《数字交换技术》PPT课件

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1、1交换技术王学东哈尔滨工业大学通信技术研究所xdwang@hitcrc.hit.edu.cn2教学内容概论−交换的产生、定义和形式交换单元与交换网络−交换的基本结构电路交换技术−语音电话交换的技术分组交换与帧中继技术−数据交换的技术信令系统−交换的控制系统ATM交换技术−宽带通信业务交换技术路由器及IP交换技术−基于IP的宽带交换技术光交换技术−光通信的交换软交换技术−向NGN演进的交换3教科书现代交换原理（第三版）金惠文陈建亚纪红电子工业出版社2011.2参考书程控数字交换与交换网（第二版）叶敏北

2、京邮电大学出版社2003ATM交换技术陈锡生人民邮电出版社2000.4全光网络张宝富等编著人民邮电出版社2001.12多协议标记交换技术冯径等人民邮电出版社2002.145本课程的教学讲授交换技术的基本概念讲授现代交换技术的基本原理讲授现代交换技术的系统结构6第1章概论交换技术是通信网技术的重要组成部分，交换技术的发展与通信网的发展是分不开的。通信网主要包括交换节点、传输线路与终端设备。即交换技术与终端业务、传输技术必须相适应。71.1交换的概念与交换基本过程1.1.1交换的概念通信的目的是实现信息

3、的传递。当存在多个终端，且希望它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，如图1所示。这样的一种连接方式称为全互连式。8全互连式存在下列一些缺点：(1)当存在N个终端时需用线对数为N(N—1)／2，即线对数量随终端数的平方增加。(2)当这些终端分别位于相距很远的两地时，两地间需要大量的长途线路。(3)每个终端都有N-1对线与其他终端相接，因而每个终端需要N-1个线路接口。(4)增加第N+1个终端时，必须增设N对线路。9图1全互连方式示意图图2交换方式示意图10这些问题将

4、随着用户数量增加而增加，这是多终端通信的N2问题。为解决这个问题，可以设想，在用户分布密集曲中心安装一个设备。把每个用户的终端设备都用各自专用的线路连接在这个设备上，这就是交换设备，如图2所示。11交换设备可以在需要时，将这两个用户的通信线路连通。当两个用户通信完毕，将两个用户间的连线就断开。有了交换设备，对N个用户只需要N对线就可以满足要求。使线路的投资费用大大降低，尽管增加了交换设备的费用，但它的利用率很高，相比之下、总的投资费用将下降。12根据电子和电气工程师协会(IEEE)的定义：交换机应能

5、在任意选定的两条用户线之间建立和(而后)释放—条通信链路。换句话说，任一终端均可请求交换机在本用户线和所需用户线之间建立一条通信链路，并能随时令交换机释放该链路。131.1.2交换的基本过程1837年发明了电报，它是以数字信号的形式传递信息。1876年贝尔发明了电话，它是将语音变成模拟的电信号进行传输，从而实现了双方在两地之间的对话。随着电话用户的增加，就发明了交换机。1878年出现了磁石式人工电话交换机。14人工电话交换机的交换过程体现了交换的基本过程。如图3所示。每个用户的话机通过用户线接到交换

6、机的用户塞孔上，每个用户塞孔上都装置一个信号灯。在交换机上还配备了一定数量的塞绳和插塞，用来连接用户塞孔，这种塞绳和插塞称为绳路，在绳路上连有通话机键、话终信号机键和送铃流的机键。在人工电话交换机中，通话的接续由话务员完成。话务员通过耳、目、口来接受用户的呼叫信息，经过大脑的思维活动进行分析判断，再通过人的神经系统控制“手”去进行接续操作。15可以看出，为了完成交换功能，交换机必须具有用户间通话的话路系统，这就是用户线、绳路、塞孔、信号灯等设备。除此之外，还必须有相当于控制系统进行接续的话务员。16

7、图3人工交换机171.1.3交换机的发展过程最早的自动电话交换机是在1892年由美国人史端乔创造的步进制自动电话交换机。德国西门子发明了由用户话机的拨号脉冲直接控制交换机的接线器动作直接控制方式自动交换机。以后又出现了旋转制和升降制的交换机。它们是以“记发器”为标志的间接控制方式的交换机。1919瑞典工程师比图兰得(Betulander)和帕尔默格林(Palmgren)发明了纵横制自动电话交换机，这种接线器将过去的滑动摩擦方式的接点改成了压接触，从而减少了磨损，提高了寿命。181946年第一台存储程

8、序控制的电子计算机的诞生，对现代科学技术起到了划时代的作用，震撼着各个领域。这一新技术也使得人们有可能在电子交换技术中引入“存储程序控制”这一概念。20世纪60年代初期以来，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在传输系统中，各国都开始了研制PCM信息的交换系统。1970年法国首先在拉尼翁开通了第一台数字交换系统E10，开始了数字程控交换的新时期。20世纪80年代后期，逐步出现了新的电信业务，随之出现了新的交换技术。191.2电路交换世界上第一代电话交换机采用的是空分电