南邮交换课件 《交换技术基础》第一章

[e-mail]1交换技术基础教材：《交换技术》糜正琨等编著清华大学出版社[e-mail]2第一章：绪论交换的一般概念《交换技术基础》内容概述交换方式电信交换的基本技术交换和路由NGN和软交换[e-mail]@gmail.com4大家熟悉的通信方式电话，手机（传统电信网）MSN，QQ，SKYPE，IPphone（计算机网络）[e-mail]5NGN功能模型现代电信交换的本质：网络中对业务、会话（呼叫）、承载的控制[e-mail]6要求：掌握传统电信网络的基本技术，深刻理解电信网络的思路：网络控制。参考资料：《交换技术基础》等熟悉计算机网络的协议和基本技术。参考资料：《TCP/IP协议》、《计算机网络》等理解NGN：电信网思路+计算机网络技术——以IP为核心,开放的业务开发体系,网络提供QoS保障,可运营的下一代网络。参考资料：《交换技术基础》等[e-mail]7电信网的构成要素交换是构成电信网络的基本要素(交换设备、传输设备、终端设备)传输链路终端设备终端设备传输链路转接交换设备交换技术与交换系统是电信网络的核心交换技术的更新带来电信网络的革命与升级换代：Telephone(1876)SwitchboardOperator(1877)AutomaticExchange(1891)、Crossbar(1938)StoredProgramControlled(1970’s)IntergratedServiceDigitalNetwork(1980’s),IntelligentNetwork,GlobalSystemforMobileCommunicationsAsynchronousTransferMode(1990’s)NextGenerationNetwork-IPcore(2000’s)[e-mail]8交换的一般概念（1）:贝尔1876年发明电话点对点通信：线路利用率很低（n(n-1)/2）贝尔电话公司1878年开办了第一个交换局（人工操作）一年内城市中到处是穿过房屋树木的混乱的电话线……[e-mail]@gmail.com10交换的一般概念（2）：交换“交换”（switching）：对信息的传递进行开关控制，从而将一条电话线转接到另一条电话线，使它们连通起来。“交换技术”：交换机和交换网络的信息控制、处理和互连技术，在网络的大量用户之间根据所需目的（按照某种方式动态地分配传输线路的资源）来相互传递信息。有阻塞现象（原因）[e-mail]11交换的一般概念（3）：交换结点任何一个主叫用户的信息，可以通过电信网中的交换结点发送到所需的任何一个或者多个被叫用户。引入交换结点后使得n个用户的用户线数量从n(n-1)/2变为了n。交换网：交换结点用中继线相连汇接交换结点020406080100120140160180200135791113151719用户数量用户线数量nn(n-1)/[e-mail]12交换的一般概念（4）：BACD交换机(结点)用户线中继线用户线（SubscriberLine）中继线（Trunk）交换结点的接续类型：本局接续出局接续入局接续转接接续交换结点的控制功能转发和处理呼叫控制信号、地址信号建立和拆除连接[e-mail]13《交换技术基础》内容概述（1）程控电话交换7号共路信令智能网业务交换025-83474969025-83492420025-84701234010-78961234三牌楼(8340)局新街口(8470)局XXX局中心汇接局中心汇接局南京长途局北京长途局七号信令网（控制）智能网(业务).局内呼叫、局间呼叫、长途呼叫.摘机-拨号音-拨号-送地址消息-数字分析-建立通路-振铃-应答（通话）记费-挂机-拆除通路（面向连接的服务）.两个层次：控制（信令）、承载（语音/媒体）思路：控制与承载分离、业务与承载分离[e-mail]14《交换技术基础》内容概述（2）移动交换MSCMSCMSC汇接局汇接局长途局长途局关口局BSBSBSBS七号信令网（控制）智能网（业务）/网络数据库（移动业务）[e-mail]15《交换技术基础》内容概述（3）N-ISDN（窄带综合业务数字网）能提供端到端的数字连接，以支持包括语音和非语音业务在内的多种电信业务，并提供一组有限的标准化的多用途——网络接口供用户入网使用。以电路交换为基础业务速率限于2M以下B-ISDN（ATM）以分组交换为基础，采用全新的ATM（异步时分）技术，包括速率为101-102M的视频业务在内的综合业务网。[e-mail]16《交换技术基础》内容概述（4）软交换[e-mail]17《交换技术基础》内容概述（5）课时安排第一章：绪论（6课时）第二章：同步时分交换网络（6课时）第三章：数字程控电话交换（6课时）第四章：7号共路信令（8课时）期中习题复习课（2课时）期中考试第五章：窄带综合业务数字交换（6课时）第六章：移动交换（8课时）第七章：智能网业务交换（4课时）第八章：ATM交换（6课时）第十章：软交换（6课时）实验（4课时）期末习题复习（2课时）期末考试[e-mail]18交换方式—1：电路交换ATM交换分组交换电路交换多速率交换快速电路交换ATM交换快速分组交换帧交换分组交换[e-mail]19交换方式—2：ABCDt连接建立信息传送信息连接释放电路交换(CS：CircuitSwtching)过程：•连接建立•信息传送•连接释放特点：۩实时交换۩面向连接的物理通道（端到端EndtoEnd）•透明传送•无差错控制措施۩过负荷时呼损率增加，但不影响已建立的呼叫[e-mail]20交换方式—3：电路交换的优点•媒体信息传输时延小，通信质量有保证电路交换的缺点•呼叫建立需要时间•每个连接带宽固定，（不能适应不同速率的业务）•不传信息时也占用资源（不适用于突发业务）[e-mail]21交换方式—4：报文交换(messageswithing)报文结构：首部中含地址信息存储转发(逐段行为Hopbyhop)•把收到的分组先放入缓存（暂时存储）；•查找转发表，找出到某个目的地址应从哪个端口转发；•把分组送到适当的端口转发出去。时延较大时延构成：1.传输时延（链路）2.存储转发时延（结点--链路）3.处理与排队时延（结点）ABCD报文报文报文t数据首部报文[e-mail]22交换方式—5：分组交换(PS：PacketSwtching)将报文要传送的信息分为若干个分组（packet），每一个分组有一个头部，含有可供选路的信息和其他控制信息。数据数据数据报文数据首部分组1数据首部分组2数据首部分组[e-mail]23交换方式—6：分组交换的优点：•以分组为传送单位和查找路由。由于分组长度较短，存储转发的时延将显著下降。分组交换的问题：•分组在各结点存储转发时需要排队，这就会造成一定的时延。•分组必须携带的首部（里面有必不可少的控制信息）也造成了一定的开销。分组长度的确定：兼顾时延与开销[e-mail]24交换方式—7：[e-mail]25通信服务的类型：面向连接服务/无连接服务面向连接服务(Connection-Oriented)面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段。无连接服务(ConnectionLess)两个实体之间的通信不需要先建立好连接。是一种不可靠的服务。这种服务常被描述为“尽最大努力交付”(besteffortdelivery)或“尽力而为”。[e-mail]26分组交换中的两种服务方式：虚电路方式面向连接服务逻辑连接（P5）交换虚电路、永久虚电路（P6）数据报方式（P6）无连接服务每个分组根据目的地址独立选路[e-mail]27虚电路服务方式：[e-mail]28数据包服务方式：[e-mail]29虚电路服务VS数据报服务对比的方面虚电路服务数据报服务思路可靠通信应当由网络来保证可靠通信应当由用户主机来保证连接的建立必须有(面向连接)不要(无连接)目的站地址仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号每个分组都有目的站的全地址分组的转发属于同一条虚电路的分组均按照同一路由进行转发每个分组独立选择路由进行转发当结点出故障时所有通过出故障的结点的虚电路均不能工作故障结点可能丢失分组，一些路由可能会发生变化分组的顺序总是按发送顺序到达目的站到达目的站时不一定按发送顺序端到端的差错处理和流量控制可以由分组交换网负责也可以由用户主机负责由用户主机负责[e-mail]30电路交换VS分组交换对比的方面电路交换分组交换传送方式STD：同步时分复用ATD：统计时分复用服务种类面向连接服务：物理连接面向连接服务（虚电路：逻辑连接）、无连接服务（数据包）带宽分配固定分配带宽，利用率低动态分配带宽，利用率高特点实时交换。时延小。存储转发，非实时交换。有比较大的时延。适合业务电话业务突发业务、数据业务[e-mail]31交换方式—8电路交换适合实时业务，但无法适配各种速率的业务，网络利用率低分组交换可以适配各种速率的业务，网络具有较高的复用效率，但不能很好的支持实时业务[e-mail]32小结:基本概念：交换、交换结点、交换网；用户线、中继；本局接续、出局接续、入局接续、转接接续；时延重要概念：面向连接、无连接；电路交换、分组交换；物理连接、逻辑(虚)连接。一个思路：控制与承载分离、业务与承载分离二个比较：电路交换vs分组交换，虚电路vs数据报了解：本局呼叫、市话呼叫、长话呼叫的接续过程；身份标识、位置标识（在固定电话中两者可以合一，比如电话号码；在移动系统中，要求两者分离）[e-mail]331sthomework名词解释：面向连接、无连接。并举出实例（面向连接最少2个，无连接最少1个）比较：电路交换vs分组交换[1.1][e-mail]34数字传输系统-脉码调制PCM(PulseCod