程控数字交换与交换网综述

幻灯片1程控数字交换与交换网（第二版）叶敏编著幻灯片2目录●第1章绪论●第2章话音信号的数字化基础●第3章数字交换机的话路部分●第4章程控交换系统控制部件的组成特点●第5章程控交换机软件概况●第6章呼叫处理的基本原理●第7章交换技术基础●第8章电话通信网●第9章信令方式●第10章部分有关通信网简介幻灯片3第1章绪论● 1.1 自动电话交换机的发展●史端乔交换机●西门子式自动交换机●旋转制和升降制交换机●纵横制交换机●电子交换机●程序控制交换机●数字交换机● 1.2 自动电话交换机的分类●模拟交换机●数字交换机●布线逻辑控制交换机●存储程序控制交换机幻灯片4● 1.3 程控交换机的基本概念●图中所示的中继器和用户电路包括收号器都受中央处理机控制。

这样就可以得出结论：程控交换机实质上是数字电子计算机控制的交换机。

幻灯片5● 1.4 程控交换机的优越性●技术上的优越性●能提供许多新的用户服务性能●维护管理方便，可靠性高●灵活性大●便于向综合业务数字网方向发展●有可能采用公共信号系统●便于利用电子器件的最新成果，使整机技术的先进性得到发挥●经济上的优越性●交换设备方面●线路设备方面●维护和生产方面幻灯片6● 1.5 程控交换机的服务性能●给一般用户的服务●给各种用户交换机用户的服务●在管理和维护上的新业务● 1.6 程控交换技术的发展幻灯片7● 1.7 当前世界通信的发展● 1.7.1 当前世界通信产业发展的特点●世界通信技术进步越来越快●世界通信市场竞争日趋激烈● 1.7.2 当代通信技术综观●传送网技术●接入网技术●ISDN技术和ATM技术●移动通信和个人通信技术●智能网技术●多媒体通信技术●支撑网技术●因特网技术●下一代的通信技术幻灯片8第2章话音信号的数字化基础● 2.1 时间分割多路复用原理幻灯片9幻灯片10● 2.2 模拟信号的抽样和抽样定理●抽样定理是这样规定的：传送限带连续信号时，只要传送信号的单个抽样值（脉冲）的序列就足够了。

课程综述课程名称程控数字交换与交换网任课教师査长军班级 07通信（1) 班姓名闫红超学号 0705053035 日期 2010.11.01摘要：作为信息产业的基础,通信技术在推进社会信息化进程中发挥着先导和带动作用。

随着通信技术的飞速发展,通信新业务不断涌现,电话通信和数据通信已成为现代社会应用最为广泛的信息交流方式。

交换技术就是实现通信的最重要最有效的手段。

关键词：程控交换技术;程控数字交换; 程控数字交换机；数字交换网络;软交换一．简介自动电话交换由“机电”方式向“程控”方式演变，是20世纪电话通信的又一次重大变革。

程控电话交换机就是电子计算机控制的电话交换机。

它是利用电子计算机技术，用预先编好的程序来控制电话的接续工作。

二．发展历史1965年5月，美国贝尔系统的1号电子交换机问世，它是世界上第一部开通使用的程控电话交换机。

但这还不是时分数字式的，而是所谓“空分”的。

什么叫“空分”？空分就是用户在打电话时要占用一对线路，也就是要占用一个空间位置，一直到打完电话为止。

过去机电式的交换机都是空分方式的。

从1965年到1975年这10年间，绝大部分程控交换机都是空分的、模拟的。

为什么不直接实现数字化呢？这是因为交换机中的两大部分，即公共控制设备部分和通话电路接续部分中，随着电子器件、集成电路和电子计算机技术的发展解决公共控制设备的电子化、实现计算机控制比较顺利；而想要把通话接续部分的金属接点换成电子接点却比较困难，因为没有一种电子接点的开关性能（即开关断开时的电阻与接通时的电阻之比) 能比得上金属接触点。

1970年，法国开通了世界上第一部程控数字交换机，采用时分复用技术和大规模集成电路。

随后世界各国都大力开发。

进入80年代，程控数字电话交换机开始在世界上普及。

程控数字交换与数字传输相结合，可以构成综合业务数字网，不仅实现电话交换，还能实现传真、数据、图像通信等的交换。

程控数字交换机处理速度快，体积小、容量大，灵活性强，服务功能多，便于改变交换机功能，便于建设智能网，向用户提供更多、更方便的电话服务。

第2章 数字交换和数字交换网络§2.1 数字交换网络一、数字交换电话交换系统的任务就是在各条用户线之间、用户线和中继线之间或中继线与中继线之间建立起语音信号临时通道（接续）。

这一工作是由交换网络最后完成的。

交换网络可以说是交换系统中占用设备最多也是最为复杂的设备。

交换网络是能实现各个用户间话路接续的四通八达的信息通路,它应该能够根据用户的要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。

在程控交换机中,目前主要采用由电子开关阵列构成的空分接线器（S 接线器）和由存储器等电路构成的时分接线器（T 接线器）。

二、时隙交换网络多路复用：是指在同一个信道上同时传输多路信号而互不干扰的一种技术。

最常用的多路复用方式：频分复用（FDM ）时分复用（TDM ）码分复用（CDM ）传输系统旋转开关112233低 通x 2(t )低 通x 1(t )x 3(t )低 通低 通x 2(t )低 通x 1(t )x 3(t )低 通三、PCM30/32路系统的帧结构对于多路数字电话系统，国际上有两种标准化制式，即PCM 30/32路制式（E体系）和PCM 24路制式（T体系）。

我国规定采用的是PCM 30/32路制式，一帧共有32个时隙，可以传送30路电话，即复用的路数n=32路，其中话路数为30。

抽样频率为8 kHz，则抽样周期125μs。

每个时隙占125us/32=3.9μs。

32个时隙构成一个“帧”，16帧合成一个“复帧”，一个复帧占125μs*16=2ms。

(1) 时隙分配。

在PCM30/32路的制式中，抽样周期为1/8 000=125μs，它被称为一个帧周期，即125μs为一帧。

一帧内要时分复用32路，每路占用的时隙为125/32=3.9μs，称为一个时隙。

因此一帧有32个时隙，按顺序编号为TS0、TS1、……、TS31。

时隙的使用分配为①TS1~TS15, TS17~TS31为30个话路时隙。

美国在1965年施行了对2000门空分程交换机，对其中的人工接线系统的发展进行了进一步的发展，对业务的成功接通率及速度，有着很大的一个提升。

在80年代时，我国在交换机这块也取得了很大的进步，自主知识产权取得了一定的发展，主要用在市里面通话及长途电话或者话务网络。

计算机网络取得的迅猛发展使得电话交互的方式出现了新的变化，由不稳定向稳定逐渐发展，实现了“程控”方式的演变，这一举措对当下的20世纪来说，是出现的一次转折性的改革。

当下的计算机技术可以用于对话务进行控制，用电子控制的方式来对电话的连续工作实行完整的一体性控制，这一过程是程控电话交换机的工作流程。

数字时分方案的有序进行使得电话机交互业务得到更有力的进行，主要采取的方式主要有通用微处理机和分布控制两种形式。

对话务的切换及持续工作主要考虑的是模块化和结构化的设计程序，世界上第一台数字交换机是在法国形成的，时间是在1970年，这台机器的电路是用时分复用技术和集成电路共同组成的，它的话务工作量及接通的几率水平均位于当前的领先水平。

网络数据服务受到这种交换机的特点（可靠、灵活）影响，使得它出现了巨大的发展与进步，比如：ADSL 和ISDN 专线(备注:数模线路的切换是由数字程控交换机来共同完成的，并对后续的数字服务信息进行相应的接应）2 基于IP 网络的新一代智能交换技术现状随着信息产业的不断壮大，使得人们对这些技术的速度、清晰度等都提出了更多的需求，对这些电子产品的要求也越来越高。

比如：看视频要求清晰度为1080p 的全高清视频，且通过网络视频来开展会议也是越来越普遍，这一现象使得当前的业务模式受到严重的影响与制约。

为了顺应这一局势的发展，促进了IP 网络的进一步发展，这一技术可以促使数据的高速度传输，相比速度的业务包括有：IP 电视、高速度的网络、智能医疗、智慧家居等。

NGN 作为下一代新生的网络技术，它的主导对象是以电路交换为主，它的发展方向是以高容量、智能化网络为主的，采取的数据是以IP 技术为主的，它包括的内容主要是电路交换机网络相关业务，为了实现PSTN 网络的减载，我们常用IP 网络来完善业务。

程控数字交换与交换网《现代交换技术》第1章概述1、交换的基本概念：交换广义定义：（1）在公共网络的各终端用户之间互相传递语音、文本、数据、图像、视频的信息。

（2）以电话交换来说明交换的概念：电话交换是电信交换中最基本的一种交换业务，也称语音交换、电路交换。

最早，电话的发明：1876年Bell A.G.，基于点对点之间的通话。

之后，产生一群用户之间互相通话的需求。

（3）交换节点的基本功能：交换节点需要控制以下四种接续类型：1）本局接续：是本局用户之间的接续。

比如在电话交换系统A中，电话用户1要打给电话用户22）出局接续：是本局用户与出中继线之间的接续。

比如电话交换系统A中的电话用户1要打给电话交换系统B中的电话用户3时，电话用户1的语音需要从电话交换系统A发出，送入中继线a。

3）入局接续：是入中继线与本局用户之间的接续。

比如由中继线b来的语音需要经过电话交换系统B才能到达其下属电话用户。

4）转接接续：是入中继线与出中继线之间的接续。

比如电话交换系统A的电话用户打给电话交换系统B的电话用户，需由中继线a、b在电话交换系统C中进行接续。

2、当前交换中，最常用的两种方式是电路交换和分组交换。

电路交换是最早出现的交换方式，基本过程包过建立阶段，信息传送阶段，连接释放阶段。

是以电路连接为目的的方式。

公共交换电话网（PSTN）和移动网（PLMN）核心，程控中采用的都是电路交换技术。

优点：在通信过程中可以保证为用户提供固定足够的带宽，并且实时性强，时延小。

缺点：网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用；没有差错控制措施，可靠性有所欠缺。

因此电路交换适合于电话交换、文件传送、高速传真，不适合突发(burst)业务和对差错敏感的数据业务。

（二）分组交换采用存储转发方式，在数据传输中使用，将用户要传送的信息分割为若干个分组(packet)，每个分组中有一个分组头，含有可供选路的信息和其他控制信息。

第一章绪论1.1 交换的概念网内的任一个用户可以按着自己的要求与网内的其他用户进行信息交换。

1.2 交换机的引入通信的目的是实现信息的传递。

在通信系统中，信息是以电信号或光信号的形式传输的。

一个通信系统至少应由终端和传输媒介组成，如图点对点通话终端：将含有信息的消息，如话音、图像、计算机数据等转换成可被传输媒介接受的信号形式，同时将来自传输媒介的信号还原成原始消息。

传输媒介：把信号从一个地点传送至另一个地点。

这样一种仅涉及两个终端的单向或交互通信方式称为点对点通信。

当存在多个终端，且希望它们中的任何两个都可以进行点对点通信时，最直接的方法是把所有终端两两相连。

多个终端的缺点：(1) 当存在N个终端时，需用N(N-1)/2条线对，线对数量随终端数的增加而迅猛增长。

(2) 当这些终端分别位于相距很远的两地时，两地间需要大量的长线路。

(3) 每个终端都有N-l对线与其它终端相接，因而每个终端需要N-1个线路接口。

(4) 增加第N+1个终端时，必须增设N对线路。

当N较大时，无法实用化。

(5) 由于每个用户处的出线过多，因此维护工作量较大。

2 交换机的发展㈠开创阶段——人工交换时期· 1878年出现了磁石式人工电话交换机；· 1891年采用了共电式电话交换机㈡发展阶段——机电交换时期①步进制交换机：1892年发明了自动电话交换机，并开通使用。

用自动选择器取代了话务员，通常称步进制交换机。

②纵横制交换机（1919年发明）:纵横接线器将过去滑动摩擦方式的接点改成了压接触，从而减少了磨损，提高了寿命1926年世界上第一个大型的纵横制自动电话交换局首先在瑞典使用.㈢迅速发展阶段——电子交换时期1.1965年美国开通了第一部空分程控交换机，它的话路系统采用纵横接线器，.所以话路系统是空分的，传输的信号是模拟信号。

2.所谓程控就是由存放在存储器中的程序来控制交换网络的接续，这就是所谓的软件控制。

3.当时遇到两个问题：一个是用电子器件代替金属接点，；另一个是时脉冲编码调制技术已在通信线路中使用，但这种数字信号无法进入交换机进行交换。

程控交换网络技术及智能云交换技术综述和展望张征;李漪;高原【摘要】Withthe rapid development of modern switching technology in recent 20 years, the automatic control of voice data has been solved. However, the development of internet technology has brought new challenge to traditional switching network for the increasing complexity and bandwidth, which is the reason that the switching technology with capacity and data enhancementhas been raised. The utilization of digital highspeed switching technology has brought significant support to varieties of multimedia service and the ability of data transmission and service has been increased. In this work, we review the history of switchingtechnol-ogy in brief, and look ahead the future NGN switching network and intelligent switching network.%程控交换技术历经20余年的发展，解决了大容量自动化话务控制问题。

然而随着互联网技术的发展，单纯的话务网络已经不能够满足日益增长的网络多样性和带宽需求的剧增，从而大容量智能交换以及大数据交换技术应运而生。