在本章中，我们将了解交换系统的工作方式。交换系统可以理解为交换元件的集合，其以在任意两个远点之间建立公共路径的方式来布置和控制。交换系统的引入降低了布线的复杂性，并使电话轻松自如。

交换系统分类

在电信系统的早期阶段，交换的过程和阶段对于建立或断开连接起着重要的作用。在初始阶段，切换系统是手动操作的。这些系统后来被自动化。以下流程图显示了如何对交换系统进行分类。

早期的交换系统是手动操作的。连接是由运算符在电话交换机上建立的。为了尽量减少手动操作的弊端，引入了自动切换系统。

自动切换系统分类如下：

• 机电开关系统-在这里，机械开关是电动的。

• 电子开关系统-此处，将诸如二极管，晶体管和IC之类的电子组件用于开关目的。

机电开关系统

机电开关系统是机械和电气开关类型的组合。电路和机械继电器都部署在其中。机电开关系统进一步分为以下几类。

一步步

在其发明者AB Strowger之后，逐步切换系统也称为Strowger切换系统。 Strowger系统中的控制功能由与系统中开关元件相关的电路执行。

纵横制

Crossbar交换系统具有使用继电器和闩锁的硬连线控制子系统。这些子系统的功能有限，几乎不可能对其进行修改以提供其他功能。

电子开关系统

电子开关系统在控制开关时间的处理器或计算机的帮助下进行操作。指令被编程并存储在控制操作的处理器或计算机上。这种将程序存储在处理器或计算机上的方法称为存储程序控制(SPC)技术。可以通过更改控制程序将新功能添加到SPC系统中。

电子交换系统使用的交换方案可以是空分交换或时分交换。在空分交换中，在整个通话期间，在主叫和被叫用户之间建立专用路径。在时分切换中，语音信号的采样值以固定的间隔传输。

时分切换可以是模拟的也可以是数字的。在模拟开关中，采样的电压电平按原样传输。但是，在二进制交换中，它们被二进制编码并发送。如果在从输入到输出的相同时间间隔内传输编码值，则该技术称为空间切换。如果在某个时间间隔内存储值并将其传输到输出，则该技术称为“时间切换” 。还可以通过使用空间和时间切换技术的组合来设计时分数字开关。

电信网

电信网络是一组建立远距离呼叫的系统。交换系统是电信网络的一部分。

交换站提供不同用户之间的连接。这样的交换系统可以被分组以形成电信网络。交换系统使用称为中继线的线路连接。到达订户场所的线路称为订户线路。

下图显示了一个电信网络。

从20世纪早期(1900-80)到后期，当有人需要进行远距离呼叫时，该呼叫首先被路由到最近的交换中心的运算符，然后路由到被叫用户的号码和位置被记录下来。在此，运算符的工作是建立到远程交换中心的呼叫，然后回叫主叫用户以建立连接。这种拨打电话的系统称为中继线呼叫系统。

例如，海得拉巴的一个人可以预订到孟买的中继线呼叫，并在操作运算符通过中继线和交换系统建立连接时等待运算符回叫。

交换系统的基础

在本节中，我们将了解交换系统中使用的不同组件和术语。

进出水口

交换机的一组输入电路称为入口，一组输出电路称为出口。开关系统的主要函数是在给定的进出口对之间建立电气路径。

通常， N表示入口，出口用M表示。因此，交换网络具有N个入口和M个出口。

切换矩阵

用于在入口和出口之间建立连接的硬件称为交换矩阵或交换网络。此交换网络是在连接入口和出口的过程中形成的一组连接。因此，它不同于上述的电信网络。

连接类型

在电信网络中可以建立四种连接。连接如下-

• 系统中两个用户之间的本地呼叫连接。
• 用户与呼出中继线之间的呼出呼叫连接。
• 传入中继线和本地用户之间的传入呼叫连接。
• 传入中继线和传出中继线之间的转接呼叫连接。

折叠式网络

当入口的数量等于交换网络的出口的数量时，这种网络称为对称网络，即N = M。出口连接到入口的网络称为折叠网络。

在折叠式网络中，作为出口而来的N个入口再次折回到入口。但是，交换网络可根据需要提供与入口和出口的连接。下图将帮助您了解交换网络的工作方式。

由于每次只能给一条线路提供一个连接，因此对于折叠网络的N个入口仅建立N / 2个连接。这样的网络可以称为非阻塞网络。在非阻塞网络中，只要被叫用户是空闲的，主叫用户就可以建立与被叫用户的连接。

在上图中，仅考虑了4个订户-其中线路1忙于线路2，线路3忙于线路4。在通话过程中，过去没有机会再打另一个电话，因此，只有一个单连接。因此，对于N个入口，仅连接N / 2条线。

有时，可能会连续使用入口和出口连接仅通过干线而不是本地用户进行转接呼叫。如果入口和出口连接用于交换间传输，则该交换不支持本地用户之间的连接，则称为转接交换。这种交换网络称为非折叠网络。下图所示-

封锁网路

如果没有切换路径，释放网络中，要求通话将被拒绝，在那里用户被认为是阻止和网络被称为阻塞网络。在阻塞网络中，同时交换路径的数量小于可以发生的同时会话的最大数量。用户可能被阻止的概率称为“阻止概率” 。良好的设计应确保较低的阻塞概率。

交通

通话费率和平均保持时间的乘积定义为话务强度。交通繁忙度高的连续60分钟时段是“繁忙时段”。当业务量超过交换系统设计的限制时，用户将遇到阻塞。

Erlang

电信网络中的流量是通过国际公认的流量强度单位Erlang (E)进行测量的。如果交换资源在给定的观察期内持续被占用，则称交换资源承载一个Erlang流量。