第第5部分部分 分组交换技术分组交换技术 5.1 概述概述 电路交换电路交换 (Circuit Switching)◆◆基本过程基本过程 电路交换的基本过程包括呼叫建立、电路交换的基本过程包括呼叫建立、信息传送信息传送(通话通话)和连接释放和连接释放.◆◆特点特点★★ 实时的交换方式实时的交换方式 ★★ 具有固定具有固定/专用的物理信道专用的物理信道------独独占占 物理电路物理电路 ★★ 数据信息透明传输数据信息透明传输◆◆ 优点优点 ★★ 时延小且确定时延小且确定,通信质量有保证通信质量有保证 ◆◆ 缺点缺点 ★★ 呼叫建立时间长呼叫建立时间长 ★★ 每个连接带宽固定每个连接带宽固定 ★★ 资源利用率低资源利用率低 ★★ 有呼损有呼损 电路交换技术的应用电路交换技术的应用v交换网中的交换局交换网中的交换局vGSM数字移动通信系统的移动交换局数字移动通信系统的移动交换局vN-ISDN中的交换局中的交换局v智能网中的业务交换点智能网中的业务交换点 5.2 分组交换分组交换 (Packet) 分组交换采用分组交换采用存储转发存储转发的方式的方式 , 与与报文交换不同报文交换不同:分组交换把用户信息分为分组交换把用户信息分为若干个分组若干个分组(Packet) ◆分组交换的特点分组交换的特点v 特点特点存储转发存储转发v 优点优点带宽可变带宽可变统计复用统计复用、资源利用率高资源利用率高可提供多种速率可提供多种速率无阻塞无阻塞 (业务量大时业务量大时,时延长时延长) v 缺点缺点语音传输时延大语音传输时延大 , QOS难以保证难以保证协议和控制比较复杂协议和控制比较复杂v 应用应用 统计时分复用统计时分复用时分复用分为时分复用分为: 同步时分复用同步时分复用 (如电路交换如电路交换) 统计时分复用统计时分复用 在给用户分配资源时在给用户分配资源时 , 统计时分复用采用统计时分复用采用动态分配动态分配. 同步时分复用同步时分复用 统计时分复用统计时分复用属于某个特定用户的信息并不一定在信道属于某个特定用户的信息并不一定在信道上周期地出现上周期地出现,信道上的资源统计复用信道上的资源统计复用 统计时分复用统计时分复用 可以获得较高的信道利用率可以获得较高的信道利用率优点优点缺点缺点 会产生附加的随机时延且有丢失数据的会产生附加的随机时延且有丢失数据的可能可能. 分组交换的两种方式分组交换的两种方式v 虚电路虚电路v 数据报数据报 虚电路虚电路-------(VC , Virtual Circuit)(面向连接面向连接) 用户传输数据前用户传输数据前,先发送呼叫请求建立端先发送呼叫请求建立端到端的虚电路。
虚电路不同于电路交换到端的虚电路虚电路不同于电路交换的物理连接的物理连接,而是逻辑连接而是逻辑连接 虚电路并不独占线路虚电路并不独占线路,在一条物理线路上在一条物理线路上可以同时建立多个虚电路可以同时建立多个虚电路,以达到起源共以达到起源共享享 虚电路特点虚电路特点v 面向连接方式面向连接方式v 呼叫期间路由固定呼叫期间路由固定v 时延小时延小, 控制简单控制简单, 不需排序不需排序 虚电路缺点虚电路缺点v 线路利用率低线路利用率低v 当网络中线路或设备发生故障当网络中线路或设备发生故障 , 可能导可能导致需电路中断致需电路中断 , 必须重新建立连接必须重新建立连接 虚电路分类虚电路分类v 交换虚电路交换虚电路 SVC ( Switching Virtual SVC ( Switching Virtual Circuit)Circuit)v 永久虚电路永久虚电路 ＰＰVC ( Permanent VC ( Permanent Virtual Circuit)Virtual Circuit) 数据报－－数据报－－(DG, Data Gram)(DG, Data Gram)( (无连接方式）无连接方式）不需预先建立逻辑连接，而是按每个分组不需预先建立逻辑连接，而是按每个分组头的目的地址独立地寻找路由头的目的地址独立地寻找路由 数据报方式示意图数据报方式示意图 特点特点v无连接方式无连接方式v通信期间路由可变通信期间路由可变v线路利用率高线路利用率高v时延大，控制复杂，需排序时延大，控制复杂，需排序 无连接：多路径无连接：多路径面向连接：单一路径面向连接：单一路径 v 分组头分组头v 选路选路VC------分组头包含分组头包含VC的逻辑信道标志的逻辑信道标志DG------分组头包含详细的目的地址分组头包含详细的目的地址VC------每个节点都有映像表，存放逻辑每个节点都有映像表，存放逻辑信信DG------对每个分组独立地进行选路对每个分组独立地进行选路道的对应关系道的对应关系虚电路与数据报的比较：虚电路与数据报的比较： v 分组顺序分组顺序VC------属于同一呼叫的分组在同一虚电属于同一呼叫的分组在同一虚电路路上传送，顺序到达上传送，顺序到达DG------各个分组独立选路，从不同路由到各个分组独立选路，从不同路由到达，顺序不同达，顺序不同 虚电路交换虚电路交换 电路交换电路交换传输的数据是否传输的数据是否包含路由标记包含路由标记是是否否传输通道连接传输通道连接不专用不专用专用专用带宽使用带宽使用动态动态静态静态 虚电路交换虚电路交换电路交换电路交换传输时延传输时延有有基本无基本无连接方式连接方式虚连接虚连接实连接实连接复用方式复用方式统计时分复用统计时分复用同步时分复用同步时分复用 分组交换的协议分组交换的协议v X.25 协议协议v OSI的的 1、、2、、3层层v 信息传送单位：分组信息传送单位：分组 分组交换技术对语音和高速数据通信分组交换技术对语音和高速数据通信(2.048Mbps(2.048Mbps以上）是不适应的，难以满以上）是不适应的，难以满足实时性比较高的和视频业务足实时性比较高的和视频业务 5.3 5.3 帧中继（帧中继（Frame Relay)Frame Relay) 帧中继是在帧中继是在OSI参考模型的第参考模型的第2层（数层（数据链路层）的基础上采用简化协议传送据链路层）的基础上采用简化协议传送和交换数据的一种技术，由于第和交换数据的一种技术，由于第2层的层的数据单元为帧，故称之为帧中继数据单元为帧，故称之为帧中继 帧中继采用虚电路方式，向用户提帧中继采用虚电路方式，向用户提供面向连接的数据链路层服务供面向连接的数据链路层服务 帧中继也采用统计复用技术，但它帧中继也采用统计复用技术，但它是在数据链路层进行统计复用的，帧是在数据链路层进行统计复用的，帧目前在网络中只提供永久虚电路业务。
目前在网络中只提供永久虚电路业务 协议协议：： 简化简化x.25x.25协议协议 OSIOSI的的1 1、、2 2层层 信息传送单位：帧信息传送单位：帧 v帧中继技术主要用于传递高速数据业务帧中继技术主要用于传递高速数据业务v帧中继所使用的传输链路是逻辑连接，帧中继所使用的传输链路是逻辑连接，而不是物理连接而不是物理连接v帧中继协议简化了帧中继协议简化了x.25的第的第3层功能，层功能，使网络节点的处理大大简化使网络节点的处理大大简化 v交换单元，即交换单元，即帧的信息长度可变帧的信息长度可变v采用采用面向连接面向连接的交换技术的交换技术v适用于：高速率（速率范围在适用于：高速率（速率范围在64k～～34M bps)bps)、、突发性和大业务量突发性和大业务量、终端设备智能、终端设备智能化程度高；化程度高；特别适用于特别适用于计算机网络互连计算机网络互连 vATM诞生的背景5.3 ATM5.3 ATM交换交换（（Asynchronous Asynchronous Transfer Mode)Transfer Mode)通信网络：非实时性的数据业务实时性的语音和视频业务满足突发性强、瞬时业务量大、业务通信速率可变 ATM ATM 信元信元ATMATM采用采用固定长度固定长度信元信元的快速交换的快速交换 信元信元 (Cell) (Cell) 结构结构v ATMATM是是固定长固定长度度（（53Bytes)53Bytes)的信元中继。
的信元中继 v信元头占信元头占5 5字节；字节；信息段（净荷）信息段（净荷）占占4848字节 信元头信元头 格式格式UNI UNI ( (用户用户----网络接口）网络接口）NNI NNI ( (网络网络----网络接口）网络接口） v GFC:GFC: 基本流量控制基本流量控制v VPI:VPI: 虚通路标识，标识数据包下一跳虚通路标识，标识数据包下一跳v VCI:VCI: 虚通道标识，与虚通道标识，与VPIVPI共同使用，标共同使用，标识识 数据包下一跳数据包下一跳 v HEC:HEC: 信元头校验信元头校验 ATMATM的逻辑连接的逻辑连接ATMATM采用采用面向连接面向连接的方式（即虚电路形式）的方式（即虚电路形式）ATMATM的虚连接分为：的虚连接分为：v 虚通道连接虚通道连接 （（VPC)VPC)v 虚信道连接虚信道连接 (VCC)(VCC) 虚通道虚通道VPVP和虚信道和虚信道VCVC 虚通道标志虚通道标志VPIVPI和虚信道标志和虚信道标志VCIVCI VP﹑VC﹑VPI﹑VCIVP﹑VC﹑VPI﹑VCI的理解的理解v 打比方：打比方：v VP------VP------路路v VPI------VPI------路名路名v VC------VC------某条路上的车道某条路上的车道v VCI------VCI------车道号车道号 ATMATM交换原理交换原理vATMATM交换是以信元为单位进行交换交换是以信元为单位进行交换vATMATM交换本质上是分组交换交换本质上是分组交换vATMATM交换分为交换分为VPVP交换和交换和VCVC交换交换 VPVP交换与交换与VCVC交换的区别交换的区别v VPVP交换：交换：VPIVPI变，变，VCIVCI不变不变v VCVC交换：交换：VPIVPI变，变，VCIVCI变变 VPVP交换与交换与VCVC交换交换 v1．．ATM信元长度为（信元长度为（ ）字节，其中）字节，其中信头是（信头是（ ）字）字 节，信息段是（节，信息段是（ ））字节。
字节v2．．ATM交换技术主要有（交换技术主要有（ ）和）和（（ ）两种方式两种方式v4．．ATM的的NNI信头结构中虚通道信头结构中虚通道（（VP）最多可达（）最多可达（ ）条 A．．24 B28 C212 D216 总复习v 题型填空题 （20分）选择题 （15分）简答题 （40分）信令流程TST网络 第1 , 2部分在通信网中引入交换设备的意义？电路交换的基本过程T接线器的功能、S接线器的功能、T接线器的组成、S接线器的组成T接线器的工作原理图、S接线器的工作原理图TST 网络 第3部分数字程控交换机硬件系统组成数字程控交换机用户电路的基本功能单音频信号、双音频信号的产生用户扫描 第第4部分部分信令、随路信令、公共信道信令 , 国内信令点编码记发器信令、线路信令用户信令、局间信令网编号计划(本地网编号,长途编号,国际长途编号)长途路由选择原则 NO.7 信令功能结构信令单元的基本格式TUP的SIF结构TUP(用户部分) 消息种类:( IAM ,IAI ,ACM, ANC ,ANN, CLF , CBK ,RLG ,UNN)画出市话呼叫的NO.7 信令流程 第5部分v 分组交换, 帧中继 , ATM 交换的特点v 分组交换的 2种方式v 统计时分复用, 同步时分复用v ATM信元结构v ATM交换分类 １电路交换的基本过程包括（１电路交换的基本过程包括（ ）、（）、（ ）和（）和（ ）三个阶段。
三个阶段２用户扫描处理中检测摘机事件的逻辑运算２用户扫描处理中检测摘机事件的逻辑运算式为（式为（ ））３我国采用的３我国采用的PCMPCM帧结构，每一帧有（帧结构，每一帧有（ ）个时隙，每一时隙传送（）个时隙，每一时隙传送（ ）个比特４．按照信令的传送区域划分，信令可分为４．按照信令的传送区域划分，信令可分为（（ ）和（）和（ ）局间信令可以分为（信令可以分为（ ）和（）和（ ） 7.按照信令的传送区域划分，信令可分为（按照信令的传送区域划分，信令可分为（ ）和（）和（ ）局间信令可以分为（）局间信令可以分为（ ））和（和（ ）8.8.局间中继采用局间中继采用PCMPCM传输时，采用数字型线路信传输时，采用数字型线路信令，每个话路的一个线路信令要隔（令，每个话路的一个线路信令要隔（ ）时间）时间传送一次传送一次 9.9.局间中继采用局间中继采用PCMPCM传输，话路时隙为传输，话路时隙为TS21TS21，在，在 随路信令情况下，随路信令情况下，MFCMFC信令在（信令在（ ）中传送。
中传送10.程控交换机的硬件结构由（ ）和（ 程控交换机的硬件结构由（ ）和（ ）组成．）组成．11.本地网的汇接方式可分为（本地网的汇接方式可分为（ ））,（（ ））,( )三种方式三种方式. １１.在通信网中引入交换设备的意义？在通信网中引入交换设备的意义？2 2．模拟用户电路的基本功能是什么？．模拟用户电路的基本功能是什么？３３．若某．若某T T接线器的总时隙为接线器的总时隙为3232，若采用顺序写，若采用顺序写入，控制读出的工作方式，若要完成入，控制读出的工作方式，若要完成TS5TS5到到TS17TS17的传送，试回答：的传送，试回答：（（1 1））T T接线器的功能是什么？接线器的功能是什么？（（2 2））T T接线器是由哪两部分组成的？接线器是由哪两部分组成的？（（3 3）画出由）画出由TS5TS5到到TS17TS17信息传送的工作原理图信息传送的工作原理图 三．三．TST网络，网络，T接线器容量为３２，初级Ｔ，接线器容量为３２，初级Ｔ，Ｓ和次级Ｔ分别采用输出控制Ｓ和次级Ｔ分别采用输出控制﹑ ﹑输入控制和输入输入控制和输入控制方式．设Ａ用户呼叫Ｂ用户，控制方式．设Ａ用户呼叫Ｂ用户，A用户占用用户占用HW0和和TS8，Ｂ用户占用，Ｂ用户占用HW2和和TS27,交换网络交换网络内部时隙内部时隙 ITS=9，内部时隙采用反相法确定．，内部时隙采用反相法确定．填写括号中的内容填写括号中的内容 (5)(7)(2) (3)BBBTS8AACMC0CMC2HW0HW2CMASMABHW0HW2TS8CMBSMBTS27A(1) (8) (9)(10)(11)(13)(12)(4)(6)(15)A(16)(14)TS27 。