通信系统中交换机的交换方式及其应用技术
交换技术
一．电路交换：“电路交换”（Circuit Switching）又称为“线路交换”，是一种面向连接的服务。
两台计算机通过通信子网进行数据电路交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接。
最普通的电路交换例子是电话系统。
电路交换是根据交换机结构原理实现数据交换的。
其主要任务是把要求通信的输入端与被呼叫的输出端接通，即由交换机负责在两者之间建立起一条物理通路。
在完成接续任务之后，双方通信的内容和格式等均不受交换机的制约。
电路交换方式的主要特点就是要求在通信的双方之间建立一条实际的物理通路，并且在整个通信过程中，这条通路被独占。
1．电路交换的分类电路交换又分为时分交换（Time Division Switching，TDS）和空分交换（Space Division Switching，SDS）两种方式。
时分交换是把时间划分为若干互不重叠的时隙，由不同的时隙建立不同的子信道，通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移，从而实现入线和出线间话音交换的一种交换方式。
时分交换的关键在于时隙位置的交换，而此交换是由主叫拨号所控制的。
为了实现时隙交换，必须设置话音存储器。
在抽样周期内有n个时隙分别存入n个存储器单元中，输入按时隙顺序存入。
若输出端是按特定的次序读出的，这就可以改变时隙的次序，实现时隙交换。
空分交换是指在交换过程中的入线通过在空间的位置来选择出线，并建立接续。
通信结束后，随即拆除。
比如，人工交换机上塞绳的一端连着入线塞孔，由话务员按主叫要求把塞绳的另一端连接被叫的出线塞孔，这就是最形象的空分交换方式。
此外，机电式（电磁机械或继电器式）、步进制、纵横制、半电子、程控模拟用户交换机及宽带交换机都可以利用空分交换原理实现交换的要求。
2．电路交换的三个阶段整个电路交换的过程包括建立线路、占用线路并进行数据传输和释放线路三个阶段。
下面分别予以介绍。
（1）电路建立如同打电话先要通过拨号在通话双方间建立起一条通路一样，数据通信的电路交换方式在传输数据之前也要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。
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”。
交换机连接方法
交换机连接方法
交换机连接有几种常见的方法，包括：
1. 直连连接：将计算机或其他网络设备直接插入到交换机的端口上。
这种连接方式适用于小型网络或需要快速连接的临时设备。
2. 串行连接：通过串行线缆将交换机与路由器或其他网络设备连接起来。
这种连接方式适用于需要连接多个设备的大型网络，可以提供更高的带宽和更稳定的连接。
3. 光纤连接：使用光纤电缆将交换机与其他网络设备连接起来。
这种连接方式适用于需要长距离传输数据或需要更高的网络速度的场景。
4. 无线连接：在无线交换机上设置无线网络，并通过无线信号连接其他设备。
这种连接方式适用于需要无线连接或移动设备的场景，如办公室、学校和公共场所等。
5. 虚拟连接：通过虚拟化技术，将多个物理交换机连接起来，形成一个虚拟交换机。
这种连接方式可以提高网络的可用性和可靠性，适用于大型企业或数据中心等场景。
以上是交换机的几种常见连接方法，根据不同的网络需求和设备类型，选择合适的连接方式可以使网络更加稳定和高效。
通信交换的概念
通信交换的概念
通信交换是指在通信系统中，通过交换设备实现通信链路上不同用户之间的通信连接的过程。
通信交换可以实现数据的传送、信号的转发以及各种通信资源的管理和分配。
通信交换的主要概念包括以下几个方面：
1. 交换设备：通信交换中的核心设备，负责实现不同用户之间的通信连接和信号转发的功能。
常见的交换设备有交换机、路由器等。
2. 交换矩阵：交换设备中用于实现用户之间连接的矩阵结构。
交换矩阵通过交换机矩阵的配置和控制，可以实现不同用户之间的通信连接。
3. 交换方式：通信交换中用于实现用户通信连接的方式。
常见的交换方式有电路交换、分组交换和报文交换等。
4. 交换控制：通信交换中用于控制交换设备和交换矩阵工作的方法和技术。
交换控制可以包括交换矩阵的配置和控制、呼叫建立和释放、信令的传输和处理等功能。
通信交换在现代通信系统中起着至关重要的作用，它能够实现多个用户之间的高效通信连接，提高通信系统的灵活性和可靠性。
同时，通信交换还可以实现通信资源的共享和管理，提高通信系统的利用率。
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
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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
分组交换技术及其应用
分组交换技术及其应用随着微电子技术、计算机技术的飞速发展，交换技术得到了空前的发展。
从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。
人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（A TM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。
分组交换技术是在计算机技术发展到一定程度，人们除了打电话直接沟通，通过计算机和终端实现计算机与计算机之间的通信，在传输线路质量不高、网络技术手段还较单一的情况下，应运而生的一种交换技术。
分组交换也称包交换，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。
在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。
进行分组交换的通信网称为分组交换网。
分组交换技术介绍分组交换与其他交换的比较从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
电路交换电路交换就是计算机终端之间通信时，一方发起呼叫，独占一条物理线路。
当交换机完成接续，对方收到发起端的信号，双方即可进行通信。
在整个通信过程中双方一直占用该电路。
它的特点是实时性强，时延小，交换设备成本较低。
但同时也带来线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低，不同类型终端用户之间不能通信等缺点。
电路交换比较适用于信息量大、长报文，经常使用的固定用户之间的通信。
报文交换将用户的报文存储在交换机的存储器中。
当所需要的输出电路空闲时，再将该报文发向接收交换机或终端，它以“存储——转发”方式在网内传输数据。
报文交换的优点是中继电路利用率高，可以多个用户同时在一条线路上传送，可实现不同速率、不同规程的终端间互通。
但它的缺点也是显而易见的。
以报文为单位进行存储转发，网络传输时延大，且占用大量的交换机内存和外存，不能满足对实时性要求高的用户。
各种交换技术的原理及应用
各种交换技术的原理及应用1. 电路交换•原理：电路交换是一种建立和保持通信路径的方法，当通信发起者与接收者建立连接时，通信路径将被保持直到通信结束。
•应用：电路交换主要用于传输实时语音和视频数据，如传统电话网络和视频会议系统。
2. 报文交换•原理：报文交换是一种将分组数据从源节点传输到目标节点的方法，数据被分割成固定大小的报文，每个报文包含发送和接收的地址信息。
•应用：报文交换是互联网传输数据的基础，广泛应用于电子邮件、网页访问和文件传输等。
3. 分组交换•原理：分组交换是将数据分割成小的数据块，每个数据块称为一个分组，每个分组独立发送，并通过网络根据目标地址进行路由选择。
•应用：分组交换主要用于数据通信网络，如局域网和广域网，常见的应用包括互联网传输和即时通讯。
4. 纵横交换•原理：纵横交换是一种将交换机按照不同的功能进行分层连接，每层负责不同的任务，通过纵向和横向的交换机连接实现数据的传输。
•应用：纵横交换通常用于大型局域网中，可以提高网络吞吐量和降低延迟。
5. ATM交换•原理：异步传输模式（ATM）交换是一种将数据划分成固定长度的小单元（细胞）并以异步方式传输的交换技术，每个细胞包含一个头部和有效载荷。
•应用：ATM交换主要用于高速宽带网络，如视频传输、数字电视和在线游戏等。
6. 数据包交换•原理：数据包交换是一种将数据分割成称为数据包的小块并进行传输的交换技术，每个数据包包含源和目标地址以及有效载荷。
•应用：数据包交换广泛应用于计算机网络和互联网，包括传输文件、发送电子邮件和浏览网页等。
7. 多路复用交换•原理：多路复用交换是一种将多个通信信道复用到一个物理链路上的技术，通过分时或分频将不同的信号传输到目标节点。
•应用：多路复用交换常用于电话网络和移动通信网络，可以提高链路利用率和通信质量。
8. 统计交换•原理：统计交换是一种根据网络流量和路由状态进行动态调整的交换技术，根据实时数据流量和路由选择进行分组交换。
通信交换原理
通信交换原理一、引言通信交换原理是指在通信系统中，为了实现不同用户之间的通信，采用的一种将信息进行转换、传输和接收的基本原理。
通信交换原理的研究和应用，对于现代社会的信息传输和互联互通起着至关重要的作用。
本文将从通信交换原理的基本概念、分类和应用等方面进行阐述。
二、基本概念1. 信号传输：通信交换原理的基础是信号传输，即将信息转换成一定形式的信号进行传输。
信号可以是模拟信号或数字信号，模拟信号是连续变化的电压或电流信号，数字信号是离散的二进制信号。
2. 交换方式：通信交换原理根据信号的传输方式可以分为电路交换、报文交换和分组交换。
电路交换是在通信过程中，建立一条专用的物理连接进行信息传输；报文交换是将信息分割成若干报文进行传输；分组交换是将信息分割成较小的数据包进行传输。
3. 交换中心：交换中心是通信交换原理的关键设备，负责接收、处理和转发信号。
交换中心根据交换方式的不同，可以分为电路交换机、报文交换机和分组交换机。
三、分类1. 电路交换电路交换是最早的交换方式，它通过建立一条专用的物理连接，实现两个用户之间的通信。
在通信过程中，两个用户之间的通信线路会被独占，直到通信结束后才释放。
电路交换具有实时性好、传输质量稳定的特点，适用于对通信质量要求比较高的应用场景，如电话通信。
2. 报文交换报文交换是将信息分割成若干报文进行传输的交换方式。
在通信过程中，报文会在交换网络中不断传输和转发，直到到达目标用户。
报文交换具有传输效率高、灵活性强的特点，适用于批量数据传输和非实时通信。
3. 分组交换分组交换是将信息分割成较小的数据包进行传输的交换方式。
在通信过程中，数据包会在交换网络中独立传输和转发，到达目标用户后再进行重组。
分组交换具有传输效率高、资源利用率高的特点，适用于互联网等大规模通信网络。
四、应用1. 电话通信电话通信是最早的应用之一，通过电路交换方式实现用户之间的语音通信。
当用户拨号时，交换中心会建立一条专用的物理连接，直到通话结束后才释放。
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通信系统中交换机的交换方式及其应用技术
发表时间：2019-03-18T10:58:24.407Z 来源：《科技新时代》2019年1期作者：蓝锦方
[导读] 随着信息技术、信息通信以及互联网的不断发展，如今通信已然普及，成为人们生活中不可缺少的一部分。
（南宁富桂精密工业有限公司，广西南宁 530033）
摘要：随着信息技术、信息通信以及互联网的不断发展，如今通信已然普及，成为人们生活中不可缺少的一部分。
通信网络、系统的核心就在于交换机，交换机的良好与否对信息系统。
网络的影响是直接性的，并且对信息系统的推动作用也是巨大的。
信息时代的普及以及人们对信息需求的多元化都对交换机提出了更高的要求。
本文就交换机在信息系统中的交换方式以及应用这一话题进行阐述。
关键词：通信系统；交换机；交换方式；应用技术
通信有三大要素，其中交换设备是其中的关键性因素，是网络系统的核心体现。
交换有三大目的：一是实现任意时间的信息传递；二是实现任意地点的信息传递；三是实现任意用户的信息传递。
交换技术、通信网是发展交换机的关键。
switching的交换依据的是通信两端的需要，利用人工或者是设备将信息传输到相应的路由器当中的一种技术统称。
通信系统中交换机的交换方式
1、人工交换。
电话通信时，由人工进行呼叫，在进行拆线以及接线等相关行为动作时都是采用的人工形式的一种交换方式。
1. 自动交换。
以往的电话通信，需要话务员的参与，并且需要基于用户的呼叫行为，才可以接通对方的电话。
而自动交换的操作，是通过用户所拨出的信号取代人工呼叫行为，因此是一种不需要人工参与的交换方式。
2. 直接控制式。
步进接续器可以进行升降以及旋转的动作，基于用户话机，利用拨号脉冲可以对其实现直接控制。
进而自动完成接续。
3.间接控制式。
在通信的接续时，基于号码的接收行为以及通信行为，利用交换机对不同的号码进行间接自动控制。
4.纵横式。
纵横式的交换机，是通过利用继电器，以此为基础控制压触式的接线器，进而取代滑动摩擦的一种交换方式。
5. 电子式。
电子式的交换机，可以说是半导体的衍生物，因为它是基于半导体的发展而产生的，其开关器件，还有控制器件都是依据半导体实现的。
6. 布控式。
对交换机进行逻辑控制时，布控依据布线方式来完成任务，相较于机电交换机，这种交换机不论是在器件上，还是技术上，都朝向电子化的方向迈进。
但与此同时，将纵横制的布控方式的不足之处同样也保留了下来。
7.程控式。
程控式可以将以下几点预先储存到计算机当中，一是用户信息；二是交换机的控制；三是维护管理的功能。
当这种交换机进行工作时，可以将用户状态以及所拨出的号码进行自动检测，这一过程是由控制部分来完成的。
并依据执行程序，实现交换功能。
一般全电子型属于这种交换机的机属，并且采用的是程序控制方式，因此称为程序交换机[]。
8.空分式。
交换的过程需要进行入线，而空分式就是在选择出线的时候，依据空问位置进行裁决，并以此建立接续。
结束通信之后，随即拆除。
9.时分式。
时分交换可以将时隙进行划分，这些时隙之间互不相干、互补重叠，基于这些不同的时隙，建立不同的子信道，利用时隙交换网络，进而对话音进行时隙搬移，这样就可以实现出入线话音交换。
10.通信系统中交换机的应用
2、到目前为止，使用比较广泛的一种交换机就是程控交换机。
大多数的院校也会开设相关课程对学生进行培训和教育。
同时学习程序交换机也是掌握交换技术的基础。
因为，程序交换机不论是在技术上，还是经济上都有很大的先进性以及优越性。
例如：服务性能更多，例如：缩位拨号，还有呼叫转移等等。
1.维护、运营以及管理系统更方便，安全、可靠性更高，以及故障诊断的程序可以对系统问题进行及时排除。
因此给维护、运营以及管理系统带来极大的方便。
2. 灵活性能好，在增加新功能的同时，不需要额外增加硬件设备，只需要将原软件进行升级就可以了。
比如说市话功能，还有长话功能[]。
3. 因为交换机采用的电子元器件是半导体，所以可以大大的节省空间，而且还可以有效的降低能耗[]。
4. 维护方便，降低维护成本，缩减人员需求。
针对局域网来说，以太网交换机是其最主要的连接设备，同时它也是发展和普及比较快的一种网络设备。
在交换技术不断发展的同时，包括以太网交换机在内的许多交换机的价格都比以往低了很多，因此在未来，将交换机放到桌面上的发展趋势可以说是势不可挡。
从以太网的另一个角度讲，如果在这个载体上存在很多的用户，并且还拥有很多繁忙的应用程序、眼花缭乱的服务器，而你又恰好未能正确的对这个网络结构以及载体做出调整维护，则很有可能使得网络性能大大降低。
下面针对这一问题的解决措施进行简单阐述：将1000MBPS交换机添加到以太网当中，这种方法既可以处理以太网当中的10MBPS的常规数据流，又可以支持以太网当中100MBPSd的快速链接[]。
若是有40%的网络达到了利用率，而且其碰撞率大于10%，交换机可以有效的帮你解决问题。
在交换机当中，若是拥有10MBPS的常规数据流以太网以及100MBPS的快速以太网链接，则可以建立起20mbps~1200mbpsd的专用连接[]。
与此同时，网络环境的不同，则交换机所展现出来的作用也不尽相同。
即便是在同一个网络下，若是增加了新的或者是现有的交换机，则在交换端FI当中，也会产生不尽相同的网络影响。
因此，交换机作用的充分发挥，其中最重要的一个因素就是能否将网络流量模式充分掌握和运用。
交换机当中存在ET，使用和应用ET，就是为了更好的将网络当中的流量以及数据进行过滤、减少，若是某台交换机的安装在网络当中存在设置位置不当或者偏差问题，造成收到的数据包几乎需要全部进行重新转发，这样的问题就会造成在网络当中无法有效的发挥其优化性能，进而降低了传输数据的速度以及增加延迟网络的时间。
5.
结语
本文简明扼要的分析了交换机在通信系统当中的交换方式及其应用，可以发现交换机在各种通信系统、网站当中的应用重要性，交换机可以实现对数据的瞬间储存功能以及对数据瞬间转发功能，因此交换机是一项很重要的通信技术。
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