第一讲电路交换技术一
电路交换技术
数字程控交换机的硬件结构
• 在话路系统中讲述了包括数字交换机的系 统结构及各功能模块的作用;用户模块的结 构和功能,用户电路的功能、模拟和数字中 继器的功能;数字交换原理、T接线器的结构 和工作原理、S接线器的结构和工作原理、 数字交换网络的工作原理等内容。
数字程控交换机的硬件结构
• 在控制系统中讲述了包括程控交换机的控 制系统的结构方式、多处理机的分工方式 和备用方式,不同备用方式的故障处理特点 以及处理机间的通信方式等内容。
• 在通信期间,终端用户将始终独占该 条双向通信电路,直到通信双方中止 该通信连接。通信结束时,交换机负 责释放本次通信所占用的全部资源， 以供其他终端用户使用。我们称这 种方式工作的交换系统为电路交换 机。
电路交换技术的概述
• 电路交换系统的体系结构必然包括终端接 口、传输、信令、控制4个功能部分。 • 电路交换的特点是可靠性高、实时性强、 组网规模强大。
到目前为止，程控交换机技术在发 展过程中大致经历了四代：
• 第一代程控交换机主产生于20世 纪60年代，交换机的控制部分基 本上是采用大型专用计算机进行 集中控制，话路部分仍采用电磁 元器件构成交换网络，因此属于 空分模拟交换方式。
电路交换的发展与分类
• 从不同 的角度电话交换机有不同的分类方法:
纵横制交换机 (模拟交换)
1938年
空分式模拟程控交换机
1965年间 交换机进人电子计算化时代。靠软件程序控 制完成电话接续。所交换的信号是模拟信号。 交换网络采用空分技术 1970年 交换技术从传统的模拟信号交换进入了数字 信号交换时代，在交换网络中采用了时分技 术
时分式数字程控交换机
人工交换机
电路交换技术
电路交 电路交 换技术 换的发
电路交换技术
第9章电路交换.电路交换枝术用于公用网络，并且是建立在租用线路上的专用网络的根底，它使用电路交换机。
电路交换的开发是为了处理话音通信量，但也可以用于处理数字数据，虽然后一种应用通常比拟低效。
.使用电路交换技术，在两个通信的站点之间建立一条专用通路。
在该连接存在期间，网络内的交换和传输资源完全为该电路的使用而保存。
连接是透明的:一旦连接建立，对与之相连的设备来说，好似存在一条直接连接。
.随着会用电信网络的不断数字化和复杂化，电路交换网络的几个重要方面已经有了很大变化。
简单的分层路由选择机制已经被更灵活、更强大的非分层机制所取代。
这反映了底层体系构造上的相应变化，它带来了更高的效率和回弹力。
简单的随路控制信令方式已经被更灵活、速度更快的共路信令方式所取代。
自从创造以来，电路交换一直是话音通信领域的主要技术，并因表现良好而在ISDN时代也能保存有一席之地。
木章首先介绍交换通信网的概念，然后简单浏览一下电路交换网的主要特点。
9.1交换网络一般情况下，超出局部范围的数据①传输，需要将数据源发出的数据经过一个由中间交换节点构成的网络传输到目的地，从而完成通信任务。
这种交换网络的设计方法有时也可以用于局域网或城域网的实现这些交换节点并不关心数据的内容，相反，它们的作用是提供了一种交换的手段，将数据从一个节点转移到另一个节点，直至这些数据到达它们的目的地。
图9.1所示为一种简单的网络。
需要通信的端接设备可以称为“站点〞( station )。
这些站点可能是计算机、终端、机或其他通信设备。
用于提供通信功能的交换设备称为“节点〞( node) , 它们通过传输链路以某种拓扑构造互相连接在一起拣个站点都要连接到一个节点上，而这些节点的集合称为“通信网络"( munications network )。
本章以及后三章中讨沦的网络类型称为“交换式通信网〞(switched munication network)。
电路交换技术和特点
电路交换技术和特点电路交换技术是一种在电信网络中使用的通信方式，它的特点是通过建立专用的通信路径来传输数据，每个通信路径都是独占的，只有发送和接收数据的两个节点可以使用该路径进行通信。
下面将从原理、特点和应用方面详细介绍电路交换技术。
一、原理电路交换技术的原理是在通信前需要建立一条专用的通信路径，该路径在整个通信过程中都会被占用。
当通信开始时，发送方和接收方之间的通信路径会被预先分配，并在通信过程中始终保持连接。
在通信结束后，该通信路径会被释放，可以被其他通信所使用。
整个通信过程中，通信路径只能由发送方和接收方使用，其他节点无法干扰。
二、特点1. 独占性：电路交换技术为通信双方建立了一条独占的通信路径，通信过程中该路径不会被其他节点占用。
这种独占性保证了通信的稳定性和可靠性。
2. 时延低：由于通信路径被预先分配，通信数据可以直接在该路径上传输，减少了数据传输的时延。
这使得电路交换技术在实时通信场景中表现出色。
3. 高带宽：由于通信路径是专用的，它可以提供较高的带宽，能够满足大流量数据传输的需求。
4. 支持端到端连接：电路交换技术可以在通信的两个节点之间建立端到端的连接，确保数据的完整性和可靠性。
5. 适用于长时间通信：电路交换技术适用于长时间的通信，因为通信路径在通信开始时就被分配，并且在通信结束后才会被释放，可以持续进行数据传输。
三、应用电路交换技术主要应用于传统的电话通信网络中，如公共交换电话网（PSTN）。
在电话通信中，通信双方需要建立一条专用的通信路径，然后进行语音或数据的传输。
此外，电路交换技术也可以用于视频会议、实时视频传输等需要高带宽和实时性的应用场景中。
总结起来，电路交换技术是一种通过建立专用的通信路径来传输数据的通信方式。
它具有独占性、时延低、高带宽、支持端到端连接等特点，适用于长时间通信和实时通信场景。
在传统的电话通信网络和一些需要高带宽和实时性的应用中得到广泛应用。
电路交换、报文交换、分组交换详解
三种交换技术的简介1．电路交换技术网络交换技术共经历了四个发展阶段，电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。
公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路交换技术，它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。
这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用。
2．报文交换技术报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元，由于报文长度差异很大，长报文可能导致很大的时延，并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难，为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的，节点需要分配不同大小的缓冲区，否则就有可能造成数据传送的失败。
在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。
报文交换比分组交换出现的要早一些，分组交换是在报文交换的基础上，将报文分割成分组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而得到广泛的应用。
3．分组交换技术电路交换技术主要适用于传送话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。
首先数据通信具有很强的突发性，峰值比特率和平均比特率相差较大，如果采用电路交换技术，若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费，如果按照平均比特率分配带宽，则会造成数据的大量丢失。
其次是和语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无差错的传输，而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。
分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。
电路交换知识点总结
电路交换知识点总结一、基本原理电路交换的基本原理是通过物理连接来传输数据。
在电路交换网络中，通信路径被划分为一系列的连接，每个连接都有自己的专用传输通道。
当通信双方需要进行通信时，它们可以通过交换中心建立一个连接，然后通过这个连接传输数据。
一旦连接建立完成，数据就可以在这个连接上进行传输，直到通信结束。
在电路交换网络中，每个连接都有固定的带宽，这意味着连接上的带宽是独占的。
这就意味着，即使在通信双方没有进行数据传输时，这个带宽也是被保留的。
这也是电路交换网络的一个突出特点，即带宽资源的浪费。
二、技术特点电路交换网络有以下几个技术特点：1. 确定性在电路交换网络中，一旦连接建立完成，它们的传输路径是固定的，不会发生变化。
这意味着通信数据可以按照固定的路由进行传输，不会受到其他连接的影响。
2. 时延稳定由于连接的带宽是固定的，通信数据可以按照固定的速率进行传输，这就保证了通信的时延是稳定的。
在电路交换网络中，不会出现因为网络拥塞而导致的数据传输时延波动。
3. 带宽独占在电路交换网络中，每个连接都有自己的固定带宽，这就意味着连接上的带宽是独占的。
这就保证了通信数据在传输时不会受到其他连接的影响。
4. 非弹性电路交换网络的带宽是独占的，这就意味着在没有进行数据传输时，这个带宽是被保留的，不能用于其他连接。
这就使得电路交换网络缺乏灵活性。
三、优缺点电路交换网络有以下几个优点：1. 时延稳定由于电路交换网络的传输路径是固定的，带宽是独占的，这就保证了通信数据的时延是稳定的。
2. 适合实时通信电路交换网络适合对实时性要求比较高的通信，例如语音通信。
由于固定的传输路径和时延稳定的特点，电路交换网络可以保证通信数据的实时传输。
3. 安全性高在电路交换网络中，连接的传输路由是固定的，这就保证了通信数据不会受到其他连接的影响，从而保证了通信数据的安全性。
电路交换网络也有以下几个缺点：1. 带宽资源利用率低由于连接的带宽是独占的，这就意味着在没有进行数据传输时，这个带宽是被保留的，不能用于其他连接。
电路交换技术
2. 程控交换机中任务的分级
程控交换系统中任务按紧急性和实时性 的要求不同可分为：
故障级：负责故障识别和紧急处理等功能， 具有最高优先级。 周期级：由时钟中断按周期性启动的任务。 基本级：由队列启动的、实时性要求较低的 任务。
任务分级示意图
程控交换机软件结构
应用程序 运行软件 操作系统 数据库系统 交换软件 设计子系统 交换软件 测试子系统 生产子系统 维护子系统 局数据 用户数据 呼叫处理程序 故障诊断程序 维护管理程序
1. 程控交换机的操作系统
程控交换系统是一个实时控制系统，因此它的 操作系统具有实时操作系统的特点。 此外，由于在程控交换系统中常常采用多处理 机系统，它的结构有计算机局域网的特点，因 此其操作系统还具有网络操作系统的功能。 对于全分散控制的交换系统来说，其操作系统 也具有分布式操作系统的特点。
3.3 交换机的控制系统
控制部分是计算机系统，由处理器、存贮器和 输入/输出设备组成，通过执行预定的程序和 数据，来完成规定的话音通路接续、维护和管 理的功能逻辑。 控制子系统是程控交换机的“大脑”，它在呼叫 接续的运行过程中担负着监视、分析、调度、 处理业务等任务。 下面分别介绍几种典型的交换机控制系统结构
3.2 数字程控交换机的硬件结构
数字程控交换机由话路子系统和控制子系统组 成 话路子系统由以下部件组成，其中数字交换网 络是核心部分
数字交换网络 用户模块 远端用户模块 数字中继模块 信令设备
控制子系统完成对话路设备的控制功能，由各 种计算机系统组成，采用存储程序控制方式。
数字程控交换机硬件结构示意图
2. 处理机之间的通信方式
在交换机中，不同处理机之间要相互沟通（通信）、共 同配合，以控制呼叫接续。 处理机之间常见通信方式有：
电路交换技术教案
电路交换技术教案一、引言电路交换技术是通信领域中的一项关键技术，它通过建立一条物理通路（电路）来实现通信。
本教案将介绍电路交换技术的基本概念、原理和应用，帮助学生掌握该技术的基本知识和操作技能。
二、基本概念2.1 电路交换技术的定义•电路交换技术是一种在通信过程中建立、使用和释放通信电路的方法，利用这种方法可以保证通信质量和通信速率。
•与电路交换技术相对的是分组交换技术，分组交换技术将数据进行分组并以数据包的形式传输。
2.2 电路交换技术的原理1.建立电路：通过信令交换和路由选择等步骤，建立源节点和目标节点之间的物理通路。
2.传输数据：建立好的电路可以实现持续的数据传输，数据按照一定的时隙和帧结构进行传输。
3.释放电路：通信结束后，可以通过释放信令来释放已建立的通信电路，以节省资源。
2.3 电路交换技术的优缺点•优点：稳定可靠、时延低、适用于实时性要求较高的应用。
•缺点：资源占用较高、灵活性差、不适合大规模数据传输。
三、电路交换技术的应用3.1 电话交换网电话交换网是电路交换技术最早的应用之一，它通过电话交换机建立起用户之间的通信电路，实现语音通信。
3.2 电路交换网络电路交换网络也被广泛应用于数据通信领域，它可以用于建立计算机之间的通信电路，实现数据传输。
3.3 专线租赁电路交换技术还可以用于租赁专线，例如企业需要建立跨地区的数据通信电路，可以租赁运营商提供的专线服务。
3.4 其他应用领域电路交换技术还可以应用于教育、医疗、娱乐等领域，例如远程教育、远程医疗和视频会议等。
四、电路交换技术的发展趋势4.1 光纤通信的发展随着光纤通信技术的不断发展，光纤可以提供更高的带宽和更远的传输距离，将对电路交换技术的应用带来革命性的变化。
4.2 软件定义网络的兴起软件定义网络（SDN）的出现可以对电路交换技术进行更智能、灵活的控制，提升网络资源的利用率和灵活性。
4.3 云计算和大数据的发展云计算和大数据的兴起将对电路交换技术带来更大的挑战和机遇，需要适应新的业务需求和应用场景。
计算机网络技术数据通信基础电路交换
电路交换数据通信基础
目录
CONTENTS 1,电路交换通信2,电路交换技术
地
特点
电路交换（CircuitSwitching）也叫线路交换。
是数据通信领域最早使用地交换方式。
专用通信链路
123
建立电路传输数据拆除电路
Ø建立电路
在传输任何数据之前,要先经过呼叫过程建立一条端到端地电路。
电路交换过程建立时间地长短与连接地间节点地个数有关。
Ø数据传输
在整个数据传输过程,所建立地电路需要始终保持连接状态。
Ø拆除电路
数据传输结束后,由某一方发出拆除请求,然后逐步拆除到对方节点。
2,电路交换技术地特点
Ø在数据传送开始之前需要先设置一条专用地通路,采用面向连接地方
式。
Ø一旦电路建立,用户就可以固定地速率传输数据,间节点不对数据进行其它缓冲与处理,传输实时性好,透明性好。
Ø在电路释放之前,该通路由一对用户完全占用,即使没有数据传输也要占用电路,因此线路利用率低。
Ø电路建立延迟较大,对于突发式地通信,电路交换效率不高。
Ø电路交换既适用于传输模拟信号,也适用于传输数字信号。
THEEND,THANKYOU
谢谢观看！。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图2.2 电路交换系统的基本功能模块结构及相接互收关的系终端状态及信 令消息转换成适合控 制功能处理的消息格 式，或相反过程。
第一讲电路交换技术一
11
2.3 电路交换系统的硬件结构
模拟用户线
模拟用户接口
用户级
模拟用户接口 用户级 远端模块
数字用户线
数字中继接口 中继线 数字中继接口 数字用户接口
5
2.1.2 电路交换机的分类
• (2)按交换机构组织形式分：空分和时分 交换机
• 空分交换机，交换机构由空分电路阵列 组成，接续电路在时域和频域上被通信 双方完全占用。
• 时分交换机，交换机构由共享存储器或 共享总线组成，通信双方只在某一瞬间 占用连接媒质。
第一讲电路交换技术一
6
2.1.2 电路交换机的分类
图2.1 电路交换的三个阶段及信令交互关系示意图
第一讲电路交换技术一
9
2.2.2 电路交换的基本功能
• 能随时发现信呼叫的到来； • 能接收并保存主叫发送的被叫号码； • 能检测被叫忙闲状态及是否有空闲通路； • 能向空闲的被叫用户振铃，在被叫应答时
建立与主叫的通话电路； • 能随时发现任何一方用户挂机。
数字中继线
数字中继接口
模拟中继线
模拟中继接口
话路子系统 控制子系统
信令设备 内部存储器
数 字 交 换 网 络
处理机
外部设备
维护终端
外部存储器
远端接口
图2.3 数字程控第交一换讲机电的路硬交件换功技能术组一织结构
12
2.3.1 话路子系统 —模拟用户接口
• 模拟用户接口，是连接普通电话机的接口电路。 • 普通电话机的特点
• (1) 面向连接，用户需先通过请求信号告 诉交换机所需的连接，当需求可满足并 由交换机建好连接后，双方才能通信。
• (2) 采用静态复用、恒定带宽，每个用户 独占通信链路资源，电路效率低。
• (3) 实时交换，适合实时通信业务应用， 不会引入额外时延。
第一讲电路交换技术一
8
2.2 电路交换机的基本功能 —2.2.1 电路交换呼叫接续过程
– 是一个无源电声转换装置； – 通过对绞线以二线模拟方式连接到交换机； – 利用二线上直流环路状态表示忙闲； – 利用号盘DP或DTMF方式发送呼叫号码。
• 模拟用户接口须具备的功能
– 馈电、过压保护、振铃、监视、编译码、二/四线变换、测试 等7项基本功能；
– 极性倒换、传送主叫号码等附加功能。
第一讲电路交换技术一
第一讲电路交换技术一
2
2.1.1 电路交换技术的发展
• 1876年贝尔发明电话。 • 最早的电话交换机，1878年英国人设计了磁石
电话交换机，采用Ring-Donw方式。 • 15年后步进制交换机问世，通过号盘话机拨号
使直流通断直接控制接续选择。 • 1919年后，纵横制交换机，采用记发器集中收
号，通过标志器驱动纵横接线器动作完成自动 接续。
换机，三级保护：用户配线架采用放电 管泻放雷电等超高压；接口板a、b线 入口采用热敏电阻、钳位二极管限制大 于160V的电压流入板内；振铃电路之 后再用48V钳位二极管保护内部低压电
13
模拟用户接口 测试T，通过继电器分别将外线或内侧电路
连接到测试设备。 外线测试可检测用户线短路、断路、碰地、 搭接电力线等故障； 内侧测试模仿话机的操作过程检验各功能电 路是否正常。
a b
测试 T
振铃 R
过压 保护
O
馈电和 监视 B，S
混合电路H
平 衡 编/译 网 码器C 络
内、外线测试 铃流
扫描
振铃R，通知被叫用户有来话呼叫。
国标规定图2，.4 振用铃户电信路号的为BOR有SC效HT功值能7及5顺V序±关1系5V、
25Hz的交流电压，采用1s通、4s断周期
方式向用户话机馈送。
振铃电压较高，该模块置于过压保护功能
模块之外。
第一讲电路交换技术一
14
模拟用户接口 过压保护O，为防止雷电等高压损坏交
第一讲电路交换技术一
3
2.1.1 电路交换技术的发展
• 随着半导体技术发展，出现了半电子交 换机，准电子交换机。
• 计算机诞生后，将交换机的接续控制用 计算机完成，有了模拟空分交换机。
• 20世纪70年代，PCM技术成熟，产生了 数字程控交换机，交换技术进入了数字 化时代，可交换数字话音、数据和图文 业务。
主叫话机 交换机 被叫话机
摘机
呼叫 建立 阶段
拨号音 被叫号码
回铃音
振铃 摘机
通信
释放 阶段
通话
挂机
催挂音
时
挂机
间
主叫话机
交换机a
摘机
交换机bBiblioteka 被叫话机拨号音呼叫
被叫号码
局间信令
回铃音
证实
振铃
应答
摘机
通信 释放
挂机
通话 前向拆线
拆线响应
催挂音
挂机
时 间
(a) 被叫在本交换机范围
(b) 被叫在其他交换机范围（互不控复原）
第一讲电路交换技术一
4
2.1.2 电路交换机的分类
• (1)按信息表示形式分：模拟和数字交换机 • 模拟交换机，交换机构对模拟信号进行交
换，包括人工交换台、步进制、纵横制、 脉幅调制等交换机。 • 数字交换机，交换机构对数字信号进行交 换，包括用于固定电话、移动电话语音交 换的程控数字交换机。
第一讲电路交换技术一
第二章
电路交换技术 (一）
第一讲电路交换技术一
1
定义
• 电路，指承载用户信息的物理层媒质， 可以是一对铜线、一个频段或时分复用 电路的一个时隙。
• 电路交换模式，交换设备只为通信双方 建立透明的通路连接，不对用户信息进 行任何检测、识别或处理。
• 电路交换设备，常称作程控交换机，在 软件控制下，接收和处理用户呼叫信令， 分配资源，提供双向通信电路。
• (3)按控制方式分：人工、布控逻辑和存 储程序控制交换机
• 人工交换机，通过接线员完成请求接收、 状态监视和接续操作。
• 布控逻辑交换机，通过逻辑电路对呼叫 译码和选择接续通路。
• 存储程序控制交换机，利用存储在控制 计算机中呼叫处理软件处理呼叫请求和 控制接续动作。
第一讲电路交换技术一
7
2.1.3 电路交换技术的特点
第一讲电路交换技术一
10
2.2.2 电路交换的在基控制本功能管功理下能，按 需求提供连接通路。
用户线
123 456 789 * 8#
终端接口功能
适配外部线路传输 特性，信号格式转 换，协同信令功能
收发信令。
连接 功能
控制功能
信令功能
终端接口功能 中继线
到其他交换机
依照呼叫用户的需求， 并结合交换设备的性能 指标、资源状态完成相 应的接续操作，维持设