现代交换技术第四章.ppt
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现代交换技术第4章分组交换技术
由于分组交换技术在降低通信成本，提高通信可靠性等方 面取得了巨大成功，因此20世纪70年代中期以后的数据通信网 几乎都采用了这一技术。30多年来，分组交换技术得到了较大 的发展。
第4章 分组交换技术
2．分组交换的缺点
上面介绍了分组交换的诸多优点，但任何技术在具有优点 的同时都不可避免地具有一些缺点，分组交换也不例外。它的 这些优点都是有代价的。
(3) 分组交换技术的协议和控制比较复杂，如我们前面提到 的逐段链路的流量控制，差错控制，还有代码、速率的变换方 法和接口，网络的管理和控制的智能化等。这些复杂的协议使 得分组交换具有很高的可靠性，但是它同时也加重了分组交换 机处理的负担，使分组交换机的分组吞吐能力和中继线速率的 进一步提高受到了限制。
第4章 分组交换技术
第4章 分组交换技术
4.1 概述 4.2 分组交换原理 4.3 X.25协议 4.4 分组交换机 4.5 帧中继技术 思考题
第4章 分组交换技术
4.1 概 述
4.1.1 分组交换的产生背景
分组交换PS(Packet Switching)技术的研究是从20世纪60年代开 始的。当时，电路交换技术已经得到了极大的发展。电路交换技 术是最适合于话音通信的，但随着计算机技术的发展，人们越来 越多地希望多个计算机之间能够进行资源共享，即能够进行数据 业务的交换。数据业务不像电话业务那样具有实时性，而是具有 突发性的特点，并要求高度的可靠性。这就要求在计算机之间有 高速、大容量和时延小的通信路径。在计算机之间进行数据通信 时，传统的电路交换技术的缺点越来越明显：固定占用带宽，线 路利用率低，通信的终端双方必须以相同的数据率进行发送和接 收等。所有这些都表明电路交换不适合于进行数据通信。因此， 大约在20世纪60年代末、70年代初，人们开始研究一种新形式的、 适合于进行远距离数据通信的技术——分组交换。
第4章 分组交换技术
2．分组交换的缺点
上面介绍了分组交换的诸多优点，但任何技术在具有优点 的同时都不可避免地具有一些缺点，分组交换也不例外。它的 这些优点都是有代价的。
(3) 分组交换技术的协议和控制比较复杂，如我们前面提到 的逐段链路的流量控制，差错控制，还有代码、速率的变换方 法和接口，网络的管理和控制的智能化等。这些复杂的协议使 得分组交换具有很高的可靠性，但是它同时也加重了分组交换 机处理的负担，使分组交换机的分组吞吐能力和中继线速率的 进一步提高受到了限制。
第4章 分组交换技术
第4章 分组交换技术
4.1 概述 4.2 分组交换原理 4.3 X.25协议 4.4 分组交换机 4.5 帧中继技术 思考题
第4章 分组交换技术
4.1 概 述
4.1.1 分组交换的产生背景
分组交换PS(Packet Switching)技术的研究是从20世纪60年代开 始的。当时，电路交换技术已经得到了极大的发展。电路交换技 术是最适合于话音通信的，但随着计算机技术的发展，人们越来 越多地希望多个计算机之间能够进行资源共享，即能够进行数据 业务的交换。数据业务不像电话业务那样具有实时性，而是具有 突发性的特点，并要求高度的可靠性。这就要求在计算机之间有 高速、大容量和时延小的通信路径。在计算机之间进行数据通信 时，传统的电路交换技术的缺点越来越明显：固定占用带宽，线 路利用率低，通信的终端双方必须以相同的数据率进行发送和接 收等。所有这些都表明电路交换不适合于进行数据通信。因此， 大约在20世纪60年代末、70年代初，人们开始研究一种新形式的、 适合于进行远距离数据通信的技术——分组交换。
工学第4章现代交换技术
(4) 提高了安全性。新一代交换机集成了防火墙功能，而 且还可以保护系统的重要资源，抵抗来自内部的攻击。
(5) 提高了支持性。网管支持多种协议，如SNMP、Telnet 等，还支持RS-232端口访问；支持堆叠，堆叠后，多台交换 机共享一个交换矩阵，可以使数据流畅通无阻地通过交换机。
第4章 现代交换技术
第4章 现代交换技术
(3) 增加了交换网的智能。智能化使交换网起到了更大的 作用：可以收集动态变化的信息，自动翻译IP地址，自动地、 动态地分配IP地址；可以鉴定用户，提供完全的用户流动性， 保持安全与QoS(服务质量)政策；可以管理带宽，使带宽优化， 保护资源；还能智能地发布Multicast(多路广播)信息，指导视 频广播。
第4章 现代交换技术
(3) 未来的交换系统是一个综合化、宽带化和智能化的 交换平台。ISDN(包括B-ISDN)业务的开拓和发展、Internet 业务的不断加强、本地网和接入网替代DDN的要求及接入 网永久连接带宽的提出等，促使交换网络容量必须向大型化 发展。
(4) 传统的话务理论面临挑战。目前，交换机一般都采 用固定集线比方式或者人工配置方式，已很难适应业务发展 的需求。数据业务量的上升使得沿用近百年的话务理论面临 着前所未有的挑战。接入网的逐步推广迫使交换平台无法再 用传统的按用户、中继分群的配置方式，因此，应考虑采用 大线束动态集线比。同时，对话务处理能力的要求也将愈来 愈高。
成，它们之间的关系如图4.1所示。接口的作用是将来自不同 终端(如电话机、计算机等)或其他交换机的各种传输信号转 换成统一的交换机内部工作信号，并按信号的性质分别将信 令传送给控制系统，将消息传送给交换网络。交换网络的任 务是实现各入线与出线上信号的传递或接续。控制系统则负 责处理信令，按信令的要求控制交换网络以完成接续，通过 接口发送必要的信令，协调整个交换机的工作。
(5) 提高了支持性。网管支持多种协议，如SNMP、Telnet 等，还支持RS-232端口访问；支持堆叠，堆叠后，多台交换 机共享一个交换矩阵，可以使数据流畅通无阻地通过交换机。
第4章 现代交换技术
第4章 现代交换技术
(3) 增加了交换网的智能。智能化使交换网起到了更大的 作用：可以收集动态变化的信息，自动翻译IP地址，自动地、 动态地分配IP地址；可以鉴定用户，提供完全的用户流动性， 保持安全与QoS(服务质量)政策；可以管理带宽，使带宽优化， 保护资源；还能智能地发布Multicast(多路广播)信息，指导视 频广播。
第4章 现代交换技术
(3) 未来的交换系统是一个综合化、宽带化和智能化的 交换平台。ISDN(包括B-ISDN)业务的开拓和发展、Internet 业务的不断加强、本地网和接入网替代DDN的要求及接入 网永久连接带宽的提出等，促使交换网络容量必须向大型化 发展。
(4) 传统的话务理论面临挑战。目前，交换机一般都采 用固定集线比方式或者人工配置方式，已很难适应业务发展 的需求。数据业务量的上升使得沿用近百年的话务理论面临 着前所未有的挑战。接入网的逐步推广迫使交换平台无法再 用传统的按用户、中继分群的配置方式，因此，应考虑采用 大线束动态集线比。同时，对话务处理能力的要求也将愈来 愈高。
成，它们之间的关系如图4.1所示。接口的作用是将来自不同 终端(如电话机、计算机等)或其他交换机的各种传输信号转 换成统一的交换机内部工作信号，并按信号的性质分别将信 令传送给控制系统，将消息传送给交换网络。交换网络的任 务是实现各入线与出线上信号的传递或接续。控制系统则负 责处理信令，按信令的要求控制交换网络以完成接续，通过 接口发送必要的信令，协调整个交换机的工作。
现代交换原理软交换技术与NGN课件
•22
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•23
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•24
•现代交换原理——软交换技术与NGN
•1
•现代交换原理——软交换技术与NGN
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•现代交换原理——软交换技术与NGN
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•现代交换原理——软交换技术与NGN
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•现代交与NGN
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•现代交换原理——软交换技术与NGN
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•现代交换原理——软交换技术与NGN
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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。
现代交换原理第4章课件
软交换技术的应用场景
固定电话网络
软交换技术可以替代传统的固定电话 交换机，提供更加灵活和可靠的服务。
移动通信网络
软交换技术可以应用于移动通信网络 的核心层，提供更加高效和可靠的网 络服务。
融合通信网络
软交换技术可以实现不同通信网络的 融合，提供更加便捷和智能的通信服 务。
虚拟化网络
软交换技术可以应用于虚拟化网络环 境，提供更加灵活和高效的资源调度 和管理服务。
随着网络安全问题的日益突出，交换系统的安全 防护和应急响应能力将进一步加强。同时，交换 系统将与安全技术进行融合，形成更加安全可靠 的交换架构。
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灵活性高
分组交换技术具有较强的 灵活性，能够根据不同的 需求选择不同的路由和交 换方式。
分组交换技术的发展历程
起源
分组交换技术的概念起源于20世 纪60年代，最早的分组交换网络
是ARPANET。
发展
随着计算机技术和通信技术的不断 发展，分组交换技术逐渐成熟，并 广泛应用于互联网和局域网领域。
演进
随着云计算、大数据等技术的兴起， 分组交换技术也在不断演进和优化， 以满足新的应用需求。
和存储服务。
04 软交换技术
软交换技术的原理
软交换技术基于软件，通过开放式应用程序接口（API）实现网络资源的灵活管理和 调度。
它采用分布式体系结构，将传统的交换设备功能模块分离出来，通过软件实现各种 交换功能。
软交换技术实现了网络从硬件向软件的转变，提高了网络的可靠性、可扩展性和灵 活性。
软交换技术的特点
到达目的地重新组装
到达目的地后，各数据包按顺序重新组装成完整的数据。
《现代交换技术》课件
探讨数据中心网络交换技术的未来发展方向。
3
云计算中的数据中心网络交换技术应用
讲解云计算环境下数据中心网络交换技术的应用。
网络安全与交换技术
1 交换技术对网络安全的影响
探讨交换技术对网络安全的挑战和机遇。
2 交换技术在网络安全中的应用
介绍交换技术在网络安全领域中的具体应用。
3 新一代交换技术在网络安全中的作用
数据包交换技术
解释数据包交换技术的重要性和优势。
IP交换技术
探讨IP交换技术在现代网络中的应用。
以太网交换பைடு நூலகம்术
介绍以太网交换技术以及其在网络中的作用。
虚拟化交换技术
讨论虚拟化交换技术如何提高网络资源利用率。
数据中心网络交换技术
1
数据中心网络交换技术基础
介绍数据中心网络交换技术的基本知识和原理。
2
数据中心网络交换技术发展趋势
分析新一代交换技术在加强网络安全方面的作用。
结论
现代交换技术的发展 趋势
探索现代交换技术未来的发展 趋势和前景。
现代交换技术的优缺 点和应用前景
评估现代交换技术的优势和劣 势，以及其广泛应用的前景。
总结和展望
总结本课程内容，并展望未来 交换技术的发展。
《现代交换技术》PPT课件
导言
本节课程将介绍现代交换技术的重要性和目标，以及交换技术在不同场景中 的发展历程。
传统交换技术
电路交换技术
介绍传统电路交换技术的原 理和应用。
路由器交换技术
介绍传统路由器交换技术的 基本概念和工作原理。
ATM交换技术
介绍传统ATM交换技术的特 点和应用场景。
现代交换技术
现代交换原理概论PPT课件
（二）交换式通信网
1
6
2
1
6
2
5
开关
3
5
设备
3
4 4
N2问题变成了N条用户线，由交换机组成的交换式通
信网容易组成大型网络。
《现代交换原理 》
电子信息工程学院
1.1交换与通信网
（二）交换式通信网
用户交换机
市话交换机
汇接交换机
用户线
中继线
交换式通信网组网示意图
《现代交换原理 》
电子信息工程学院
1.1交换与通信网
(1) 实现独立于交换节点的控制逻辑。 (2) 实现对交换节点业务控制。 (3) 提供智能化、个性化、差异化服务。
基本业务的呼叫建立、执行控制在交换节点实现，但很 多新的电信业务则转移到业务节点中。
《现代交换原理 》电子信息工程学院 1.1.2 通信网的定义与构成
（三）通信网的类型
按信号方式划分：模拟通信网和数字通信网。
通信网是以交换节点为核心构建的，为了实现信息传递， 各交换节点必须拥有当前网络的拓扑结构信息（网络地 图）。 节点包含路由表、转发表（可选）、交换模块（空分型、 共享型等）和控制信令（路由交换信令、转发表建立信 令、端到端连接信令）。
《现代交换原理 》
电子信息工程学院
1.2.1 交换技术概述 问题：
按服务区域划分：本地/长途或LAN/WAN。
按业务类型划分：电话通信网(PSTN、PLMN)、数据通 信网(X.25 、FR 、Internet) 。
按服务对象划分：公用通信网和专用通信网。
按活动方式划分：固定通信网和移动通信网。
《现代交换原理 》
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1.1.2 通信网的定义与构成
现代交换原理与技术第4章 信令系统
信令的概念及功能
中继线 交换机B
交换机A
占用信令 选择信令 振铃 应答信令 HKOF HKON
通话
忙音 HKON
后向挂机信令 前向拆线信令 拆线证实信令
2017/7/11
图4.1 市话网中两分局用户电话接续时信令传送示例
6
4.1
信令的功能
信令的概念及功能
信令系统的主要功能就是指导终端、交换系统、传输系统协调运行 ，在指定的终端间建立和拆除临时的通信连接，并维护网络本身的 正常运行，包括 监视功能：监视设备的忙闲状态和通信业务的呼叫进展情况 选择功能：在节点间传递包含目的地址的连接请求消息，使得 相关交换节点根据信息进行路由选择，进行入线到出线的交换 接续，并占用局间中继线路。通信结束时，通过传递连接释放 消息通知相关交换节点释放本次通信业务占用的中继线路，并 拆除交换节点的内部连接。 管理功能：进行网络的管理和维护，如检测和传送网络的拥塞 信息、提供呼叫计费信息、提供远端维护信令等。
2017/7/11 7
4.2
信令的分类
信令的分类
我国电话网信令系 统原则：数字网 NO.7；模拟网随 路信令方式→过渡 →NO.7
1. 按信令的传送区域划分
用户线线令 局间信令
2. 按信令信道与话音信道的关系划分
随路信令：在话路通道传送与源话路有关的各种信令 公共信道信令：公共信道信令指传送信令的通道和传送用户信息的通 道在逻辑上或物理上是完全分开的，有单独传送信令的通道，在一条 双向信令信道上，可传送上千条电路信令消息。 NO.6 信令系统 模拟网 NO.7 信令系统 数字网
通知主叫 开始拨号 被叫忙
被叫在 振铃状态
机线拥塞 被叫为空号
现代交换原理讲义
通过交换设备构成的通信网有可能出现阻塞（不是 一定会阻塞），成本低。
通信网越大，后者的优点越明显。
如N=100时， 交换式通信网需100根线 互连式通信网需100×99÷2=4950根线
终端 中继线
用户小交换机 用户线
市话交换机 汇接交换机
图1.3 大型通信网
结论
交换设备是通信网的重要组 成部分，交换设备的好坏决定了 通信网的好坏。
光技术在信息的传输中已得到广泛应用，特别是在 B-ISDN中几乎所有的传输都采用光纤传输，而目前的交 换机都是电交换机，采用光交换已是迫切需要。光交换 技术处在研发阶段。
光→电 光
电 电→光
光
光
光
··· ··· ···
···
信
交
号
信 号
交
信 号
光→电 换 电→光
换
采用光交换的优点：
减少了光电转换的损伤。光信号的抗干扰能力远远高于电 信号。
§2.2 具体交换单元介绍 §2.3 交换网络 §2.4 举例
§2.1 交换网络中的信号形式及 时隙交换概念
交换网络中的信号形式是数字的、时分 复用信号。 电路交换采用
同步时分复用信号 分组交换和ATM交换采用
统计时分复用信号
什么是同步时分复用信号和统计时分复用 信号？
1 信道共享与多路复用技术
控制方式的发展：
人工交换
自动交换
交换方式的发展：
机电式 电子式
电路交换
报文交换 分组交换
三种基本 交换方式
快速电 路交换
帧中继
ATM交换 多协议标记 交换MPLS
宽带交换方式
软交换
单一业务网
宽带综合业务网
下一代网络
通信网越大，后者的优点越明显。
如N=100时， 交换式通信网需100根线 互连式通信网需100×99÷2=4950根线
终端 中继线
用户小交换机 用户线
市话交换机 汇接交换机
图1.3 大型通信网
结论
交换设备是通信网的重要组 成部分，交换设备的好坏决定了 通信网的好坏。
光技术在信息的传输中已得到广泛应用，特别是在 B-ISDN中几乎所有的传输都采用光纤传输，而目前的交 换机都是电交换机，采用光交换已是迫切需要。光交换 技术处在研发阶段。
光→电 光
电 电→光
光
光
光
··· ··· ···
···
信
交
号
信 号
交
信 号
光→电 换 电→光
换
采用光交换的优点：
减少了光电转换的损伤。光信号的抗干扰能力远远高于电 信号。
§2.2 具体交换单元介绍 §2.3 交换网络 §2.4 举例
§2.1 交换网络中的信号形式及 时隙交换概念
交换网络中的信号形式是数字的、时分 复用信号。 电路交换采用
同步时分复用信号 分组交换和ATM交换采用
统计时分复用信号
什么是同步时分复用信号和统计时分复用 信号？
1 信道共享与多路复用技术
控制方式的发展：
人工交换
自动交换
交换方式的发展：
机电式 电子式
电路交换
报文交换 分组交换
三种基本 交换方式
快速电 路交换
帧中继
ATM交换 多协议标记 交换MPLS
宽带交换方式
软交换
单一业务网
宽带综合业务网
下一代网络
现代网络交换技术-PPT课件第4章分组交换技术
4.1 概述
• 分组交换产生于20世纪60年代，是继电 路交换和报文交换之后出现的、针对数据 通信的特点而开发的一种信息交换技术。
• 在数据通信中，分组交换比电路交换具 有更高的效率，可以在多个用户之间实现 资源共享；同时，分组交换比报文交换的 传输时延小。
• 因此，分组交换是一种理想的数据交换 方式。 • X.25定义的数据终端设备（DTE，Data Terminal Equipment）和数据电路终接设 备（DCE，Data Circuit-terminating Equipment）之间的接口，曾经是广泛使 用的分组网协议。
• 这样，在一条共享的物理线路上，就形 成了逻辑上分离的多条信道。
• 如图4-2所示，在高速复用线上形成了分 别为三个用户传输信息的子信道，这种子 信道称为逻辑信道，用逻辑信道号（LCN， Logical Channel Number）标识。 • 逻辑信道号由逻辑信道群号及群内逻辑 信道号组成，二者统称为逻辑信道号LCN。
• 分组交换采用统计时分复用技术，它在 给用户分配线路资源时，不像同步时分复 用那样固定分配带宽，而是按需动态分配。
• 即只在用户有数据传送时才给它分配资 源，因此线路利用率较高。
• 分组交换中，统计时分复用功能是通过 具有存储和处理能力的专用计算机——接 口信息处理机（IMP，Interface Message Processor）来实现的，IMP完成对数据流 的缓冲存储和对信息流的控制功能，以解 决各用户争用线路资源时产生的冲突问题。
• 目前，传统的分组交换技术显得有些过 时，但毋庸置疑的是，经典的分组交换是 后来发展的各种数据交换技术的基础，因 此掌握分组交换的原理和技术对理解其他 数据交换技术十分重要。
• 随着电信网向宽带化、综合化和智能化 发展，相继出现了一些分组交换的改进技 术，如帧中继、ATM交换等。
现代交换原理(全套课件488P)
…… 9
现代交换原理
第1章 概论
1.2 通信交换的基本技术
三、信令技术
任何通信网的正常通信都必须有信令来控制。在交换式通信网 络中，要使终端、交换机和传输系统协同运行，要实现任意用户之 间的呼叫连接并完成交换功能，以及要维持网络本身的正常运行， 都必须在信令的控制下有条不紊地进行。 信令过程是予以规范化的一系列协议。 针对各种不同的具体通信系统，可以有不同的信令过程及信令 方式。 不同角度划分： 1）用户信令与局间信令 2）随路信令与共路信令 3）监视信令、地址信令和维护管理信令
本书将主要介绍一些典型或先进的交换技术，具体包括：电路 交换、数字程控交换、分组交换和帧中继、ATM交换、多层交换以及 光交换。考虑到软交换作为下一代网络的核心技术，也将介绍软件 换技术。另外，鉴于交换网络及信令技术是交换技术的核心组成， 也将以独立章节专门介绍该两方面的内容。
15
现代交换原理
第1章 概论
6
现代交换原理
第1章 概论
1.2 通信交换的基本技术
一、接口技术
交换机一般都具有用户接口和中继接口，分别对应用户线和中 继线。 主要作用： 1）一方面将来自终端或其它交换机的各种传输信号转换成统一的 交换机内部工作信号，并按信号的性质分别将予以规范化的信令传 送给控制模块，将用户消息传送给互连网络，以便控制模块或互连 网络进行处理或接续 2）另一方面是将来自于交换机的信令或用户消息转换成适合用户 线或中继线传输的信号并通过这些线路发送出去。 针对处理的信号性质、不同类型的交换机所具有的接口技术也不完 全相同。
7
现代交换原理
第1章 概论
1.2 通信交换的基本技术
二、互连技术
交换机一般都具有互连网络（或称交换网络），任务是实现任 一入线与任一出线之间信号的接续互连 。 互连技术主要包括： （1）拓扑结构 交换网络都具有一定的拓扑结构。对于不同的交换机，其交换 网络的拓扑结构要依据交换方式、服务质量等因素来确定。拓扑结 构可分为时分结构、空分结构、时空分混合结构等。 （2）选路策略 对于具有多级空分拓扑结构的交换网络，一入端和一出端之间 在该网络内部可能存在多条并行通路，所以也需要为一个呼叫请求 选择一条合适的通路。
第四章 现代交换技术
统计时分复用
支路 A 支路 B 合 路 4 B 3 4 A 3 B 2 3 3 2 1 2 1 t t t
B 1 B 2 A 1 A
– 标志化信道：信息属于哪路取决于标志码，与出现的 时间无关； – 分组长度可变，分组头起定界作用； – 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；
SPLITTER
3）码分复用
CDMA酒会
你听到什么... •如果你只懂中文? •如果你只懂俄语? •如果你只懂英语?
•如果你只懂意大利语？
“码”的使用可使CDMA 系统的用户/信道之间保持 正交，每一用户数据流均 有一个唯一的正交扩频码 。
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。
保证网络中的各节点同步工作
网络层(寻址)功能 链路层(复接)功能 物理层(传输)功能 媒体网络
信 同 管 令 步 理 网 网 网 支持网络
信令网：
通信网的神经系统
电信管理网：
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（FCAPS)
电话通信中信令的作用
建立 连接
传输 信息
通信关注技术内容，电信关注技术形式。
…… 本课程拟不严格区分“通信”和“电信” 术语，沿用使用习惯
电信网基本概念:
1）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
单工通信
半双工通信 对称双工通信
不对称双工通信
基本电信系统的特点和结论：实现基本电信功能 不需要电信网络
报文交换和分组交换比较
报文交换的时延
分组交换的时延
现代交换原理与技术数据交换技术129页PPT
经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
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7 8 优先、定期 9 备用 10 优先、免费
11 备用 12 13 测试呼叫
11 备用 12 13 测试呼叫
11 备用 12 备用 13 测试呼叫
14
14 优先呼叫
14 备用
15
15 卫星电路过
15
第五章 信令系统
前向Ⅱ向组信号
后向B组信号
KD 编码
KD信号内容
KB信号内容
KB 长途接续或测试接续
信令传送通路与用户传送通路的关系： 1、随路信令：信令和话音在同一条话路中 传送的信令方式。 缺点：信令传送速度慢，信息容量有限 （传递与呼叫无关的信令能力有限）。
2、公共信道信令 是以时分方式在一条高速数据链路上传送 一群话路的信令的信令方式。 优点：信令传送速度快、容量大、具有改 变或增加信令的灵活性，便于开放新业务。
第五章 信令系统
2、传送方式 1）端到端方式 2）逐段转发方式 3）混合方式
第五章 信令系统
被叫号码
X1X2+被叫号码
X1X2
收发
收发
收发
发端局
转接局
终端局
端到端方式
特点：速度快，拨号后等待时间短，信令在多段 路由上的类型必须相同。
第五章 信令系统
X1X2+被叫号码
X1X2+被叫号码
被叫号码
收发
编码
时
（当KD=1、2或6时）
市内接续时 （当KD=3或4时）
长途话务员半自动呼
1叫
用于长
途接续
2 长途自动呼叫
1 被叫用户空闲 2 被叫用户“市忙”
3 市内电话
用于市
4
市内用户传真或用户 内接续 数据通信
3 被叫用户“长忙”键拥塞
5 半自动证实主叫号码 6 测试呼叫
1、信令编码
第五章 信令系统
2、信令种类 前向I组和前向II组，后向分为后向A组和
后向B组。 电话接续前阶段： 前向I组：分为KA、KC、KE、数字信令 后向A组 电话接续后阶段：（A3信令标志） 前向II组（又名KD信令） 后向B组
第五章 信令系统
前向信号
后向信号
组 别
名称
含义
组别
名 称
含义
发端市话局向发端长途局前向发 KA 送的主叫用户类别
收发
收发
发端局
转接局
终端局
逐段转发方式
特点：信令传送速度慢，接续时间长，对线路要 求低，信令在多段路由上的类型可多种。
第五章 信令系统
3、控制方式： 是指控制信令发送的方法，有三种： 非互控方式：发端不断地将要发送的脉冲 信令连续发向收端，而不管收端是否收 到。 特点：设备简单，但可靠性差。 半互控方式：发端向收端每发一个信令后， 必须等接收到收端回送的接收良好的证实 信令，才能接着发下一个信令。也就是前 向信令受控于后向信令。
第五章 信令系统
全互控方式：发端发前向信令不能自动中断， 要等收到收端的证实信令后，才停止发送；收 端发证实信令也不能自动中断，须在发端信令 停发后，才能停发证实信令。
特点：抗干扰能力强，可靠，但设备复杂，传 送速度慢。
第五章 信令系统
5.2 中国1号信令系统
中国1号信令是随路信令，它是由线路信令 和记发器信令（多频互控信令，MFC）构 成。
后向A组信号
KA 编码
KA信号内容
KC 编码
KC信号内容
KE 编码
KE信号内容
数字 信号
A信号内容
1 普通、定期
1 A1：发下一位
2 普通、立即 3 普通、营业处 4 备用 5 普通、免费
6 备用
2 A2：由第一位发起
3 A3：转至B信号
4 A4：机键拥塞
5 A5：空号
6
A6：发KA和主叫用户号 码
第五章 信令系统
5.1.2 信令的分类 工作区域划分：
1、用户信令：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 监视信令和选路信令，交换机向用户发送的铃 流和各种音信号。
2、局间信令：是交换机和交换机之间的信令， 在局间中继线上传送，用来控制呼叫接续和拆 线。
第五章 信令系统
5 被叫用户为“空号” 被叫用户为空号
6 备用
被叫用户空闲、主叫控制复 原
第五章 信令系统
3、信令含义 KA：提供主叫用户类别。包括计费种
类、用户等级和通信业务类别三种原始信 息。
Ⅰ
长话局间前向发送的接续控制信
KC 号
A
KE
长--市、市--市局间传送的接续 类别信别
A组信号是前向Ⅰ组信号的 互控信号，起控制和证实前 A 向Ⅰ组信号的作用，表示收 码状态和接续状态。
Ⅱ KD 发端呼叫业务类别
表示被叫用户状态，起证实 B KB Ⅱ组信号和控制接续的作用。
第五章 信令系统
前向Ⅰ向组信号
第五章 信令系统
5.1 概述
5.1.1 信令的基本概念 • 字面理解：
从字面上看，“信令”是由“信”和“令”两个字组成的， “信”表示信号、信息、“信任”。 “令”表示命令、口令、“控制”。 因此，“信令”表示“信息与命令”，“信号与控制”。 • 信令系统研究的主要内容： 1、信息的描述。 2、信息的传送、传递。 3、对信息的理解，或者说是命令的执行。 4、以上三个方面如何有机地结合，共同完成某项任务（如电话 呼叫接续）。 • 教科书说： 信令是各交换局在完成呼叫接续中使用的一种通信语言，它是控 制交换机产生动作的命令。
第五章 信令系统
5.1.3 信令方式 信令在传送过程中所要遵守的规约和规定，就是信
令方式。它包括信令的结构形式，信令在多段路由上的 传送方式及控制方式。
1、结构形式 可分为未编码和编码二种结构形式。
编码的信令：DTMF MFC 数字线路信令
多频编码的优点： 编码丰富、传送速度快、可靠性高、有自检能力
线路信令是监视信令，用于传递中继电路空 闲、占用、被叫应答、主被叫摘挂机等状 态。
记发器信令是路由信令，用于传递被叫号码、 主叫号码、主叫用户类别等信息，它是在 此次通话所占用的话路中传送的。
第五章 信令系统
5.2.1 线路信令 当30/32路PCM的帧结构中，16个帧构成1个 复帧，这16个帧记做F0~F15，每个帧有32 个时隙，记做TS0~TS31。
TS0用于帧同步和帧失步告警； TS1~TS15、TS17~TS31为话路； F0的TS16用于复帧同步； F1~F15的TS16用来传送30个话路的线路信令。
第五章 信令系统
第五章 信令系统
第五章 信令系统
5.2.2 记发器信令
结构形式：多频编码信令 传送方式：端到端方式 控制方式：全互控 记发器信令又称为多频互控信令（MFC）