1、 第一章 通信系统模型 第二章 通信系统相关概念 第三章 交换技术介绍 2022-6-7通信系统的组成-通信系统的一般模型描述了消息由发送至接收的流程1. 经典模型+ 模拟信号和数字信号 模拟信号：代表消息的信号参量取值连续，例如麦克风输出电压：通信系统的组成-模拟通信系统模型和数字通信系统模型话音信号 (b) 抽样信号 通信系统的组成数字信号：代表消息的信号参量取值为有限个，例如电报信号、计算机输入输出信号： 什么是数字信号？什么是模拟信号？ 一般来说，数字信号必须满足在时间和信号幅值上是离散的，相反模拟信号在幅值上是连续的。+ 模拟通信系统模型 模拟通信系统是利用模拟信号来传递信息的通信系
2、统： 两种变换： 模拟消息 原始电信号（基带信号） 基带信号 已调信号（带通信号）模拟通信系统模型和数字通信系统模型天线、变频、天线、变频、放大、解调等放大、解调等调制、放大、调制、放大、天线等天线等模拟通信系统模型模拟通信系统模型通信系统的组成+ 模拟通信的主要特点 抗干扰能力差 不易于保密通信 设备不易于大规模集成 不适应飞速发展的计算机通信的要求 简单、易于实现+ 数字通信系统模型数字通信系统模型+抗干扰能力强。+传输差错可控。+易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网。+易于集成化，从而使通信设备微型化。+易于加密处理，且保密强度高。+需要
3、较大的传输带宽，对同步要求高。数字通信的主要特点+ 按通信业务分：话务通信和非话务通信。 非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、数据库检索、电子信箱、电子数据交换、传真存储转发、可视图文及会议电视、图像通信等。+ 按调制方式分类：基带传输和频带（调制）传输+ 按信号特征分类：模拟信号还是数字信号+ 按传输媒质分类：有线通信系统和无线通信系统+ 按工作波段分类：长波通信、中波通信、短波通信、微波通信、红外线通信 + 按信号复用方式分类：频分复用、时分复用和码分复用。通信系统的分类通信系统的分类常见调制方式及用途常见调制方式及用途通信系统的分类续表续表1-1+ 单工、半双工和全双工通信 单工通
4、信：消息只能单方向传输的工作方式 半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时收发的工作方式通信方式+ 单工、半双工和全双工通信 全双工通信：通信双方可同时进行收发消息的工作方式通信方式+有效性：指传输一定信息量时所占用的信道资源（频带宽度和时间间隔），或者说是传输的“速度”问题。+可靠性：指接收信息的准确程度，也就是传输的“质量”问题。16+国际标准化组织 国际标准化组织（ISO） 电气电子工程师协会（IEEE） +Internet标准化组织 因特网协会（Internet Society，ISOC） 因特网体系结构研究委员会（Internet Architecture Board，IAB）
5、因特网工程任务部（Internet Engineering Task Force，IETF） 因特网工程指导组（Internet Engineering Steering Group，IESG） 因特网研究指导组（Internet Research Steering Group，IRSG） 因特网编号管理机构（Internet Assigned Number Authority，IANA） 17+电信标准化组织 国际电信联盟ITU（International Telecommunication Union） 国际电报电话咨询委员会CCITT （Consultative Committee In
6、ternational Telegraph and Telephone） +其它标准化组织 欧洲计算机制造协会（ECMA European Computer Manufactures Association ） 美国国家标准协会（ANSI American National Standards Institute ） 美国电子工业协会 （EIA Electronic Industries Association ） 第一章 通信系统模型 第二章 通信系统相关概念 第三章 交换技术介绍 第四章 SP30 系统介绍v 时分复用技术（PCM) Pulse-code modulation），即脉冲编码
7、调制）v 数字交换原理v 信令系统v 路由设计v 计费系统v 编号计划v 系统同步通信系统概念-电路交换原理语音信号抽样量化编码译码低通语音信号模/数转换数/模转换传输fs2BwBw为输入信号带宽，语音信号的能量主要集中在3003400Hz频率范围内。所以抽样频率至少为6800Hz，国际标准确定为fs=8000Hz，即每秒抽样8000次，或者说每隔125us 抽样一次数字化时分复用技术时分复用技术A/D取样（Sampling）是将时间和幅度都连续的模拟信号变换成时间离散的幅度连续的另一种模拟信号（脉冲幅度调制PAM信号），为了使取样后的PAM 信号能在接收端完全无失真地恢复为原始信号，取样周期
8、应该满足如下所述的奈奎斯特定理（Nyquist Theorem）： 一个频带受限于BHz的信号可以唯一地用周期为的样值系列确定,只要fs2B。 话音信号频率范围为300-3400Hz，国际统一规定取样频率为8KHz。采样波形+0.3 +0.2 -0.4 +0.1 0 +0.1 -0.4 +0.2 -0.55.3 10.2 7.6 2.1 5.0 8.1 13.6 14.2 7.5 5 10 8 2 5 8 14 14 8 量化就是对取样后的PAM信号的幅值转换成数字的过程。量化产生量化噪声，分均匀量化和非均匀量化。 均匀量化：由于对量化范围内的大小信号均采用相等的量化阶距进行量化，造成大信号的
9、信噪比SNR（信号功率与量化噪声功率之比）有富俗，而小信号的SNR又嫌不足（ SNR值越大，音质越好）。 为了提高小信号的SNR，采用非均匀量化，即对大小信号分别采用不等的量化阶距，对小信号采用小的量化阶距，对大信号采用大的量化阶距，从而使大小信号具有基本相同的SNR。量化 常用的压缩特性有A律（欧洲和中国采用）和律（北美和日本采用）对数压缩。 实现上述连续压扩特性需无穷多个量化级, 实际上无法加以实现, 为此通常采用数字电路分段进行压扩。这样，不仅实现容易, 而且成本低。 A律压缩采用的就是十三折线法，一象限分8段（在时间轴以1/2递减规律分成8大段，分段点是1、1/2、1/4、1/8、1/
10、16、1/32、1/64、1/128；幅度轴分8均匀段），1-8段斜率分别为1/4、1/2、1、2、4、8、16、16，7、8段斜率一样；一、三象限对称，故共13折线段。A律A律压扩特性13折线近似图A律13折线编码就是把量化的幅度信号变成二进制数据的过程，中国采用A律13折线压缩编码，规则如下: 信号样值有正有负, 要用一位码来表示，这一位码叫极性码。正极性以比特“1”表示，负极性以比特“0”表示。 13折线压缩律在第一象限有8大段，每一段斜率不同，故需要用3位码表示8个不同的段落，这3位叫段落码，它们也表示各段的起始电平。 在每段落内再均匀分为16个小段，这4位叫段内码。由于各段长度均不同
11、，均分后各段内的小段的长度也不等。 D1 D2D3D4 D5D6D7D8 极性码 段落码 段内码在PCM32系统中，采用8位码来表示一个样值，最高位是极性码，剩下的7位对应128个量化级。编码取样、量化、编码后的波形取样速率8KHz，每路信号编码后速率64KHz译码为了从数字信号恢复原模拟信号，需要对数字信号进行译码和滤波。译码是编码的逆过程，即将接收的PCM编码信号转换成与发端一样的量化信号。这可以根据码组中的段落码所对应的量化阶距值及四位段内码所对应的段序号值，求出对应的原量化值（绝对值）。 译码器是一个积分过程，其充电速度快放电速度慢，其输出是一个非平滑的模拟信号，用低通滤波器对其滤波，
12、滤除其高频分量，可使其平滑成模拟信号。 尽管模拟信号的数字化及其逆过程经过很多步骤但实现起来很简单。随着大规模集成技术的发展，一片芯片可完成上述功能。译码1帧1个TS二进制码元.N1ttttt125usabcdePCM形成8000*8*32=2048000bit/s (125us/8/32=0.488us)第N帧第N+1帧同步 话路或数据 信令 话路或数据Ts0Ts1Ts2Ts15Ts16Ts17Ts31Ts0Ts1PCM 的帧结构话音信号数字化 话音模拟信号（连续时间信号） 低通滤波器 采样 器 量化 器 编码 器 再生中继器 再生中继器 再生 电路 译码 器 低通滤波器 接受 器发送端接受
13、端PCM系统的基本单元码速64kb/s 人类语声的基本频率范围是801200Hz，但是泛音和子音都包含有大量的比基频高的各种频率成分。试验证明，要正确的重发同样的语言，则频带必须在808000Hz范围。在电话传输中，为了减少频带，提高线路利用率，将语声的频带限制在3003400Hz，便可保证能够听清讲话内容和讲话者的语音特征。因此语声的抽样频率fS 选为8000Hz，其抽样周期TS 1/8000125uS。语音信号数字化-抽样定理抽样定理是数字复接的最基本的系统,它由30话路组成。构成的基群帧结构包含个时隙，通常将作为帧同步时隙。 中国一号信令：为话路时隙，作为本基群线路信号时隙，30个话路只
14、有8bit线路信号,这显然是不够的。为此采用复帧结构，即由16个单帧组成一个复帧（Multi-frame）这样安排就可以保证在2ms时间内为每个话路分配到4个信息比特，即信令速率为2Kb/s, 这就是30/32PCM 复帧结构中的随路信令的线路信号速率。 中国七号信令：可从时隙中1个时隙为信令时隙，其它时隙为话路时隙。PCM基群的主要技术参数基群的主要技术参数16帧，2ms复帧结构012345678910 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10F11
15、F12F13F14F1532时隙，256bit，125us帧结构X0011011X0A111111帧同步时隙帧同步信号 保留给国内通信用偶帧TS0奇帧TS0CH3000001A211信令时隙abcdabcdabcdabcdabcdabcd 话路 时隙（CH1 CH15） 话路 时隙（CH16 CH29）复帧同步信号备用比特F1F2F15CH1CH16CH2CH17CH15CH30488ns3.91usPCM E1复帧结构图复帧结构图1个取样周期为个取样周期为125s，1个个复帧有复帧有16个子帧，其中个子帧，其中TS0为帧同步时隙，偶帧为帧同步时隙，偶帧TS0用用于传送帧同步码，奇帧于传送帧同
16、步码，奇帧TS0的比特的比特3为帧失步告警。为帧失步告警。一次群复接器四次群复接器二次群复接器三次群复接器123264Kb/s2.048Mb/s8.448Mb/s34.368Mb/s139.264Mb/sPCM 的高次群常用的传输与接口 应用系统 速率提供话路码型 T1 1.544 Mbit/s 24AMIPCM 基群 E1 2.048 Mbit/s 30HDB3 T2 6.312 Mbit/s 96AMIPCM 二次群 E2 8.448 Mbit/s 120HDB3 T344.736 Mbit/s 672AMIPCM 三次群 E334.368 Mbit/s 480HDB3 T4274.176
17、 Mbit/s 4032CMIPCM 四次群 E4139.264 Mbit/s 1920CMI SDHSTM1155.52 Mbit/sCMI SDHSTM4622.08 Mbit/sCMI+每秒传送8000帧，每帧32个时隙，每个时隙8比特串行码，16帧构成一个复帧，其时间长度为125s162ms。传送码率为8比特/时隙32时隙/帧8000帧/秒2048kb/s，而每一路信号的速率为64kb/s 数字交换原理时隙交换TS12 BTS10 BTS25 A数字交换网络PCM1PCM2PCM3PCM4PCM1PCM2PCM3PCM4TS8 A将某数据流中的时隙信息转移到另一信息流中的某时隙上，这个
18、过程称为时系隙交换。时隙交换是由数字接线器完成的。数字接线器有两种，一种叫T接线器，另一种叫S接线器。网络通常由这两者组合。1 在程控数字交换机中两个用户通话连接示意图 将A用户的话音从上行通路的HWlTS2经过数字交换网络后传送到交换网络下行通路HW3TS31后传送给B用户 将B用户的话音从上行通路的HW3TS31经过数字交换网络后，传送到交换网络的下行通路的HWlTS2后传送给A用户 数字交换网络的基本功能是完成不同复用线之间不同时隙内容的交换。 数字交换网络一般由T接线器和S接线器组成ABT接线器的基本功能 T接线器的基本功能是完成在同一条复用线（母线）上的不同时隙之间的交换。 即将T接
19、线器中输入复用线上某个时隙的内容交换至输出复用线的指定时隙。 T接线器主要由话音存贮器SM，控制存贮器CM，以及必要的接口电路（如串/并，并/串转换等）组成。 SM和CM都包含若干个存储器单元，其数量等于复用线的复用度。 SM用来存贮话音信号，也可以用来存贮用户的数据信息，以及信号音设备提供的数字化的信号音等。由于SM是用来存放话音信号的PCM编码的，所以每个单元的位元数至少为8位。 控制存贮器CM的作用是用来存贮处理机的控制命令字，控制命令字的主要内容是用来指示写入或读出的话音存储器的地址。设控制存储器的位元数为i，复用线的复用度为j，则应满足2ij。 T接线器可以有两种控制方式：输出控制和
20、输入控制方式。 两种控制方式下，话音存储器SM的写入和读出地址按照不同的方式确定。 控制读出顺序写入 输出控制方式也叫做顺序写入，控制读出方式。 T接线器的输入线的内容按照顺序写入话音存储器SM的相应单元； 输出复用线某个时隙应读出话音存储器的哪个单元的内容，则由控制存储器的相应单元的内容来决定。 控制存储器的第j个单元存放的内容k，就是输出复用线第j个时隙应读出的话音存储器的地址。 控制存储器的内容是在呼叫建立时由计算机写入的 顺序读出控制写入实现不同PCM之间相同时隙交换的S接线器原理图输入控制，CM对应入线S接线器：由交叉接点距阵与控制存储器（CM）组成交叉接点分类：（1）有实线圈的交叉
21、接点（2）没有实线圈的交叉接点CM对交叉接点的两种控制方式：（1）输入控制方式：每条入线有一个CM（2）输出控制方式：每条出线有一个CMS接线器的工作过程：当需要交换的时隙到来时，在时隙所在入（出）线对应的CM控制下，使CM存储的实线圈内交叉接点闭合，就实现了入线到出线相同时隙的交换123。49A话音存储器话音存储器SM数据入数据入TS49AA数据出数据出TS58AA4958控制存储器控制存储器CM时钟时钟处理机处理机控制写控制写写地址写地址读地址读地址CM读数据读数据T型接线器4 3 2 11322414317CMAAAAS型接线器T接线器既可以实现时隙交换，又可以完成路间（PCM）交换，因
22、此，一些小型系统的交换机常采用单T 接线器构成交换网络。T接线器容量的大小取决与大规模集成电路的发展。128TS*128TS 4096TS*4096TS甚至很大当网络容量增加时，必须采用若干个T接线器和S接线器组成一个多级的交换网络。如TST、STS、TSST、TTTT等。交换网络初级T接线器采用输入控制方式，即控制写入，顺序读出方式。 S接线器采用输出控制方式。 次级T接线器采用输出控制方式，即顺序写入，控制读出方式。 下一页信源信令设备话路信令设备信源信令设备话路信令设备终端 交换机 交换机 终端任何通信网都必须有一个信令系统。信令是网络中终端与交换机，交换机与交换机之间通信的语言。信令系
23、统用户信令局间信令用户信令用户信号和局间信号用户信号是指用户话机和交换机之间进行“对话”所使用的语言。局间信号是指交换机和交换机之间进行“对话”所使用的语言。用户信号直流脉冲和双音多频接收器（DTMF）局间信号随路信号和共路信号随路信号包括局间直流信号、局间带内单频脉冲线路信号（2600HZ）、局间数字型线路信号、局间多频互控信号（MFC）。共路信号主要是N0.7信号系统。信令系统信号过程：呼叫建立消息传递释放摘机 呼叫信号 听拨号音拨号 地址信号 占用信号选择信号回铃音信号 振铃信号应答信号 应答信号 摘机通话忙音信号 反向拆线 挂机信号 挂机挂机 挂机信号 正向拆线信号拆线证实用户信号局间
24、信号用户信号呼叫建立消息传递释放 按工作区域分 用户线信令：用户与交换间的信令； 局间信令：交换局间的信令；按功能分： 线路信令：反映线路工作状态的信令，如空闲、占用、释放等。 路由信令：提供接续信息的信令，如被叫号码、主叫类别等。 管理信令：传递网络管理信息，如测试、维护等。 按信道分 随路信令（CAS）：e.g. 中国1号 共路信令（CCS）： e.g. No.7信令网按网络结构的等级可分为无级信令网络和分级信令网络;v无级信令网是指未引入信令转接点、信令点间都采用直联方式的信令网，所有的信令点均处于同一等级级别。 无级信令网按照拓扑结构，有直线型网、环形网、格子型网、蜂窝状网、网状网等几
25、种结构类型 ;v分级信令网也称为水平分级信令网，是引入信令转接点的信令网。 分级信令网的一个重要特点是每个信令点发出的信令消息一般需要经过一级或N级信令转接点的转接。只有当信令点之间的信令业务量足够大时，才设置直达信令链路，以便使信令消息快速传递并减少信令转接负荷。我国No.7信令网的网路等级分为三级。第一级是高级信令转接点（HSTP），第二级是低级信令转接点（LSTP），第三级是信令点（SP）,信令点为各种交换系统和特种服务中心。HSTPLSTPLSTPLSTPHSTPHSTPSPSPSP63+OSI/RM和TCP/IP相结合的5层结构原理体系结构： 应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理
26、层应用层表示层会话层传输层物理层数据链路层网络层7654321OSI/RM应用层传输层网络接口层网际层TCP/IPPPP, HDLC, FDDI, Ethernet, 802.3, 802.5等等TCP/IP支持所有标准的物理层和数据链路层协议图中：INAP：智能网应用部分 OMAP：操作维护应用部分 CAP：CAMEL应用部分 MAP：移动应用部分 TCAP：事务处理能力应用部分 BSSAP：基站子系统应用部分 ISUP：ISDN用户部分 TUP： 电话用户部分 SCCP：信令连接控制部分 MTP：消息传递 ISP：中间服务部分L7：应用层L6：表示层L5：会话层L4：传输层L3：网络层L2
27、：数据链路层L1：物理层TUP、ISUP等信令路由选择消息单元、差错控制电气特性+SP： 信令点+STP：信令转接点 综合STP 独立STP信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级用户级信令数据链路级信令链路功能级信令网功能级SP、综合STP独立STPNo.7信令基本概念+DPC：目的地信令点编码；+OPC：发端信令点编码；+CIC： 话路指示。CICOPCDPC122424LabelNo.7信令基本概念我国目前规定采用的编码方案为统一编码方案。全国NO.7信令网的信令点编码采用统一的24位编码方案，依据我国的实际情况，将编码在结构上分为三级即三个信令区，其中第三个八位用来区分主信令区编码，第
28、二个八位用来区分分信令区编码，第一个八位用来区分信令点编码。SPSPSL话路直联方式SPSTPSP话路SL准直联方式No.7信令基本概念LSTPLSTPLSTPLSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPHSTPSPSPSPSPABHSTPLSTPSP电话用户部分TUP定义了用户电话接续所需的各类局间信令，这些信号通过消息传递部分MTP传送。电话用户消息以消息信令单元（MSU）的形式在信令链路上传送，与其他用户部分消息一样，电话用户消息的内容在MSU中的SIF中传送的。SIF由标记、标题码及信令信息三部分组成 ,下图即为电话信令消息格式: 初始地址消息（IAM）IAM消息是为建立呼叫由去话
29、局发出的第一个信令消息，它包括下一交换局为建立呼叫、确定路由所需要的全部信息，其格式如下图所示：每个ISUP消息信号单元的信号信息字段由八位位组的整数倍组成，是以八位位组的堆栈形式出现的。ISUP消息由路由标记、电路识别码、消息类型编码、必备固定部分、必备可变长部分和任选部分组成。前三个部分是公共部分，其格式适用于所有的ISUP消息；后三部分是消息的参 数，它的内容和格式随消息而异。堆栈格式见右图:IAM消息是去话局呼叫建立第一个要发送的消息，IAM消息有6个必备参数（5个必备固定长度、1个必备可变长度参数）和28个任选参数。 v必备参数 IAM消息有消息类型（1byte）、连接性质表示语（1
30、 byte）、前向呼叫表示语（2 byte）、主叫用户类别（1 byte）、传输媒介请求（1 byte）、被叫用户号码 (411byte)，共6个必备参数。v任选参数 IAM消息中包括28个任选参数，主叫用户号码、改发号码、参数兼容性信息等是其中较为常用的几个参数; 呼叫遇被叫用户空闲的接续 呼叫遇被叫忙等的接续 LS LS/TMIAMACM RLG CLF CBK回铃音回铃音 被叫先挂机被叫先挂机ANC 通话通话 CLF主叫先挂机主叫先挂机 RLGLSLS/TMIAMSLB,STB,LOS,UNN,SSTRLG 空号音或录音通知（空号音或录音通知（UNN）CLF 呼叫遇被叫用户空闲的接续 呼
31、叫遇被叫忙等的接续LSLSIAMACMRLG 回铃音回铃音被叫先挂机被叫先挂机 通话通话CLF主叫先挂机主叫先挂机IAM TM ACMANCANCCLFRLGCBKCBKRLGCLF CLF RLG 通话通话LSLSIAMRLGCLFIAM TMCLFRLGSLB,STB, LOS,UNN,SSTSLB,STB, LOS,UNN,SST当用户有呼叫请求时，在交换局之间要为其建立起一条传输信息的通道，这个通道就是路由。路由是网络中任意两个交换中心建立一个连接或传输信息的途径。它可以是一个电路群，也可以由多个电路群经交换局串接组成。 路由设计A交换局B交换局C交换局定义：按呼损分高效路由低呼损路由
32、按所连交换中心的地位分基干路由跨区路由跨级路由按路由选择分直达路由迂回路由最终路由路由分类选路原则基本的原则：有明确的规律和顺序， 确保传输质量和可靠； 路由选择顺序是先选高效直达路由，当高效直达路由忙时，再选迂回路由。在本地网中通常先选直达路由，其次选汇接次数少的(段数少的)路由，最后选汇接次数多的(段数多的)路由。 计费系统a包月制在包月制中，每个月对每台话机收取固定的费用，通话不再收费，且通话的次数和时间不限。b单式计次制 这种计费制度除收取每台话机的月租外，还对每次通话收固定的通话费，每次通话的时间不限。 c复式计费在复式计费制中，除收取每台话机的月租外，还根据每次通话的距离、时间和服
33、务种类收取通话费。计费方式：计费中心 计 费 中 心 系 统打印输出存储（磁盘）通信接口交换机系统通信接口编号计划所谓编号计划指的是本地网，国内长途网、国际长途网、特种业务以及一些新业务等各种呼叫所规定的号码编排和规程。自动电话网中的编号计划是使自动电话网正常运行的一个重要规程。编号要求：全球统一尽可能短有规律易扩充 国内长途号 国家号用户号码 86 29 88310436编号计划示例+编号方式是电话网中规定的号码编排方案+编号方式分为：闭锁编号和开放编号，等位编号和不等位编号+市话号码采用闭锁等位编号方式+长话号码采用开放不等位编号方式+编号计划应给本地电话与长途电话发展留有充分余地 +合理
34、安排编号计划，使号码资源运用充分 +国内有效号码的长度不能超过位 ，国际有效号码长度不能超过位 （CCITT）+编号计划应具有相对的稳定性 +长途区号为两位时，用x1x2表示。北京：10，20广州，21上海，22天津，23重庆，24沈阳，25南京，26暂空，27武汉，28成都，29西安。 +长途区号为三位时，用x1x2 x3表示，当x1=39（6除外），x2为奇数，x3=09，约有300个。分配给大中城市使用。x1=6时，60、61留给台湾作为两位区号使用，其余作为三位区号使用。 +移动号码由CC（国家号）+NDC（国内目的地码）+SN（移动用户号码） +国家代码由ITU-T管理。如中国为86
35、，美国为1 +NDC=13S。S=5，6，7，8，9为中国移动的接入网号。另13401348亦为移动的号码，1349为中国卫星集团公司所有。S0，1，2为中国联通的接入网号 ；+NDC=15S+NDC=18S系统同步在数字通信网中，传输链路和交换节点上传输和处理的都是数字信号的比特流，都具有特定的比特率。同步是指信号之间频率相同，相位之间保持某种严格的特定关系。奇数帧偶数帧帧同步时隙帧同步字监测TS0TS31TS0TS31TS0X0011011时钟同步的方法可分为准同步法和主从同步法两种时钟同步的方法可分为准同步法和主从同步法两种。 系统同步准同步方式：又称独立同步方式。网内交换机都可采用独立
36、时钟，彼此间的频率相近，要求各交换局的时钟采用高精度和高稳定度的原子钟。主从同步方式：网内设一个中心局，它具有高稳定度的主时钟源，作为各交换局的时钟基准，分送至各交换局，采用锁相环使其时钟频率锁定在主时钟频率上，使各交换局的时钟和主时钟同步。我国网同步方式我国数字网采用分级主从同步方式，分为四级：第一级为基准时钟，使用铯原子种，它是最高基准源，可设置在指定的一级交换中心和国际局所在地。有主、备用时钟。最低准确度为110-11，没有频率漂移。第二级为有记忆功能的高稳定度的晶体时钟，设置在国际局和各级长途交换中心。最低准确度为410-7，最大频率漂移 110-9/天。第三级有记忆功能的高稳定度的晶
37、体时钟，设置在本地网中的汇接局和端局内。最低准确度为410-6，最大频率漂移 110-8/天。第四级为一般晶体时钟，受第三级时钟控制，设置在本地网中的远端模块、数字终端和用户交换设备中。最低准确度为5010-6 第一章 通信系统模型 第二章 通信系统相关概念 第三章 交换技术介绍 交换机主要作用及发展史程控交换机结构交换机局内呼叫处理过程程控交换机提供的业务电话网结构交换技术 原始的电话网模型原始的电话网模型 为保证任意两个用户间都能通话，最简单的办法就是每两个用户用一对线路连起来。 那么，如果有n个用户需要连接，所用线路数为n(n-1)/2对。且每个用户家里要安装n-1对线。 引入交换局后的
38、电话网模型引入交换局后的电话网模型 在用户分布的密集中心，部署交换局，这好比是一个开关接点，平时是打开的，当任意两个用户之间需要通话时，交换局就把连接两个用户的电话线接通。也就是说交换局可根据发话者的要求，完成与另外一个用户之间交换信息的任务 电信网发展历史回顾电信局的出现 交换局与交换局之间的通信需要，导致了建设交换网的需要。我国的交换网由原来的5级网（C1C5）发展到现在的长途二级网加本地网的三级结构。电信网发展历史回顾交换网简介+1. 电话交换机的发展概况 +1837年发明了电报，它是以数字信号的形式传递信息。+1876年贝尔发明了电话，它是将语音变成模拟的电信号进行传输，从而实现了双方
39、在两地之间的对话。随着电话用户的增加，为了使任意两个用户间都能进行通话，就发明了交换机。+1878年出现了磁石式人工电话交换机。+1891年开始采用共电式电话交换机。+1892年史端乔发明了步进制交换机.+1919年出现了纵横制交换机。 +1965年美国研制和开通了第一部空分程控交换机， +1970年法国开通了第一部程控数字交换机，使交换技术的发展进入了更高的阶段。 +90年代：我国自行研究并生产了HJD-04，SP30,ZXJ10，C&C08交换机。+2. 电话交换机的基本功能 +(1) 呼叫检测功能；+(2) 接收被叫号码；+(3) 对被叫进行忙闲测试；+(4) 若被叫空闲，则应准备好空闲
40、的通话回路；+(5) 向被叫振铃，向主叫送回铃音；+(6) 被叫应答，接通话路，双方通话；+(7) 及时发现话终，进行拆线，使话路复原。 每个通信终端通过一条专用线路和通信网的一个节点相连。通信网终端节点 通信网的资源由所有终端共享 通信网为所有的终端提供信道 通信网为终端提供多种业务（话音、数据、图像。三者都具备叫综合通信网） 通信网形式多样，交换式是其中之一通信网概念通信网概念交换式通信网：由交换机组成的通信网称为交换式通信网。交换机是交换式通信网的重要设备之一。交换机的概念交换机：能够在任意选定的两个用户之间建立和（而后）释放一条通信链路。程控：交换的控制方式。数字：交换的信息是数字式。
41、通信网概念通信网概念BACD优点：可靠性高缺点：交换点增加，中继群急剧增加。 M=N（N-1）/2 N：节点数，M：中继群数适用场合：适用于交换点少，话务量大的场合（区域中心）网状网交换式通信网的网络形式ABCD星形网优点：简单，电路效率高。缺点：转接段数多，相邻局也要转接交换成本高。适用场合：本地网建设。（汇接型网络）交换式通信网的网络形式复合网：星形和网状网结合根据话务量区别：话务量大的采用网状网（A、B、C）话务量小的采用星形网（D、E、F、G、H、F）ABCDEFGHF交换式通信网的网络形式 网状网 星状网 复合网电话网的组网方式优缺点？优缺点？网络的评价 接通的任意性 接通的快速性
42、信号传输大透明性（对传输信息不加限制） 信号传输质量的一致性（有相仿传输质量，不能与介质距离等因素有关） 可靠性 经济性网络发展趋势 通信技术与计算机技术、控制技术、数字信号处理技术等相结合是现代通信技术的典型标志,目前通信技术的发展趋势。数字化、综合化、融合化、宽带化、智能化和个人化。程控交换机的组成1硬件系统：话路系统控制系统2软件系统：运行软件支援软件程控交换机的硬件系统数字交换网络用户电路用户电路模拟中继器数字中继器多频收/发码器双音频收/发码器中央处理机存储器I/O设备话路系统控制系统 呼叫处理 外围控制处理器 用户接口电路； 中继接口电路； 交换网络； 信号部件；等操作维护系统用户
43、接口部分 功能:BORSCHT馈电（-48V直流电）；过流保护;铃流;监视;编解码;二/四线混合电路;测试；反极性BRI（2B+D）；PRI（30B+D）； 码型变换 回波消除 均衡 扰码和去扰码 信令插入和提取 多路复用和分路+模拟中继；+数字中继；+数字光中继 功能 码型变换; 时钟提取、再定时; 帧/复帧同步; 控制、检测、告警;功能类似于模拟用户电路 的功能数字中继器码型变化时钟提取码型变化信号控制 帧定位 帧同步 复帧定位信号插入 帧定位信号插入收发PCM传输数字中继器功能1. 帧和复帧同步码的产生与插入；2. 帧定位；3. 连零抑制；4. 码型变换；5. 告警处理；6. 时钟恢复；
44、7. 帧同步；8. 信令插入与提取；电话交换机的基本组成 程控数字交换机的基本组成 程控交换机的分类 +程控交换机的优点+(1)灵活性大 +(2)提供新的服务项目 +(3)便于维护管理，可靠性高 +(4)通话质量高 +(5)体积小、耗电省 +(6)便于保密 +(7)支持综合业务数字网(ISDN) +问题：假设有一火箭需通过铁路从制造厂运到发射场，现有三种方案：专列专线、专列非专线、非专列非专线，现要求大家一起看看这三种方案的优劣。结论：在这三种方案中是通过提高线路的利用率来有效地降低费用的。特点优点缺点甲线甲线速度最快费用最高乙线费用较低速度最慢、对火车头要求较高丙线费用最低、速度较快，对火车
45、头要求低。运输前后需对火箭进行拆分、复原工作。+电路交换技术 +报文交换技术+分组交换技术 用户线交换机交换机交换机交换机用户线中继线中继线ABCD电路交换示意图+工作原理：电路交换技术即为已对需要进行通信的装置之间提供一条临时的专用传输通道。 出123n.123n入.空分电路交换t1t2tn12n入t1t2tn12n出输入控制门输出控制门公用通信线路+工作原理：报文交换技术不需要事先建立物理线路，它将发送的数据作为一个整体发给中间交换设备。中间交换设备先将数据存储起来，然后选择一条合适的空闲线路将数据转发给下一个交换设备，如此循环直至数据发送到目的节点。 N3MMMMN1N2N4N5N6HS
46、HD+工作原理：分组交换技术是报文交换技术的改进，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将它们转发至目的地，这一过程称为分组交换。+分组交换技术是在数据网络中最广泛使用的一种交换技术. N1N2N3N4N5N6HSHDMMP3P3P3P2P2P2+三种数据交换技术与三种火箭运输方案的对应关系。电路交换技术甲线报文交换技术乙线分组交换技术丙线+可进行类比的项目： 数据火箭（即所需运输的货物）中间交换设备火车头线路铁路线路利用率铁路的使用率+完成时隙交换的交换网基本单元:+ 包括T型
47、时分接线器，S型时分接线器+ （1）T型时分接线器+ 可以完成同一PCM线不同时隙的交换 。+ （2） S型时分接线器 + 可以完成不同PCM线相同时隙的交换 。数字交换网络 a b 0123NbaabTS2TS1TS2TS1时隙交换原理话音存储器时隙交换原理 交换网络分类交换网络分类空分接续网络（空间接线器、S接线器）时分接续网络 （时间接线器、T接线器）T型时分接线器T型接线器（Time Switch ）由话音存储器 （SM Speech Memory） 和控制存储器CM Control Memory）两部分组成。话音存储器是存储抽样后经编码的话音信息，由随机存储器（RAM）构成。控制存储
48、器是控制话音存储器的写入和读出，也由RAM构成。存储单元里存放的是话音信息在话音存储器中的存放地址。按照控制存储器对话音存储器的控制关系T型接线器有两种工作方式：读出控制方式和写入控制方式。单端输入的T接线器012331baabTS3TS0TS3TS1读出控制方式的T接线器SMWR定时脉冲012331A0A4 a b 3 0 CM单端输入的T接线器012331baabTS3TS1TS3TS0写入控制方式的T接线器SMWR定时脉冲012331A0A4 a b 3 0 CM多端输入的T接线器 M A0A7 串 并 变 换 并 串 变 换 02550255HW1HW0HW7TS0TS31TS0TS0
49、TS31TS318端输入的T接线器HW1HW0HW7S型时分接线器S型时分接线器是空间接线器，在一根入线中，可以选择任何一根出线与之相连。入线和出线只是在某一时隙内接通，每个交叉接点是时分复用的。S型接线器由mn的交叉接点和控制存储器组成。根据控制存储器是控制输出线上还是控制输入线上交叉接点的闭合，可分为输出控制方式和输入控制方式。S型时分接线器0HW1HW0HW7HW1HW0HW7012331CM0CM1CM7输出控制S接线器TS2TS2S型时分接线器HW1HW0HW7HW1HW0HW7012331CM7CM1CM0输入控制S接线器TS2TS27呼叫类型话源话务流向本局呼叫本局用户本局用户出
50、局呼叫本局用户出中继入局呼叫入中继本局用户转接呼叫入中继出中继+用户呼出阶段 交换机按照一定的周期检查每一条用户线的状态。当发现用户摘机时，交换机就根据用户线在交换机上的安装位置找到该用户的用户数据，并对其进行分析。如该用户有权发起呼叫，交换机就寻找一个空闲的收号器并通过交换网络将该用户电路与收号器相连，向用户送拨号音，进入收号状态。+数字接收及分析阶段 此阶段是处理任务最繁重的一个阶段。交换机接收用户拨号。对于脉冲拨号方式，每次收到的是一个脉冲，并由信令接收程序将收到的多个脉冲装配为拨号数字；对于DTMF信号，每次收到的是一个数字。当交换机收到一定位数的号码后将进行数字分析，从而确定呼叫的类
