《电话交换网》PPT课件.ppt

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1、复复 习习什么是通信网？什么是通信网？由一定数量的节点及链路相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规由一定数量的节点及链路相互有机地组合在一起，以实现两个或多个规定点间信息传输的通信体系。定点间信息传输的通信体系。通信网的构成要素是什么？通信网的构成要素是什么？终端设备、传输链路、交换设备。终端设备、传输链路、交换设备。通信网基本结构？通信网基本结构？网形网、星形网、复合网、总线形网、环形网、树形网。网形网、星形网、复合网、总线形网、环形网、树形网。通信网的三个质量要求？通信网的三个质量要求？接通任意性和快速性、传输透明性和传输质量一致性、可靠性和经济合接通任意性和快速性、传输透明性和传输质量

2、一致性、可靠性和经济合理性。理性。通信网未来发展方向是什么？通信网未来发展方向是什么？个人化、数字化、智能化、综合化。个人化、数字化、智能化、综合化。1防灾科技学院第第2章章 电话交换网电话交换网主讲：施艳主讲：施艳2.1 电话网的网路结构电话网的网路结构2.2 路由及路由选择路由及路由选择2防灾科技学院2.1 电话网的网路结构电话网的网路结构一、电话网的等级结构一、电话网的等级结构二、长途网及其结构演变二、长途网及其结构演变三、本地网三、本地网3防灾科技学院一、电话网的等级结构一、电话网的等级结构电话网等级结构的概念：电话网等级结构的概念：全网交换局划分为若干全网交换局划分为若干等级等级低等

3、级的交换局以低等级的交换局以星形网结构星形网结构与管辖它的高等级的交换局相连与管辖它的高等级的交换局相连最高等级的交换局间以最高等级的交换局间以网形网结构网形网结构互联互联4防灾科技学院我国电话网等级结构图我国电话网等级结构图国际网国际网长途网长途网本地网本地网一级交换中心一级交换中心C1二级交换中心二级交换中心C2三级交换中心三级交换中心C3四级交换中心四级交换中心C4汇接局汇接局Tm端局端局C5国际局国际局5防灾科技学院二、长途网及其结构演变二、长途网及其结构演变长途网：由长途交换中心、长市中继和长途电路组成。长途网：由长途交换中心、长市中继和长途电路组成。用途：疏通各个不同本地网之间的长

4、途话务。用途：疏通各个不同本地网之间的长途话务。结构演变：四级长途网结构演变：四级长途网二级长途网二级长途网6防灾科技学院1、四级长途网的网路结构、四级长途网的网路结构C1C2C3C4大区中心，省间中心大区中心，省间中心省交换中心省交换中心地区交换中心地区交换中心县长途交换中心县长途交换中心网形网网形网树形网树形网树形网树形网7防灾科技学院C1C2C3C4四级长途网缺陷：四级长途网缺陷：1、转接次数多、转接次数多2、可靠性差、可靠性差3、网络管理和维护困难、网络管理和维护困难发展才是硬道理！发展才是硬道理！发展才是硬道理！发展才是硬道理！8防灾科技学院2、长途网：四级、长途网：四级二级二级省际

5、平面省际平面省内平面省内平面A省省B省省DC1DC1DC1DC1DC2DC2DC2DC2DC2DC1（省级（直辖市）交换中心，设在各省会城市，由原（省级（直辖市）交换中心，设在各省会城市，由原C1、C2交换中心演变而交换中心演变而来）来）:汇接所在省的省际长途来话、去话话务，以及所在本地网的长途终端话务。汇接所在省的省际长途来话、去话话务，以及所在本地网的长途终端话务。DC2（地（市）交换中心，设在各地区城市，由原（地（市）交换中心，设在各地区城市，由原C3、C4交换中心演变而来）交换中心演变而来）:汇接所在本地网的长途话务。汇接所在本地网的长途话务。汇接局汇接局汇接区汇接区优势：优势：可靠性

6、高可靠性高网管简单网管简单适合现代通信适合现代通信发展需求发展需求9防灾科技学院三、本地网三、本地网本地网：在统一编号区范围内，有若干个端局，或者由若干个端局和汇本地网：在统一编号区范围内，有若干个端局，或者由若干个端局和汇接局及局间中继线、用户线和话机终端组成的电话网。接局及局间中继线、用户线和话机终端组成的电话网。用途：疏通本长途编号区范围内任何两个用户间的电话呼叫和长途发话、用途：疏通本长途编号区范围内任何两个用户间的电话呼叫和长途发话、来话业务。来话业务。1、扩大扩大本地网本地网特点：城市周围的郊县与城市化在同一长途编号区内，其话务量集中特点：城市周围的郊县与城市化在同一长途编号区内，

7、其话务量集中流向中心城市。流向中心城市。特大和大城市本地网特大和大城市本地网中等城市本地网中等城市本地网10防灾科技学院2、本地网的交换中心及职能、本地网的交换中心及职能本地网的交换中心：端局和汇接局，有时设支局（或称模块局）。本地网的交换中心：端局和汇接局，有时设支局（或称模块局）。端局：与用户相连，疏通本局用户的去话、来话话务。端局：与用户相连，疏通本局用户的去话、来话话务。汇接局：与所管辖的端局相连，疏通端局间话务；汇接局：与所管辖的端局相连，疏通端局间话务；与其他汇接局相连，疏通不同汇接区间端局的话务；与其他汇接局相连，疏通不同汇接区间端局的话务；与长途中心相连，疏通本汇接区的长途转话

8、话务。与长途中心相连，疏通本汇接区的长途转话话务。支局：隶属于端局，与用户相连，只与所属端局中继，疏通本支局用支局：隶属于端局，与用户相连，只与所属端局中继，疏通本支局用户的去话和来话话务。户的去话和来话话务。11防灾科技学院3、本地网的网路结构、本地网的网路结构（1）网形网）网形网本地网中无汇接局，只有端局本地网中无汇接局，只有端局端局数量不多时使用端局数量不多时使用（2）二级网）二级网本地网中交换局数量过多，本地网中交换局数量过多，设置汇接局管理端局，由端局设置汇接局管理端局，由端局与用户相连。与用户相连。二级网：汇接局二级网：汇接局高一级高一级 端端 局局第一级第一级12防灾科技学院（2

9、）二级网）二级网分区汇接结构分区汇接结构把本地网分成若干个汇接区，在每个汇接区内选择话务密度较大的把本地网分成若干个汇接区，在每个汇接区内选择话务密度较大的一个局或两个局作为汇接局。一个局或两个局作为汇接局。a a、分区单汇接、分区单汇接端局端局汇接局汇接局a1a1b1a2b1a2b2b2A汇接区汇接区B汇接区汇接区来话汇接来话汇接去话汇接去话汇接多用于话务量不大的农村地区，采用来话、去话汇接。多用于话务量不大的农村地区，采用来话、去话汇接。13防灾科技学院分区汇接结构分区汇接结构b b、分区双汇接、分区双汇接AABBA1A2B1B2端局端局汇接局汇接局A汇接区汇接区B汇接区汇接区a1a1b1

10、a2b1a2b2b2多用于话务量大、网络规模大的特大和大城市本地网。多用于话务量大、网络规模大的特大和大城市本地网。14防灾科技学院（2）二级网）二级网全覆盖结构全覆盖结构设立多个地位平等的汇接局，均匀分担话务负荷。设立多个地位平等的汇接局，均匀分担话务负荷。汇接局汇接局端局端局采用网形网连接汇接局，每个汇接局与本地网内所有端局相连，可靠性采用网形网连接汇接局，每个汇接局与本地网内所有端局相连，可靠性高，线路费用高，一般用于中等城市本地网。高，线路费用高，一般用于中等城市本地网。15防灾科技学院本地网网络结构应用范围本地网网络结构应用范围特大和大城市本地网特大和大城市本地网中心城市中心城市县汇

11、接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局分区双汇接分区双汇接or全覆盖全覆盖全覆盖全覆盖分区单汇接分区单汇接16防灾科技学院本地网网络结构应用范围本地网网络结构应用范围中等城市本地网中等城市本地网中心城市中心城市县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局县汇接局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局端局全覆盖全覆盖全覆盖全覆盖分区单（双）分区单（双）汇接汇接17防灾科技学院2.2 路由及路由的选择路由及路由的选择

12、一、路由的含义及分类一、路由的含义及分类二、路由的选择二、路由的选择18防灾科技学院一、路由的含义及分类一、路由的含义及分类1、路由的含义、路由的含义路由：是指网路中任意两个交换中心之间建立的一个呼叫连接或传递信路由：是指网路中任意两个交换中心之间建立的一个呼叫连接或传递信息的途径。息的途径。思考：路由与链路有什么区别？思考：路由与链路有什么区别？ABC传输链路：两交传输链路：两交换局之间的电路换局之间的电路或电路群。或电路群。AB的路由：的路由：ABBC的路由：的路由：BCAC的路由：的路由：ABC19防灾科技学院2、路由的分类、路由的分类按呼损分按呼损分高效路由高效路由低呼损路由低呼损路由

13、呼损：用户发呼损：用户发出呼叫，由于出呼叫，由于网络（或中继）网络（或中继）原因，使电话原因，使电话接续不能进行。接续不能进行。为大业务量而建立的同级或任意两级长话局间的为大业务量而建立的同级或任意两级长话局间的直达电路。直达电路。目的：缓解话务量。目的：缓解话务量。北京和各省会城市间；北京和各省会城市间；同一大区内的各省会城市间；同一大区内的各省会城市间；业务量大、地理环境合理的任两地间。业务量大、地理环境合理的任两地间。任意两个等级的交换中心之间由低呼损电路群组任意两个等级的交换中心之间由低呼损电路群组成的直达路由。成的直达路由。高效直达路由：没有高效直达路由：没有呼损指标要求，话务呼损指

14、标要求，话务量允许溢出至规定迂量允许溢出至规定迂回路由上。回路由上。低呼损直达路由：呼损小于等于低呼损直达路由：呼损小于等于1%，话务，话务量不允许溢出至其他路由上。量不允许溢出至其他路由上。20防灾科技学院按路按路由选由选择分择分首选路由首选路由迂回路由迂回路由直达路由直达路由常规路由与非常规路由常规路由与非常规路由最终路由最终路由安全迂回路由安全迂回路由有多个路由可以选择时，第一次选择的路由。有多个路由可以选择时，第一次选择的路由。当首选路由发生溢呼或故障时，才需要选择新的路由，当首选路由发生溢呼或故障时，才需要选择新的路由，即迂回路由。即迂回路由。不经过其他交换中心的路由。不经过其他交换

15、中心的路由。任意两个交换中心间的最后一种路由。任意两个交换中心间的最后一种路由。21防灾科技学院按所连交按所连交换中心的换中心的地位分地位分基干路由基干路由跨级路由跨级路由跨区路由跨区路由基干路由基本由低呼损电路构成，呼损应小于基干路由基本由低呼损电路构成，呼损应小于等于等于1%，且不允许其上的话务量溢出到其它路，且不允许其上的话务量溢出到其它路由上。由上。22防灾科技学院二、路由的选择二、路由的选择1、路由选择的基本概念、路由选择的基本概念所谓路由选择，就是通过选择转接信息的中间节点以及节点间的链路，所谓路由选择，就是通过选择转接信息的中间节点以及节点间的链路，在网络中确定一条连接发信节点和

16、收信节点的信道。在网络中确定一条连接发信节点和收信节点的信道。ABCAC的路由：的路由：ABCD转接时，转接时，先选节点先选节点再选链路再选链路23防灾科技学院转接转接电路转接电路转接存储转发转接存储转发转接电路转接：电路转接：各节点间的通信路由通常是确定好的，在呼叫建立阶段按照确定的路由进行连接。各节点间的通信路由通常是确定好的，在呼叫建立阶段按照确定的路由进行连接。只是在确定的路由发生溢呼或故障时，才需要选择新的路由，即迂回路由。只是在确定的路由发生溢呼或故障时，才需要选择新的路由，即迂回路由。按照确定路由的连接被称为交换按照确定路由的连接被称为交换(exchanging)，转接设备也被称

17、为，转接设备也被称为交换机交换机。存储转发转接：存储转发转接：分组每到一个节点，往往都需要进行下一个节点和链路的选择。分组每到一个节点，往往都需要进行下一个节点和链路的选择。存储转发转接网络的路由选择指所有分组的转接处理，与电路转接网络相比存储转发转接网络的路由选择指所有分组的转接处理，与电路转接网络相比作用更加重要，转接设备也因此被称为作用更加重要，转接设备也因此被称为路由器路由器。24防灾科技学院路由选择的本质路由选择的本质是一个是一个优化的问题优化的问题，也就是选择哪条路由更好的问题。，也就是选择哪条路由更好的问题。优化的标准可以根据转接次数、距离、时延、误码率、安全性等指标制定。优化的

18、标准可以根据转接次数、距离、时延、误码率、安全性等指标制定。优化的基本方法是图论中的最短路算法、最大流算法及最小费用流算法。优化的基本方法是图论中的最短路算法、最大流算法及最小费用流算法。路由选择的作用路由选择的作用对于电路转接网络来说，路由选择直接关系到全网呼损的大小，在网络对于电路转接网络来说，路由选择直接关系到全网呼损的大小，在网络过负荷时，组织和选择迂回路由也是疏散业务量的有效手段。过负荷时，组织和选择迂回路由也是疏散业务量的有效手段。对于分组转接网络来说，路由选择直接关系到全网的平均时延，合理地对于分组转接网络来说，路由选择直接关系到全网的平均时延，合理地选择路由也是避免网络因时延过

19、大进入死锁的关键，同时，路由选择又选择路由也是避免网络因时延过大进入死锁的关键，同时，路由选择又是与拥塞控制密切相关的。是与拥塞控制密切相关的。路由选择控制，使网络具有对业务量变化及需求变化的适应性，可以有路由选择控制，使网络具有对业务量变化及需求变化的适应性，可以有效地利用网络资源。特别是当业务量需求与网络资源间发生短时间不平效地利用网络资源。特别是当业务量需求与网络资源间发生短时间不平衡时，路由选择控制可以进行临机处理。衡时，路由选择控制可以进行临机处理。25防灾科技学院ITU-T E.170：（1）路由选择结构）路由选择结构有级选路结构有级选路结构无级选路结构无级选路结构有级选路结构有级

20、选路结构无级选路结构无级选路结构26防灾科技学院我国电话交换网的路由结构发展状况我国电话交换网的路由结构发展状况 20世纪世纪80年代以来，我国电话交换网的交换机程控化率迅速提高。目前已经接年代以来，我国电话交换网的交换机程控化率迅速提高。目前已经接近近100%。交换局的规模也从以前的交换局的规模也从以前的1万门以下发展到万门以下发展到2万至万至8万门，使得交换局的数目大万门，使得交换局的数目大大减少，网络的结构随之简化。大减少，网络的结构随之简化。同时，随着全网话务量的增长，两局之间设置直达电路群的情况不断增多，原同时，随着全网话务量的增长，两局之间设置直达电路群的情况不断增多，原有的相邻两

21、级交换中心之间虽然还保留一定的上下级关系，但已形成一个范围扩有的相邻两级交换中心之间虽然还保留一定的上下级关系，但已形成一个范围扩大的网状网，并将逐渐演化成两级合并为一级的网。大的网状网，并将逐渐演化成两级合并为一级的网。因此，目前我国的长途电话交换网正在由因此，目前我国的长途电话交换网正在由4级网向级网向2级网过渡。具体地，原来的级网过渡。具体地，原来的一、二级合并为一级，三、四级合并为一级。并计划在本世纪初最终合并为无级一、二级合并为一级，三、四级合并为一级。并计划在本世纪初最终合并为无级网。网。27防灾科技学院（2）路由选择计划）路由选择计划路由选择计划路由选择计划固定选路计划：路由表及

22、路由选择模式不变，又称为固定选路计划：路由表及路由选择模式不变，又称为 静态路由选择。静态路由选择。动态选路计划：路由选择模式根据时间、状态、模式而动态选路计划：路由选择模式根据时间、状态、模式而 改变。改变。静态路由选择方式使网络资源的充分利用受到了限制，网络各部分负荷不能静态路由选择方式使网络资源的充分利用受到了限制，网络各部分负荷不能均衡，而且交换机重复试选次数多，接通率也自然相对较低。均衡，而且交换机重复试选次数多，接通率也自然相对较低。在现代网络中，由于网络规模大，交换节点多，业务量也大，采用动态路由选在现代网络中，由于网络规模大，交换节点多，业务量也大，采用动态路由选择方式能带来许

23、多好处，归纳为以下四个主要方面：择方式能带来许多好处，归纳为以下四个主要方面：1.更好地利用网络资源更好地利用网络资源 2.节省网络投资节省网络投资3.提高服务质量提高服务质量4.提高网络效率提高网络效率现在在二级网的第一级现在在二级网的第一级中使用，待实现无级网中使用，待实现无级网后，将在全网实施。后，将在全网实施。28防灾科技学院2、路由选择规则、路由选择规则路由选择的基本原则：路由选择的基本原则：（1）确保传输质量和信令信息传输的可靠性；）确保传输质量和信令信息传输的可靠性；（2）有明确的规律性，确保路由选择中不出现死循环；）有明确的规律性，确保路由选择中不出现死循环；（3）一个呼叫连接

24、中的串接段数尽量少；）一个呼叫连接中的串接段数尽量少；（4）能在低等级网络中流通的话务尽量在低等级网路中流通。）能在低等级网络中流通的话务尽量在低等级网路中流通。29防灾科技学院长途网中的路由选择规则：长途网中的路由选择规则：（1）每个交换中心呼叫某一目的交换中心的路由局最大为）每个交换中心呼叫某一目的交换中心的路由局最大为3个；个；（2）同一汇接区内的话务应在该汇接区内疏通；）同一汇接区内的话务应在该汇接区内疏通；（3）发话区的路由选择方向为自下而上，受话区的路由选择方向为自上）发话区的路由选择方向为自下而上，受话区的路由选择方向为自上而下；而下；（4）路由选择顺序为：直达路由、迂回路由、基

25、干路由；）路由选择顺序为：直达路由、迂回路由、基干路由；A1ABDC1DC2DC1发话区发话区受话区受话区首选路由：首选路由：A1B迂回路由：迂回路由：A1A B30防灾科技学院A1ABDC1DC2DC1发话区发话区受话区受话区B1DC2首选路由：首选路由：A1B1迂回路由：迂回路由：A1B B1迂回路由：迂回路由：A1A B1最终路由：最终路由：A1A B B131防灾科技学院练习：发端为练习：发端为A1，受端为，受端为C2。找出首选路由、迂回路由、最终路由。找出首选路由、迂回路由、最终路由。ABCDC1DC1DC1A2A1A3A4B3C1B2C3C2DC2DC2DC2DC2DC2DC2DC

26、2DC2DC232防灾科技学院本地网中的路由选择规则：本地网中的路由选择规则：（1）路由选择顺序为：直达路由、迂回路由、基干路由；）路由选择顺序为：直达路由、迂回路由、基干路由；（2）每次接续最多可选择）每次接续最多可选择3个路由；个路由；（3）端局与端局之间最多经过两个汇接局，中继电路最多不超过）端局与端局之间最多经过两个汇接局，中继电路最多不超过3段。段。ABA1B1C5C5TmTm首选路由：首选路由：A1B1迂回路由：迂回路由：A1B B1最终路由：最终路由：A1A B B133防灾科技学院练习：发端为练习：发端为A1，受端为，受端为B2。找出首选路由、迂回路由、最终路由。找出首选路由、迂回路由、最终路由。ABBA1A2B1B2端局端局汇接局汇接局A汇接区汇接区B汇接区汇接区A334防灾科技学院