交换原理复习课件.ppt

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1、综合业务网理论及关键技术国家重点实验室交换原理复习课件 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望综合业务网理论及关键技术国家重点实验室点点通信与网络通信点点通信与网络通信n n一对用户之间通信采用点点通信，多对用户之间互相一对用户之间通信采用点点通信，多对用户之间互相一对用户之间通信采用点点通信，多对用户之间互相一对用户之间通信采用点点通信，多对用户之间互相通信采用网络通信通信采用网络通信通信采用网络通信通信采用网络通信 n n多用户之间采用点点通信的方式浪

2、费通信资源多用户之间采用点点通信的方式浪费通信资源多用户之间采用点点通信的方式浪费通信资源多用户之间采用点点通信的方式浪费通信资源 n n交换设备可以连接任意交换设备可以连接任意交换设备可以连接任意交换设备可以连接任意一对输入输出端口一对输入输出端口一对输入输出端口一对输入输出端口综合业务网理论及关键技术国家重点实验室电信网的结构电信网的结构 本地网本地网长途网长途网综合业务网理论及关键技术国家重点实验室互联网的结构互联网的结构综合业务网理论及关键技术国家重点实验室交换机的组成交换机的组成n n交换网络交换网络交换网络交换网络:提供任意输入与输出端口之间可控制的连接提供任意输入与输出端口之间可

3、控制的连接提供任意输入与输出端口之间可控制的连接提供任意输入与输出端口之间可控制的连接n n控制器：实现交换网络的路由控制，配置路由表，控制交换网络控制器：实现交换网络的路由控制，配置路由表，控制交换网络控制器：实现交换网络的路由控制，配置路由表，控制交换网络控制器：实现交换网络的路由控制，配置路由表，控制交换网络中的交叉节点开关。面向连接的交换中控制器完成信令的收发处中的交叉节点开关。面向连接的交换中控制器完成信令的收发处中的交叉节点开关。面向连接的交换中控制器完成信令的收发处中的交叉节点开关。面向连接的交换中控制器完成信令的收发处理，无连接的交换中实现路由协议、建立路由表理，无连接的交换中

4、实现路由协议、建立路由表理，无连接的交换中实现路由协议、建立路由表理，无连接的交换中实现路由协议、建立路由表n n接口：交换机对外提供服务的桥梁，实现接收、发送进出交换机接口：交换机对外提供服务的桥梁，实现接收、发送进出交换机接口：交换机对外提供服务的桥梁，实现接收、发送进出交换机接口：交换机对外提供服务的桥梁，实现接收、发送进出交换机的数据，完成外部数据格式到交换数据格式的转换，完成定时与的数据，完成外部数据格式到交换数据格式的转换，完成定时与的数据，完成外部数据格式到交换数据格式的转换，完成定时与的数据，完成外部数据格式到交换数据格式的转换，完成定时与同步，外部数据进出交换网络的存储。根据

5、连接外界设备的种类，同步，外部数据进出交换网络的存储。根据连接外界设备的种类，同步，外部数据进出交换网络的存储。根据连接外界设备的种类，同步，外部数据进出交换网络的存储。根据连接外界设备的种类，分为模拟接口、数字接口；用户接口、中继接口；各种速率、各分为模拟接口、数字接口；用户接口、中继接口；各种速率、各分为模拟接口、数字接口；用户接口、中继接口；各种速率、各分为模拟接口、数字接口；用户接口、中继接口；各种速率、各种应用的接口种应用的接口种应用的接口种应用的接口.综合业务网理论及关键技术国家重点实验室交换机的性能指标交换机的性能指标n n交换容量：交换机能够提供的最大吞吐量。设端口数交换容量：

6、交换机能够提供的最大吞吐量。设端口数交换容量：交换机能够提供的最大吞吐量。设端口数交换容量：交换机能够提供的最大吞吐量。设端口数N=8N=8，每端口速率，每端口速率，每端口速率，每端口速率R=10Gb/sR=10Gb/s。交换容量。交换容量。交换容量。交换容量C=80GC=80Gn n阻塞率：交换机内部资源（内部交换线路、缓存器）全部阻塞率：交换机内部资源（内部交换线路、缓存器）全部阻塞率：交换机内部资源（内部交换线路、缓存器）全部阻塞率：交换机内部资源（内部交换线路、缓存器）全部被占用的概率被占用的概率被占用的概率被占用的概率n n时延：信令处理与转发分组的时延时延：信令处理与转发分组的时延

7、时延：信令处理与转发分组的时延时延：信令处理与转发分组的时延n n交换机中的差错率：信号窜扰、软件缺陷引入的差错交换机中的差错率：信号窜扰、软件缺陷引入的差错交换机中的差错率：信号窜扰、软件缺陷引入的差错交换机中的差错率：信号窜扰、软件缺陷引入的差错n n接口类型：能够连接外部设备、提供服务的种类、数量接口类型：能够连接外部设备、提供服务的种类、数量接口类型：能够连接外部设备、提供服务的种类、数量接口类型：能够连接外部设备、提供服务的种类、数量n n可靠性：交换机无故障运行的时间。交换机中的关键设备可靠性：交换机无故障运行的时间。交换机中的关键设备可靠性：交换机无故障运行的时间。交换机中的关键

8、设备可靠性：交换机无故障运行的时间。交换机中的关键设备（微处理器、交换网络）通常冗余备份的方法提高可靠性（微处理器、交换网络）通常冗余备份的方法提高可靠性（微处理器、交换网络）通常冗余备份的方法提高可靠性（微处理器、交换网络）通常冗余备份的方法提高可靠性综合业务网理论及关键技术国家重点实验室通信网的分类（二）通信网的分类（二）n n电路交换网络：电信网电路交换网络：电信网电路交换网络：电信网电路交换网络：电信网 通信之前通信双方互通控制信息，预留通信资源通信之前通信双方互通控制信息，预留通信资源通信之前通信双方互通控制信息，预留通信资源通信之前通信双方互通控制信息，预留通信资源 通信全过程分为

9、建立连接、用户信息传送、拆除并释放连接三个通信全过程分为建立连接、用户信息传送、拆除并释放连接三个通信全过程分为建立连接、用户信息传送、拆除并释放连接三个通信全过程分为建立连接、用户信息传送、拆除并释放连接三个阶段阶段阶段阶段 通信双方在通信期间始终占有通信资源（业务信道、交换设备、通信双方在通信期间始终占有通信资源（业务信道、交换设备、通信双方在通信期间始终占有通信资源（业务信道、交换设备、通信双方在通信期间始终占有通信资源（业务信道、交换设备、信令信道），信道利用率低信令信道），信道利用率低信令信道），信道利用率低信令信道），信道利用率低 通信时延恒定、一般通信时延小通信时延恒定、一般通信

10、时延小通信时延恒定、一般通信时延小通信时延恒定、一般通信时延小n n分组交换网络：互联网、分组交换网络：互联网、分组交换网络：互联网、分组交换网络：互联网、ATMATM 通信双方只有在传送分组时才占用通信资源，信道利用率高通信双方只有在传送分组时才占用通信资源，信道利用率高通信双方只有在传送分组时才占用通信资源，信道利用率高通信双方只有在传送分组时才占用通信资源，信道利用率高 虚电路：通信之前建立连接，互通控制信息，可以预留资源虚电路：通信之前建立连接，互通控制信息，可以预留资源虚电路：通信之前建立连接，互通控制信息，可以预留资源虚电路：通信之前建立连接，互通控制信息，可以预留资源 数据报：通

11、信之前不建立连接，不预留资源数据报：通信之前不建立连接，不预留资源数据报：通信之前不建立连接，不预留资源数据报：通信之前不建立连接，不预留资源 分组在网络中排队时延不固定，端到端通常存在时延抖动分组在网络中排队时延不固定，端到端通常存在时延抖动分组在网络中排队时延不固定，端到端通常存在时延抖动分组在网络中排队时延不固定，端到端通常存在时延抖动 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室第二章第二章 交换理论基础交换理论基础综合业务网理论及关键技术国家重点实验室泊松过程泊松过程n n呼叫产生具有独立增量性呼叫产生具有独立增量性呼叫产生具有独立增量性呼叫产生具有独立增量性：在互不相交的时间段中呼叫在互

12、不相交的时间段中呼叫在互不相交的时间段中呼叫在互不相交的时间段中呼叫的产生是相互独立的的产生是相互独立的的产生是相互独立的的产生是相互独立的n n在在在在t t时间内发生时间内发生时间内发生时间内发生k k个呼叫个呼叫个呼叫个呼叫，即在即在即在即在n n个个个个 区间内产生区间内产生区间内产生区间内产生k k个呼叫个呼叫个呼叫个呼叫的概率为的概率为的概率为的概率为 n n 为为为为t t时间内的平均呼叫数时间内的平均呼叫数时间内的平均呼叫数时间内的平均呼叫数 n n泊松过程是一种齐次马尔可夫过程泊松过程是一种齐次马尔可夫过程泊松过程是一种齐次马尔可夫过程泊松过程是一种齐次马尔可夫过程 综合业务

13、网理论及关键技术国家重点实验室指数分布指数分布n n设随机变量设随机变量设随机变量设随机变量X X的概率密度函数为的概率密度函数为的概率密度函数为的概率密度函数为 则称随机变量则称随机变量则称随机变量则称随机变量X X服从参数为服从参数为服从参数为服从参数为 的指数分布的指数分布的指数分布的指数分布n n指数分布的分布函数为指数分布的分布函数为指数分布的分布函数为指数分布的分布函数为n n呼叫到达服从泊松分布时呼叫到达服从泊松分布时呼叫到达服从泊松分布时呼叫到达服从泊松分布时，呼叫间隔服从指数分布。呼叫间隔服从指数分布。呼叫间隔服从指数分布。呼叫间隔服从指数分布。在时间在时间在时间在时间t t

14、内没有发生呼叫的概率为内没有发生呼叫的概率为内没有发生呼叫的概率为内没有发生呼叫的概率为 呼叫间隔呼叫间隔呼叫间隔呼叫间隔X X的分布函数为的分布函数为的分布函数为的分布函数为.综合业务网理论及关键技术国家重点实验室电路交换系统中的话务量（二）电路交换系统中的话务量（二）n n A A表示流入话务量强度，表示流入话务量强度，表示流入话务量强度，表示流入话务量强度，表示单位时间中产生的呼表示单位时间中产生的呼表示单位时间中产生的呼表示单位时间中产生的呼叫次数。叫次数。叫次数。叫次数。S S表示呼叫平均占用时间，一条入线的话务量强度表示呼叫平均占用时间，一条入线的话务量强度表示呼叫平均占用时间，一

15、条入线的话务量强度表示呼叫平均占用时间，一条入线的话务量强度用用用用a a表示，则有流入的总话务量强度表示，则有流入的总话务量强度表示，则有流入的总话务量强度表示，则有流入的总话务量强度A=NaA=Na 。n n一天中最繁忙的一天中最繁忙的一天中最繁忙的一天中最繁忙的6060分钟内的话务量称分钟内的话务量称分钟内的话务量称分钟内的话务量称“忙时话务量忙时话务量忙时话务量忙时话务量”n nA A或或或或a a分别为分别为分别为分别为NN条入线或单条入线在呼叫平均占用时长内流条入线或单条入线在呼叫平均占用时长内流条入线或单条入线在呼叫平均占用时长内流条入线或单条入线在呼叫平均占用时长内流入的呼叫数

16、入的呼叫数入的呼叫数入的呼叫数n na a 是单条入线被占用的概率（占用时间百分数）是单条入线被占用的概率（占用时间百分数）是单条入线被占用的概率（占用时间百分数）是单条入线被占用的概率（占用时间百分数）n nA A是是是是NN条入线中同时被占用的平均数条入线中同时被占用的平均数条入线中同时被占用的平均数条入线中同时被占用的平均数 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室电路交换系统中的话务量（三）电路交换系统中的话务量（三）n n 表示表示表示表示mm个服务器的完成话务量强度，个服务器的完成话务量强度，个服务器的完成话务量强度，个服务器的完成话务量强度，为单位时间内完成服务的呼叫数。为单位时间

17、内完成服务的呼叫数。为单位时间内完成服务的呼叫数。为单位时间内完成服务的呼叫数。表示单个服务表示单个服务表示单个服务表示单个服务器的完成话务量强度，器的完成话务量强度，器的完成话务量强度，器的完成话务量强度，mm个服务器完成的总话务量个服务器完成的总话务量个服务器完成的总话务量个服务器完成的总话务量强度强度强度强度 n n 或或或或 分别为分别为分别为分别为mm个服务器或单个服务器在呼叫平均个服务器或单个服务器在呼叫平均个服务器或单个服务器在呼叫平均个服务器或单个服务器在呼叫平均占用时长内完成服务的平均呼叫数占用时长内完成服务的平均呼叫数占用时长内完成服务的平均呼叫数占用时长内完成服务的平均呼

18、叫数 n n 是单个服务器忙的概率是单个服务器忙的概率是单个服务器忙的概率是单个服务器忙的概率n n 是是是是mm个服务器中同时被占用的平均数个服务器中同时被占用的平均数个服务器中同时被占用的平均数个服务器中同时被占用的平均数 n n一个损失非常小的系统，完成话务量强度近似等于一个损失非常小的系统，完成话务量强度近似等于一个损失非常小的系统，完成话务量强度近似等于一个损失非常小的系统，完成话务量强度近似等于流入话务量强度，在工程计算中笼统地使用流入话务量强度，在工程计算中笼统地使用流入话务量强度，在工程计算中笼统地使用流入话务量强度，在工程计算中笼统地使用“话务话务话务话务量量量量”综合业务网

19、理论及关键技术国家重点实验室电路交换系统中的呼损电路交换系统中的呼损n n明显损失制系统和等待时间有限的等待制系统中的服明显损失制系统和等待时间有限的等待制系统中的服明显损失制系统和等待时间有限的等待制系统中的服明显损失制系统和等待时间有限的等待制系统中的服务质量用呼损率衡量务质量用呼损率衡量务质量用呼损率衡量务质量用呼损率衡量n n呼损率分为按呼叫计算的呼损率，按时间计算的呼损呼损率分为按呼叫计算的呼损率，按时间计算的呼损呼损率分为按呼叫计算的呼损率，按时间计算的呼损呼损率分为按呼叫计算的呼损率，按时间计算的呼损率和按负载计算的呼损率率和按负载计算的呼损率率和按负载计算的呼损率率和按负载计算

20、的呼损率 n n 、为为为为 内损失的呼叫次数和产生内损失的呼叫次数和产生内损失的呼叫次数和产生内损失的呼叫次数和产生的呼叫次数的呼叫次数的呼叫次数的呼叫次数n n 、为为为为 内损失的话务量和流入内损失的话务量和流入内损失的话务量和流入内损失的话务量和流入的话务量的话务量的话务量的话务量n n 为为为为 内所有服务设备全部阻塞内所有服务设备全部阻塞内所有服务设备全部阻塞内所有服务设备全部阻塞的时间的时间的时间的时间 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室生灭过程生灭过程n n生灭过程是一种特殊的奇次马式过程，生灭过程是一种特殊的奇次马式过程，生灭过程是一种特殊的奇次马式过程，生灭过程是一种特

21、殊的奇次马式过程，系统的状态只系统的状态只系统的状态只系统的状态只能向相邻状态转移能向相邻状态转移能向相邻状态转移能向相邻状态转移综合业务网理论及关键技术国家重点实验室电路交换中服务器被占用的概率电路交换中服务器被占用的概率n n当服务器个数大于用户数时，采用二项分当服务器个数大于用户数时，采用二项分布计算布计算n n当服务器个数少于用户数时，用恩格赛特当服务器个数少于用户数时，用恩格赛特分布计算分布计算n n当服务器个数少于用户数且用户数无穷大当服务器个数少于用户数且用户数无穷大时采用爱尔兰分布计算时采用爱尔兰分布计算n n当服务器个数和用户数都趋于无穷大时采当服务器个数和用户数都趋于无穷大

22、时采用泊松分布计算用泊松分布计算综合业务网理论及关键技术国家重点实验室服务设备的占用概率服务设备的占用概率恩格塞特分布恩格塞特分布综合业务网理论及关键技术国家重点实验室服务设备的占用概率服务设备的占用概率爱爱尔尔兰兰分布分布n n适用于呼叫源数为无穷大，服务设备数量有限（适用于呼叫源数为无穷大，服务设备数量有限（适用于呼叫源数为无穷大，服务设备数量有限（适用于呼叫源数为无穷大，服务设备数量有限（，mm有限或有限或有限或有限或NmNm）的情况）的情况）的情况）的情况 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室呼损率呼损率爱爱尔尔兰兰呼呼损损公式公式 m m一定，话务量越大，呼损一定，话务量越大，呼损

23、一定，话务量越大，呼损一定，话务量越大，呼损 越大。呼损一定，话务量越越大。呼损一定，话务量越越大。呼损一定，话务量越越大。呼损一定，话务量越 越大，需要的服务器越多越大，需要的服务器越多越大，需要的服务器越多越大，需要的服务器越多 m m足够大时，足够大时，足够大时，足够大时，A A与与与与mm近似线性近似线性近似线性近似线性n n5eA50e5eA50e 时时时时 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室第三章第三章 电路交换网络电路交换网络结构及工作原理结构及工作原理综合业务网理论及关键技术国家重点实验室话音的同步时分复用话音的同步时分复用E1帧结帧结构构综合业务网理论及关键技术国家重点实

24、验室空分交换网络空分交换网络单节单节点交点交换换器器n n空分交换器空分交换器(Crossbar)(Crossbar)12nm12crosspointenabledcrosspoints交叉开关矩阵crossbar开关接通保持时间：一个呼叫，电路交换一个分组，分组交换一个突发，突发交换3开关数nm综合业务网理论及关键技术国家重点实验室空分交换网络空分交换网络clos网网络络 n nClosClos网络中每个第一级交换器与每个第二级交换器都网络中每个第一级交换器与每个第二级交换器都网络中每个第一级交换器与每个第二级交换器都网络中每个第一级交换器与每个第二级交换器都相连，任何一条入线和任何一条出线

25、之间存在相连，任何一条入线和任何一条出线之间存在相连，任何一条入线和任何一条出线之间存在相连，任何一条入线和任何一条出线之间存在n n条通路条通路条通路条通路n n当中间级交换器的数目一定大时，只要一对入线和出当中间级交换器的数目一定大时，只要一对入线和出当中间级交换器的数目一定大时，只要一对入线和出当中间级交换器的数目一定大时，只要一对入线和出线空闲，网络内部就一定存在一条通路连接入线与出线空闲，网络内部就一定存在一条通路连接入线与出线空闲，网络内部就一定存在一条通路连接入线与出线空闲，网络内部就一定存在一条通路连接入线与出线。称为无阻塞线。称为无阻塞线。称为无阻塞线。称为无阻塞n n当入线

26、与出线之间存在多条通路时，需要依靠路由算当入线与出线之间存在多条通路时，需要依靠路由算当入线与出线之间存在多条通路时，需要依靠路由算当入线与出线之间存在多条通路时，需要依靠路由算法选择一条通路法选择一条通路法选择一条通路法选择一条通路第一、第二级称为发散级，第一、第二级称为发散级，第三级称为混合级第三级称为混合级综合业务网理论及关键技术国家重点实验室空分交换网络空分交换网络clos网网络络（二）（二）n n ClosClos网内部严格无阻塞条件：网内部严格无阻塞条件：网内部严格无阻塞条件：网内部严格无阻塞条件：rn+j-1 rn+j-1（第一级第一级第一级第一级mm个个个个nrnr交交交交换器

27、，第二级换器，第二级换器，第二级换器，第二级r r个个个个mkmk交换器交换器交换器交换器，第三级第三级第三级第三级k k个个个个rjrj交换器）交换器）交换器）交换器）Stage1Stage3交换器交换器i交换器交换器k11njj-1忙n-1忙忙Stage 2无阻塞的极端情况：无阻塞的极端情况：rn+j-1去往其他去往其他交换器交换器来自其他来自其他交换器交换器综合业务网理论及关键技术国家重点实验室网络阻塞率网络阻塞率n n一对入线与出线都空闲，网络内部没有空闲路径来连接它一对入线与出线都空闲，网络内部没有空闲路径来连接它一对入线与出线都空闲，网络内部没有空闲路径来连接它一对入线与出线都空闲

28、，网络内部没有空闲路径来连接它们，称为交换网络阻塞们，称为交换网络阻塞们，称为交换网络阻塞们，称为交换网络阻塞n n使用概率线性图法来分析阻塞率：网络内部的链路占用互使用概率线性图法来分析阻塞率：网络内部的链路占用互使用概率线性图法来分析阻塞率：网络内部的链路占用互使用概率线性图法来分析阻塞率：网络内部的链路占用互相独立，每条链路上的负载都相同。相独立，每条链路上的负载都相同。相独立，每条链路上的负载都相同。相独立，每条链路上的负载都相同。图图图图3.33.3中的内部链路占用概率为中的内部链路占用概率为中的内部链路占用概率为中的内部链路占用概率为m=A/m=A/（mnmn），），），），A A

29、为网络承为网络承为网络承为网络承担的话务量。担的话务量。担的话务量。担的话务量。图图图图3.43.4的阻塞率等于内部链路同时全忙的概率的阻塞率等于内部链路同时全忙的概率的阻塞率等于内部链路同时全忙的概率的阻塞率等于内部链路同时全忙的概率 Clos网络每条内部链路阻塞率为网络每条内部链路阻塞率为一条通路忙的概率一条通路忙的概率所有通路全忙的概率所有通路全忙的概率综合业务网理论及关键技术国家重点实验室时分交换网络时分交换网络 T交换器交换器n n时间交换器完成时分多路复用信号的时隙交换时间交换器完成时分多路复用信号的时隙交换时间交换器完成时分多路复用信号的时隙交换时间交换器完成时分多路复用信号的时

30、隙交换n n时隙交换要依靠存储器完成。把时隙时隙交换要依靠存储器完成。把时隙时隙交换要依靠存储器完成。把时隙时隙交换要依靠存储器完成。把时隙i i交换到时隙交换到时隙交换到时隙交换到时隙j j，首先把多路复用信号中的时隙，首先把多路复用信号中的时隙，首先把多路复用信号中的时隙，首先把多路复用信号中的时隙i i的信号写入储存的信号写入储存的信号写入储存的信号写入储存器，再在时隙器，再在时隙器，再在时隙器，再在时隙j j的位置输出的位置输出的位置输出的位置输出n n根据对存储器读写的控制，根据对存储器读写的控制，根据对存储器读写的控制，根据对存储器读写的控制，T T交换器分为顺序写入交换器分为顺序

31、写入交换器分为顺序写入交换器分为顺序写入控制读出和控制写入顺序读出控制读出和控制写入顺序读出控制读出和控制写入顺序读出控制读出和控制写入顺序读出综合业务网理论及关键技术国家重点实验室时分交换网络时分交换网络 T交换器（二）交换器（二）话音存储器存储话音存储器存储每个时隙的话音每个时隙的话音信号，控制存储信号，控制存储器存储读或写话器存储读或写话音存储器的地址。音存储器的地址。话音存储器和控话音存储器和控制储存器中的存制储存器中的存储单元数等于入储单元数等于入线和出线上的时线和出线上的时隙数隙数综合业务网理论及关键技术国家重点实验室时分交换网络时分交换网络 S交换器交换器n nS S交换器不能把

32、一个时隙交换到另一个时隙，只能在一个交换器不能把一个时隙交换到另一个时隙，只能在一个交换器不能把一个时隙交换到另一个时隙，只能在一个交换器不能把一个时隙交换到另一个时隙，只能在一个时隙把一条入线连接到一条出线时隙把一条入线连接到一条出线时隙把一条入线连接到一条出线时隙把一条入线连接到一条出线综合业务网理论及关键技术国家重点实验室多级时分交换网络多级时分交换网络 TSTn n单一的单一的单一的单一的T T交换器不能构成容量很大的网络，大容量网络交换器不能构成容量很大的网络，大容量网络交换器不能构成容量很大的网络，大容量网络交换器不能构成容量很大的网络，大容量网络需要采用多级交换器。多级交换器可以

33、完成任何一条需要采用多级交换器。多级交换器可以完成任何一条需要采用多级交换器。多级交换器可以完成任何一条需要采用多级交换器。多级交换器可以完成任何一条入线时隙到任何一条出线时隙的交换入线时隙到任何一条出线时隙的交换入线时隙到任何一条出线时隙的交换入线时隙到任何一条出线时隙的交换综合业务网理论及关键技术国家重点实验室多级时分交换网络多级时分交换网络STS 综合业务网理论及关键技术国家重点实验室时分交换网络的时时分交换网络的时-空等效：空等效：T交换器交换器每个时隙对应一个话路，每个时隙对应一个话路，T交换器完成串行时分多个话路的交交换器完成串行时分多个话路的交换，等效于一个空分交换器并行完成多话

34、路的交换（在等效换，等效于一个空分交换器并行完成多话路的交换（在等效的空分交换器中，一条入的空分交换器中，一条入/出线上，是一条话路）出线上，是一条话路）综合业务网理论及关键技术国家重点实验室时分交换网络的时时分交换网络的时-空等效：空等效：S交换器交换器n n完成完成完成完成K K个时隙交换的个时隙交换的个时隙交换的个时隙交换的S S交换器等效于交换器等效于交换器等效于交换器等效于K K个空分交个空分交个空分交个空分交换器，每个空分交换器完成一个时隙入线与出换器，每个空分交换器完成一个时隙入线与出换器，每个空分交换器完成一个时隙入线与出换器，每个空分交换器完成一个时隙入线与出线的交换线的交换

35、线的交换线的交换综合业务网理论及关键技术国家重点实验室多级时分交换网络的时多级时分交换网络的时-空等效及阻空等效及阻塞率计算塞率计算n nT T交换器等效的空分交换器的交换器等效的空分交换器的交换器等效的空分交换器的交换器等效的空分交换器的3232根出线，代表根出线，代表根出线，代表根出线，代表3232个时隙，个时隙，个时隙，个时隙，S S交换器等效于交换器等效于交换器等效于交换器等效于3232不同时隙的空分交换器。不同时隙的空分交换器。不同时隙的空分交换器。不同时隙的空分交换器。T T交换器的交换器的交换器的交换器的每根出线，连接到不同每根出线，连接到不同每根出线，连接到不同每根出线，连接到

36、不同S S交换器上交换器上交换器上交换器上n n使用概率线图法计算空分交换网络的阻塞率。网络的使用概率线图法计算空分交换网络的阻塞率。网络的使用概率线图法计算空分交换网络的阻塞率。网络的使用概率线图法计算空分交换网络的阻塞率。网络的阻塞率等于一对输入阻塞率等于一对输入阻塞率等于一对输入阻塞率等于一对输入/输出线的通路全部被阻塞的概率输出线的通路全部被阻塞的概率输出线的通路全部被阻塞的概率输出线的通路全部被阻塞的概率综合业务网理论及关键技术国家重点实验室第四章第四章 电路交换控制电路交换控制综合业务网理论及关键技术国家重点实验室中国五级电话网络结构中国五级电话网络结构C1：大区中心，我国有六个大

37、区中心，我国有六个采取网状结构采取网状结构C2：省中心省中心C3：地区中心地区中心C4：县中心县中心C5:端局端局C1局以下逐级汇接，局以下逐级汇接，并辅以一定数量的直并辅以一定数量的直达路由达路由综合业务网理论及关键技术国家重点实验室电话网中路由选择方案电话网中路由选择方案路由选择遵循由路由选择遵循由近及远的方案近及远的方案综合业务网理论及关键技术国家重点实验室计算机自动计费系统计算机自动计费系统交换机输出原始数据，计算机存储和统计话费交换机输出原始数据，计算机存储和统计话费交换机输出数据包括：主、被叫号码，呼叫交换机输出数据包括：主、被叫号码，呼叫开始时间，通话持续时间，使用的中继线号，开

38、始时间，通话持续时间，使用的中继线号，账号，通话的服务种类账号，通话的服务种类综合业务网理论及关键技术国家重点实验室电信网的传输系统电信网的传输系统n n电信网的传输分为有线和无线两大类。有线的传输媒介为电信网的传输分为有线和无线两大类。有线的传输媒介为电信网的传输分为有线和无线两大类。有线的传输媒介为电信网的传输分为有线和无线两大类。有线的传输媒介为双股电缆、同轴电缆、光纤。无线传输包括微波和卫星双股电缆、同轴电缆、光纤。无线传输包括微波和卫星双股电缆、同轴电缆、光纤。无线传输包括微波和卫星双股电缆、同轴电缆、光纤。无线传输包括微波和卫星n n宽带光纤传输构成电信网的主干网，广泛采用宽带光纤

39、传输构成电信网的主干网，广泛采用宽带光纤传输构成电信网的主干网，广泛采用宽带光纤传输构成电信网的主干网，广泛采用SDHSDH（同步同步同步同步数字体系）。无线传输是有线传输的补充，可以覆盖偏远、数字体系）。无线传输是有线传输的补充，可以覆盖偏远、数字体系）。无线传输是有线传输的补充，可以覆盖偏远、数字体系）。无线传输是有线传输的补充，可以覆盖偏远、人烟稀少的地区人烟稀少的地区人烟稀少的地区人烟稀少的地区n n中继传输的传输方式采用数字传输或模拟传输。使用数字中继传输的传输方式采用数字传输或模拟传输。使用数字中继传输的传输方式采用数字传输或模拟传输。使用数字中继传输的传输方式采用数字传输或模拟传

40、输。使用数字传输时采用传输时采用传输时采用传输时采用TDMTDM将话路进行复用，使用模拟传输时，采将话路进行复用，使用模拟传输时，采将话路进行复用，使用模拟传输时，采将话路进行复用，使用模拟传输时，采用用用用FDMFDM进行复用进行复用进行复用进行复用n n数字传输又分为基带传输和载波传输数字传输又分为基带传输和载波传输数字传输又分为基带传输和载波传输数字传输又分为基带传输和载波传输综合业务网理论及关键技术国家重点实验室电信网的同步（一）电信网的同步（一）n n通信网的同步包括帧同步与位同步通信网的同步包括帧同步与位同步通信网的同步包括帧同步与位同步通信网的同步包括帧同步与位同步n n位同步是

41、正确接收信息的关键，帧同步决定从哪位同步是正确接收信息的关键，帧同步决定从哪位同步是正确接收信息的关键，帧同步决定从哪位同步是正确接收信息的关键，帧同步决定从哪里开始解释接收的比特流里开始解释接收的比特流里开始解释接收的比特流里开始解释接收的比特流接收与发送时钟不一致时引入的错误综合业务网理论及关键技术国家重点实验室电信网的同步（二）电信网的同步（二）n n减小交换机间时钟频率不一致而引入错误的方法减小交换机间时钟频率不一致而引入错误的方法减小交换机间时钟频率不一致而引入错误的方法减小交换机间时钟频率不一致而引入错误的方法是采用是采用是采用是采用“水池水池水池水池”法法法法综合业务网理论及关键

42、技术国家重点实验室模拟用户接口（用户电路）模拟用户接口（用户电路）模拟用户接口包含七大功能（模拟用户接口包含七大功能（BORSCHT）B馈电馈电 话机所需话机所需-48V直流电源由交换机提供直流电源由交换机提供O过压保护过压保护 保护交换机的内部电路不受雷电、工业高压破坏保护交换机的内部电路不受雷电、工业高压破坏R振铃振铃 向话机馈送铃流，用户摘机后切断铃流向话机馈送铃流，用户摘机后切断铃流S监测监测 监测环路直流电流的变化，向控制系统送出摘、挂机信号和拨号脉冲信息监测环路直流电流的变化，向控制系统送出摘、挂机信号和拨号脉冲信息C编解码编解码 完成模拟话音和带内信令的完成模拟话音和带内信令的P

43、CM编解码编解码H混合混合完成环线完成环线2线传输与交换网络线传输与交换网络4线传输之间的变换线传输之间的变换T试验试验 提供试验环线系统各个环节的工作状态提供试验环线系统各个环节的工作状态综合业务网理论及关键技术国家重点实验室信令概述信令概述n n电信网中为了能够在任意两个用户之间建立一条电信网中为了能够在任意两个用户之间建立一条电信网中为了能够在任意两个用户之间建立一条电信网中为了能够在任意两个用户之间建立一条 话路，话路，话路，话路，交换设备必须根据用户要求进行话路接续工作，把接续交换设备必须根据用户要求进行话路接续工作，把接续交换设备必须根据用户要求进行话路接续工作，把接续交换设备必须

44、根据用户要求进行话路接续工作，把接续的进展情况和下一步要求送到另一个有关交换局或用户。的进展情况和下一步要求送到另一个有关交换局或用户。的进展情况和下一步要求送到另一个有关交换局或用户。的进展情况和下一步要求送到另一个有关交换局或用户。这些用户与交换局、交换局与交换局之间为建立话路和这些用户与交换局、交换局与交换局之间为建立话路和这些用户与交换局、交换局与交换局之间为建立话路和这些用户与交换局、交换局与交换局之间为建立话路和拆除话路而传送的信号称为信令。拆除话路而传送的信号称为信令。拆除话路而传送的信号称为信令。拆除话路而传送的信号称为信令。n n信令是交换机与交换机之间，交换机与用户之间交换

45、的信令是交换机与交换机之间，交换机与用户之间交换的信令是交换机与交换机之间，交换机与用户之间交换的信令是交换机与交换机之间，交换机与用户之间交换的控制信息控制信息控制信息控制信息n n信令除了完成话路的接续的控制外，在维护中心与交换信令除了完成话路的接续的控制外，在维护中心与交换信令除了完成话路的接续的控制外，在维护中心与交换信令除了完成话路的接续的控制外，在维护中心与交换设备之间，交换设备与交换设备之间，还要传送通信网设备之间，交换设备与交换设备之间，还要传送通信网设备之间，交换设备与交换设备之间，还要传送通信网设备之间，交换设备与交换设备之间，还要传送通信网维护、管理和统计等信息，这些信息

46、也属于信令。维护、管理和统计等信息，这些信息也属于信令。维护、管理和统计等信息，这些信息也属于信令。维护、管理和统计等信息，这些信息也属于信令。综合业务网理论及关键技术国家重点实验室信令的分类信令的分类n n按信令的工作区域分类，可分为用户线信按信令的工作区域分类，可分为用户线信令（终端信令）和局间信令令（终端信令）和局间信令n n用户线信令是用户话机和交换机之间的信用户线信令是用户话机和交换机之间的信令，反映用户话机的摘机和挂机状态；终令，反映用户话机的摘机和挂机状态；终端信令还包括用户话机发出的数字信号端信令还包括用户话机发出的数字信号n n按照信令的传输方式分类，可分为随路按照信令的传输

47、方式分类，可分为随路信令和公共信道信令信令和公共信道信令综合业务网理论及关键技术国家重点实验室No.7信令概述信令概述n nNo.7No.7信令信息多种多样。监测信令、地址信令、操作信令（电信令信息多种多样。监测信令、地址信令、操作信令（电信令信息多种多样。监测信令、地址信令、操作信令（电信令信息多种多样。监测信令、地址信令、操作信令（电信网的管理维护信令）等都可由信网的管理维护信令）等都可由信网的管理维护信令）等都可由信网的管理维护信令）等都可由No.7No.7信令系统传送信令系统传送信令系统传送信令系统传送n nNo.7No.7信令的信令容量比多频编码信令系统的信令容量大得多，信令的信令容

48、量比多频编码信令系统的信令容量大得多，信令的信令容量比多频编码信令系统的信令容量大得多，信令的信令容量比多频编码信令系统的信令容量大得多，为开放新业务及提高通信网的功效提供了有利条件为开放新业务及提高通信网的功效提供了有利条件为开放新业务及提高通信网的功效提供了有利条件为开放新业务及提高通信网的功效提供了有利条件n nNo.7No.7信令系统属于数据通信网络，符合计算机系统开放互连参信令系统属于数据通信网络，符合计算机系统开放互连参信令系统属于数据通信网络，符合计算机系统开放互连参信令系统属于数据通信网络，符合计算机系统开放互连参考模型（考模型（考模型（考模型（OSIOSI）n nNo.7No

49、.7信令系统基本功能划分为两个部分：用户部分信令系统基本功能划分为两个部分：用户部分信令系统基本功能划分为两个部分：用户部分信令系统基本功能划分为两个部分：用户部分UPUP和消息传和消息传和消息传和消息传递部分递部分递部分递部分MTPMTP，MTPMTP适用于不同适用于不同适用于不同适用于不同UPUP，实现用户设备间可靠的信实现用户设备间可靠的信实现用户设备间可靠的信实现用户设备间可靠的信息传递，息传递，息传递，息传递，MTPMTP分为三层：信令网功能、分为三层：信令网功能、分为三层：信令网功能、分为三层：信令网功能、信令数据链路功能、信令信令数据链路功能、信令信令数据链路功能、信令信令数据链

50、路功能、信令数据链路数据链路数据链路数据链路综合业务网理论及关键技术国家重点实验室程控交换机的控制系统程控交换机的控制系统n n使用计算机（微处理器）进行控制使用计算机（微处理器）进行控制使用计算机（微处理器）进行控制使用计算机（微处理器）进行控制n n利用计算机的处理功能可以实现程控交换机运行、利用计算机的处理功能可以实现程控交换机运行、利用计算机的处理功能可以实现程控交换机运行、利用计算机的处理功能可以实现程控交换机运行、维护、管理的自动化、实时化，提高呼叫处理能维护、管理的自动化、实时化，提高呼叫处理能维护、管理的自动化、实时化，提高呼叫处理能维护、管理的自动化、实时化，提高呼叫处理能力