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1、Sep-09,,1,交换技术基础 教材：交换技术糜正琨 等编著 清华大学出版社,Sep-09,,2,第一章：绪论,交换的一般概念 交换技术基础内容概述 交换方式 电信交换的基本技术 交换和路由 NGN和软交换,Sep-09,,3,Sep-09,,4,大家熟悉的通信方式,电话，手机（传统电信网）,微信，QQ，SKYPE，IP phone（计算机网络）,Sep-09,,5,现代电信交换的本质：网络中对业务、会话（呼叫）、承载的控制,Sep-09,,6,要求：,掌握传统电信网络的基本技术，深刻理解电信网络的思路：网络控制。 参考资料：交换技术基础等 熟悉计算机网络的协议和基本技术。 参考资料： TC
2、P/IP协议、计算机网络等 理解NGN：电信网思路+计算机网络技术以IP为核心,开放的业务开发体系,网络提供QoS 保障,可运营的下一代网络。 参考资料： 交换技术基础等,Sep-09,,7,电信网的构成要素,交换是构成电信网络的基本要素(交换设备、传输设备、终端设备),交换技术与交换系统是电信网络的核心 交换技术的更新带来电信网络的革命与升级换代： Telephone(1876) Switchboard Operator(1877) Automatic Exchange(1891)、Crossbar(1938) Stored Program Controlled (1970s) Interg
3、rated Service Digital Network (1980s), Intelligent Network, Global System for Mobile Communications Asynchronous Transfer Mode (1990s) Next Generation Network - IP core (2000s),Sep-09,,8,交换的一般概念（1）:,贝尔1876年发明电话点对点通信：线路利用率很低（n(n-1)/2）贝尔电话公司1878年开办了第一个交换局（人工操作）,一年内城市中到处是穿过房屋树 木的混乱的电话线,Sep-09,,9,Sep-09
4、,,10,交换的一般概念（2）：,交换 “交换”（switching）：对信息的传递进行开关控制，从而将一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。 “交换技术”：交换机和交换网络的信息控制、处理和互连技术，在网络的大量用户之间根据所需目的（按照某种方式动态地分配传输线路的资源）来相互传递信息。 有阻塞现象（原因）,Sep-09,,11,交换的一般概念（3）：,交换结点 任何一个主叫用户的信息，可以通过电信网中的交换结点发送到所需的任何一个或者多个被叫用户。 引入交换结点后使得n个用户的用户线数量从n(n-1)/2变为了n。 交换网： 交换结点用中继线相连 汇接交换结点,Sep-09,,12
5、,交换的一般概念（4）：,用户线（Subscriber Line） 中继线（Trunk） 交换结点的接续类型： 本局接续 出局接续 入局接续 转接接续 交换结点的控制功能 转发和处理呼叫控制信号、地址信号 建立和拆除连接,Sep-09,,13,交换技术基础内容概述（1）,程控电话交换 7号共路信令 智能网业务交换,.局内呼叫、局间呼叫、长途呼叫 .摘机-拨号音-拨号-送地址消息-数字分析-建立通路-振铃-应答（通话）记费-挂机-拆除通路（面向连接的服务） .两个层次：控制（信令）、承载（语音/媒体）,思路：控制与承载分离、业务与承载分离,Sep-09,,14,交换技术基础内容概述（2）,移动交
6、换,Sep-09,,15,交换技术基础内容概述（3）,N-ISDN（窄带综合业务数字网） 能提供端到端的数字连接，以支持包括语音和非语音业务在内的多种电信业务，并提供一组有限的标准化的多用途网络接口供用户入网使用。 以电路交换为基础 业务速率限于2M以下 B-ISDN（ATM） 以分组交换为基础，采用全新的ATM（异步时分）技术，包括速率为101-102M的视频业务在内的综合业务网。,Sep-09,,16,交换技术基础内容概述（4）,软交换,Sep-09,,17,交换技术基础内容概述（5）,课时安排 第一章：绪论（6课时） 第二章：同步时分交换网络（6课时） 第三章：数字程控电话交换（6课时）
7、 习题课（2课时） 第四章：7号共路信令（8课时） 期中复习 （2课时） 期中考试 第五章：窄带综合业务数字交换（6课时） 第六章：移动交换（8课时） 第七章：智能网业务交换（4课时） 第八章：ATM交换（6课时） 第十章：软交换 （6课时） 期末复习+习题课（4课时） 期末考试,Sep-09,,18,交换方式1：,电路交换多速率交换快速电路交换ATM交换快速分组交换帧交换分组交换,Sep-09,,19,交换方式2：,电路交换 (CS：Circuit Swtching) 过程： 连接建立 信息传送 连接释放 特点： 实时交换 面向连接的物理通道 （端到端 End to End） 透明传送 无差
8、错控制措施 过负荷时呼损率增加，但不影响已建立的呼叫,Sep-09,,20,交换方式3：,电路交换的优点 媒体信息传输时延小，通信质量有保证 电路交换的缺点 呼叫建立需要时间 每个连接带宽固定，（不能适应不同速率的业务） 不传信息时也占用资源（不适用于突发业务）,Sep-09,,21,交换方式4：,报文交换 (message swithing) 报文结构：首部中含地址信息 存储转发(逐段行为 Hop by hop) 把收到的分组先放入缓存（暂时存储）； 查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发； 把分组送到适当的端口转发出去。 时延较大 时延构成： 传输时延 （链路） 存储转发时延 （结
9、点链路） 处理与排队时延（结点）,A B C D,t,Sep-09,,22,交换方式5：,分组交换(PS：Packet Swtching) 将报文要传送的信息分为若干个分组（packet），每一个分组有一个头部，含有可供选路的信息和其他控制信息。,Sep-09,,23,交换方式6：,分组交换的优点： 以分组为传送单位和查找路由。由于分组长度较短，存储转发的时延将显著下降。 分组交换的问题： 分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。 分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。 分组长度的确定：兼顾时延与开销,Sep-09,,24,交换方式7：,Sep-09,
10、,25,通信服务的类型：面向连接服务/无连接服务,面向连接服务(Connection-Oriented) 面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。 无连接服务(ConnectionLess) 两个实体之间的通信不需要先建立好连接。 是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为“尽最大努力交付”(best effort delivery)或“尽力而为”。,Sep-09,,26,分组交换中的两种服务方式：,虚电路方式面向连接服务逻辑连接（P5）交换虚电路、永久虚电路（P6）数据报方式（P6）无连接服务每个分组根据目的地址独立选路,Sep-09,,27,虚电路服务方式：,Sep-09,,2
11、8,数据包服务方式：,Sep-09,,29,虚电路服务 VS 数据报服务,Sep-09,,30,电路交换VS分组交换,Sep-09,,31,交换方式8,电路交换适合实时业务，但无法适配各种速率的业务，网络利用率低 分组交换可以适配各种速率的业务，网络具有较高的复用效率，但不能很好的支持实时业务,Sep-09,,32,小结:,基本概念：交换、交换结点、交换网；用户线、中继；本局接续、出局接续、入局接续、转接接续；时延 重要概念：面向连接、无连接；电路交换、分组交换；物理连接、逻辑(虚)连接。 一个思路：控制与承载分离、业务与承载分离 二个比较：电路交换vs分组交换，虚电路vs数据报 了解：本局呼
12、叫、市话呼叫、长话呼叫的接续过程；身份标识、位置标识（在固定电话中两者可以合一，比如电话号码；在移动系统中，要求两者分离）,Sep-09,,33,1st homework,名词解释：面向连接、无连接。并举出实例（面向连接最少2个，无连接最少1个） 比较：电路交换vs分组交换 1.1,Sep-09,,34,数字传输系统-脉码调制 PCM (Pulse Code Modulation)体制1,PCM技术目的是为了使电话局之间一条中继线不只传送一路电话,而是可以传送几十路电话。,Sep-09,,35,数字传输系统-脉码调制 PCM (Pulse Code Modulation)体制2,模拟信号数字化
13、 对模拟信号进行采样(Sampling)。这是将连续信号在时间上离散化的过程； 采样定理:采样频率不低于信号最高频率的2倍就可以从采样的脉冲信号无失真的恢复出原来的信号 将已在时间上离散化了的信号进行量化(Quantiantion)。这是将连续信号在幅度上离散化的过程； 将时间上和幅度上均已离散化了的信号进行编码(Encode)，使之成为数字信号。,Sep-09,,36,数字传输系统-脉码调制 PCM (Pulse Code Modulation)体制3,标准电话信号的最高频率是3.4KHz 根据采样定理，将采样频率定为8KHz 采样后的脉冲信号量化为256个不同等级中的一个 将量化后的数字脉冲进行8bit编码 PCM 一个话路的模拟电话信号经过模数（采样、量化）转换后就成为每秒8000个脉冲信号，每个脉冲信号再编为8位二进制码元（编码）。 一个话路的PCM信号速率是64Kb/s,
