电信交换基础
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1 交换的定义在公用网大量的终端用户之间,按所需目的地来互相传递话音、文本、数据、图像等信息。
电话交换是电信交换之欧诺个最基本的一种交换业务。
2 中继线,用户线是什么连接交换节点的线叫中继线,连接用户话机的线叫用户线。
3 接续类型1本局接续:本局用户线之间的接续2出局接续:用户线与出中继线之间的接续3入局接续:入中继线与用户线之间的接续4转接接续:入中继线与出中继线之间的接续4交换方式1电路传送模式2异步传送模式3分组传送模式5电路交换的基本过程包括呼叫建立阶段、信息传送阶段、连接释放阶段。
6电路交换的特点电路交换是固定分配带宽,连接建立以后,即使无信息传送也虚占电路,电路利用率低;要预先建立连接,有一定的连接建立时延,通路建立后可实时传送信息,传输时延一般可以不计;无差错控制措施,对于数据交换的可靠性没有分组交换高。
因此,电路交换适合于电话交换、文件传送、高速传真,不是和突发业务和对差错敏感的数据业务。
7什么叫分组交换将用户传送的数据划分成多个更小的等长部分,每个部分叫做一个数据段。
在每个数据段的前面加上一些必要的控制信息组成的首部,就构成了一个分组。
首部用以指明该分组发往何地址,然后由交换机根据每个分组的地址标志,将他们转发至目的地,这一过程称为分组交换。
(百度搜的)8分组交换提供哪两种服务方式虚电路方式,数据报方式9其区别是什么区别:数据报方式每个分组头要包含详细的目的地址,虚电路应为已经建立逻辑连接,分组头中只要含有对应于建立虚电路的逻辑信道标示即可。
虚电路方式预先有建立过程,在建立完成后,在端到端之间所选定的路由上的各个交换节点都具有映像表,存放出入逻辑信道的对应关系,每个分组到来时只要查找映像表,而不要进行复杂的选路。
当然,建立映像表也要有一定的存储器开销。
数据报方式则不需要有建立过程,但每个分组都要独立的进行选路虚电路不会产生失序现象,数据报会引起失序。
虚电路对故障较为敏感,有故障时需要重新建立。
电信交换网1交换网络交换网络由T接线器和S接线器组成。
T接线器是时间接线器,由话音存储器和控制存储器组成。
工作原理:要将入线的TS5(时隙为5)经过T交换到出线的TS20上,在控制存储器的第20号单元写入5,然后按控制存储器内单元的数值去到话音存储器的相应时隙位置去读语音信息,写到出线上。
这叫控制存储器控制写入、顺序读出,话音存储器顺序写入、控制读出,还有另外一种与此相反的方式。
T接线器是完成同一个母线上的时隙交换的。
S接线器是空间接线器,由电子交叉矩阵和控制存储器组成。
电子交叉矩阵有n个输入端和n 个输出端,形成nXn矩阵。
每条母线(HW)包含N个时隙,由N个控制存储器组成一组进行控制。
比如说:第1组控制存储器3内的值为2,则入线HW1的TS3交换到出线HW2的TS3;第2组控制存储器7内的值为4,则入线HW2的TS7交换到出线HW4的TS7上。
这叫输出控制,与些相反为输入控制。
S接线器完成同1个时隙在不同母线上的交换。
多个T和S组成了交换网络,一般有TST和TTT等组合。
TST来说,第一级T负责输入母线的时隙交换,第二级S负责母线之间的空间交换,第三级T负责输出母线的时隙交换。
交换网络必须建立双向通路。
这两个方向路由要有一定联系,比如差半帧,以降低处理机负荷。
交换网络一般采用双机热备份冗余方式。
还有另一种交换网络是S1240交换机的交换网络,S1240的网络由选面级和选组级组成。
硬件由一种板子构成,即SWCH板。
SWCH是一个具有时分与空分交换功能的矩阵开关(512×512)。
现在的J型机一般都有4个平面,根据模块数的多少,交换网络有所变化。
S1240是全分布控制,其核心是数字交换网络。
2用户模块和中继模块用户模块可归纳为BORSCHT七大功能。
B:馈电,电话机需由交换机供电,馈电电压为-48V,电流为18-50mA;O:过压保护,除在总配线架有保安器外,用户模块也要有高压保护;R:振铃控制,控制向被叫用户振铃,当应答摘机后,控制停止振铃;S:监视,监视用户线的各种状态,如挂机状态、摘机状态、拨号脉冲发送和接收等;C:编译码和滤波,完成模数和数模转换;H:混合电路,因模拟信号采用二线传输,数字信号采用四线传输。
交换基础知识培训在当今数字化的时代,交换技术作为网络通信的重要组成部分,对于构建高效、稳定和安全的网络环境起着至关重要的作用。
无论是企业的内部网络,还是大规模的互联网基础设施,交换技术都在默默地发挥着其核心作用。
因此,了解交换基础知识成为了网络技术领域中不可或缺的一环。
一、交换技术的基本概念交换,简单来说,就是在网络中转发数据的过程。
它的主要作用是将数据从一个端口转发到另一个端口,以实现网络设备之间的通信。
在传统的网络中,集线器(Hub)是一种常见的设备,但它只是简单地将所有接收到的数据广播到所有连接的端口,这不仅效率低下,还容易导致网络拥塞。
而交换机(Switch)则不同,它能够根据目标设备的MAC 地址(Media Access Control Address,媒体访问控制地址),有针对性地将数据转发到正确的端口,从而提高了网络的效率和性能。
二、交换机的工作原理交换机的工作基于 MAC 地址表。
当一个设备连接到交换机的某个端口时,交换机会自动学习该设备的 MAC 地址,并将其与对应的端口记录在 MAC 地址表中。
当有数据帧进入交换机时,交换机首先查看数据帧的目标 MAC 地址,然后在 MAC 地址表中查找对应的端口,最后将数据帧只转发到该端口,而不是像集线器那样广播到所有端口。
例如,假设在一个网络中有计算机 A、B、C 分别连接到交换机的端口 1、2、3。
当计算机 A 要向计算机 B 发送数据时,交换机接收到来自 A 的数据帧,通过查看帧中的目标 MAC 地址(即 B 的 MAC 地址),然后在其 MAC 地址表中找到 B 所连接的端口 2,最后将数据帧准确地转发到端口 2,从而实现了 A 与 B 之间的通信。
三、交换技术的分类交换技术可以分为多种类型,常见的包括以太网交换、ATM 交换和帧中继交换等。
以太网交换是目前应用最为广泛的一种交换技术。
它基于以太网协议,支持不同的速率(如 10Mbps、100Mbps、1000Mbps 甚至更高),并且可以实现全双工通信,大大提高了网络的带宽和效率。
第1章电话交换基础1.1. 电话交换的基本原理1.1.1.电话通信网的基本组成及功能电话通信网的基本组成设备包括终端设备、传输设备和交换设备。
1.1.2.电话机的基本组成及工作原理1.电话机的基本组成及功能电话机的基本组成部分有通话设备、信令设备和转换设备。
2.电话机的基本工作原理1)拨号脉冲电话机的工作原理图1-1拨号脉冲电话机工作原理图2)双音多频(DTMF)电话机的工作原理DTMF信号高、低两个不同的频率代表一个拨号数字。
1.1.3.交换机的基本组成及其工作原理1.交换机的基本组成及功能图1-2交换机的基本组成2.呼叫处理的基本过程1)用户呼出阶段2)数字接收机分析阶段3)通话建立阶段4)通话阶段5)呼叫释放阶段1.2. 电话交换机的类型及发展1965年,美国开通了世界上第一台程控交换机,20世纪70年代开始出现了数字程控交换机。
数字程控交换机的主要优点是:①能灵活地向用户提供多种新服务功能②便于采用共路信令系统③体积小、重量轻、功耗低、可靠性高④操作维护管理的自动化1.3. 主要的交换方式1.3.1.电路交换电路交换的特点是:①在通信开始时要首先建立连接②一个连接在通信期间始终占用该电路③交换机对信息传输不做处理④一旦连接建立之以后,信息在系统中的传输时延基本上是一个恒定值。
1.3.2.分组交换分组交换(Packet Switching)是数据通信的一种交换方式。
它利用存储-转发的方式进行交换。
1.虚电路方式所谓虚电路是指两个用户在进行通信之前要通过网络建立逻辑上的连接。
2.数据报方式数据方式是独立地传送每一个数据分组。
1.3.3.ATM交换ATM(Asynchronous Transfer Mode)即异步传送模式,又叫异步转移模式。
它是宽带ISDN 中的一种基本交换方式。
1.4. 我国电话通信网的结构和编号计划我国的电话通信网采用分级网结构,包括长途电话网和本地电话网两大部分。
1.4.1.长途电话网长途电话二级网的等级结构及网路组织示意图如图1-3所示。
图1-3 长途电话二级网等级结构及网路组织示意1)一级交换中心以及交换中心(DC1)为省(自治区、直辖市)长途交换中心,其功能主要是汇接所在省(自治区、直辖市)的省际长途来去话务和所在本地网的长途终端话务。
2)二级交换中心二级交换中心(DC2)是本地网的长途交换中心,其主要职能为汇接所在本地网的长途终端话务。
1.4.2.本地电话网本地电话网指由同一个长途编号区范围内的所有交换设备、传输设备和用户终端设备组成的电话网络。
根据本地网的规模大小和端局数量,本地网网路等级结构可分为网状网结构和二级网结构。
1)网状网结构2)二级网结构1.4.3.编号计划1.编号方式1)本地电话号码同一本地网范围内的用户之间相互呼叫时打同一本地用户号码,号码结构为局号+局内用户号。
2)国内长途呼叫需在对方电话号码前加国内长途字冠0和长途区号,号码方案为0+长途区号+对方电话号码如果呼叫的是异地移动网用户,则应在移动电话号码钱加拨0,即号码为0+移动网的接入码+移动网的用户号码3)国际长途呼叫国际自动拨号程序为00+国家号码+被叫过的国内有效号码2.首位号码分配●0为国内长途全自动呼叫字冠号;●00为国际长途全自动字冠号;●1为特种业务、新业务及网间互通的首位号码;●2~9为本地电话首位号码,其中200,300,400,500,600,700,800为新业务(智能业务)号码。
●首位为1的号码安排●新业务接入码编号第2章数字用户接口电路●数字用户接口电路是程控数字交换机与数字用户线之间的接口电路。
●数字用户线是指用户线上传输的各种信息均是数字信号2.1. 数字用户接口电路的功能数字用户的接口种类有很多,但目前应运最普遍的是基本接口2B+D,交换机通过这个基本接口能提供两个可双向传输数字话音和高速数据的基本(B)通与一个双向传输信号的(D)通道。
(一)功能1.线路接口功能包括馈电、监视、过压保护、电平判断与调整等。
2.定时与编译码接口中设有定时信号的提取电路,送往用户终端的数据信号在发送之前要进行编码,接收信号时要进行译码。
3.帧同步帧同步包括帧的对齐与帧结构的产出4.复用与分路用户接口在交换网络一侧是以两个64bits的B通道与数字网络相连,同时信号是单独通过D 通道传送,而在用户线一侧,传输速率是2B+D的144bits或更高一些,因此必须完成这些通道的复用与分路。
5.D通道处理及控制主要功能有同步控制,差错控制,信号规程检查及流量控制等(二)数字用户接口电路结构2.2. 数字信号的二线双向传输在一对线路上进行数字信号的双向传输需要特殊技术来实现,常用的方法有三种:(一)频分复用法是把两个方向的数字信号在频带上进行分隔,通常是一个方向的信号在基带上传输,另一个方向的信号在高频带上传输,如下图所示。
(二)时间分隔复用法时间分隔复用法的具体工作方式是先在发送端将待发的信号送至存储单元缓存(压缩),到规定的发送时间到来时,再以高速的码率发往对方,收端收到信号后,经缓冲存储器(扩展),再以正常速度读出,恢复原来的信号形式。
时间分隔复用法的原理如下图所示(三)回声(波)消除法回声消除法又称自适应数字混合法,利用混合电路和回升消除器可有效的实现二、四线转换及回声消除功能。
回声消除法电路原理如下图所示第3章数字中继接口电路数字中继接口电路是程控交换机和数字中继线之间的接口电路。
数字中继接口电路的方框图如下图所示一、极性变换在数字中继接口中,设有单双极性码的变换电路。
二、时钟提取也称始终恢复,可用锁相环、晶体滤波等方法实现。
三、码型变换实现交换机内部信号码型NRZ和中继线传输信号码型HDB3码之间交换的电路称为码型变换电路。
四、帧、复帧同步(一)帧同步在PCM传输系统中,帧同步的目的是为了使收发两端自TS0起的各路对齐以便发端发送的各路信号能被收端各路正确接收。
(二)复帧同步帧同步之后,复帧不一定同步,因此,为了保证通信的正常进行,复帧同步也是十分必要的,其目的就是使收发两端自F0始的各帧对齐,使标志信号不致错路。
五、帧定位帧定位也称帧调整,其任务是将输入PCM码流同步到本局时钟上来,以便于进行局间交换。
帧定位的原理如下图所示六、告警处理数字中继接口应具有告警处理功能,由误码检测、帧同步检测、复帧同步检测、滑码检测与计次统计、对端告警检测和告警比特插入等电路完成。
七、信号控制信号控制电路将PCM传输线上的信号传输格式转换成适合交换机内部传输及便于中央处理的格式或反之。
八、帧、复帧同步信号的产生与插入为了实现帧、复帧同步,在信号送出之前,必须产生相应的同步码组,并将其插入到码流中的规定位置。
数字中继接口电路八项功能GAZPACHO的含义:(一)帧码发生:G(二)帧定位:A(三)连零抑制:Z(四)极性变换:P(五)告警处理:A(六)始终恢复:C(七)帧同步:H(八)局信号:O本章小结:1.数字用户接口电路的功能。
2.数字信号的二线双向传输。
3.数字中继接口电路的功能。
第4章程控数字交换系统的软件4.1. 程控交换软件的概述4.1.1.程控交换软件的基本特点程控交换软件的基本特点是:实时性强,具有并发性,适应性强,可靠性和可维护性要求高。
1.实时性强程控交换机是一个实时系统。
2.并发性和多道程序运行在一部交换机上,往往不仅有多个用户同时发出呼叫请求,还同时有多个用户正在进行通话。
3.可靠性要求高程控交换机应具有很高的可靠性,即使在其硬件或软件系统本身发生故障的情况下,系统仍能保持可靠运行。
4.能方便地适应交换机的各种条件一个程控交换机要面对大量规模不同、对交换机功能要求不同、运行环境不同的交换局。
5.软件的可维护性要求高交换软件的另一个特点是具有相当大的维护工作量。
4.1.2.数据驱动程序的特点及其结构程控交换软件的一个基本要求是容易追加新的功能及适应不同的条件。
图4-4数据驱动程序的一般结构4.1.3.有限状态机(FSM)和有限消息机(FMM)的概念系统的有限状态机描述能将系统(或进程)的状态定义为有限个状态,然后描述在每个状态下受到某个外部信号激励时系统作出的响应及状态转移的情况。
FSM结构的示意图4.1.4.在交换软件设计中应用的三种类型的程序设计语言在程控交换机软件的开发、运行和维护阶段,一般要用到三种类型的语言:规范描述语言(SDL)、各种高级语言和汇编语言、人机对话语言(MML)。
1.规范描述语言规范描述语言(SDL)是原CCITT建议的一种高级语言,主要用来说明电话交换系统的行为。
1)系统定义●系统名字●信号定义●信号表定义●信道定义●数据定义●模块定义图4-6系统图的SDL/GR表示2)模块定义模块定义包含以下项目:●模块名字信号定义●信号表定义●信号路由定义●信道到路由的连接●进程定义●数据定义图4-7模块的SDL/GR表示3)进程定义图48 SDL/GR描述进程的主要符号2.汇编语言和高级语言1)汇编语言汇编语言是面向处理机动作过程的语言2)高级语言3.人机对话语言(MML)1)输入信息——人机命令2)输出语言4.2. 运行软件的一般结构4.2.1.运行软件的基本结构程控交换机的运行软件指存放在交换机处理机系统中,对交换机的各种业务进行处理的程序和数据的集合。
4.2.2.局数据和用户数据1.局数据局数据用来描述交换机的配置及运行环境,主要包含以下内容:●配置数据●交换局的号码翻译规则●路由中继数据●No.7信令数据●计费数据●新业务提供情况2.用户数据用户数据用来说明用户的情况,每个用户都有其特有的用户数据。
用户数据主要包括以下内容:●用户电话号码、用户设备码●用户线类别●话机类别●用户的服务等级●用户对新业务的使用权及用户已登记的新业务●用户计费数据4.2.3.操作系统、呼叫处理程序及维护管理程序1.操作系统2.呼叫处理程序3.维护管理系统4.3. 程序的级别及调度4.3.1.程序的优先级、各类程序的特点及驱动方式程控交换机软件的最基本特点是并发性和实时性,并发性是指在系统中存在多道被激活的作业,实时性是指系统对外界出现的事件必须在规定时间内作出响应,否则将丢失有关信息而导致呼叫处理的失败。
1.中断级中断级程序有两个重要特点,一个是实时性要求高,在事件发生时必须立即处理;另一个是事件发生的随机性,即事件何时发生事先无法确定。
2.时钟级时钟级程序用于处理实时性要求较高的工作(按照一定周期执行)。
3.基本级基本级程序的功能是对外部发现的各种事件进行处理。
4.3.2.时钟级程序的调度时钟级调度程序是由时钟中断启动的。
1.表格结构2.调度程序流程2.调度程序流程调度程序流程图4.3.3.处理机占用率计算4.3.4.基本级程序的调度1.进程的概念进程是操作系统中最重要、最基本的概念之一,它是随着多道程序的出现而引入的。