络，采用TCP/IP协议，节点路由器根据每个IP包的包头IP地址进行寻址，这样同一个主机发出的属于同一报文的IP包可以通过不同的途径到达目的主机 广东电信培训中心n4、光交换：无需电光转换，直接在光域上进行交换。广东电信培训中心n5、软交换：NGN的核心技术：以IP 网作为核心承载网的分组话音技术交换机的性能指标n一、交换容量n1、程控交换机的话