《现代通信系统 第2版》电子教案



现代通信系统
(第2版)
机械工业出版社同名教材 配套电子教案
本书章节
第1 章 第2 章 第3 章 第4 章 第5 章 第6 章 第7 章 程控交换系统 数据交换系统 移动通信系统 数字传输系统 光纤通信系统 卫星通信系统 用户接入系统
第1 章
程控交换系统
现代通信的起源可以说是从电话开 现代通信的起源可以说是从电话开 电话 始的, 始的,电话满足了人们相互之间进行信 息交流的需要。人们使用电话离不开电 息交流的需要。 话交换机,交换机能够将任意两个电话 交换机, 用户接通。 用户接通。众多交换机连在一起就构成 电话交换网,通过这个网, 电话交换网,通过这个网,世界各地的 交换网 电话用户可以相互通话。 电话用户可以相互通话。

  1.1 电话交换简介
电话交换的过程中,要经过电话机、 电话交换的过程中,要经过电话机、 交换机, 以及交换网。 交换机 , 以及交换网 。 电话交换技术的 发展也是经历了这样的过程。 一百多年 发展也是经历了这样的过程 。 来 , 这一技术得到了巨大的发展和广泛 的应用, 无论是在结构方面, 的应用 , 无论是在结构方面 , 还是功能 方面,都已日趋成熟。 方面,都已日趋成熟。
交换技术的发展 最初的电话通讯只能在固定的两部电 话机之间进行
A用户
C用户 B用户
人工交换出现
固定的两部电话机之间的通话显然不能 满足人们的需要, 满足人们的需要 , 人们希望有选择地与对 方通话, 由此想到建立一个 人工电话交换 想到建立一个人工 方通话 , 由此 想到建立一个 人工 电话交换 站。
A用户 电话 交换站 (话务员 话务员) 话务员 C用户
B用户
自动交换的发展
人工交换的缺点是显而易见的, 人工交换的缺点是显而易见的 , 如果能 用机器来代替话务员的工作, 用机器来代替话务员的工作,那就能大大提 高电话交换的工作效率。这就引出了自动电 高电话交换的工作效率。 话交换机的产生。 话交换机的产生。 自动电话交换机的发展经历了步进制、 自动电话交换机的发展经历了 步进制、 步进制 纵横制、程控制等发展过程。 纵横制、程控制等发展过程。
程控交换机房
现在,数字程控交换机已经得到广泛普及。 现在,数字程控交换机已经得到广泛普及。 已经得到广泛普及
电话交换网的出现 电话交换网的出现
随着社会经济的发展, 随着社会经济的发展 , 人们不仅 需要进行本地电话交换, 需要进行本地电话交换 , 而且需要同 世界各地进行通话联系, 世界各地进行通话联系 , 这就要考虑 如何把各地的电话连接起来, 如何把各地的电话连接起来 , 也就是 如何组建电话网。 如何组建电话网。
交换网中的交换机 交换网中的交换机
电话网中不同位置的交换机起着不 电话网中 不同位置的交换机起着不 同的作用,故有不同的名称,如端局、 同的作用,故有不同的名称, 端局、 汇接局、长途局等 汇接局、长途局等。 不同的连接线也有不同的名称, 不同的连接线也有不同的名称 , 如 用户线、中继线等。 用户线、中继线等。
电话交换网的组成
长途局 汇接局
中继线
汇接局 端局 端局
端局
用户线
端局
程控交换机的基本组成
程控交换机是指用计算机来控制的 交换系统, 交换系统 , 它由硬件和软件两大部分组 成,其中硬件部分被分为两个子系统: 其中硬件部分被分为两个子系统: ? ? 话路子 话路子系统 控制子 控制子系统
程控交换机的的硬件结构
用户电路 用户电路 信号终端 扫描器 中继器 中继器 话路子系统 控制子系统 总线 存储器 中央 处理器 输入/输 输入 输 出设备
交 换 网 络 驱动器
程控交换机的机柜
交 换 机 的 中 央 处 理 机 柜 和 电 源 机 柜
程控交换机的服务功能
? ? ? ? ?
自动振铃回叫 缩位拨号 热线服务 呼叫转移 呼出限制
? ? ? ?
呼叫等待 三方通话 免打扰 闹钟叫醒
用户交换机
交换机按用途可分为局用交换机和用户交 换机两类。 用户交换机也称为小交换机( PBX) 换机两类 。 用户交换机也称为小交换机 ( PBX) ,用于单位内的电话交换以及内部电话与公共电 话网的连接。可以用用户线与局用交换机连接, 话网的连接。可以用用户线与局用交换机连接, 也可以用中继线与局用交换机连接。 也可以用中继线与局用交换机连接。最常见的连 接方式是半自动中继方式和全自动中继方式。 接方式是半自动中继方式和全自动中继方式。 半自动中继方式

  1.2 数字交换网络
在程控交换机中,为便于传输与处理, 在程控交换机中,为便于传输与处理, 常将多条话路信号复用在一起, 常将多条话路信号复用在一起,然后再送 入交换网络。此时, 入交换网络。此时,在一条物理电路上顺 序传送着多路话音信号, 序传送着多路话音信号,每路信号占用一 个时隙。所以说, 个时隙。所以说,在数字交换网络中对话 音电路的交换实际上是对时隙的交换。 音电路的交换实际上是对时隙的交换。
时隙交换 时隙交换的过程可以分成两步。 时隙交换的过程可以分成两步。 第一步是在一条电路的任意两个时隙 之间进行的交换,称为时分交换, 时分交换 之间进行的交换,称为时分交换,由T型接 线器完成; 线器完成; 完成 第二步是在两条电路上的相同时隙之 间进行的交换,称为空分交换, 间进行的交换,称为空分交换,由S型接线 空分交换 器完成。 完成。
多级组合交换网络
对于小型交换机来说, 对于小型交换机来说 , 交换网络往 往由一级T 型接线器组成就可以了, 往由一级 T 型接线器组成就可以了 , 而对 于大型交换机则肯定是不够的。 于大型交换机则肯定是不够的。这时可以 采用多级组合方案, 其中T 采用多级组合方案 , 其中 T-S-T 组合是最 常用的。 常用的。
交换网络的控制
交换网络的控制一般包括: 交换网络的控制一般包括 : 接收要 求建立接续的地址,寻找通过单级或多 求建立接续的地址, 级网络的通路, 级网络的通路,建立通路接续以及最后 释放该通路。 释放该通路。

  1.3 用户电路
电话机所产生的话音信号都是模拟信 号,而程控交换机所处理的必须是数字信 因此, 号。因此,程控交换机必须将电话机发出 的模拟信号转换成数字信号, 的模拟信号转换成数字信号,而且还要对 电话机进行馈电、振铃和测试等。 电话机进行馈电、振铃和测试等。这些必 不可少的功能都是由用户电路来完成的。 不可少的功能都是由用户电路来完成的。 都是由用户电路来完成的
用户电路的功能
用户电路的功能可以简称为“BORSCHT 功 用户电路的功能可以简称为“BORSCHT”功 能 B??向用户馈送电源 向用户馈送电源 O??过压保护 过压保护 R??振铃 振铃 S??监视 监视 C??编译码及滤波 编译码及滤波 H??2/4线转换 2/4线转换 2/4 T??测试 测试
用户电路的整体结构
用户机柜
用户电路一般 由两块专用集成电 路组件组成, 路组件组成,一块 是用户接口电路, 是用户接口电路, 另一块是编译码器 和滤波器。 和滤波器。

  1.4 中继器
电话交换机之间是由中继线连接的, 电话交换机之间是由中继线连接的, 中继器是交换机与中继线之间的接口设 备,中继器可分为以下两种: 中继器可分为以下两种: ? ? 模拟中继器 数字中继器
模拟中继器
模拟中继器的主要功能与模拟用户电路 相似,如忙闲控制 、 信号发送与接收 、 过压 相似 , 如忙闲控制、信号发送与接收、 保护、发送与接收电平的调节、 保护 、 发送与接收电平的调节 、 各种传输参 数的分配、提供测试接口、 数的分配 、 提供测试接口 、 完成话音信号的 A/D和D/A转换。 A/D和D/A转换。 转换
数字中继器
数字中继器的 主要功能有: 时钟提取、 数字中继器 的 主要功能有 : 时钟提取 、 码型变换、帧同步和复帧同步等。数字中继 码型变换、帧同步和复帧同步等。 器所连接的是传码率为2048Kbps的 32路 器所连接的是传码率为 2048Kbps 的 32 路 PCM 2048Kbps 基群线路, 即一个数字中继器可提供30 30条话 基群线路 , 即一个数字中继器可提供 30 条话 路、一条同步通路和一条标志信号通路。 一条同步通路和一条标志信号通路。
中继传输模块

  1.5 交换机的 软件系统
程控交换机是存储程序控制的交换 机 , 也就是通过运行处理器中的程序 控制整个话路的接续, , 控制整个话路的接续 , 因此软件在 程控交换机中具有极其重要的作用。 程控交换机中具有极其重要的作用。
运行软件和 运行软件和支持软件
程控交换机的软件系统从总体上可分为两大 部分运行软件和支持软件。 部分运行软件和支持软件。 运行软件是指交换系统进行呼叫处理 、 管理 运行软件 是指交换系统进行呼叫处理、 是指交换系统进行呼叫处理 和维护等工作所需的程序和数据, 和维护等工作所需的程序和数据 , 是在线运行的 。 支持软件是指编译程序、 支持软件 是指编译程序、模拟程序和连接编 是指编译程序 辑程序等, 辑程序等 ,它是在编写和调试程序时为了提高效 率而使用的程序,是脱机运行的。 率而使用的程序,是脱机运行的。
对软件系统的要求 软件系统的要求 程控交换机软件系统的基本任务是控 制交换机运行, 制交换机运行 , 而交换机的基本目的是建 立和释放呼叫。因此对交换机软件系统有 立和释放呼叫 。 因此对 交换机软件系统有 以下一些特殊要求: 以下一些特殊要求:
  1.运行快存储小; 运行快存储小;
  2.以多道程序运行的方式工作; 以多道程序运行的方式工作;
  3.保证系统不中断; 保证系统不中断;
  4.通用性能好。 通用性能好。
呼叫处理的过程
呼叫处理的过程是比较复杂的, 呼叫处理的过程是比较复杂的 , 可简单 地概括为三步: 地概括为三步:
? ? ?
输入处理 输出处理 内部处理
经过这三步后, 经过这三步后 , 交换机便从一种稳定状态 转移到另一种稳定状态,周而复始,循环无尽。 转移到另一种稳定状态,周而复始,循环无尽。
交换机的信
  1.6 交换机的信 令系统
信令是指通信系统中的控制指令。 信令是指通信系统中的控制指令 。 它 可以指导终端设备、 可以指导终端设备 、 交换系统及传输系统 协同运行, 协同运行 , 在指定的终端之间建立临时的 通信信道, 并维护网络本身正常运行。 通信信道 , 并维护网络本身正常运行 。 信 令系统是通信网的重要组成部分, 令系统是通信网的重要组成部分 , 是通信 网的神经系统。 网的神经系统。
信令的分类 信令的分类
按传送通道可分为:随路信令, 按传送通道可分为:随路信令,共路信令 按功能可分为:线路信令,路由信令, 按功能可分为:线路信令,路由信令,管理信令 按工作区域可分为:用户线信令, 按工作区域可分为:用户线信令,局间信令
信令方式
信令的传送要遵守一定的规约 和规定,这就是信令方式。 和规定,这就是信令方式。它包括 信令的结构形式、 信令的结构形式、信令在多段路由 上的传送方式及控制方式。 上的传送方式及控制方式。
信令网 当电话网采用共路信令后, 当电话网采用共路信令后,除原有电 话网外,还要有一个独立的数据通信网, 话网外,还要有一个独立的数据通信网, 即信令网。它除传送呼叫控制等电话信令 即信令网。 以外,还要传送网络管理与维护等信息, 以外,还要传送网络管理与维护等信息, 它实际上是一个载送各种信息的数据传送 系统,是一个专用的数据通信网。 系统,是一个专用的数据通信网。
信令模块 信令模块
第2 章
数据交换系统
数据交换也称数据通信, 数据交换也称数据通信 , 是现代信息 技术中的一个重要组成部分, 技术中的一个重要组成部分 , 它是计算机 科学与通信科学相结合的产物, 科学与通信科学相结合的产物 , 是把通信 技术中的信息传输、 技术中的信息传输 、 交换同计算机技术中 的数据处理、 的数
 

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