程控数字交换原理-引论.ppt

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1、数字程控交换原理与应用数字程控交换原理与应用内容提要内容提要l l引论（交换网络、控制系统、接口）引论（交换网络、控制系统、接口）引论（交换网络、控制系统、接口）引论（交换网络、控制系统、接口）l l交换网络（数字网络接续原理）交换网络（数字网络接续原理）交换网络（数字网络接续原理）交换网络（数字网络接续原理）l l电信网电信网电信网电信网l l信令系统（信令系统（信令系统（信令系统（No.7No.7信令系统信令系统信令系统信令系统）l l交换机接口交换机接口交换机接口交换机接口l l存储程序控制存储程序控制存储程序控制存储程序控制l l呼叫处理呼叫处理呼叫处理呼叫处理l l运行、管理与维护运

2、行、管理与维护运行、管理与维护运行、管理与维护第一章 引论 l l1.1 交换与通信网交换与通信网 l l1.2 交换机的组成交换机的组成 l l1.3 交换技术的发展与分类交换技术的发展与分类 上页上页 下页下页 返回返回一、点对点通信与通信网一、点对点通信与通信网一、点对点通信与通信网一、点对点通信与通信网1.1 1.1 交换与通信网交换与通信网交换与通信网交换与通信网 终端终端终端终端传输媒介传输媒介电信号（或光信号）电信号（或光信号）消息消息消息消息通信网通信网1、信息传输基本模型：、信息传输基本模型：转换、转换、编码、编码、调制调制 2、点对点通信：仅涉及两个终端间的通信。、点对点通

3、信：仅涉及两个终端间的通信。把把消息从一个地方转移到另一个地方或消息从一个地方转移到另一个地方或从一个时间转移到另一个时间从一个时间转移到另一个时间。ABCDEF上页上页 下页下页 返回返回全互联全互联总线型总线型3、通信网、通信网M=N*（N-1）/2环行环行上页上页 下页下页 返回返回星型星型通信网通信网终端终端结点结点图图1-3 通信网的概念通信网的概念通信网作用通信网作用：根据终端要求根据终端要求实现终端间的连接。实现终端间的连接。通信网通信网组成组成：交换设备、传：交换设备、传输媒质及网络资源输媒质及网络资源4、我国的通信网、我国的通信网光纤、卫星和数字微波骨干网；光纤、卫星和数字微

4、波骨干网；公用电话交换网（公用电话交换网（PSTN）；）；公用分组交换网（公用分组交换网（CHINAPAC）；）；公用数字网（公用数字网（CHINADDN）；）；中国科技信息网中国科技信息网；中国教育与科研网等。中国教育与科研网等。上页上页 下页下页 返回返回交换机交换机用户接口用户接口用户环线用户环线电话机电话机图图1-4 由一台交换机组成的通信网由一台交换机组成的通信网二、交换式通信网二、交换式通信网二、交换式通信网二、交换式通信网1、交换式通信网的结构、交换式通信网的结构l交换机的作用：能在任意交换机的作用：能在任意两条用户线间两条用户线间建立建立和和释放释放一条通信线路。一条通信线路。

5、l用户环线、中继线用户环线、中继线l本地交换机本地交换机l汇接交换机汇接交换机l长途交换机长途交换机等级制交换网。等级制交换网。上页上页 下页下页 返回返回图图1-5 有多台交换机组成的通信网有多台交换机组成的通信网通信网通信网汇接交换机汇接交换机市话交换机市话交换机用户交换机用户交换机电话机电话机中继线中继线用户线用户线上页上页 下页下页 返回返回挂机挂机挂机挂机话话摘机摘机回铃音回铃音号码号码主叫话机主叫话机拨号音拨号音主叫话机主叫话机被叫话机被叫话机交换机交换机摘机摘机振铃振铃通通催挂音催挂音呼叫建立呼叫建立消息传输消息传输释放释放图图1-6 交换过程的三个阶段以及相应的信令交互关系交换

6、过程的三个阶段以及相应的信令交互关系2 2、一次成功的通信、一次成功的通信、一次成功的通信、一次成功的通信接续信令接续信令消息消息拆线信令拆线信令上页上页 下页下页 返回返回l呼叫建立和释放阶段传输的信号为呼叫建立和释放阶段传输的信号为信令信令；l消息传输阶段的信号为消息传输阶段的信号为消息消息；l终端和本地交换机之间的信令叫终端和本地交换机之间的信令叫终端信令终端信令（用户（用户网络信令）网络信令）l交换机间的信令称为交换机间的信令称为局间信令局间信令（网络内部信令）（网络内部信令）上页上页 下页下页 返回返回至至终终端端至其它至其它交换机交换机中继线中继线用户线用户线接接接接 口口口口交换

7、交换交换交换网络网络网络网络控控控控 制制制制 系系系系 统统统统交换机交换机交换机交换机图图1-7 交换机的组成交换机的组成1.2 1.2 交换机的组成交换机的组成交换机的组成交换机的组成 接口接口：信号转换；信令送控制系信号转换；信令送控制系统，消息送交换网络。统，消息送交换网络。最庞大最庞大最庞大最庞大(5)(5)上页上页 下页下页 返回返回控制系统控制系统：处理信令，通过接口接发信令，处理信令，通过接口接发信令，控制网络接续；运行、管理、维护整个网络。控制网络接续；运行、管理、维护整个网络。最复杂（最复杂（最复杂（最复杂（6,7,86,7,8）一、组成及作用一、组成及作用交换网络交换网

8、络：程序控制下程序控制下连通或断开任一入线与出连通或断开任一入线与出线间的连接。线间的连接。最成熟最成熟最成熟最成熟 (2)(2)记发器记发器5432zyx图图1-8 交换器的作用原理交换器的作用原理入线入线1231出线出线中继线中继线绳路绳路忙音源忙音源交换器交换器二、交换网络二、交换网络上页上页 下页下页 返回返回交换网络由多个交换器组成交换网络由多个交换器组成1呼叫呼叫2；3出局呼叫出局呼叫或呼叫或呼叫2；铃铃J2J1J3送送 受受 话话 器器至交换机至交换机听筒听筒二、接口二、接口上页上页 下页下页 返回返回-48V数字数字“3”摘机摘机挂机挂机66ms33ms200ms通通断断(b)

9、拨拨“3”时的脉冲波形信号时的脉冲波形信号(a)拨盘话机原理示意图拨盘话机原理示意图(共电式共电式)用户线用户线振振铃铃（R）模拟用户接口模拟用户接口过过压压保保护护（O）馈馈电电（B）试试验验（T）监监测测（S）混混合合电电路路（H）编码器编码器C解码器解码器C控制系统控制系统图图1-10 CCITT建议的程控数字交换机模拟电话接口的功能建议的程控数字交换机模拟电话接口的功能交换网络交换网络上页上页 下页下页 返回返回接口的种类：用户接口和中继接口；模拟接口和数字接口。接口的种类：用户接口和中继接口；模拟接口和数字接口。模拟电话接口的功能：模拟电话接口的功能：BORSCHT三、控制系统三、控

10、制系统l呼叫处理（基本）呼叫处理（基本）l运行、管理和维护运行、管理和维护l收发信令收发信令l指导呼叫过程指导呼叫过程l指导接续与拆续指导接续与拆续l对交换机配置和组态的控制；对交换机配置和组态的控制；l用户业务等级、中继权限；路由选择；用户业务等级、中继权限；路由选择；计费等；计费等；l对各部分故障的检测、诊断和修复。对各部分故障的检测、诊断和修复。控制系统的结构：中央处理器（控制系统的结构：中央处理器（CPU）；）；存储器（存储器（MEM）；）；输入输出接口（输入输出接口（I/O）。）。上页上页 下页下页 返回返回中继接口中继接口其它交换其它交换机机用户接口用户接口计费接口计费接口维护接口

11、维护接口用户终端用户终端计费系统计费系统维护终端维护终端接续接续控制控制I/O维维护护I/O计计费费I/O监测监测信令信令I/O监测监测振铃振铃I/OMF信令信令I/OPCM信令信令I/O存储器存储器CPU接口系统接口系统交换网络交换网络总线总线控制系统控制系统图图1-11 程控交换机控制系统结构程控交换机控制系统结构上页上页 下页下页 返回返回1.3 交换技术的发展与分类交换技术的发展与分类l一、从模拟交换到数字交换一、从模拟交换到数字交换l二、从人工交换到程控交换二、从人工交换到程控交换 l三、从电路交换到分组交换三、从电路交换到分组交换上页 下页 返回一、从模拟交换到数字交换一、从模拟交

12、换到数字交换l模拟模拟数字数字光交换（交换器的接续信号）光交换（交换器的接续信号）l模拟交换和数字交换的接续方法不同：模拟交换和数字交换的接续方法不同：l交点闭和式：机械交换器和电子交换器；交点闭和式：机械交换器和电子交换器；体积大、速度慢、体积大、速度慢、寿命短噪音高、可靠性差。寿命短噪音高、可靠性差。l程序控制式：程序控制式：只能单向传输，只能单向传输，不存在串话问题、集成度高、不存在串话问题、集成度高、成本低成本低。上页上页 下页下页 返回返回通信网通信网市话市话交换机交换机用户环用户环线线用户环用户环线线市话市话交换机交换机汇接汇接交换机交换机（a）（b）（c）（d）（e）模拟电话模拟

13、电话机机电话机电话机计算机计算机传真机传真机模数或数模转换器模数或数模转换器图图1-12 电话网的数字化过程电话网的数字化过程上页上页 下页下页 返回返回光电或电光转换器光电或电光转换器二、从人工交换到程控交换二、从人工交换到程控交换l人工交换（人工交换（1876年年Bell电话，电话，1878年第一台人工交换机）年第一台人工交换机）l第一台步进式交换机（第一台步进式交换机（1891）：机电式，直接控制方式；）：机电式，直接控制方式；l纵横式交换机专利（瑞典纵横式交换机专利（瑞典1919）：继电器，间接控制方式；）：继电器，间接控制方式；l第一台布控电子交换机（第一台布控电子交换机（1965）

14、l第一程控数字交换机（第一程控数字交换机（1970）上页上页 下页下页 返回返回自动控制自动控制交换机交换机人工交换机人工交换机直接控制（步进）直接控制（步进）间接控制间接控制布控式布控式电子式电子式纵横式纵横式程控式程控式空分式空分式时分式时分式机电式机电式模拟式模拟式l电路交换电路交换：在通信期间专用一条网络链路的方法。在通信期间专用一条网络链路的方法。通信可靠；通信可靠；信道利用率低信道利用率低l消息交换消息交换：终端发的消息加地址和控制信息后（报文），进行存储转发。终端发的消息加地址和控制信息后（报文），进行存储转发。通信链路不必同时闲；通信链路不必同时闲；延时长，不适合交互通信；延时

15、长，不适合交互通信；须足够大的存储器；须足够大的存储器；l分组交换分组交换：消息被划为固定大小的数据包，再进行存储转发。消息被划为固定大小的数据包，再进行存储转发。数据报：用于较短报文（数据报：用于较短报文（Internet）；）；虚拟链路：简化路由计算及重组（虚拟链路：简化路由计算及重组（X.25）。）。l高速分组交换高速分组交换：帧中继和信元中继帧中继和信元中继 信元中继信元中继：多兆比特数据业务；无连接宽带数据业务；异步转移模式：多兆比特数据业务；无连接宽带数据业务；异步转移模式ATM三、从电路交换到分组交换三、从电路交换到分组交换上页上页 下页下页 返回返回CTM-Circuit Transfer ModePTM-Packet Transfer ModeATM-Asynchronous Transfer Mode各种交换方式各种交换方式IP交换交换多多速速率率电电路路交交换换快快速速电电路路交交换换ATMATM交交换换帧帧中中继继报报文文交交换换电电路路交交换换分分组组交交换换光交换光交换PTMCTM呼叫呼叫终端终端终端终端交换机交换机交换机交换机消息传输消息传输（a）电路交换电路交换（b）消息交换消息交换（a）分组交换分组交换图图1-13 三种交换方式的主要差别三种交换方式的主要差别上页上页 下页下页 返回返回