1.2　电路交换原理

1.2.1　电路交换的基本原理与功能

前面已经提及，电路交换方式是指两个用户在相互通信时使用一条物理链路，在通信过程中自始至终使用该条链路进行信息传输，同时不允许其他用户终端设备共享该链路的通信方式。

1.2.1.1　电路交换的基本原理

在电路交换过程中，主叫终端发出呼叫请求，交换机根据网络的资源情况，按照主叫的要求连通被叫终端，检测被叫终端状态，并征求被叫用户意愿。如果被叫用户同意接受呼叫，交换机就在主、被叫之间建立一条连接通路，供通信双方传送消息，该连接通路在通信期间始终保持，直到通信结束才释放建立的连接。

1.2.1.2　电路交换系统的基本功能

电路交换系统中两个用户终端间的每一次成功的通信都包括严格的三个阶段：呼叫建立、传送信息、呼叫拆除。在不同的阶段，用户线或中继线中所传输的信号的性质是不同的，在呼叫建立和释放阶段，用户线和中继线中所传输的信号称为信令，而在消息传输阶段的信号称为消息。下面是一个完整呼叫的电话交换过程。

（1）呼叫建立

用户摘机，向交换机发出通信请求信令，交换机向用户送拨号音，用户拨号，告知所需被叫号码，如果被叫用户与主叫用户不属于一个交换机，则由主叫方交换机通过中继线向被叫方交换机或中转汇接交换机发电话号码信令，如被叫空闲，向被叫振铃。

各交换机在相应的主、被叫用户线之间建立起一条用于用户通信的通路。

（2）消息传输

主、被叫终端间通过用户线及交换机内部建立的通路和中继线进行通信。

（3）话终释放

任何一方挂机表示向本地交换机发出终止通信的信令。使通路涉及的各交换机释放其内部链路和占用的中继线，供其他呼叫使用。在早期的电路交换中，不同的阶段，用户线或中继线中所传输的信号的性质是不同的，在呼叫建立和释放阶段，用户线和中继线中所传输的信号称为信令，而在消息传输阶段的信号称为消息。电路交换的基本过程如图1-15所示。

电路交换采用在终端之间建立连接通路后才能通信，如用户有呼叫请求，但因网络中无空闲路由或被叫占线，则会造成呼叫失败，称为呼损。在电路交换技术中，交换系统的基本功能应包含连接、信令、终端接口和控制四大功能。

（1）连接功能

连接功能是为了实现通信双方语音信号的交换。对于电路交换而言，呼叫通话的用户之间建立一条通路，这就是连接功能。连接功能由交换机中的交换网络实现。交换网络可在处理机控制下，建立任意两个终端之间的连接。

（2）信令功能

在呼叫建立的过程中，要求交换设备能随时发现呼叫的到来和结束；向主、被叫发送各种用于控制接续的可闻信号音；能接收并保存主叫发送的被叫号码。

（3）终端接口功能

接口是为了连接不同种类和性质的终端设备。用户线和中继线均通过端接口而接至交换网，终端接口是交换设备与外界连接的部分，又称为接口设备或接口电路。终端接口功能与外界连接的设备密切相关，因而，终端接口的种类也很多，主要划分为中继侧接口和用户侧接口两大类。终端接口还有一个主要功能就是与信令的配合，因此，终端接口与信令也有切的关系。

（4）控制功能

控制功能是为了检测是否存在空闲通路以及被叫的忙闲情况，控制各电路完成接续。连接功能和信令功能都是按接收控制功能的指令而工作的。人工交换机由话务员控制，程控交换机由处理机控制。控制功能可分为低层控制和高层控制。低层控制主要是指对连接能和信令功能的控制。连接功能和信令功能都是由一些硬件设备实现的。因此低层控制实际上是指与硬牛设备直接相关的控制功能，概括起来有两种：扫描和驱动。扫描用来发现外部事件的发生或信令的到来。驱动用来控制通路的连、信令的发送或终端接口的状态变化。高层控制则是指与硬件设备隔离的高一层呼呼叫控制，例如，对所接收的号码进行数字分析，在交换网络中选择一条空闲的通路等。