第三章 电路交换技术

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1、1第三章第三章 电路交换技术电路交换技术23.1 3.1 电路交换概述电路交换概述3.2 3.2 数字交换网络数字交换网络3.3 3.3 程控数字交换系统的硬件结构程控数字交换系统的硬件结构3.4 3.4 程控数字交换的软件系统程控数字交换的软件系统3.5 3.5 性能分析性能分析3.6 3.6 本章小结本章小结 本章主要内容本章主要内容33.1 电路交换概述电路交换概述n电路电路，指承载用户信息的物理层媒质，可以是一对，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。铜线、一个频段或时分复用电路的一个时隙。n电路交换模式电路交换模式，交换设备只为通信双方建立，交

2、换设备只为通信双方建立透明的透明的通路连接通路连接，不对用户信息进行任何检测、识别或处，不对用户信息进行任何检测、识别或处理。理。n电路交换设备电路交换设备，常称作程控交换机，在软件控制下，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，提供双向通接收和处理用户呼叫信令，分配资源，提供双向通信电路。信电路。41电路交换的实现过程电路交换的实现过程 n电路交换技术是基于面向连接的交换方式，电路交换技术是基于面向连接的交换方式，即在电话通信的双方语音传输之前预先建即在电话通信的双方语音传输之前预先建立起一条物理链路；并且在整个通信过程立起一条物理链路；并且在整个通信过程中，这条链

3、路被独占；直到通信结束再释中，这条链路被独占；直到通信结束再释放链路资源。因此电路交换的过程分为放链路资源。因此电路交换的过程分为建建立连接、传送信息和拆除连接立连接、传送信息和拆除连接三个阶段。三个阶段。5电路交换技术的实现过程电路交换技术的实现过程 6q 面向连接面向连接: :呼叫建立时向网络申请资源，建立一条主叫呼叫建立时向网络申请资源，建立一条主叫到被叫的通路；呼叫结束时释放该通路。如果申请不到到被叫的通路；呼叫结束时释放该通路。如果申请不到资源，则发生资源，则发生呼损呼损。q 实时性好，时延小：实时性好，时延小：当通信链路连接建立后，通信双方当通信链路连接建立后，通信双方的所有链路资

4、源均用于本次通信，除了少量的传输延迟的所有链路资源均用于本次通信，除了少量的传输延迟之外，不再有其他延迟，具有较好的实时性。之外，不再有其他延迟，具有较好的实时性。q 同步时分复用：同步时分复用：通信过程中，双方始终占有这条通路，通信过程中，双方始终占有这条通路，保证数据快速传递。支持实时的、交互的通信，但线路保证数据快速传递。支持实时的、交互的通信，但线路利用率低。利用率低。( (固定分配带宽固定分配带宽） q 只提供透明传输：只提供透明传输：对通信内容，交换系统不进行差错控对通信内容，交换系统不进行差错控制制( (信令除外信令除外) )。2、电路交换的特点、电路交换的特点73.2数字交换网

5、络数字交换网络3.2.1 3.2.1 交换系统的基本结构交换系统的基本结构 3.2.2 3.2.2 交换网络的构成和分类交换网络的构成和分类3.2.3 3.2.3 交换单元交换单元3.2.4 3.2.4 多级交换网络多级交换网络83.2.1 交换系统的基本结构交换系统的基本结构 程控交换系统实现网络核心的交换功能，它是程控交换系统实现网络核心的交换功能，它是由信息传送子系统和控制子系统两部分组成。由信息传送子系统和控制子系统两部分组成。控制子系统是交换机的控制子系统是交换机的“指挥系统指挥系统”，交换机，交换机的所有动作都是在控制系统的控制下完成的，的所有动作都是在控制系统的控制下完成的，控制

6、系统完成对交换机系统全部资源的管理和控制系统完成对交换机系统全部资源的管理和控制，实时监测资源的使用和工作状态，为呼控制，实时监测资源的使用和工作状态，为呼叫连接请求分配资源和建立连接等，包括存储叫连接请求分配资源和建立连接等，包括存储器、中央处理器和输入输出设备等。器、中央处理器和输入输出设备等。信息传送子系统实现数据信息在交换节点内部信息传送子系统实现数据信息在交换节点内部的传输，他包括交换网络以及各种用户电路模的传输，他包括交换网络以及各种用户电路模块、中继电路等各种接口设备。块、中继电路等各种接口设备。9交换系统的基本结构交换系统的基本结构交换网络交换网络控制系统控制系统接口接口接口接

7、口接口接口接口接口用用户户线线中中 继继 线线信息传送子系统信息传送子系统 控制子系统控制子系统10 交换网络交换网络是由若干个交换单元按照一定的是由若干个交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式构成的网络。拓扑结构和控制方式构成的网络。交换网络的三个基本要素是：交换网络的三个基本要素是：q 交换单元；交换单元；q 不同交换单元间的不同交换单元间的拓扑连接；拓扑连接；q 控制方式控制方式。3.2.2交换网络的构成和分类交换网络的构成和分类11交换网络的分类交换网络的分类(1)单级交换网络单级交换网络 交换网络按拓扑连接方式可分为：交换网络按拓扑连接方式可分为： 单级交换网络、多级交换网络单级交换网

8、络、多级交换网络单级交换网络单级交换网络 需要交换的信需要交换的信息从交换网络入息从交换网络入线到交换网络出线到交换网络出线只经过一个交线只经过一个交换单元换单元12交换网络的分类交换网络的分类(1)多级交换网络多级交换网络多级交换网络多级交换网络 需要交换的信需要交换的信息从交换网络输息从交换网络输入端到交换网络入端到交换网络输出端需要经过输出端需要经过多个交换单元多个交换单元13交换网络的分类交换网络的分类(1)多级交换网络多级交换网络 多级交换网络也称为多级交换网络也称为多级互联网络多级互联网络MIN(Multistage Interconection Network), ,一个一个N

9、N级级交换网络的定义交换网络的定义：q所有交换网络的入线都只与第1级交换单元的入线相连；q所有第1级交换单元的出线都只与第2级交换单元的入线连接；q所有第2级交换单元的出线都只与第3级交换单元的入线连接；q依此类推，所有第N-1级交换单元的出线都只与第N级和入线连接。 14交换网络的分类交换网络的分类(2)存在内部阻塞存在内部阻塞 多级交换网络的内部有可能存在着阻塞，如果在多级交换网络的内部有可能存在着阻塞，如果在交换网络的入线、出线尚有空闲的状态下，但因交换交换网络的入线、出线尚有空闲的状态下，但因交换网络级间链路已被占用而无法建立新连接的现象，称网络级间链路已被占用而无法建立新连接的现象，

10、称为多级交换网络的内部阻塞。把存在内部阻塞的交换为多级交换网络的内部阻塞。把存在内部阻塞的交换网络称为有阻塞交换网络，而不存在内部阻塞的交换网络称为有阻塞交换网络，而不存在内部阻塞的交换网络称为无阻塞交换网络。网络称为无阻塞交换网络。15交换网络的分类交换网络的分类(2)存在内部阻塞存在内部阻塞 对于无阻塞交换网络，对于无阻塞交换网络，存在严格无阻塞交换网络、存在严格无阻塞交换网络、可重排无阻塞交换网络、广义无阻塞交换网络三种不同意义的可重排无阻塞交换网络、广义无阻塞交换网络三种不同意义的无阻塞交换网络类型无阻塞交换网络类型：a）严格无阻塞交换网络： 不管网络处于何种状态，只要连接的起点和终点

11、是空闲的，在任何时刻都可以在交换网络中建立一个新连接，且不会影响网络中已存在的其他连接。 16交换网络的分类交换网络的分类(2)存在内部阻塞存在内部阻塞b）可重排无阻塞交换网络：不管网络处于何种状态，只要连接的起点和终点是空闲的，任何时刻都可以在交换网络中直接或间接地对已有的连接进行重新选路来建立一个新连接。c）广义无阻塞交换网络：指一个给定的网络存在着有阻塞的可能，但又存在着一种精巧的选路方法，使得所有的阻塞均可避免，而不必重新安排网络中已建立起来的连接。17 交换网络的分类交换网络的分类(3)时分、空分交换网络、时分时分、空分交换网络、时分空分结合交换网络空分结合交换网络 交换网络还可分为