通信交换技术
交换技术原理
交换技术原理交换技术原理是一种用于数据传输和通信的基本技术，它在现代通信系统和计算机网络中起着至关重要的作用。
通过交换技术，数据能够在不同的设备之间进行传输，实现信息的互联互通。
本文将详细介绍交换技术的原理、类型和应用，帮助读者深入了解这一关键技术。
一、交换技术的原理1. 交换技术概述交换技术是指在计算机网络和通信系统中，通过交换设备（例如交换机、路由器）实现数据的转发和传输的技术。
交换技术的基本原理是通过相关的算法和协议，将数据包从发送端传输到接收端，确保数据的准确、高效地传输和交换。
2. 数据交换的基本过程数据交换的基本过程包括路由选择、数据传输和数据交换。
路由选择确定了数据包的传输路径，通过网络中的路由器进行路由选择，以确保数据包能够按照预定的路径传输。
数据包根据路由选择的结果被传输到目的地，实现数据的实时、快速传输。
数据包在到达目的地后进行交换，确保数据包能够正确地被接收端所识别和处理。
3. 交换技术的关键技术和算法交换技术涉及了多种关键技术和算法，其中包括最短路径算法、拥塞控制算法、路由选择算法等。
这些算法和技术的运用，能够有效地提高数据传输的效率和可靠性，保障网络通信的顺畅和稳定。
二、交换技术的类型1. 电路交换电路交换是一种面向连接的交换技术，它在建立通信连接时，需要占用一定的通信资源（例如带宽、传输线路等），并且在通信连接上保持一定的状态。
电路交换在传统电话网络中得到广泛应用，但其缺点是通信资源的浪费和连接建立的时间较长。
2. 报文交换报文交换是一种通过传输整个数据报文的方式进行交换的技术。
在报文交换中，整个数据报文被作为一个整体进行传输，接收端接收完整的报文后再进行处理。
报文交换更适用于数据通信，例如在计算机网络中被广泛应用。
3. 分组交换分组交换是一种将数据分割成多个较小的数据包（分组），并在网络中进行独立传输和交换的技术。
分组交换能够更灵活地利用通信资源，提高了通信的灵活性和效率，因此在现代计算机网络中得到了广泛的应用。
通信系统与技术基础-交换技术与网络
2.2.3 程控电话交换网络
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程控电话交换机的实质，就是电子计算机控制的电话 交换机。它以预先编好的程序来控制交换机的接续动作， 优点非常明显。
我国的PSTN为例，它分为本地电话网（市话网）和长 途电话网（长途网）两种。
我国的PSTN从建立之初起，很长一段时间采取的是5 级结构，如图2-6（a）所示。
制器。
2.3.3 软交换网络的特点
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软交换的特点： 1．基于分组 2．开放的网络结构 3．业务与呼叫控制 分离，与网络分离 4．业务与接入介质 分离 5．快速提供新业务
软交换网络是多种逻辑功 能实体的集合。它提供综 合业务的呼叫控制、连接 和部分业务功能，相对于 传统程控交换技术，软交 换网络是新一代电信网语 音/数据/视频业务的核心 设备。
2.3.2 软交换网络结构
软交换网络是一个可以 同时向用户提供语音、 数据、视频业务的开放 网络。它采用一种分层 的网络结构，使得组网 更加灵活和方便。软交 换网络一共分为4层，从 下往上依次为接入层、 传送层、控制层、业务 层，如图2-8所示。
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图2-8 软交换网络结构
2.3.2 软交换网络结构
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WCDMA分为终端、（无线）接入网、3G核心网三部 分，如图2-7所示。
图2-7 WCDMA网络架构
2.2.4 移动电话交换网络
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终端： 终端即用户终 端设备（User Equipment， UE），它主要 包括射频处理 单元、基带处 理单元、协议 栈模块及应用 层软件模块
接入网：
3G核心网：
步进制自动电 话交换机 自动接续 可靠性差，易 损坏，动作慢， 结构复杂，体 积大，机械噪 声大
纵横制自动电话 交换机 自动接续 不管是“纵横制” 还是“步进制”， 都是利用电磁机 械动作接线的， 所以它们同属于 “机电式自动电 话交换机”。
交换技术交换与通信网汇总
扫描驱动电路 ——对话路设备的状态进行扫 描，以便送入CPU进行分析处理， CPU发出的指令经驱动电路控制话路设 备动作。
I/O设备 —— 键盘，显示器，打印机等。
二 目前程控交换机的组成
• 交换网络 • 外围接口电路
用户电路
模拟用户电路 数字用户电路
中继单元 模拟中继单元
• •
管从 “业 这理务 一的开 代展”通角网信度络网来主看要络，开。展基于话音、文字或图像的单一媒体业务，
• “下一代”网络应当开展基于视频、音频和文字图像的混合多媒体业务。
• 从电信网络层以下所采用的核心技术来看，
• “这一代”网络是以TDM电路交换为基础的网络，
• “下一代”网络在网络层以下将以分组交换为基础构建。
通信网越大，后者的优点越明显。
如图N1=.110用0户时间，互连构 交换式通成通信信网网需100根线
图1.2 用户间通过交换设备 构成通信网
互连式通信网需100×99÷2=4950根线
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终端 中继线
用户小交换机 用户线
市话交换机 汇接交换机
图1.3 大型通信网
8
结论
交换设备是通信网的重要组成 部分，交换设备的好坏决定了通信网 的好坏。
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3、计算机网的交换方式——分组交换 packet switching
将报文分成若干个报文组（packet)，每个报文组要加上地址、 编号、校验码，然后以报文组为存储转发单位逐节点转发，到达 目的地再按编号组装成原报文。
分组交换有两种工作模式：数据报、虚电路方式。
数据报方式：以分组为基本单位逐节点转发，且不同分组 可
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软交换网络的体系结构图
互联网络中的数据通信交换技术
互联网络中的数据通信交换技术摘要：在新时代的背景下，人类的生活水平得到了提高，计算机在实践中得到了广泛的应用。
在提高信息利用率方面，数据交换技术的发展可以有效满足社会对信息的各种需求。
同时，数据交换技术的应用也促进了互联网技术的可持续发展，使得网络数据和信息的容量和传输速度全面提升。
对于常见的互联网，物理设置可以有效地交换数据信息，完成信息单元的传输，方便数据信息的检查。
关键词：无线通信；数据交换；交换方式；经过长期不断的发展，我国科技水平得到了很大的提高，尤其在数据通信领域更是取得了巨大成就。
就数据通信技术来看，其主要是集通信技术与计算机技术为一体的通信交换技术。
在实际应用中，这种技术也叫作转接技术，其能够利用交换中心来实现对数据的集中与传送，有着非常重要的作用。
在现阶段的数据通信网内，电路交换、报文交换以及分组交换是最为常见的交换形式。
一、数据通信的工作原理简单的数据通信实际上就是两台计算机间的链路通信，这样的通信过程没有中间节点，实现起来没有太大的难度。
但在全球网络或局域网等当中就不能够以这样简单的方式来传递信息，通常要于源、宿站点间对众多节点进行设置，以确保网络内有链路发生故障或被破坏的情况下，能够在节点间自动发现符合要求的路径，保证通信不会被影响。
因此，数据通信交换技术的主要原理实际上是利用一定的交换方式，将信息自源站点向外发出，在经过了多个节点或网络设备的作用以后，顺利发送到对应的宿站点。
电话交换应用在数据通信网络发展初期，随着技术水平的不断提高，在其原理的基础上出现了新的电路交换方式。
用户将要发送的信息通过源交换机，结合需求信息要送到的目标及对象，将通信电路安排到对应目标交换机的节点，以此来实现通信。
这一数据通信过程叫做为线路链接，倘若一条端对端的信息通路，那么就反映了数据通路。
在接通了线路以后，此通路中的双方用户就能够顺利通信。
通信过程中的某方用户对处在己方的交换机发送拆除线路命令，在接收到信号后，交换机就会拆除线路，让其他用户能够呼叫，此时通信结束。
通信工程师实务-交换技术(完整版)
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现代通信交换技术
4/20/2020
现代通信交换技术 公安大学 安全防范
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➢ 报文交换的基本思想是当报文到达交换机时先存入该机 的存储器，当所需要的输出线路空闲时，将该报文向接 收终端或下一个交换机转发。每一个报文都有接收地址 和发送地址的标识，只需寻找到一条到下一节点的空闲 电路，就可将信息发送出去。因此，在整个通信过程中 ，信息传输只占用两个交换机间的一段线路无需在整个 通信网络中建立整个连接通道
Buildings Computers
Homes
Appliances
...
People
数字通信技术
Smart Cards
Public Infrastructure
Transportation Vehicles
$ Vending Machines
现代通信交换技术
公安大学 安全防范系
第一部分 电路交换
3. 收号：由收号器接收用户所拨号码，受到第一位号后，停送拨号音，并 将受到的号码按位存入相应的存储器；对“应收位”、“已收位”进行 计数。
4. 号码分析：将收到一定位数的号码（号首，一般为3位）送向分析程序 进行分析（叫做预译处理），以决定呼叫类别是本局呼叫还是出局呼叫 ，是否长途，特殊服务呼叫等，并决定该收几位号；检查该呼叫是否应 该接通，是否是限制用
4/20/2020
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一、存储转发交换
存储转发交换与电路交换的区别
▪ 拟发送的数据与目的地址、源地址、控制信息 等一起，按照一定的格式组成一个数据单元（ 报文、报文分组或数据帧等）进入通信子网。
▪ 作为通信子网节点的通信控制处理机（CCP） ，负责完成数据单元的接收、存储、差错校验 、路径选择和转发工作。
通信交换技术
1.3 通信交换技术
1、报文交换的基本概念 报文交换（又称存储转发交换）： 与电路交换的原理不同，不需要提供通信双方 的物理连接，而是将所有接收的报文暂时存储； 传送内容:用户信息+目的地址+源地址 交换节点:分析目的地址和选择路由 应用：公用电信网的电报自动交换 可进行速率、码型变换，具有差错控制措施,发送多目 的地址的报文
分组交换具有以下6个特点
信息传送的最小单位是分组（Packet） 分组由分组头和用户信息组成(分组头含有选路和 控制信息) 面向连接（逻辑连接）和无连接两种工作方式: 统计时分复用（动态分配带宽）
统计时分复用的基本原理
1.3 通信交换技术
统计时分复用的基本原理:是把时间划分为不等长的时间片 ，长短不同的时间片就是传送不同长度分组所需的时间，对每路 通信没有固定分配时间片，而是按需来使用。当某路通信需要传 送的分组多时，所占用的时间片的个数就多；传送的分组少时， 所占用的时间片的个数就少。这也就意味着使用这条复用线传送 分组时间的长短，由此可见统计时分复用是动态分配带宽的。 信息传送有差错控制 信息传送不具有透明性 基于呼叫延迟制的流量控制 分组交换的技术特点决定了它不适合对实时性要求较高 的话 音业务，而适合突发（burst）和对差错敏感的数据业务。
1.3 通信交换技术
光交换：
光信号的电交换
转换过程不仅效率低下，而且由于涉及到电信号 的处理，要受到电子器件速率“瓶颈”的制约。
1.3 通信交换技术
光交换： 光交换是基于光信号的交换; 在整个光交换过程中，信号始终以光的形式存在， 在进出交换机时不需要进行光/电转换或者电/光转换， 从而大大提高了网络信息传送和处理能力。
交换节点A
总结1G到5G通信采用的交换技术、提供的服务类型等特点
总结1G到5G通信采用的交换技术、提供的服务类型
等特点
通信技术是从1G到5G的交换技术、提供的服务类型等特点总结如下：
1G时代：
1G采用的是模拟和频分多址（FDMA）技术，使用到这种技术的，就是只听说过却从未见过的大哥大手机。
这种技术应用到手机上还非常的不成熟，除了只能打电话，没有其他功能外，语音品质也很低，信号不稳定。
2G时代：
1G的应用，直到1999年正式关闭。
随之而来的就是2G网络。
2G相对于1G，在技术方面更加的成熟，不论是速率还是通话质量都有了明显的进步。
在2G时代中，手机除了可以打电话外，还支持发短信及上网。
3G时代：
目前3G存在3种标准：CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA，业界主流为CDMA技术。
且3G的速率一般在几百kbps以上，能够同时传送声音及数据信息。
同时，3G时代也正是智能手机普及的时候，这个时候的手机不仅能够打电话、发信息，还具有看视频、听音乐等多个功能，为生活带来了极大的便利。
4G时代：
4G技术包括TD-LTE和FDD-LTE两种制式。
4G网络，在通信速度、智能性能、兼容性、频率等多方面，相比较于3G都有跨越式的进步。
也正是4G的发展，让智能手机的功能更加的丰富，而且在使用体验上也更加的舒适便捷。
5G时代：
因科技的快速发展，4G网络已经无法满足现人类的需求，于是5G来了。
5G数据传输速率远高于以前的蜂窝网络，最高可达10Gbit/s，比4G快100倍。
同时，我们需要知道，5G的应用已经不仅仅凸显在智能手机上面，更多的是应用在智能家庭设备、无人驾驶、远程医疗、人工智能等各方面。
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11.3.3 增值业务
免打扰业务 热线业务 呼出限制
闹钟业务
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11.4 程控用户交换机的调试、验收和开通
1.2m 0.8m
1.0m
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11.4.1 安装前准备工作
承载管理平台
数据库管理平台 操作维护管理平台
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11.3 ZXJ10程控交换机业务功能
11.3.1
基本业务
承载业务 用户终端业务
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11.3.2 补充业务
遇忙呼叫前转 无应答呼叫前转 无条件呼叫前转 主叫线识别提供业务 被接线识别提供业务 呼叫保持 拨入 呼叫等待 会议呼叫
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11.5.3 季度维护
季度维护项目包括MP切换验证、七号信令链路业
务切换验证、V5信令链路业务切换验证、局容量 配置核查、局数据核对检查、电源连接检查、电 源模块检查、机柜清洁检查、机柜内异物检查、 地线连接检查和地阻测试记录等内容。
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第11章 ZXJ10数字程控交换机
本章重点
中兴数字程控交换机各模块的功能 中兴数字程控交换机硬件模块组成 中兴数字程控交换机日常维护内容和方法
硬件系统组成 数据配置方法
本章难点
本章学时数：6学时
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第11章 ZXJ10数字程控交换机
11.1.1
系统性能
机房建筑条件指标：机房包括程控机房、控制室(一般 为 20m2) 、辅助室等。机房地面负荷：每平方米不小 于450kg；机房净高应大于3.20m；机房主要门的大小 应满足设备的搬运需要，宽度≥1.8m，高度≥2.2m，房 门锁和钥匙齐全；机房应具备通风设备；机房内各种 沟槽应采取防潮措施，其边角应平整，地面与盖板应 缝隙严密，照明与电力管线应尽量采用暗铺设。 环境条件指标：静电要求、防尘要求、温度要求、湿 度要求、噪声、照明采光、大气压。
ZXJ10数字程控交换机的性能及特点 11.2 ZXJ10数字程控交换机的硬件系统结构 11.3 ZXJ10程控交换机业务功能 11.4 程控用户交换机的调试、验收和开通 11.5 程控用户交换机的管理与维护
11.1
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11.1 ZXJ10数字程控交换机的性能及特点
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11.1.1 系统性能
供电指标：直流电源要求、交流电源要求、使用 UPS 要求。 接地指标：设备的工作地、保护地、防雷地尽可能分 别接地，接地电阻一般小于 3Ω，万门以上程控交换机 机房的接地电阻要求小于 1Ω。如果采用综合接地方式， 接地电阻应小于 0.5Ω 。接地线的截面积应按承受的最 大电流值来确定，必须采用铜制护套线，不能使用裸 铜线。
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11.2.4 网同步系统组成
我国数字同步网采用分区制主从同步方式，共分
为四级 ZXJ10 机的网同步系统由 SYZ 、 SYC 、 CKG 三种 单板组成
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11.2.5 操作维护系统
运行支撑平台 业务处理平台 信令管理平台
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安装注意事项
R
扎带
扎带
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11.4.3 软件系统安装
NT操作系统安装 SQL数据库安装 后台操作维护软件安装
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11.5 程控用户交换机的管理与维护
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11.2.2 交换网络组成
交换网络单元 外围交换模块的交换网 中心网络模块
外围交换模块和SNM交换网络的连接关系
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11.2.3 系统通信控制方式
分布式分散控制系统 分级分散控制方式 模块处理机间的通信方式
服务器C盘空间不足 服务器数据库空间不足 数据未及时备份
机房环境不符合要求
线缆松动 传输中断
雷击
机房停电
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11.5.2 月维护
月维护内容包括后台系统病毒检查维护、后台数
据备份、计费系统数据备份、计费数据备份删除、 后台服务器磁盘空间整理、计费服务器磁盘空间 整理、告警数据库空间整理、维护日志数据库空 间整理、话务统计数据库空间整理、 112 用户卡 备份、检查MP硬盘的工作情况等内容。
施工前检查的内容 工具仪表 技术资料
开箱验货
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11.4.2 硬件系统安装
各模块和缆线安装
顺序为：机柜安装， 电源线和接地系统 安装，内部电缆安 装，外部电缆安装， 告警系统安装，终 端系统安装，最后 进行硬件系统安装 检查工作。
机柜安装 告警系统安装 电源线、接地安装 终端系统安装 内部电缆安装 硬件安装检查 外部电缆安装 硬件安装结束
11.5.1
操作维护系统
前台维护模块MP LAN
SERVER 后台服务器
操作维护台1
操作维护台m
路由器、传输 控制设备
广域传输（PSTN、 PSPDN、DDN、X.25、 专线等）
路由器、传输 控制设备源自远程终端1远程终端2
远程终端3
远程终端n
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11.5.2 日常维护
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11.1.2 系统特点
模块化 线性容量和功能扩充 可靠性高
内部接口统一
外部接口完备 功能完善
操作维护功能强大
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11.2 ZXJ10数字程控交换机的硬件结构
11.2.1
系统组成