交換技術及設備模塊1

1、廣東電信培訓中心 交換技術與設備模塊一模塊一廣東電信培訓中心課程介紹n必修課n考試課n5學分n理論+實踐80課時，其中實踐16課時n專業(yè)基礎課，核心課程n支撐工程、維護、監(jiān)理等工作崗位n后續(xù)課程：程控交換實訓，考察課，2學分廣東電信培訓中心課程內容任務模塊任務模塊模塊模塊子模塊子模塊交換交換技術技術交換技術與交換網絡交換技術與交換網絡電路交換技術電路交換技術基于分組交換的技術基于分組交換的技術軟交換技術軟交換技術交換交換設備設備認識認識CC08CC08交換機的總體構成交換機的總體構成 認識中心模塊硬件及連線認識中心模塊硬件及連線認識交換模塊硬件及連線認識交換模塊硬件及連線軟件的安裝與使用軟件的

2、安裝與使用局內電話、局間電話的開通局內電話、局間電話的開通 課內課內實踐實踐交換設備系統(tǒng)認知交換設備系統(tǒng)認知 CC08CC08硬件認知硬件認知硬件配置數(shù)據(jù)硬件配置數(shù)據(jù) 打通局內、局間電話打通局內、局間電話廣東電信培訓中心考核方案考核項目考核項目考核方式考核方式成績評定方法成績評定方法比例比例形成性考核形成性考核學習表現(xiàn)學習表現(xiàn)平時考查平時考查出勤、紀律和學習態(tài)度出勤、紀律和學習態(tài)度10%10%平時作業(yè)平時作業(yè)書面書面/ /課堂課堂完成次數(shù)和質量完成次數(shù)和質量10%10%實踐考核實踐考核過程考查及過程考查及實驗報告實驗報告 任務完成情況任務完成情況及實驗報告完成質量及實驗報告完成質量 20%20

3、%階段測驗階段測驗書面書面卷面成績卷面成績20%20%終結性考核終結性考核期末考試期末考試書面書面卷面成績卷面成績40%40%廣東電信培訓中心第一章 概論n一、交換與電信網交換與電信網n1、什么叫做通信？什么叫做通信？ 通信的目的就是通信的目的就是信息信息的傳遞的傳遞原始的傳遞信息最基本的方式就是聽覺和視覺原始的傳遞信息最基本的方式就是聽覺和視覺廣東電信培訓中心廣東電信培訓中心廣東電信培訓中心廣東電信培訓中心各種各樣的電話機廣東電信培訓中心廣東電信培訓中心n電話通信的原理:將聲音轉換成電能 電話：利用電信號傳遞人類的語言信息的一種通信方式 聲音：由聲波的微小起伏而造成，聲波通過空氣傳播，引起某

4、些物體震動，這和舊窗戶在暴風雨中發(fā)出咔咔聲是一樣道理，聲波引起耳膜震動，并將信號傳到了大腦，這使我們能聽到聲音。廣東電信培訓中心語音頻帶：2007000赫茲 傳輸頻帶：3003400赫茲 送話器：聲電轉換器受話器：電聲轉換器廣東電信培訓中心電話通信系統(tǒng)n電話通信是一個電話終端對另一個電話終端的通信，稱為點對點通信。P1圖1.1n當存在多個終端，且希望他們中的任何兩個都可以進行點對點通信時，最直接的方法是把所有終端兩兩相連，即全互連，終端和連線的關系為：N(N-1)/2。n全互連的優(yōu)點時可靠行高，缺點是當終端數(shù)量增加時，線路數(shù)迅速增加。廣東電信培訓中心交換的概念n3、交換機的出現(xiàn) 每個用戶終端以

5、用戶線連接到交換機，任何兩個用戶需要通話時，由交換機接通通信線路，通話結束時拆除。由于能夠完成任何兩個用戶之間信息的交換，所以叫做交換機。有了交換機，對N個用戶只需N條線路，大大節(jié)省了線路投資。 比較圖1.2和圖1.3 廣東電信培訓中心廣東電信培訓中心18781878年，磁石電話年，磁石電話和人工電話交換機誕和人工電話交換機誕生。生。中國最早的磁石電中國最早的磁石電話交換機采用人工接話交換機采用人工接插進行接續(xù)。插進行接續(xù)。1875年年貝爾發(fā)明電話貝爾發(fā)明電話1877年年愛迪生發(fā)明電話話筒，電話走向實用愛迪生發(fā)明電話話筒，電話走向實用1878年年第一臺人工電話交換機誕生第一臺人工電話交換機誕生

6、1881年年中國第一部電話在上海十六鋪投入使用中國第一部電話在上海十六鋪投入使用1892年年史端喬發(fā)明步進制自動電話交換機史端喬發(fā)明步進制自動電話交換機1929年年世界上第一個縱橫制電話局在瑞典松茲世界上第一個縱橫制電話局在瑞典松茲瓦爾市投入使用瓦爾市投入使用1958年年國產第一部縱橫制自動電話交換機在上國產第一部縱橫制自動電話交換機在上海研制成功海研制成功1965年年第一部由計算機控制的程控電話交換機第一部由計算機控制的程控電話交換機在美國問世，在美國問世，1970年年世界上第一部數(shù)字程控電話交換機在法世界上第一部數(shù)字程控電話交換機在法國巴黎問世國巴黎問世19701970年年美國康寧公司拉制

7、出第一根可實用的光纖美國康寧公司拉制出第一根可實用的光纖19791979年年武漢郵電科學研究院拉制出中國第一根可實用的光武漢郵電科學研究院拉制出中國第一根可實用的光纖。纖。19821982年年中國第一臺萬門程控交換機在福州開通中國第一臺萬門程控交換機在福州開通19891989年年廣東省在全國第一個實現(xiàn)電話交換機總容量超廣東省在全國第一個實現(xiàn)電話交換機總容量超100100萬萬門門19951995年年廣東城鄉(xiāng)電話網總容量在全國第一個超過廣東城鄉(xiāng)電話網總容量在全國第一個超過10001000萬門萬門19971997年年全國電話交換機總容量突破一億，建成世界第二大全國電話交換機總容量突破一億，建成世界第

8、二大電話網電話網19981998年年覆蓋全國的覆蓋全國的“八縱八橫八縱八橫”光纜干線網絡建成光纜干線網絡建成20022002年年中國建成世界上第一大電話網中國建成世界上第一大電話網20062006年年廣東省電話用戶數(shù)在全國第一個突破一億戶廣東省電話用戶數(shù)在全國第一個突破一億戶19891989年，年， 30003000門史端喬電話交換機房門史端喬電話交換機房 19591959年年8 8月由上海電信研月由上海電信研究所、上海自動電話廠和上究所、上海自動電話廠和上海市市內電話局聯(lián)合研制成海市市內電話局聯(lián)合研制成功橫制功橫制電話交換機電話交換機，為國內，為國內電話交換機的發(fā)展奠定了基電話交換機的發(fā)展奠

9、定了基礎。礎。19601960年年1 1月，中國首套月，中國首套1,0001,000門縱橫制自動電門縱橫制自動電話交換機話交換機在上海吳淞電話在上海吳淞電話局開通使用局開通使用 廣東電信培訓中心n4、通信網的形成 1）由一臺交換機組成的通信網 圖 2）由多臺交換機組成的通信網 圖 廣東電信培訓中心交換機的出現(xiàn)及通信網的形成ZXJ10交換機交換機廣東電信培訓中心兩臺交換機構成的通信網廣東電信培訓中心廣東電信培訓中心電話網的形成廣東電信培訓中心思考n實際的實際的PSTN網絡是怎樣的呢？網絡是怎樣的呢？廣東電信培訓中心長途電話網DC1DC2B省A省DC1省級交換中心DC2省內交換中心基干電路直達電路

10、廣東電信培訓中心長途電話網及路由廣東電信培訓中心擴大的本地網n由中心城市與部分所轄縣共同組成的一個本地電話網。長途局話機 端局匯接局A縣B縣第一節(jié)第一節(jié) 電路交換技術分類電路交換技術分類n 1876,貝爾發(fā)明電話貝爾發(fā)明電話n 1878，人工交換機，人工交換機n 15年后，年后，step by step 機電式，通過話機撥號機電式，通過話機撥號脈沖直接控制步進接線器做升降與旋轉動作，脈沖直接控制步進接線器做升降與旋轉動作，從而自動地完成用戶間的接續(xù)。速度慢、效率從而自動地完成用戶間的接續(xù)。速度慢、效率低、噪音大低、噪音大n 1938，cross bar,使用繼電器，提高可靠性和接使用繼電器，提

11、高可靠性和接續(xù)速度續(xù)速度,間接控制，話路和控制部分分開。間接控制，話路和控制部分分開。n 1946，第一臺電子計算機誕生，第一臺電子計算機誕生n 1965，ESS NO. 1 空分程控交換機，話路部分空分程控交換機，話路部分為機械結點。為機械結點。n 1970，時分程控，法國，時分程控，法國E10。廣東電信培訓中心n二、二、電話交換電話交換 電話網絡采用電路交換方式建立通話信道。其電話網絡采用電路交換方式建立通話信道。其過程為：主叫摘機撥號振鈴被叫摘機過程為：主叫摘機撥號振鈴被叫摘機（呼叫建立）通話掛機拆除通路（呼叫建立）通話掛機拆除通路(呼叫呼叫釋放）釋放）l電路交換是由交換機在兩個通信站點

12、之間建立一條物理專用線路。一旦一次通話建立，在兩部電話之間就有一條物理通路存在，直到這次通話結束，然后拆除物理通路，通話過程中，這條電路是被此次通信的雙方獨享的，而通話結束相關電路釋放后，可被其它通信過程使用。廣東電信培訓中心n三、數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)交換n 1、數(shù)據(jù)通信的概念、數(shù)據(jù)通信的概念 數(shù)據(jù)通信就是將計算機處理的信息（數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)通信就是將計算機處理的信息（數(shù)據(jù)編碼格式）通過電信系統(tǒng)從一個地方傳送到一個指格式）通過電信系統(tǒng)從一個地方傳送到一個指定的地方，它是人和機器或機器和機器之間的定的地方，它是人和機器或機器和機器之間的通話，數(shù)據(jù)通信技術是電子計算機技術和通信通話，數(shù)據(jù)通信技術是電子計算機技

13、術和通信技術的有機結合。技術的有機結合。廣東電信培訓中心n2、數(shù)據(jù)通信和話音通信的區(qū)別 1）通信對象不同。計算機之間的通信需要定義嚴格的協(xié)議2）傳輸可靠性要求不同。 0、 1bit發(fā)生錯誤意義截然不同，所以對可靠性要求較高 廣東電信培訓中心3）通信的平均持續(xù)時間和通信建立）通信的平均持續(xù)時間和通信建立請求響應不同。請求響應不同。 電話通話：電話通話：5min 15s 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：50s以以下，下，15s 4)通信過程中，信息業(yè)務量特性不通信過程中，信息業(yè)務量特性不同。數(shù)據(jù)業(yè)務往往具有突發(fā)性，不同。數(shù)據(jù)業(yè)務往往具有突發(fā)性，不同狀態(tài)傳輸數(shù)據(jù)率也很不相同。同狀態(tài)傳輸數(shù)據(jù)率也很不相同。廣東電信培訓中心

14、n3、數(shù)據(jù)通信的交換方式1）電路交換（circuit switching）n 原理l直接利用可切換的物理通信線路，連接通信雙方。n 三個階段l建立電路l傳輸數(shù)據(jù)l拆除電路n 特點l在發(fā)送數(shù)據(jù)前，必須建立起點到點的物理通路；l建立物理通路時間較長，數(shù)據(jù)傳送延遲較短。廣東電信培訓中心l如前所述，電路交換是由交換機在兩個通信如前所述，電路交換是由交換機在兩個通信站點之間建立一條物理專用線路。站點之間建立一條物理專用線路。一旦一次一旦一次通話建立，在兩部電話之間就有一條物理通通話建立，在兩部電話之間就有一條物理通路存在，直到這次通話結束，然后拆除物理路存在，直到這次通話結束，然后拆除物理通路。通路。l

15、因此，電路交換用于數(shù)據(jù)通信有兩大優(yōu)點，因此，電路交換用于數(shù)據(jù)通信有兩大優(yōu)點，第一是傳輸延遲小，唯一的延遲是物理信號第一是傳輸延遲小，唯一的延遲是物理信號的傳播延遲；第二是一旦線路建立，便不會的傳播延遲；第二是一旦線路建立，便不會發(fā)生沖突。第一個優(yōu)點得益于一旦建立物理發(fā)生沖突。第一個優(yōu)點得益于一旦建立物理連接，便不再需要交換開銷；第二個優(yōu)點來連接，便不再需要交換開銷；第二個優(yōu)點來自于獨享物理線路自于獨享物理線路廣東電信培訓中心電路交換的缺點 （1 1）電路交換的缺點首先是建立物理線路所需的）電路交換的缺點首先是建立物理線路所需的時間比較長。在數(shù)據(jù)開始傳輸之前，呼叫信號必須時間比較長。在數(shù)據(jù)開始傳

16、輸之前，呼叫信號必須經過若干個交換機，得到各交換機的認可，并最終經過若干個交換機，得到各交換機的認可，并最終傳到被呼叫方。這個過程常常需要傳到被呼叫方。這個過程常常需要1 0 秒甚至更長秒甚至更長的時間（呼叫市內電話、國內長途和國際長途，需的時間（呼叫市內電話、國內長途和國際長途，需要的時間是不同的）。對于許多應用（如商店信用要的時間是不同的）。對于許多應用（如商店信用卡確認）來說，過長的電路建立時間是不合適的卡確認）來說，過長的電路建立時間是不合適的 （2）電路資源被通信雙方獨占，電路利用率）電路資源被通信雙方獨占，電路利用率 低低 (3）通信雙方在通信速率、協(xié)議等方面要完全兼容）通信雙方在

17、通信速率、協(xié)議等方面要完全兼容 ( 4）有呼損）有呼損廣東電信培訓中心n2）報文交換報文交換l報文交換(message switching)屬于“存儲轉發(fā)”交換。報文交換不事先建立物理電路，當發(fā)送方有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，它將把要發(fā)送的數(shù)據(jù)當做一個整體交給中間交換設備，中間交換設備先將報文存儲起來，然后選擇一條合適的空閑輸出線將數(shù)據(jù)轉發(fā)給下一個交換設備，如此循環(huán)往復直至將數(shù)據(jù)發(fā)送到目的結點 “存儲轉發(fā)存儲轉發(fā)”的基本原理的基本原理 （類比郵政）（類比郵政） 報文報頭正文報尾報文報頭正文報尾廣東電信培訓中心n 報文交換的特征：交換機要對用戶的信息進行報文交換的特征：交換機要對用戶的信息進行存儲和處理。存

18、儲和處理。n 報文交換的主要優(yōu)點：報文交換的主要優(yōu)點：p6 1、以存儲轉發(fā)的方式通過交換機，不同類型、以存儲轉發(fā)的方式通過交換機，不同類型的終端之間可相互通信。的終端之間可相互通信。 2、沒有電路接續(xù)過程，多個報文可共用一條、沒有電路接續(xù)過程，多個報文可共用一條線路，電路利用率高。線路，電路利用率高。 3、用戶不需叫通對方就可發(fā)送報文，無呼損。、用戶不需叫通對方就可發(fā)送報文，無呼損。廣東電信培訓中心n 報文交換的主要缺點：報文交換的主要缺點： 在報文交換中，一般不限制報文的大小，這在報文交換中，一般不限制報文的大小，這就要求各個中間結點必須使用磁盤等外設來就要求各個中間結點必須使用磁盤等外設來

19、緩存較大的數(shù)據(jù)塊。同時某一塊數(shù)據(jù)可能會緩存較大的數(shù)據(jù)塊。同時某一塊數(shù)據(jù)可能會長時間占用線路，導致報文在中間結點的延長時間占用線路，導致報文在中間結點的延遲非常大（一個報文在每個結點的延遲時間遲非常大（一個報文在每個結點的延遲時間等于接收整個報文的時間加上報文在結點等等于接收整個報文的時間加上報文在結點等待輸出線路所需的排隊延遲時間），這使得待輸出線路所需的排隊延遲時間），這使得報文交換不適合交互式數(shù)據(jù)通信。報文交換不適合交互式數(shù)據(jù)通信。適用業(yè)務：公眾電報適用業(yè)務：公眾電報 電子信箱電子信箱廣東電信培訓中心n 3）分組交換）分組交換l分組交換分組交換(packet switching)是報文交是

20、報文交換的改進換的改進l在分組交換網中，用戶的數(shù)據(jù)被劃分在分組交換網中，用戶的數(shù)據(jù)被劃分成一個個分組成一個個分組(packet)，而且分組的大，而且分組的大小有嚴格的上限小有嚴格的上限廣東電信培訓中心廣東電信培訓中心n 分組交換的優(yōu)點：分組交換的優(yōu)點：n分組可以被緩存在交換設備的內存而不分組可以被緩存在交換設備的內存而不是磁盤中，縮短了傳輸時延是磁盤中，縮短了傳輸時延n每個分組信息可選擇最佳路由，提高通每個分組信息可選擇最佳路由，提高通信效率和可靠性信效率和可靠性n由于分組交換網能夠保證任何用戶都不由于分組交換網能夠保證任何用戶都不能長時間獨占某傳輸線路，因而它非常適能長時間獨占某傳輸線路，因

21、而它非常適合于交互式通信合于交互式通信廣東電信培訓中心廣東電信培訓中心寬帶交換技術n1、幀中繼幀中繼n業(yè)務簡介：幀中繼是在數(shù)字光纖傳輸業(yè)務簡介：幀中繼是在數(shù)字光纖傳輸線路逐漸代替原有的模擬線路、用戶終線路逐漸代替原有的模擬線路、用戶終端日益智能化的情況下，由端日益智能化的情況下，由X.25分組交分組交換技術發(fā)展起來的一種快速分組交換技換技術發(fā)展起來的一種快速分組交換技術。術。n發(fā)展幀中繼技術的原因是分組交換網的發(fā)展幀中繼技術的原因是分組交換網的傳輸速率低（最高速率為傳輸速率低（最高速率為64kb/s)、不、不能滿足用戶的需要。能滿足用戶的需要。 廣東電信培訓中心開展幀中繼業(yè)務的條件n開展幀中繼

22、業(yè)務，需要有以下兩個條件：開展幀中繼業(yè)務，需要有以下兩個條件：n1：傳輸線路需要有較好的傳輸質量，一：傳輸線路需要有較好的傳輸質量，一般適用于光纖傳輸般適用于光纖傳輸n2：需要采用智能終端以完成糾錯、重發(fā)、：需要采用智能終端以完成糾錯、重發(fā)、流量控制等。流量控制等。廣東電信培訓中心n幀中繼只完成物理層和鏈路層的核心功能，幀中繼只完成物理層和鏈路層的核心功能，幀不需確認，就能在每個幀交換機中直接通過，幀不需確認，就能在每個幀交換機中直接通過，若網絡檢出錯誤幀，直接將其丟棄，糾錯和流若網絡檢出錯誤幀，直接將其丟棄，糾錯和流量控制放在終端解決。幀中繼由于功能簡化，量控制放在終端解決。幀中繼由于功能簡

23、化，其鏈路速率一般可達其鏈路速率一般可達34Mb/s，最高可達，最高可達155Mb/s.n幀中繼采用虛電路技術，目前只提高永久虛幀中繼采用虛電路技術，目前只提高永久虛電路電路PVC。廣東電信培訓中心NTU/DTU +電纜線接入 對于128Kbps及以下速率的電路，并且用戶端距離幀中繼節(jié)點機較近(3公里范圍內),終端可以使用DTU(數(shù)據(jù)終端單元)連接專線的方式接入幀中繼網絡, 用戶端常用接口有X.21、V.24、V.35等; 幀中繼業(yè)務：局域網互聯(lián)廣東電信培訓中心n2、異步轉移模式ATM Asynchronous Transfer Mode 為B-ISDN網(寬帶綜合數(shù)字網）設計 ATM綜合了電

24、話交換和分組交換的優(yōu)勢，網絡支持的應用從每秒幾千比特到每秒幾百M比特，能滿足高速率、低時延、高可靠性的要求。廣東電信培訓中心n(1)采用53字節(jié)的信元n（2）面向連接并預約傳輸資源n（3）取消差錯控制和流量控制，由終端完成。n（4）與傳統(tǒng)分組交換相比，頭部功能降低。廣東電信培訓中心n3、IP交換:IP網是目前最大的信息網絡，采用TCP/IP協(xié)議，節(jié)點路由器根據(jù)每個IP包的包頭IP地址進行尋址，這樣同一個主機發(fā)出的屬于同一報文的IP包可以通過不同的途徑到達目的主機 廣東電信培訓中心n4、光交換：無需電光轉換，直接在光域上進行交換。廣東電信培訓中心n5、軟交換：NGN的核心技術：以IP 網作為核心承載網的分組話音技術交換機的性能指標n一、交換容量n1、程控交換機的話