現(xiàn)代交換技術(shù)課件

現(xiàn)代交換技術(shù)第1章緒論

交換在網(wǎng)絡(luò)演變中角色無(wú)線側(cè)有線側(cè)語(yǔ)音通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)SGSN:servingGPRSsupportingnodeGGSN:GatewayGPRSsupportingnode呼叫會(huì)話控制功能CSCF（CallSessionControlFunction）類(lèi)似于IETF結(jié)構(gòu)中的SIP服務(wù)器，處理用來(lái)控制用戶多媒體會(huì)話的信令消息，建立會(huì)話。這是MSC（移動(dòng)交換中心）呼叫控制功能的一種發(fā)展。媒體網(wǎng)關(guān)控制功能MGCF(MediaGatewayControlFunction)SGSN:servingGPRSsupportingnodeGGSN:GatewayGPRSsupportingnodeHSS（歸屬用戶服務(wù)器）原有的HLR（歸屬位置寄存器）演變?yōu)镮MS中的HSS（歸屬用戶服務(wù)器）。

主講陸以勤86-90年華南理工大學(xué)無(wú)線電工程系本科90-93年華南理工大學(xué)無(wú)線電與自動(dòng)控制研究所碩士研究生93-96年華南理工大學(xué)無(wú)線電與自動(dòng)控制研究所（電子與信息學(xué)院） 博士研究生94-96年香港城市大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生96-97年香港城市大學(xué)博士后研究2001年副教授2006年教授2011年博士導(dǎo)師中國(guó)教育與科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)華南地區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心主任中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)教育信息化分會(huì)理事廣東省高等教育學(xué)會(huì)信息網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)副理事長(zhǎng)覃健誠(chéng)1995年－1999年，北京郵電大學(xué)，計(jì)算機(jī)系，工學(xué)學(xué)士。2006年－2007年，北京郵電大學(xué)，軟件學(xué)院，工程碩士。2008年－2011年，北京郵電大學(xué)，計(jì)算機(jī)學(xué)院，工學(xué)博士教材現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)（21世紀(jì)高等院校信息與通信工程規(guī)劃教材）羅國(guó)明，陳涓,施揚(yáng),張曙光

出版社:人民郵電出版社(2010年10月1日)卓越網(wǎng)7.5折交換與通信網(wǎng)1.1通信網(wǎng)分層模型1.2交換技術(shù)的分類(lèi)1.3交換技術(shù)的發(fā)展1.41.1交換與通信網(wǎng)1.1.1交換機(jī)的引入Switch通信的幾種方式：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)廣播組播話音數(shù)據(jù)無(wú)交換的多個(gè)終端要實(shí)現(xiàn)相互間通信，必須以全互連的方式兩兩相連。若終端數(shù)為n，則線對(duì)數(shù)為C2n=n(n-1)/2（當(dāng)終端n=100時(shí)，線對(duì)數(shù)=100X(100-1)/2=4950）無(wú)交換的多個(gè)終端的通信(終端=5、線對(duì)數(shù)=10)

圖1-2多用戶全互連通信

圖1-3引入交換節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備1.1.2交換式通信網(wǎng)

由交換機(jī)組成的通信網(wǎng)稱為交換式通信網(wǎng)。最簡(jiǎn)單的通信網(wǎng)可以僅由一臺(tái)交換機(jī)組成，每個(gè)用戶（電話機(jī)或終端）通過(guò)一條專(zhuān)用的用戶環(huán)線（簡(jiǎn)稱用戶線）與交換機(jī)中的相應(yīng)接口相連接。(圖1-4)用戶環(huán)線交換設(shè)備多個(gè)交換節(jié)點(diǎn)組成的通信網(wǎng)中繼線

圖1-5由多臺(tái)交換機(jī)組成的通信網(wǎng)SS7與電話網(wǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系C1:大區(qū)（局號(hào)2位）C2:省級(jí)C3:地級(jí)C4:縣級(jí)C5:端局長(zhǎng)途網(wǎng)本地網(wǎng)交換節(jié)點(diǎn)接續(xù)類(lèi)型本局接續(xù)出局接續(xù)入局接續(xù)轉(zhuǎn)接接續(xù)1．通信網(wǎng)的定義2．網(wǎng)絡(luò)工作方式

圖1-6面向連接網(wǎng)絡(luò)的工作原理Connection-oriented&connectionlesssystemVirtualCircuit虛電路

圖1-7無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)的工作原理?面向連接和無(wú)連接的主要區(qū)別如下：（1）面向連接網(wǎng)絡(luò)對(duì)每次通信總要經(jīng)過(guò)建立連接、傳送信息、釋放連接三個(gè)階段，而無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)并不為每次通信過(guò)程建立和拆除連接。（2）面向連接網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)必須為每一個(gè)呼叫選路，一旦路由確定連接即建立，路由中各節(jié)點(diǎn)需要為接下來(lái)進(jìn)行的通信維持連接的狀態(tài)；無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須為每個(gè)傳送的分組獨(dú)立選路，但節(jié)點(diǎn)中不需要維持連接的狀態(tài)。（3）用戶信息較長(zhǎng)時(shí)，面向連接方式通信效率較高；反之，使用無(wú)連接方式要好一些。1.2通信網(wǎng)分層模型?在通信網(wǎng)中，信息傳遞過(guò)程涉及諸多操作，如比特流傳送、同步、流量控制、差錯(cuò)控制、擁塞控制、路由選擇、會(huì)話過(guò)程管理和數(shù)據(jù)加密等。Tasksinvolvedinsendingaletter通信人郵遞員物流關(guān)注對(duì)象格式信件郵包運(yùn)輸車(chē)（汽車(chē)、火車(chē)、飛機(jī)）OSILayersApplicationPresentationSessionTransportNetworkDatalinkPhysicalApplicationinterface,ServiceProvision,Filetransfers,Email,DatabaseSyntaxofdata,Syntaxconversion(translate)Structureofdata,datacompressing,encryptionSessioncontrol(establish,manage,terminate)Networkservicedefinitions,ErrorrecoveryQualityofservice,End-to-endintegrityNetworkoperations,Switching&routingNetworkinterfacesLine(channel)integrity,ErrorcheckFlowcontrol,LinksequencingTiming,Connectors,EncodingElectrical&opticalspecs（規(guī)格）ApplicationTransportNetworkDatalink&PhysicalInternetLayersComputerScienceElectronicEngineeringLayeredProtocolsandProtocoldataunits(PDUs)

OSItermsAPDU PPDUSPDUTPDUNPDUDPDUPhPDUApplicationPresentationSessionTransportNetworkDatalinkPhysicalUserApplicationAPCommontermsMessage,record,file,envelope

nonenoneSegmentPacket,datagramFrame,cell,slotFrame,envelope,bitUUUUUUUU777777766666655555444433322122FlashInternetProtocolSuite協(xié)議族ICMP:Internetcontrolmessageprotocol互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議：用來(lái)通知發(fā)送者數(shù)據(jù)報(bào)所發(fā)生的問(wèn)題IGMP:Internetgroupmessageprotocol:互聯(lián)網(wǎng)組報(bào)文協(xié)議：用來(lái)幫助組播路由器標(biāo)識(shí)LAN的組播成員主機(jī)Concept

of

LayerFlash

Figure2.18RelationshipoflayersandaddressesinTCP/IP2．接口與服務(wù)Entity1Entity2Entity3Entity4Entity5Entity6()()()SAPsN+1NSAPsareOSIaddressesandidentifies.TheOSIModelstatesthat:an(N+1)-entityrequests(N)-servicesviaan(N)-serviceaccesspoint(SAP)whichpermitsthe(N+1)-entitytointeractwithan(N)-entity.實(shí)體（Entity），是指任何可發(fā)送或接收信息的硬件或軟件進(jìn)程。

SAP:serviceaccesspoint,服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)1.3交換技術(shù)的分類(lèi)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等不同的通信業(yè)務(wù)具有不同的特點(diǎn)，如有的對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高，有的對(duì)差錯(cuò)敏感；有的傳輸速率恒定，有的具有突發(fā)性。

無(wú)線側(cè)有線側(cè)語(yǔ)音通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)SGSN:servingGPRSsupportingnodeGGSN:GatewayGPRSsupportingnode電路交換CircuitSwitching或CircuitExchanging通信的雙方在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送之前先要建立一個(gè)實(shí)際的物理電路連接，連接的電路被通信的一對(duì)用戶獨(dú)占，只有通信結(jié)束電路釋放后，才能被別人使用。電路交換的基本過(guò)程它要經(jīng)過(guò)3步：建立連接（呼叫）,通話,

線路拆除（釋放）。

交換節(jié)點(diǎn)A交換節(jié)點(diǎn)B交換節(jié)點(diǎn)C建立傳送釋放圖1-13在通信過(guò)程中，交換機(jī)為通信雙方提供物理電路連接。整個(gè)傳輸過(guò)程不失真、不時(shí)延。由于需要連接過(guò)程，建立連接需要時(shí)間，故適合傳輸大量數(shù)據(jù)而傳輸少量數(shù)據(jù)時(shí)效率不高；連接一旦建立，便可以固定的速率傳輸數(shù)據(jù)，除了傳輸延遲外，不再有別的延遲；一旦連接成功，就建立了一條臨時(shí)專(zhuān)線，即使不通話，也被占用，他人不可使用。電路交換特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)傳輸可靠、迅速，適合高質(zhì)量的大量數(shù)據(jù)傳輸；數(shù)據(jù)不會(huì)丟失且保持原來(lái)的序列。缺點(diǎn)：由于存在呼叫建立和連接釋放過(guò)程，電路的接續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)信道容量易浪費(fèi)，不同速率、不同電碼之間不能交換。電路交換優(yōu)缺點(diǎn)2.報(bào)文交換方式（MessageSwitching）

一種不要求建立專(zhuān)用物理信道的交換技術(shù)。采用存儲(chǔ)---轉(zhuǎn)發(fā)（Store-and-ForwardSwitching）：當(dāng)發(fā)送方要發(fā)送信息時(shí)，應(yīng)把目的地址先加到報(bào)文中，然后從發(fā)送節(jié)點(diǎn)起，一個(gè)節(jié)點(diǎn)、按地址把報(bào)文一個(gè)節(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點(diǎn)；在轉(zhuǎn)送過(guò)程中，中間節(jié)點(diǎn)要先把報(bào)文暫時(shí)存儲(chǔ)起來(lái)，然后在線路不忙時(shí)將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)出去。Disk報(bào)文交換的基本過(guò)程報(bào)文交換特點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換不像電路交換那樣要獨(dú)占一條固定的信道，線路利用率高,同時(shí)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的流量分布動(dòng)態(tài)地選擇報(bào)文的通過(guò)路徑，系統(tǒng)效率高，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)交換節(jié)點(diǎn)要為每一個(gè)端口分別設(shè)置一個(gè)輸入緩沖區(qū)和一個(gè)輸出緩沖區(qū)。

報(bào)文交換優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：在信息傳送（報(bào)文交換）的過(guò)程（從用戶A到用戶B）中沒(méi)有呼叫建立和接續(xù)過(guò)程來(lái)自不同用戶的信息可以在同一條線路上以報(bào)文為單位進(jìn)行多路復(fù)用，電路利用率較高用戶不需要叫通對(duì)方就可以發(fā)送報(bào)文；如果需要，同一報(bào)文可以由交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)至多個(gè)不同的用戶，實(shí)現(xiàn)多播通信。缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)或交互性差，有轉(zhuǎn)發(fā)延時(shí)。交換機(jī)要有能力存儲(chǔ)各用戶發(fā)送的報(bào)文，其中有的報(bào)文可能很長(zhǎng)，要求交換機(jī)具有較高的處理能力和較大的存儲(chǔ)容量。3.分組交換（PacketSwitching）分組交換,也稱包交換。

在分組交換網(wǎng)中，要先把一個(gè)報(bào)文分割成規(guī)定長(zhǎng)度的信息組--分組打包，然后在每個(gè)分組上貼上標(biāo)簽--報(bào)頭，按編號(hào)一批一批地將“數(shù)據(jù)分組”發(fā)出去；傳送到達(dá)目的地后，再重新裝配成完整的報(bào)文。數(shù)據(jù)報(bào)(DG：Datagram)方式虛電路(VC：VirtualCircuit)方式分組交換的兩種方式數(shù)據(jù)報(bào)非面向連接將數(shù)據(jù)分成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)。每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都包含足夠的序號(hào)和地址信息，且每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)都是獨(dú)立的，且獨(dú)立發(fā)送。RAMPacketSwitch----

VCApproach電路交換與虛擬電路的分組交換的區(qū)別：1.路徑(電路交換)與路由(分組交換)2.專(zhuān)用物理鏈路(電路交換)與共享物理鏈路(分組交換)

PacketSwitch----

VCApproach面向連接電路交換與虛擬電路的分組交換的區(qū)別：1.路徑(電路交換)與路由(分組交換)2.專(zhuān)用物理鏈路(電路交換)與共享物理鏈路(分組交換)

分組交換的特點(diǎn)?分組長(zhǎng)度較短，且具有統(tǒng)一的格式，便于在交換機(jī)中存儲(chǔ)和處理。?分組進(jìn)入交換機(jī)后只在主存儲(chǔ)器中停留很短的時(shí)間（一般為毫秒級(jí)），進(jìn)行排隊(duì)處理，一旦確定了新的路由，就很快輸出到下一個(gè)交換機(jī)或用戶終端,能滿足絕大多數(shù)數(shù)據(jù)通信對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。?由于分組傳輸?shù)穆酚墒强勺兊?，?dāng)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，分組可以主動(dòng)避開(kāi)故障點(diǎn)，故分組交換可靠性高。?信息以分組為單位在交換機(jī)中存儲(chǔ)和處理，不要求交換機(jī)具有很大的存儲(chǔ)容量，降低了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的費(fèi)用；對(duì)線路的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)復(fù)用也大大降低了用戶的通信費(fèi)用。分組交換的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：

（1）節(jié)點(diǎn)暫時(shí)存儲(chǔ)的是一個(gè)個(gè)分組，而不是整個(gè)數(shù)據(jù)文件（2）分組暫時(shí)保存在節(jié)點(diǎn)的內(nèi)存中，保證了較高的交換速率（3）動(dòng)態(tài)分配信道，極大的提高了通信線路的利用率缺點(diǎn)：

（1）分組在節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)因排隊(duì)而造成一定的延時(shí)（2）分組必須攜帶一些控制信息而產(chǎn)生額外開(kāi)銷(xiāo)，管理控制比較困難

報(bào)文交換的時(shí)延分組交換的時(shí)延分組交換和報(bào)文交換比較

電路交換分組交換優(yōu)點(diǎn)＊時(shí)延小，通信質(zhì)量有保證

＊控制簡(jiǎn)單＊帶寬可變，靈活

＊統(tǒng)計(jì)復(fù)用，資源利用率高

＊一個(gè)用戶可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)通信

＊（如發(fā)E-mail，通話，下載文件可同時(shí)進(jìn)行）缺點(diǎn)＊呼叫建立需要時(shí)間

＊每個(gè)連接帶寬固定（不能適應(yīng)不同速率的業(yè)務(wù)）

＊不傳信息時(shí)也占用資源（不適用于突發(fā)業(yè)務(wù)）

＊網(wǎng)絡(luò)功能復(fù)雜

＊信息傳輸時(shí)延大，QoS難以保證

在對(duì)信息的損傷方面電路交換具有較好的時(shí)間透明性分組交換具有較好的語(yǔ)義透明性在支持多種業(yè)務(wù)方面分組交換有更大的靈活性，可實(shí)現(xiàn)多速率交換，并允許多種業(yè)務(wù)共享網(wǎng)絡(luò)資源。在交換速率方面電路交換可達(dá)到高速率的交換；而分組交換的交換速率受到了限制。在設(shè)備的復(fù)雜性方面分組交換需要一套復(fù)雜的隊(duì)列管理機(jī)制，而電路交換則需要復(fù)雜路由選擇算法。

CTM與PTM的比較?傳統(tǒng)的分組交換網(wǎng)絡(luò)是基于X.25建議的。4.快速分組交換技術(shù)(FastPacketSwitching)?20世紀(jì)80年代以后，隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，光纖逐漸成為通信網(wǎng)傳輸介質(zhì)的主體。光纖通信具有容量大、傳輸質(zhì)量高的特點(diǎn)，數(shù)據(jù)傳輸誤碼率。在這樣的環(huán)境下，分組交換顯然就沒(méi)有必要像X.25那樣再做許多精巧而煩瑣的工作了?？焖俜纸M交換（FPS，F(xiàn)astPacketSwitching）就是在這樣的背景下提出的?？焖俜纸M交換可理解為盡量簡(jiǎn)化協(xié)議，甚至只保留核心的網(wǎng)絡(luò)功能，以提供高速、高吞吐量、低時(shí)延服務(wù)的交換技術(shù)。?廣義的FPS包括幀中繼（FR，F(xiàn)rameRelay）與信元中繼（CR，CellRelay）兩種交換方式。ATM交換采用的是信元中繼方式。?與X.25協(xié)議相比，幀中繼采用一種簡(jiǎn)化的協(xié)議，它只有OSI-RM模型的下兩層，沒(méi)有第三層，甚至在數(shù)據(jù)鏈路層也只保留了核心功能，如幀的定界、同步及差錯(cuò)檢測(cè)等。ATM(1)WhatDoesthe‘Asynchronous’Mean？(2)CellRelay(3)Connection-orientedSystem(4)High-speed,Low-delay,Multiplexing,GoodQoSPerformanceQuestion:whatdoesthe‘a(chǎn)synchronous’mean?AsynchrounousTimeDivisionMutilplexerflashSynchronousTDMAsynchronousTDMAsynchronousTDM(continue)TheFeaturesofATM(1)WhatDoesthe‘Asynchronous’Mean？(2)CellRelay

(3)Connection-orientedSystem(4)High-speed,Low-delay,Multiplexing,GoodQoSPerformanceCellandPacketPacket,Frame&CellPacket:differentprotocolusespacketofvaryingsize morecomplexnetwork:moreextensiveheaderCell：fix-length53bytes(5bytesforheader)Question:why53bytes6msisthemaximumtolerablepacketizationdelayforvoicesignals.6*64kbps/8bits=48PacketNetwork&CellNetworkPacketnetwork:MixednetworktrafficX12CBAXAaudiovideopacketdatapacketLongdelay,unpredictabledelayCellnetwork:regularnetworktraffic12CBAaudiovideopacketdatapacketZYXCBAZYXAdvantagesTheFeaturesofATM(1)WhatDoesthe‘a(chǎn)synchronous’Mean？(2)CellRelay(3)Connection-orientedSystem

(4)High-speed,Low-delay,Multiplexing,GoodQoSPerformance面向連接的技術(shù)NumberingofVCsneedonlybeuniqueoneachlinkinsteadofendtoendTheFeaturesofATM(1)WhatDoesthe‘a(chǎn)synchronous’Mean？(2)CellRelay(3)Connection-orientedSystem(4)High-speed,Low-delay,Multiplexing,GoodQoSPerformanceNFC

FromtheDistanceofCommunicationATMFDDIFastEthernetISDNBRIMAN&SMDSFramerelayEthernet,TokenringBandwidth(Mbit/s)DistancesLANMANWANWPANBlueToothUWBWiFiZigBee

SDHQoS

TraditionalApplicationssuchas:

FTP Email Telnet WWW………Thesekindsofservicescannottoleratepacketloss,butarelesssensitivetodelayanddelayvariation.MultimediaApplicationssuchas:

Real-Audio(AudioBroadcast) Real-Video(VideoBroadcast) Internetphone VideoconferencingThesekindsofreal-timeapplicationscancompensateforareasonableamountofpacketloss.Beusuallyverycriticaltowardhigh-variabledelays.

BasicConceptsofQoSAQoSisasetofparametersthatdescribertheQualityofService

,forexample, bandwidth, lossrate, delayand delayvariation.DifferentQoSsmaymeandifferentnetworkresourcesallocation.Theresourcesmayincludes linkbandwidth, bufferusage, CPUusage, priority, etc.QoSServiceCatagoriesSDH/SONET(Physicallayer)、T3ATM

SARAAL:ATMadaptationlayer SAR:segmentationandreassemblyCS:convergencesublayer CSAAL1

SARCSAAL2

SARCSAAL3/4

SARCSAAL5ServicesClassAClassBClassCClassDTypesAAL1,AAL5AAL2,AAL5AAL3/4,AAL5AAL3/4,AAL5BitRateConstantVariableVariableVariableSynchronousNeedNeedn’tNeedn’tNeedn’tConnectionOrientedYesYesYesNotApplications64KbpsVoiceVideoConnection-OrienteddataConectionless-OrienteddataQoSServiceCatagoriesCBR ConstantBitRateVBR-RT VariableBitRate-RealTimeVBR-NRT VariableBitRate-Non-RealTimeABR AvailableBitRateUBR UnspecifiedBitRateGFR GuaranteedFrameRate(later)5.光交換全光通信技術(shù)也是一種光纖通信技術(shù)，該技術(shù)是針對(duì)普通光纖系統(tǒng)中存在著較多的電子轉(zhuǎn)換設(shè)備而進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)，該技術(shù)確保用戶與用戶之間的信號(hào)傳輸與交換全部采用光波技術(shù)，即數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的傳輸過(guò)程都在光域內(nèi)進(jìn)行，而其在各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的交換則采用全光網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)。電交換光電光電光電光電電光光電電光光信號(hào)光信號(hào)光交換光信號(hào)光信號(hào)光交換6.軟交換和IMS軟交換是一種功能實(shí)體，為下一代網(wǎng)絡(luò)(NGN)提供具有實(shí)時(shí)性要求的業(yè)務(wù)的呼叫控制和連接控制功能，是下一代網(wǎng)絡(luò)呼叫與控制的核心。

簡(jiǎn)單的看，軟交換是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)程控交換機(jī)的“呼叫控制”功能的實(shí)體，但傳統(tǒng)的“呼叫控制”功能是和業(yè)務(wù)結(jié)合在一起的，不同的業(yè)務(wù)所需要的呼叫控制功能不同，而軟交換則是與業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的，這要求軟交換提供的呼叫控制功能是各種業(yè)務(wù)的基本呼叫控制。未來(lái)的軟交換應(yīng)該是盡可能簡(jiǎn)單的。智能控制功能則盡可能地移至外部的業(yè)務(wù)和/或業(yè)務(wù)層。LayersofNGNbasedonSS接入層(Accesslayer)：將用戶連接至網(wǎng)絡(luò)，包括各種接入手段。媒體層(Medialayer)：將信息格式轉(zhuǎn)換成為能夠在網(wǎng)絡(luò)上傳遞的信息格式。

例如：將話音信號(hào)分割成ATM信元或IP包。此外，媒體層可以將信息選路至目的地。傳輸層（Transportlayer）：集中用戶業(yè)務(wù)將它們傳遞至目的地?？刂茖?Controllayer)：包含呼叫智能。此層決定用戶收到的業(yè)務(wù)，并能控制低層網(wǎng)絡(luò)元素對(duì)業(yè)務(wù)流的處理。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層(NetworkServicelayer)：在呼叫建立的基礎(chǔ)上提供額外的服務(wù)。IP電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)NGN分層結(jié)構(gòu)交換在網(wǎng)絡(luò)演變中角色無(wú)線側(cè)有線側(cè)語(yǔ)音通信網(wǎng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)SGSN:servingGPRSsupportingnodeGGSN:GatewayGPRSsupportingnode呼叫會(huì)話控制功能CSCF（CallSessionControlFunction）類(lèi)似于IETF結(jié)構(gòu)中的SIP服務(wù)器，處理用來(lái)控制用戶多媒體會(huì)話的信令消息，建立會(huì)話。這是MSC（移動(dòng)交換中心）呼叫控制功能的一種發(fā)展。媒體網(wǎng)關(guān)控制功能MGCF(MediaGatewayControlFunction)SGSN:servingGPRSsupportingnodeGGSN:GatewayGPRSsupportingnodeHSS（歸屬用戶服務(wù)器）原有的HLR（歸屬位置寄存器）演變?yōu)镮MS中的HSS（歸屬用戶服務(wù)器）。

?移動(dòng)通信正從電路交換、智能交換、軟交換向基于IMS的下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和演進(jìn)。?目前通信網(wǎng)絡(luò)處于不斷演化之中，各種網(wǎng)絡(luò)、各種交換技術(shù)同時(shí)存在。?隨著通信網(wǎng)向數(shù)字化、智能化、綜合化、寬帶化和個(gè)人化方向的快速發(fā)展，各種交換技術(shù)將按下一代網(wǎng)絡(luò)（NGN）框架在控制、業(yè)務(wù)等層面進(jìn)行融合，傳統(tǒng)固定網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、寬帶Internet甚至有線電視網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)之間的界限將會(huì)逐步消失。1.4交換技術(shù)的發(fā)展?從1876年美國(guó)人貝爾發(fā)明電話以來(lái)，電話通信經(jīng)歷了一百多年的發(fā)展歷史。?在前100年，電話通信網(wǎng)基本是以傳送和交換模擬信號(hào)為主。?上世紀(jì)60年代以后，隨著數(shù)字通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電話通信進(jìn)入了數(shù)字傳輸和數(shù)字交換時(shí)代。?電路交換和電話網(wǎng)奠定了電信網(wǎng)運(yùn)營(yíng)和管理的基礎(chǔ)，對(duì)其他網(wǎng)系和下一代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展具有十分重要的借鑒意義。交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)2.1數(shù)字交換原理2.2交換機(jī)軟件系統(tǒng)2.3呼叫處理程序2.4程序的執(zhí)行管理2.5交換機(jī)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)2.6電話通信網(wǎng)2.72.1交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)圖2-1交換機(jī)基本組成話路系統(tǒng)用戶級(jí)選組級(jí)

圖2-2數(shù)字程控交換機(jī)基本組成2.1.1話路系統(tǒng)1．用戶級(jí)?用戶級(jí)包括本地用戶級(jí)和遠(yuǎn)端用戶級(jí)。（1）本地用戶級(jí)。（2）遠(yuǎn)端用戶級(jí)。

遠(yuǎn)端用戶級(jí)是指裝在距離電話局較遠(yuǎn)的用戶分布點(diǎn)上的話路設(shè)備，其基本功能與本地用戶級(jí)相似，也包括用戶電路和用戶集線器，只是需要把用戶級(jí)裝到遠(yuǎn)離交換局的用戶集中點(diǎn)上。它是將若干個(gè)用戶線集中后以數(shù)字中繼方式連接至交換局的。由于用戶話音信號(hào)在經(jīng)數(shù)字傳輸之前就已數(shù)字化，故傳到交換局的話音信號(hào)不必再進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，即可直接經(jīng)數(shù)字中繼接口進(jìn)入數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換。遠(yuǎn)端用戶級(jí)也可稱為遠(yuǎn)端模塊。

圖2-3用戶模塊結(jié)構(gòu)?用戶級(jí)又稱用戶模塊，其基本結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。用戶線與交換機(jī)的接口電路。包括復(fù)用與串并變換，負(fù)責(zé)話務(wù)量的集中與分散。

負(fù)責(zé)把處理機(jī)的控制信息從信息流中提取出來(lái)（或插入進(jìn)去）。與數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的連接。用于暫存從用戶電路讀取的信息。用于暫存向用戶電路發(fā)出的命令信息。。

用戶集線器負(fù)責(zé)將N條用戶線分配到M條連通到數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的話路(N>M)，多采用時(shí)分接線器（T接線器）進(jìn)行時(shí)分交換。N:M成為集線比。我國(guó)采用的集線比一般為4∶1。?歸納起來(lái)，數(shù)字程控交換機(jī)連接普通電話用戶的模擬用戶電路的功能有下列7項(xiàng)：B（BatteryFeed）——饋電；O（Over-voltageProtection）——過(guò)壓保護(hù)；R（RingingControl）——振鈴控制；S（Supervision）——監(jiān)視；C（Codec&Filters）——編譯碼和濾波；H（HybridCircuit）——混合電路；T（Test）——測(cè)試。圖2-4模擬用戶電路功能方框圖圖2-5數(shù)字用戶電路的基本功能方框圖2．選組級(jí)

2.2數(shù)字交換原理詳述(課本有錯(cuò)）3．中繼接口2.DigitalHierarchyFigure6.24T1FrameFigure6.25TDMTelephoneSystemFigure6.24E-lbasicframestructureChannel1…….Channel30ControlbyteControlbyteFramenFrame8000Frame1Frame2…….…….E1=8000frame/s*256bit/frame=2,048,000bit/s1frame=32*8bit=256bitChannel14Channel15…….幀同步信號(hào)0011011和其它業(yè)務(wù)信令信號(hào)（如果沒(méi)有電話信令，也可傳數(shù)據(jù)）PDH400Mbit/s100Mbit/s32Mbit/s274Mbit/s45Mbit/s6.3Mbit/s1.5Mbit/s140Mbit/s34Mbit/s8.4Mbit/s2Mbit/sJapanNorthAmericaEurope,China×4×3×5×6×7×4×4×4×464Kbit/s×2464Kbit/s×300次群1次群2次群3次群4次群Table6.2ElineratesDSandTlinerates87*nSTSmultiplexing/demultiplexingByteinterleaving按字節(jié)交叉時(shí)間擴(kuò)散術(shù)，可以把突發(fā)錯(cuò)轉(zhuǎn)化為隨機(jī)錯(cuò)圖2-6模擬中繼器功能方框圖（1）模擬中繼器。（2）數(shù)字中繼器。

圖2-7數(shù)字中繼器功能方框圖4．信號(hào)部件?信號(hào)部件的主要功能是接收和發(fā)送電話信令。?數(shù)字程控交換機(jī)中具有下列信令設(shè)備：（1）信號(hào)音發(fā)生器：用于產(chǎn)生各種類(lèi)型的信號(hào)音，如撥號(hào)音、忙音、回鈴音等。（2）雙音多頻（DTMF）接收器：用于接收用戶話機(jī)發(fā)送的DTMF信號(hào)。（3）多頻信號(hào)發(fā)送器和接收器：用于發(fā)送和接收局間的多頻信號(hào)。（4）No.7信令終端：用于完成No.7信令的鏈路級(jí)（第二級(jí)）功能。2.1.2控制系統(tǒng)?電話交換設(shè)備一旦開(kāi)通后就要一直不間斷地工作，因此對(duì)其系統(tǒng)的可靠性要求很高，而其控制設(shè)備的故障可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中斷，從而影響到所有用戶的通信，影響面大。?因此，在設(shè)計(jì)交換機(jī)的控制系統(tǒng)時(shí)要充分考慮其安全性和可靠性，同時(shí)也對(duì)其提出了各種要求。?一般來(lái)說(shuō)，對(duì)控制系統(tǒng)有以下要求：（1）可靠性。（2）呼叫處理能力。（3）靈活性和適用性。?控制系統(tǒng)的主要設(shè)備是處理機(jī)。

?處理機(jī)的數(shù)量和分工有各種配置方式，但歸結(jié)起來(lái)可以分為三種基本的配置方式：集中控制、分散控制和分布式控制。1．處理機(jī)控制結(jié)構(gòu)(1)集中控制圖2-8集中控制結(jié)構(gòu)(2)分散控制圖2-9三級(jí)控制結(jié)構(gòu)（3）分布式控制。①在集中控制和分級(jí)控制的程控交換機(jī)中，當(dāng)增加待定的新性能時(shí)，其軟件的改動(dòng)較大。?并且由于新業(yè)務(wù)的處理，將產(chǎn)生對(duì)控制部分的爭(zhēng)奪，影響交換機(jī)的處理能力。?而在分布式控制方式中，增加新性能或新業(yè)務(wù)時(shí)可引入新的組件，新組件中帶有相應(yīng)的控制設(shè)備，從而對(duì)原設(shè)備影響不大。②能方便地引入新技術(shù)和新元件，且不必重新設(shè)計(jì)交換機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，也不用修改原來(lái)的硬件。③可靠性高，發(fā)生故障時(shí)影響面較小，如只影響某一群用戶（或中繼）或只影響某種性能。2．處理機(jī)備用方式?為了確?？刂葡到y(tǒng)安全可靠，數(shù)字程控交換機(jī)的控制系統(tǒng)通常采用雙機(jī)冗余配置，配置方式有微同步、負(fù)荷分擔(dān)和主備用方式。（1）微同步方式（同步雙工方式）。

圖2-10微同步方式結(jié)構(gòu)圖（2）負(fù)荷分擔(dān)（話務(wù)分擔(dān)）方式。

圖2-11負(fù)荷分擔(dān)方式結(jié)構(gòu)圖（3）主備用方式。圖2-12主備用方式結(jié)構(gòu)圖3．處理機(jī)之間通信?數(shù)字程控交換機(jī)普遍采用多處理機(jī)的分散控制方式。?為了完成呼叫處理、維護(hù)和管理任務(wù)，通常需要多臺(tái)處理機(jī)協(xié)同工作。?多處理機(jī)間通信既可以通過(guò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，也可采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信方式（如總線結(jié)構(gòu)、環(huán)形結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)等）。（1）通過(guò)PCM信道進(jìn)行通信。?利用交換機(jī)內(nèi)部的PCM信道進(jìn)行通信，有兩種不同的實(shí)現(xiàn)方法：①利用時(shí)隙16進(jìn)行通信。

時(shí)隙16用于傳輸數(shù)字交換局間信令，但在交換機(jī)內(nèi)部是空閑的，可以用作處理機(jī)間的通信信道。②通過(guò)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的PCM信道直接傳送。（2）采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信結(jié)構(gòu)。

①多總線結(jié)構(gòu)。②環(huán)形結(jié)構(gòu)。③以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)。交換機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)2.1數(shù)字交換原理2.2交換機(jī)軟件系統(tǒng)2.3呼叫處理程序2.4程序的執(zhí)行管理2.5交換機(jī)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)2.6電話通信網(wǎng)2.7空分和時(shí)分1.空分方式：是指交換機(jī)對(duì)各個(gè)通話接續(xù)分別提供實(shí)線通道的一種接續(xù)方式。任何一對(duì)用戶通話時(shí)，都在話路網(wǎng)絡(luò)的空間位置上，占用一條獨(dú)立的通路，而與其它用戶的通話回路無(wú)關(guān)。例：人工交換機(jī)縱橫制交換機(jī)Space-divisionSwitchingCrossbarSwitch縱橫交換機(jī)MultistageSwitch多級(jí)交換機(jī)15×15＝2258×（5×2）＝802.時(shí)分方式：多用戶占用同一條通路，但按時(shí)間互相錯(cuò)開(kāi)，多個(gè)話路輪流接通，即采用時(shí)分復(fù)用方式，各路通話只占同一條線路的其中一定時(shí)間。Time-divisionSwitchingTDMwithTime-slotInterrchange13243142控制單元12341234總線TDMBus話務(wù)量

話務(wù)量話務(wù)量反映了電話負(fù)荷的大小，與呼叫強(qiáng)度和呼叫保持時(shí)間有關(guān)。呼叫強(qiáng)度是單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的呼叫次數(shù)，呼叫保持時(shí)間也就是占用時(shí)間。單位時(shí)間內(nèi)的話務(wù)量等于使用相同時(shí)間單位的呼叫強(qiáng)度與呼叫保持時(shí)間之乘積，其單位為愛(ài)爾蘭（Erlang）。例：呼叫強(qiáng)度=1800次/小時(shí)呼叫保持時(shí)間=（1/60）小時(shí)/次話務(wù)量=1800次/小時(shí)X（1/60）小時(shí)/次=30Erl

設(shè)：n

=時(shí)間T內(nèi)，單個(gè)用戶終端發(fā)出的平均呼叫數(shù)

h

=由用戶終端發(fā)出的呼叫的平均占用時(shí)間N=用戶數(shù)的總和

Y=單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)所有用戶終端的話務(wù)量則：Y=N*(n/T)*h

話務(wù)量呼叫強(qiáng)度呼叫保持時(shí)間實(shí)際計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：話務(wù)量總是針對(duì)一段時(shí)間而言，如：一天或一小時(shí)。呼叫強(qiáng)度和呼叫保持時(shí)間都是平均值。要區(qū)分流入話務(wù)量與完成話務(wù)量。流入話務(wù)量=完成話務(wù)量+損失話務(wù)量損失話務(wù)量=流入話務(wù)量X呼叫損失率（呼損率）話務(wù)量2.2數(shù)字交換原理2.2.1時(shí)隙交換的概念圖2-13同一復(fù)用線上進(jìn)行各時(shí)隙之間的交換。時(shí)間接線器（T接線器）圖2-14復(fù)用線之間進(jìn)行同一時(shí)隙的交換功能?？臻g接線器（S接線器）圖2-14復(fù)用線之間的時(shí)隙交換示意圖?在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)具備以下兩種基本功能：（1）在一條復(fù)用線上進(jìn)行各時(shí)隙之間的交換功能。（2）在復(fù)用線之間進(jìn)行同一時(shí)隙的交換功能。?這兩種基本功能分別由不同的數(shù)字接線器實(shí)現(xiàn)，一種是時(shí)間接線器（T接線器），另一種是空間接線器（S接線器）。1．時(shí)間接線器?時(shí)間接線器（TimeSwitch）又稱為時(shí)間交換單元，簡(jiǎn)稱為T(mén)接線器，其功能是完成一條PCM復(fù)用線上各時(shí)隙之間信息的交換。?時(shí)間接線器主要由信息存儲(chǔ)器（IM，InformationMemory）和控制存儲(chǔ)器（CM，ControlMemory）組成，如圖2-15所示。圖2-15T接線器的組成和工作原理暫時(shí)存儲(chǔ)要交換的脈碼信息，故又稱“緩沖存儲(chǔ)器”寄存脈碼信息的時(shí)隙地址，又稱“地址存儲(chǔ)器”。?T接線器中IM的存儲(chǔ)單元數(shù)由PCM輸入復(fù)用線每幀內(nèi)的時(shí)隙數(shù)決定，IM中每個(gè)存儲(chǔ)單元的位數(shù)則取決于每個(gè)時(shí)隙中所含的碼位數(shù)。?例如，圖2-15中PCM復(fù)用線每幀有32個(gè)時(shí)隙，則IM容量應(yīng)為32個(gè)存儲(chǔ)單元，其每一時(shí)隙有8位碼，則IM每一存儲(chǔ)單元至少要存8位碼。2．空間接線器?空間接線器（SpaceSwitch）又稱為空間交換單元，簡(jiǎn)稱S接線器，其作用是完成不同PCM復(fù)用線之間同一時(shí)隙的信碼交換。(完成不同PCM復(fù)用線間的信碼交換，但信碼所在的時(shí)隙位置不變)?圖2-16表示2×2的交叉接點(diǎn)矩陣，它有2條輸入復(fù)用線和2條輸出復(fù)用線。?控制存儲(chǔ)器的作用是對(duì)交叉接點(diǎn)矩陣進(jìn)行控制，控制方式有以下兩種。圖2-16S接線器的組成和工作原理（1）輸入控制方式，如圖2-16（a）所示。?它按輸入復(fù)用線來(lái)配置CM，即每一條輸入復(fù)用線有一個(gè)CM，由這個(gè)CM來(lái)決定該輸入PCM線上各時(shí)隙的信碼，要交換到哪一條輸出PCM復(fù)用線上去。（2）輸出控制方式，如圖2-16（b）所示。?它按輸出PCM復(fù)用線來(lái)配置CM，即每一條輸出復(fù)用線有一個(gè)CM，由這個(gè)CM來(lái)決定哪條輸入PCM線上哪個(gè)時(shí)隙的信碼，要交換到這條輸出PCM復(fù)用線上來(lái)。2.2.2復(fù)用器與分路器信息以串行格式送入交換網(wǎng)絡(luò)的入線并從出線送出。入線和出線上一幀的時(shí)隙數(shù)定義為復(fù)用度。在交換網(wǎng)絡(luò)中，T接線器和S接線器進(jìn)行存儲(chǔ)和交換都是并行的數(shù)字信號(hào)（如數(shù)據(jù)線是8位）。為了提高交換速度，信息以并行方式交換，因此在交換網(wǎng)絡(luò)接口處，要進(jìn)行串/并和并/串變換。復(fù)用器和分路器的作用就是完成這種變換。2.2.2復(fù)用器與分路器1．復(fù)用器和串并變換?復(fù)用器又稱并路器，它的作用是提高PCM復(fù)用線的復(fù)用度。?復(fù)用器的組成如圖2-17所示。圖2-17復(fù)用器組成示意圖?從圖2-17可知，在復(fù)用器中先把串行傳送的PCM信號(hào)變?yōu)椴⑿袀魉?，即進(jìn)行串并變換（S→P），然后再進(jìn)行并路。?串并變換和復(fù)用的工作過(guò)程可用圖2-18說(shuō)明。圖2-18串并變換和復(fù)用的波形示意圖串并變換原理移位寄存器移位寄存器HW0HW7CP鎖存器鎖存器D0D7D0D7……D0D7D7D0……D0D78-1(D0)8-1(D7)HW0HW0HW7HW7(8)(8)(8)CPCP∧TD72．分路器和并串變換?分路器的作用是把數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)輸出的信息編碼先進(jìn)行分路，然后再進(jìn)行并串變換（P→S），使它恢復(fù)原來(lái)的復(fù)用度和碼率，所以分路器的組成方框圖與圖2-17復(fù)用器的組成方框圖正好相反。?分路器的工作過(guò)程可自行分析。2.2.3數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)?數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的功能是完成任意入線和任意出線之間的時(shí)隙交換。?對(duì)于不同規(guī)模的交換機(jī)，數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)具有不同的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。?最簡(jiǎn)單的只有一個(gè)單級(jí)T接線器，對(duì)于大型網(wǎng)絡(luò)可以由T接線器組成多級(jí)網(wǎng)絡(luò)，也可以與S接線器結(jié)合，構(gòu)成T-S-T、T-S-S-T、T-S-S-S-T、S-T-S、S-S-T-S-S等結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)大、中、小型數(shù)字交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)容量需要。1．T-S-T數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)?T-S-T數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)為三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)，兩側(cè)為時(shí)間接線器，中間為空間接線器。?這是一種較為典型的網(wǎng)絡(luò)。（1）TST交換網(wǎng)的組成。（2）T-S-T的工作原理。圖2-19TST網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖BB2TS23BB31TS2AA31ATS7BACMC0CMC1CMC2HW0HW1HW2輸入控制！723ACMASMATS31B72TS731232HW0HW1HW2TS2CMBSMBTS31A233172輸入控制輸出控制TS23HW0TS2

HW2TS31TS31

?

TS2ITS＝7

TS2

TS7

TS3127+32/2=23

023

圖2-20TST網(wǎng)絡(luò)的組成和工作原理Space-divisionSwitchingCrossbarSwitch縱橫交換機(jī)MultistageSwitch多級(jí)交換機(jī)15×15＝2258×（5×2）＝802．多級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)?當(dāng)要求交換網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模更大時(shí)，可以采用以下4種典型的多級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。（1）T-S-S-T網(wǎng)絡(luò)。

圖2-21T-S-S-T網(wǎng)絡(luò)方框圖（2）T-S-S-S-T網(wǎng)絡(luò)。

圖2-22T-S-S-S-T網(wǎng)絡(luò)方框圖（3）S-S-T-S-S網(wǎng)絡(luò)。

圖2-23S-S-T-S-S網(wǎng)絡(luò)方框圖（4）T-T-T三級(jí)數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。

圖2-24T-T-T網(wǎng)絡(luò)方框圖2.3交換機(jī)軟件系統(tǒng)

?數(shù)字程控交換機(jī)是由電子計(jì)算機(jī)控制的實(shí)時(shí)信息交換系統(tǒng)，它主要由硬件和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。?隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，硬件成本不斷下降，而軟件系統(tǒng)的情況則完全不同。?一個(gè)大型數(shù)字程控交換機(jī)容量可達(dá)數(shù)十萬(wàn)門(mén)，其軟件總量通常由數(shù)十萬(wàn)乃至百萬(wàn)條語(yǔ)句組成，軟件開(kāi)發(fā)工作量達(dá)數(shù)百人年。?隨著新業(yè)務(wù)的引入，功能的不斷完善，軟件工作量也在不斷增加。?可以預(yù)見(jiàn)，數(shù)字程控交換系統(tǒng)的成本、質(zhì)量（如可靠性、話務(wù)處理能力、過(guò)負(fù)荷控制能力等）在很大程度上取決于軟件系統(tǒng)。2.3.1交換軟件組成?交換軟件系統(tǒng)是指完成交換系統(tǒng)各項(xiàng)功能而運(yùn)行于各處理機(jī)中的程序和數(shù)據(jù)的集合。?交換軟件系統(tǒng)十分龐大而復(fù)雜，總體上可以分為運(yùn)行軟件系統(tǒng)和支援軟件系統(tǒng)兩大部分，如圖2-25所示。

圖2-25程控交換軟件系統(tǒng)的組成1．運(yùn)行軟件系統(tǒng)?運(yùn)行軟件又稱聯(lián)機(jī)軟件，是指交換系統(tǒng)工作時(shí)運(yùn)行在各處理機(jī)中，對(duì)交換系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)進(jìn)行處理的軟件的總和。?其中大部分業(yè)務(wù)具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。?根據(jù)功能的不同，運(yùn)行軟件系統(tǒng)又可分為操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件三個(gè)子系統(tǒng)。（1）操作系統(tǒng)，用來(lái)對(duì)交換系統(tǒng)中的所有軟、硬件資源進(jìn)行管理和調(diào)度，為其他的應(yīng)用軟件提供支持，其主要功能是任務(wù)調(diào)度、存儲(chǔ)器管理、時(shí)間管理、通信支援、故障處理（包括系統(tǒng)安全和恢復(fù)），以及外設(shè)處理、文件管理、裝入引導(dǎo)等。（2）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，對(duì)軟件系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，實(shí)現(xiàn)各部分軟件對(duì)數(shù)據(jù)的共享訪問(wèn)功能，并提供數(shù)據(jù)保護(hù)等功能。（3）應(yīng)用軟件，通常包括呼叫處理程序和維護(hù)管理程序兩大部分。

圖2-26在線運(yùn)行軟件各部分2．支援軟件系統(tǒng)?支援軟件又稱脫機(jī)軟件，實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)及維護(hù)軟件的系統(tǒng)，主要用于開(kāi)發(fā)和生成交換局的軟件和數(shù)據(jù)，以及開(kāi)通時(shí)的測(cè)試等。?支援軟件按其功能可劃分為以下4個(gè)子系統(tǒng)：（1）設(shè)計(jì)子系統(tǒng)（2）測(cè)試子系統(tǒng)（3）生產(chǎn)子系統(tǒng)（4）維護(hù)子系統(tǒng)2.3.2交換軟件特點(diǎn)?交換軟件的基本特點(diǎn)是：規(guī)模大，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，具有多重處理能力，可靠性和維護(hù)性要求高。（1）規(guī)模大。（2）實(shí)時(shí)性強(qiáng)。（3）多重性處理。（4）高可靠性。（5）維護(hù)要求高。2.4呼叫處理程序?數(shù)字程控交換機(jī)的主要任務(wù)是呼叫處理，為用戶提供電話業(yè)務(wù)。?呼叫處理程序是最能體現(xiàn)交換機(jī)特色的軟件，在呼叫處理過(guò)程中，交換軟件的兩個(gè)基本特點(diǎn)即實(shí)時(shí)性和并發(fā)性都有體現(xiàn)。?呼叫處理程序在整個(gè)交換機(jī)運(yùn)行軟件中所占比重并不多，但其運(yùn)行十分頻繁，占用處理機(jī)的時(shí)間最多。2.4.1接續(xù)過(guò)程與狀態(tài)轉(zhuǎn)移1．一次呼叫的接續(xù)過(guò)程?一個(gè)正常的電話呼叫過(guò)程是：主叫用戶摘機(jī)聽(tīng)撥號(hào)音；撥被叫用戶號(hào)碼；被叫用戶聽(tīng)振鈴音，主叫用戶聽(tīng)回鈴音；被叫用戶摘機(jī)應(yīng)答，主、被叫用戶開(kāi)始通話；主、被叫用戶任一方掛機(jī)，另一方聽(tīng)忙音后掛機(jī)。?對(duì)應(yīng)于用戶的這些操作，交換機(jī)應(yīng)按順序完成下列接續(xù)動(dòng)作：（1）監(jiān)視主叫摘機(jī)呼叫。（2）送撥號(hào)音，準(zhǔn)備收號(hào)。（3）收號(hào)。（4）號(hào)碼分析。（5）接至被叫用戶。（6）向被叫用戶振鈴。（7）被叫應(yīng)答通話。（8）話終（主叫先掛機(jī)）。（9）話終（被叫先掛機(jī)）。CACBCall_HKOFSendDialToneNumberRingingSetupCalled_HKOF通話用MSC圖表示的一個(gè)呼叫處理過(guò)程StopDialToneNumberNumberSendAlertToneSetupAckCalled_HKOFCACBCalled_HKONReleaseCall_HKONReleaseAck通話用MSC圖表示的一個(gè)呼叫處理過(guò)程SendBusyToneCalled_HKONReleaseCall_HKONReleaseAckSendBusyTone被叫先掛主叫先掛2．狀態(tài)遷移和有限狀態(tài)機(jī)

把一次接續(xù)劃分為很多相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定不變的狀態(tài)，如空閑、收號(hào)、振鈴、通話等。

交換機(jī)由一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)（實(shí)際就是交換動(dòng)作）叫做狀態(tài)遷移。數(shù)字程控交換機(jī)的呼叫接續(xù)處理過(guò)程在邏輯上是一個(gè)多進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的過(guò)程?？梢詾槊恳粋€(gè)呼叫創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程，通過(guò)建立有限狀態(tài)機(jī)（FSM，F(xiàn)initeStateMachine）模型來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能2.4.2呼叫處理程序組成?呼叫處理程序用于控制呼叫接續(xù)過(guò)程，主要包括用戶掃描、信令掃描、數(shù)字分析、路由選擇、通路選擇、輸出驅(qū)動(dòng)等功能模塊。1．用戶掃描2．信令掃描3．?dāng)?shù)字分析4．路由選擇5．通路選擇6．輸出驅(qū)動(dòng)2.4.3呼叫處理程序結(jié)構(gòu)?事件:引起狀態(tài)遷移的原因?任務(wù)：處理狀態(tài)遷移的工作。?監(jiān)視處理：識(shí)別啟動(dòng)原因的處理，也叫做輸入處理。?輸入程序：輸入處理的程序；?任務(wù)分析程序：分析事件以確定執(zhí)行何種任務(wù)的程序；?任務(wù)執(zhí)行程序：控制狀態(tài)遷移的程序?輸出程序:在任務(wù)執(zhí)行中從任務(wù)執(zhí)行中分離出來(lái)的與硬件動(dòng)作有關(guān)的程序。圖2-28狀態(tài)遷移與呼叫處理程序的關(guān)系?另外，任務(wù)執(zhí)行又分前后兩部分，分別稱為“始”和“終”。（1）輸入處理（2）內(nèi)部處理（3）輸出處理圖2-29用戶摘、掛機(jī)識(shí)別原理2.4.4呼叫處理實(shí)現(xiàn)原理1．摘掛機(jī)識(shí)別SCNLM僅僅讀取用戶回路的當(dāng)前狀態(tài)，不用判斷用戶是否進(jìn)行摘機(jī)動(dòng)作，必須結(jié)合上次掃描時(shí)讀取的狀態(tài)來(lái)判別摘機(jī)識(shí)別：就是找到從“0”到“1”的變化點(diǎn)。掛機(jī)識(shí)別：就是找到從“1”到“0”的變化點(diǎn)。697Hz770Hz852Hz941Hz1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz高頻低頻12457*80369ABCD#雙音多頻DTMF（DualToneMultiFrequency），貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明。由高頻群和低頻群組成，高低頻群各包含4個(gè)頻率。一個(gè)高頻信號(hào)和一個(gè)低頻信號(hào)疊加組成一個(gè)組合信號(hào)，代表一個(gè)數(shù)字。DTMF信號(hào)有16個(gè)編碼。2．收號(hào)識(shí)別

圖2-30雙音頻號(hào)碼接收原理3．?dāng)?shù)字分析

根據(jù)被叫號(hào)碼前幾位判定接續(xù)方向（本局還是出局），得到路由數(shù)據(jù)

圖2-31塔形數(shù)字分析表（1）塔形結(jié)構(gòu)第1位查第1級(jí)表，第2位查第2級(jí)表，第3為查第3級(jí)表。

（2）線性結(jié)構(gòu)

收到足夠的位數(shù)(如前3位)才開(kāi)始查表

圖2-32線性數(shù)字分析表4．路由選擇路由?當(dāng)進(jìn)行通信的兩個(gè)用戶不屬于同一交換局時(shí)，在交換局之間要為其建立起一條傳送信息的通道，這就是路由。?確切地說(shuō)，路由是網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)交換局之間建立—個(gè)呼叫連接或傳遞信息的途徑。?它可以由一個(gè)電路群組成，也可以由多個(gè)電路群經(jīng)交換局串接而成。路由選擇?路由選擇也稱選路，是指一個(gè)交換局呼叫另一個(gè)交換局時(shí)在多個(gè)可傳遞信息的途徑中進(jìn)行選擇。?具體地，對(duì)于某一交換機(jī)而言，在進(jìn)行路由選擇時(shí)，要用到如下參數(shù)：（1）路由塊——能夠到達(dá)指定局向的所有路由的集合；（2）路由（索引）表——表示直接連接兩個(gè)交換機(jī)的若干個(gè)中繼群的組合。（3）中繼線群——表示直接連接兩個(gè)交換機(jī)之間具有相同特性的中繼線的集合；（4）中繼線——直接連接兩個(gè)交換機(jī)之間的中繼線路。圖2-33路由選擇查表示意圖RTX：路由(索引)NRTX：下一個(gè)(迂回)路由(索引)TGN：中繼線群號(hào)5．通路選擇（1）T-S-T網(wǎng)絡(luò)及其網(wǎng)絡(luò)映像。

圖2-34F150選組級(jí)T-S-T網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)映象：網(wǎng)絡(luò)各級(jí)鏈路的忙閑表PTS：初級(jí)T接線器STS：次級(jí)T接線器

圖2-35內(nèi)部時(shí)隙忙閑表3232=1024個(gè)PTS出線時(shí)隙3232=1024個(gè)STS入線時(shí)隙WTSi31q00P15

T9T8T7T6T5

W=0:忙W=1:閑TS（時(shí)隙號(hào)）T4T3T2T1T0

＝T9T8T7T6T5T4T3T2T1T0

I=32*p+q

TS511TS0忙閑表結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)映象（2）T-S-T網(wǎng)絡(luò)的通路選擇。圖2-36通路忙閑表運(yùn)算示意圖以TST三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)為例。任何一對(duì)入、出線之間都存在32條內(nèi)部鏈路，為了實(shí)現(xiàn)交換，這32條鏈路中至少應(yīng)有一條空閑，即組成該鏈路的1-2級(jí)間鏈路和2-3級(jí)間鏈路必須同時(shí)空閑?？刂葡到y(tǒng)在通路選擇時(shí)，首先調(diào)出對(duì)應(yīng)入線的第一級(jí)鏈路的忙閑狀態(tài)，再調(diào)出對(duì)應(yīng)出線的第二級(jí)鏈路的忙閑狀態(tài)，通過(guò)運(yùn)算找出可以使用的空閑內(nèi)部鏈路。運(yùn)算過(guò)程如下，其中“0”表示鏈路忙，“1”表示鏈路閑。

第一級(jí)鏈路的忙閑狀態(tài)：11010011101001001101101111000010

第二級(jí)鏈路的忙閑狀態(tài)：01010101000111100000011111001000

與運(yùn)算結(jié)果：01010001000001000000001111000000運(yùn)算結(jié)果表明有8條內(nèi)部鏈路空閑，可以從中選擇任意一條空閑的使用。6．任務(wù)執(zhí)行和輸出處理?在進(jìn)行分析處理后，分析程序給出結(jié)果，并決定下一步要執(zhí)行的任務(wù)。?任務(wù)的信息來(lái)源于輸入處理，任務(wù)的執(zhí)行就是要完成一個(gè)交換動(dòng)作。（1）任務(wù)執(zhí)行。?任務(wù)的執(zhí)行一般分為三個(gè)步驟：①動(dòng)作準(zhǔn)備。②輸入命令。

③終了處理。（2）輸出處理。?執(zhí)行任務(wù)和輸出硬件控制命令屬于輸出處理。?輸出處理包括：

—通話話路的驅(qū)動(dòng)、復(fù)原（發(fā)送路由控制信息）；

—發(fā)送分配信號(hào)（例如振鈴控制、測(cè)試控制等信號(hào)）；

—轉(zhuǎn)發(fā)撥號(hào)脈沖，主要是對(duì)模擬局發(fā)送；

—發(fā)線路信號(hào)和記發(fā)器信號(hào)；—發(fā)公共信道信號(hào)；

—發(fā)計(jì)費(fèi)脈沖；

—發(fā)處理機(jī)間通信信息；

—發(fā)送測(cè)試碼；

—其他。①路由驅(qū)動(dòng)。②發(fā)送分配信號(hào)。③轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)字。④線路信號(hào)的發(fā)送可由硬件實(shí)現(xiàn)，處理機(jī)只發(fā)有關(guān)控制信號(hào)。2.5程序的執(zhí)行管理?從呼叫處理過(guò)程可以看出，一次普通電話呼叫的處理并不復(fù)雜，如摘機(jī)識(shí)別、收號(hào)、數(shù)字分析、路由選擇、通路選擇、掛機(jī)釋放、計(jì)費(fèi)等操作，即使考慮到呼叫過(guò)程中的各種異常情況，呼叫處理過(guò)程也不十分復(fù)雜。?但由于交換系統(tǒng)可能要面對(duì)數(shù)千乃至數(shù)萬(wàn)個(gè)呼叫，而這些呼叫的發(fā)生又是隨機(jī)的，情況就變得復(fù)雜得多，這就必須對(duì)呼叫處理程序進(jìn)行有效的管理，才能使交換機(jī)有條不紊地工作。2.5.1程序的分級(jí)與管理?程控交換程序的實(shí)時(shí)性要求不同，有些實(shí)時(shí)性強(qiáng)，交換機(jī)需立即執(zhí)行；有些實(shí)時(shí)性差一些，可以稍加延遲。?因此，在進(jìn)行程序的執(zhí)行管理時(shí)，必須預(yù)先安排好各種程序的執(zhí)行計(jì)劃，在特定時(shí)刻選擇執(zhí)行最合適的處理任務(wù)。?如何按照計(jì)劃依次執(zhí)行各種程序以滿足不同的實(shí)時(shí)性要求？一種有效的方法就是將各種程序劃分成不同的優(yōu)先級(jí)。（1）程序的分級(jí)。①故障級(jí)。②周期級(jí)。③基本級(jí)。圖2-37時(shí)鐘級(jí)與基本級(jí)的執(zhí)行（2）任務(wù)調(diào)度程序。圖2-38程序執(zhí)行的順序（3）程序執(zhí)行總況。圖2-39程序執(zhí)行總框圖?程序執(zhí)行管理的基本原則如下：①基本級(jí)按級(jí)別依次執(zhí)行。

②基本級(jí)程序在執(zhí)行中可被各種中斷插入，在保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)后轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。③中斷級(jí)在執(zhí)行中，只允許高級(jí)別中斷進(jìn)入。

④基本級(jí)被時(shí)鐘中斷插入后的恢復(fù)處理應(yīng)體現(xiàn)基本級(jí)中的級(jí)別次序。2.5.2時(shí)鐘級(jí)程序的調(diào)度?按照預(yù)定的計(jì)劃，有條不紊地執(zhí)行各種程序，可以滿足各種程序不同執(zhí)行周期的要求。?采用時(shí)間表是一種簡(jiǎn)便而有效的方法。1．時(shí)間表的結(jié)構(gòu)?時(shí)間表的結(jié)構(gòu)如圖2-40所示。?它由四部分組成：時(shí)間計(jì)數(shù)器（HTMR）、有效指示器（HACT）、時(shí)間表（HTBL）和轉(zhuǎn)移表（HJUMP）。圖2-40時(shí)間表結(jié)構(gòu)2．時(shí)間表的工作過(guò)程?首先，調(diào)度程序從時(shí)間計(jì)數(shù)器中取值，每次時(shí)鐘中斷到來(lái)時(shí)，時(shí)間計(jì)數(shù)器加1。?以時(shí)間計(jì)數(shù)器的值為指針，依次讀取時(shí)間表的相應(yīng)單元，將該單元的內(nèi)容與HACT的內(nèi)容相“與”，再進(jìn)行尋“1”操作。?尋到1，則轉(zhuǎn)向該位對(duì)應(yīng)的程序的入口地址，執(zhí)行該程序，執(zhí)行完畢返回時(shí)間表，再執(zhí)行其他為“1”的相應(yīng)程序。?如不為“1”，則不執(zhí)行。?當(dāng)所有單元尋1完畢，則轉(zhuǎn)向低一級(jí)的程序。?在最后一個(gè)單元的最后一位上，將時(shí)間計(jì)數(shù)器清0，以便在下一周期重新開(kāi)始。?在調(diào)用過(guò)程中，后面程序的執(zhí)行時(shí)刻取決于前面的程序是否被啟動(dòng)執(zhí)行，因此，對(duì)運(yùn)行間隔有嚴(yán)格要求的程序應(yīng)排在比特表的最前邊，而無(wú)嚴(yán)格要求的可相應(yīng)排在后邊（與是左尋1還是右尋1有關(guān)）。?時(shí)間間隔應(yīng)小于所有程序的最小執(zhí)行間隔要求，而總的行數(shù)等于各程序執(zhí)行周期與最短程序周期之比的最小公倍數(shù)。?最后，為使CPU在各時(shí)隙期間的負(fù)荷均勻，應(yīng)使每行中所含程序數(shù)大致相同。?由于各種程序的執(zhí)行周期長(zhǎng)短差異可能很大，而且對(duì)時(shí)間精確度的要求不同，故實(shí)際應(yīng)用時(shí)可根據(jù)情況分設(shè)幾種時(shí)間表。2.5.3基本級(jí)程序的調(diào)度?基本級(jí)中一部分程序具有周期性，可用時(shí)間表控制執(zhí)行。?而基本級(jí)中大部分處理任務(wù)沒(méi)有周期性，可采用隊(duì)列處理。?同一級(jí)的處理要求可按到達(dá)的先后次序排成隊(duì)列，采用先到來(lái)先處理的原則處理。?基本級(jí)中的隊(duì)列就是各種事件登記表的隊(duì)列。?事件登記表是在發(fā)現(xiàn)處理要求的程序中登記的。?例如用戶掃描發(fā)現(xiàn)用戶呼出，就登記呼出事件登記表，包括應(yīng)啟動(dòng)的程序地址、要求處理的內(nèi)容和處理中必需的一些數(shù)據(jù)等。?按照先進(jìn)先處理的原則，依次取出每一張表進(jìn)行處理。2.5.4故障級(jí)程序的調(diào)度?故障級(jí)程序的調(diào)度是由故障級(jí)中斷控制的。?當(dāng)交換系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，中斷源觸發(fā)器發(fā)出故障級(jí)中斷請(qǐng)求，處理機(jī)一經(jīng)識(shí)別到故障中斷請(qǐng)求，立即中斷正在執(zhí)行的周期級(jí)和基本級(jí)程序，優(yōu)先執(zhí)行故障級(jí)處理程序。?故障處理程序包括故障識(shí)別、主/備用設(shè)備切換以及恢復(fù)處理等。?故障處理的過(guò)程如下：（1）當(dāng)交換系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，啟動(dòng)中斷源觸發(fā)器產(chǎn)生故障中斷。?故障中斷中斷正在執(zhí)行的程序，將中斷時(shí)的原有狀態(tài)保存到存儲(chǔ)器內(nèi)，啟動(dòng)故障處理程序。（2）故障處理程序啟動(dòng)故障識(shí)別和分析程序，對(duì)故障進(jìn)行識(shí)別和分析判斷。?當(dāng)判明有故障的設(shè)備后，就進(jìn)行故障隔離，切除故障設(shè)備，重新組成可以正常工作的系統(tǒng)，這一過(guò)程稱為系統(tǒng)再組成。?最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)再組成是進(jìn)行主/備用轉(zhuǎn)換。（3）隨即啟動(dòng)診斷測(cè)試程序，對(duì)切換下來(lái)的設(shè)備進(jìn)行診斷測(cè)試，判明故障位置，將診斷結(jié)果打印輸出。?維護(hù)人員根據(jù)診斷結(jié)果進(jìn)行修復(fù)。2.6交換機(jī)相關(guān)技術(shù)指標(biāo)2.6.1性能指標(biāo)?性能指標(biāo)是評(píng)價(jià)交換機(jī)呼叫處理能力和交換能力的指標(biāo)，可以反映交換機(jī)所具備的技術(shù)水平。?性能指標(biāo)主要包括交換機(jī)能夠承受的話務(wù)量、呼叫處理能力和交換機(jī)能夠接入的用戶線和中繼線的最大數(shù)量等。1．話務(wù)負(fù)荷能力2．呼叫處理能力（1）交換系統(tǒng)容量的影響。（2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響。（3）處理機(jī)性能的影響。（4）軟件設(shè)計(jì)水平的影響。3．設(shè)備最大容量?交換機(jī)能夠提供的用戶線和中繼線的最大數(shù)量，是電路交換機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)。?局用交換機(jī)中，數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)一般能夠同時(shí)提供數(shù)萬(wàn)條話路，這些話路可以用來(lái)連接用戶線和中繼線。?由于用戶線的平均話音業(yè)務(wù)量較小，一般只有0.2Erl左右，即同時(shí)進(jìn)行呼叫和通話的用戶只占全部用戶的20%，因此交換機(jī)的用戶模塊都具有話務(wù)集中（擴(kuò)散）的能力，這樣就可以使交換機(jī)的話路系統(tǒng)連接更多的用戶線。?很多局用交換機(jī)能夠連接的用戶線達(dá)十萬(wàn)線以上，而中繼線也可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)線。2.6.2QoS指標(biāo)1．呼損指標(biāo)?呼損率是交換設(shè)備未能完成的電話呼叫數(shù)量和用戶發(fā)出的電話呼叫數(shù)量的比值，簡(jiǎn)稱呼損。?這個(gè)比率越小，交換機(jī)為用戶提供的服務(wù)質(zhì)量就越高。?在實(shí)際考察呼損時(shí)，要考慮到在用戶滿意服務(wù)質(zhì)量的前提下，使交換系統(tǒng)有較高的使用率，這是相互矛盾的兩個(gè)因素。?因?yàn)槿糇層脩魸M意，呼損就不能太大；而呼損小了，設(shè)備的利用率就要降低。?因此要進(jìn)行權(quán)衡，從而將呼損確定在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。?一般認(rèn)為，在本地電話網(wǎng)中，總呼損在2%～5%范圍內(nèi)是比較合適的。2．接續(xù)時(shí)延?接續(xù)時(shí)延包括用戶摘機(jī)后聽(tīng)到撥號(hào)音的時(shí)延和用戶撥號(hào)完畢聽(tīng)到回鈴音的時(shí)延。2.6.3可靠性指標(biāo)?可靠性指標(biāo)是衡量電路交換機(jī)維持良好服務(wù)質(zhì)量的持久能力指標(biāo)。?數(shù)字程控交換系統(tǒng)的可靠性通常用可用度和不可用度來(lái)衡量。?為了表示系統(tǒng)的可用度和不可用度，定義了兩個(gè)時(shí)間參數(shù)：平均故障間隔時(shí)間（MTBF，MeanTimeBetweenFailure）和平均故障修復(fù)時(shí)間（MTTR，MeanTimeToRepair）。?前者是系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)間，后者是系統(tǒng)因故障而停止運(yùn)行的時(shí)間。?因此，可用度A可表示為：

A=MTBF/（MTBF+MTTR） ?而不可用度U則表示為：

U=1?A=MTTR/（MTBF+MTTR） ?對(duì)于有冗余的雙處理機(jī)系統(tǒng)，其平均故障間隔時(shí)間MTBFD可近似表示為：

MTBFD=MTBF2/（2MTTR） ?相應(yīng)地，雙機(jī)系統(tǒng)的可用度可近似表示為：

AD=MTBF2/（MTBF2+2MTTR2） ?一般要求局用交換機(jī)的系統(tǒng)中斷時(shí)間在40年中不超過(guò)2小時(shí)，相當(dāng)于可用度A不小于99.9994%。?要提高可靠性，就要提高M(jìn)TBF或降低MTTR，這樣就對(duì)硬件系統(tǒng)的可靠性和軟件的可維護(hù)性提出了很高的要求。2.7電話通信網(wǎng)2.7.1基本概念1．電話網(wǎng)構(gòu)成要素（1）終端設(shè)備。（2）交換設(shè)備。（3）傳輸系統(tǒng)。2．電話網(wǎng)的特點(diǎn)（1）話音業(yè)務(wù)的特點(diǎn)。①速率恒定且單一。②對(duì)丟失不敏感。③對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高。④話音具有連續(xù)性。（2）電話網(wǎng)的特點(diǎn)。①同步時(shí)分復(fù)用。②同步時(shí)分交換。③面向連接。④對(duì)用戶數(shù)據(jù)的透明傳輸。2.7.2