現(xiàn)代交換技術綜述北京郵電大學課件

1、 國家級精品課程現(xiàn)代交換原理北京郵電大學計算機科學與技術學院羅紅 教學安排上課時間：每周二, 單周四三四節(jié)地點：4402 共16周教學，第17周期末考試考試方式：平時作業(yè)和測驗25%課程實驗10%期末考試65%聯(lián)系方式：E-mail ：luoh 課程概要第一部分現(xiàn)代交換技術綜述交換概論交換原理數(shù)字程控電話交換與電話通信網(wǎng)信令系統(tǒng)ISDN 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)寬帶綜合業(yè)務與ATM 交換 第二部分電話交換系統(tǒng) 第三部分ATM 交換系統(tǒng)第四部分IP交換技術第五部分軟交換技術 參考書目程控數(shù)字交換與現(xiàn)代通信網(wǎng)葉敏北京郵電大學出版社現(xiàn)代交換原理金惠文等電子工業(yè)出版社現(xiàn)代電信交換基礎雷振明人民郵電出版社異步轉移

2、方式寬帶ISDN 技術程時端等譯人民郵電出版社軟交換系統(tǒng)與IMS 楊放春孫其博北京郵電大學出版社 第一部分現(xiàn)代交換技術綜述 主要內容交換概論交換原理 第一章交換概論通信網(wǎng)與交換信道復用模式與交換各種交換方式簡介交換系統(tǒng)的基本結構 通信、交換、通信網(wǎng)以電話通信為例點到點的通信多點通信交換機通信網(wǎng) 通信網(wǎng)的組成通信網(wǎng)：由終端設備、交換設備、傳輸設備，結合信令過程、協(xié)議和支撐運行系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡。終端設備：包括電話機、傳真機等簡單用戶終端，以及集團電話、用戶小交換機、集群設備等交換設備：包括各類交換機和交叉連接設備傳輸設備：用戶線路、中繼線路和信號轉換設備，如：雙絞線、電纜、光纜、基站無線收發(fā)設備、光

3、電轉換器、衛(wèi)星、微波等 現(xiàn)代通信網(wǎng)的三大支撐網(wǎng)數(shù)字同步網(wǎng)保證網(wǎng)絡中的各節(jié)點同步工作電話網(wǎng)中為用戶建立和拆除連接，需要網(wǎng)中各個相關設備協(xié)調工作，為此在各個設備間傳輸?shù)目刂苿幼鞯男盘柗Q為信令。通信網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)完成電信網(wǎng)和電信業(yè)務的性能管理、配置管理、故障管理、計費管理、安全管理 信令網(wǎng) 電信管理網(wǎng) 電信交換的概念所謂電信交換，就是在通信網(wǎng)上，在通信源點和目的點之間建立通信通道，并傳送信息的機制。選路（尋址）：每一個交換設備如何選擇合適的出線，從而在交換網(wǎng)中建立最佳的源點到目的點的信息通道。交換：每個交換設備內部如何將入線的信息送到出線上。 時分復用分類同步時分復用位置化信道：依據(jù)數(shù)字信號在時間軸上

4、的位置區(qū)別各路信號用于電路交換PCM 、ISDN-BRI標志化信道：每個分組前附加標志碼，標示分組的輸出端或傳送路徑用于分組交換和ATM 交換 統(tǒng)計時分復用 復用技術按技術機理分類確定復用技術-鐵路系統(tǒng)同步時分復用頻分復用碼分復用統(tǒng)計復用技術-公路系統(tǒng)異步時分復用 通信工作方式按技術機理分類有連接操作尋址無連接操作尋址 分析電信網(wǎng)絡的機理決定電信網(wǎng)絡的屬性近年未出現(xiàn)新的機理網(wǎng)絡形態(tài)近年陸續(xù)出現(xiàn)很多新的應用網(wǎng)絡形態(tài) 交換技術的發(fā)展過程電路傳送模式CTM 分組傳送模式PTM 異步傳送模式ATM電話電路交換快速電路交換電報交換電報數(shù)據(jù)綜合業(yè)務光交換軟交換IPOA ，MPLS ? 電路交換的特點呼叫建

5、立時向網(wǎng)絡申請資源，建立一條主叫到被叫的通路；呼叫結束時釋放該通路。如果申請不到資源，則發(fā)生呼損。面向連接。通信過程中，雙方始終占有這條通路，保證數(shù)據(jù)快速傳遞。支持實時的、交互的通信，但線路利用率低。只提供透明傳輸。對通信內容，交換系統(tǒng)不進行差錯控制。適于交換同步時分復用的信號。同步時分復用信號的最小交換單元為時隙。 電報交換系統(tǒng)與報文交換實質：轉報機“存貯轉發(fā)”傳送報文報文交換 報文交換的特點傳輸報文時無需建立電路，也不存在呼損。一次將一份報文傳送完畢，線路可以立即處理下一報文。線路利用率高。最小交換單元為報文。不適于即時交互式通信。 利用電報網(wǎng)進行數(shù)據(jù)通信報文交換時延分組交換時延優(yōu)點：無呼

6、損，不需要叫通對方就可發(fā)送報文；線路利用率高；缺點：時延大；需要較大的存貯空間；實時交互性差； 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)與分組交換分組：為保證傳輸時延小，交換效率高，將報文截成許多短的、限長的、統(tǒng)一格式的“分組”Packet，直接在內存中排隊和處理。存貯轉發(fā)：各個分組要攜帶源、目的地址，供交換機路由選擇。有序：各個分組可能走不同的路徑，因此要攜帶序號，使接收端能將各個分組按序重組成長報文。實質：“分組存貯轉發(fā)”傳送信息分組交換分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)原理圖示 分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)工作模式數(shù)據(jù)報方式DataGram 無連接方式 每個分組包含完整地址信息，獨立尋找路由； 傳輸時延大，時延差別大，對網(wǎng)絡故障適應性強。虛電路方式

7、Virtual Circuit面向連接方式每次通信要有建立連接、分組傳送、清除連接三階段； 虛電路建立后，屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)分組均沿著同一虛電路傳送，它不同于電路交換中的物理連接，而是邏輯連接；傳輸時延小，時延差別小，分組有序到達，網(wǎng)絡故障時要重新連接。交換虛電路與永久虛電路 比較虛電路與數(shù)據(jù)報 選路VC 方式一旦虛電路建立，在端到端之間所選定路由上的各個交換節(jié)點都具有映象表，存放出入邏輯信道的對應關系，每個分組到來時只要查找映象表，而不需要進行復雜的選路。DG 方式無通路建立過程，對每個分組獨立進行選路。VC 方式按映像表選路，時延小。DG 方式按分組頭的地址信息選路，時延大。VC 方式所有分組沿同一路徑傳輸，能夠保證有序性。DG 方式各個分組沿不同路徑傳輸，信息無序到達。 時延 信息有序性 比較虛電路與數(shù)據(jù)報 故障敏感性VC 方式對故障較為敏感，當傳輸鏈路或交換節(jié)點發(fā)生故障時可能引起虛電路的中斷，需要重新