《《现代交换技术(机工社)》教学课件—第1章-交换技术概论》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《现代交换技术(机工社)》教学课件—第1章-交换技术概论（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Ch1 交换技术概论交换技术概论1现代交换技术 Modern Switching TechnologyCh1 交换技术概论交换技术概论课 程 介 绍一、课程定位 本课程是XX层次通信工程专业开设的一门专业基础必修课程。二、先修课程 数字通信原理、 计算机网络等三、教材与参考书 现代交换原理与技术罗国明等，电子工业出版 现代通信网概论杨武军等 西电出版社 2第一章第一章交换技术概论交换技术概论2 2学时学时第二章第二章电路交换技术电路交换技术1212学时学时第三章第三章分组交换技术分组交换技术1212学时学时第四章第四章移动交换技术移动交换技术6 6学时学时第五章第五章软交换与软交换与IMSIM
2、S6 6学时学时第六章第六章新型网络技术新型网络技术2 2学时学时四、内容与课时分配（建议）四、内容与课时分配（建议）课课 程程 介介 绍绍课程说明六、实施方法 课堂组织：讲授、讨论与自学相结合。 课后：复习、作业、专题讨论。 考核成绩：闭卷 + 课堂表现 + 作业五、课程特点及要求五、课程特点及要求 内容复杂、概念抽象、技术更新快，专业性和系统内容复杂、概念抽象、技术更新快，专业性和系统性强。性强。掌握不同通信网中交换技术的基本概念和基本原掌握不同通信网中交换技术的基本概念和基本原理，理，了解交换技术与通信网络的发展现状和趋势，对通了解交换技术与通信网络的发展现状和趋势，对通信网中的交换技术
3、有较全面的认识。信网中的交换技术有较全面的认识。 Ch1 交换技术概论交换技术概论第1章 交换技术概 论5交换的基本概念 1.11.1电话交换技术的发展1.21.2交换技术的分类1.31.3Ch1 交换技术概论交换技术概论交换的产生背景 发明者：美国人亚历山大格雷厄姆贝尔 时间：1876年3月7日 起因：他发现一块铁片在磁铁前振动会发出微弱声音，而且这种声音能通过导线传向远方。 思考：他想，如果对着铁片讲话，不也可以引起铁片的振动吗?这就是贝尔关于电话的最初构想，并最终实现。6 电话的产生电话的产生Ch1 交换技术概论交换技术概论 把声音信号转换成电信号，利用金属导线作媒介 7贝尔第一部话机设
4、计示意图贝尔第一部话机设计示意图振动膜片振动膜片电磁铁电磁铁助听筒助听筒助声筒助声筒传送线传送线Ch1 交换技术概论交换技术概论点到点通信系统模型8终端终端电信号电信号电信号电信号消息消息消息消息传输媒介传输媒介终端终端请思考：如何实现多个终端之间的通信？请思考：如何实现多个终端之间的通信？Ch1 交换技术概论交换技术概论如何实现多个终端之间的通信？ 全互联方式：最简单、最直接的方式。9用户数增多时：用户数增多时： 用户线急剧增大；用户线急剧增大； 每个用户如何确定与其他每个用户如何确定与其他用户通话的问题；用户通话的问题； 每新增加一个的处理问题。每新增加一个的处理问题。 没有实用价值！没有
5、实用价值！1 12 23 35 56 64Cn2 = n (n-1) n = 1000 50万条万条 12Ch1 交换技术概论交换技术概论如何实现多个终端之间的通信？ 交换机作用：当任意两个用户要通话时，由交换机为它们建立一条通信链路，通话完毕将线路释放,供其他用户使用101 12 23 34 45 56 64 41 16 62 23 35 5公共公共设备设备q 解决办法：采用中央交换的方法解决办法：采用中央交换的方法 在用户分布区域中心安装公共设备在用户分布区域中心安装公共设备 n (n-1) n 50万条万条 1千条千条12点到点通信 交换式通信思考：如何扩大电话通信的范围？思考：如何扩大
6、电话通信的范围？Ch1 交换技术概论交换技术概论通信网的产生11多台交换机组成的电话通信网示意图 交换是通信网基本而重要的功能！ 通通信信网网是是由由一一定定数数量量的的节节点点和和连连接接这这些些节节点点的的传传输输系系统统有有机机地地组组织织在在一一起起，按按约约定定的的规规则则或或协协议完成任意用户间信息交换的通信体系。议完成任意用户间信息交换的通信体系。 （ 通信网通信网 = = 合理的拓扑结构合理的拓扑结构 + + 标准的通信协议标准的通信协议 ） 三要素三要素：终端设备、传输系统、交换设备。：终端设备、传输系统、交换设备。通信网的定义与构成通信网的定义与构成终端终端终端终端交换交换
7、传输传输传输传输终终端端(Terminal) ：通通信信网网的的起起点点和和终终点点，主主要要功功能能是是将将待待传传送送的的信信息息与与在在信信道道上上传传送送的的信信号号进进行行相相互互转转换换。不不同同的的通通信信业业务务有有不不同同的的信信源源。如如电电话话、传真机、传真机、PCPC、iPadiPad交交换换设设备备(Switch)：实实现现信信息息交交换换的的关关键键设设备备。包包括括各各种种交交换换机机设设备备, ,如如电电话话交交换换机机、移移动动交交换换机、分组交换机、机、分组交换机、ATMATM交换机交换机传传输输系系统统(Transmission System)：是是信信息
8、息传传递递的的通通道道。它它将将用用户户终终端端与与交交换换系系统统之之间间或或交交换换系系统之间连接起来，形成网络。统之间连接起来，形成网络。传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、微波传输介质：双绞线、同轴电缆、光纤、微波通信网的定义与构成通信网的定义与构成Ch1 交换技术概论交换技术概论第1章 交换技术概 论14交换的基本概念 1.11.1电话交换技术的发展1.21.2交换技术的分类1.31.315电话交换技术电话交换技术人工交换人工交换自动交换自动交换电子式电子式自动交换自动交换机电式机电式自动交换自动交换1.2 电话交换技术的发展步进制交换步进制交换Step-by-Step纵横制交换纵横制
9、交换Crossbar程控交换程控交换磁石式交换机磁石式交换机共电式交换机共电式交换机Ch1 交换技术概论交换技术概论人工交换 交换机作用：当任意两个用户要通话时，由交换机为它们建立一条通信链路，通话完毕将线路释放,供其他用户使用161 12 23 34 45 56 64 41 16 62 23 35 5公共公共设备设备q 解决办法：采用中央交换的方法解决办法：采用中央交换的方法 在用户分布区域中心安装公共设备在用户分布区域中心安装公共设备 n (n-1) n 50万条万条 1千条千条12点到点通信 交换式通信17用户号牌用户号牌用户塞孔用户塞孔呼叫塞子呼叫塞子应答塞子应答塞子应答、振铃键应答、
10、振铃键话务员送、话务员送、受话器塞孔受话器塞孔手摇发电机手摇发电机绳路绳路*人工交换机示意图人工交换机示意图 内部连接通路18人工交换机 1.1.磁石交换机磁石交换机 （磁石话机）（磁石话机） 18781878年，美国年，美国 新港市，新港市，不为话机供电不为话机供电 2.2.共电交换机共电交换机 （共电话机）（共电话机） 18821882年，手摇发电机年，手摇发电机 集中供电集中供电特点：不需要拨号，用户间的线路接通需要话务员完成自动交换机自动交换机 步进制电话交换机步进制电话交换机 ( (1892年，美国，年，美国， 史端乔发明史端乔发明) )l 靠用户拨号脉冲靠用户拨号脉冲直接控制直接控
11、制交换机的交换机的机械机械作一步一步动作。作一步一步动作。l 特点：机键动作幅度大，噪音大，磨损快，故障高。特点：机键动作幅度大，噪音大，磨损快，故障高。 纵横制交换机纵横制交换机（19261926，瑞典），瑞典）l 间接控制方式：将控制功能与话路设备分开。间接控制方式：将控制功能与话路设备分开。 程控交换机程控交换机（存储程序控制，存储程序控制，1965，美国），美国）l模拟程控交换机，数字程控交换机模拟程控交换机，数字程控交换机控制部分控制部分线弧线弧弧弧刷刷号码接收器号码接收器号码发送器号码发送器Ch1 交换技术概论交换技术概论第一代自动交换机-步进制制交换机 Many details
12、omitted here2022/6/6Vertical MotionRotary MotionRank 01234567890Tip, Ring, Sleevewires from Rank 8,column 7.Electromagnets andsprings activate the motionsof the wiper arm in responseto dial impulses.Ten places oneach circularrank wherea 3-contact assembly islocated - notillustrated indetail.Rank1Ran
13、k 9AxleArm20Ch1 交换技术概论交换技术概论第二代自动交换机-纵横制交换机 1950 在英国美国广泛使用，并迅速扩展到世界各地。2022/6/621Ch1 交换技术概论交换技术概论第三代自动交换机-程控制交换机 Stored Program Control2022/6/622Ch1 交换技术概论交换技术概论自动交换机2022/6/6Dial ReceiverTome TransmitterControlControlContactsContactsWiperWiperCross-bar Switching SystemStrowger Step-by-step SwitchStor
14、ed-Program-Control exchange232022/6/6交换技术基础交换技术基础电话交换机的发展 人工交换机阶段磁石交换机共电交换机 自动交换机阶段步进制交换机纵横制交换机程控交换机2022/6/624Ch1 交换技术概论交换技术概论第1章 交换技术概 论25交换的基本概念 1.11.1电话交换技术的发展1.21.2交换技术的分类1.31.326交换技术交换技术电路交换电路交换分组交换分组交换（语音通信）（语音通信）传统的分组交换传统的分组交换 X.25宽带交换宽带交换软交换软交换报文交换报文交换（数据通信）（数据通信）1.2 交换方式帧中继交换帧中继交换ATM交换交换IP交
15、换交换MPLS27一、电路交换 基本过程：建立连接、信息传送、释放连接建立连接、信息传送、释放连接电路交换特点：电路交换特点： 面向连接面向连接 具有固定具有固定/ /专用的通信专用的通信信道信道独占通信信道独占通信信道 实时的交换方式实时的交换方式 无差错控制无差错控制 信息透明传送信息透明传送28优点： 时延小、控制简单缺点： 资源利用率低(不传信息时也占用带宽资源) 每个连接带宽固定（不适应突发业务的需要） 适用： 对实时性要求强 对差错率要求不严格一、电路交换电话通信、传真等业务电话通信、传真等业务29二、报文交换 分组交换是在报文交换的基础上发展起来的 报文交换(Message Sw
16、itching.MS):采用 “存储转发”的交换方式。不需建立通信双方的物理连接，而是将报文暂存，等有空闲的通路时再转发。30报文交换基本原理交换机交换机交换机交换机交换机交换机报报文文报报文文传输时延传输时延处理时延处理时延存储时延存储时延用户用户A A用户用户B B缺点：缺点：1.1.时延大，速时延大，速度慢，不利于度慢，不利于实时通信。实时通信。2.2.要求交换机要求交换机具有高速处理具有高速处理能力和大存储能力和大存储容量。容量。分组的形成分组的形成31三、分组交换 分组交换(Packet Switching,PS)：用户信息在发端被分为若干个分组(Packet)，每个分组有分组头，包含用于控制和选路的有关信息。这些分组以“存储-转发”的方式在网内传输。收端将收到的分组按顺序装好，还原成用户信息发送给收端用户。 进行分组交换的通信网称为分组交换网。 特点：采用存储转发方式32三、分组交换 产生：电路交换的呼叫和预约电路资源不适合数据业务的传输；世界上第一个分组交换网ARPANET，1969年; 原理：存贮转发H2H3H1H4ACBDE33三种交换比较34分组交换的工作方式 分组
