现代交换原理
现代交换原理-----教案
现代交换原理--教案一、教学目标1. 了解现代交换技术的基本概念和原理。
2. 掌握电路交换、分组交换和信元交换的特点和区别。
3. 理解交换机的工作原理和体系结构。
4. 学会分析交换网络的性能指标和优化方法。
二、教学内容1. 现代交换技术概述1.1 交换技术的发展历程1.2 交换技术的基本概念1.3 交换技术的分类2. 电路交换2.1 电路交换的基本原理2.2 电路交换的优点和缺点2.3 电路交换系统的组成3. 分组交换3.1 分组交换的基本原理3.2 分组交换的优点和缺点3.3 分组交换系统的组成4. 信元交换4.1 信元交换的基本原理4.2 信元交换的优点和缺点4.3 信元交换系统的组成5. 交换机的基本原理和体系结构5.1 交换机的基本原理5.2 交换机的体系结构5.3 交换机的分类和应用三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、原理和体系结构。
2. 案例分析法：分析实际应用案例，加深对交换技术的理解和掌握。
3. 讨论法：组织学生进行小组讨论，分享学习心得和经验。
4. 实践法：引导学生进行实际操作，提高实际应用能力。
四、教学资源1. 教材：现代交换原理及相关参考书籍。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解和展示。
3. 网络资源：查找相关的网络资料和案例，供学生自主学习和参考。
4. 实验设备：提供交换机等实验设备，进行实际操作和验证。
五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和讨论情况，评估学生的参与度和兴趣。
2. 作业和练习：布置相关的作业和练习题，评估学生的理解和应用能力。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和问题解决能力。
4. 期末考试：设计合理的期末考试，全面评估学生的学习成果。
六、教学安排1. 课时：共计32课时，每课时45分钟。
2. 授课计划：第1-4课时：现代交换技术概述第5-8课时：电路交换第9-12课时：分组交换第13-16课时：信元交换第17-20课时：交换机的基本原理和体系结构第21-24课时：交换网络的性能指标和优化方法第25-28课时：实际应用案例分析第29-32课时：实验操作和综合练习七、教学注意事项1. 注重基础知识的学习，确保学生掌握基本概念和原理。
现代交换原理-----教案
现代交换原理--教案第一章：现代交换原理概述1.1 教学目标1. 了解现代交换技术的起源和发展历程。
2. 掌握现代交换原理的基本概念和分类。
3. 理解现代交换系统的工作原理和应用场景。
1.2 教学内容1. 现代交换技术的起源和发展历程。
2. 现代交换原理的基本概念和分类。
3. 现代交换系统的工作原理和应用场景。
1.3 教学方法1. 讲授法：讲解现代交换技术的起源和发展历程，现代交换原理的基本概念和分类。
2. 案例分析法：分析现代交换系统的工作原理和应用场景。
1.4 教学活动1. 讲解现代交换技术的起源和发展历程。
2. 讲解现代交换原理的基本概念和分类。
3. 分析现代交换系统的工作原理和应用场景。
第二章：电路交换原理2.1 教学目标1. 掌握电路交换原理的基本概念和工作原理。
2. 理解电路交换的优缺点和应用场景。
3. 了解电路交换技术的最新发展动态。
2.2 教学内容1. 电路交换原理的基本概念和工作原理。
2. 电路交换的优缺点和应用场景。
3. 电路交换技术的最新发展动态。
2.3 教学方法1. 讲授法：讲解电路交换原理的基本概念和工作原理。
2. 案例分析法：分析电路交换的优缺点和应用场景。
3. 文献调研法：了解电路交换技术的最新发展动态。
2.4 教学活动1. 讲解电路交换原理的基本概念和工作原理。
2. 分析电路交换的优缺点和应用场景。
3. 了解电路交换技术的最新发展动态。
第三章：存储交换原理3.1 教学目标1. 掌握存储交换原理的基本概念和工作原理。
2. 理解存储交换的优缺点和应用场景。
3. 了解存储交换技术的最新发展动态。
3.2 教学内容1. 存储交换原理的基本概念和工作原理。
2. 存储交换的优缺点和应用场景。
3. 存储交换技术的最新发展动态。
3.3 教学方法1. 讲授法：讲解存储交换原理的基本概念和工作原理。
2. 案例分析法：分析存储交换的优缺点和应用场景。
3. 文献调研法：了解存储交换技术的最新发展动态。
现代交换原理
现代交换原理
现代社会的发展离不开交换，交换原理贯穿于各个领域，影响着人们的生活和工作。
在经济领域，交换原理是市场经济的基础，通过买卖交换实现资源配置和价值实现；在人际关系中，交换原理是人际交往的基础，通过互相帮助和支持实现共赢；在科技领域，交换原理是知识和技术的传播方式，通过交流和合作实现创新和进步。
现代交换原理的核心是价值互换，即一方提供一定的价值，另一方也提供相应的价值，双方达成交易。
这种交换不仅体现了个体之间的互助互利，也促进了社会资源的合理配置和利用。
在市场经济中，供需关系决定了价格和价值的交换，通过市场交易实现资源的优化配置；在人际关系中，互相帮助和支持的交换增进了人与人之间的信任和友谊；在科技领域，知识和技术的交换促进了创新和发展。
然而，现代社会的交换原理也存在一些问题和挑战。
在市场经济中，交换可能会受到信息不对称、垄断和不公平竞争的影响，导致资源配置不够有效和公平；在人际关系中，利益冲突和信任缺失可能导致交换关系的破裂；在科技领域，知识产权和技术壁垒可能阻碍交换和合作。
因此，现代社会需要建立健全的交换机制，促进交换的公平和有效。
在市场经济中，需要加强监管和规范，防止垄断和不公平竞争，保障市场的公平和效率；在人际关系中，需要加强沟通和信任建设，促进互相理解和支持；在科技领域，需要加强知识和技术的共享和合作，促进创新和发展。
总之，现代交换原理是社会发展的重要基础，它影响着经济、人际关系和科技发展。
通过建立健全的交换机制，促进交换的公平和有效，才能实现资源的合理配置和社会的和谐发展。
现代交换原理与技术
现代交换原理与技术一、交换原理的概述交换原理是指在通信网络中，通过一种机制将信息从一个通信线路传输到另一个通信线路的过程。
它是实现通信网络中信息传输的核心技术。
随着通信技术的发展，交换原理也在不断地发展和完善。
二、交换原理的分类1. 电路交换电路交换是指在通信网络中，通过建立一条物理连接来传输信息。
这种方式需要预先分配资源，并且在整个通话期间占用这些资源。
常见的电路交换技术包括电话系统中使用的电路交换和ISDN（Integrated Services Digital Network）系统中使用的电路交换。
2. 报文交换报文交换是指在通信网络中，将数据分割成多个报文进行传输，并且每个报文都带有目标地址和源地址等信息。
这种方式可以提高网络资源利用率，但需要额外的控制信息来管理数据包。
3. 分组交换分组交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。
这种方式具有灵活性、可靠性高等优点，因此被广泛应用于现代计算机网络中。
三、现代分组交换技术1. 数据包交换数据包交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。
这种方式可以提高网络资源利用率，同时也可以提高网络的可靠性。
2. 路由器路由器是一种专门用于处理分组交换的网络设备。
它可以根据目标地址将数据包发送到正确的目标设备，并且可以根据网络拓扑和负载情况来选择最佳路径。
3. 交换机交换机是一种专门用于处理局域网内部通信的网络设备。
它可以根据MAC地址将数据包发送到正确的目标设备，同时也可以通过学习和过滤等技术来保证局域网内部的安全性。
4. VLANVLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，它可以将一个物理局域网划分成多个逻辑上独立的子网。
这种技术可以提高网络管理和安全性。
5. QoSQoS（Quality of Service）是一种服务质量保证技术，它可以根据不同应用程序对网络资源进行优先级调度，从而保证关键业务在网络拥塞时能够得到优先处理。
有关现代交换原理的技术
有关现代交换原理的技术
现代交换原理技术是指通过利用计算机和电子通信技术实现的高效、快速和可靠的通信交换方式。
以下是几种常见的现代交换原理技术：
1. 数字交换技术：数字交换技术通过将传输的信号转换为数字信息进行处理和传输，使得通信更稳定、质量更高。
常见的数字交换技术包括数字移位、数字时分多路复用、数字频分多路复用等。
2. 分组交换技术：分组交换技术是将待传输的数据分割成小块（即数据包或分组），每个分组携带有目标地址等信息，然后在网络中通过路由器等设备按照目标地址进行转发。
常见的分组交换技术包括IP（Internet Protocol）和ATM （Asynchronous Transfer Mode）等。
3. 虚拟交换技术：虚拟交换技术是指在物理网络之上构建虚拟网络，从而实现多个物理网络之间的互联。
常见的虚拟交换技术包括虚拟局域网（VLAN）和虚拟私有网络（VPN）等。
4. 软交换技术：软交换技术是指通过软件程序实现交换功能，取代传统的硬件设备。
软交换技术具有灵活性、扩展性好等优势，适用于大规模的通信交换场景。
常见的软交换技术包括软交换服务器和软交换平台等。
5. 融合交换技术：融合交换技术是指将不同类型的通信网络（如传统电信网、
互联网等）集成在一起，实现多种通信业务的共享和互联。
融合交换技术可以提高网络利用率和资源利用率，降低通信成本。
常见的融合交换技术包括NGN （Next Generation Network）和IMS（IP Multimedia Subsystem）等。
以上是几种常见的现代交换原理技术，随着技术的不断发展和创新，还可能出现更多新的交换原理技术。
现代交换原理
现代交换原理1.3 主要的交换方式现代通信网中采用的交换方式主要有电路交换、分组交换方式。
1.3.1 电路交换电话交换一般采用电路交换方式。
电路交换方式是指两个用户在相互通信时使用一条实际的物理链路，在通信过程中自始至终使用该条链路进行信息传输，并且不允许其它计算机或终端同时共享该链路的通信方式。
电路交换属于电路资源预分配系统，即在一次接续中，电路资源预先分配给一对用户固定使用，不管电路上是否有数据传输，电路一直被占用着，直到通信双方要求拆除电路连接为止。
电路交换的特点①在通信开始时要首先建立连接，在通信结束时要释放连接；②一个连接在通信期间始终占用该电路，即使该连接在某个时刻没有信息传送，该电路也不能被其它连接使用，电路利用率低。
③交换机对传输的信息不作处理，对交换机的处理要求简单，但对传输中出现的错误不能纠正。
④一旦连接建立以后，信息在系统中的传输时延基本上是一个恒定值。
电路交换适合传输信息量较大且传输速率恒定的业务，如电话通信业务，但不适合突发性要求高和对差错敏感的数据业务。
1.3.2分组交换分组交换原来是为完成数据通信业务发展起来的一种交换方式，由于分组交换技术的迅速发展，现在利用分组交换技术不仅可以用来完成数据通信业务，也可以用来完成话音和视频通信。
分组交换利用存储——转发的方式进行交换。
在分组交换方式中，首先将需传送的信息划分为一定长度的分组，并以分组为单位进行传输和交换。
在每个分组中都有一个3-10个字节的分组头，在分组头中包含有分组的地址和控制信息，以控制分组信息的传输和交换。
分组交换采用的是统计复用方式，电路的利用率较高。
但统计复用的缺点是可能产生附加的随机时延和丢失数据的可能。
这是由于用户传送数据的时间是随机的，若多个用户同时发送分组数据，则必然有一部分分组需要在缓冲区中等待一段时间才能占用电路传送，若等待的分组超过了缓冲区的容量，就可能发生部分分组的丢失。
另外，在分组交换中普遍采用逐段反馈重发措施，以保证数据传送是无差错的。
现代交换原理第2章 交换单元与交换网络
2.2交换单元
2.2.1交换单元及其数学描述 1、交换单元 交换的基本功能是在任意的入线和出线 之间建立连接。 在交换系统中完成这一基本功能的部件 就是交换网络，它是交换系统的核心。交换 网络是由若干个交换单元构成的。 交换单元是构成交换网络的最基本的部 件。
0 1
…… … … 入线
0 1
出线 N-1
单元长度：5bit
端口的发送侧（TX）
数据RAM 端口 比较器 PCM出
发送控制
32个单元对应32个信道 单元内容：该信道要输出的信息 数据RAM （话音存储器） 单元长度：16bit 工作方式：控制写入、顺序读出
端口比较器：将总线上端口号与本端口号相比较。 发送控制器：协调发送侧的内部操作，如数据RAM的读/写。
单元构成的交换网络。
需交换的信息在单级交换网络中一次通过，即
一次入线到出线的连接，只经过一个交换单元。
多级交换网络
如果一个交换网络中的交换单元可以分为K级，顺序命名为Leabharlann 第1,2,…,K级，并且满足：
所有入线都只与第1级交换单元连接；
所有第1级交换单元都只与入线和第2级交换单元连接；
所有第2级交换单元都只与第1级和第3级交换单元连接；
B用户语音
F0
F1
F2
01 2
31 0 1 2
31 0 1 2
31
A用户语音
位置化信道：由子信道在时间轴上的位置识别每路 用户； 同步时分复用信号的交换：时隙的交换（信号在时 间轴上的移动）； 交换由硬件完成。
（2） 统计时分复用信号
分组交换采用； 分组长度不固定：通常128字节，也可选32， 64，256或1024字节； 统计时分复用原理：将时间划分为不等长的时 间片，用来传送不同长度的分组，对每路用户 按需分配时间片。每个分组携带标志码； 子信道：具有相同标志码的分组构成一个子信 道； 子信道速率不恒定：动态分配带宽。
现代交换原理-重点及复习内容
《现代交换原理》第1章概论全互连式的缺点(P1)：1、线对数量随终端数的平方增加。
2、当终端相距较远时，两地间需要大量的长途线路。
3、每个终端都有(N-1)对线与其他终端连接，因而每个终端需要(N-1)个线路接口。
4、增加第(N+1)个终端时，必须增设N对线路。
因此，全互连式仅适合于终端数目较少，地理位置相对集中，且可靠性要求很高的场合。
有了交换设备(P2)：1、尽管增加了交换设备费用，但它的利用率很高，相比之下，总的投资费用将下降。
2、易于组成大型网络数据通信和语音通信的区别(P3)1、通信对象不同。
2、传输可靠性不同。
一般而言，数据通信的比特差错率必须控制在10^-8以下，而话音通信比特差错率可高达10^-3。
3、通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同。
4、通信过程中信息业务量特性不同。
利用电话网络进行数据传输的缺点(P4)：1、在电话网络中进行数字信号传输至少需要经过A/D和D/A两次变换，增加了信号传输的开销。
2、数据量很大时信道无法满足传输要求。
3、数据量很小时会浪费网络传输资源。
电路交换的主要优缺点(P5)：电路交换的主要优点①信息的传输时延小，且对一次接续而言，传输时延固定不变。
②交换机对用户的数据信息不存储、分析和处理传用户数据信息时不必附加许多控制信息，交换机在处理方面的开销比较小信息传输效率比较高。
③信息的编码方法和信息格式由通信双方协调，不受网络的限制。
电路交换的主要缺点①电路接续时间较长。
②电路资源被通信双方独占，电路利用率低。
③不同类型的终端（终端的数据速率、代码格式、通信协议等不同）不能相互通信。
④有呼损。
报文交换(P5)：基本原理是“存储—转发”。
1、报文交换的主要优点①可使不同类型的终端设备之间相互进行通信。
②在报文交换的过程中没有电路接续过程，且线路利用率高。
③无呼损。
④可实现同文报通信，即同一报文可以由交换机转发到不同的收信地点。
2、报文交换方式的主要缺点①信息的传输时延大，而且时延的变化也大。
现代交换原理
现代交换原理概述：现代交换原理是指在通信领域中，利用交换设备和技术实现电话、数据和多媒体等信息的传递和交换的原理。
它是现代通信系统中的核心技术之一，能够提供高效、可靠的通信服务。
本文将详细介绍现代交换原理的基本概念、工作原理、应用场景以及未来发展趋势。
一、基本概念：1. 交换设备：指用于连接和转接用户之间通信链路的设备，包括交换机、路由器等。
2. 交换技术：指实现信息传递和交换的技术手段，包括电路交换、分组交换等。
3. 交换网络：由多个交换设备组成的网络，用于连接用户并实现信息交换。
二、工作原理：1. 电路交换：在通话过程中，交换设备会为通话双方建立一条专用的物理连接，一旦建立连接，通话双方之间的信息就可以直接传递，具有实时性和稳定性。
2. 分组交换：将数据分割成较小的数据包（分组），每一个数据包包含目标地址和数据内容等信息，通过交换设备在网络中进行传输和交换，最终到达目标地址。
分组交换具有高效性和灵便性，适合于数据通信。
三、应用场景：1. 电话交换：现代电话系统利用交换原理实现电话呼叫的接通和通话过程的管理，通过交换设备将电话信号传输到目标用户，实现电话通信。
2. 数据交换：现代数据通信系统利用交换原理实现数据的传输和交换，包括互联网、局域网等。
3. 多媒体交换：现代多媒体通信系统利用交换原理实现音视频数据的传输和交换，包括视频会议、流媒体等。
四、未来发展趋势：1. 软件定义网络（SDN）：SDN将网络控制和数据转发分离，通过集中式的控制器对网络进行管理和配置，提高网络的灵便性和可编程性。
2. 5G通信：5G通信将提供更高的带宽和更低的延迟，为交换原理的应用提供更好的支持，推动物联网、智能城市等领域的发展。
3. 虚拟化技术：通过虚拟化技术，将多个物理交换设备虚拟化成为一个逻辑设备，提高网络资源的利用率和灵便性。
总结：现代交换原理是实现通信系统中信息传递和交换的关键技术，通过交换设备和交换技术，可以提供高效、可靠的通信服务。
现代交换原理第4章分组交换技术
路由选择算法 集中式路由交换
动态法
01
扩散式路由法 固定路由表法
静态法：
02
*
数据通信系统性能指标
有效性质量指标是衡量系统传输能力的主要指标，通常从码元传输速率、信息传输速率、频带利用率和差错率等方面来考虑。
*
信息传输速率&码元传输速率
01
I = log2 1/P = log2 N (bit)
2
当主叫DTE想要建立虚呼叫时，它就发送“呼叫请求”分组，该分组包括可供分配的高端的LCN和被叫DTE地址。
3
X.25分组层的数据传输过程与链路层的情况非常类似，数据发送和接受确认、重发过程、窗口机制、流量控制等方面的设计思想是相同的。
4
在虚呼叫任何一端的DTE都能够清除呼叫，通过发送“呼叫清除”分组和“清除指示”分组来完成呼叫清除过程。
8 7 6 5 4 3 2 1
*
分组的传输
分组装配和拆卸设备
（Packet Assembler/Disassembler ，PAD）
是一个规程转换器或者说是网络服务器，主要功能是向各种不同的终端提供服务，帮助它们进入分组交换网，或者具体说就是帮助终端要发送的数据生成分组，并通过线路发送给网络（交换机）。
X.25协议产生背景
数据通信网发展的重要里程碑是采用分组交换方式，构成分组交换网。和电路交换网相比，分组交换网的两个站之间通信时，网络内不存在一条物理电路供其专用，因此不会像电路交换那样，所有的数据传输控制仅仅涉及到两个站之间的通信协议。
X.25是ITU-T制定的WAN通信协议标准，它定义了用户设备与网络设备之间的连接是如何建立和维护的。X.25在OSI/RM出现之前就制定了，在OSI和CCITT的共同努力下，X.25与OSI/RM的下三层可以对应起来，只是第三层叫做“分组层”，物理层建议采用X.21bis，数据链路层采用平衡型链路接入规程LAP B的异步平衡模式ABM。
现代交换技术原理
现代交换技术原理现代通信网络的快速发展，离不开交换技术的支持。
交换技术是指通过一系列方法和技巧，将信息从一个通信线路传输到另一个通信线路的过程。
随着技术的进步，现代交换技术已经发展到了一个令人难以置信的高度。
本文将介绍现代交换技术的原理。
一、交换技术的基本原理现代交换技术的基本原理是通过分组交换来实现的。
所谓的分组交换，是指将长的数据分成短的数据包进行传输。
这些数据包经过分组、传输和重新组装后，才能被准确地发送到目标地点。
分组交换主要有两种实现方式：电路交换和分组交换。
电路交换是指在通信建立的初期，为了实现点到点直连通信，将一条物理通路分为若干时间片，使多个通话能够同时进行。
而分组交换则是将较长的通话分割成较小的数据包，在传输时按照不同的路径进行传输，再由目标地点重新组装成完整的通话。
二、分组交换的具体原理在分组交换中，数据流首先被分成若干个小的数据包。
每个数据包都包含了目标地址和源地址等必要信息。
然后，这些数据包被传输到网络中的交换节点。
交换节点会根据数据包中的目标地址，决定将数据包传输到哪个下一个节点。
在传输过程中，数据包需要经过多个节点，每个节点都会根据其表中的路由信息，来确定下一个节点的位置。
节点之间的连接线路可能有多条，根据网络的拥塞情况和链路质量，交换节点会选择最佳的路径将数据包传输到下一个节点。
当数据包到达目标节点后，它会被重新组装成完整的数据流，并被传输到目标地址。
目标地址可以是另外一个终端用户、服务器或者其他网络设备。
三、现代交换技术的应用和前景现代交换技术已经广泛应用于各个领域，特别是在互联网的发展中起到了至关重要的作用。
分组交换的原理使得信息传输更加灵活高效，数据包可以在传输过程中选择最佳路径，从而提高了网络传输的质量和速度。
目前，交换技术不仅应用于电信网络，还广泛用于局域网、广域网、数据中心等领域。
此外，随着物联网和5G技术的普及，交换技术的需求也将愈发庞大。
未来，随着技术的不断进步，交换技术将继续优化和升级。
现代交换原理IP交换
现代交换原理IP交换随着信息技术的不断发展，传统的交换原理已经无法满足人们对高速、可靠、灵活的通信需求。
因此，IP交换作为一种新的交换原理被提出并广泛应用。
IP交换是指利用Internet Protocol（IP）作为网络层协议，在网络中进行数据包的路由和交换。
它的核心思想是根据数据包的目的地址，通过路由选择算法将数据包从发送端传输到目的端。
IP交换使用IP地址作为唯一的标识符，通过对数据包的处理和转发，实现了快速、高效的数据交换。
在IP交换中，数据包的路由和转发是通过路由器来完成的。
路由器是一种专用的网络设备，它具有多个网络接口，可以连接不同的网络，并根据路由选择算法将数据包从一个网络传输到另一个网络。
在IP交换中，路由器根据IP地址来进行数据包的转发。
它通过查找路由表，找到与目的地址匹配的路由，并将数据包转发到相应的下一跳。
路由表中存储了路由器的网络拓扑信息，包括各个网络的IP地址和与之相连的下一跳路由器的IP地址。
IP交换的优点是具有较高的网络容量和灵活性。
由于IP交换采用了数据包交换的方式，因此可以同时传输多个数据包，并且每个数据包都可以独立选择最佳的路由进行传输。
这样可以提高网络的传输效率和容量，满足人们对高速数据传输的需求。
另外，IP交换还具有较好的灵活性和可扩展性。
由于IP交换是基于IP协议的，因此可以方便地与其他网络技术进行集成，如以太网、无线网络等。
这样可以适应不同类型的网络需求。
除了以上优点，IP交换还具有较好的可靠性和安全性。
在IP交换中，数据包的传输是通过路由选择算法来实现的。
这样可以根据网络的实时情况选择最佳的路径进行传输，保证数据的快速和可靠传输。
另外，IP交换还支持各种网络安全技术，如虚拟专用网络（VPN）、防火墙等，可以有效防止网络攻击和数据泄漏。
尽管IP交换具有许多优点，但也存在一些挑战和限制。
首先，由于IP交换采用公共IP地址进行数据包的路由和交换，在互联网中有大量的数据包需要进行处理，这可能会导致网络拥塞和性能下降。
现代交换原理与技术
现代交换原理与技术一、概述现代交换原理与技术是指在现代通信网络中实现数据、声音和图像等信息交换的原理和技术。
随着信息技术的快速发展和互联网的普及，现代交换原理与技术在通信领域起着举足轻重的作用。
本文将深入探讨现代交换原理与技术的相关概念、基本原理和应用。
二、交换原理的基本概念2.1 交换网络的定义交换网络是一种分组交换网络，它通过将数据分成较小的数据包进行传输，利用交换设备实现数据包的转发和交换。
交换网络的基本组成部分包括交换机、路由器和交换处理器等。
2.2 电路交换和分组交换2.2.1 电路交换电路交换是指在通信过程中，通过建立一条专用的物理通路来传输数据。
它要求通信双方在通信开始前预留一条独占的通路，并在整个通信过程中一直占用该通路。
2.2.2 分组交换分组交换是将长消息划分为较小的数据块，每个数据块称为数据包或分组。
在分组交换中，数据包可以按照不同的路径独立传输，接收方根据分组中的地址信息将分组重新组装成完整的消息。
三、交换原理的基本原理3.1 多路复用和分解多路复用是指多个信号共用一个物理通道的技术，通过在发送端将多个信号进行合并，然后在接收端将多个信号分解出来。
这样可以提高通信线路的利用率。
3.2 报文交换和分组交换的区别报文交换是指将整个报文作为一个单位进行传输，需要占用通信线路的整个传输时段。
而分组交换将长消息分割成较小的数据块，并且每个数据块可以独立传输，提高了通信线路的利用率。
四、交换技术的应用4.1 电信交换技术电信交换技术是指在电信网络中实现数据、声音和图像等信息交换的技术。
它广泛应用于固定电话网络、移动通信网络和宽带接入网络等领域。
4.2 数据交换技术数据交换技术是指在计算机网络中实现数据交换的技术。
它包括局域网（LAN）、广域网（WAN）和互联网等网络技术，广泛应用于企业内部的信息交换和互联网的数据传输。
4.3 交换技术的发展趋势随着信息技术的不断发展，交换技术也在不断进步。
卞佳丽现代交换原理重点总结
6.时分交换单元划分为两种类型：共享存储器型交换单元与共享总线型交换单元。（填空） p38 7.时间接线器：（简答，不画图，基本结构，控制方式）p40 时间接线器也称为 T 接线器，它是一个典型的共享存储器型的交换单元，它的输入是一条同 步时分复用线（简称为入复用线），同时它的输出也是一条同步时分复用线（简称为出复用 线）。时间接线器主要应用在数字电话交换系统中，用于完成一条同步时分复用线上各个时 隙之间话音信息的交换。 （1）基本结构：时间接线器由话音存储器（Speech Memory -- SM）与控制存储器（Control Memory -- CM）构成 其中话音存储器用来暂时存放数字编码的话音信息，话音存储器大小与入复用线（或出复用 线）上的时隙数相关。 控制存储器用来控制话音存储器的读或写，它存放的内容是话音存储器在当前时隙内应该写 入或读出的地址。
T Sn-1 T S 0
0
d …a
1
e …b
...
N-1 f … c
T S n-1 T S0 e …c f …a
d …b
T Sn-1 T S 0
00 11 ... ...
N-1 N-1
d …a e …b
f …c
T S n-1 T S0
f …b
0
d …c
1
...
e … a N-1
01
N-1
0 1 N-1 ... 0
第 3 章 数字程控电话交换与电话通信网
1.电话交换技术的发展经历了三个阶段：
人工交换阶段 机电式自动交换阶段(步进制交换机，纵横制交换机) 和电子式自动交换阶
段 （填空）P68
2.我国发展程控技术经过三个阶段：
引进程控交换机，引进程控交换机生产线，自行研制程控交换机。P70
现代交换原理实验报告
课程名称：现代交换原理实验实验一：交换系统组成与结构一．实验目的：全面了解交换系统组成与结构及实验操作方法二．实验要求：1.从总体上初步熟悉两部单机用空分交换方式进行通话。
2.初步建立程控交换实验系统及交换，中继通信的概念。
三：实验仪器设备和材料清单：程控交换实验箱，双踪示波器。
四：实验方法与步骤：1.打开交流电源开关，电源输出电路加电，电源发光指示二极管亮。
2.按一下薄膜输入开关“复位”键，进行显示菜单状态。
3.熟悉菜单主要工作状态，分“人工交换”，“空分交换”，“数字时分交换”三种工作方式。
4.以“”方式为例，对“”与“”正常呼叫，熟悉信令程控交换与语音信号通信交换全过程。
5.呼叫时，甲方一路设置为48，乙方一路设置为68，甲方二路设置为49，乙方二路设置为69.五：实验报告要求：总结交换系统基本工作原理。
程控交换机实质上是采用计算机进行“存储程序控制”的交换机，它将各种控制功能与方法编成程序，存入存储器，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个交换系统的工作。
六：思考题：程控交换系统由哪些部分组成？1）数字交换网络。
2）接口。
3）信令设备。
4）控制系统。
实验二:用户接口模块实验一：实验目的：1.全面了解用户线接口电路功能（BORST）的作用及其实现方法。
2.通过对用户模块电路PBL 387 10电路的学习与实验，进一步加深对BORST功能的理解。
二：实验要求：1.了解用户模块PBL 387 10的主要性能与特点。
2.熟悉用PBL 387 10组成的用户线接口电路。
三：实验仪器设备和材料清单：程控交换实验箱，双综示波器。
四：实验方法与步骤：用示波器分别观测TP301，TP302，TP303在摘挂机时的工作电平，给出在各种状态下的工作波形。
五：实验报告要求：1.总结基本工作原理2.给出在各种工作状态下的TP301，TP302，TP303信号波形图，标注关键数据。
（见手写报告纸）六：思考题：1.用户接口模块功能应完成哪些功能？（1）馈电：向用户话机送直流电流；（2）过压保护：防止过压过流冲击和损坏电路设备；（3）振铃控制：向用户话机馈送铃流；（4）监视：监视用户线状态，检测话机摘机、挂机与拨号脉冲信号；（5）编码解码与滤波；（6）混合；（7）测试：对用户电路进行测试2.判断用户摘挂机的方法是什么？1）用户摘机时，用户状态检测输出端输出高电平，向CPU表示用户“忙”；2）用户挂机时，用户状态检测输出端输出低电平，向CPU表示用户“闲”；3）用户挂机时，用户状态检测输出端输出低电平，向CPU表示用户“闲”；3.交换机的振铃功能是如何实现的？振铃电路可由外部的振铃继电器和用户电路部的继电器驱动电路以及铃流电源向用户馈送铃流：当继电器控制端(RC 端) 输入高电平，继电器驱动输出端(RD 端) 输出高电平，继电器接通，此时铃流源通过与振铃继电器连接的15 端(RV 端) 经TIP -RING 端口向被叫用户馈送铃流。
现代交换原理与技术
现代交换原理与技术
现代交换原理与技术是指通过网络设备将信息从一个节点传输到另一个节点的技术和原理。
它是现代通信系统中至关重要的组成部分，用于实现高效、可靠和快速的数据传输。
现代交换原理与技术可以分为两个主要方面：电路交换和分组交换。
在电路交换中，通信的两个节点之间建立一个物理连接，通信期间始终保持这个连接。
这种交换方式适用于需要实时通信、对延迟要求较高的应用，如电话通信。
但这种方式的缺点是需要预分配足够的资源，无论是否实际使用，这样会导致资源浪费。
而在分组交换中，数据被分割成小的数据包，并通过网络设备独立传输。
这些数据包包含了源地址和目的地址等信息，使得在传输过程中可以选择不同的路径。
分组交换的优点是可以共享网络资源，提高网络的利用率，但由于数据包之间的独立传输，可能会遇到网络拥塞和丢包的问题。
为了解决拥塞和丢包问题，现代交换原理与技术引入了流量控制、拥塞控制、差错控制和时间复用等技术。
流量控制用于控制发送方和接收方之间的数据传输速度，以保证接收方能够及时处理接收的数据。
拥塞控制则是通过采用一定的算法来避免网络拥塞，保证网络的正常运行。
差错控制则是通过检验和校验等机制，确保数据在传输过程中的完整性和
正确性。
而时间复用则是将多个通信信道复用在同一个物理链路上，以提高链路的利用率。
现代交换原理与技术在实际应用中有着广泛的应用，如计算机网络、电话通信、移动通信等。
通过不断的技术创新和发展，现代交换原理与技术将继续推动网络通信的发展和进步，为人们的生活提供更加便捷和高效的通信服务。
现代交换技术
现代交换技术现代交换技术现代交换技术是信息通信技术的一种重要方面，涉及到对信号的传输、路由、交换、控制和管理等多个方面。
随着社会发展和科技进步，交换技术也在不断的发展和改进。
本文将会围绕交换技术的基本原理以及相关技术进行系统地阐述。
1. 交换技术的基本原理交换技术的基本原理是将来自多个源点的信息经过网络中的交换节点进行路由和转发，最终到达目标节点。
其工作过程可以分为两个阶段：路由和交换。
路由的过程包括选择最佳的路径以及建立路径，而交换的过程则是在路由确定的路径上，将信息从一个节点传输到另一个节点的过程。
为了实现这两个过程，交换技术需要解决两个问题：传输介质和交换方式。
传输介质是信息在网络中传输的物理媒介，常见的传输介质包括双绞线、光纤、无线电波等。
交换方式则是不同节点之间实现数据交换的方式，其主要分为电路交换、报文交换和分组交换三种。
在电路交换中，被通信设备建立了一条物理电路，数据则在这条电路上交换。
这种交换方式传输速度快，但效率低，因为在电路占用的期间，其他通信设备无法使用电路。
在报文交换中，每个信息将被完整地发送到目标节点，这种方法效率较低，因为通信的首尾还需要各自发送一个控制字符才能完成，因此这种方法适用于数据量比较少和对可靠性要求较高的应用场景。
而在分组交换中，数据被分割成多个分组，每个分组带有目标节点的地址信息并通过网络传输。
在传输到目标节点之后，分组再进行重组，成为完整的数据。
分组交换的优势在于能够同时在一个链路上传输多个分组，由于任何时刻仅有一个节点访问链路，因此该方法利用率高，而且节点可以灵活地选择链路传输数据，也可以在传递过程中根据信息的实际情况选择不同类型链路。
2. 现代交换技术的类型2.1 电话交换网电话交换网是交换技术的一个重要分支，经过多年技术的发展，已经成为一个综合性的通信系统。
电话交换网采用电路交换的方式，将电话设备之间的通信线路连结成一个网络，实现了电话信息的互通。
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c.ATM交换：主要用于是宽带综合业务数字网中的交换模式，具有3个特点：（1）信息传输以信元为单位，信元具有固定长和简化的信头；（2）采用面向连接的工作方式.（3）采用异步时分多路复用方式；
ATM结合了上述两种的优点，具有电路交换方式的处理简单的特点，支持实时业务，数据透明传输，并采用端到端的通信协议。同时具有分组交换方式支持可变比特率等优点。
4.6设某程控交换机需要5种时钟级程序，它们的执行周期分别为：A程序8ms,B程序 16ms,C程序16ms ,D程序96ms,E程序 96ms;现假定处理机字长为16位，要求用时间表来调用这些程序，请画出时间表的结构。
根据所要执行的程序，最小周期为8ms,故该机应采用8ms时钟中断周期。
分析：时间表：从所要执行的程序看，最小周期为8ms,最大周期为96ms，故时间表应有12(96/8)个单元，即12行。字长16，即每一行有16位。根据以上分析，上述程序的全部启动控制表格设计如下：
2.10试比较CLOS网络的内部阻塞与BANYAN网络的内部阻塞有何不同？
2.12指出DSN中网络地址ABCD各有什么含义？A为终端模块接在第1级DSE入端口上的号码，共有12种，占4比特。A为终端模块的编号。B为第1级接在第2级DSE入端口上的号码，由于第1级DSE是成对出现的，两个成对的DSE在第2级DSE入端口的位置相差4，故第2级DSE的入端口虽有8个，而其编址只需4种情况，只占2比特。B为第1级的DSE号。C为第3级编址，代表第2级接在第3级DSE的入端口号，有8个入端口，只需占3比特，C为第2级的DSE号。D为第3级接在第4级DSE的入端口号，占4比特。D为第2级和第3级的组号。
b.分组交换：主要用于数据通信系统中，采用存储转发的方式，完成信息的交换，具有4 个特点：（1）信息传送的最小单位是分组；（2）采用面向连接的虚电路和面向无连接的数据报两种工作方式；（3）采用统计时分复用，动态分配带宽的工作方式；（4）信息传输不具有透明性，信息传送有差错控制； 优点：提供可变比特率业务；线路利用率很高；经济性好缺点：技术实现复杂；时延较大；无法很好的支持实时业务
T=0.3*N/K=0.3*598441/42=4274（中继）
1.1为什么说交换设备是通信网的重要组成部分？转接交换设备是通信网络的核心,它的基本功能是对连接到交换节点的传输链路上的信号进行汇集、转接和分配
1.2.电话网提供的电路交换方式的特点是什么？资源独占性。通信前,必须在欲通信的双方建立一条电路,然后进行通信。完成通信后，释放该电路。只有当本次通信过程所占用的相关电路释放后，其它通信过程才可占用这些资源。
6.4No.7信令的基本信令单元有哪几种？
2.4 试比较共享存储器型交换单元和总线型交换单元的异同。不同点： (1)结构不同。共享存储器型交换单元以存储器作为核心部件，而总线型交换单元的一般结构包括入线控制部件、出线控制部件和总线三部分。 (2)工作方式不同。共享存储器型交换单元的工作方式有两种：A.入线缓冲；B.出线缓冲。总线型交换单元的各部件功能特点如下： A. 入线控制部件接收入线信号，进行相应的格式变换，放在缓冲存贮器中，并在分配给该部件的时隙上把收到的信息送到总线上。 B. 出线控制部件检测总线上的信号，并把属于自己的信息读人一个缓冲存储器中，进行格式变换，然后由出线送出，形成出线信号。 C. 总线一般包括多条数据线和控制线。 D. 总线时隙分配要按一定的规则。
（3）引起迁移的原因：由输入信息引起的，没有输入信息的促发状态不会改变，由呼叫处理程序控制
3、程序的分级：（1）故障级：级别最高（2）周期级：也叫时间级程序
（3）基本级：级别最低
4、数字交换原理：
（1）T接线器原理分析：
（2）S接线器原理分析：
（3）T-S-T接线器原理分析
4、为适应信令网中各种信令信息的传递要求，七号信令规定了三种信令单元。
1、交换机的作用：在任意选定的两条用户线之间建立和释放一条通信链路。即：交换机应能为连接到本机的任意两个用户之间建立一条通信链路，并能随时根据用户要求释放该链路。
2、通信网的定义：通信网是由一定数量的节点（包括端系统、交换机）和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按照约定的规则或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。用户使用它可以克服空间、时间等障碍来进行有效的信息交换。
消息信令单元MSU( Message Signal Unit)
链路状态信令单元LSSU(Link Status Signal Unit)
填充信令单元FISU(Fill-in Signal Unit)
4.5设呼叫平均双向传送5.5个消息，消息平均长度140比特，每条信令链路能为多少个中继电路服务？
如平均呼叫占用时长60秒，中继线平均负荷0.7Erl，信令链路业务负荷率0.3。（1）每条信令链路每小时服务的呼叫数N=64*1000*3600/((5.5/2)*140)=598441（呼叫）（2）一条中继上每小时通过的呼叫数： K=0.7*3600/60=42（呼叫）（3）一条信令链路服务的中继数：
4.3程控交换机软件的基本特点是什么？由那几部分组成？特点：（1）规模大（2）实时性（3多道程序并行处理（4）可靠性要求 组成：运行软件系统和支持软件系统。
4.4简述程控交换机操作系统的基本功能？程控交换机的操作系统主要完成以下功能： 内存管理、程序调度、程序间的通信、处理机间的通信（在多处理机交换系统中）、时间服务、出错处理等。
5.13简述帧中继与分组交换的本质区别，为什么说帧中继是分组交换的改进？帧中继和分组交换类似，但却以比分组容量大的帧为单位而不是以分组为单位进行数据数据传输；而且，它在网络上的中间节点对数据不进行误码纠错。帧中继技术在保持了分组交换技术的灵活及较低的费用的同时，缩短了传输时延，是实现局域网（LAN）互连、局域网与广域网（WAN）连接等应用的理想解决方案。当用户的信息量突发性较大且速率较低，业务量不大且对延迟要求不是很高时，可采用分组交换。当用户的信息量突发性较小，业务量较大，对延迟较敏感时，可采用DDN专线。当用户信息量突发性大，对延迟要求较高，速率较高，可采用帧中继。X.25协议不能很好地提供高速服务；而帧中继采用面向连接的通信方式，简化了X.25网络的下三层协议，将差错控制、流量控制推到网络的边界，即由终端的上层协议完成下层的某些功能，从而实现轻载协议网络。
2.14
3.5CCITT在电路交换系统中规定了哪几类接口及各类接口的作用？1) 中继侧接口:即至其它交换机的接口，Q.511规定了连接到其它交换机的接口有三种:
•A接口:数字接口,通PCM一次群线路连接至其它交换机。•B接口:数字接口,通过PCM二次群线路连接其它交换机。•C接口:模拟中继接口,有二线和四线之分。2)用户侧接口,包括•模拟用户接口Z：模拟用户接口是程控交换设备连接模拟话机的接口电路，也常称为用户电路（LC）。用户电路实际上是模拟电路和数字电路间的接口•数字用户接口V：数字用户线接口是数字程控交换系统和数字用户终端设备之间的接口电路。3)操作管理和维护（OAM）接口：用于传递与操作和维护有关的信息。
1、程控交换的三类语言：
（1）SDL（规范描述语言）：用于系统设计的初期
（2）CHILL语言：用于软件详细设计阶段
（3）MML（人机对话语言）：用于软件调试和交换机的运行维护阶段
2、状态迁移和稳定状态的定义：
（1）稳定状态：在一次呼叫过程中分成几个阶段，每个阶段中交换机设备的状态基本不变。
（2）状态迁移：交换机由一个稳定状态转换到另一个体实现方式不同。
2.6
2.7
2.9什么是严格无阻塞网络。。。①严格无阻塞网络。不管网络处于何种状态，只要连接的起点和终点空闲，任何时刻都可在网络中建立一个连接，且不影响网络中已建立的其他连接。②可重排无阻塞网络。不管网络处于何种状态，只要连接的起点和终点空闲，任何时刻都可在网络中直接或者对已有连接重新选择路由来建立一个连接。③广义无阻塞网络。指一给定的网络存在着固有阻塞的可能，但也有可能存在着一种精巧的选路方法，使得所有的阻塞均可避免，而不必重新安排网络中已建立起来的连接。
5.7 说明虚电路和逻辑信道的区别？虚电路和逻辑信道的主要区别在于:(1)虚电路是主、被叫DTE之间建立的虚连接；而逻辑信道是在DTE与交换机接口或网内中继线上分配的，代表了信道的一种编号资源。一条虚电路由多个逻辑信道链接而成，每条线路的逻辑信道号的分配是独立进行的。（2)一条虚电路具有呼叫建立、数据传输和呼叫释放过程。永久虚电路可在预约时由网络建立，也可通过预约予以清除；而逻辑信道是一种客观存在，它有占用和空闲的区别，但不会消失。
1.5.为什么分组交换是数据通信的较好的方式？（1）可向用户提供不同速率、不同代码，不同同步方式、不同通信控制协议的数据终端间的灵活通信。（2）线路利用率高，动态统计复用。（3）可靠性一般在10-10以下（4）较经济
1.6.如何理解ATM交换综合了电路交换和分组交换的优点. 1）采用固定长度的ATM信元异步转移复用方式。2）ATM采用面向连接并预约传输资源的方式工作。3）在ATM网络内部取消差错控制和流量控制，而将这些工作推到网络的边缘设备上进行。4）ATM信元头部功能降低。
3.6模拟用户接口电路有哪些功能？程控数据交换机中的用户电路功能主要可归纳为BORSCHT这七项功能，即：B：馈电 O：过压保护 R：振铃 S：监C：编译码和滤波器 H：混合电路 T：测试
3.8模拟中继接口与模拟用户接口有什么区别？完成哪些功能？答：应用范围不一样： 模拟用户接口是程控交换设备连接模拟话机的接口电路，实际上是模拟电路和数字电路间的接口；而模拟中继接口是用于连接模拟中继线的接口，常用于长途交换和市内交换中继线连接。模拟中继接口完成的功能： B：馈电 O：过压保护 S：对线路信令的监视 C：编译码和滤波器H：混合电路 T：测试