第三章交換技術基礎

1、2022年年5月月10日日第三章第三章 交換技術基礎交換技術基礎交換概念的引入交換概念的引入電路交換電路交換報文交換報文交換分組交換分組交換幀中繼幀中繼ATM交換交換其他交換技術其他交換技術 電路交換技術的發(fā)展歷程電路交換技術的發(fā)展歷程 電路交換的基本過程電路交換的基本過程 電路交換的作用電路交換的作用 電路交換的特點電路交換的特點 數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換23.2.1 電路交換技術的發(fā)展歷程電路交換技術的發(fā)展歷程 從人工到自動從人工到自動 從機電到電子交換從機電到電子交換 從布控到程控從布控到程控3數(shù)字程控交換機是目前最常用的電路交換系統(tǒng)。數(shù)字程控交換機是目前最常用的電路交換系統(tǒng)。3.2.2

2、 電路交換的基本過程電路交換的基本過程電路交換的基本過程與電話通信的過程電路交換的基本過程與電話通信的過程相同，包括呼叫建立、信息傳送和連接相同，包括呼叫建立、信息傳送和連接釋放三個階段。釋放三個階段。呼叫建立呼叫建立通過呼叫信通過呼叫信令完成逐個令完成逐個節(jié)點的接續(xù)節(jié)點的接續(xù)過程，建立過程，建立起一條端到起一條端到端的通信電端的通信電路；路；通信階段通信階段在已經(jīng)建立在已經(jīng)建立的端到端的的端到端的直通電路上直通電路上透明地傳送透明地傳送信號；信號；連接釋放連接釋放完成一次完成一次連接信息連接信息傳送后，傳送后，拆除該電拆除該電路的連接，路的連接，釋放節(jié)點釋放節(jié)點和信道資和信道資源。源。43.

3、2.3 電路交換的作用電路交換的作用5p本局接續(xù)：完成同一個交換機本局接續(xù)：完成同一個交換機上的兩個用戶線之間的接續(xù)；上的兩個用戶線之間的接續(xù)；p出局接續(xù)：完成在交換節(jié)點上出局接續(xù)：完成在交換節(jié)點上用戶線與中繼線之間的接續(xù)；用戶線與中繼線之間的接續(xù)；p入局接續(xù)：完成在交換節(jié)點上入局接續(xù)：完成在交換節(jié)點上中繼線與用戶線之間的接續(xù)；中繼線與用戶線之間的接續(xù)；p轉(zhuǎn)接接續(xù)：完成在交換節(jié)點上轉(zhuǎn)接接續(xù)：完成在交換節(jié)點上入中繼線與出中繼線之間的接入中繼線與出中繼線之間的接續(xù)。續(xù)。電話交換節(jié)點電話交換節(jié)點的呼叫接續(xù)方式的呼叫接續(xù)方式p能正確接收和分析從用戶線和能正確接收和分析從用戶線和中繼線發(fā)來的呼叫信號和目

4、的中繼線發(fā)來的呼叫信號和目的地址信號；地址信號；p能按目的地址正確選擇路由，能按目的地址正確選擇路由，并在通信雙方終端設備間建立并在通信雙方終端設備間建立連接，這一過程稱為呼叫建立；連接，這一過程稱為呼叫建立；p啟動計費系統(tǒng)，監(jiān)視用戶狀態(tài)啟動計費系統(tǒng)，監(jiān)視用戶狀態(tài)的變化，準確統(tǒng)計通信時長；的變化，準確統(tǒng)計通信時長；p通信通信結(jié)束結(jié)束后根據(jù)收到的釋放信后根據(jù)收到的釋放信號及時拆除連接，即連接釋放。號及時拆除連接，即連接釋放。電話交換設備的功能電話交換設備的功能3.2.3 電路交換的作用電路交換的作用接口功能：分為用接口功能：分為用戶接口和中繼接口，戶接口和中繼接口，分別將用戶線和中分別將用戶線和

5、中繼線接到交換設備；繼線接到交換設備；連接功能：通過交換網(wǎng)絡實現(xiàn)任意入線和任意出線之連接功能：通過交換網(wǎng)絡實現(xiàn)任意入線和任意出線之間的連接；間的連接；物理連接：在通信過程中，無論有無信息傳送，交換網(wǎng)絡始物理連接：在通信過程中，無論有無信息傳送，交換網(wǎng)絡始終按照預先分配的物理帶寬資源保持其專用的接續(xù)通路。終按照預先分配的物理帶寬資源保持其專用的接續(xù)通路。邏輯連接：只有在用戶有信息傳送時，才按需分配物理帶寬邏輯連接：只有在用戶有信息傳送時，才按需分配物理帶寬資源，提供接續(xù)通路，又稱為虛連接。資源，提供接續(xù)通路，又稱為虛連接。一般通信一般通信交換系統(tǒng)的功能交換系統(tǒng)的功能控制功能：有效的控制控制功能：

6、有效的控制功能是交換系統(tǒng)實現(xiàn)信功能是交換系統(tǒng)實現(xiàn)信息自動交換的保障，如息自動交換的保障，如程控電話交換機的地址程控電話交換機的地址信號識別程序等。信號識別程序等。信令功能：通過信令可信令功能：通過信令可以使不同類型的終端設以使不同類型的終端設備、交換設備和傳輸設備、交換設備和傳輸設備協(xié)同運行。備協(xié)同運行。63.2.4 電路交換的特點電路交換的特點電路交換具備如下特點：電路交換具備如下特點： 任何一次通信用戶兩端必須獨占一條電路；任何一次通信用戶兩端必須獨占一條電路； 占用此電路直到通話結(jié)束，在此過程中其他通信無法再用該電路；占用此電路直到通話結(jié)束，在此過程中其他通信無法再用該電路； 電路接通之

7、后，通信過程中雙方傳送信息的內(nèi)容與交換系統(tǒng)無關。電路接通之后，通信過程中雙方傳送信息的內(nèi)容與交換系統(tǒng)無關。綜上所述，電路交換是一種綜上所述，電路交換是一種面向連接面向連接的技術。早期的電話網(wǎng)在通信過程中，的技術。早期的電話網(wǎng)在通信過程中，為每個呼叫建立的每一個連接實際上就是一條為每個呼叫建立的每一個連接實際上就是一條物理線路物理線路。后來，隨著時分復用技。后來，隨著時分復用技術的發(fā)展，可以使一條物理線路劃分為多個時隙，每一個呼叫占用一個特定的時術的發(fā)展，可以使一條物理線路劃分為多個時隙，每一個呼叫占用一個特定的時隙。這個由時隙建立起來的連接，實際上仍是一條臨時專線，同樣也只能由這一隙。這個由時

8、隙建立起來的連接，實際上仍是一條臨時專線，同樣也只能由這一對用戶固定占用，而不能被其他用戶共享。對用戶固定占用，而不能被其他用戶共享。電路交換的優(yōu)點：電路交換的優(yōu)點：信息傳輸?shù)臅r延小，而且對于一次接續(xù)來說，傳輸時延固定不變；信息傳輸?shù)臅r延小，而且對于一次接續(xù)來說，傳輸時延固定不變；信息傳輸效率比較高，信息以信號形式在通路上信息傳輸效率比較高，信息以信號形式在通路上“透明透明”傳輸，交換系統(tǒng)傳輸，交換系統(tǒng)對用戶的信息不存儲、不分析也不處理；對用戶的信息不存儲、不分析也不處理；如果利用電路交換網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)信號的編碼方法和信息格式不如果利用電路交換網(wǎng)絡傳送數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)信號的編碼方法和信息

9、格式不受限制。受限制。73.2.5 數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換機由話路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，以及產(chǎn)生各種信令，輔助建立接續(xù)數(shù)字程控交換機由話路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，以及產(chǎn)生各種信令，輔助建立接續(xù)通路的信令設備組成通路的信令設備組成 。8一般通信一般通信交換交換系統(tǒng)的功能系統(tǒng)的功能3.2.5 數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)對話路系統(tǒng)施加控制，以便完成通話接續(xù)?？刂葡到y(tǒng)對話路系統(tǒng)施加控制，以便完成通話接續(xù)。程控交換機的控制功能是通過運行在中央處理器中的軟件完成的。程控交換機的控制功能是通過運行在中央處理器中的軟件完成的。控制系統(tǒng)由三部分組成：控制系統(tǒng)由三部分組成：p一是中央處理

10、器（一是中央處理器（CPU）；）；p二是存儲器，用于存儲交換系統(tǒng)的常用程序和正在執(zhí)行的程序以及執(zhí)二是存儲器，用于存儲交換系統(tǒng)的常用程序和正在執(zhí)行的程序以及執(zhí)行數(shù)據(jù)；行數(shù)據(jù)；p三是輸入輸出系統(tǒng)，包括鍵盤、打印機、外存儲器等，可根據(jù)指令打三是輸入輸出系統(tǒng)，包括鍵盤、打印機、外存儲器等，可根據(jù)指令打印出系統(tǒng)數(shù)據(jù)、存儲非常用的程序等。印出系統(tǒng)數(shù)據(jù)、存儲非常用的程序等。93.2.5 數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換話路系統(tǒng)：話路系統(tǒng)：用戶電路：實現(xiàn)將電話機發(fā)出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并對電話機進用戶電路：實現(xiàn)將電話機發(fā)出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并對電話機進行饋電、振鈴和測試等；行饋電、振鈴和測試等；用戶集線

11、器：將一群用戶的話務集中，通過較少的鏈路接到數(shù)字交換網(wǎng)絡，用戶集線器：將一群用戶的話務集中，通過較少的鏈路接到數(shù)字交換網(wǎng)絡，以提高鏈路利用率；以提高鏈路利用率；中繼接口：是數(shù)字電話交換系統(tǒng)與其他交換系統(tǒng)連網(wǎng)的接口設備，分為模中繼接口：是數(shù)字電話交換系統(tǒng)與其他交換系統(tǒng)連網(wǎng)的接口設備，分為模擬中繼接口和數(shù)字中繼接口。擬中繼接口和數(shù)字中繼接口。數(shù)字交換網(wǎng)絡：提供鏈接和數(shù)字語音信號的交換功能。數(shù)字交換網(wǎng)絡：提供鏈接和數(shù)字語音信號的交換功能。103.2.5 數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換機應具有如下功能：數(shù)字程控交換機應具有如下功能：在同一條在同一條PCMPCM復用總復用總線的不同時線的不同時隙之

12、間進行隙之間進行交換交換在不同在不同PCMPCM復用總線的復用總線的同一時隙之同一時隙之間進行交換間進行交換在不同在不同PCMPCM復用總線的復用總線的不同時隙之不同時隙之間進行交換間進行交換113.2.5 數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換數(shù)字交換網(wǎng)絡根據(jù)交換方式的不同，可以分為數(shù)字交換網(wǎng)絡根據(jù)交換方式的不同，可以分為時分交換網(wǎng)絡時分交換網(wǎng)絡和和空分交換網(wǎng)絡空分交換網(wǎng)絡。實用的大規(guī)模電話交換機通常采用混合的交換方式，即復合型交換網(wǎng)絡。實用的大規(guī)模電話交換機通常采用混合的交換方式，即復合型交換網(wǎng)絡。時分交換時分交換p 時分交換對應的是時分交換對應的是T接線器，它完成同一電路上不同時隙之間的交換。接線器，

13、它完成同一電路上不同時隙之間的交換。p T接線器由話音存儲器（接線器由話音存儲器（SM）和控制存儲器（）和控制存儲器（CM）組成。其中，話音存）組成。其中，話音存儲器用于存儲輸入復用線上各路時隙的儲器用于存儲輸入復用線上各路時隙的8bit編碼數(shù)字話音信號；控制存儲器編碼數(shù)字話音信號；控制存儲器用于存儲話音存儲器的讀出或?qū)懭氲刂罚饔檬强刂圃捯舸鎯ζ鞲鲉卧獌?nèi)容用于存儲話音存儲器的讀出或?qū)懭氲刂?，作用是控制話音存儲器各單元?nèi)容的讀出或?qū)懭腠樞?。的讀出或?qū)懭腠樞?。p 根據(jù)對話音存儲器的讀寫控制方根據(jù)對話音存儲器的讀寫控制方式的不同，式的不同，T接線器可以分為順序接線器可以分為順序?qū)懭肟刂谱x出和控制寫

14、入順序讀出寫入控制讀出和控制寫入順序讀出兩種。兩種。12順序?qū)懭肟刂谱x出順序?qū)懭肟刂谱x出3.2.5 數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換 空分交換空分交換p 空分交換對應的是空分交換對應的是S接線器，它完成不同電路同一時隙之間的交換。接線器，它完成不同電路同一時隙之間的交換。pS接線器由交叉節(jié)點矩陣和控制存儲器組成。交叉節(jié)點矩陣為每一個入線接線器由交叉節(jié)點矩陣和控制存儲器組成。交叉節(jié)點矩陣為每一個入線提供了和任意一個出現(xiàn)相交的可能，這些相交點的閉合時刻由控制存儲器控提供了和任意一個出現(xiàn)相交的可能，這些相交點的閉合時刻由控制存儲器控制。制。p空分交換器也分為輸出控制和輸入控制兩種?？辗纸粨Q器也分為輸出控制和

15、輸入控制兩種。133.2.5 數(shù)字程控交換數(shù)字程控交換復合型交換網(wǎng)絡復合型交換網(wǎng)絡p對于大規(guī)模的交換網(wǎng)絡，需要既能實現(xiàn)同一復用總線上不同時隙之間的交對于大規(guī)模的交換網(wǎng)絡，需要既能實現(xiàn)同一復用總線上不同時隙之間的交換，又能實現(xiàn)不同總線上同一時隙之間的交換，還要實現(xiàn)不同總線上不同時換，又能實現(xiàn)不同總線上同一時隙之間的交換，還要實現(xiàn)不同總線上不同時隙之間的交換，因此需要將時分交換和空分交換相結(jié)合組成復合型交換網(wǎng)絡，隙之間的交換，因此需要將時分交換和空分交換相結(jié)合組成復合型交換網(wǎng)絡，如如TST型交換網(wǎng)絡、型交換網(wǎng)絡、STS型交換網(wǎng)絡、型交換網(wǎng)絡、TSST型交換網(wǎng)絡等多級交換網(wǎng)路。型交換網(wǎng)絡等多級交換網(wǎng)

16、路。14第三章第三章 交換技術基礎交換技術基礎交換概念的引入交換概念的引入電路交換電路交換報文交換報文交換分組交換分組交換幀中繼幀中繼ATM交換交換其他交換技術其他交換技術 報文交換的基本原理報文交換的基本原理 報文交換的信息格式報文交換的信息格式 報文交換的特點報文交換的特點153.3.1 報文交換的基本原理報文交換的基本原理所謂報文就是用戶擬發(fā)送的完整數(shù)據(jù)。所謂報文就是用戶擬發(fā)送的完整數(shù)據(jù)。在報文交換（在報文交換（message switching）中，報文始終以一個整體的結(jié)構形式存在。報）中，報文始終以一個整體的結(jié)構形式存在。報文交換與電路交換的工作原理不同，每個報文傳送時沒有建立文交換

17、與電路交換的工作原理不同，每個報文傳送時沒有建立/釋放連接的階段，其工釋放連接的階段，其工作原理基于作原理基于“存儲存儲轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)”的思想。的思想。163.3.3 報文交換的特點報文交換的特點可以提高鏈路的利可以提高鏈路的利用率用率沒有電路沒有電路交換的接續(xù)過程，交換的接續(xù)過程，也不存在把一條電也不存在把一條電路固定分配給一對路固定分配給一對用戶使用用戶使用可以有效匹配可以有效匹配輸入輸出傳輸輸入輸出傳輸速率，易于實速率，易于實現(xiàn)不同類型終現(xiàn)不同類型終端之間的互通端之間的互通不需要收發(fā)兩端同不需要收發(fā)兩端同時處于激活狀態(tài)，時處于激活狀態(tài)，發(fā)送端可以將報文發(fā)送端可以將報文全部發(fā)送至交換節(jié)全部發(fā)送至

18、交換節(jié)點，并由發(fā)送節(jié)點點，并由發(fā)送節(jié)點將其存儲起來，伺將其存儲起來，伺機進行轉(zhuǎn)發(fā)，因而機進行轉(zhuǎn)發(fā)，因而不存在呼損現(xiàn)象不存在呼損現(xiàn)象便于對報文實現(xiàn)多便于對報文實現(xiàn)多種功能服務，如優(yōu)種功能服務，如優(yōu)先級處理、差錯控先級處理、差錯控制與恢復等制與恢復等優(yōu)點優(yōu)點173.3.3 報文交換的特點報文交換的特點報文交換的不足報文交換的不足傳送信息通過交換傳送信息通過交換網(wǎng)時延較長，不適網(wǎng)時延較長，不適用于交互型實時業(yè)用于交互型實時業(yè)務務對設備要求較高，對設備要求較高，交換設備必須具有大交換設備必須具有大容量存儲、高速處理容量存儲、高速處理和分析報文的能力和分析報文的能力18報文交換主要用于傳輸報文較短、實時

19、性要求較報文交換主要用于傳輸報文較短、實時性要求較低的通信業(yè)務，如公用電報網(wǎng)。低的通信業(yè)務，如公用電報網(wǎng)。第三章第三章 交換技術基礎交換技術基礎交換概念的引入交換概念的引入電路交換電路交換報文交換報文交換分組交換分組交換幀中繼幀中繼ATM交換交換其他交換技術其他交換技術 分組交換的基本原理分組交換的基本原理 分組交換的工作方式分組交換的工作方式 分組交換的特點分組交換的特點193.4.1 分組交換的基本原理分組交換的基本原理分組交換采用分組交換采用“存儲存儲轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)”的處理方式。的處理方式。分組交換將報文分解為若干個分組交換將報文分解為若干個小的數(shù)據(jù)單元進行傳送。為了保小的數(shù)據(jù)單元進行傳送。為

20、了保證每個數(shù)據(jù)單元能夠準確地傳送證每個數(shù)據(jù)單元能夠準確地傳送到目的節(jié)點，需要在每個數(shù)據(jù)單到目的節(jié)點，需要在每個數(shù)據(jù)單元前面添加上首部，提供交換時元前面添加上首部，提供交換時所需的呼叫控制信息以及差錯控所需的呼叫控制信息以及差錯控制信息，從而形成一個規(guī)定格式制信息，從而形成一個規(guī)定格式的交換單元。這個規(guī)定格式的交的交換單元。這個規(guī)定格式的交換單元通常稱為分組（換單元通常稱為分組（packet）或數(shù)據(jù)包?；驍?shù)據(jù)包。203.4.2 分組交換的工作方式分組交換的工作方式數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報是指自帶尋址信息的獨立數(shù)據(jù)分組。數(shù)據(jù)報采用無連接的工作方式，數(shù)據(jù)報是指自帶尋址信息的獨立數(shù)據(jù)分組。數(shù)據(jù)報采用無連接的

21、工作方式，每個分組作為一個獨立的信息實體，根據(jù)網(wǎng)絡當前的工作狀態(tài)由交換節(jié)點分每個分組作為一個獨立的信息實體，根據(jù)網(wǎng)絡當前的工作狀態(tài)由交換節(jié)點分配傳送路徑，因此不同的分組可能經(jīng)由不同的路徑到達目的地。配傳送路徑，因此不同的分組可能經(jīng)由不同的路徑到達目的地。213.4.2 分組交換的工作方式分組交換的工作方式數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報方式具有傳送速度快、服務簡單等優(yōu)點，數(shù)據(jù)報方式具有傳送速度快、服務簡單等優(yōu)點，但是，由于每個分組經(jīng)過的路徑不同，在接收端可能存在接收分組失序、數(shù)但是，由于每個分組經(jīng)過的路徑不同，在接收端可能存在接收分組失序、數(shù)據(jù)包丟失等問題。據(jù)包丟失等問題。223.4.2 分組交換的工作方式

22、分組交換的工作方式虛電路虛電路虛電路方式采用面向連接的工作方式，具有連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連虛電路方式采用面向連接的工作方式，具有連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放三個階段。接釋放三個階段。233.4.2 分組交換的工作方式分組交換的工作方式虛電路虛電路虛電路方式采用面向連接的工作方式，具有連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連虛電路方式采用面向連接的工作方式，具有連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放三個階段。接釋放三個階段。虛電路分為兩種：交換虛電路虛電路分為兩種：交換虛電路(PVC)、永久虛電路、永久虛電路(SVC)。是由用戶向電信管是由用戶向電信管理部門申請，管理人理部門申請，管理人員通過操作平臺設置，員通過操作平臺設

23、置，在數(shù)據(jù)終端設備之間在數(shù)據(jù)終端設備之間無需呼叫建立和釋放，無需呼叫建立和釋放，可直接進入數(shù)據(jù)傳輸，可直接進入數(shù)據(jù)傳輸，其效果如同網(wǎng)絡向用其效果如同網(wǎng)絡向用戶提供了一條專線。戶提供了一條專線。在每次呼叫時，用在每次呼叫時，用戶通過發(fā)送呼叫請求戶通過發(fā)送呼叫請求分組臨時建立的虛電分組臨時建立的虛電路，一旦虛電路建立路，一旦虛電路建立后屬于同一呼叫的數(shù)后屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)分組均沿著這一虛據(jù)分組均沿著這一虛電路傳送。當通信結(jié)電路傳送。當通信結(jié)束后，將虛電路釋放。束后，將虛電路釋放。永久虛電路永久虛電路交換虛電路交換虛電路243.4.2 分組交換的工作方式分組交換的工作方式虛電路虛電路虛電路方式采用面

24、向連接的工作方式，具有連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連虛電路方式采用面向連接的工作方式，具有連接建立、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放三個階段。接釋放三個階段。虛電路方式采用虛虛電路方式采用虛連接，即邏輯電路，連接，即邏輯電路，它不同于電路交換它不同于電路交換中實際的物理連接，中實際的物理連接，而是通過通信過程而是通過通信過程中所有的交換節(jié)點中所有的交換節(jié)點保存選路結(jié)果和路保存選路結(jié)果和路由連接關系來實現(xiàn)由連接關系來實現(xiàn)連接的。連接的。與電路交換的區(qū)別與電路交換的區(qū)別25面向連接和無連接面向連接和無連接 面向連接面向連接無論是面向物理連接亦或是面向邏輯連接，其通信過程無論是面向物理連接亦或是面向邏輯連接，其通信過程都

25、包括連接建立、傳送信息和連接釋放三個階段。一旦都包括連接建立、傳送信息和連接釋放三個階段。一旦連接建立，發(fā)送端的所有信息均沿著該連接路徑傳送，連接建立，發(fā)送端的所有信息均沿著該連接路徑傳送，且可以保證信息的有序性；信息傳送的時延比無連接工且可以保證信息的有序性；信息傳送的時延比無連接工作方式的時延?。坏菍W(wǎng)絡故障敏感，一旦建立連接作方式的時延?。坏菍W(wǎng)絡故障敏感，一旦建立連接出現(xiàn)故障，信息傳送就會中斷，必須重新建立連接。出現(xiàn)故障，信息傳送就會中斷，必須重新建立連接。 無連接無連接在無連接方式中，采用在無連接方式中，采用“存儲存儲轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)”模式，沒有連接模式，沒有連接建立的過程，屬于同一發(fā)送

26、端的信息可能通過不同的路建立的過程，屬于同一發(fā)送端的信息可能通過不同的路徑到達目的地，無法保證信息的有序性，并且傳輸時延徑到達目的地，無法保證信息的有序性，并且傳輸時延比面向連接方式大，但是對網(wǎng)絡故障的敏感度低。比面向連接方式大，但是對網(wǎng)絡故障的敏感度低。26兩種傳輸方式的區(qū)別兩種傳輸方式的區(qū)別27 數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報虛電路虛電路端到端的連接端到端的連接不需要，無連接不需要，無連接必須有，面向連接必須有，面向連接傳輸路徑傳輸路徑各分組傳輸路徑不盡相同各分組傳輸路徑不盡相同各分組沿相同路徑傳送各分組沿相同路徑傳送目的地地址目的地地址每個分組均有目的地的全地址每個分組均有目的地的全地址僅在連接建立階段使

27、用僅在連接建立階段使用分組的順序分組的順序到達目的地時可能不按發(fā)送順到達目的地時可能不按發(fā)送順序序總是按發(fā)送順序到達目總是按發(fā)送順序到達目的地的地復用方式復用方式統(tǒng)計時分復用統(tǒng)計時分復用統(tǒng)計時分復用統(tǒng)計時分復用3.4.2 分組交換的特點分組交換的特點分組交換的時延大于電路交換，但小分組交換的時延大于電路交換，但小于報文交換，可以支持中低速率的數(shù)于報文交換，可以支持中低速率的數(shù)據(jù)通信，但無法支持高速的數(shù)據(jù)通信據(jù)通信，但無法支持高速的數(shù)據(jù)通信易于實現(xiàn)鏈路的統(tǒng)計時分多路復用，易于實現(xiàn)鏈路的統(tǒng)計時分多路復用，提高了鏈路的利用率提高了鏈路的利用率作為獨立的傳輸實體，便于實現(xiàn)差錯作為獨立的傳輸實體，便于實

28、現(xiàn)差錯控制，從而提高了系統(tǒng)的可靠性控制，從而提高了系統(tǒng)的可靠性節(jié)省存儲容量，提高利用率，進而降節(jié)省存儲容量，提高利用率，進而降低通信的費用低通信的費用由于附加的信息較多，從而影響了分由于附加的信息較多，從而影響了分組交換的傳輸速率，提高了對交換設組交換的傳輸速率，提高了對交換設備的要求，實現(xiàn)技術較為復雜備的要求，實現(xiàn)技術較為復雜便于在傳輸速率、信息格式等方面都便于在傳輸速率、信息格式等方面都不同的數(shù)據(jù)終端之間實現(xiàn)互通不同的數(shù)據(jù)終端之間實現(xiàn)互通不不 足足優(yōu)優(yōu) 勢勢28第三章第三章 交換技術基礎交換技術基礎交換概念的引入交換概念的引入電路交換電路交換報文交換報文交換分組交換分組交換幀中繼幀中繼AT

29、M交換交換其他交換技術其他交換技術293.5 幀中繼幀中繼幀中繼以分組交換為基礎，又稱快速分組交換，使用的前提是光纖技術的幀中繼以分組交換為基礎，又稱快速分組交換，使用的前提是光纖技術的普遍應用和終端系統(tǒng)的日益智能化，從而流量控制、糾錯功能可以改由終普遍應用和終端系統(tǒng)的日益智能化，從而流量控制、糾錯功能可以改由終端去完成，這大大簡化了節(jié)點之間的協(xié)議，提高了線路帶寬的利用率。端去完成，這大大簡化了節(jié)點之間的協(xié)議，提高了線路帶寬的利用率。與分組交換不同的是，幀中繼的信息最小單位為幀。與分組交換不同的是，幀中繼的信息最小單位為幀。30比較項目比較項目分組交換分組交換幀中繼幀中繼差錯和流量差錯和流量控

30、制控制在通信子網(wǎng)的源端和目標端和途徑的相在通信子網(wǎng)的源端和目標端和途徑的相鄰結(jié)點間均進行鄰結(jié)點間均進行只在通信子網(wǎng)的源和目只在通信子網(wǎng)的源和目標兩端進行標兩端進行虛電路虛電路支持永久虛電路和交換虛電路支持永久虛電路和交換虛電路只支持永久虛電路只支持永久虛電路傳輸速率傳輸速率64 Kbps2.048 Mbps第三章第三章 交換技術基礎交換技術基礎交換概念的引入交換概念的引入電路交換電路交換報文交換報文交換分組交換分組交換幀中繼幀中繼ATM交換交換其他交換技術其他交換技術313.6.1 ATM交換的基本原理交換的基本原理32與電路交換類似與電路交換類似與分組交換類似與分組交換類似ATM通信網(wǎng)中傳送

31、信通信網(wǎng)中傳送信息的基本載體是息的基本載體是ATM信元：信元具有固定長信元：信元具有固定長度，且長度較短，規(guī)定度，且長度較短，規(guī)定為為53個字節(jié)，其中前個字節(jié)，其中前5個字節(jié)是信頭個字節(jié)是信頭,其余其余48個字節(jié)是信息段；信頭個字節(jié)是信息段；信頭的功能較為簡單，主要的功能較為簡單，主要包括信元去向的邏輯地包括信元去向的邏輯地址、優(yōu)先級、信頭差錯址、優(yōu)先級、信頭差錯控制、流量控制等信息?？刂?、流量控制等信息。ATM與電路交換類似，與電路交換類似，采用面向連接的方式；采用面向連接的方式；但卻是在電路傳送方式但卻是在電路傳送方式的每個時隙中放入的每個時隙中放入ATM信元，并且依據(jù)信元，并且依據(jù)信元的

32、信頭值區(qū)分不同信元的信頭值區(qū)分不同用戶，各用戶數(shù)據(jù)所占用戶，各用戶數(shù)據(jù)所占用的時間位置不受約束。用的時間位置不受約束。因此，線路上的數(shù)據(jù)速因此，線路上的數(shù)據(jù)速率可在各個用戶中間自率可在各個用戶中間自由分配，不再受固定速由分配，不再受固定速率的限制。率的限制。ATM使用信元為信息使用信元為信息傳送的基本單位，這類傳送的基本單位，這類似于分組交換中的數(shù)據(jù)似于分組交換中的數(shù)據(jù)包；但包；但ATM可以借助可以借助空閑信道填充信道的方空閑信道填充信道的方式，使得信道被分成等式，使得信道被分成等長的時間段。這為提供長的時間段。這為提供固定比特率、固定時延固定比特率、固定時延的電信業(yè)務，如語音業(yè)的電信業(yè)務，如

33、語音業(yè)務創(chuàng)造了條件。務創(chuàng)造了條件。3.6.2 ATM交換的特點交換的特點33固定長度的信元和簡化的信頭固定長度的信元和簡化的信頭不進行逐段差錯控制和流量控制不進行逐段差錯控制和流量控制采用異步時分復用方式采用異步時分復用方式采用面向連接的工作方式采用面向連接的工作方式采用透明的網(wǎng)絡傳輸方式采用透明的網(wǎng)絡傳輸方式ATM技術過于復雜。技術的復雜技術過于復雜。技術的復雜性造成了性造成了ATM系統(tǒng)研制、管理、系統(tǒng)研制、管理、故障定位等難度的加大，從而使故障定位等難度的加大，從而使其推廣受到極大的限制。其推廣受到極大的限制。優(yōu)優(yōu) 點點缺缺 點點3.6.3 常用交換技術的比較常用交換技術的比較34電路交換

34、電路交換 報文交換報文交換分組交換分組交換幀中繼幀中繼 ATM交換交換數(shù)據(jù)報數(shù)據(jù)報虛電路虛電路連接方式連接方式面向面向連接連接物理連接物理連接邏輯連接邏輯連接無連接無連接時分復用時分復用同步時分復用同步時分復用統(tǒng)計時分復用統(tǒng)計時分復用異步時分復用異步時分復用傳輸基本傳輸基本單元長度單元長度固定長度固定長度可變可變整體較長整體較長拆分較短拆分較短差錯和流差錯和流量控制量控制不進行逐段控制不進行逐段控制進行逐段控制進行逐段控制第三章第三章 交換技術基礎交換技術基礎交換概念的引入交換概念的引入電路交換電路交換報文交換報文交換分組交換分組交換幀中繼幀中繼ATM交換交換其他交換技術其他交換技術35 IP

35、交換交換 光交換光交換 軟交換軟交換3.7.1 IP交換交換36隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，IP交換交換(IP Switch)已成為寬帶網(wǎng)絡通信中重要的交換技術。已成為寬帶網(wǎng)絡通信中重要的交換技術。p連接方式不同連接方式不同IP交換采用無連接方式；交換采用無連接方式；ATM交換則采用面向連接交換則采用面向連接的方式。的方式。p尋址方式不同尋址方式不同IP的每個分組都有收發(fā)地址；的每個分組都有收發(fā)地址；ATM交換僅在建立連接的交換僅在建立連接的階段，靠階段，靠ATM地址和路由地址和路由表選擇路由。表選擇路由。p支持用戶的通信方式不同支持用戶的通信方式不同ATM支持點對點雙向通信支持點對點雙向通信以及點對多點單向通信；以及點對多點單向通信；IP可實現(xiàn)點對點、點對多點、可實現(xiàn)點對點、點對多點、多點對點、多點對多點及廣多點對點、多點對多點及廣播方式的通信。播方式的通信。p業(yè)務質(zhì)量不同業(yè)務質(zhì)量不同ATM具有業(yè)務類型劃分和具有業(yè)務類型劃分和相應的相應的QoS保證機制。保證機制。IP只只支持非實時數(shù)據(jù)業(yè)務，且對支持非實時數(shù)據(jù)業(yè)務，且對用戶業(yè)務僅能用戶業(yè)務僅能“best effort盡力而為盡力而為”。IP交換技術與交換技術與ATM交換技術之間的差別交換