通信技术交换1t概要

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1、2015,3,通 信 交 换 技 术,课程说明：,第 2 页,主要内容：交换技术概论、数字程控交换原理、信令、分组交换、宽带交换、软交换等 教材和内容安排：现 代 交 换 原理与技 术（第 2 版） 电子工业出版社 罗国明等 参考书：现代交换技术（第2版）张中荃 人民邮电 09年3 现代交换原理(第3版) 金惠文 人民邮电 09年3 前继课程：通信原理、计算机网络等 学习要求： 预习、复习、自学、完成习题,jiaohuan Password: jiaohuan,第1章 交换概论 4节 第2章 交换技术基础 5节 第3章 数字程控交换 10节 第4章 信令系统 4节 第5章 分组交换原理与技术

2、4节 第7章 网络交换基础与IP 互连 1节 第8章 多层次交换 （79） 2节 第10章 下一代网络与软交换 2节 项目验收 2节 复习 ，机动 6 节 40,目 录,2012级通信交换技术课外项目研究,1 PSTN与VOIP网络互联互通研究 了解PSTN网络与VOIP网络的互通物理连接方式，了解互通采用的信令，熟悉CC08和SOFTCO(IP语音综合交换机)互联互通的数据配置方法。(四楼王建敏老师),2 NGN网络（下一代网络）研究 NGN具有丰富的业务提供能力，可提供语音、数据、多媒体等多种业务或融合业务。课题要求对相关内容进行研究探索，提出建议思路和方案。,总评成绩： 平时成绩（出席和

3、课后作业情况）占15%； 课外项目占25%； 期末考试占60%。,第1章 概 论,第 5 页,交换的基本概念,本章要点：,交换技术的分类和发展,各类交换方式,以交换为核心的通信网和电信网概述,第 6 页,1.1 交换与通信网,1.1.1 交换节点与通信网,1 一个点对点通信系统 (电信系统),通信 指 信息的传递或互换. 或 按约定规则进行的信息传送。,数据,话音,第 7 页,2 多个终端通信系统,(1) 直接互连方式,连线数=0.5n(n-1),存在的问题： 随终端数 n 增加 ： 连线以n2增加 线路成本提高 操作、控制和管理复杂,第 8 页,(2) 引入交换设备的通信网,对传送方向的选择

4、 （选择路由） 连接目的终端 通话结束，拆除连接,节省线路投资 通信网简洁,交换设备的基本任务：,特点：,交换式通信网,例：大型交换式通信网 的组网示意图,第 9 页,第 10 页,1.1.2 交换式通信网,交换设备,通信网的核心;也称网络节点，网络枢纽，交换中心，交换局,交换设备,传输设备,终端设备,传输设备,传输线路，传输系统,终端设备,电话，传真，计算机等,1 通信网的定义 是由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。,业务节点,2 通信网的构成要素,电话、传真、计算机、视频终端等，它们是信息的产生者和使用者。 主要功

5、能： 用户信息的处理 用户信息的发送和接收，并将信息转换成适合传输的信号以及相应的反变换。 信令信息的处理 产生和识别连接建立、业务管理等控制信息。,第 11 页,（1） 终端,（2） 交换节点（ Switching Node ）,第 12 页,通信网的核心设备，负责集中、转发用户终端信息。 交换的内容：用户信息、控制信息和网络管理信息。,（3 ） 传输系统（ Transmission System ）,第 13 页,为信息传送提供通道，并实现网络节点的互连。包括线路接口、传输媒介、交叉连接设备等。 其主要目标是提高物理线路的利用率，采用复用技术，如频分、时分、码分、波分复用等。 为保证交换节

6、点正确接收和识别传输的数据流，交换节点必须与传输系统协调一致，保持帧同步和位同步、遵守相同的体制(如SDH、WDM)等。,3 电话网一般结构,第 15 页,4 交换节点的接续类型和基本功能,（1） 接续类型 设 A，B，C 三个交换节点,第 16 页,用户线 用户与交换机之间的线路,中继线 交换机之间（局间）线路,本局接续 本局用户线之间的接续,出局接续 在用户线和出中继线之间的接续,入局接续 在入中继线与用户线之间的接续,转接接续 在入和出中继线之间的接续,主叫用户 发起呼叫方 被叫用户 呼叫的对象,第 17 页,能正确接收和分析从用户线或中继线传来的呼叫信号和地址信号。,（2） 交换节点的

7、基本功能,能按目的地址正确地进行选路和在中继线上转发信号。,能控制连接的建立。,能按照所收到的释放信号拆除连接。,5 电话交换与数据交换,电话交换：以电话业务为对象，完成两个用户之间的线路连接，提供稳定（或固定）的通话链路，并且在通话结束后拆除被占用的链路 。过程包括线路的 连接、占用和拆线。特点：提供实时、双向的通话。采用电路交换方式 数据交换：以数据业务为对象，交换设备将完成对数据的接收、存储和将数据转发至目的终端。过程包括数据的接收存储、选择路由和数据转发。特点：单方向数据的传送，对实时要求不高。 采用网络 工作（交换）方式,第 18 页,6 网络工作方式,将信息从源端传递至目的端，网络

8、可提供两种工作方式： （1）面向连接方式 CO（Connection Oriented） 与电话交换相似，具有连接建立、数据传送和连接拆除三个阶段；属于同一呼叫的数据分组均沿着同样的途径传送。 面向连接方式 可分为：实连接 和 虚链接 实连接 与电话交换建立的链接相同，所有的分组均沿该线路传送。一次呼叫期间该线路被固定占用。 虚连接 数据传送前先建立端到端的逻辑连接,具有电路交换的三个阶段；由虚连接构成的传送通路称为虚电路，一次呼叫的所有分组均沿该虚电路传送，但该线路并没有被固定占用。,第 19 页,虚连接,源端先发送呼叫分组，网络中的交换节点将根据目的地址寻找一条合适的传送通道。 由目的端回

9、送应答分组确认，然后各交换机将相关数据存放在转发表中。 原端传送分组时各交换机通过呼叫标识查到该次呼叫的去向，然后激活虚电路，迅速建立物理连接； 直到全部信息传完，拆除虚电路。,交换式虚电路 SVC,（Switched Virtual Circuit) 通过用户发送呼叫请求分组来建立虚电路 永久虚电路 PVC,（Permanent Virtual Circuit) 用户预约，由网络运营者为之建立固定的虚电路，在呼叫时可以直接进入数据传送阶段。,第 20 页,面向连接的虚电路方式例,图示A、B、C三个终端，6个节点，A向C发送3个分组，以虚电路方式工作,第 21 页,数据传送前无需先建立连接，而

10、是边传送信息边选路，网络节点根据路由表转发信息，各个分组依据分组头中的目的地址独立地进行选路。 适用于突发性强、数据量少的业务。控制简单。,（2）无连接方式 CL（Connectionless ）,例： 图示A向C发送3个分组，无连接方式工作,第 22 页,两种交换节点的功能结构,第 23 页,1.2 交换方式,1.2.1 各类交换方式,第 24 页,第 25 页,l 电路交换CS l 分组交换 l ATM交换 l 多速率电路交换 l 帧交换 l 快速电路交换 l 帧中继 l IP交换,目前在电信网中出现的交换方式主要有以下几种：,分组传送模式,电路传送模式,异步传送模式,1.2.2 （传统）

11、电路交换 （CS:Circuit Switching),可分为空分和时分交换。主要用于电话业务；包括呼叫建立、信息传送和连接释放。是一种实时交换。,主要特点：1、信息传送的最小单位是时隙；面向连接；同步时分复用；信息传送无差错控制；基于呼叫损失的流量控制；信息具有透明性。 特征: 电路交换中电路可能是固定存在的，也可以是根据需要建立的。,第 26 页,人工交换机 需要话务员 自动交换机 步进制交换机 纵横制交换机 程控交换机,以模拟话音业务的电路交换,第 27 页,塞绳电路,第 28 页,是指交换网络为各条话路分别提供时间位置的一种接续方式。 图示为话音A信息与话音B信息之间的交换。（同步时分

12、交换STM：Synchronous Time Division）,时分交换,第 29 页,1.2.3 多速率电路交换MRCS (Multi-Rate Circuit Switching）,采用多个不同速率的交换网络将几个基本信道捆绑起来构成一个速率更高的信道，供某个通信使用。 特点：硬件较多，控制简单 采用一个统一的多速率交换网络设置多种基本信道速率，一个帧被划分为不同长度的时隙。 特点：硬件较少，但控制复杂,1.2.4 快速电路交换 FCS (Fast Circuit Switching）,1 快速电路交换的基本过程:,存在问题：控制复杂，时延和呼损大，灵活性差，并没有得到实际应用。,第 3

13、0 页,1982年提出：在信息传输时分配带宽，带宽可变。,1.2.5 分组交换 （PS:Packet Switching),基本原理 来源于报文交换（Message Switching） 以数据分组为信息单位，以存储/转发方式传送数据。,技术特点： 1）采用存储/转发方式，支持不同类型和特性的用户终端之间 的可变速率通信要求 2）采用统计时分复用，线路利用率高 3）具有差错控制功能，传输可靠性高 4）经济性好,第 31 页,1.2.6 帧交换（FS:Frame Switching）,基于 X.25协议，包含了一至三层， 协议主要以模拟话音的数字化传输而设计的，数据传输率较低，为了兼顾网络的效率

14、和传输的可靠性，采用了差错控制、停等重发、流量控制等措施，协议比较复杂，适应于传输速率较低的情况。在第三层传送的数据单元称为分组。,1 传统分组交换,2 帧交换,是一种以帧方式的承载业务，在数据链路层以简化的方式传送和交换 数据单元。 仅保留了第二层的核心功能，如帧的定位、同步、透明性以及帧传输差错检测等。其协议栈只有物理层和数据链路层，去掉了三层协议功能，从而加快了处理速度。,第 32 页,帧中继与帧交换方式相比，对二层协议进行了进一步的简化。它只保留了二层数据链路层的核心功能，没有了流量控制、重发等功能，以达到为用户提供高吞吐量、低时延特性，并适合突发性的数据业务的目的。,1.2.7 帧中

15、继 FR（Frame Relay）,第 33 页,第 34 页,FPS指 进一步简化协议，只保留核心网络功能，以提供高速、高吞吐量、低时延服务的交换方式。 主要指ATM交换，但广义的FPS包括 帧中继FR 和信元中继（ATM）两种方式; 信元中继 ： ATM交换， （Asynchronous Transfer Mode） 即异步传送模式，又叫异步转移模式。它是宽带ISDN中的一种基本交换方式。,1.2.8 快速分组交换（FPS - Fast Packet Switching）,1.2.9 ATM交换,第 35 页,ATM异步传送模式，是ITU-T为B-ISDN确定的 复用、传输和交换模式， 设

16、计目标：是在一个统一的网络平台上用分组交换技术来实现话音、数据、图像等业务的综合传送。,1.2.10 IP交换方式,IP 技术：指ip协议的 无连接 分组通信协议的技术。该协议相当于OSI模型中的网络层协议。 IP交换是将第二层 交换和网络流量管理能力与第三层 路由功能的灵活性和可扩展性结合在一起的交换技术。 是 IP与 ATM 融合的技术。 它将IP路由处理器捆绑在ATM交换机上，去除了交换机中原有的ATM信令。,第 36 页,1.2.11 光交换,网络中传送的光信号与交换节点的电信号交换机之间需使用电光和光电转换设备，这样的转换过程效率低下，而且由于涉及到电信号的处理，要受到电子器件速率“瓶颈”的制约。,第 37 页,光交换是基于光信号的交换。全光网是未来宽带通信网的发展方向。,NGN主要思想：是在一个统一的网络