程控交换 第八章
程控交换技术教学大纲
《程控交换技术》课程教学大纲《Program-controlled Switching Techniques》课程编号：12015000 学分：3 总学时：54讲课学时: 54 实验学时：上机学时：适用专业：通信，电子工程，电子信息科学与技术一. 本课程的地位、作用和任务《程控交换技术》是四年制通信工程、电子工程和电子信息科学与技术专业的一门限选专业课程。
本课程是《通信原理》、《微机原理》、《数字电路》与《软件技术基础》等课程的后续课程。
通过本课程的学习，要求学生能够掌握现代交换设备的结构和工作原理，熟悉七号信令系统的功能，并能对现代交换技术现状与发展趋势有比较深入的了解。
二．本课程教学基本内容本课程主要介绍七号信令系统、数字程控交换机的软硬件结构和工作原理、ATM交换、软交换和光交换的基本原理与技术。
主要内容有：通信网与交换技术的发展概况，话音信号数字化原理，交换技术基础，数字交换网络，数字程控交换机的接口，数字程控交换机的控制部件，数字程控交换机软件概况，呼叫处理的基本原理，信令系统等。
具体章节如下：绪论第一节通信系统与通信网第二节通信网的构成要素第三节通信网的分类第四节通信网的基本结构第五节通信网的技术现状第六节通信网的发展趋势程控交换机概述第一节程控交换机的基本概念第二节程控交换机的优越性第三节程控交换机的功能第四节程控交换机发展趋势第五节我国程控交换机发展概况第二章话音信号的数字化基础第一节PCM编译码原理复用技术PCM基群和高次群第三章数字交换与数字交换网络第一节数字交换网络的基本功能第二节数字交换网络的基本结构和工作原理第三节串®并,并®串电路的组成和基本原理第四节 T接线器的组成和工作原理第五节 S接线器的组成和工作原理第六节数字交换网络第七节数字交换机中话路的连接第八节交换网络芯片和交换网络的组成第九节在数字交换网络上进行会议电话的汇接第四章数字交换系统的终端和接口第一节数字交换机的系统结构第二节用户模块的组成第三节模拟中继器第三节数字中继器第四节音频信号的产生、发送和接收第五章程控交换系统控制部件的组成特点第一节对控制部件的要求第二节程控交换机控制系统的组成方式第三节多处理机结构第四节备用方式及其故障的处理方式和表现第五节处理机间通信方式第六章程控交换机软件概况引言第一节程控交换机软件概述第二节程控交换机中的数据第三节程控交换机软件设计语言第四节程控交换机中软件设计技术第五节程控交换机中程序的执行管理第七章呼叫处理的基本原理第一节一个呼叫处理过程第二节用SDL图描述呼叫处理过程第三节呼叫处理的有关数据和表格第四节输入处理第五节分析处理第六节任务执行和输出处理第八章交换技术基础第一节话务基本理论第二节交换网络的内部阻塞第三节控制部件的呼叫处理能力—BHCA第四节可靠性设计信号方式第一节概述第二节用户信令第三节局间线路信令第四节多频记发器信令第五节国际上采用的信令系统第六节公共信道信令系统第七节NO.7信令系统三．本课程教学基本要求1．了解通信网的基本组成、类型和结构，程控交换机在通信网中的地位和作用，了解通信网与交换技术的发展概况；2．掌握PCM编译码原理和30/32路PCM系统的帧结构与多次群的概念；3．掌握数T-S-T字交换网络和S/P与P/S电路的组成与工作原理；4．熟悉用户模块、模拟中继和数字中继模块的组成与功能，以及音频信号产生、发送和接收的原理；5．熟悉数字程控交换机控制部件的组成方式与性能特点；6. 熟悉数字程控交换机的软件组成，掌握交换机软件设计中的实时处理技术和程序调度的方法；7. 熟习呼叫处理的基本过程，掌握摘挂机和脉冲号码识别的基本原理，熟悉分析处理和输出处理的基本过程；8. 掌握话务量的基本概念和爱尔兰呼损公式的应用，熟悉无阻塞网络和BHCA的概念，了解程控交换机可靠性设计的基本原理和方法；9. 了解信令方式的分类与发展，熟悉七号信令系统的结构以及数据链路、信令链路、信令网、电话用户等部分的基本功能。
第八章移动交换详解
参考点(接口)
1. Sm接口——人机接口 2. Um接口——MS与BS之间的接口 3. A接口——BS与MSC之间的接口 4. B接口——MSC与 VLR之间的接口 5. C接口——MSC与HLR之间的接口 6. D接口——HLR与VLR之间的接口 7. E接口——MSC与MSC之间的接口 8. F接口——MSC与EIR之间的接口 9. G接口——VLR与VLR之间的接口 以上各接口除Sm和Um之外，其它接口称为
HLR
“位置登记请求” “更新位置登记” 询问“MS的IMSI”
“询问IMSI”响应
查询“MS有关参数”
“更新登记请求”
“位置登记请求”
确认
确认
“查询有关参数”响应 “位置信息注销”
8.2.2 移动呼叫处理
与传统的程控交换机相比，移动呼叫有如下特点：
呼叫处理：MSC对MS不进行用户扫描、送拨号音、
漫游也称出游，它的意义是MS
脱离了本管区的范围移动到其 他管区中去了，当其他用户呼 叫这个漫游的MS时，仍拨它原 来的局号和电话号码。
漫游服务包括位置更新、呼叫
转移和呼叫建立三个过程。
1.位置更新
(3)
(3)
(4)
MS
(2)
BS1
(7)
MSC1
(6)
(6)
(5)
(1)
1区
VLR1
2区
MSC2
MS
呼出的MS或呼入的MS分配业务信道和信令信道。 一般每个小区都配有固定的业务信道，该小区信道 全忙时，在条件许可的情况下可以借用相邻小区的 信道。
开机
MS不能接收寻 呼信道消息
MS未收到寻呼 消息应答
初始化 MS已捕获系统定时
中联JSY2000数字程控电话交换机使用说明书
第二章 系统结构说明 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20
一、安装步骤 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 二、启动 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 三、登录和操作等级 ----------------------------------------------------------------------------------------- 21 四、系统菜单、工具栏和主界面说明 ------------------------------------------------------------------- 22
I
中联全系列程控交换机使用说明书，软件下载地址：
六、话务台分机 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 18 七、分机自检功能 -------------------------------------------------------------------------------------------- 18 八、帐号功能 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 18
工业企业程控用户交换机工程设计规范
前言《工业企业程控用户交换机工程设计规范》是根据国家计划委员会计标〔１９８６〕１６４９号文“关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知”的精神组织编写的。
本规范是在总结国内外工程实践经验的基础上，广泛征求全国有关单位的意见，经过几次修改，最后又经全国通信工程标准技术委员会审查定稿，并于１９８９年１１月２２日正式批准推荐给全国各有关工程建设、设计、施工单位使用。
本规范共分九章和二个附录。
主要内容有总则、中继方式、别号计划、信号方式和接口配合、计费方式、传输标准及网同步、基本业务性能要求、中继线计算及其他辅助设备的配置、机房安装工艺要求等。
在本规范实施过程中，请各单位注意积累资料、总结经验。
发现需要修改或补充的意见，请及时将有关资料和意见寄交全国通信工程标准技术委员会秘书组（北京市朝阳区安慧里２区１１号邮电部北京设计所内，邮政编码１００１０１），以便今后修订时参考。
中国工程建设标准化委员会１９８９年１１月２２日目录第一章总则第二章中继方式第三章编号计划第四章信号方式和接口配合第五章计费方式第六章传输标准及网同步第七章程控用户交换机接入市话（本地）网的基本业务性能要求第八章中继线计算及其他辅助设备的配置第九章机房安装工艺要求附录Ａ名词解释附录Ｂ本规范用词说明附加说明第一章总则第１．０．１条程控用户交换机工程设计，必须贯彻执行国家的有关方针政策，做到技术先进、经济合理、安全适用和确保质量，充分发挥程控用户交换机的特点，适应综合业务数字网（ＩＳＤＮ）的发展需要，为社会主义建设提供现代化通信服务。
第１．０．２条本规范适用于工业企业程控用户电话站的新建、扩建和改建工程。
对于扩建和改建工程，应从实际出发，充分利用原有设施。
第１．０．３条下列情况宜设置程控用户交换机：一、现代化企业的电话站；二、当地电信部门已采用程控交换和脉冲编码调制（ＰＣＭ）通信设备，设置程控用户交换机可实现全自动直拨进网方式；三、利用原有电信机房安装程控用户交换机能完成扩建计划，避免另建机房；四、现有程控用户交换机的服务功能，对提高工作效率和促进生产有明显效果，有利于办公自动化和计算机连网；五、当地有关部门已设置软件和维修中心，能提供集中管理和维护条件。
程控数字交换技术第8章PPT课件讲义.
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第8章 电信网规程 8.1.3 路由选择 1. 路由种类 常见的路由种类有直达路由、迂回路由和基干路由三 种，如图8-6所示。 设话机A呼叫话机B，则有 直达路由：C4A→C4B； 迂回路由：C4A→C3B →C4B；C4A→C2B→C3B→C4B等；
通信。因此，组建电信网应满足下述基本原则与基本要求。
1. 基本原则 (1) 目前我国在组建电信网时执行的是“全程全网统一 规范，分级建设，分级管理”的原则； (2) 要近期和远期发展相结合，技术的先进性和可行性 相结合； (3) 网络的建设投资和维护费用应尽可能低，经济上要
合理。
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第8章 电信网规程
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第8章 电信网规程
图8-1 电信网的结构 (a) 网状网；(b) 星形网；(c) 树形网；(d) 环形网；(e) 总线网 19
第8章 电信网规程 2) 星形网 星形网结构如图8-1(b)所示。 星形网结构的中心节点是一个汇接局，周围节点是交 换分局。具有N个节点的星形网共需(N -1)条中继线路。很 显然，与网状网相比，星形网结构的优点是节省了传输线
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第8章 电信网规程 解：由式(8.5)得
TDR 1.0 1.3 0.8 1.8 1.7
采用直达中继时，各中继群的线数可由题中所给爱尔兰表查得：
AB：21，BC：28，AC：14
采用汇接中继时，则各中继群的线数变为 AB：28，BC：35 汇接话务量使AB和BC中继群各增加了7条中继线，于是
本地汇接局 DTm 本地端局 DL 专用自动用户交换机
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第8章 电信网规程
程控交换技术复习内容点
《程控交换技术》复习内容《程控交换技术》期末考试考核办法题目的类型：填空题25分，每空1分选择题20分，每题2分，共10小题简答题、综合题55分第一章绪论要掌握的内容点：1、掌握“程控”和“布控”的概念，指出它们之间有什么区别。
2、掌握“综合业务数字交换（ISDN）”和“异步转移模式（A TM）”的概念。
3、理解几种主要的交换方式电路交换、报文交换和分组交换第二章多路复用技术要掌握的内容点：一、时分多路复用技术1、将多路信号进行复用的意义。
2、30/32路PCM帧结构第三章数字交换网络要掌握的内容点：1、理解数字交换机的系统结构。
2、数字交换网络（1）时分接线器（T型接线器）组成、工作方式及对应的工作原理（2）空分接线器（S型接线器）组成、工作方式及对应的工作原理（3）TST型接线器组成、工作方式及对应的工作原理；第四章数字交换系统的终端设备和控制设备1、理解数字交换系统的典型结构图2、理解用户线接口电路的七大主要功能：BORSCHT3、程控交换机的控制方式：集中控制方式、分散控制方式4、处理器间通信的方式：PCM信道、专用总线、令牌传输第五章呼叫处理的基本原理要求掌握的内容点：1、交换机发生状态迁移时，其迁移方向决定于：输入信息，当前状态，内部环境情况2、掌握呼叫接续的过程。
第六章话务基本理论1、话务的计算公式：A＝λ×S话务量的单位称作“爱尔兰”，用符号“E”或“Erl”表示。
2、爱尔兰公式：要求知道应用场合、以及用爱尔兰表求呼损。
第七章信令系统要掌握的内容点：1、信令的概念2、从信令的分类掌握不同信令。
如：随路信令和公共信道信令的区别3、NO.7信令系统的功能级结构总共分为三大部分：公共的消息传递部分（MTP）、信令连接控制部分（SCCP）、用户部分（UP）。
其中：MTP：由三个功能级组成：信令数据链路功能、信令链路功能和信令网功能，分别完成相当于OSI模型里面的第一层、第二层和第三层的作用。
程控数字交换技术第8章ppt课件
智能化、自适应交换
通过引入人工智能和机器学习技术，数字交换技术将实现 智能化、自适应的数据交换，提高交换效率和准确性。
安全可靠
随着网络安全威胁的增加，未来的数字交换技术将更加注 重安全可靠，提供强大的安全防护和可靠性保障。
绿色环保
在节能减排的背景下，未来的数字交换技术将更加注重绿 色环保，降低设备能耗和散热需求，减少对环境的影响。
技术应用和优势
技术应用
程控数字交换技术广泛应用于固定电话网、移动电话网、数 据通信网等通信网络中，实现了不同网络之间的互联互通。
技术优势
程控数字交换技术能够提供高质量的语音和数据通信，提高 了通信网络的可靠性和效率，降低了运营成本和维护难度。
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第8章主要内容介绍
数字交换系统的组成和功能
数字交换系统的组成
思考题
2. 数字交换网络与传统的模 拟交换网络有何不同？请简
述其工作原理。
1. 什么是程控数字交换技术？ 它在现代通信网络中的作用
是什么？
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3. 程控交换机的硬件和软件 组成是什么？它们在交换机
中的作用是什么？
4. 信令系统在程控数字交换 机中的作用是什么？请简述
其工作原理。
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5. 交换机的主要性能指标有 哪些？如何评价交换机的性
云计算集成
物联网应用拓展
云计算技术的普及使得数据交换向云端迁 移，数字交换技术需要适应云计算环境， 提供高效、可靠的数据交换服务。
物联网技术的发展为数字交换技术提供了 新的应用场景，支持海量设备的数据交换 和互连。
数字交换技术的未来展望
超高速、大容量交换
随着数据流量的增长，未来的数字交换技术将向超高速、 大容量方向发展，满足不断增长的数据处理需求。
程控交换与综合业务通信网第八章程控交换机的组网方式
通信网络的发展始终是以满足社会对不 同通信业务的需求为宗旨而逐步发展起来的。 迄今为止，通信网络的发展过程可大致分为 4个阶段，如教材表8.1所示。
8.2 数据通信网概述 8.2.1 分组交换数据网
1.基本特性及结构 分组交换数据网（PSDN）简称为分组交 换网，以分组交换方式工作，并向用户提供 数据传输业务。
分布选择：由各个结点自行计算最佳路 由。
（2）业务量控制 网络中如果对某一资源的需求量超过了
该资源的标称容量，网络就会出现拥塞，如 果拥塞长时间不能得到缓解，网络就可能出 现死锁而无法正常运行，因此需要对网络中 的业务量进行控制。
业务量控制分为流量控制和拥塞控制。 流量控制：对输入网络的分组流量进行 控制，是其处在一个合适的范围之内，以防 止网络出现拥塞。 拥塞控制：缓解网络已经出现的拥塞。
在发信终端设备内，用户的信息文件由 两部分组成：一部分是业务数据单元（SDU）， 一部分是操作所必须的协议控制信息（PCI）， 这两部分数据组合在一起称之为协议数据单元 （PDU）。
8.2.2 帧中继
1.帧中继的发展背景 （1）光纤传输的普及应用 （2）局域网的发展
美国标准局（ANSI）于1988年公布了帧
核心层：由大、中容量的结点机（数字 交叉设备）组成。
接入层：由中、小容量的结点机组成。 用户层：由各种用户终端设备组成。 我国的数字数据网称为CHINADDN,于1994 年10月投入运营。
8.2.4 局域网
局域网通常是联接一栋建筑物或一群建 筑物内的PC机、打印机以及文件服务器的通 信网。
局域网中数据发送端和接收端之间只有 一条单一的通路，这条通路为网中所有的数 据终端共用。
用户终端设备包括有可以发送数据分组 的分组终端和不能发送数据分组、只能发送 普通字符的字符终端。分组终端通常是装有 X.25通信控制卡的PC机，而字符终端一般是 普通的PC机、打印机等。
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路由选择常用的方法：路由表控制方式。路 由表的基本作用就是根据某种规则确定目的 结点与该结点输出路径间的对应关系。 路由选择算法：
动态选择：对路由表中的数据频繁更新 静态选择：长期测量后的统计平均值
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混合接入方式
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混合接入方式是半自动接入和全自动接入的 综合，但以全自动接入为主，同时辅以半自 动接入方式的模拟中继线路。 这种接入方式不仅具有全自动接入的优越性， 而且还增加了系统的可靠性和呼入的灵活性。
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复/分用器即PCM群路设备，也称为电端机，主要功 能是对PCM信号进行合路/分路。 光端机由发送单元和接收单元两部分组成。
发送单元：将PCM群路电信号转换成适合于光纤传输的 光信号 接收单元：把从光纤上输入的光信号转换成电信号，并 对电信号进行适当的处理以产生相应的码型信号
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帧中继
帧中继是简化的X.25分组交换技术。在帧中继网中， 各结点交换机仅实现OSI模型第2层的核心功能。在 这一层，数据按帧的格式传送。所谓中继，意味着 结点交换机对帧的传送是透明的。 与X.25协议相比，帧中继主要做了如下简化：
简化了结点交换机的控制过程。将一些原来需要节点交 换机逐段链路进行处理的控制过程，如帧接收确认、差 错纠正、流量控制等简化为直接由用户终端设备实现。 结点交换机只对数据进行检错和透明传送。 将OSI模型的第3层的路由选择功能改在第2层实现，并删 除了第3层的其余功能。这就将在X.25分组交换网中需要 实现的3层模型简化为2层。 spc 2011-8-10 switching of
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半自动接入方式
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接入方式：ATU通过模拟中继线----市局 呼叫方式：
出局呼叫：二次拨号 入局呼叫：需要话务台转接（BID）
特点：可以使数字交换机和现存的各种制式 的交换设备相兼容。 不足：增加用户投资，降低话音质量，不利 于发展非话业务，不利于长话计费
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在数据通信网中，分组交换技术得到广泛的 应用。公用分组交换数据网和因特网都是采 用分组交换技术，前者采用X.25协议、按虚 电路方式工作、也称为X.25网，后者采用 TCP/IP协议、按数据报方式工作 分组交换网的设备主要由分组交换机、网管 中心、集中器、用户终端设备及传输设备等 组成
第8章 程控交换机的组网方式
引言 数据通信网概述 公用电话网的接入方式
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引言
通信网络设备的构成：用户终端设备、交换 设备、传输设备以及传输介质 交换是通信网的核心功能。交换有两层含义：
它要在网络中的任意两个用户之间建立通信连接 在确定的两个用户之间，每次通信连接的具体路 径有可能不同
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全自动接入方式
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接入：通过PCM数字中继线把数字用户交换 机的数字中继单元和程控市话局交换设备的 数字中继单元相连 呼叫方式：直拨出局呼叫/直拨入局呼叫 信号传输方式为PCM传输方式，即以时分复 用的方式传输数字信号。 对于长距离传输，可采用光缆传输方式。
通信网的基本结构可分为分级汇接网和无级 动态网。
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分级汇接网是按大区和省、地、县、市的次序逐 级分区建立交换中心，并按直达路由、迂回路由、 基干路由的固定顺序进行路由选择及自下而上的 逐级汇接 无级动态网 是各交换中心处于同一等级，并按目 的地地址和路由表的顺序进行路由选择。 我国电话网属于分级汇接网结构，而分组数据交 换网则是无级动态网的结构
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路由表的生成方式：集中选择 分布选择
集中选择：网管中心计算网络各个节点的最佳路 径，并将计算结果传送给各个结点 分布选择：各个节点自行计算最佳路由。分布式 选择一般采用动态选择算法
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业务量控制
业务量控制的必要性：避免或减缓阻塞的发 生 业务量控制可以分为流量控制和拥塞控制
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数字交换机和数字交换机之间的连接
数字连接方式：实用数字中继线把两台数字交换机 连接在一起，两个数字中继单元之间的连线被称为 数字中继线。
在数字连接方式中，两台数字交换机都必须使用相同的信 令。这样才能实现等位拨号、外线电话相互转接以及出局 中继线互of spc 7
路由选择
分组数据网中，数据分组的传送是由沿途各 结点以逐段传送的方式进行的。用户终端— —源结点——源节点交换机-----中继节点交换 机（N 个）--------------------------目的节点交换 机——用户终端 操作过程：与工作方式有关 虚电路:仅在建立虚电路时进行一次路由 数据报：每一个相关节点对收到的每一个数 据分组都 需要进行一次路由选择
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公用电话网的接入方式
公用电话网所采用的交换方式是电路交换，这种方 式要求在用户进行通话之前，必须在他们之间建立 一条固定的电路连接，因此这种方式也被称为面向 连接的工作方式，相关业务被称为面向连接的业务。 公用电话网的用户可分为2类：一类是单个的用户 终端设备（如电话机、传真机等）；另一类是群体 的用户终端设备（如用户交换机等） 用户交换机接入公用电话交换网的中继方式可以为 半自动接入、全自动接入等。
窗口法：定义一个窗口尺寸函数（对源结点它表示可以 发送的最大分组数目；对目的结点它表示可用的缓冲器 数目），是一个可变的参数，可以增大或减少。窗口法 可以在必要时限制源节点发出的分组数目 缓冲区分配法：在结点交换机的输出链路上限制等候发 送的分组数目，使其不超过缓冲区的总容量。 许可证控制方式：任何节点或终端要发送分组必须先获 得一张许可证，分组到达用户后，网络收回许可证。限 制网络内总的分组数目。
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通信网络发展的四个阶段
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数据通信网分类与概述
分组交换数据网（PSDN）简称分组交换网， 以分组交换的方式工作，并向用户提供数据 传输业务。 分组交换的基本原理是将用户的信息数据封 装成长度较短、但不是固定长度的分组，并 以分组为一个基本单元进行交换。 分组交换采用逐段传输、逐段交换的存储转 发交换方式。 分组交换有虚电路和数据报两种基本工作方 式。
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模拟连接：两台数字交换机之间利用具有环 路检测功能的模拟中继单元进行模拟连接。 模拟连接也可以实现等位拨号、外线电话转 接以及出局中继线互用等功能。
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分组交换机：对数据分组进行存储转发交换，实 现DTE与交换机之间的接口协议以及交换机和交 换机之间的接口协议，并与网管中心协同完成路 由选择、计费、流量控制、差错控制等功能。 使用集中器可以提高传输线路利用率，可将低速 的数据分组交织复用于中速或者高速的传输线路 上。 分组交换网网管中心（NMC）的作用是与各结点 交换机相互协作、配合，保证全网正常、有效、 协调运行。
流量控制：对输入网络的分组流量进行控制，使 其处于一个合适的范围之内，以防止网络出现拥 塞 拥塞控制：防止网络的长时间超负荷运行 流量控制是为了防止网络出现拥塞，而拥塞控制 是缓解网络已经出现的拥塞。
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业务量控制主要采用的方法：窗口法、缓冲区分配 法、许可证法