交換技術(shù)第一章.ppt

1、，教材及參考資料，教材美鄭宇，陳碩生，兩國(guó)人民。交換技術(shù)。北京：清華大學(xué)出版社，2012電子教材-新版教材主要參考書1現(xiàn)代交換原理和技術(shù)精索，電子產(chǎn)業(yè)出版社，2006年2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)共享，電子產(chǎn)業(yè)出版社3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)： Andrew S. tanenbaum 4http:/“交換技術(shù)”:交換機(jī)和交換網(wǎng)絡(luò)中的信息控制、處理和互連技術(shù)，根據(jù)所需目的在網(wǎng)絡(luò)中的眾多用戶之間相互傳遞信息。阻塞現(xiàn)象(原因)、交換的一般概念(2)、交換節(jié)點(diǎn)的主體稱為用戶的所有信息都可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)的交換節(jié)點(diǎn)發(fā)送給所需的一個(gè)或多個(gè)呼叫用戶。引入交換節(jié)點(diǎn)后，n個(gè)用戶的用戶行數(shù)將從n(n-1)/2更改為n。交換網(wǎng)：交換節(jié)點(diǎn)用中繼

2、線連接，交換節(jié)點(diǎn)是交換的節(jié)點(diǎn)，交換技術(shù)的發(fā)展史，一百多年前貝爾電話發(fā)明后，開拓了通信的新領(lǐng)域，電話交換技術(shù)的發(fā)展大致需要三個(gè)階段。電話的進(jìn)化，第一階段是人工交換階段，從1877年美國(guó)波士頓華盛頓大道主頁(yè)上波士頓警衛(wèi)公司設(shè)置的電話交換機(jī)開始，是世界上第一個(gè)人工電話交換機(jī)。最早的是磁電話開關(guān)。出現(xiàn)“common battery telephone exchange(公用電話交換機(jī))”。訂戶需要完成用戶電話連接和連接的手動(dòng)交換機(jī)。磁鐵電話開關(guān)人工開關(guān)、機(jī)電自動(dòng)交換階段的第二階段，用用戶傳輸號(hào)(稱為用戶的地址號(hào))進(jìn)行自動(dòng)線選擇。世界上第一臺(tái)自動(dòng)交換機(jī)：由美國(guó)a . B . Strowger于1898年

3、設(shè)計(jì)，是步進(jìn)交換機(jī)IPM電話交換機(jī)。步進(jìn)開關(guān)是用戶的撥號(hào)脈沖控制選擇器，執(zhí)行船上和后悔戰(zhàn)動(dòng)作。有很大的零件磨損。1926年，瑞典開發(fā)了：第一款縱橫制電話交換機(jī)系統(tǒng)(cross bar telephone switching system)。采用機(jī)械動(dòng)作輕微的橫桿和間接控制技術(shù)，克服了步進(jìn)開關(guān)的諸多缺點(diǎn)。第一臺(tái)自動(dòng)交換機(jī)-strowgm交換機(jī)，第三階段是電子自動(dòng)交換階段，1960年美國(guó)貝爾系統(tǒng)評(píng)估程序控制(以下簡(jiǎn)稱程序控制)交換機(jī)(以下簡(jiǎn)稱程序控制)成功運(yùn)行，1965年5月世界上第一臺(tái)程序控制電話交換機(jī)投入使用使用模擬程序控制開關(guān)程序控制開關(guān)控制中心：特殊的電子計(jì)算機(jī)，人們可以根據(jù)需要將預(yù)先準(zhǔn)備

4、好的程序存放在計(jì)算機(jī)上，自動(dòng)完成交換；1970年法國(guó)拉尼娜開通了數(shù)字程序控制開關(guān)。我們學(xué)校S1240交換機(jī)房，電話交換和數(shù)據(jù)交換，電話交換技術(shù)和電話交換機(jī)開發(fā)，使人們之間的信息交換非常方便。語(yǔ)音交換只是信息交換的一種方式。隨著計(jì)算機(jī)的使用越來(lái)越普遍，人們迫切需要通過(guò)計(jì)算機(jī)通信來(lái)共享計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上的信息，交換技術(shù)的另一個(gè)重要分支數(shù)據(jù)交換出現(xiàn)了。(1)通信目標(biāo)(2)信息的通信特性不同(3)通信平均持續(xù)時(shí)間和通信設(shè)置請(qǐng)求響應(yīng)設(shè)置(4)傳輸可靠性要求不同，數(shù)據(jù)交換網(wǎng)、X.25網(wǎng)絡(luò)幀中繼網(wǎng)IP網(wǎng)絡(luò)、寬帶交換技術(shù)、ATM交換ATM為寬帶集成服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(B- ii)集成包交換和電路交換技

5、術(shù)的特點(diǎn)光交換直接以光的形式實(shí)現(xiàn)用戶之間的信息交換。交換技術(shù)基本內(nèi)容概述(1)，程序控制電話交換7)通用信號(hào)(控制)智能網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)交換(業(yè)務(wù))，內(nèi)部貨幣，國(guó)與國(guó)之間的貨幣，長(zhǎng)途貨幣。撥號(hào)器-撥號(hào)音-撥號(hào)地址消息-數(shù)字分析-構(gòu)建路徑-鈴聲-響應(yīng)(呼叫)收費(fèi)-撥號(hào)器-拆卸路徑(面向連接的服務(wù))，想法：控制和運(yùn)輸分離，工作和運(yùn)輸分離，交換技術(shù)基本內(nèi)容概述(2)基于電路交換的業(yè)務(wù)速度是以2米以下的B-ISDN(ATM)進(jìn)行數(shù)據(jù)包交換為基礎(chǔ)，并采用新的異步分時(shí)(ATM)技術(shù)(包括101-102M的視頻服務(wù))的集成業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。交換機(jī)技術(shù)基本內(nèi)容概述(4)、軟交換、IMS、back、cellular plmn、

6、data IP network、today single service networks、services、 電路交換多速率交換高速電路交換ATM交換高速分組交換幀交換分組交換，兩種主要交換技術(shù)，電路交換技術(shù)：用于現(xiàn)有電話網(wǎng)絡(luò)的交換技術(shù)； 實(shí)時(shí)語(yǔ)音服務(wù)，分組交換技術(shù)：用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的交換技術(shù)；應(yīng)用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)選擇路徑設(shè)置連接到鈴聲、接送器、撥號(hào)音、撥號(hào)音、撥號(hào)音、呼叫：語(yǔ)音信號(hào)傳遞、1，2。3、中斷、6、6。4。電話網(wǎng)絡(luò)、電路交換連接設(shè)置三個(gè)流程、信息傳輸、斷開連接、電路交換(1)、電路交換(cs: circuit switching)流程：連接設(shè)置信息傳輸斷開連接功能：面向?qū)崟r(shí)交換連接

7、的物理通道訂戶線路中繼交換節(jié)點(diǎn)的控制功能包括調(diào)用信號(hào)、地址信號(hào)、轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)設(shè)置和刪除連接、交換節(jié)點(diǎn)的連接類型：本局連接：C-D輸出連接：A-B，交換機(jī)1接收連接：A (固定分配帶寬)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)在傳輸線路上突然出現(xiàn)，大部分空閑，線路利用率低。不靈活的電路交換：如果電路中的節(jié)點(diǎn)或鏈路故障，則需要重新連接。，電路交換的特點(diǎn)，電路交換的優(yōu)點(diǎn)介質(zhì)信息傳輸延遲和通信質(zhì)量保證控制簡(jiǎn)單電路交換的缺點(diǎn)調(diào)用設(shè)置時(shí)間需要每個(gè)連接帶寬的固定(不適應(yīng)不同速度的業(yè)務(wù))在不傳輸信息的情況下也使用資源(不適用于突發(fā)業(yè)務(wù))，消息交換，消息結(jié)構(gòu)：地址信息存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)(不適用于突發(fā)業(yè)務(wù))查找轉(zhuǎn)發(fā)表，以查找目標(biāo)地址應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)到的端口。將組轉(zhuǎn)發(fā)

8、到相應(yīng)的端口。延遲配置：傳輸延遲(鏈路)存儲(chǔ)延遲(節(jié)點(diǎn)-鏈路)處理和延遲延長(zhǎng)(節(jié)點(diǎn))；節(jié)點(diǎn)：A B C D，t，數(shù)據(jù)包交換產(chǎn)生的背景；20世紀(jì)60年代美國(guó)開發(fā)了一種新型分布式網(wǎng)絡(luò)，可在多種計(jì)算機(jī)之間可靠地傳輸數(shù)據(jù)在此背景下，創(chuàng)建了使用包交換技術(shù)的基于存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)包交換機(jī)(PS)將消息要發(fā)送的信息分為多個(gè)組，其中包含可以將每個(gè)組分組到第一個(gè)組中選擇的信息和其他控制信息。數(shù)據(jù)包交換的示意圖，接收端剝離，數(shù)據(jù)重組，恢復(fù)原始消息，11001101000110101，發(fā)送，發(fā)送，消息分組每個(gè)組前添加控制信息，每個(gè)組在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獨(dú)立發(fā)送，接收端，消息，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度短，大大減少了存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)延遲。數(shù)

9、據(jù)包交換可以在某些節(jié)點(diǎn)或鏈路被破壞的情況下繼續(xù)保持網(wǎng)絡(luò)。這意味著數(shù)據(jù)包在每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)必須等待，因此可能會(huì)出現(xiàn)一些延遲。集團(tuán)必須攜帶的第一個(gè)(包含必要的控制信息)也產(chǎn)生了一定的開銷。確定數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度：考慮延遲和開銷；延遲：傳輸延遲、存儲(chǔ)延遲和處理以及延遲；數(shù)據(jù)包交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)圖；主機(jī)a、主機(jī)b、主機(jī)e、主機(jī)d、主機(jī)連接vs .未連接的虛擬電路vs .數(shù)據(jù)報(bào)同步分時(shí)多路復(fù)用vs .異步分時(shí)多路復(fù)用、連接服務(wù)(Connection-Oriented)有三個(gè)階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和斷開。“無(wú)連接服務(wù)”(ConnectionLess)兩個(gè)圖元之間的通信不需要先建立連接。難以置信的服務(wù)。這些服務(wù)通常被描

10、述為“提供最好的努力”(best effort delivery)。，通信服務(wù)類型：連接服務(wù)導(dǎo)向/無(wú)連接服務(wù)、數(shù)據(jù)包交換兩種服務(wù)方式、虛擬電路連接服務(wù)目標(biāo)邏輯連接目標(biāo)虛擬電路、永久性虛擬電路數(shù)據(jù)報(bào)告方式無(wú)連接服務(wù)每個(gè)組根據(jù)目標(biāo)地址分別選擇路徑、虛擬電路服務(wù)方式、a、1、2、6、5、3、4虛擬電路服務(wù)VS數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)，同步時(shí)分多路復(fù)用(STD)，A，B，C，C，D，A，t，t，t，t，t，t，也稱為標(biāo)記多路復(fù)用，也稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用。ATM交換、異步傳輸模式(ATM):通過(guò)高速、高吞吐量和高服務(wù)質(zhì)量的信息交換，提供靈活的帶寬分配，以滿足寬帶服務(wù)的交換需求(從極低到極高)。特征：異步時(shí)分交換適應(yīng)多速率，提高信道利用率的令牌將信道分割為等長(zhǎng)的短分段，提供固定速度/延遲通信服務(wù)標(biāo)頭。快速轉(zhuǎn)發(fā)速率導(dǎo)向(虛擬電路VP/VC)和調(diào)度傳輸資源；交換方式的分類；交換方式；固定長(zhǎng)度分組；空分；數(shù)據(jù)包交換；電路交換；可變長(zhǎng)度分組；分時(shí)、同步傳輸方式(STM)；異步傳輸(Atm)，(，用戶線路，脈沖編碼調(diào)制技術(shù)(PCM)，模擬信號(hào)數(shù)字化進(jìn)程，將表示Quantizing :振幅連續(xù)波動(dòng)的離散信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散信號(hào)；均勻量化、非均勻量化、a法13折線、量化、Enc