现代交换原理与技术
现代交换原理-----教案
现代交换原理--教案第一章：现代交换原理概述1.1 教学目标1. 了解现代交换技术的起源和发展历程。
2. 掌握现代交换原理的基本概念和分类。
3. 理解现代交换系统的工作原理和应用场景。
1.2 教学内容1. 现代交换技术的起源和发展历程。
2. 现代交换原理的基本概念和分类。
3. 现代交换系统的工作原理和应用场景。
1.3 教学方法1. 讲授法：讲解现代交换技术的起源和发展历程，现代交换原理的基本概念和分类。
2. 案例分析法：分析现代交换系统的工作原理和应用场景。
1.4 教学活动1. 讲解现代交换技术的起源和发展历程。
2. 讲解现代交换原理的基本概念和分类。
3. 分析现代交换系统的工作原理和应用场景。
第二章：电路交换原理2.1 教学目标1. 掌握电路交换原理的基本概念和工作原理。
2. 理解电路交换的优缺点和应用场景。
3. 了解电路交换技术的最新发展动态。
2.2 教学内容1. 电路交换原理的基本概念和工作原理。
2. 电路交换的优缺点和应用场景。
3. 电路交换技术的最新发展动态。
2.3 教学方法1. 讲授法：讲解电路交换原理的基本概念和工作原理。
2. 案例分析法：分析电路交换的优缺点和应用场景。
3. 文献调研法：了解电路交换技术的最新发展动态。
2.4 教学活动1. 讲解电路交换原理的基本概念和工作原理。
2. 分析电路交换的优缺点和应用场景。
3. 了解电路交换技术的最新发展动态。
第三章：存储交换原理3.1 教学目标1. 掌握存储交换原理的基本概念和工作原理。
2. 理解存储交换的优缺点和应用场景。
3. 了解存储交换技术的最新发展动态。
3.2 教学内容1. 存储交换原理的基本概念和工作原理。
2. 存储交换的优缺点和应用场景。
3. 存储交换技术的最新发展动态。
3.3 教学方法1. 讲授法：讲解存储交换原理的基本概念和工作原理。
2. 案例分析法：分析存储交换的优缺点和应用场景。
3. 文献调研法：了解存储交换技术的最新发展动态。
现代交换技术课程简介
《现代交换原理》 现代交换原理》
电子工业出版社 金惠文、陈见亚、纪红 等编著
《现代交换原理》 现代交换原理》
人民邮电出版社 桂海源编著
《现代交换原理与通信网技术》 现代交换原理与通信网技术》 北京邮电大学出版社 卞卡丽 等编著
2010年11月27日 6/8
教学内容
概述 交换网络的结构与原理 程控数字交换机的接口与外设 控制系统的结构与程序管理 呼叫接续与程序控制 电信网信令系统 数字程控交换机示例
程控数字交换与交换网第二版北京邮电大学出版社编著现代交换原理电子工业出版社等编著现代交换原理人民邮电出版社桂海源编著现代交换原理与通信网技术北京邮电大学出版社等编著2013年5月13日78概述交换网络的结构与原理程控数字交换机的接口与外设控制系统的结构与程序管理呼叫接续与程序控制电信网信令系统数字程控交换机示例2013年5月13日882013年5月13日98课程简介结束
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课程 简介
学时： 学时：总学时数48,全部为课堂讲授 考核方式： 考核方式：考试 教材及主要参考书
教材： 程控数字交换技术 西安电子科技大学出版社 刘振霞，马志强，钱渊
2010年11月27日
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课程 简介
教材及主要参考书 参考书： 参考书：
《程控数字交换与交换网》(第二版) 程控数字交换与交换网》 第二版)
2010年11月27日 2/8
课程简介
课程目的： 课程目的：现代交换技术是通信工
程专业的专业课，学习本课程的目 的是使学生掌握程控交换系统的基 本原理、软硬件体系结构和基本技 术，为以后学习更高级的信息与通 信课程，以及今后从事通信领域的 实际工作打下坚实的基础。
2010年11月27日
现代交换技术重点整理
第1章：绪论交换的基本概念，通信网的三要素：终端设备传输系统交换系统数据通信和话音通信的区别：1，通信对象不同，数据通信实现的是计算机和计算机之间，以及人与计算机之间的通信，而话音通信实现的是人与人之间的通信。
2，传输可靠性不同，数据通信要求更高，话音相对较小3，通信的平均持续时间和通信建立响应不同，数据通信持续时间要短，建立连接的时间也短。
话音通信过程相反。
4，通信过程中信息业务量特性不同电路交换和分组交换的优缺点电路交换的主要优点：1，信息传输时延小，对一次连续而言，传输时延固定不变。
2，信息的传输效率比较高3，信息的编码方法和信息格式有通信双方协调，不受网络的限制缺点：1，电路的连续时间较长，当传输较短信息时，通信通道建立的时间可能大于通信时间，网络利用率低2，电路利用低3，通信双方在信息传输，编码格式，同步方式，通信协议等方面要完全兼容，限制了各种不同速率，不同代码格式，不同通信协议的用户终端的互通4，有呼损，可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通第2章：交换单元与交换网络1）连接的三种表示形式（函数表示形式，排列表示形式，图像表示形式）及它们间的相互转换2）T、S接线器及TST网络的工作原理3）Clos无阻塞网络基本结构和条件Clos网络结构：两边各有r个对称的m*n矩形交换单元，中间是m个r*r 的正方型交换单元。
每个交换单元都与下一级的各个交换单元有连接且仅有一条连接。
m,n,r是整数决定了交换单元的容量，称为网络参数记作C（m,n,r）三级clos网络无阻塞的条件：m>=2n-1.4）Banyan网的构成方法、自由选路的概念以及阻塞情况判断第3章：电路交换技术及接口电路电路交换呼叫接续过程：三个阶段：1，呼叫建立2，消息传输3，话终释放电路交换系统的基本功能：连接、信令、终端接口、控制功能。
模拟用户接口的七大功能：能对7个基本功能做简单解释。
1、馈电：所有连接在交换机上的电话分机用户，都由交换机向其馈电。
现代计算机网络原理ATM交换技术
利用排队论的分析方法，可以证明，平均延时为
WNN121pp
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3、ATM交换的数据缓冲方式
第四章 ATM交换技术
排队策略的性能分析：平均等待实际与入线利用率的关系
时延主要由p决定，与N的关系不大
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3、ATM交换的数据缓冲方式
第四章 ATM交换技术
排队策略的性能分析：负荷与缓冲队列长度的关系
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2、VP交换与VC交换
第四章 ATM交换技术
VP交换（又称为交叉连接）： 只提供VP连接的交换，实现输入VPI值到输出VPI值的映射
被交换的VPC中包含的所有VCC作为整体被交换
VP交换用于骨干网中大量的VCC的成组交换
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2、VP交换与VC交换
第四章 ATM交换技术
Input/output buffers scheduler, mappings
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Fabric
High-speed switching
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2、ATM交换系统的构成
基本组成 交换（模块）单元 输入/输出/缓存和调度单元 控制软件： 信令软件 管理软件
第四章 ATM交换技术
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现代计算机网络原理_4
ATM交换技术
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1、ATM交换的基本概念
第四章 ATM交换技术
时分交换
关键技术：如何实现信息单元的缓存与切换，解决输入信息 单元对输出时隙的竞争问题
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1、ATM交换的基本概念
第四章 ATM交换技术
信元交换 关键技术：如何解决对输出端口的竞争问题，信 息单元的缓存队列中服务质量控制问题
交换技术 课件
测试（T）：用于及时发现用户终端、用户线路
和用户线接口电路可能发生的混线、断线、接地、
与电力线碰接以及元器件损坏等各种故障，以便
及时修复和排除。
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数字接口
V接口：
V1：64kb/s，可为2B+D或30B+D的终端
V2：连接数字远端模块的接口 V3：连接数字PABX的接口，属30B+D的接口 V4：可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入 V5：支持n X E1的接入网，包括V5.1和V5.2接口
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移动号码分配
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3、话务理论
话务量是用来描述用户使用电话繁忙程度的量
爱尔兰是衡量话务量大小的一个指标
话务量反映了电话负荷的大小，与呼叫强度和呼 叫保持时间有关。呼叫强度是单位时间内发生的 呼叫次数，呼叫保持时间也就是占用时间
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话务量的计算
A=C x t，A是话务量，单位为erl（爱尔兰），C
编号计划应具有相对的稳定性
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固话网的编号方案
首位号码的分配：
00 为国际长途全自动字冠
0 为国内长途全自动字冠 1 为长途、本地特种业务号码首位 2-9 为本地电话号码的首位 200至800为新业务号码。
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本地网用户编号方法
长途电话用户编号方法
局号+用户号
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本地网号码编号方案
本地电话网用户号码由局号和用户号组成，即局
号PQR（S）+用户号码ABCD
特种业务编号是1XX，或95XXX等，全国统一
新业务功能码以#或*开头
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2.3.1 T型时分接线器_现代程控交换技术原理与应用——仿真软件模拟真实设备操作_[共3页]
![2.3.1 T型时分接线器_现代程控交换技术原理与应用——仿真软件模拟真实设备操作_[共3页]](https://img.taocdn.com/s3/m/9146dd9de45c3b3566ec8b05.png)
第2章交换原理2.3数字交换网络交换网络的功能是根据用户的呼叫要求，通过控制部分的接续命令，建立主叫与被叫用户间的连接通路。
数字交换网络由时分交换网络和空分交换网络构成。
数字交换网络由数字接线器组成。
数字接线器有时分接线器（T接线器）和空分接线器（S接线器）两种。
它们的基本分工是：时分接线器负责实现同一母线上不同时隙的交换，空分接线器负责实现母线间的数据交换。
空分程控交换机中只有空分接线器，时分程控交换机中可以有时分接线器、空分接线器两种。
考虑到交换网络对交换机总体性能及体积、成本等方面的影响，小容量的模拟程控交换机一般只采用空分接线器（所以有时以空分机代替模拟机，与数字机并称）；小容量的数字程控交换机一般采用时分接线器；中、大容量的数字交换机一般采用时分或时分与空分组合的交换网络。
这里重点介绍时分接线器（T接线器）。
2.3.1 T型时分接线器T型接线器又称为时间接线器（T-Switch）。
T型接线器的功能是完成一条PCM复用线上各时隙间信息的交换，它主要由语音存储器和控制存储器组成。
语音存储器（SM）是用来暂时存储语音脉码信息的，故又称“缓冲存储器”。
（1）结构T接线器主要是由语音存储器（SM）和控制存储器（CM）两部分组成。
SM通过对语音数据写入SM和自SM读出数据的顺序不同来实现交换。
CM中对RAM的写入或读出的控制数据则是由处理机根据呼叫接读的地址写入的。
时分接线器采用缓冲存储器暂存语音的数字信息，并用控制读出或控制写入的方法来实现时隙交换，因此，时分接线器主要由语音存储器（SM）和控制存储器（CM）构成，如图2-7所示。
语音存储器用来暂存数字编码的语音信息，每个语言通路时隙有8位编码，故语音存储器的每个单元应至少具有8 bit。
容量就是所含的单元数应等于输入复用线上的时隙数。
假定输入复用线上有32个时隙，则语音存储器要有32个单元。
控制存储器（CM）用来寄存语音时隙地址，又称“地址存储器”。
浅析现代交换技术
浅析现代交换技术作者：张家国许万里来源：《数字化用户》2013年第15期随着现代社会的不断发展进步，人类社会已经开始进入一个信息化程度非常高的社会，现代社会称的上是一个信息大爆炸的时代，对于信息的交换要求更加快速、更加便捷、更加准确。
因此，交换技术作为通信工程领域的基础也要不断发展以跟上时代的脚步。
一、交换的概念和原理：通信，是指在信息源和信息目的地之间信息交流与传递的过程。
简单的点到点通信方式只能够满足两个用户终端之间进行信息交流与传递。
然而在实际的生产和生活中，更多的是在多个用户之间进行通信，因此，就必须要引入了交换节点，也就是我们通常所讲的交换机，来完成交换的功能。
在通信网中，交换就是在通信的信息源和目的终端之间建立通信信道，从而实现通信信息传送的过程。
目前，通信交换技术的发展大致可以分为四个阶段：第一人工交换；第二机电式自动交换；第三数字程控交换；第四软交换。
其中一二阶段的交换应用模式已经淘汰，市场上应用的交换主要是以数字程控交换居多，但是随着通信计术的发展以及IP网络趋于稳定，软交换在未来的应用范围将更加广泛。
通信网是由终端设备、交换设备、传输设备，结合信令过程、协议和支撑运行系统所组成的网络。
交换设备是组成通信网的核心设备，交换也是通信网必不可少的的重要功能。
从通信业务开展的角来说，通信网支持业务的能力以及所表现出的特性都与它所采用的交换方式密切相关。
二、交换技术的分类目前在通信网中所采用的或曾出现的交换方式主要有以下几种：电路交换、多速率电路交换、快速电路交换、分组交换、帧交换、帧中继、ATM交换、IP交换、光交换及软交换。
近年来，随着通信网络技术的飞速发展，人们对于宽带及业务的要求也在迅速增长，随着我国通信产业的融合趋势，电信网、计算机网、有线电视网呈现出融合的趋势。
传统网络所面临的负荷日益增加，用户的使用需求也日渐多样化，在这样的发展背景下，基于软交换的NGN（Next Generation Network）网络应运而生，NGN也被称作下一代网络，是一种综合性、开放性的网络架构，在统一的分组网络上融合了通信、信息和电子商务，能够满足现代用户灵活性、个性化、多样化的使用需要，实现各种业务网络之间的互通，在全网范围内提供语音、数据等多种融合业务。
现代交换技术-试验报告
实验一：数字程控交换系统的组成及数据配置一、实验目的和要求通过对本实验系统的初步使用，对数字程控交换系统的基本构成和工作过程有一个总体而直观的认识。
理解数字程控交换系统的核心——交换网络的工作原理和工作过程，观察从用户摘机到链路拆除整个局内呼叫过程中数字程控交换系统硬件和软件的基本动作。
二、实验原理一个数字程控交换系统通常由交换网络、接口子系统和控制子系统三个部分组成。
其中接口子系统的作用是将来自不同终端（如电话机，计算机等）或其他交换系统的各种传输信号转换成统一的数字程控交换系统内部的工作信号，并按信号的性质分别将信令传送给控制系统，将消息传送给交换网络。
交换网络的任务是实现输入输出线上的信号的传递或接续。
控制系统则负责处理信令，按信令的要求控制交换网络完成接续，通过接口发送必要的信令，协调整个数字程控交换系统的工作以及配合协调整个电信网的运行等等。
各个模块之间的关系如图1-1所示：图1-1 数字程控交换实验系统各模块关系三、仪器设备1．数字程控交换实验系统2．PC机两台3．电话机两台四、操作方法与实验步骤实验步骤：实验者可根据以上的系统配置数据，确定要拨叫的局内分机号码。
然后根据分机号码打电话，具体步骤如下：（1）首先由实验者摘机，此时可以观察到接在用户线两端的发光二极管变亮，表示该话机已从挂机状态转为摘机状态，然后实验者可以听到拨号音，为连续的450Hz的单频声音。
（2）用户开始拨号，此时拨号音停止，用户所拨的号码在数码管上显示出来，如果所拨的号码为系统允许的合法号码，实验者将听到被叫电话发出振铃声，振铃信号为25Hz，通断比为1秒通、4秒断的低频振荡信号，同时系统将向主叫用户送回铃音，回铃音是频率为450Hz，通断比为1秒通、4秒断的单频信号音。
（3）被叫摘机，被叫的振铃声和主叫的回铃音都将停止，同时这两路电话可以开始进行正常通话。
（4）当某一方挂机后，通话完毕，此时系统将拆除这两路的连接，并向未挂机的一方送出忙音。
现代交换原理部分重点总结
VPI8
VPI9
图7.9 VC交换
7.2.4 ATM的连接
ATM是面向连接的，传送信息前要先建立虚连 接，可建立虚通路VP和虚信道VC两个层次的 连接，并在信头中用VPI/VCI标识信元属哪个 连接。其概念如下图所示。
VC VP VC VC VP VP 传输路径 VP VP VP
图7.7 VP、VC和物理信道间的关系
电路交换所需的总的时间 =3*0.003+2*0.01+0.009+0.5+2*0.009= 0.556s 报文交换总时间为 =3*0.5+2*0.01+3*0.003=1.529s 数据报交换总时间为 =6*0.125+3*0.003+2*0.01=0.78s 虚电路交换总时间为=数据报交换总时间 +6*0.003+4*0.01+0.009=0.85s
• 一个含有六个节点的分组交换网，如下图1所示，每 个节点的路由表如下表1、表2、表3、表4、表5、表6 所示。路由表中“入”部分的两项表示某一路由进入 本节点前的节点号和虚电路号，“出”部分的两项表 示某一路由经过本节点的下一节点号和虚电路号。设 网内同时有六条虚电路在工作，这六条虚电路分别为 ①、②、③、④、⑤、⑥， 它们分别标注在路由表的 备注栏内。 • （1）求每一条虚电路所经过的节点。 • （2）当一个分组从H1向H6发送时，在H1发送给A时， 虚电路号为多少？ • （3）当一个分组从H1向H6发送时，写出虚电路号的 变化情况。
备注
C
C
0
1
D
H5
0
2
表：节点F的路由表
入
节点号 C 虚电路 号 0
出
下一节 点号 H6 虚电路 号 0
现代交换技术与通信网复习要点
现代交换技术与通信网复习要点一、交换技术基础知识：1.交换技术的定义和分类：电路交换、报文交换和分组交换。
2.交换网络的基本组成和功能：交换节点、传输介质、控制信令等。
3.交换方式和交换技术的发展历程：模拟交换、数字交换、IP交换等。
二、分组交换技术：1.分组交换的基本原理和特点：分组的组成、传输和交换过程。
2.分组交换的网络结构：存储转发交换和直通交换。
3.路由算法和路由器：距离向量算法、链路状态算法和自治系统间的路由选择等。
4.虚电路和无连接的网络服务：基于虚电路的X.25网络和基于无连接的IP网络。
三、宽带交换技术：1.宽带ATM交换技术：异步传输模式的基本概念、ATM分组结构和ATM交换网络的体系结构等。
2.MPLS交换技术：多协议标记交换的基本原理、标记的作用和MPLS 交换的过程等。
3.波分复用交换技术：波分复用的原理和优点、光交叉连接技术和光开关技术等。
四、包交换网络：1.以太网技术：以太网的发展历程、以太网的帧结构和MAC地址等。
2.无线局域网技术：IEEE802.11标准、无线局域网的组网方式和安全性等。
3.虚拟专用网技术：虚拟专用网的构成和特点、虚拟专用网的实现和应用等。
五、通信网的安全与管理：1.通信网络的安全需求和威胁分析：通信网络的攻击手段、网络安全的目标和原则等。
2.通信网络的安全技术：防火墙、入侵检测与防范、访问控制等。
3.通信网络的管理技术：网络监控与故障诊断、性能管理和配置管理等。
总结起来，复习现代交换技术与通信网络的要点包括交换技术基础知识、分组交换技术、宽带交换技术、包交换网络以及通信网的安全与管理等方面内容。
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现代交换原理与技术
一、概述
现代交换原理与技术是指在现代通信网络中实现数据、声音和图像等信息交换的原理和技术。
随着信息技术的快速发展和互联网的普及，现代交换原理与技术在通信领域起着举足轻重的作用。
本文将深入探讨现代交换原理与技术的相关概念、基本原理和应用。
二、交换原理的基本概念
2.1 交换网络的定义
交换网络是一种分组交换网络，它通过将数据分成较小的数据包进行传输，利用交换设备实现数据包的转发和交换。
交换网络的基本组成部分包括交换机、路由器和交换处理器等。
2.2 电路交换和分组交换
2.2.1 电路交换
电路交换是指在通信过程中，通过建立一条专用的物理通路来传输数据。
它要求通信双方在通信开始前预留一条独占的通路，并在整个通信过程中一直占用该通路。
2.2.2 分组交换
分组交换是将长消息划分为较小的数据块，每个数据块称为数据包或分组。
在分组交换中，数据包可以按照不同的路径独立传输，接收方根据分组中的地址信息将分组重新组装成完整的消息。
三、交换原理的基本原理
3.1 多路复用和分解
多路复用是指多个信号共用一个物理通道的技术，通过在发送端将多个信号进行合并，然后在接收端将多个信号分解出来。
这样可以提高通信线路的利用率。
3.2 报文交换和分组交换的区别
报文交换是指将整个报文作为一个单位进行传输，需要占用通信线路的整个传输时段。
而分组交换将长消息分割成较小的数据块，并且每个数据块可以独立传输，提高了通信线路的利用率。
四、交换技术的应用
4.1 电信交换技术
电信交换技术是指在电信网络中实现数据、声音和图像等信息交换的技术。
它广泛应用于固定电话网络、移动通信网络和宽带接入网络等领域。
4.2 数据交换技术
数据交换技术是指在计算机网络中实现数据交换的技术。
它包括局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网等网络技术，广泛应用于企业内部的信息交换和互联网的数据传输。
4.3 交换技术的发展趋势
随着信息技术的不断发展，交换技术也在不断进步。
目前，交换技术的发展趋势主要表现在以下几个方面：提高网络的传输速率、增加网络的安全性、提升网络的可靠性和降低网络的成本等。
五、总结
现代交换原理与技术是实现数据、声音和图像等信息交换的核心技术之一。
本文对交换原理的基本概念、基本原理和应用进行了全面、详细和深入的探讨。
随着信息技术的不断发展，交换技术在通信领域将发挥越来越重要的作用，同时也面临着更
大的挑战和机遇。
我们期待未来交换技术的继续创新和突破，为构建更加高效、安全和可靠的通信网络做出更大的贡献。
以上就是关于现代交换原理与技术的文章，希望对读者了解交换原理和技术有所帮助。