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第一章电信交换的基础，天津工业大学电子和信息工程学院通信工程系，要求基本掌握电话机的基本构成和基本工作原理掌握电话交换机的几种类型掌握开关的基本构成部件掌握电话交换和分组交换方式的主要特征掌握我国电话网的结构和路由原则理解本地电话网的定义和结构第一章电信交换的基础，1.1电话交换的基本原理1.2电话交换的类型和发展1.3主要交换方式1.4我国电话网的结构和号码计划，第一章电信交换的基础，第一章电信交换的基础，1.1电话交换的基本原理1，电话通信通过音响能量和电能的相互转换，利用“电”这一介质传输语音、二，交换和交换1，交换：在原始概念中，多个电话用户中任意两个用户交换语音的过程称为交换。 2、交换机：2个用户： 1对，3个用户： 3对，4个用户： 6对，n个用户： 1对，1个用户： N-1对，解决方案：在用户分布密集中心设置公共设备，用该设备完成两台电话机间连接的连接式工作。 那么，如何实现任意两个用户之间的通话，并且使用的电话线最少呢？ 可以交换的设备被称为交换机。 交换机的连接作用，电话通信网的基本组成设备是终端设备、传输设备和交换设备。 另外，电话机、电缆、光纤等交换机、电气通信交换是指在通信网上在通信的发信源和发信目的地终端之间建立通信信道传输通信信息的结构，即按照发信目的地在发信源和发信目的地终端之间传输通信信息的结构。 交换过程、三、电话机的基本工作原理电话机是电话通信网的终端设备。 基本的功能是完成声音和电气转换，发送和接收用户线路信令。 电话机由转换装置、信令装置和通话装置组成。 1、拨号式电话机的工作原理、h、电压的方向性、(1)转换设备的叉簧。 完成通话和信令设备之间的转换，打开或关闭用户直流环路。 挂机，挂机。方向盘、交换机用户线、1、2、3、d、m、c、挂机状态、用户线无环流。 摘机状态，用户线路有环流。 电压方向、方向盘、(2)信令设备完成的信令收发信令设备由拨号电路和振铃电路组成。 拨号电路：向交换机发送选择信号，以识别被叫方，并连接两个电话线路。 手柄：，交换机加入者线，1，2，3，d，m，c，350ms，脉冲电话机发出的脉冲的电压波形，接通时间，最小间隔，位间隔： 2个脉冲串的间隔。 不，环路短200ms以上的系统被视为挂机，脉冲拨号信号为814脉冲/s，脉冲之间的最大断开时间为54ms，系统不被视为挂机。 那么，有脉冲的话d会不断开关，和拆下挂钩的情况一样吗？电压方向，假设拨号码888888888888，按号码拨0.8s，拨号码的时间是多长，拨号速度慢，呼叫电路，方向盘，、交换机用户线，1、2、3、d、m 电压方向性：(3)完成通话设备-声音电转换，方向盘：，交换机加入者线，1，2，3，d，m，c，麦克风，听筒和必要的接口电路，电压方向性，旋转拨号的缺点： (1)速度慢。 旋转耗费时间，占用了线路，降低了电话交换设备的有效利用率。 (2)容易故障。 刻度盘堵塞，转速不符合标准。 2、按键式电话机的工作原理、与拨号盘式电话机的差异： (1)振铃电路采用专用的集成电路芯片，LM1240、LM8204等。 (2)振荡电路也采用专用的集成电路芯片、W91330、W91210等。这些芯片支持脉冲和双音频。 另外，所传输的信号中存在(1)直流脉冲、(2)双音多频信号(DTMF : dualtonemultiplerequecy )、即高低两个音频正弦信号的组合信号，表示的是拨号号码。 DTMF频率码，四，开关的基本配置和操作原理，开关和开关的接口，信令信息的接收和发送，指挥中心，会话部分，控制单元，用户之间和开关之间的通信，另一方面，开关和电话机的接口用户呼叫阶段、数字接收和分析阶段、通话建立阶段、通话阶段、呼叫释放阶段2、呼叫处理的基本过程(1)用户呼叫阶段用户摘机位置判断数据表检索查找空闲接收器拨号音(双音频拨号号码预分析选择路径接收剩馀号码(3)通话建立阶段号码的收敛调查(空着)预约会话路径呼叫呼叫声(返回呼叫声) (4)通话阶段呼叫摘机呼叫声启动计费(5)呼叫释放阶段挂机向对方发送忙音询问忙音停止忙音回收所有公共资源，1.2电话交换机类型和1876年发展贝尔发明电话机，至今一百多年来，电话交换技术的发展大致分为三个阶段用户首先用手摇动发电机发出呼叫信号，点亮对应的用户界面电路的指示灯，交换人员呼叫呼叫铃，相互通话，切断电话卸下。 交换员完成转发。 二、自动交换机(1)步进开关(直接控制) 1892年使用了第一个史端乔步进电话局。 1909年德国西门子公司改进了史端乔的步进式电话交换机。 (2)纵横制开关(间接控制) 1913年美国首先提出了纵横制原理。 1923年瑞典首先制作了实用的交叉连接器。 1926年瑞典开始制造大容量纵横电话交换机。 (3)编程开关，1 .可编程、可编程和可编程是控制部两种不同的实现方法。 布制控制是布线逻辑控制的简称，是利用逻辑电路进行控制的交换方式。 程序控制是程序存储控制的简称，是利用计算机软件进行控制(即存储程序控制)的交换方式。 2 .空分、时分和时分是通话网络的两种不同的分割方式：空分是指用实线通道分别连接各个通话连接的方法。 时分、时分中，不同的话路是在时间上分开的。 另外，模拟(空分)交换机、编程交换机、模拟语音信号、数字(时分)交换机、PCM语音信号、1.3主交换方法1，线路交换在通话中专用于实际物理链路，并且在通信期间使用该链路从始至终传输信息，同时，其他用户终端、开关、用户线、用户线、中继线、b、d、c、开关，开关，开关， 开关1.3主要交换方式1，线路交换电路的交换特征： 1，通信开始时必须建立连接2，一个连接在通信期间一直占用这个电路3，交换机不处理被传输的信息4，信息在系统中的传输延迟是一定值，这样的交换方式的传输信息量很大二、分组交换分组交换的特征： (1)分组交换是数据通信的交换方式(2)以分组为单位进行“存储-传送”，分组长度一定(3)分组采用统计复用方式，链路利用率高(4)产生附加的随机延迟，数据丢失分组交换的两种方式： (1)虚电路方式的数据包依次通过虚电路传输。 (2)数据报方式独立传输各个数据包。同一消息的不同分组可以按不同路径的非顺序到达。 (ATM和帧中继)、(IP网络)、1.4中国电话网的结构和号码计划是一个完整的电话交换网由用户设备、交换设备和传输设备构成的统一整体。 用户设备是电话通信网的终端设备，交换设备在网络上作为节点发挥功能，传输装置作为链路发挥功能。 另一方面，网络的基本构造1、网络(直通网)、a、b、c、d，有任意两个节点间直接连接的直通电路组。 优点： (1)单独连接、信息传递迅速；(2)灵活性高、可靠性高；(3)不需要连接、设备不简单的缺点；(1)线路数增加快、投资维持费用高；(2)通信流量小、电路利用率低等网络结构一般被交换我国长话网的DC1局间和中小城市的本地网多采用这种结构。2、星状网(辐射网)、中心站、a、b、e、d、c，在某个地区的中心设置中心交换站，在其他各交换点到中心站之间设置直接链接，构成放射状网构造，也称为辐射网。 优点： (1)结构简单，投资和维护费用低；(2)通信均通过中心站，链路利用率高的缺点： (1)没有迂回路线，可靠性低；(2)中心站负载过高时，影响连接速度的网络结构交换点分散，距离远，相互我国长话网的DC1DC2局间和大城市本地网多采用这种结构。 实际上，电话通信网的拓扑结构非常复杂，可以把电话网视为网状网和明星网的结合，称为复合网。 二、中国电话网的结构中国的电话通信网采用分层结构，包括长途电话网和本地电话网两部分。 1、长途电话网中国的长途电话网过去采用四级汇率辐射式结构。 C1级：地区中心(6个)，网状连接的华北(北京)、东北(沈阳)、华东(南京)、中南(武汉)、西南(成都)、西北(西安)用于地区内各省间的长距离业务，C2级：省中心用于省内各地区(市)间的长距离业务，中心站设在省会城市。 各省的中心和地区的中心通过互联网连接起来。 另外，在任何省间业务量都较多的情况下，也能设置直通电路组。 为了接手该地区(市)内各县的长距离业务，中心站设置在地区中心城市。 各地区(市)中心和省中心之间通过互联网连接。 另外，在任意两个地区(市)之间业务量较大时，可直接设置电路组；在业务量较大时，也可在某个地区的中心和邻近省的中心之间直接设置电路组。 为了合并县内城镇和农村之间的长距离业务，中心局设置在县中心镇。 县中心和地区(市)中心通过互联网连接。 另外，在业务量大的情况下，也可以在各县的中心之间、县的中心与相邻地区的中心之间直接设置电路组。，C1级被取消，原来的C2级变更为DC1，被称为一级交换中心的省间长距离业务(直辖市的话，还可以直接连接到本地网络的长距离终端业务。 DC1之间用网眼连接着。 2、C4级取消，原C3级变更为DC2，被称为二级交换中心，连接本地网络的长距离终端业务。 DC2和所属DC1之间通过互联网连接。 可以在，DC1，DC2，3，任意两个DC2之间(包含邻近省)直接设置电路组。 4 .也可利用业务的流量和流动，在DC2和非从属的DC1之间直接设置电路组。 5、DC-1可以安装在省城市中，在业务量较大的情况下，安装两个或多个DC-1。 6、DC-2位于本地网络的中心城市，在业务量较大的情况下，可安装两个以上的DC-2。 7、DC1可以包括DC2的功能，还可以连接到本地网络中的远程终端业务。DC1、DC2、2、长途电话通信的路线选择长途电话网从四级进化为二级，路线选择大大简化了，但必须遵循一定的原则。(1)基干路径： DC2与所属DC1之间的直通电路组构成基干路径。DC1，DC2，1，2，a，b，这对连接速度有很大的影响。 a-1-2-b，中途通过两个交换点，三个长距离电路。 (2)迂回路径： DC2和非所属DC1之间的直接电路组构成迂回路径。 A2B，中途有交换点、长距离线路。(3)直通路径：两DC2间的直通电路组构成直通路径。 a-b，中途只有一条长途线路通过。 (4)路径选择原则优先选择直接路径的直通路径全部忙或发生故障时，选择迂回路径的迂回路径过于忙或发生故障时，最终基干路径能够保证长距离通信的实现。 随着、1，2，a，b，DC1，DC2，光纤传输网的扩展，部分电信专家取消了DC2站，建立全省范围的大本地网络，建议了2.dc1站全国DC2全相互连接。 这两个方案的目标是把全国的电话网改造成长距离一级、当地一级的二级电话网。 整个电话通信网由长途电话网、本地电话网、用户接入网三个平面构成。 3、本地电话网本地电话网是由同一长途号码区域内的所有交换设备、传输设备和用户终端设备组成的电话网。 本地网络中的交换站主要是终端站，且还可包括汇款站。 (1)终端站(LS )终端站是通过订户线直接连接订户的交换站。 和本站交换功能将来只有对话的功能。 根据网络的需要，终端站以下还可以连接到用户的远程模块、用户集线器和用户交换机(PABX )。 (2)汇局(MS )是一个大型城市，行政区域面积大，末端站数量大，各末端站之间很难建立网络，可以在比较集中的几个末端站之间设置汇局。 汇合局和所属局构成汇合区。 汇款局也可以用于汇款本汇款区域内的本地业务，并汇款本汇款区域内的长距离业务。 在一个汇合区域中，各LS之间通常通过网状网络连接的MS和LS之间通过星形网络连接。LS，LS，MS，MS，LS，LS，LS，LS，a，b，c，(3)本地网络结构高效直接电路群：能够把通信量溢出到其他路径上。 即，如果这种直通电路忙或故障，连接可以选择不同的路线。 低呼损(呼损率1% )直通电路组：流量无法溢出到其他路径。 如果这种直通电路组全部繁忙或故障，通信无法保证。 但是，这种电路组的硬件、软件简单，非常适合在本地网络中使用。 在中小城市，只设置了终端站，在终端站之间设置了低呼叫损失直达电路组，在构成网格网的各终端站到长话站之间设置了低呼叫损失直达电路组。LS、LS、LS、LS、DC2、在大城市中，