1L411050 交換系統
本節的知識點(diǎn)：
1L411051 掌握交換系統分類(lèi)及特點(diǎn) 2007 多 0 2010 單
1L411052 熟悉電路交換設備的功能及構成 2007 單 9 2009 單
1L411053 熟悉分組交換技術(shù)的應用及特點(diǎn) 9 2009 單
1L411051 掌握交換系統分類(lèi)及特點(diǎn)
根據信源和信宿之間傳輸信息的種類(lèi)，交換系統主要分為電路交換、報文交換和分組交換系統。
一、電路交換 （一）工作原理 電路交換是在通信網(wǎng)中任意兩個(gè)或多個(gè)用戶(hù)終端之間建立電路暫時(shí)連接的交換方式，暫時(shí)連接獨占一條電路并保持到連接釋放為止。
利用電路交換進(jìn)行數據通信或電話(huà)通信必須經(jīng)歷三個(gè)階段：建立電路階段、傳送數據或語(yǔ)音階段和拆除電路階段. 電路交換屬于電路資源 預分配系統。電路交換系統有兩種交換方式：空分交換和時(shí)分交換。
例．電路交換系統有 (
)。
和時(shí)分交換兩種方式。
?。? 2010 真題）
A A ．分組交換
B B ．報文交換
C C ．空分交換
D D ．幀中繼交換
答案：C C （二）電路交換的特點(diǎn)
電路交換的特點(diǎn)是可提供一次性無(wú)間斷信道。在利用 電路交換進(jìn)行通信時(shí)，存在著(zhù)兩個(gè)限制條件：首先，在進(jìn)行信息傳送時(shí)，通信雙方必須處于同時(shí)激活可用狀態(tài)；其次，兩個(gè)站之間的通信資源必須可用，而且必須專(zhuān)用。
1． 呼叫建立時(shí)間長(cháng)，并且存在呼損 2． 對傳送信息沒(méi)有差錯控制 3 3 ．對通信信息不做任何處理，原封不動(dòng)地傳送（信令除外）。
電路交換適用于實(shí)時(shí)、大批量、連續的數據傳輸。
4 4 ．線(xiàn)路利用率低 5 5 ．通信用戶(hù)間必須建立專(zhuān)用的物理連接通路 6. 實(shí)時(shí)性較好
二、報文交換
?。ㄒ唬﹫笪慕粨Q的原理
報文交換又稱(chēng)為 存儲轉發(fā)交換，與電路交換的原理不同，不需要提供通信雙方的物理連接，而是將所接收的報文暫時(shí)存儲。報文中除了用戶(hù)要傳送的信息以外，還有目的地址和源地址。交換節點(diǎn)要分析目的地址和選擇路由，并在該路由上排隊，等待有空閑電路時(shí)才發(fā)送到下一交換節點(diǎn)。報文交換可以 進(jìn)行速率、碼型的變換，具有差錯控制措施，可以發(fā)送多目的地址的報文，過(guò)負荷時(shí)則導致時(shí)延的增加。
?。ǘ﹫笪慕粨Q的特點(diǎn) 報文交換是交換機對報文進(jìn)行存儲一轉發(fā)，它適合于 電報和電子函件業(yè)務(wù)。
1．報文交換過(guò)程中，沒(méi)有電路的接續過(guò)程，也不存在把一條電路固定分配給一對用戶(hù)使用，而 一條鏈路可進(jìn)行多路復用，從而大大提高了鏈路的利用率。
2．交換機以 “存儲一轉發(fā)”方式傳輸數據信息，它不但可以起到匹配輸入輸出傳輸速率的作用，易于實(shí)現各種不同類(lèi)型終端之間的互通，而且還能起到防止呼叫阻塞、平滑通信業(yè)務(wù)量峰值的作用。
3 ．不需要收、發(fā)兩端同時(shí)處于激活狀態(tài)。
4．傳送信息通過(guò)交換網(wǎng)時(shí)延較長(cháng)，時(shí)延變化也大 ，不利于交互型實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。
5．對設備要求較高。交換機必須具有大容量存儲、高速處理和分析報文的能力。
三、分組交換
分組：限制數據的最大長(cháng)度（典型的最大長(cháng)度是幾千比特）。在發(fā)送站將一個(gè)長(cháng)報文分成多個(gè)分組，在接收站再將多個(gè)分組按順序重新組織成一個(gè)長(cháng)報文。分組通常也被稱(chēng)為報文分組。
?。ㄒ唬┓纸M交換原理 分組交換采用存儲一轉發(fā)方式．將用戶(hù)要傳送的信息分割為若干個(gè)分組，每個(gè)分組中有一個(gè)分組頭，含有可供選路的信息和其他控制信息。分組交換節點(diǎn)對所收到的各個(gè)分組分別處理，按其中的選路信息選擇去向，以發(fā)送到能到達目的地的、下一個(gè)交換節點(diǎn)。
?。ǘ┓纸M交換方式， 為適應不同業(yè)務(wù)的要求，分組交換可提供兩種服務(wù)方式：
虛電路方式與數據報方式。
1.虛電路 虛電路方式是面向連接的方式，就是在用戶(hù)數據傳送前先通過(guò)發(fā)送呼叫請求分組建立端到端的虛電路；一旦虛電路建立后，屬于同一呼叫的數據分組均沿著(zhù)這一虛電路傳送，最后通過(guò)呼叫清除分組來(lái)拆除虛電路。
(1) 虛電路不同于電路交換中 的物理連接，而是邏輯連接。虛電路并不獨占線(xiàn)路，在一條物理線(xiàn)路上可以同時(shí)建立多個(gè)虛電路，以達到資源共享。
(2)虛電路方式的每個(gè)分組 頭中含有對應于所建立的邏輯信道標識，不需進(jìn)行復雜的選路；屬于同一呼叫的 各分組在同一條虛電路上傳送，按原有的順序到達終點(diǎn)，不會(huì )產(chǎn)生失序現象；對 故障較為敏感，當
傳輸鏈路或交換節點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)可能引起虛電路的中斷，需要重新建立。
(3)虛電路方式 適用于較連續的數據流傳送，如文件傳送、傳真業(yè)務(wù)等。
2．數據報 (1)數據報不需要預先建立邏輯連接，稱(chēng)為 無(wú)連接方式。
(2)數據報方式的每個(gè)分組頭中含有 詳細的目的地址，各個(gè)分組獨立地進(jìn)行選路；屬于同一呼叫的各分組可從不同的路由轉送，會(huì )引起失序；由于各個(gè)分組可選擇不同的路由，對故障的防衛能力較強，從而可靠性較高。
(3) ) 數據報方式適用于面向事物的詢(xún)問(wèn)／響應型數據業(yè)務(wù)。
?。ㄈ┓纸M交換的特點(diǎn)
1．分組交換的主要優(yōu)點(diǎn) (1）信息的傳輸時(shí)延較小，而且變化不大，能較好地滿(mǎn)足交互型通信的實(shí)時(shí)性要求； (2) 易于實(shí)現鏈路的統計時(shí)分多路復用，提高了鏈路的利用率。
(3）容易建立靈活的通信環(huán)境，便于在傳輸速率、信息格式、編碼類(lèi)型、同步方式以及通信規程等方面都不相同的數據終端之間實(shí)現互通。
(4）可靠性高。
(5)經(jīng)濟性好。
2．分組交換的主要缺點(diǎn) (1) 由于網(wǎng)絡(luò )附加的信息較多，影響了分組交換的傳輸效率。
(2). 實(shí)現技術(shù)復雜。交換機要對各種類(lèi)型的分組進(jìn)行分析處理，這就要求交換機具有較強的處理功能。
( ( 四) ) 軟交換( ( 分組交換的應用之一) )
軟交換只是分組交換系統的一個(gè)應用(正如程控交換只是電路交換的一個(gè)應用一樣)，而不能作為交換系統的一個(gè)分類(lèi)。
軟交換是一種提供 呼叫控制功能的軟件實(shí)體。是在IP電話(huà)基礎上由電路交換向分組交換演進(jìn)的過(guò)程中逐步完善的，它采用分組交換作為其業(yè)務(wù)統一承載平臺。
作為分組交換網(wǎng)絡(luò )與傳統PSTN網(wǎng)絡(luò )（電路交換網(wǎng)絡(luò )）融合的全新解決方案，它支持所有現有的電話(huà)功能及新型會(huì )話(huà)式多媒體業(yè)務(wù)，它采用標準協(xié)議，如SIP、H.323、MGCP、MEGACO／H.248、SIGTRAN等。
軟交換技術(shù)是NGN中語(yǔ)音部分即下一代電話(huà)業(yè)務(wù)網(wǎng)(包括固定網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng))中的核心技術(shù)，在NGN網(wǎng)絡(luò )結構中的位置處于 控制層。
1L411052 熟悉電路交換設備的功能及構成
一、電話(huà)交換機的任務(wù)、功能及組成 （一）電話(huà)交換機的任務(wù)及功能
電話(huà)交換機的 基本任務(wù)是完成任意兩個(gè)電話(huà)用戶(hù)之間的通話(huà)接續。
交換機必須有下列功 能：呼叫檢出、接收被叫號碼、對被叫進(jìn)行忙閑測試、向被叫振鈴，向主叫送回鈴音、被叫應答，接通話(huà)路，雙方通話(huà)、及時(shí)發(fā)現話(huà)終，進(jìn)行拆線(xiàn)，使話(huà)路復原。
?。ǘ╇娫?huà)交換機系統構成 交換機系統由進(jìn)行通話(huà) 的話(huà)路系統和連接話(huà)路的 控制系統構成。
1． 話(huà)路系統包括用戶(hù)電路、設備、交換網(wǎng)絡(luò )、出中繼器、入中繼器、繩路及具有監視功能的信號。
話(huà)路系統的構成方式有空分方式和時(shí)分方式?？辗址绞絺魉湍M信號，時(shí)分方式傳送數字信號。
2． 控制系統包括譯碼、忙閑測試、路由選擇、鏈路選試、驅動(dòng)控制、計費等設備?？刂葡到y的 控制方式有布線(xiàn)邏輯控制方式（簡(jiǎn)稱(chēng)布控方式）和存儲程序控制方式（簡(jiǎn)稱(chēng)程控 方式）。
二、程控數字交換機功能
程控數字交換機的 特點(diǎn)是將 程控、時(shí)分、數字技術(shù)融合在一起。所以時(shí)分程控數字交換機就比其他制式的交換機有更多的優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應用。
?。ㄒ唬┏炭財底纸粨Q原理
程控數字交換機是直接 交換數字化的語(yǔ)音信號，欲實(shí)現數字信號交換的目的，必須做到 在不同話(huà)路時(shí)隙發(fā)送和接受信號。只有這 兩個(gè)方向的交換同時(shí)建立起來(lái)，才能 完成數字話(huà)音信號交換。實(shí)現這個(gè)功能要依靠數字交換設備。
數字交換 實(shí)質(zhì)上就是把PCM系統有關(guān)的時(shí)隙內容在時(shí)間位置上進(jìn)行搬移，因此也叫做時(shí)隙交換。
數字交換網(wǎng)絡(luò )由 時(shí)間（T T ）接線(xiàn)器和空間（ S) 接線(xiàn)器組成，能夠將任何輸入PCM復用線(xiàn)上的任一時(shí)隙交換到任何輸出PCM復用線(xiàn)上的任一時(shí)隙中去。
在同一條PCM總線(xiàn)的不同時(shí)隙之間進(jìn)行交換，采用時(shí)間（T）型接線(xiàn)器完成； 在不同PCM總線(xiàn)的同一時(shí)隙之間進(jìn)行交換，采用空間（S)型接線(xiàn)器完成； 在不同 PCM總線(xiàn)的不同時(shí)隙之間進(jìn)行交換，采用TST或STS型交換網(wǎng)絡(luò )完成。
?。ǘ┏炭財底纸粨Q機的基本功能 程控數字交換機系統所具有的 基本功能應包含檢測終端狀態(tài)、收集終端信息和向終端傳送信息的 信令與終端接口功能， 交換接續功能和 控制功能。
三、程控數字交換機構成 為了完成上述功能，數字交換機的硬件 系統應包括話(huà)路系統和控制系統。交換機的軟件系統則包括操作系統和應用系統等。
?。ㄒ唬┯布到y
程控數字交換機硬件系統由話(huà)路系統、控制系統、外圍設備組成。
1 1 ．話(huà)路系統
由用戶(hù)模塊、遠端用戶(hù)模塊、選組級（數字交換網(wǎng)絡(luò )）、各種中繼接口、信號部件等組成。
用戶(hù)模
塊：是模擬用戶(hù)終端與數字交換網(wǎng)絡(luò )（選組級）之間的接口電路，由用戶(hù)電路和用戶(hù)集線(xiàn)器組成。
2 2 ．控制系統
一般可分為三級：第一級：電話(huà)外設控制級：對靠近交換網(wǎng)絡(luò )及其他電話(huà)外設部分進(jìn)行控制。
第 二級：呼叫處理控制級：它是整個(gè)交換機的核心。
第三級：維護測試級。
3．外圍設備 磁帶機或磁盤(pán)機，維護終端設備，測試設備，時(shí)鐘，錄音通知設備，監視告警設備
（二）軟件系統
程控交換機的軟件由 運行軟件和支援軟件兩大類(lèi)組成。
1 ．運行軟件 運行軟件是交換機在運行中直接使用的軟件。它可分成系統程序和應用程序。
系統程序是交換機硬件同應用程序之間的接口。它有內部調度程序、輸入／輸出處理程序、資源調度和分配、處理機間通信管理、系統監視和故障處理、人一機通信等程序。
應用程序包含有呼叫處理、用戶(hù)線(xiàn)及中繼線(xiàn)測試、業(yè)務(wù)變更處理、故障檢測、診斷定位等程序。
2. 支援軟件
支援軟件是用來(lái)開(kāi)發(fā)、生成和修改交換機的軟件，以及開(kāi)通時(shí)的測試程序。支援軟件 包括編譯程序，連接裝配程序，調試程序，局數據生成，用戶(hù)數據生成等程序。
為了保證交換機的業(yè)務(wù)不間斷則要求軟件應具有安全可靠性、可維護性、可擴充性，不僅完成呼叫處理，還應具有完善的維護和管理功能。
1L411053
熟悉分組交換技術(shù)的應用及特點(diǎn)
分組交換也稱(chēng)包交換，是為了適應計算機通信的需要而發(fā)展起來(lái)的，是數據通信的重要手段之一。
一、X. 25分組交換 公用分組交換數據是采用分組交換技術(shù)，給用戶(hù)提供 低速數據業(yè)務(wù)的 數據通信網(wǎng)。1976年，CCITT正式公布了著(zhù)名的X. 25建議，為公用數據通信的發(fā)展奠定了基礎。
X. 25 建議是數據終端設備（DTE）與數據電路終端設備（DCE）之間的接口協(xié)議，它使得不同的數據終端設備能接入不同的分組交換網(wǎng)。由于 X X. . 25 協(xié)議是分組交換網(wǎng)中最主要的一個(gè)協(xié)議，因此，有時(shí)把分組交換網(wǎng)又叫做X.25網(wǎng)。
二、幀中繼．
幀中繼是分組交換網(wǎng)的升級換代技術(shù)，幀中繼是以分組交換技術(shù)為基礎。與X.25協(xié)議相比，幀中繼僅完成 物理層和數據鏈路層的功能，不再進(jìn)行逐段流量控制和差錯控制，在使用簡(jiǎn)化分組交換傳輸協(xié)議相關(guān)信息的前提下，大大提高了網(wǎng)絡(luò )傳輸效率，以幀為單位進(jìn)行數據傳輸與交換。
幀中繼技術(shù)是在開(kāi)放系統互聯(lián)（OSI）第二層上用簡(jiǎn)化的方法傳送和交換數據單元的一種技術(shù)。
?。ㄒ唬欣^技術(shù)特點(diǎn) 幀中繼是分組交換網(wǎng)的升級換代技術(shù)，幀中繼是以分組交換技術(shù)為基礎，
同X. 25分組交換技術(shù)相比，它具有下列特點(diǎn)：
1．網(wǎng)絡(luò )資源利用率高 2．傳輸速率高 3．費用低廉 4．兼容性好 5．組網(wǎng)功能強
