现代网络交换技术 1 作者 罗国明 23351-第2章电路交换技术

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1、第2章电路交换技术•电路交换是为电话通信开发的交换技术，电路交换机是数字电话网、移动电话网和综合业务数字网的关键设备，在电信网中起着十分重要的作用。•从1876年美国人贝尔发明电话以来，电话通信经历了一百多年的发展历史。•在前100年，电话通信网基本是以传送和交换模拟信号为主。•上世纪60年代以后，随着数字通信和计算机技术的发展，电话通信进入了数字传输和数字交换时代。•目前，采用电路交换的数字电话网仍然是提供实时电话业务的基本手段，是电信运营商的收入主要来源之一。•电路交换和电话网奠定了电信网运营

2、和管理的基础，对其他网系和下一代网络的发展具有十分重要的借鉴意义。•本章主要介绍基于数字交换技术的电路交换机的软硬件组成和工作原理，并对电话通信网及其相关技术进行介绍。交换机的硬件结构2.1数字交换原理2.2交换机软件系统2.3呼叫处理程序2.4程序的执行管理2.5交换机相关技术指标2.6电话通信网2.72.1交换机的硬件结构图2-1交换机基本组成图2-2数字程控交换机基本组成2.1.1话路系统1．用户级•用户级包括本地用户级和远端用户级。（1）本地用户级。•用户级又称用户模块，其基本结构如图2-

3、3所示。图2-3用户模块结构•各组成单元功能如下：①用户电路，用户线与交换机的接口电路。②用户集线器，包括复用与串并变换，负责话务量的集中与分散。③信号提取和插入电路，负责把处理机的控制信息从信息流中提取出来（或插入进去）。④网络接口，用于与数字交换网络的连接。⑤扫描存储器，用于暂存从用户电路读取的信息。⑥分配存储器，用于暂存向用户电路发出的命令信息。•用户集线器多采用时分接线器，入端信道数和出端信道数之比称为集线比，我国采用的集线比一般为4∶1。•用户电路是用户线与交换机的接口电路。•归纳起来，

4、数字程控交换机连接普通电话用户的模拟用户电路的功能有下列7项：B（BatteryFeed）——馈电；O（Over-voltageProtection）——过压保护；R（RingingControl）——振铃控制；S（Supervision）——监视；C（Codec&Filters）——编译码和滤波；H（HybridCircuit）——混合电路；T（Test）——测试。图2-4模拟用户电路功能方框图图2-5数字用户电路的基本功能方框图（2）远端用户级。•远端用户级是指装在距离电话局较远的用户分布点上

5、的话路设备，其基本功能与本地用户级相似，也包括用户电路和用户集线器，只是需要把用户级装到远离交换局的用户集中点上。•它是将若干个用户线集中后以数字中继方式连接至交换局的。•由于用户话音信号在经数字传输之前就已数字化，故传到交换局的话音信号不必再进行D/A转换，即可直接经数字中继接口进入数字交换网络进行交换。•远端用户级也可称为远端模块。2．选组级3．中继接口（1）模拟中继器。图2-6模拟中继器功能方框图（2）数字中继器。图2-7数字中继器功能方框图4．信号部件•信号部件的主要功能是接收和发送电话信

6、令。•数字程控交换机中具有下列信令设备：（1）信号音发生器：用于产生各种类型的信号音，如拨号音、忙音、回铃音等。（2）双音多频（DTMF）接收器：用于接收用户话机发送的DTMF信号。（3）多频信号发送器和接收器：用于发送和接收局间的多频信号。（4）No.7信令终端：用于完成No.7信令的链路级（第二级）功能。2.1.2控制系统•电话交换设备一旦开通后就要一直不间断地工作，因此对其系统的可靠性要求很高，而其控制设备的故障可能会导致系统中断，从而影响到所有用户的通信，影响面大。•因此，在设计交换机的控

7、制系统时要充分考虑其安全性和可靠性，同时也对其提出了各种要求。•一般来说，对控制系统有以下要求：（1）可靠性。（2）呼叫处理能力。（3）灵活性和适用性。•控制系统的主要设备是处理机。•处理机的数量和分工有各种配置方式，但归结起来可以分为三种基本的配置方式：集中控制、分散控制和分布式控制。1．处理机控制结构（1）集中控制。图2-8集中控制结构（2）分散控制。图2-9三级控制结构（3）分布式控制。①在集中控制和分级控制的程控交换机中，当增加待定的新性能时，其软件的改动较大。•并且由于新业务的处理，将产

8、生对控制部分的争夺，影响交换机的处理能力。•而在分布式控制方式中，增加新性能或新业务时可引入新的组件，新组件中带有相应的控制设备，从而对原设备影响不大。②能方便地引入新技术和新元件，且不必重新设计交换机的整体结构，也不用修改原来的硬件。③可靠性高，发生故障时影响面较小，如只影响某一群用户（或中继）或只影响某种性能。2．处理机备用方式•为了确保控制系统安全可靠，数字程控交换机的控制系统通常采用双机冗余配置，配置方式有微同步、负荷分担和主备用方式。（1）微同步方式（同步双工方式）。图2