《电路交换系统软》课件

电路交换系统电路交换系统是一种古老但仍然广泛应用的通信技术它为两个通信设备建立了一条专用物理连接，并确保数据以可靠的方式直接传递在电路交换系统中，数据传输效率高，且具有低延迟、高可靠性的特点引言通信技术的重要组成部分历史悠久，应用广泛发展趋势电路交换系统是现代通信网络的核心，它为电路交换技术起源于20世纪初，随着技术随着互联网和移动通信技术的快速发展，电语音、数据和视频等服务提供可靠、高效的的不断发展，它在现代通信系统中仍然扮演路交换系统也面临着新的挑战和机遇传输通道着重要角色课程大纲引言工作原理

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22.介绍电路交换系统的基本概念深入探讨电路交换系统的工作和应用场景原理，包括呼叫建立、连接维护和呼叫释放过程系统组成发展趋势

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44.介绍电路交换系统的核心组件展望电路交换系统的未来发展，如交换机、传输网络和信令方向，包括新技术、应用场景系统和挑战电路交换简介电路交换是通信网络中的一种核心技术，它在连接两个用户之间建立一条独占的物理通路在电路交换网络中，呼叫者和被呼叫者通过建立一条物理连接来进行通信，这类似于两个人使用电话线直接通话电路交换系统的基本概念电路建立专线连接带宽预留数据传输在数据传输前，需要建立一条一旦建立连接，整个传输过程在连接建立时，系统会为该连数据传输是通过预留的物理连专用的物理连接，类似于传统中，数据将始终通过这条专线接预留固定的带宽，保证数据接进行的，数据以连续的信号的电话线路，确保数据传输的可靠性和安传输的稳定性和高效性流的方式进行传输全性电路交换系统的组成交换机线路控制系统用户设备电路交换系统的核心，负责建连接交换机和其他设备的物理负责管理和控制整个系统的运用户使用的电话机、终端等，立、维护和释放电路，进行信线路，传输语音、数据或视频行，包括呼叫处理、信令传输用于发送和接收信号号处理和路由控制信号，线路的质量直接影响通、线路分配等信的质量电路交换系统的工作原理建立连接1用户发起呼叫，系统建立端到端连接数据传输2数据通过专用线路双向传输释放连接3呼叫结束，连接被释放电路交换系统建立连接后，数据通过物理线路直接传输，无需排队等待这保证了实时性，但资源利用率低，且建立连接需要时间电路交换系统的分类按交换方式分类按交换网络规模分类主要分为空间分隔交换和时分交主要分为集中式交换和分布式交换两种类型空间分隔交换，每换两种类型集中式交换，所有个连接占用独立的物理线路，时的交换功能集中在一个设备上，分交换，多个连接共享同一物理分布式交换，将交换功能分散到线路多个设备上按应用场景分类主要分为公共交换网络和专用交换网络两种类型公共交换网络，为公众提供服务，专用交换网络，为特定用户提供服务电路交换系统的信令信令的作用信令种类信令用于控制电路交换系统的建立、维护常见的信令类型包括通道关联信令，用和释放信令系统传输信息，包括呼叫请于控制和管理通信路径；用户线路信令，求、线路状态和呼叫控制信息用于用户电话与交换机的交互；网络管理信令，用于管理和监控网络电路交换系统呼叫过程呼叫发起1用户拿起电话，拨号呼叫建立2交换机连接线路，建立连接数据传输3双方开始通话，交换数据呼叫释放4一方挂断电话，释放连接电路交换系统呼叫过程包含呼叫发起、呼叫建立、数据传输和呼叫释放四个步骤电路交换系统的呼叫建立过程建立连接呼叫发起交换机分配一条空闲线路，并向目标用户线路发送振铃信用户拿起电话机，拨号呼叫目标用户号1234呼叫寻址呼叫接听交换机根据拨号号码查找目标用户的线路目标用户接听电话，交换机建立两端用户的通话连接电路交换系统的呼叫释放过程释放请求通话一方发起呼叫释放请求，例如挂断电话释放信号释放请求通过信令网络传送到另一方，告知其结束通话电路断开接收方收到释放信号后，断开连接，释放占用的电路资源释放确认发起方收到释放确认信号，表示呼叫已成功释放电路交换系统的路由控制路径选择流量管理路由控制系统根据呼叫的目的地和网络状态路由控制系统管理网络流量，优化资源分配选择最佳路径，确保高效的数据传输，提高网络效率故障处理安全控制路由控制系统监测网络故障，进行路径调整路由控制系统实施安全策略，防止非法访问，保障网络连通性和数据泄露电路交换系统的网络结构电路交换系统中的网络结构通常采用星型、环型或网状结构星型结构以中央交换机为中心，所有用户设备连接到中央交换机环型结构中，所有用户设备连接到一个闭环链路网状结构中，用户设备通过多个交换机连接到其他设备，形成复杂的网络结构不同结构各有优缺点，具体选择取决于系统规模、性能要求等因素电路交换系统的网络性能指标电路交换系统性能指标是衡量其效率和可靠性的关键指标这些指标直接影响网络服务的质量和用户体验100M1ms吞吐量延迟每秒传输的数据量数据传输的时延

99.99%100可用性可靠性系统正常运行的时间比例系统稳定性和抗故障能力电路交换系统的质量保障可靠性安全性12保证系统稳定运行，提供持续的通信服务，最大限度地减少保护用户数据安全，防止非法访问和恶意攻击，确保通信过故障和错误程的安全可靠性能可扩展性34满足用户对通信质量的要求，包括传输速度、延迟、误码率根据用户的需求，能够灵活调整系统规模，以满足不断增长等指标的通信需求电路交换系统的接入技术模拟用户线接入数字用户线接入传统电话网络使用模拟信号，用户线通过模拟数字用户线（DSL）使用数字信号，提供更高调制解调器连接到交换机的带宽和数据传输速度无线接入光纤接入移动电话、卫星电话等使用无线网络技术，通光纤接入使用光信号，提供极高的带宽和传输过无线电波进行通信速率，适合高容量数据传输电路交换系统的中继传输数字中继光纤中继微波中继数字中继用于在电路交换系统中传输数字信光纤中继利用光纤进行传输，具有更高的带微波中继利用微波频率进行传输，可以实现号，可以提供更高质量的语音和数据传输，宽和更低的传输损耗，可以满足现代通信网长距离、大容量的通信，通常用于连接不同提高传输效率和可靠性络的需求地区的通信网络电路交换系统的传输速率类型传输速率语音64kbps视频

1.5Mbps-10Mbps数据10Mbps-100Gbps电路交换系统传输速率是指在电路建立后，数据在电路上传输的速率传输速率受多种因素影响，包括信道带宽、数据压缩技术、网络拥塞等电路交换系统的同步技术网络同步同步技术确保网络中不同设备之间的时钟一致性这有助于维持网络的稳定性和可靠性，并提高数据传输的准确性和效率电路交换系统的信令技术信令功能信令类型信令负责建立、维护和释放电路常见信令类型包括CCS（公共信连接它提供呼叫控制、路由选令通道）和ISDN信令CCS提供择和状态管理等功能更强大的呼叫控制功能，而ISDN信令支持数字通信信令协议信令传输信令协议定义了信令消息的格式信令信息通过专门的信令通道传和交互规则，确保不同设备之间输，通常使用独立于语音通道的能够进行有效的通信专用线路电路交换系统的可靠性高可用性故障恢复

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22.电路交换系统需要确保连续的通信服务，即使在部分设备故具备快速故障检测和恢复机制，将故障对通信的影响降到最障的情况下也能保证正常运行低数据完整性冗余设计

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44.保证数据在传输过程中不被篡改或丢失，确保信息传递的准通过硬件和软件冗余设计，提高系统的容错能力，提升可靠确性性电路交换系统的安全性数据加密安全协议电路交换系统使用加密技术来保护通采用安全协议，例如TLS/SSL，确保信内容，防止数据被窃取或篡改通信过程的安全性身份验证访问控制使用用户名和密码等身份验证机制，通过访问控制策略，限制对系统资源确保用户身份的真实性的访问权限，防止恶意访问电路交换系统的发展趋势光纤传输技术移动通信技术网络虚拟化技术云计算技术光纤传输技术在电路交换系统移动通信技术与电路交换系统网络虚拟化技术可以将电路交云计算技术可以提供灵活的电中得到广泛应用，提高了传输相结合，推动了无线通信的发换系统的硬件和软件资源虚拟路交换系统服务，满足不同用速率和抗干扰能力展，例如GSM和CDMA化，提高了资源利用率和灵活户需求，降低了运营成本性案例分析本部分将介绍几个电路交换系统的实际应用案例，例如，电话网络，移动通信网络，以及一些专用的数据传输网络通过分析这些案例，可以更深入地理解电路交换系统的特点、优势和局限性，以及它在现代通信网络中的应用总结电路交换系统优势与劣势电路交换系统是一种传统而重要的通信技它具有连接可靠、带宽保证等优势，但同术，它在现代通信网络中仍然发挥着重要时存在灵活性较低、资源利用率不高等不作用足未来展望随着技术发展，电路交换系统将与其他网络技术相融合，继续发挥其重要作用思考和讨论本课程介绍了电路交换系统的基本原理、工作机制以及应用场景通过学习，我们了解了电路交换系统的优点和局限性，以及其在现代通信网络中的地位在讨论环节，同学们可以提出关于电路交换系统应用、发展趋势以及未来挑战等方面的问题，展开深入探讨同时，也可以分享学习中遇到的难点和困惑，共同解决问题，加深理解参考文献《数字通信原理》，樊昌信，曹丽娜，电子工业出版社《交换技术》，刘元，中国科学技术大学出版社《通信原理》，王育民，清华大学出版社《电路交换系统》，李红卫，人民邮电出版社《通信网理论与技术》，李继武，中国科学技术大学出版社《网络与交换》，田志刚，电子工业出版社。