5.1..1의 기본 개념
1. "교환"
"교환" 은 사용자 통신의 필요에 따라 통신 네트워크의 많은 사용자 터미널 간에 음성, 이미지, 데이터 등의 정보를 서로 전달하는 것을 의미합니다. 이를 통해 터미널 간에 포인트 투 포인트, 포인트 투 포인트, 멀티 포인트 또는 멀티 포인트-투-포인트 등 다양한 형태의 정보 상호 작용이 가능합니다.
분명히 통신 네트워크에는 상당한 수의 사용자 터미널이 있을 것이다. 모든 사용자 터미널이 하나씩 상호 연결되어 스위치에 의해 제어되는 경우 두 사용자 간의 통신을 수행할 수 있습니다. 이러한 연결 방식을 그림 5- 1 과 같이 직접 연결이라고 합니다.
그림 5- 1 직접 연결 모드
이 연결 모드에서는 n 명의 사용자가 있을 때 N*(N- 1) 쌍 연결 선을 설정해야 합니다. 사용자 수가 약간 증가하면 접속 회선 수가 급격히 증가하고 회선 사용률이 높지 않습니다. 이는 각 사용자마다 고유하기 때문입니다. 동시에, 통신 프로세스의 제어성을 실현하기 위해서는 각 사용자 터미널 설정 (N-l) 개의 스위치를 제어해야 하기 때문에, 이러한 상호 연결 방식은 경제적이지 않고 조작하기도 쉽지 않으며, 매우 간단하고 소규모 통신 네트워크에만 적용되며 실용적 가치가 없다.
이러한 문제를 해결하기 위해 가능한 한 가지 방법은 공용 상호 연결 장치인 스위치를 많은 사용자에게 끌어들이는 것입니다. 모든 사용자 터미널은 사용자 회선 또는 사용자 루프라고 하는 전용 회선 쌍을 통해 스위치에 연결됩니다. 스위치의 역할은 자체 제어 기능을 통해 스위치 노드라고 하는 두 개의 사용자 터미널을 자유롭게 연결할 수 있도록 하는 것입니다. 스위치를 설정함으로써 사용자 회선 수를 크게 줄이고 네트워크 구축 비용을 절감할 수 있습니다. 반면, 호출 연결 및 라우팅 기능은 모두 스위치에 의해 구현되기 때문에 제어의 복잡성을 줄이고 네트워크의 신뢰성을 높입니다. 이 방법은 그림 5-2 와 같습니다.
그림 5-2 연결 모드 전환
2. 스위치 네트워크
사용자 수가 많고 분산 영역이 넓은 경우 여러 스위칭 노드를 설정해야 합니다. 각 노드의 스위치는 별 네트워크, 링 네트워크, 트리 네트워크, 혼합 네트워크 등 특정 토폴로지에 따라 전송선을 통해 상호 연결됩니다. ) 그림 5-3 과 같이 스위칭 네트워크를 구성합니다.
그림 5-3 스위칭 네트워크
그림 5-3 의 스위칭 장치 간 연결선을 중계선이라고 합니다. 이 시점에서 스위칭 노드의 위치는 위 문장 상의 사용자 터미널과 유사하며, 여러 스위칭 노드를 직접 연결할 수 없으므로 교환 장치라고 하는 환합 스위치 노드를 도입해야 합니다. 스위칭 네트워크에서는 사용자 전화 또는 터미널에 직접 연결된 스위치를 로컬 스위치라고 합니다. 음성 통신망에서는 로컬 스위치에 해당하는 교환국을 로컬 교환국 또는 엔드국이라고 합니다. 환접국을 갖춘 국은 환접국이라고 하고, 통신거리가 비교적 먼 환접국은 장거리 국이라고도 하며, 해당 교환국은 장거리 국이라고도 한다. 일반적인 IP 네트워크와 같은 그룹 스위칭 네트워크에서 로컬 스위치에 해당하는 장치는 에지 라우터 (스위치) 이고, 컨버전스 스위치에 해당하는 장치는 코어 라우터 (스위치) 또는 백본 라우터 (스위치) 입니다.
전화 통신 네트워크는 일반적으로 계층 적 네트워크 구조를 사용하며, 네트워크의 각 스위칭 노드에는 계층이 할당되며, 최상위 수준을 제외한 다른 계층의 각 스위칭 노드는 상위 계층의 스위칭 노드에 연결되어야합니다. 네트워크 수준이 많을수록 통화를 전송해야 하는 횟수가 많아집니다. 이러한 네트워크는 대량의 회선을 점유할 뿐만 아니라 네트워크 관리의 복잡성을 증가시킨다. 따라서 통신 네트워크 비즈니스의 지리적 범위와 사용자 수에 따라 스위칭 네트워크의 구조와 네트워크 토폴로지를 합리적으로 계획해야 합니다.
3. 스위칭 장비의 기본 기능
일반 음성 통신망을 예로 들면, 전화 스위치는 다음과 같은 통화 연결 방식을 실현할 수 있어야 한다.
(1) 로컬 연결: 동일한 스위치의 두 사용자 라인 간 연결
(2) 아웃바운드 연결: 스위치 사용자 라인과 아웃 트렁크 간의 연결
(3) 입국 연결: 스위치의 입국 중계선과 가입자 회선 간의 연결
(4) 전송 연결: 스위치의 들어오는 중계와 나가는 중계 사이의 연결입니다.
이러한 연결 제어를 위해서는 전화 교환 장치의 기본 기능에 다음이 포함되어야 합니다.
(1) 사용자 또는 중계선을 따라 전송되는 호출 및 대상 주소 신호를 적시에 정확하게 수신 및 식별합니다.
(2) 대상 주소에 따라 올바른 경로를 선택하고 통신 쌍방을 연결하는 터미널 장치를 호출 구축이라고 합니다.
(3) 청구 시스템 시작, 사용자 상태 변경 모니터링, 정확한 통계 통신 시간
(4) 통신이 끝난 후 수신된 해제 신호에 따라 즉시 연결을 해제하는 것을 연결 해제라고 합니다.
전화 스위치의 예를 일반적인 통신 스위칭 시스템으로 확대하면 인터페이스 기능, 상호 연결 기능, 신호 기능 및 제어 기능의 네 가지 기본 기술 기능이 있습니다.
(1) 인터페이스 기능: 인터페이스는 사용자 케이블과 트렁크를 스위칭 장치에 연결하는 사용자 인터페이스와 트렁크 인터페이스로 나뉩니다. 서로 다른 스위칭 기술을 사용하는 장치에는 서로 다른 인터페이스가 있습니다. 예를 들어, 프로그램 제어 디지털 전화 교환 장치에는 아날로그 사용자 라인, 아날로그 트렁크 및 디지털 트렁킹에 적합한 인터페이스 회로가 있어야 합니다. N-ISDN 스위칭 장치에는 2 B+D 에 적응하는 기본 속도 인터페이스와 30 B+D 에 적응하는 기본 그룹 속도 인터페이스가 있어야 합니다. ATM 스위칭 장치에는 서로 다른 비트율과 비즈니스에 적합한 다양한 물리적 미디어 인터페이스가 있어야 합니다. IP 스위칭 장치는 트위스트 페어 이더넷 인터페이스, 광섬유 이더넷 인터페이스 등 IP 프레임을 호스팅할 수 있는 다양한 전송 미디어 인터페이스를 제공해야 합니다.
(2) 상호 연결 기능: 스위칭 시스템은 상호 연결 네트워크 (스위칭 네트워크라고도 함) 를 사용하여 임의 진입 및 임의 송신 연결을 가능하게 합니다. 서로 다른 스위칭 모드의 경우 연결은 물리적 (자기 교환, 디지털 프로그램 제어 교환, 광 교환) 또는 가상 (그룹 교환, 셀 교환) 일 수 있습니다. 상호 연결 네트워크의 토폴로지와 네트워크 내의 라우팅 원칙은 상호 연결 네트워크의 서비스 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 비차단 네트워크 토폴로지를 설계하는 것 외에도 상호 연결 네트워크의 장애 복구 기능을 향상시키기 위해 두 세트의 중복 패브릭을 구성해야 합니다.
(3) 제어 기능: 효과적인 제어 기능은 스위칭 시스템의 정보 자동 교환을 보장하는 것입니다. 중앙 집중식 제어와 분산 제어의 두 가지 기본 제어 모드가 있습니다. 차이점은 마이크로프로세서의 구성 구성입니다. 현대 통신 교환 시스템은 대부분 분산 제어를 채택하고, 제어 기능은 대부분 소프트웨어에 의해 실현된다. 예: 프로그램 제어 전화 스위치의 주소 신호 인식 및 디지털 분석 프로그램, ATM 스위치의 통화 승인 제어 및 자동 라우팅 제어, IP 스위치의 라우팅 프로토콜 BGP, OSPF 등
(4) 신호 기능: 신호는 서로 다른 유형의 터미널 장치, 스위치 노드 장치 및 전송 장치가 함께 작동할 수 있도록 하는 통신 네트워크의 연결 제어 명령입니다. 시그널링 전송은 일련의 표준화된 시그널링 프로토콜을 통해 이뤄져야 한다. 교환 기술의 지속적인 발전으로 인해 시그널링 프로토콜 및 시그널링 방법도 애플리케이션마다 다릅니다.
5. 1.2 스위칭 기술 개발
교환기술은 전화통신에서 유래한 것으로 현대 통신망에서 가장 흔하고 가장 많이 사용되는 기술 중 하나이다. 지난 세기 초 출현한 이래로 교환 기술은 줄곧 발전하고 있다. 교환 기술의 발전은 현대통신 기술이 인공에서 자동, 모의에서 디지털로 발전하는 것을 크게 반영한다.
1. 아날로그 스위칭 기술
교환 설비를 발명한 첫 번째 연구는 미국 캔자스 주에 있는 장례식장의 사장인 알몬 B 스단조라는 미국인이다. 그는 의도적이든 무의식적이든, 자신의 업무 전화를 경쟁사에 자주 연결시켜 그의 많은 업무를 잃었다는 것을 알게 되었다. (윌리엄 셰익스피어, 오셀로, 자기관리명언) 이를 위해 그는 노발대발하며 운영자 배선이 필요 없는 자동 배선 장치를 발명하겠다고 맹세했다. 1889 부터 189 1 까지 그는 전선을 자동으로 연결할 수 있는 스위치를 연구하기 위해 노력하여 성공했다. 189 10 년 3 월 10 일' 스테핑 자동 전화 커넥터' 발명 특허를 획득했습니다. 1892165438+10 월 3 일, 스단조가 발명한 커넥터로 만든' 단계별 자동전화 스위치' 가 미국 인디애나주 라포터에 투입됐다. 세계 최초의 자동전화 스위치다 그 이후로 전화 통신은 새로운 시대로 접어들었다. 하지만 자동전화의 급속한 발전은 20 세기에 있었다. 1920 년대까지 전 세계 전화의 65,438+05% 만이 자동전화였다. 자동전화 기술의 발전과 발전에 따라 1950 년대까지 세계 전화의 77% 가 자동전화였다.
스단조가 발명한 자동전화 교환 시스템을 왜' 스테핑제' 라고 부르는가? 이는 전화 사용자의 전화 접속 펄스에 의존하여 스위치 기계의 점진적인 동작을 직접 제어하기 때문입니다. 예를 들어 사용자가 "1" 을 누르면 펄스 ("펄스" 는 단시간 전류) 가 발생합니다. 이 펄스는 커넥터의 전자석을 한 번 빨아들이고 커넥터는 한 걸음 앞으로 이동합니다. 사용자가 숫자 "2" 를 눌렀을 때 두 개의 펄스를 발생시켜 전자석을 두 번 끌어당기고, 커넥터는 앞으로 두 걸음 앞으로 이동하는 등. 따라서 이러한 스위치를 "스테핑 자동 전화 스위치" 라고 합니다
19 19 년, 스웨덴 전화 엔지니어 Palmgren 과 Bertrand 는' 크로스바 커넥터' 라는 자동 커넥터를 발명하고 특허를 출원했다. 1929 년 스웨덴 송즈발에 세계 최초의 대형 종횡전화국이 건설되어 3500 명의 사용자가 있었다. "가로 세로" 라는 이름은 세로 막대, 가로 막대 및 전자기 장치로 구성된 세로 커넥터의 구조에서 유래합니다. 제어 장치는 전자기 장치의 전류를 제어하여 관련 세로 막대와 가로 막대를 유인하여 세로 막대와 가로 막대가 교차점에서 접촉하도록 하여 배선 작업을 수행할 수 있습니다.
크로스바와 스테핑제는 모두 전자기 기계적 작용을 통해 연결되므로' 기계식 자동전화 스위치' 에 속하지만, 크로스바는 기계적 작용이 적고 귀금속의 접점을 사용하기 때문에 스텝핑 스위치보다 소음이 적고 마모와 기계 유지 관리 작업량이 적고 작업 수명이 길다.
또한 종횡제와 스테핑제의 제어 방식도 다르다. 스테핑 시스템은 직접 제어 시스템이라고 하며 사용자가 직접 전화 걸기로 제어합니다. 크로스바는 사용자가 전화를 걸 때 공용 제어 장치를 통해 커넥터 동작을 간접적으로 제어해야 하기 때문에 간접 제어라고 합니다. 간접 제어 모드는 직접 제어 모드보다 분명한 장점이 있습니다. 예를 들어, 여러 전화국으로 구성된 전화망에서 유연한 교환, 장거리 전화 자동화, 신기술 사용, 새로운 업무 개설 등의 작업을 원활하게 수행할 수 있습니다. 따라서 그것의 출현은 자동 전화 교환 기술을 새로운 수준으로 끌어올렸다.
크로스바 및 스테퍼 스위치는 음성 및 제어 부분에서 아날로그 스위치라고 하는 기계 기술을 사용합니다. 전자 기술, 특히 반도체 기술이 발달하면서 사람들은 전자 기술을 스위치에 도입하기 시작했다. 처음에는 스위치의 제어 부분에 전자 기술이 도입되었지만, 음성 품질이 높은 음성 부분에는 여전히 아날로그 기술이 채택되어 공기 분리 전자 스위치, 시분할 전자 스위치 등 준전자 스위치가 등장했다. 일반적으로 음성 경로에서 기계적 접점을 사용하고, 제어 부분에서 전자 장치를 사용하며, 일반적으로 아날로그 스위치로 분류됩니다.
2. 회로 교환
회로 교환은 전화 업무 전송을 위해 최초로 개발된 교환 기술이다. 이런 교환 방식의 가장 큰 특징은 통화 전에 쌍방을 위한 통로를 만들어 통화 종료 후 철거될 때까지 통화 과정에서 이 통로를 유지하는 것이다.
회로 교환 기술의 주요 대표는 프로그램 제어 교환이다. 1970 년대 초, 디지털 PCM 전송의 대량 응용을 바탕으로 프랑스는 PCM 디지털 신호를 직접 교환하는 스위치를 개발하는 데 성공했다. 제어 프로그램 제어 방식, 전화 연결, 전자 장치 구현을 통한 시분할 교환 방식을 제어합니다. 제어 부분과 연결 부분 모두 전자장치를 사용하기 때문에 전체 디지털 교환이 가능합니다. 이런 디지털 시분할 교환기술은 여러 가지 장점을 보여 주며, 세계 각국이 이런 디지털 교환 기술을 발전시키도록 촉구하고 있다. 구현 기술은 지속적으로 개선되어 성능이 더욱 우수하지만 비용은 계속 하락하고 있습니다. 1980 년대 중반까지 공기 분리 아날로그 프로그램 제어 스위치를 대체하고 전성기에 프로그램 제어 디지털 전화 스위치가 전 세계적으로 보급되기 시작했습니다. 디지털 프로그램 제어 교환 이후 개발된 그룹 교환, 메시지 교환 등의 기술도 디지털 교환 기술의 범주에 속한다.
패키지 교환 기술
회로 교환 기술은 주로 음성 관련 업무 전송에 적용되며, 이러한 네트워크 교환 방식은 데이터 업무에 큰 한계가 있다. 첫째, 데이터 통신이 매우 갑작스럽고 최고 비트율과 평균 비트율이 크게 다릅니다. 회로 스위칭 기술을 사용하면 최고 비트율로 회로 대역폭을 할당하면 자원 낭비가 크게 발생할 수 있습니다. 평균 비트율로 대역폭을 할당하면 대량의 데이터 손실이 발생할 수 있습니다. 둘째, 음성 서비스에 비해 데이터 서비스 지연에 대한 엄격한 요구 사항은 없지만 오류 없이 전송해야 합니다. 음성 신호는 어느 정도 왜곡될 수 있지만 실시간은 높아야 합니다. 초기 X.25 기술과 현재의 이더넷 스위칭 기술 및 IP 스위칭 기술은 일반적인 패킷 스위칭 기술입니다.
패킷 교환 기술은 데이터 통신 업무의 특징에 따라 제시된 교환 방식이다. 기본 특징은 전송할 데이터를 일정한 길이로 여러 개의 작은 세그먼트로 나누고 데이터 앞에 해당 데이터 라우팅 및 검증을 위한 헤더 필드를 데이터 전송의 기본 단위, 즉 그룹으로 추가하는 것입니다. 패킷 스위칭 기술을 사용하면 통신 전에 연결을 설정할 필요가 없습니다. 각 노드는 먼저 이전 노드에서 전송된 패킷을 수신하여 버퍼에 저장한 다음 헤더의 주소 정보에 따라 다음 노드로 전송할 적절한 링크를 선택하여 통신 시 사용자의 요구 사항과 네트워크 용량에 따라 대역폭을 동적으로 할당할 수 있도록 합니다. 패킷 교환은 회로 교환보다 회로 활용률이 높지만 지연이 더 길다. 송신자에서 나오는 각 그룹화는 그룹 내 주소 및 제어 정보에 따라 그룹 스위칭 네트워크에서 수신측에 연결된 스위치로 전송되지만 동일한 데이터 프레임에 속하는 서로 다른 그룹화의 전송 경로는 고유하지 않습니다. 즉, 각 그룹 스위치는 통신 시 스위칭 네트워크의 현재 상태에 따라 각 그룹에 대해 다른 전송 경로를 선택하여 회선 정체로 인한 네트워크 정체를 방지할 수 있습니다. 반대로 회로 교환은 통신을 설정하는 초기 단계에서만 경로를 선택할 수 있습니다. 그룹화가 그룹 스위칭 네트워크를 통해 수신측의 스위치로 전송된 후 그룹 스위치의 조립 기능은 각 그룹에 포함된 그룹 일련 번호를 기준으로 그룹화를 정렬하고 사용자 라인을 통해 정렬된 그룹화를 원래 데이터로 복원하여 해당 수신측으로 보냅니다.
4. 정보 교환
메시지 교환 기술은 패킷 스위칭 기술과 유사하며 스토리지 전달 메커니즘도 사용합니다. 그러나 메시지 교환에서 메시지는 전송 단위로 사용됩니다. 메시지 길이 차이로 인해 긴 메시지로 인해 상당한 지연이 발생할 수 있으며 노드당 버퍼를 할당하기가 어려울 수 있습니다. 다양한 길이 메시지의 요구를 충족하기 위해 효율적인 목적을 위해 노드는 서로 다른 크기의 버퍼를 할당해야 합니다. 그렇지 않으면 데이터 전송이 실패할 수 있습니다. 실제 응용에서 메시지 교환은 주로 짧은 메시지 전송, 실시간 요구 사항이 높지 않은 통신 업무 (예: 공용 전보망) 에 사용됩니다. 메시지 교환이 그룹 교환보다 일찍 나타났다. 패킷 교환은 메시지 교환을 기반으로 메시지를 그룹으로 나누어 전송하며 전송 지연 및 전송 효율성의 균형을 맞추기 때문에 널리 사용되고 있습니다.
5.ATM 교환
패킷 교환 기술이 광범위하게 적용되고 발전함에 따라 음성 서비스를 전송하는 회로 교환 네트워크와 데이터 서비스를 전송하는 패킷 교환 네트워크라는 두 가지 주요 네트워크가 등장했습니다. 음성 및 데이터 서비스의 별도 전송은 사람들이 회로 교환 및 패킷 교환의 이점을 동시에 제공하는 새로운 기술에 대해 생각하도록 유도하고 음성 서비스, 데이터 서비스 및 이미지 정보를 포함한 통합 비즈니스를 사용자에게 제공합니다. 이에 따라 1980 년대 후반에 CCITT 는 광대역 통합 비즈니스 디지털 네트워크의 개념과 새로운 기술인 비동기 전송 모드 (ATM) 를 제안했습니다. ATM 기술은 연결 지향 메커니즘과 그룹화 메커니즘을 결합합니다. 통신이 시작되기 전에 사용자의 요구 사항에 따라 대역폭 연결을 설정해야 합니다. 그러나 이 연결은 하나의 물리적 채널을 독점하는 것이 아니라 통계적으로 하나의 물리적 채널을 다른 연결과 멀티플렉싱합니다. 또한 음성, 데이터 및 이미지 정보를 포함한 모든 미디어 정보가 분할되어 네트워크에서 전송 및 교환을 위해 고정 길이 그룹으로 캡슐화됩니다.
ATM 의 또 다른 두드러진 특징은 QoS 를 보장하기 위한 완전한 메커니즘을 제시했다는 것이다. 동시에 광섬유 통신은 비트 오류율이 낮은 전송 채널을 제공하므로 트래픽 제어 및 오류 제어를 사용자 터미널로 이동할 수 있으며 네트워크는 정보 교환 및 전송만 담당하므로 전송 지연이 줄어듭니다. ATM 은 고속 데이터 서비스 전송에 매우 적합합니다. 기술적으로 ATM 은 거의 흠잡을 데가 없지만, ATM 기술의 복잡성으로 인해 ATM 스위치의 비용이 매우 높았으며, ATM 시장을 주도하기 위해 ATM 기술에 새로운 비즈니스를 도입하지 않아 ATM 기술의 발전을 제한했습니다. 현재 백본 네트워크는 주로 ATM 스위치를 사용하며, 주로 ATM 교환의 고속 특성과 ATM 전송의 QoS 보증 메커니즘을 이용하여 주로 반영구 연결을 제공합니다.
6. 광학 스위치
광섬유 전송 기술의 지속적인 발전으로 현재 광전송은 이미 전송 분야를 주도하고 있다. 광 전송 속도는 초당 너무 많은 비트로 진군해 왔으며, 고속 광대역의 전송 특성으로 인해 전기 신호 패킷 교환을 기반으로 하는 스위칭 모드에 적응하기가 어렵고, 이 모드에서는 중간 노드에서 광전 변환이 필요하며, 밑바닥에서 제공하는 대역폭 자원을 충분히 활용할 수 없습니다. 이런 상황에서, 새로운 교환 기술인 광교환이 탄생했다. 광 스위칭 기술은 광 통신 기술의 일종으로, 광/전기 변환 없이 입력 광 신호를 웹의 다른 출력으로 직접 교환하는 것을 의미합니다. 광 교환 기술의 최종 발전 추세는 광 제어 하에서 전광 교환이 될 것이며, 이는 광 전송 기술과 완벽하게 결합됩니다. 즉, 소스 노드에서 대상 노드로의 데이터 전송 프로세스는 웹 도메인에서 수행됩니다.
5.2 디지털 프로그램 제어 교환
5.2. 1 콜 처리를 위한 일반 플로우
우선, 우리는 주 호출자의 경우를 예로 들어 디지털 프로그램 제어 스위치 호출 연속 처리의 일반적인 과정을 설명합니다.
(1) 사용자가 기계를 뽑을 때, 회선 전압의 변화로 인해 사용자 회로는 이 동작을 감지하고, 교환기회는 사용자의 범주를 조사하여 일반 전화, 유료 전화, 소형 스위치 등을 구별한다. , 유휴 번호 수신기를 찾아 사용자에게 발신음을 보냅니다.
(2) 사용자가 전화를 걸 때 발신음 전송을 중지하고, 번호 수신기 수신 번호를 시작하고, 수신된 번호를 비트로 저장합니다.
(3) 사전 처리의 접두사를 분석하여 통화 범주 (시화, 말하기, 장거리, 특복 등) 를 결정합니다. ) 그리고 수신 할 수량을 결정하십시오. 완전하고 유효한 번호가 수신되면 스위치는 해당 번호를 기준으로 번호를 분석합니다.
(4) 번호 분석 결과에 따르면 발신자가 있는 시화스위치에서 유휴 회선과 호출 상태가 있는지 찾아본다. 모든 조건이 충족되면 자원을 점유하고, 주 사용자에게 벨소리를 다시 보내고, 피칭 사용자에게 벨을 울린다. (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 희망명언)
(5) 사용자 추출기로 불리면, 음성은 할당된 회선을 통해 전송되며, 동시에 청구 설비를 가동하여 요금을 부과하고, 주요라는 사용자의 상태를 감시한다.
(6) 한쪽이 전화를 끊으면 연결을 끊고, 자원을 확보하고, 청구 작업을 중지하고, 상대방에게 바쁜 소리를 보냅니다. 이 시점에서 완전한 정상 호출 프로세스가 완료됩니다.
5.2.2 디지털 스위칭 네트워크 작동 방식
디지털 프로그램 제어 스위치의 핵심 부품은 스위칭 네트워크이며 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.
(1) 디지털 신호 직접 교환: 여러 사용자 회로 사이에 사용자의 음성이 디지털 신호로 존재하므로 아날로그 스위치처럼 멀티플렉싱/아날로그 및 아날로그/디지털 변환이 필요하지 않습니다. 그리고 디지털 신호는 집적 회로에서 쉽게 처리되므로 더 복잡하고 더 큰 규모의 스위치 네트워크를 설계할 수 있습니다.
(2) 주 호출 번호에 따라 교환한다. 제어 회로가 번호를 받으면 번호를 분석하고 번호 분석 결과에 따라 해당 정보를 생성하여 호출 연결의 경로를 선택합니다. 각 스위치를 통해 호출 라우팅을 설정하는 프로세스는 교환 프로세스입니다. 초기 스테핑 전환은 사용자의 전화 접속 펄스에 따라 전환 라우팅을 선택했습니다.
(3) 슬롯 교환: 실제로 교환은 서로 다른 회선, 서로 다른 슬롯에서 정보를 교환하고, 이러한 신호를 서로 다른 공간과 시간에 이동하는 것입니다. 예를 들어 그림 5-4 와 같이 트렁크 라인 1 의 TS5 를 트렁크 라인 4 의 TS 18 과 교환합니다.
그림 5-4 슬롯 교환
프로그램 제어 스위치의 스위칭 네트워크는 스위칭 네트워크의 조직 형태에 따라 시분할 스위칭 네트워크, 공기 분리 스위칭 네트워크 및 하이브리드 스위칭 네트워크로 나눌 수 있습니다.
1. 시분할 교환
(1) 시분할 교환 해당 T 커넥터, 동일한 트렁킹에서 서로 다른 간격 전환을 완료합니다.
(2) 구성: T 형 커넥터는 음성 메모리와 제어 메모리로 구성되며, 음성 메모리는 입력 멀티플렉싱 라인의 각 슬롯에 대한 8-8 비트 인코딩 디지털 음성 신호를 저장하는 데 사용됩니다. 제어 메모리는 음성 메모리의 읽기 또는 쓰기 주소를 저장하고 음성 메모리의 각 단위 내용의 읽기 또는 쓰기 순서를 제어하는 데 사용됩니다.
(3) 음성 메모리의 읽기 및 쓰기 제어 방식에 따라 순차 쓰기 제어 읽기와 제어 쓰기 순서 읽기의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.
(1) 순차 쓰기 제어 읽기: 음성 메모리의 내용이 제 시간에 도착하는 순서대로 기록되지만, 읽기는 제어 메모리에 의해 제어되며, 음성 메모리의 내용은 교환 요구 사항에 따라 어느 시간 슬롯에 따라 읽혀집니다.
(2) 쓰기 순서 및 읽기 제어: 음성 메모리의 쓰기는 제어 메모리에 의해 제어됩니다. 즉, 아웃 아웃 트렁킹의 목적 슬롯에 따라 인바운드 트렁킹 각 슬롯 내용이 음성 메모리에 기록되는 위치를 결정하고, 읽기는 음성 메모리에서 순차적으로 읽습니다.
시분할 교환의 원리는 그림 5-5 에 나와 있습니다.
그림 5-5 시분할 스위칭 모드
공기 분리 교환;
(1) 공기 분리 교환은 S-switch 라고도 하며, 서로 다른 릴레이의 동일한 슬롯 컨텐트 교환에 사용됩니다.
(2) 구도 공기 분리 스위치는 교차 노드 매트릭스와 제어 메모리로 구성됩니다. 교차 노드 매트릭스는 각 입력 트렁크가 모든 출력 트렁크와 교차할 수 있는 가능성을 제공하며 이러한 교차의 종료 시간은 제어 메모리에 의해 제어됩니다. 공기 분리 스위치에는 출력 제어 및 입력 제어도 포함됩니다.
공기 분리 교환의 원리는 그림 5-6 에 나와 있습니다.
그림 5-6 공기 분리 스위칭 모드
복합 스위치 네트워크:
대규모 스위칭 네트워크의 경우, 동일한 중계선의 서로 다른 간격과 다른 중계선의 동일한 슬롯 간에 교환해야 하므로, 시분할 교환과 공기 분리 교환을 결합하여 복합 교환 네트워크를 형성해야 합니다.
(1)TST 스위칭 네트워크: 가장 널리 사용되는 대규모 스위칭 네트워크 형태입니다. 여기서 입력 T 커넥터는 동일한 이닝 트렁크의 서로 다른 간격 교환을 완료하는 데 사용됩니다. S 커넥터는 다른 버스 간의 공기 분리 교환을 담당합니다. 출력 T 커넥터는 동일한 출력 트렁크 간의 서로 다른 간격 간 교환을 담당합니다. 각 스위치가 자유롭게 선택할 수 있는 제어 방법, 입/출력 T 스위치는 스위치 내부의 유휴 시간 슬롯을 사용하여 교환을 완료해야 합니다.
(2)STS 스위칭 네트워크: 먼저 S 스위치를 입력하여 슬롯 신호를 내부 유휴 링크로 전환합니다. 그런 다음 T 스위치는 해당 링크의 신호를 원하는 슬롯으로 전환합니다. 마지막으로 출력 S 커넥터는 이 신호를 원하는 링크로 전환합니다.
(3) 다중 레벨 스위칭 네트워크: 위의 두 가지 3 단계 스위칭 네트워크 외에도 다중 레벨 스위칭 네트워크가 있습니다. 예를 들어, TSST 로 구성된 4 단계 네트워크와 TSST 로 구성된 5 단계 네트워크가 있습니다.
(4) 스위칭 네트워크 통합: 디지털 스위칭 기술이 발달하면서 일부 칩 업체들이 스위칭 네트워크 통합 칩을 출시했습니다. 현재 2048×2048 과 4096×4096 의 스위칭 칩은 모두 매우 성숙한 상용 칩이다.
5.2.3 프로그램 제어 스위치 구성 요소
1. 기본성분
전화 스위치는 주로 음성 장비와 제어 장치의 두 부분으로 구성됩니다.
(1) 음성 장치: 주명과 호출 사이의 통화 연결을 완료하여 사용자 간의 음성 신호를 구체적으로 전송합니다. 사용자 회로, 스위칭 네트워크, 아웃 릴레이 회로 및 인바운드 릴레이 회로는 모두 음성 채널 장치에 속합니다.
(2) 제어 시스템: 제어 시스템은 위에서 언급한 호출 연결 동작을 제어하고, 프로그램 제어 스위치는 중앙 프로세서에서 실행되는 소프트웨어에 의해 제어됩니다. 제어 시스템의 기능에는 두 가지 측면이 있습니다. 한편으로는 통화를 처리합니다. 반면에 전체 스위칭 시스템의 운영을 관리, 모니터링 및 유지 관리합니다. 제어 시스템의 하드웨어는 세 부분으로 구성됩니다. 하나는 CPU (중앙 처리 장치), 범용 디지털 컴퓨터의 중앙 처리 칩 또는 스위칭 시스템의 전용 칩일 수 있습니다. 두 번째는 스토리지, 공통 프로그램, 실행 중인 프로그램 및 스위칭 시스템의 실행 데이터를 저장하는 스토리지입니다. 셋째, 키보드, 프린터, 외부 스토리지 등을 포함한 입출력 시스템. , 명령어에 따라 시스템 데이터를 인쇄하고, 비정상적인 실행 프로그램을 저장하고, 프로그램이 실행되는 동안 메모리로 전송할 수 있습니다.
2. 사용자 회로 구성
사용자 회로는 스위칭 네트워크와 사용자 선 사이의 인터페이스 회로입니다. 한편으로는 음성 정보 (아날로그 또는 디지털) 를 스위칭 네트워크로 전송합니다. 한편, 사용자 온라인 기타 신호 (예: 벨소리 등). ) 스위치 네트워크 손상을 방지하기 위해 스위치 네트워크와 격리됩니다. 사용자 회로의 기능은 나송탕으로 요약할 수 있으며, 해당 기능은 서로 다른 기능 모듈에 해당하며 아래에 설명되어 있습니다.
(1) 공급 b: 사용자에게 전화로 전원을 공급합니다. 중국에서는 전원 공급 전압이 -48V 또는 -60V 입니다. 사용자 회선 거리가 길면 급전 전압이 증가할 수 있습니다.
(2) 과압 보호 O: 사용자 선은 외선이며 번개나 고압선과 충돌할 수 있으므로 과압 보호 회로를 설치하여 스위치 내부를 보호해야 합니다. 일반적으로 사용자 선은 배선할 때 가스 방전 장치를 설치했지만 가스 방전 장치를 통한 전압은 수백 볼트일 수 있으며 과압 보호 회로는 주로 이 전압을 겨냥합니다.
(3) 벨소리 R: 벨소리 전압이 비교적 높기 때문에 국내는 75V 15V 이므로 전자 부품을 통해 벨소리 릴레이를 제어하면 됩니다. 벨소리 전류는 릴레이 접점의 차단을 통해 제어됩니다. 고전압 전자 장치를 이용하여 벨소리를 내는 스위치도 있다.
(4) S 모니터링: 사용자 선의 DC 전류를 모니터링하여 사용자 회선 루프의 차단 상태를 확인한 다음 발췌기, 끊기, 전화 걸기, 통화 등의 사용자 상태를 감지합니다.
(5) 인코딩 필터 C: 아날로그 음성 신호와 디지털 신호의 변환을 완료합니다 (샘플링, 정량화, 인코딩 3 단계 포함). 또한 음성 밴드 이외의 주파수 구성 요소를 필터링하는 역할도 합니다.
(6) 혼합 회로 H: 혼합 회로는 2 선제와 4 선제 사이의 변환 기능을 완료합니다. 사용자 선의 아날로그 신호는 이중선 양방향이지만 PCM 중계선의 신호는 4 선 단방향입니다. 따라서 2 선/4 선 변환은 인코딩 전 또는 디코딩 후에 수행해야 합니다.
(7) 테스트 t: 테스트 장치에 사용자 라인을 연결하고 사용자 라인을 테스트합니다.
사용자 회로는 위의 7 가지 기본 기능 외에도 극성 전환, 감쇠 제어, 충전 펄스 전송, 전용 전화 제어 (예: 코인 전화) 등의 기능을 제공합니다.
5.2.4 프로그램 제어 스위치 분류
(1) 서비스 범위에 따라 로컬 교환과 사용자 교환으로 나눌 수 있습니다. 전자는 여러 로컬 교환국 또는 환접국 간의 교환을 완료합니다. 액세스 중계선을 통해 다른 교환국과 연결하다. 후자는 로컬 사용자 라인을 통해 사용자와 직접 연결되며, 이러한 사용자의 호출은 중계선을 통해 다른 교환국에 연결됩니다.
(2) 전환 방법에 따라 공간 전환과 시간 전환으로 나눌 수 있습니다. 이것은 실제로 스위칭 네트워크의 작동 방식입니다. 실용적인 대형 전화 스위치는 종종 혼합 교환 방식을 사용합니다.
(3) 교환된 음성 신호에 따라 아날로그 스위치와 전용 소형 스위치로 나눌 수 있습니다. 전자는 전기 기계 스위치와 공기 분리 스위치를 포함한다. 후자가 교환하는 객체는 모두 인코딩된 디지털 신호이다.