交換原理第1章緒論

UESTC-SCIE-LQ12/2/20235:29PM第一章緒論1.1電信與電信技術(shù)1.2電信網(wǎng)概述1.3電信業(yè)務1.4下一代網(wǎng)絡（NGN）1.5本課程講述重點

—電話交換機與電話網(wǎng)UESTC-SCIE-LQ22/2/20235:29PM1.1電信與電信技術(shù)電信的概念電信通信的特點電信技術(shù)的發(fā)展歷史UESTC-SCIE-LQ32/2/20235:29PM電信的概念電信概念的定義有兩種：美國《1996年聯(lián)辦通信法》定義：電信是指兩點相互或分別傳輸，傳輸點由用戶指定，內(nèi)容由用戶選擇，信息的形式和內(nèi)容從發(fā)出到接收不得改變的通信方式。國際電信聯(lián)盟（ITU）定義：任何通過光電、電磁系統(tǒng)傳輸信息的活動。我國《電信條例》采用了ITU對電信的定義電信是指利用有線、無線的電磁系統(tǒng)或者光電系統(tǒng)，傳送、發(fā)射或者接收語音、文字、資料、圖像以及其他任何形式的活動。UESTC-SCIE-LQ42/2/20235:29PM電信通信的作用與特點作用傳遞信息特點是一種服務，具有服務的特點無形性是一種社會生產(chǎn)中的通信活動，具有特殊性需要全天候服務（可靠性和時效性）具有顯著規(guī)模經(jīng)濟性和范圍經(jīng)濟性是一個網(wǎng)絡型產(chǎn)業(yè)（需要網(wǎng)絡互聯(lián)互通）需要現(xiàn)代技術(shù)支撐需要大量新業(yè)務支持UESTC-SCIE-LQ52/2/20235:29PM電信技術(shù)的發(fā)展歷史1835年電報誕生1876年電話誕生1895年無線電報機誕生1918年載波通信出現(xiàn)1946年計算機出現(xiàn)微電子技術(shù)發(fā)展1948年晶體管研制成功20世紀60年代光纖技術(shù)發(fā)展20世紀60年代移動通信出現(xiàn)數(shù)字通信發(fā)展20世紀末各種技術(shù)發(fā)展與融合用戶數(shù)量暴漲、業(yè)務需求劇增發(fā)展新機遇、新挑戰(zhàn)UESTC-SCIE-LQ62/2/20235:29PM1.2電信網(wǎng)概述電信網(wǎng)的概念電信網(wǎng)的兩種描述電信網(wǎng)分類電信網(wǎng)發(fā)展趨勢我國電信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀UESTC-SCIE-LQ72/2/20235:29PM電信網(wǎng)的概念概念：電信網(wǎng)是由一定數(shù)量的節(jié)點和連接節(jié)點的傳輸鏈路相互有機地結(jié)合在一起，以實現(xiàn)兩個或多個規(guī)定點間的信息傳遞的通信體系組成：硬件和軟件硬件：終端設備、交換設備和傳輸設備軟件：一整套網(wǎng)絡技術(shù)和網(wǎng)絡管理技術(shù)網(wǎng)絡技術(shù)：網(wǎng)絡拓撲、信令、協(xié)議和接口、技術(shù)體制和標準網(wǎng)絡管理技術(shù)：網(wǎng)絡組織與管理的體制與方法UESTC-SCIE-LQ82/2/20235:29PM對電信網(wǎng)的兩種描述（1）從連接方式上看（水平方向）用戶駐地網(wǎng)CPN（ConsumerPremisesNetwork)接入網(wǎng)AN（AccessNetwork)核心網(wǎng)CN（CoreNetwork)用戶駐地網(wǎng)接入網(wǎng)核心網(wǎng)接入網(wǎng)用戶駐地網(wǎng)用戶終端組成的網(wǎng)絡。如：電話機、計算機等將用戶網(wǎng)接入到核心網(wǎng)的部分。如：用戶環(huán)路（用戶到交換機之間的線路與設施）交換與傳輸部分。包含交換、中繼和長途網(wǎng)功能UESTC-SCIE-LQ92/2/20235:29PM對電信網(wǎng)的兩種描述（2）從功能上看（垂直方向）應用、業(yè)務網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、支撐網(wǎng)應用話音業(yè)務會議電視文件傳輸業(yè)務網(wǎng)電話網(wǎng)移動網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸網(wǎng)通道層物理層信令網(wǎng)同步網(wǎng)管理網(wǎng)支撐網(wǎng)UESTC-SCIE-LQ102/2/20235:29PM從功能上描述電信網(wǎng)應用面向用戶的各種信息應用，如：話音、會議電話、文件傳送……

業(yè)務網(wǎng)傳送、交換各種業(yè)務信息的網(wǎng)絡，如：電話網(wǎng)、移動網(wǎng)、IP數(shù)據(jù)網(wǎng)、非IP數(shù)據(jù)網(wǎng)……

傳輸網(wǎng)支持業(yè)務網(wǎng)的傳輸手段和設施，如介質(zhì)、傳送節(jié)點設備、傳輸系統(tǒng)支撐網(wǎng)提供保證電信網(wǎng)有效正常運行的各種控制和管理能力。包括信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和管理網(wǎng)UESTC-SCIE-LQ112/2/20235:29PM各種電信支撐網(wǎng)簡述信令網(wǎng)信令網(wǎng)一種獨立為確保正常通信，用戶和交換機之間或交換機之間需要交換各種控制和狀態(tài)信息（如忙閑、號碼傳送等），這些信息稱為信令。異于業(yè)務網(wǎng)的網(wǎng)絡，專用于傳輸網(wǎng)絡節(jié)點（交換機之間）之間的信令信令網(wǎng)主要功能是收發(fā)并處理局間信令，使通信網(wǎng)協(xié)調(diào)、正確工作同步網(wǎng)數(shù)字網(wǎng)中各節(jié)點時鐘頻率和相位須同步，否則會產(chǎn)生差錯同步網(wǎng)的基本功能：準確地將基準時鐘同步信息向網(wǎng)中各同步節(jié)點傳送，使其調(diào)整到與基準時鐘同步管理網(wǎng)TMN

（TelecommunicationManagementNetwork)電信管理是對電信網(wǎng)路性能、品質(zhì)進行監(jiān)測與控制的手段電信管理網(wǎng)通過標準接口對同步網(wǎng)、信令網(wǎng)和業(yè)務網(wǎng)進行管理UESTC-SCIE-LQ122/2/20235:29PM電信網(wǎng)分類電信網(wǎng)分類

按服務對象分：公共與專用用戶是否移動分：固定與移動信號形式分：模擬與數(shù)字承載業(yè)務分：電報、電話、數(shù)據(jù)等傳輸介質(zhì)分：有線與無線按地域分：國際、國內(nèi)長途、本地網(wǎng)等…………..UESTC-SCIE-LQ132/2/20235:29PM電信網(wǎng)發(fā)展趨勢數(shù)字化綜合化融合化寬帶化智能化個人化UESTC-SCIE-LQ142/2/20235:29PM我國電信技術(shù)近20年的發(fā)展歷史1985年12月發(fā)布第一個《電話自動交換網(wǎng)技術(shù)體制》（試行）確定我國PSTN(PublicSwitchingTelephoneNetwork)為五級結(jié)構(gòu)UESTC-SCIE-LQ152/2/20235:29PM特點：數(shù)、模混合以模擬為主；人工、自動并存以人工為主；PSTN的五級結(jié)構(gòu)C0:國際交換局C1:大區(qū)交換中心C2:省交換中心C3:地區(qū)交換中心C4:縣交換中心C5:端局UESTC-SCIE-LQ162/2/20235:29PM1988年12月《大、中、小城市數(shù)、?；旌想娦啪W(wǎng)技術(shù)體制》指導我國PSTN快速發(fā)展。特點：網(wǎng)絡的數(shù)字化比重快速增長，規(guī)模迅速膨脹。大量進口的數(shù)字交換和傳輸設備使用廣泛；國產(chǎn)數(shù)字化設備使用較少。PSTN的快速發(fā)展期1992年底：8個C1（北京、沈陽、上海、南京、廣州、西安、成都、武漢）3個國際局（北京、上海和廣州）本地電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)一般設置匯接局（Tm）和端局（C5）兩個等級UESTC-SCIE-LQ172/2/20235:29PM1998年4月發(fā)布了《自動交換電話（數(shù)字）網(wǎng)技術(shù)體制》標志：中國電信PSTN已基本完成了從五級向三級，數(shù)、?；旌暇W(wǎng)向數(shù)字網(wǎng)的轉(zhuǎn)變。東、中、西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡使得網(wǎng)絡發(fā)展也不平衡。PSTN的三級結(jié)構(gòu)UESTC-SCIE-LQ182/2/20235:29PM九五計劃確定的PSTN的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)UESTC-SCIE-LQ192/2/20235:29PM我國電話網(wǎng)規(guī)模－截止2011年6月

200026330268692003372675016420063500039400200002005電話用戶總數(shù)單位（萬戶）我國電話網(wǎng)絡規(guī)模世界排名1995年2000年2005年154211990年3120033400200420011747613600

20022100020000

固定電話移動電話3678146108200733200687002009355066083720083049280535201029014920542011UESTC-SCIE-LQ202/2/20235:29PM2011全國固定電話數(shù)量排名前十名的省份(截止2011年6月)UESTC-SCIE-LQ212/2/20235:29PM2011全國移動電話數(shù)量排名前十名的省份(截止2011年6月)UESTC-SCIE-LQ222/2/20235:29PM固定電話普及率全國平均：固話：22.1％(截止2010年12月底)UESTC-SCIE-LQ232/2/20235:29PM移動電話普及率全國平均：66.4％(截止2010年12月底)UESTC-SCIE-LQ242/2/20235:29PM2009年電信業(yè)務收入構(gòu)成比較UESTC-SCIE-LQ252/2/20235:29PM1.3電信業(yè)務概念電信部門利用電信通信系統(tǒng)，按用戶需求為用戶傳遞信息，提供各類電信服務的總稱分類按信息感官分：話音和非話音按信息載體分：話音、數(shù)據(jù)、圖文、視頻和多媒體按業(yè)務是否增值分：基礎(chǔ)業(yè)務和增值業(yè)務按用戶活動狀態(tài)分：固定和移動按網(wǎng)絡執(zhí)行功能分：承載業(yè)務和用戶終端業(yè)務按通信目的分：第1類為通信聯(lián)絡，如通話第2類為獲取信息，如Internet瀏覽第3類是信息處理，如電子銀行………………UESTC-SCIE-LQ262/2/20235:29PM電話業(yè)務與提供普通電話業(yè)務電話補充業(yè)務智能增值電話業(yè)務分類與提供方式由程控交換機提供由智能平臺或智能網(wǎng)提供UESTC-SCIE-LQ272/2/20235:29PM信產(chǎn)部2003年頒布電信業(yè)務分類通告我國電信業(yè)務基礎(chǔ)電信業(yè)務增值電信業(yè)務（即智能業(yè)務）固定網(wǎng)國內(nèi)長途及本地電話業(yè)務移動通信業(yè)務衛(wèi)星通信業(yè)務因特網(wǎng)及其他數(shù)據(jù)傳送業(yè)務網(wǎng)絡元素出租出售業(yè)務網(wǎng)絡接入和網(wǎng)絡托管業(yè)務無線尋呼業(yè)務固定電話網(wǎng)增值業(yè)務移動網(wǎng)增值業(yè)務衛(wèi)星網(wǎng)增值業(yè)務因特網(wǎng)增值業(yè)務其他數(shù)據(jù)網(wǎng)增值業(yè)務UESTC-SCIE-LQ282/2/20235:29PM主要電信業(yè)務發(fā)展情況2006-2010移動業(yè)務通話時長2006-2010固定本地業(yè)務通信量2008-2010IP電話發(fā)起方式2006-2010短信業(yè)務發(fā)展情況UESTC-SCIE-LQ292/2/20235:29PM2010年主要移動增值業(yè)務發(fā)展情況UESTC-SCIE-LQ302/2/20235:29PM由程控交換機提供的電話業(yè)務普通電話業(yè)務基本的點到點的通話業(yè)務，包括本地、國內(nèi)長途、國際長途話音業(yè)務補充業(yè)務來電顯示縮位撥號呼叫轉(zhuǎn)移熱線電話遇忙轉(zhuǎn)移三方通話……由程控交換機提供業(yè)務的缺陷每增加一種新業(yè)務都要增加相應軟件，甚至硬件周期長、不靈活交換機負擔加重UESTC-SCIE-LQ312/2/20235:29PM由智能網(wǎng)提供的智能電話業(yè)務智能網(wǎng)基本概念智能網(wǎng)是電信網(wǎng)的附加網(wǎng)絡，專為快速、方便、靈活、經(jīng)濟地提供新業(yè)務而設立基本思想是:新業(yè)務的提供與交換分開新業(yè)務由智能網(wǎng)提供，增加新業(yè)務與交換機無直接關(guān)聯(lián)程控交換機只提供交換這一基本功能將程控交換機與智能業(yè)務邏輯掛鉤，以獲得智能業(yè)務目前主要的智能電話業(yè)務電話呼叫卡業(yè)務：如：200業(yè)務、300業(yè)務等被叫集中付費業(yè)務：800業(yè)務大眾服務業(yè)務：900業(yè)務……UESTC-SCIE-LQ322/2/20235:29PM1.4下一代網(wǎng)絡NGNNGN:NextGenerationNetwork

NGN的目標：支持多種業(yè)務保證各種業(yè)務的QoS（QualityofService）支持多種接入方式可能以IPv6為中心UESTC-SCIE-LQ332/2/20235:29PMNGN的特點NGN是一個寬泛的定義泛指一個不同于目前一代的，以數(shù)據(jù)為中心的融合網(wǎng)絡不是一個新的技術(shù)革命，而是一種過渡技術(shù)開放分布式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)（業(yè)務與網(wǎng)絡分離、業(yè)務與呼叫控制分離、呼叫控制與承載分離，各部分獨立開發(fā)與發(fā)展，通過開放式接口與協(xié)議連接）高速分組化的核心網(wǎng)獨立的網(wǎng)絡控制層通過網(wǎng)關(guān)設備對現(xiàn)有網(wǎng)絡進行融合多樣化的接入方式（不同接入終端、綜合接入控制設備）UESTC-SCIE-LQ342/2/20235:29PMNGN的架構(gòu)

網(wǎng)絡角度看(橫向)：接入網(wǎng)（邊緣接入）：各種寬窄帶接入設備、各類接入服務器、邊緣交換機或路由器及各種網(wǎng)絡互連設備核心網(wǎng)：光傳輸網(wǎng)、骨干ATM交換機和骨干IP路由器功能角度看(縱向)：業(yè)務和應用層：話音、數(shù)據(jù)、多媒體、智能網(wǎng)業(yè)務、通過API開發(fā)的新業(yè)務、AAA和地址解析等控制層：負責處理呼叫請求。核心是軟交換傳送層：承載網(wǎng)絡，負責建立和管理承載連接、交換與路由，可以是ATM或IP網(wǎng)絡媒體接入層：由各類媒體網(wǎng)關(guān)和綜合接入設備組成，負責將各種用戶接入網(wǎng)絡UESTC-SCIE-LQ352/2/20235:29PMNGN的架構(gòu)應用服務器網(wǎng)管服務器AAA服務器計費服務器軟交換IP/ATM/SDH/DWDM各種業(yè)務接入設備、媒體網(wǎng)關(guān)業(yè)務和應用層控制層傳送層媒體接入層企業(yè)用戶住宅用戶移動用戶UESTC-SCIE-LQ362/2/20235:29PM未來的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)UESTC-SCIE-LQ372/2/20235:29PM1.5本課程講述重點

——電話交換機與電話網(wǎng)

電話交換的概念要實現(xiàn)任意兩個電話用戶的通信最直接的是任意兩者之間有連線，如此多連線可能嗎？如何實現(xiàn)一個電話一根出線，與任意電話之間通信呢？引入電話交換機每個電話機只需一根出線連接交換機