《现代交换原理与技术 第2版 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 陈永彬 等编著 第1章 绪论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代交换原理与技术 第2版 中国通信学会普及与教育工作委员会推荐教材 教学课件 ppt 作者 陈永彬 等编著 第1章 绪论（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/5/24,1,现代交换原理 与技术,2019/5/24,2,课 程 简 介,交换是现代信息网络的灵魂，“交换”的发展，决定了“整个通信网络”的发展。由此确立了现代交换原理与技术课程在工科院校中的重要地位，是通信信息类专业的重要专业基础课程。 课程着重培养学生理解交换的基本思想，掌握交换的经典知识和现代交换技术，树立通信系统的整体框架意识，培养学生分析问题和解决问题的能力和素质，是一门具有示范和推广价值的课程。,2019/5/24,3,教 材与参考书,教材 现代交换原理与技术 陈永彬等编著 主要参考书 现代电信交换基础 雷振明著 人民邮电出版社 现代电信交换技术与通信网 尤克、黄静华
2、编著；北京航空航天大学出版社 现代通信最新技术第2版 美：UYLESS BLACK 著；清华大学出版社 现代电信交换和网络 沈金龙 编著；人民邮电出版社 交换技术 靡正坤、杨国民 编著；清华大学出版社,2019/5/24,4,课程成绩,课程总成绩：满分100分，包括： 平时成绩占30分 作业、考勤、课堂讨论/随时进行(平时成绩总分按100分计，旷课1次扣10分，请假扣1分) 课程考试成绩占70分 闭卷考试、卷面满分为100分 作业要求 按时交作业和实验报告，不得抄袭一经发现，抄者和被抄者本次作业按零分计算,2019/5/24,5,如何学好现代交换原理与技术课程,了解每章的教学重点与要求 课堂上
3、要求掌握的内容必须弄懂、要多阅读参考书 认真完成每章布置的作业 仔细阅读每章的小节，把握要领 注意掌握各种交换技术的特点，联系与区别 注意在日常工作和生活中对各大运营商的业务范围，涉及的通信技术领域，网络组建方案，竞争优势，存在问题进行观察、思考，灵活使用所学的专业基础知识，解决实际问题，培养和增强学习兴趣,2019/5/24,6,学习目的,掌握交换的概念，交换技术在通信网中的作用，明确交换技术的发展过程 明确交换的实质，全面掌握各种信息转移方法，能对不同的交换技术特点进行分析 熟悉现代通信网中各种交换技术的特点及其工作原理，具备一定的组网能力 掌握交换技术的发展趋势，熟悉现代电信网的主要技术
4、和设备，具备交换网的初步设计能力，具有一定得设备管理和维护能力，为今后的工作打下良好的专业基础,2019/5/24,7,学习重点 建立交换的基本概念，了解各种交换技术的演进过程 掌握电话交换、分组交换技术、帧中继技术、ATM交换技术的基本原理和系统构成 掌握窄带交换技术和宽带交换技术的种类 学习本课程的预备知识 通信原理 数据通信 计算机基础 程控交换技术,2019/5/24,8,第1章 绪论,目 录 交换与通信网 交换的基本概念 交换的发展 通信网 交换技术 交换技术分类 通信网的发展趋势,2019/5/24,9,第1章 绪论,本章主要内容 交换、通信网的概念 为什么在通信网中要引入交换技术
5、 电信网络常用的交换技术 交换技术的分类 各种交换技术的比较 通信网的发展趋势,2019/5/24,10,第1章 绪论,本章重点难点 本章重点 交换、通信网的概念；电路交换设备的作用 通信网的组成；信息网络的业务特点 信息传送模式 各种交换技术的比较 通信网的发展趋势 本章难点 多层交换技术,2019/5/24,11,1.1 交换与通信网,通信历史的回顾 电报的雏形 托架式线路(1793年) 电话的雏形 竹信（968年） 电通信 通信革命 进入现代通信阶段（计算机技术与通信的结合） 通信的热点及展望 卫星通信、移动通信、光纤通信、多媒体通信、用户宽带接入,2019/5/24,12,1.1 交换
6、与通信网,通信 广义说，就是用任何方法、通过任何传输媒质将信息从一地传送到所需的另一地。即由一地向另一地传递消息 电通信 利用电磁波通信的历史可大致划分三个阶段 通信初级阶段 1838年电报开始； 1838年摩尔斯发明有线电报，开始了电通信阶段 1864年，麦克斯韦创立了电磁辐射理论,并被当时的赫兹证明，促使了后来无线通信的出现 1876年，贝尔利用电磁感应原理发明了电话 1896年，马可尼发明无线电报 近代通信阶段 1948年香农提出信息论开始； 现代通信阶段 80年代以后光纤通信应用、综合业务数字网崛起,2019/5/24,13,1.1 交换与通信网,电通信的演进与走势 由集团通信朝个人通
7、信发展 移动通信的出现与逐渐普及将使5W成为现实 计算机通信网由专用网走向公用网再发展为互联网 形成跨行业、跨地区的计算机互联网 由单一通信网发展为综合业务数据通信网 ISDN以及电信、电视、数据多网合一 网络交换技术由电路交换发展为分组交换和信元交换 WAN由X.25演进为FR、ATM，MAN/LAN采用SMDS、Ethernet和ATM，Internet/Intranet采用IP 通信方式由简单到复杂、由单一到多用户和大信息 由终端主机间通信发展为对等通信，再到客户服务器之间通信（包括浏览器与Web服务器之间的通信）,个人通信：任何人在任何地点、任何时间通过唯一识别号码直接连接到任何被叫个
8、人，完成任何一种电信业务的通信方式。,2019/5/24,14,1.1 交换与通信网,当今通信热点举例 卫星通信 移动通信 3G/4G、WLAN & BWAN、传感器网络 光纤通信 全光网 多媒体通信 3C融合、多网合一 用户宽带接入 有线宽带接入（XDSL、FTTX+LAN、CableModem 无线宽带接入技术（LMDS、MMDS、WLAN、3G、卫星接入）,2019/5/24,15,1.1 交换与通信网,点对点通信 在电信系统中，仅涉及两个终端和传输介质的通信方式，称为点对点通信。,图1.1 点对点通信系统,2019/5/24,16,图1.2 点对点通信实例,点对点通信实例,？讨论：终端
9、数量增多，形成网，有何问题需要解决，如何解决？,1.1 交换与通信网,2019/5/24,17,全互连方式 满足无交换的多个终端之间互通的通信方式 无交换的多个终端要实现相互间通信，必须以全互连的方式两两相连； 若终端数为n，则线对数为C2n= n(n-1)/2；,1.1 交换与通信网,用户数增多时 每个用户如何确定与其他用户通话的问题 每新增加一个终端的处理问题 用户线急剧增大，没有实用价值,当终端n=100时，线对数=100 (100-1)/2=4950,2019/5/24,18,图1.4 用户间通过交换设备连接,引入交换设备（终端数增多的解决办法：采用中央交换的方法在用户分布区域中心安装
10、公共设备，完成终端之间的通信） 最简单的交换式通信网只有一台交换机,1.1 交换与通信网,出现交换机完成各个用户之间的接续,当任意两个用户要通话时，由交换机将他们连通，通话完毕将线路拆除，供其他用户使用,？讨论：中央交换机应该解决哪些问题（必须的功能）？,2019/5/24,19,1.1 交换与通信网,电话交换机必须的功能： 及时发现用户的呼叫请求。 记录被叫用户号码。 判别被叫用户当前的忙闲状态。 若被叫用户空闲，交换机应能选择一条链路将主被叫用户话机连通。 能通知被叫用户有电话呼叫。被叫摘机后，使双方进入通话状态。 能随时监视通话状态。 能使任意两个电话（终端）进行通话； 在同一时间内，能
11、使若干对用户同时通话且互不干扰。,？讨论：如何扩大范围？,2019/5/24,20,图1.5 多个交换节点组成的通信网,由多台交换机组成的的通信网,1.1 交换与通信网,电话机 用户线 中继线 交换机 用户交换机 市话交换机 汇接交换机 长途交换机,2019/5/24,21,1.1 交换与通信网,含汇接交换机组成的的通信网,用户交换机，在信令方式上相当于用户电话机,利用汇接交换机互连多个端局交换机，疏导本交换区各交换机之间的互通业务,？讨论：该网络实用的范围,2019/5/24,22,1.1 交换与通信网,交换的概念 所谓交换，就是在通信网上，负责在通信的源和目的终端之间建立通信信道传送通信信
12、息的机制。也就是说将输入信道（线路）的内容传送到指定输出信道（线路）上。 交换机的定义 IEEE的定义：交换机应能在任意选定的两个用户线之间建立和释放一条一条通信链路。 几个概念 用户交换机（PBX） 自动用户交换机（PABX） 本地交换机或市话交换机 汇接交换机或长途交换机,2019/5/24,23,1.1 交换与通信网,通信网的工作方式 面向连接（CO） 在信源和信宿之间建立一条共信息传输的通路（连接），信息就通过这条通路来进行传送。 面向连接分为 实连接：两终端之间没有信息传送时其电路资源也不能被其他用户使用（资源独占），如电话网 虚连接：两终端之间有信息传送时才占用电路资源，无信息传送
13、就不占用电路资源（对用户的识别改用标志），网络资源的分配是动态的，如电话网 无连接（CL） 存储转发。数据块含有地址信息，交换机将到达的数据块放入存储器中进行排队处理，根据数据块中的地址信息进行路由选择，一旦确定了目的路由，就很快将数据块输出。,2019/5/24,24,1.1 交换与通信网,面向连接网络和无连接网络的区别 面向连接网络实现通信需经过3个阶段，连接的建立需要一个时间过程；无连接网络不需要经过3个阶段，需要存储转发。 面向连接网络中的交换机需要维持连接的状态表；而无连接网络中每一个交换机为每一个数据包选路，交换机不需要维持连接的状态表。 面向连接适合传输信息量较大的终端之间通信
14、交换技术有关术语 电路：两个通信终端之间为了完成信息传递而建立的通信路径 实电路：终端之间为了传递信息而建立的一条实连接，该连接具有资源独占的特点 虚电路：终端之间为了传递信息而建立的一种逻辑连接，终端之间无信息传输时，线路的传输能力可以为其它终端服务,2019/5/24,25,1.1 交换与通信网,交换技术常用术语,图1.6 交换技术常用术语,2019/5/24,26,1.1 交换与通信网,信息传送模式 信息在通信网中的传送方式称为传送模式，它包括信息的复用、传输和交换方式。复用方式和传输方式对交换方式有很大影响。 信息传送模式的分类 同步传送模式：采用同步时分复用、传输和同步时分交换的技术
15、。 电话网采用STM，对同步时分复用信号的交换实际上是对信息所在位置的交换，即时隙的内容在时间轴上的移动，称为同步时分交换 异步传送模式：异步传输模式采用异步时分复用、传输和异步时分交换的技术。 分组数据网采用ATM，对异步时分复用信号的交换实际上就是按照每个分组信头中的路由标记，将其分发到出线，这种交换方式叫异步时分交换（也叫“存储转发”交换）。,2019/5/24,27,1.1 交换与通信网,两种复用方式比较,图1.7 两种复用方式比较,（a） 同步时分复用,（b） 异步时分复用,2019/5/24,28,1.1 交换与通信网,通信网 通信网（交换网）：是由终端、一定数量的节点（Node）
16、和连接节点的传输链路(Link)组成，以实现两个或多个规定终端之间信息传输的通信体系。 交换技术的发展和整个通信网的发展是密切相关的。长期以来交换网和传输网一直是通信网的主要组成部分，但随着时代的发展，通信网的构成有了很大的变化，尤其是随着技术的不断进步，通信网络越来越趋于复杂化，其各部分功能也越来越细化。,2019/5/24,29,1.1 交换与通信网,现代通信网 现代通信网：现代通信网是计算机技术与通信技术相结合的产物。采用光纤和微波作为主要传输介质，在现代终端之间根据用户的意愿实现信息传送的网络。 我们知道，一个完整的现代通信网包括硬件和软件。通信网的硬件一般由终端设备、传输系统和转接交换系统3部分电信设备构成，是构成通信网的物理实体；为了使全网协调合理地工作，还要有各种规定，如信令方案、各种协议、网路结构、路由方案、编号方案、资费制度与质量标准等，这些均属于软件。 现代通信网的构成 物理网（电信设备） 终端设备 传输系统 交换系统,2019/5/24,30,1.1 交换与通信网,业务网
