2014年通信工程师考试中级交换技术第一章346.docVIP

中级通信工程师考试交换技术第一章：绪论 1.1 点对点通信与网络通信 通信的基本原理告诉我们，通信系统的基本任务是将信息从它的发源地传送到它的目的地。最简单的通信系统就是如图1-1所示的点对点通信系统。通过信道（或称电路）连接 起来的两点称为端点，其中配置有通信终端，包含信息的发送设备和接收设备。信道是以传 输媒质为物理基础的信号通路，它可能是各种有线或无线电路。 点对点通信的工作方式有单工、半双工和（全）双工三种。 由于大量的通信业务都是交互式的，故双工方式是应用最普遍墦点靖点的通信方式。为了支持双工通信，就需要利用双向信道。以下 Wi-i点对点通信系统 如不作特殊说明，两点之间的信道都是指双向信道。 实际上，这种点对点通信系统只在构成某些专用通信电路（如热线）时才被应用；而 应用更普遍的是多点之间的通信。按照构成上述点对点通信系统的思路，一个多点通信系统 的结构似乎应如图1-2所示。这种结构称为终端设备之间的全互连结构，其中任意两个端点 之间都需要有一条信道；如果端点数为汉，则共需(N1-1)/2条信道；而且每个终端需要有N（N-1)个接口。所以这种结构所需的信道数将按况的平方律增加，当况很大时，其复 杂度是不能接受的。另一方面在每一对端点之间的业务量强度（即占用时间百分数）一 般是较小的（小于0.2)。因而没有必要在每一对端点之间设一条专用信道，换言之，全互连结构的信道利用率是较低的。 为了减小复杂度，最简单的办法是采用如图1-3所示的星型网络结构。每个终端通过一 条信道连接到中心节点，在那里设有交换机。通过交换中心的转接作用，将需要进行通信的 终端连接起来。图1-3中示出通过交换机提供的三条端到端连接通路。在这种最简单的网络 中，有三类网络元素，它们是：用户终端、交换机和用户环路（又称为用户线），后者是用 户终端与交换机之间的连接信道（电路）。显然，在星型网络中每个终.端只需要一个接口， 全网只需W条信道。与全互连网络相比，复杂度大为降低。但是，一旦中心节点的交换机 失效，全网就会瘫痪，也就是说，这种结构的可靠性是不高的。此外，其覆盖地域也受到 限制。 为了扩大覆盖地域，可采用如图1-4所示 的包含多个交换节点（SW-交换局）的网络结 构。在这种网络中，除了用户终端、交换机和 用户线以外，还有一类网络元素，那就是位于 交换节点之间的中继线（又称为干线）。与用户 线不同，它们不属于用户专用，而是归广大用 户共享，按照用户的需求分配使用，因而信道 利用率较高。 这样，组网带来的主要好处有： (1)可覆盖更广大的地域，为更多的用户服务； (2)在端到端之间可提供多条路径，从而提高了通信的可靠性； (3)网络资源（交换机、中继线等）为众多的用户共享，因而提髙了经济性。 1.2.1 公共交换电信网中的电路交换 传统的公共交换电信网（PublicSwilchedTelecommunicationNetworks,PSTN,以下简称电信网）由用户终端、用户环路、交换机和中继线组成，包含本地网和长途网两大部分。它提供的主要业务是电话，所以又称公共电话网。 本地网（LocalNetwork)如图1-5所示。用户终端（电话机、传真机或话带数据终端等）经用户环路或用户小交换机接人端局（EndOffice),俗称市话局。端局内设端局交换机；各端局之间及各端局与长途局之间通过中继线互连；在某些端局之间可能设汇接局，以提供附加的路由。 长途网（LongDistanceNetwork)由长途中继线连接不同等级的长途交换局组成。长途局分若干级（国内分为四级：C1-C4),采用髙阶星型加直通电路汇接的结构，上级长途局与隶厉于它的下一级局采用星型连接，而在某些业务童大的长途局之间设置直通电路。作为例子，图1-6示出两个大区间的长途网络。 PSTN有以下特点： 这是一个转接式网络，端到端一般要经过交换机多次转接； 采用的交换方式是电路交换，网络根据用户的请求提供端到端的连接通路； 通信全过程分为建立连接、用户信息传送、拆除并释放连接三个阶段； 呼叫连接控制依靠信令系统完成；永久性连接由网络管理系统配置。 在建立连接过程中，网络最重要的任务是寻址与选路。网络要根据主叫（用户终端)提供的被叫（用户终端）地址，选择一条通路。路由选择的基本原则是尽可能选择最短的路径，使呼叫尽快到达终点。所谓“最短路径”，在这里指的是转接次数（跳数）最少的路径。如图1-6所示，为建立用户A与用户B之间的连接通路，左边的C4局应该首先选择标注为（1)的那组中继线，其次选择标注为（2)的那组中继线，最后选择标注为（3)的那组中继线（粗实线）。所以，图1-6中的粗实线被称为最后路由中继线。从图中还可以看出，从一地的C5局（端局）到另一地的C5局，最多经过8次转接，即端局与端局之间串接的链