1、现现 代代 交交 换换 原原 理理 与与 通通 信信 网网 技技 术术 结结 业业 论论 文文 学院：计算机与信息工程学院学院：计算机与信息工程学院 摘要摘要 随着现代通信的发展与普及，通信终端数目急剧增长，原始的点对点的通信 网络无法满足多终端通信的需求，因此需要在通信网络中添加现交换网络。本文 将详细介绍现代通信主要采用的一些交换方式和原理。主要内容包括：交换的基 本概念，数字程控电话交换与电话通信网，信令系统，分组交换与分组交换网， ATM 交换与宽带这业务数据网。在最后对软交换和光交换进行简要介绍。 关键字：关键字：现代交换 通信网 程控 分组 信令 1.交换基本概念交换基本概念 为实
2、现多个终端之间的通信，在通信网络中引入交换节点，各个通信终端通 过网络中的交换节点连接，而不再是通信终端的点对点的直接连接。同时由于交 换节点是多输入多输出的设备，所以交换节点就要完成交换功能，在通信源和目 的终端之间连立通链路，实现不同通信终端之间的通信。 目前通信网络中使用较多的是：电路交换，分组交换，ATM 交换，IP 交换 等。 2.数字程控电话交换与电话通信网数字程控电话交换与电话通信网 2.1 数字程控电话交换系统的体系结构 数字程控交换的基本结构是由话路子系统和控制子系统构成的， 话路子系统 又是有交换网络和接口设备构成。一般采用模块化分级控制结构方式。 图 1 数字程控交换一般
3、系统结构 2.1.1 数字程控电话交换系统硬件系统组成及原理 数字程控电话交换系统硬件包括话路部分、控制部分以及输入输出部分。 话路部分通过使用多种接口设备完成外部信号与交换机内部信号的转换。 主 要有用户电路、中继电路和信令首发设备。通过这些设备，实现对通信话路的馈 电、过压保护、振铃控制、监视、编译码、滤波、以及信号发送接收等。 2.1.2 控制系统构成方式 程控交换机控制系统的构成方式有很多种， 但从控制系统工作的基本原理来 看，主要有集中控制和分散控制两种。 集中控制是指处理机可以对交换系统内的所有功能以及资源实施统一控制。 具有以下三个特点：一、处理机直接控制所有功能的完成和资源使用
4、，控制关系 简单，处理机间通信接口简单。二、每台处理机上运行的应用软件包含了对交换 机所有功能的处理，因而单个处理机上的软件复杂庞大。三、处理机集中完成所 有功能，一旦处理及系统出现故障，整个控制系统就会瘫痪，因而降低了系统的 可靠性。 分散控制是指对交换机所有功能的完成和资源使用是由多个处理机分担完 成的。 又可分为全分散控制和分级分散控制。 有现代交换机功能复杂， 容量庞大， 可靠性要求较高，所以现代交换系统一般采用分散控制方式。 2.1.3 软件系统及程控软件交换技术 程控交换机的软件系统主要是由系统软件和应用软件组成。 系统软件主要包 含一个实时多任务的操作系统软件。应用软件主要包含：
5、呼叫处理软件，完成呼 叫的连接建立与释放、业务流的控制等；OAM（操作维护管理）软件，以及数 据库系统。 在通信过程中， 程控软件根据设置自动完成呼叫处理， 话路建立， 话路监测、 号码分析、话路释放等工作。 2.2 电话通信网的网络结构和工作原理 电话通信网又可以分为本地电话网、国内长途电话网和国际长途电话网。我 国电话通信网采用 5 级结构，网络拓扑为分层的树形结构。 本地电话网由若干断句和汇接局、局间中继线、长市中继线、用户接入设备 以及用户终端设备组成的电话网。 一般根据本地用户规模以及地域规模可以分别 采用单局制（适用于小城镇或者县级电话网） 、多局制（适用于中等城市电话网） 和汇接
6、制（适用于较大本地电话网）组网方式。 国内长途电话网由于覆盖面积大，距离长，用户数量多，网络中交换设备多 等特点，因此采用分级分区汇接方式。我国长途电话王有四级长途交换中心 C1 C4 构成，C1C3 为长途汇接局，C4 为长途终端局。但是随着技术发展和现 实需求，我国未来的长途电话网将向着无极动态网发展。 3.信令系统信令系统 3.1 信令概念 信令是通信网中规范化的控制命令， 用来控制通信网中各种通信连接的建立 和拆除，维护通信网的正常进行。一般可分为监视信令、路由信令、管理信令、 用户信令、局间信令、随路信令和公共信道信令。采用非互控方式、半互控方式 和全互控方式。其中 No.7 信令系统是目前通信网中普遍采用的信令。 3.2No.7 信令 No.7 信令是采用公共信道方式，传输模式采用分组传输模式中的数据报方 式。因此话路与信令通道是分开的，所以需要对话路进行单独的导通实验。为了 保障系统的可靠性，必须设置备用设备。 NO.7 信令方式是国际化，标准化的通用公共信道信令系统。具有信道利用 率高，信令传送速度快，信令容量大的特点。NO.7 信令系统采用功能模块化的 结构，主要
