现代交换技术 (2)幻灯片.ppt

《现代交换技术 (2)幻灯片.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代交换技术 (2)幻灯片.ppt（106页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、现代交换技术第1页，共106页，编辑于2022年，星期一参考书目参考书目程控数字交换与现代通信网 叶敏 北京邮电大学出版社现代交换原理 金惠文 电子工业出版社现代电信交换基础 雷振明 人民邮电出版社异步转移方式 宽带ISDN技术程时端 人民邮电出版社软交换系统与IMS 杨放春 孙其博 北京邮电大学出版社 第2页，共106页，编辑于2022年，星期一主要内容主要内容电信网与交换复用与寻址各种交换方式交换系统的基本结构第3页，共106页，编辑于2022年，星期一1 1 电信网与交换电信网与交换通信与电信电信网基本概念电信网的功能结构电话交换机与电话网第4页，共106页，编辑于2022年，星期一 通

2、信与电信通信与电信 通信通信(communication)的定义的定义：英汉计算机词典英汉计算机词典用特定的方法通过某用特定的方法通过某种介质或传输线将信息从一地传送到另一地的过程。种介质或传输线将信息从一地传送到另一地的过程。通信系统模型：通信系统模型：第5页，共106页，编辑于2022年，星期一通信的分类通信的分类 1 1）按传输媒质分类：有线通信和无线通信；按传输媒质分类：有线通信和无线通信；按传输媒质分类：有线通信和无线通信；按传输媒质分类：有线通信和无线通信；2 2）按信道中所传信号的特征分类：模拟通信系统）按信道中所传信号的特征分类：模拟通信系统）按信道中所传信号的特征分类：模拟通

3、信系统）按信道中所传信号的特征分类：模拟通信系统与数字通信系统；与数字通信系统；与数字通信系统；与数字通信系统；3 3）按按按按工工工工作作作作频频频频段段段段分分分分类类类类：长长长长波波波波通通通通信信信信、中中中中波波波波通通通通信信信信、短短短短波波波波通信、微波通信等；通信、微波通信等；通信、微波通信等；通信、微波通信等；4 4）按调制方式分类：基带传输和频带传输；）按调制方式分类：基带传输和频带传输；）按调制方式分类：基带传输和频带传输；）按调制方式分类：基带传输和频带传输；5 5）按收信者是否运动分类：移动通信和固定通信；）按收信者是否运动分类：移动通信和固定通信；）按收信者是否

4、运动分类：移动通信和固定通信；）按收信者是否运动分类：移动通信和固定通信；第6页，共106页，编辑于2022年，星期一电信电信（Telecommunication）定义：定义：美国：美国：美国美国1996年联邦通信法年联邦通信法第第3条第条第43款款“电信是指两点相互或分别传输，传输点由用户指定，电信是指两点相互或分别传输，传输点由用户指定，内容由用户选择，信息的形式和内容从发出到接收内容由用户选择，信息的形式和内容从发出到接收不得改变。不得改变。”法国：法国：1996年法国电信法年法国电信法“利用电缆、光纤、利用电缆、光纤、无线或者其它电磁手段，传送或者接收标识、信号、无线或者其它电磁手段，

5、传送或者接收标识、信号、文本、图象、声音或者其它信息。文本、图象、声音或者其它信息。”加拿大：加拿大：加拿大加拿大1993年电信法年电信法“利用电缆、利用电缆、有线、无线、光纤或者其它电磁系统或者与其相类似的有线、无线、光纤或者其它电磁系统或者与其相类似的技术手段，发射、传送或者接收信号。技术手段，发射、传送或者接收信号。”第7页，共106页，编辑于2022年，星期一 世界贸易组织（世界贸易组织（WTO）：）：“点到点的声讯电话、数据传输、电传、传真、私点到点的声讯电话、数据传输、电传、传真、私人线路租凭人线路租凭、固定和移动式卫星通讯系统及其服务、固定和移动式卫星通讯系统及其服务、蜂窝电话、

6、移动数据服务、传呼和个人通信系统服务。蜂窝电话、移动数据服务、传呼和个人通信系统服务。”国际电联（国际电联（ITU）：）：“利用电缆、无线、光纤或者其它电磁系统，传送、发利用电缆、无线、光纤或者其它电磁系统，传送、发射和接收标识、文字、图象、声音或其它信号。射和接收标识、文字、图象、声音或其它信号。”第8页，共106页，编辑于2022年，星期一 通信的含义更宽泛，电信只是利用电磁技术的通信通信的含义更宽泛，电信只是利用电磁技术的通信（Tele-X）；）；通信偏重技术专业，电信偏重技术行业；通信偏重技术专业，电信偏重技术行业；通信关注技术内容，电信关注技术形式。通信关注技术内容，电信关注技术形式

7、。“通信通信”与与“电信电信”术语分析（个人观点）：术语分析（个人观点）：本课程拟不严格区分本课程拟不严格区分“通信通信”和和“电信电信”术术语，沿用使用习惯语，沿用使用习惯第9页，共106页，编辑于2022年，星期一1 1）基本电信系统构成）基本电信系统构成 由用户终端设备和传输系统组成 特点：一人独行，直接到家 基基本本电电信信系系统统的的特特点点和和结结论论：实实现现基基本本电电信信功功能能不不需要电信网络需要电信网络 单工通信半双工通信对称双工通信不对称双工通信 电信网基本概念电信网基本概念:第10页，共106页，编辑于2022年，星期一2 2）基本电信系统存在）基本电信系统存在“N

8、N2 2问题问题”当电信用户数量（N）扩大 用户之间传输信道数量按平方（N2）增加 传输信道最大可能利用率按平方倒数（1/N2）降低 基本电信系统的基本电信系统的“N N2 2问题问题”是必须解决的经济问题是必须解决的经济问题第11页，共106页，编辑于2022年，星期一3 3）解决长途传输效率问题解决长途传输效率问题 采用复用技术群众同路而行 传输成本传输距离 复用传输单路传输传输系统 复用设备 复用设备 第12页，共106页，编辑于2022年，星期一4 4）解决长途信道数量问题）解决长途信道数量问题 采用寻址技术个人寻找归宿寻址技术：个人寻找归宿复用技术：群众同路而行第13页，共106页，

9、编辑于2022年，星期一5 5）形成电信网络）形成电信网络 利用复用技术和寻址技术，解决了N2问题。利用技术方法，利用技术方法，解决了经济问题，解决了经济问题，形成了电信网络形成了电信网络。本地交换机中转交换机第14页，共106页，编辑于2022年，星期一复用设备传输系统复用设备寻址设备寻址设备数字连接数字连接(Connection)数字链路数字链路(Link)电信网的功能结构电信网的功能结构 1)1)基本连接基本连接:电信网结构的基本形式/电信网提供服务的基本形式第15页，共106页，编辑于2022年，星期一2 2）保障连接正常工作的支撑条件：）保障连接正常工作的支撑条件：多个支持网络支持媒

10、体网络；媒体网络传递信号。信令网同步网管理网媒体网复用设备传输系统复用设备寻址设备寻址设备数字连接数字链路硬设备第16页，共106页，编辑于2022年，星期一完整的电信网完整的电信网物理层(传输)功能网络层(寻址)功能链路层(复接)功能同步网信令网管理网媒体网络媒体网络支持网络支持网络数字同步网：数字同步网：数字同步网：数字同步网：保证网络中的各节点同步工作保证网络中的各节点同步工作保证网络中的各节点同步工作保证网络中的各节点同步工作信令网信令网信令网信令网：通信网的神经系统通信网的神经系统通信网的神经系统通信网的神经系统电信管理网：电信管理网：电信管理网：电信管理网：完成电信网和电信业务的性

11、能管理、配置完成电信网和电信业务的性能管理、配置完成电信网和电信业务的性能管理、配置完成电信网和电信业务的性能管理、配置管理、故障管理、计费管理、安全管理管理、故障管理、计费管理、安全管理管理、故障管理、计费管理、安全管理管理、故障管理、计费管理、安全管理（FCAPS)FCAPS)第17页，共106页，编辑于2022年，星期一电话通信中信令的作用电话通信中信令的作用建立建立连接连接传输信传输信息息连接拆连接拆除除第18页，共106页，编辑于2022年，星期一信令的概念信令的概念1 1）信令）信令电话网中为用户建立和拆除连接，需要网中各个相关设备协调工作，电话网中为用户建立和拆除连接，需要网中各

12、个相关设备协调工作，为此在各个设备间传输的控制信号和规约称为信令。为此在各个设备间传输的控制信号和规约称为信令。2 2）用户信令）用户信令 用户线信令是用户和交换机之间的信令，在用户线上传送。主要包括用户用户线信令是用户和交换机之间的信令，在用户线上传送。主要包括用户向交换机发送的监视信令和选择信令，交换机向用户发送的铃流和音信号。向交换机发送的监视信令和选择信令，交换机向用户发送的铃流和音信号。(举例）举例）3 3）局间信令）局间信令 局间信令是交换机之间（市局间信令是交换机之间（市-市、市市、市-长、长长、长-长）、交换机与网管长）、交换机与网管中心、数据库（中心、数据库（HLRHLR、V

13、LRVLR）、智能网之间的信令，在局间中继线上传送，）、智能网之间的信令，在局间中继线上传送，用来控用来控制呼叫接续、拆线和请求服务。制呼叫接续、拆线和请求服务。第19页，共106页，编辑于2022年，星期一n 电话交换机与电话网电话交换机与电话网1876年：电话年：电话1878年：人工磁石式电话交换机年：人工磁石式电话交换机1891年：机电式步进制交换机年：机电式步进制交换机1919年：纵横制交换机年：纵横制交换机1965年：程控交换机年：程控交换机 N-ISDN(1980N-ISDN(1980年年-CCITT-CCITT）ATM(1987ATM(1987年年-CCITT-CCITT）200

14、2年：软交换年：软交换xxxx年：？年：？第20页，共106页，编辑于2022年，星期一电话交换机的基本功能：及时发现用户的呼叫请求；及时发现用户的呼叫请求；记录被叫用户号码；记录被叫用户号码；判别被叫用户当前的忙闲状态；判别被叫用户当前的忙闲状态；若被叫空闲，交换机应能选择一条空闲的链若被叫空闲，交换机应能选择一条空闲的链路临时将主叫、被叫用户话机连通，使双方路临时将主叫、被叫用户话机连通，使双方进入通话状态；进入通话状态；通话结束后，交换机必须及时进行拆线释放通话结束后，交换机必须及时进行拆线释放处理；处理；同一时间内交换机要允许若干对用户同时进行通话同一时间内交换机要允许若干对用户同时进

15、行通话且互不干扰。且互不干扰。使任意两个交换机所带的用户自由通话；使任意两个交换机所带的用户自由通话；基本业务，补充业务，增值业务基本业务，补充业务，增值业务第21页，共106页，编辑于2022年，星期一本地电话网本地电话网第22页，共106页，编辑于2022年，星期一长途电话网长途电话网第23页，共106页，编辑于2022年，星期一BTSBSCMSCVLRHLREIRMSCVLRSMSgateway UmA-bisAGMSCPSTN移动电话网络移动电话网络BTSBSC UmA-bisA 主叫被叫第24页，共106页，编辑于2022年，星期一交换的概念交换的概念 所谓电信交换，就是在电信网上，

16、在通信的源点和目所谓电信交换，就是在电信网上，在通信的源点和目的点之间建立通信通道，并传送信息的机制。的点之间建立通信通道，并传送信息的机制。选路：每一个交换设备如何选择合适的出线，从而在交换网中建立最佳的从源点到目的点的信息通道；交换：每个交换设备内部如何将入线的信息送到出线上。第25页，共106页，编辑于2022年，星期一2 复用与寻址复用与寻址复用技术寻址技术第26页，共106页，编辑于2022年，星期一复用器分路器用户用户用户用户用户用户信道n复用技术1）时分复用）时分复用2）频分复用）频分复用3）码分复用）码分复用4）波分复用）波分复用CTFCTFCTF第27页，共106页，编辑于2

17、022年，星期一1）时分复用同步时分复用位置化信道：依据数字信号在时间轴上的位置区别各路信号，依据数字信号在时间轴上的位置区别各路信号，无信无信息传送时也占用信道息传送时也占用信道各支路的信息比特率稳定 信号经过复用器和分路器时会有传输时延，但时延不大。信号经过复用器和分路器时会有传输时延，但时延不大。1 11 11 12 22 22 21 11 11 12 22 22 2支路1支路2合路帧第28页，共106页，编辑于2022年，星期一统计时分复用 标标志志化化信信道道：信信息息属属于于哪哪路路取取决决于于标标志志码码，与与出出现现的的时间无关；时间无关；分组长度可变，分组头起定界作用；分组长

18、度可变，分组头起定界作用；统计复用提高信道利用率；统计复用提高信道利用率；一定容量的排队存贮器，解决瞬间的出线冲突；一定容量的排队存贮器，解决瞬间的出线冲突；第29页，共106页，编辑于2022年，星期一异步时分复用（统计时分复用）标志化信道：分组长度固定，分组头标志输出端标志化信道：分组长度固定，分组头标志输出端 统计复用提高信道利用率统计复用提高信道利用率 插入空信元保持信元同步插入空信元保持信元同步 较小容量的排队存贮器，解决瞬间的出线冲突较小容量的排队存贮器，解决瞬间的出线冲突支路A支路B合路ABABABABAA第30页，共106页，编辑于2022年，星期一各种交换方式采用的复用技术电

19、路交换电路交换快速电路交换快速电路交换分组交换分组交换帧中继帧中继ATM交换交换 同步时分复用同步时分复用统计时分复用统计时分复用异步时分复用异步时分复用第31页，共106页，编辑于2022年，星期一2）频分复用利用调制手段和滤波技术使多路信号以频率分割的方式同时在同一利用调制手段和滤波技术使多路信号以频率分割的方式同时在同一条线路上互不干扰地传输条线路上互不干扰地传输CATV 载波线路载波线路 模拟移动通信模拟移动通信 每个载频带宽每个载频带宽25KHz25KHzUser 5User 4User 3User 2User 1tfFDM第32页，共106页，编辑于2022年，星期一频分复用举例：

20、ADSL接入SPLITTER第33页，共106页，编辑于2022年，星期一CDMA酒会你听到什么你听到什么.如果你只懂中文如果你只懂中文?如果你只懂俄语如果你只懂俄语?如果你只懂英语如果你只懂英语?如果你只懂意大利语如果你只懂意大利语？“码码”的使用可使的使用可使CDMA系统系统的用户的用户/信道之间保持正交，每信道之间保持正交，每一用户数据流均有一个唯一的一用户数据流均有一个唯一的正交扩频码。正交扩频码。3）码分复用第34页，共106页，编辑于2022年，星期一4）波分复用利用不同波长利用多个波长在单一光纤上传输信号，每一波长以2.5Gb/s的速率承载信息。光波复用器1.nij第35页，共1

21、06页，编辑于2022年，星期一复用技术按技术机理分类：1）确定复用技术-铁路系统同步时分复用频分复用码分复用2）统计复用技术-公路系统异步时分复用第36页，共106页，编辑于2022年，星期一寻址技术寻址技术 寻址技术按技术机理分类：有连接操作寻址无连接操作寻址第37页，共106页，编辑于2022年，星期一有连接操作寻址机理：有连接操作寻址机理：用户利用人机信令信号，把寻址要求通知信令网；信令网在信源与信宿之间，利用网络资源建立连接；然后传递信号；呼叫结束，信令网释放网络资源。类比：专用车道/公交车第38页，共106页，编辑于2022年，星期一无连接操作寻址技术机理：无连接操作寻址技术机理：

22、在各个网络节点，根据信元中的目的地址数据，借助于路由器具有的地址知识，选择通往目的地的链路，在每个节点都进行竞争接入。?类比：自驾车春游第39页，共106页，编辑于2022年，星期一复用和寻址是电信网络的本质特征复用和寻址是电信网络的本质特征机理：两类复用技术和两类寻址技术组合,形成了四类媒体网络形态:媒体网络形态媒体网络形态 复用技术复用技术 寻址技术寻址技术 第一类确定复用有连接操作寻址第二类统计复用无连接操作寻址第三类确定复用无连接操作寻址第四类统计复用有连接操作寻址PSTNInternetCATVATM第40页，共106页，编辑于2022年，星期一第一类电信网络第一类电信网络 第二类电

23、信网络第二类电信网络第三类电信网络第三类电信网络第四类电信网络第四类电信网络电信网络支撑网络媒体网络第一类媒体网络第二类媒体网络第四类媒体网络第三类媒体网络同步网 信令网 管理网第41页，共106页，编辑于2022年，星期一 根据传输方式、复用技术、寻址技术和终端状态四种因素组合网络形态举例（理论上3*3*3*3种）：不用不用无连接无连接有连接有连接寻址寻址不用不用统计统计确定确定复用复用双工双工半双工半双工单工单工传输传输Ad-HocAd-HocDLDLUMTSUMTSB-ISDNB-ISDNCATVCATVInternetInternetPSTNPSTN网络形态网络形态网络形态网络形态终端

24、终端固定固定MSTPMSTP可搬移可搬移移动移动第42页，共106页，编辑于2022年，星期一 分析：电信网络的机理决定电信网络的属性 近年未出现新的机理网络形态 近年陆续出现很多新的应用网络形态第43页，共106页，编辑于2022年，星期一3 各种交换方式电路交换电路交换报文交换报文交换分组交换分组交换快速电路交换快速电路交换帧中继帧中继ATM交换交换IP交换交换光交换光交换第44页，共106页，编辑于2022年，星期一交换节点交换节点A交换节点交换节点B交换节点交换节点C建立建立传送传送释放释放电路交换的基本过程电路交换的基本过程电路交换电路交换(Circuit Switching)第45

25、页，共106页，编辑于2022年，星期一电路交换系统的特点电路交换系统的特点 呼叫建立时向网络申请资源，建立一条从主叫到被叫的通路；呼叫结呼叫建立时向网络申请资源，建立一条从主叫到被叫的通路；呼叫结束时释放该通路。束时释放该通路。用基于呼叫损失制的方法来处理业务流量.如果申请不到资源，则发如果申请不到资源，则发生生呼损呼损。面向连接。面向连接。通信过程中，双方始终占有这条通路，保证数据快速通信过程中，双方始终占有这条通路，保证数据快速传递。支持实时的、交互的通信，但线路利用率低。传递。支持实时的、交互的通信，但线路利用率低。只提供透明传输。对通路上的通信内容，交换系统不进行差只提供透明传输。对

26、通路上的通信内容，交换系统不进行差错控制。错控制。适于交换同步时分复用的信号。适于交换同步时分复用的信号。同步时分复用信号的最小交换单元为时隙。同步时分复用信号的最小交换单元为时隙。实质：通信双方间存在一条电路实质：通信双方间存在一条电路电路交换电路交换第46页，共106页，编辑于2022年，星期一报文交换 采用采用 存储存储转发转发 ，以报文为单，以报文为单位进行交换位进行交换 无呼损，不需要叫通对方就可发送报文无呼损，不需要叫通对方就可发送报文有多个报文送往同一地点时，要排队按顺序发送。报文传送中有检错和纠错措施 提高了线路的利用率提高了线路的利用率 交换机需有大的存储容量交换机需有大的存

27、储容量 不适用于即时交互式数据通信不适用于即时交互式数据通信报文交换方式原理公用电信网的电报自动交换是报文交换的典型应用公用电信网的电报自动交换是报文交换的典型应用第47页，共106页，编辑于2022年，星期一报文交换和分组交换比较报文交换和分组交换比较 报文交换的时延报文交换的时延 分组交换的时延分组交换的时延第48页，共106页，编辑于2022年，星期一分组交换（1）采用 存储转发，与报文交换以报文为单位交换不同，分组交换采用分组packet为单位分组是将报文截成许多短的、规格化了的分组分组，便于交换机处理。第49页，共106页，编辑于2022年，星期一分组交换工作原理第50页，共106页

28、，编辑于2022年，星期一分组交换（2）两种工作模式数据报Datagram每个数据分组都包含终点地址信息，独立寻找路径，每个数据分组都包含终点地址信息，独立寻找路径，在网络终点需要重新排序。在网络终点需要重新排序。传输时延大，时延差别大（与虚电路比），对网络故传输时延大，时延差别大（与虚电路比），对网络故障适应性强。障适应性强。虚电路Virtual Circuit类似电路交换，通信要经过类似电路交换，通信要经过 连接建立、数据传输、连连接建立、数据传输、连接拆除接拆除 三个阶段三个阶段它不同于电路交换中的物理连接，而是逻辑连接分组头中只含有对应于所建立的VC的逻辑信道标识传输时延小，时延差别小

29、，分组有序到达，网络故障传输时延小，时延差别小，分组有序到达，网络故障时要重新连接。时要重新连接。第51页，共106页，编辑于2022年，星期一 所谓虚电路方式，就是在用户数据传送前先要通过发送所谓虚电路方式，就是在用户数据传送前先要通过发送呼叫请求分组呼叫请求分组建建立端到端之间的虚电路；一旦虚电路建立后，属于同一呼叫的立端到端之间的虚电路；一旦虚电路建立后，属于同一呼叫的数据分组数据分组均沿均沿着这一虚电路传送，最后通过着这一虚电路传送，最后通过呼叫清除分组呼叫清除分组来拆除虚电路。来拆除虚电路。它不同于电路交换中的物理连接，而是逻辑连接。它不同于电路交换中的物理连接，而是逻辑连接。交换虚

30、电路交换虚电路(SVC：Switched Virtual Circuit)用户通过发送呼叫请求分组来建立虚电路的方式。用户通过发送呼叫请求分组来建立虚电路的方式。永久虚电路永久虚电路(PVC：Permanent Virtual Circuit)应用户预约，由网络运营者为之建立固定的虚电路，而不需在应用户预约，由网络运营者为之建立固定的虚电路，而不需在 呼叫时临时建立虚电路，可直接进入数据传送阶段的方式。呼叫时临时建立虚电路，可直接进入数据传送阶段的方式。分组交换（3）第52页，共106页，编辑于2022年，星期一VC方式预先有建立过程，但一旦虚电路建立，在端到方式预先有建立过程，但一旦虚电路建

31、立，在端到端之间所选定的路由上的各个交换节点都具有映象表，端之间所选定的路由上的各个交换节点都具有映象表，存放出入逻辑信道的对应关系，每个分组到来时只要查存放出入逻辑信道的对应关系，每个分组到来时只要查找映象表，而不需要进行复杂的选路。找映象表，而不需要进行复杂的选路。DG方式则不需要有建立过程，但对每个分组都要独立地方式则不需要有建立过程，但对每个分组都要独立地进行选路。进行选路。虚电路与数据报的比较虚电路与数据报的比较选路选路第53页，共106页，编辑于2022年，星期一VC方式对故障较为敏感，当传输链路或交换节方式对故障较为敏感，当传输链路或交换节点发生故障时可能引起虚电路的中断，需要重

32、点发生故障时可能引起虚电路的中断，需要重新建立。新建立。（有些分组网具有再连接功能，出现故障时可自动建立新的虚（有些分组网具有再连接功能，出现故障时可自动建立新的虚电路，并做到不丢失用户数据）电路，并做到不丢失用户数据）DG方式中各个分组可选择不同路由，对故障的方式中各个分组可选择不同路由，对故障的防卫能力较强，从而可靠性较高。防卫能力较强，从而可靠性较高。虚电路与数据报的比较虚电路与数据报的比较故障敏感性故障敏感性第54页，共106页，编辑于2022年，星期一VC方式适用于较连续的数据流传送，其持续时方式适用于较连续的数据流传送，其持续时间应显著地大于呼叫建立的时间，如文件传送、间应显著地大

33、于呼叫建立的时间，如文件传送、传真业务等。传真业务等。DG方式则适用于面向事务的询问响应型数据业方式则适用于面向事务的询问响应型数据业务。务。虚电路与数据报的比较虚电路与数据报的比较应用应用第55页，共106页，编辑于2022年，星期一分组交换（4）特点 分组分组分组分组 实时性比报文交换高实时性比报文交换高 线路统计复用，通信线路的利用率高线路统计复用，通信线路的利用率高 可靠性高，分段进行差错校验，可靠性高，分段进行差错校验，网络故障时可自动重选路网络故障时可自动重选路由由 非透明传输，交换节点要对分组进行处理非透明传输，交换节点要对分组进行处理 无呼损，但有可变的呼叫延迟无呼损，但有可变

34、的呼叫延迟 适于交换统计时分复用的信号，最小交换单元为分组适于交换统计时分复用的信号，最小交换单元为分组第56页，共106页，编辑于2022年，星期一 分组交换基于分组交换基于X.25协议，该协议包含了协议，该协议包含了3层，第一层物理层，第一层物理层，第二层数据链路层，第三层分组层，对应于层，第二层数据链路层，第三层分组层，对应于OSI模型的下模型的下三层。三层。分组交换协议分组交换协议物理层X.25分组层LAPB123物理层网络层数据链路层第57页，共106页，编辑于2022年，星期一 分组交换协议分组交换协议X.75X.25第58页，共106页，编辑于2022年，星期一例：银行提款机CH

35、INAPAC银行主机银行主机ATM1ATM2POS1ATMnPOS2POSn银行提款机通过CHINAPAC与主机链接第59页，共106页，编辑于2022年，星期一快速电路交换有信息传送时快速建立通道，没有信息传送时立即释有信息传送时快速建立通道，没有信息传送时立即释放通道放通道线路利用率高线路利用率高带宽为基本速率的整数倍带宽为基本速率的整数倍系统必须能在非常短的时间内建立和拆除连接，交系统必须能在非常短的时间内建立和拆除连接，交换机的信令处理能力要求极高换机的信令处理能力要求极高第60页，共106页，编辑于2022年，星期一快速分组交换帧中继帧中继的产生 传输环境的变化传输环境的变化 高速数

36、据传输的需求高速数据传输的需求帧中继（分组交换的改进）取消原网络完成的逐段链路的差错控制，由网络的边缘完成；取消原网络完成的逐段链路的差错控制，由网络的边缘完成；交换交换节点只进行差错检查节点只进行差错检查 交换的基本数据单元为交换的基本数据单元为帧帧，实现不同协议的数据的封装和传输，实现不同协议的数据的封装和传输 在链路层引入在链路层引入数据链路连接标示符数据链路连接标示符DLCIDLCI，完成分组交换的虚电路，完成分组交换的虚电路功能功能 用于用于LANLAN之间的互联之间的互联第61页，共106页，编辑于2022年，星期一分组交换和帧中继分组交换和帧中继-数据传送过程对比数据传送过程对比

37、源站 中间节点 中间节点 目的站分组交换的分组交换的数据传送过程数据传送过程帧中继的帧中继的数据传送过程数据传送过程第62页，共106页，编辑于2022年，星期一帧中继的虚电路帧中继的虚电路入线入线DLCI出线出线DLCI111150入线入线DLCI出线出线DLCI112111115220入线入线DLCI出线出线DLCI150162入线入线DLCI出线出线DLCI120125123FRS4第63页，共106页，编辑于2022年，星期一帧中继的虚电路入线入线DLCI出线出线DLCI111150入线入线DLCI出线出线DLCI112111115220入线入线DLCI出线出线DLCI150162入线

38、入线DLCI出线出线DLCI120125123FRS4第64页，共106页，编辑于2022年，星期一帧中继的应用 上海分公司上海分公司局域网局域网 LAN 北京总部北京总部局域网局域网 LAN广州分公司广州分公司局域网局域网 LAN第65页，共106页，编辑于2022年，星期一 电路交换和分组交换的主要区别体现在以下几个方面电路交换和分组交换的主要区别体现在以下几个方面在交换形式上在交换形式上 在通路建立和网络资源分配上在通路建立和网络资源分配上 在差错控制上在差错控制上 在业务流量控制上在业务流量控制上 呼叫损失制、呼叫延迟制呼叫损失制、呼叫延迟制CTM与与PTM的比较的比较第66页，共10

39、6页，编辑于2022年，星期一在对信息的损伤方面在对信息的损伤方面电路交换具有较好的时间透明性电路交换具有较好的时间透明性分组交换具有较好的语义透明性分组交换具有较好的语义透明性在支持多种业务方面在支持多种业务方面分组交换有更大的灵活性，可实现多速率交换，并允分组交换有更大的灵活性，可实现多速率交换，并允许多种业务共享网络资源。许多种业务共享网络资源。在交换速率方面在交换速率方面电路交换可达到高速率的交换；而分组交换的交换速电路交换可达到高速率的交换；而分组交换的交换速率受到了限制。率受到了限制。在设备的复杂性方面在设备的复杂性方面分组交换需要一套复杂的队列管理机制，而电路交换分组交换需要一套

40、复杂的队列管理机制，而电路交换则需要复杂路由选择算法。则需要复杂路由选择算法。CTM与与PTM的比较的比较第67页，共106页，编辑于2022年，星期一异步转移模式ATM综合电路交换和分组交换的优点综合电路交换和分组交换的优点特点特点 存贮转发，适应不同速率要求存贮转发，适应不同速率要求 采用信元方式采用信元方式,交换的最小单位是信元交换的最小单位是信元 53=5+4853=5+48 面向连接并且预约资源，面向连接并且预约资源，减少时延差，保证传输有序，但有减少时延差，保证传输有序，但有呼损呼损 取消逐段链路的差错控制、流量控制取消逐段链路的差错控制、流量控制 支持各种电信业务支持各种电信业务

41、第68页，共106页，编辑于2022年，星期一X.25X.25分组、分组、帧中继帧中继FRFR、异步转移模式、异步转移模式 ATM ATM 差错控制的比较差错控制的比较3 32 21 13 32 21 13 32 21 13 32 21 1终端终端交换节点完全差错控制完全差错控制完全差错控制完全差错控制3 32b2b2a2a1 1有限差错控制有限差错控制有限差错控制有限差错控制2a2a1 12a2a1 13 32b2b2a2a1 1完全差错控制完全差错控制3 32 21b1b1a1a1b1b1a1a1b1b1a1a3 32 21b1b1a1a完全差错控制完全差错控制X.25X.25分组分组分组

42、分组异步转移模式异步转移模式 ATMATM帧中继帧中继帧中继帧中继FRFR第69页，共106页，编辑于2022年，星期一电路交换、分组交换、ATM的关系电路交换物理信道固定时隙透明传输实时控制简单分组交换虚信道不定长、多速率统计复用非实时控制复杂ATM实时、定长、多速率、控制复杂第70页，共106页，编辑于2022年，星期一ATM核心网（Core Networks）第71页，共106页，编辑于2022年，星期一IP over ATM有两种模式：有两种模式：叠加模型：叠加模型：CIP、LANE、MPOA 集成模型：集成模型：IP交换、交换、Tag交换、交换、MPLSIP交换交换第72页，共106

43、页，编辑于2022年，星期一IP交换IPIP交换认为路由器是交换认为路由器是IPIP网中的最大瓶颈，网中的最大瓶颈，希望借助希望借助ATMATM技术来完全替代传统的路由器技术来完全替代传统的路由器技术技术IPIP交换是在交换是在ATMATM交换机硬件的基础上附加交换机硬件的基础上附加一个一个IPIP路由软件及控制交换器组成路由软件及控制交换器组成数据驱动数据驱动-两种数据流两种数据流 持续期长、业务量大的用户数据流由持续期长、业务量大的用户数据流由ATMATM交换机交换机交换机交换机交换交换FTP FTP 多媒体视频、音频多媒体视频、音频 持续期短、业务量小、呈突发分布的用户数据流由持续期短、

44、业务量小、呈突发分布的用户数据流由IPIP路由路由路由路由交换交换DNS SNMP SMTPDNS SNMP SMTPIP交换控制器ATM交换机IP 交换机突发业务面向流业务第73页，共106页，编辑于2022年，星期一标记交换基于传统路由器的基于传统路由器的ATMATM承载承载IPIP的技术的技术把数据的传递从路由变为交换把数据的传递从路由变为交换控制驱动控制驱动建立标记信息库建立标记信息库TFIBTFIB，IPIP地址地址出口标记；出口标记；以以硬件方式完成硬件方式完成TFIBTFIB的检索和数据转发的检索和数据转发路由功能前转功能标记交换机第74页，共106页，编辑于2022年，星期一光

45、交换系统光技术在传输系统中广泛应用光技术在传输系统中广泛应用目前的交换设备多为电交换目前的交换设备多为电交换电电交交换换光光-电电光光-电电光光-电电电电-光光电电-光光电电-光光电电信信号号电电信信号号光光交交换换光光信信号号光光信信号号第75页，共106页，编辑于2022年，星期一光交换系统光技术在传输系统中广泛应用光技术在传输系统中广泛应用目前的交换设备多为电交换目前的交换设备多为电交换光交换优点光交换优点 减少光电转换的损伤、提高交换速度、成本降低减少光电转换的损伤、提高交换速度、成本降低光交换方式光交换方式 空分交换空分交换 波分交换波分交换 时分交换时分交换 自由空间交换自由空间交

46、换第76页，共106页，编辑于2022年，星期一光交换-空分交换采用半导体的光开关入线 1 2 31 2 3 出线第77页，共106页，编辑于2022年，星期一光交换-波分交换波长互换光分束器滤波器波长转换器光波复用器滤波器1.n波长转换器1nij第78页，共106页，编辑于2022年，星期一光交换-时分交换光延迟器分路器合路器4 43 32 21 11 12 23 34 42 23 31 14 4光延迟线第79页，共106页，编辑于2022年，星期一光交换-自由空间交换空间光调制器 1 2 3 1 2 3第80页，共106页，编辑于2022年，星期一4 交换系统的基本结构第81页，共106页

47、，编辑于2022年，星期一电信交换系统的基本结构电信交换系统的基本结构交换网络控制系统接口接口接口接口用户线中继线第82页，共106页，编辑于2022年，星期一电信交换的基本技术互连技术：互连技术：交换网络的拓扑结构、选路策略、控制交换网络的拓扑结构、选路策略、控制机理、多播方式、阻塞特性、故障防卫机理、多播方式、阻塞特性、故障防卫接口技术：接口技术：模拟用户接口、数字用户接口、模拟中继模拟用户接口、数字用户接口、模拟中继接口、数字中继接口接口、数字中继接口信令技术：信令技术：用户信令、局间信令用户信令、局间信令控制技术：控制技术：控制系统的结构方式、处理机间的通信方式、控制系统的结构方式、处

48、理机间的通信方式、多处理机结构多处理机结构第83页，共106页，编辑于2022年，星期一电信网电信网通信业务通信业务交换方式交换方式主要特点主要特点电话通信网电话通信网（PSTNPSTN）模拟电话模拟电话电路交换电路交换应用广泛应用广泛分组交换网分组交换网（X.25X.25）中低速数据中低速数据（64kbit/s 64kbit/s）分组交换分组交换应用广泛应用广泛可靠性高可靠性高综合业务数字网综合业务数字网（N-ISDNN-ISDN）电话、传真、数据等综电话、传真、数据等综合业务合业务（642048kbit/s642048kbit/s）电路交换电路交换分组交换分组交换灵活方便灵活方便节省开支节

49、省开支帧中继网帧中继网（FRNFRN）中高速数据中高速数据（642048kbit/s642048kbit/s）帧中继帧中继传输速率高传输速率高灵活、价格低灵活、价格低数字数据网数字数据网（DDNDDN）中高速数据中高速数据（642048kbit/s642048kbit/s）电路交换电路交换应用广泛应用广泛传输速度高传输速度高价格高价格高业务网的种类（1）第84页，共106页，编辑于2022年，星期一业务网的种类（2）电信网电信网通信业务通信业务交换方式交换方式主要特点主要特点数字移动通信网数字移动通信网（GSMGSM、CDMACDMA）（GPRSGPRS）（3G3G）电话、低速数据电话、低速数

50、据（816kbit/s 816kbit/s）电话、中速数据电话、中速数据100kbit/s100kbit/s多媒体多媒体 2Mbit/s2Mbit/s电路交换电路交换分组交换分组交换应用广泛应用广泛移动通信移动通信InternetInternet数据数据分组交换分组交换建网快建网快成本高成本高综合业务数字网综合业务数字网（B-ISDNB-ISDN）多媒体多媒体 155.52Mbit/s155.52Mbit/sATMATM交换交换宽带综合业务宽带综合业务下一代网络下一代网络（NGNNGN）多媒体、高速数据多媒体、高速数据（Gbit/sGbit/s）发展方向、高效发展方向、高效灵活、综合、开灵活、