现代交换原理是通信网络的核心,涉及信息的复用、传输和交换。在传统的通信系统中,信息传送方式根据信号类型的不同而变化。模拟信号通常通过媒体直传或频分载波方式进行传输,而数字信号则使用等时时分复用(TDM)或统计复用进行传输。交换设备在通信网中的作用是实现多点到多点的信息交互,它们分为不同的类别,如模拟信号的空分开关,数字时分信号的时隙电路交换,以及数据分组信号的分组路由器。
通信网是由终端设备、传输系统和转接交换设备组成。终端设备作为信息的起点和终点,如电话机和计算机,负责信息的转换。传输系统是连接网络节点的媒介,如电缆、光缆和无线电磁波,用于信息的传输。转接交换设备是网络的心脏,执行接入信号的汇聚、转接和分配,例如程控交换机和路由器。
传统的电话交换网络通常包含本地网和长途网,本地网限于同一区号,长途网则跨区。电话交换局采用数字程控交换设备,每个话路占64kbit/s的带宽,对应一个时隙。我国的电话网采用三级结构,包括省际平面的DC1、省级平面的DC2和端局C5。电话交换网的特点包括模拟信号用户端传输、PCM时分复用的交换局间连接、信令建立通话路径、固定带宽占用以及拓扑结构的相对固定。
随着技术的发展,下一代网络(NGN)应运而生,它是一个开放、分层、业务与呼叫控制分离的网络。NGN的特点包括:支持多种用户类型、多媒体融合、低成本通信以及软交换为核心的功能架构。NGN的核心功能包括呼叫控制、协议互通、接入、业务提供、互通、资源管理、计费、认证、地址解析、语音处理和操作维护。其体系结构包括了网络管理系统(IN)和电信管理网(TMN)等组件,以实现更高效、灵活和智能化的通信服务。