现代交换原理及技术
现代交换原理及技术--整理版
第一章1、无连接网络和面向连接网络的特点：面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务，但网络控制较复杂；无连接方式控制简单，适用于突发性强、数据量少的业务。
2、已经出现的交换技术有哪些？各有何特点？电路交换、分组交换、快速分组交换、ATM交换、网络交换A、带宽固定，电路利用率低。
实时性强。
无过失控制，不适于数据传输。
基于呼损制方式工作。
B、采用存储/转发方式，支持异种终端间的可变速率通信要求采用统计时分复用，线路利用率高具有过失控制功能，传输可靠性高经济性好C、快速分组交换进一步简化协议，只保存核心功能，以提供高速、高吞吐量、低时延的效劳D、固定长度的信元、面向连接、异步时分〔ATD〕交换E、交换是将第二层交换和网络流量管理能力与第三层路由功能的灵活性和可扩展性结合在一起的交换技术。
3、比拟电路交换、分组交换、ATM交换的异同电路交换是最落后的交换方式，先要建立电路连接〔可以使虚拟电路〕，然后进展数据交换，数据交换完毕之后释放电路。
这种方式交换方式比拟可靠，但是网络利用效率很低。
现在一般不采用这种这种交换方式了。
分组交换是现在最常见的交换方式，它是把一个数据报分成假设干个片段，然后分别同时发送，每个数据片段所经过的线路路由可能是不一样的，每个数据片段走什么路由要根据网络的具体情况和所使用的路由协议来决定。
到达目的节点之后，再把所有数据片段重新组装好。
这种交换方式的线路使用效率很高。
ATM通信技术将现有的线路交换方式数字通信方式与分组通信方式加以综合。
首先， ATM允许凭借信元标记定义和识别个人通信；就此而论，ATM装配普通的分组传输方式。
第二，ATM与分组方式通信严密相连，因此，它只有当有业务要传送时才利用带宽。
第三，像分组交换一样，在呼叫建立阶段，ATM支持效劳质量(QoS)协商，并通过在多种连接中共享其传输媒体而支持虚电路的利用。
但是也有明显差异，因为分组方式一般利用可变长度的分组，而ATM则将固定长度分组的ATM信元作为其根本的传输媒介。
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。
交换技术原理
交换技术原理交换技术原理是一种用于数据传输和通信的基本技术，它在现代通信系统和计算机网络中起着至关重要的作用。
通过交换技术，数据能够在不同的设备之间进行传输，实现信息的互联互通。
本文将详细介绍交换技术的原理、类型和应用，帮助读者深入了解这一关键技术。
一、交换技术的原理1. 交换技术概述交换技术是指在计算机网络和通信系统中，通过交换设备（例如交换机、路由器）实现数据的转发和传输的技术。
交换技术的基本原理是通过相关的算法和协议，将数据包从发送端传输到接收端，确保数据的准确、高效地传输和交换。
2. 数据交换的基本过程数据交换的基本过程包括路由选择、数据传输和数据交换。
路由选择确定了数据包的传输路径，通过网络中的路由器进行路由选择，以确保数据包能够按照预定的路径传输。
数据包根据路由选择的结果被传输到目的地，实现数据的实时、快速传输。
数据包在到达目的地后进行交换，确保数据包能够正确地被接收端所识别和处理。
3. 交换技术的关键技术和算法交换技术涉及了多种关键技术和算法，其中包括最短路径算法、拥塞控制算法、路由选择算法等。
这些算法和技术的运用，能够有效地提高数据传输的效率和可靠性，保障网络通信的顺畅和稳定。
二、交换技术的类型1. 电路交换电路交换是一种面向连接的交换技术，它在建立通信连接时，需要占用一定的通信资源（例如带宽、传输线路等），并且在通信连接上保持一定的状态。
电路交换在传统电话网络中得到广泛应用，但其缺点是通信资源的浪费和连接建立的时间较长。
2. 报文交换报文交换是一种通过传输整个数据报文的方式进行交换的技术。
在报文交换中，整个数据报文被作为一个整体进行传输，接收端接收完整的报文后再进行处理。
报文交换更适用于数据通信，例如在计算机网络中被广泛应用。
3. 分组交换分组交换是一种将数据分割成多个较小的数据包（分组），并在网络中进行独立传输和交换的技术。
分组交换能够更灵活地利用通信资源，提高了通信的灵活性和效率，因此在现代计算机网络中得到了广泛的应用。
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。
现代交换技术。
现代交换原理与技术简答题1. 通信网由哪些部分组成？并简述各部分的作用。
答：通信网由 终端设备，交换设备，传输设备 构成。
终端设备：完成信号的发送和接收以及信号变换与匹配。
交换设备 （现代通信网的核心 ） ：完成信号的交换，节点链路的汇集、转接、分配 传输设备：为信息的传输提供传输信道，并将网络节点连接在一起。
2. 在通信网中为什么要使用交换技术？答：① 引入交换设备之后，用户之间的通信方式由点对点通信转变成通信网。
② 通信网是一种用交换设备和传输设备，将地理上分散的终端设备相互连接起来实现通信和信息交换的 系统。
③ 有了交换设备才能使某一地区内任意两个终端相互连接，才能组成通信网。
④ 而由交换机组成的交换式通信网的一个重要的优点是很容易组成大型网络。
3. 无连接网络 （ 数据报 ）和面向连接网络 （ 虚电路 ）有何特点？4. 分组交换的数据报方式和虚电路方式有何区别？答：如下图所示：5. 简述数据通信与话音通信的主要区别。
答：（1） 通信对象不同 ：前者是计算机之间或人与计算机之间的通信，需要严格定义通信协议和标准 人和人之间的通信。
（2） 传输可靠性要求不同 ：前者的比特差错率在 10-8 以下，后者可高达 10-3。
(3) 通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同 ： 99.5%的数据通信持续时间短于电话平均通信时间，其信道建立时间也短于电话通信。
(4) 通信过程中信息业务量特性不同 : 数据从 30b/s 到 1Mb/s ，而电话量级在 32kb/s 。
; 后者是6.通信网中常用的交换方式有哪些？各有何特点。
答：通信网的三种交换方式是电路交换、报文交换和分组交换，其各自的特点:(1)电路交换：在电路交换中，交换机在一对用户之间连起一条通路，通信过程中交换机不干预传输的信息内容，通信完毕后这条通路即行断开;(2)报文交换：报文交换采用“存储转发”方式，是以一个报文为一个信息传输实体，报文的长短是随机的，因而对各个节点的存储容量要求较高，处理时间较长;(3)分组交换：分组交换综合了前两者的优点，采用“存储-- 转发”方式，数据分组的长度固定，以分组作为存储、处理和传输的单位，能够节约缓冲存储器的利用率，而且缩短了处理时间，加快了信息传输速率。
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7章ATM交换技术
7.2.4 ATM协议参考模型
物理层
ATM层
ATM适配层(AAL)
高层
用户面
高层
控制面
管理面
面管理
层管理
7.2.4 ATM协议参考模型
B-ISDN协议参考模型由3个平面组成 用户面（User Plane）： 负责用户信息的传送，采用分层结构。 控制面（Control Plane）： 提供呼叫和连接的控制功能，主要涉及信令功能，也采用分层结构。 管理面（Management Plane）： 提供面管理与层管理两种管理功能。面管理实现与整个系统有关的管理功能，并完成各个面之间的协调功能；层管理实现网络资源与协议参数的管理，并处理各层中的操作与维护（OAM）信息流，面管理不分层，层管理是分层的。
7.1 ATM与B-ISDN的产生与发展
研究热点
ATM交换结构 ATM网的业务流控制 话音通过ATM（VOA） IP与ATM的融合 ATM与智能网（IN）的结合 光ATM交换
7.2 ATM基本原理
ATM特点：
01
添加标题
采用了固定长度的信元，并简化了信元头功能
02
添加标题
采用了异步时分复用方式
VPI
VPI
VCI
VCI
VCI
PT
HEC
CLP
1 2 3 4 5
字节
(1) UNI的信头结构 GFC（Generic Flow Control）：一般流量控制字段，4bit，用于接入流量控制。
7.2.1 ATM信元及其结构
7.2.1 ATM信元及其结构
VPI/VCI：选路信息，唯一标识一个逻辑子信道。 VPI（Virtual Path Identifier）：虚通道标志，8bit，可标识256条虚通道。 VCI（Virtual Channel Identifier）：虚信道标志，16bit，可标识65536条虚信道。 PT（Payload Type）：净荷类型，3bit，表示信息段传送的信息类型 CLP（Cell Loss Priority）：信元丢弃优先权，1bit，CLP=0，表示高优先级；CLP=1,表示低优先级，若遇到拥塞要丢弃信元时，CLP=1的信元将首先丢弃。 HEC（Head Error Control）：信头差错控制，8bit，检验信头是否出错，不检测信息段。
现代交换原理与技术 ppt课件
A
TSi
B
20
• 时分接线器由话音存储器
和控制存储器组成。
• 话音存储器用于暂存用户
话音信息，又称缓冲存储
器。SM的容量取决于输
入复用线上每帧的时隙数
• 控制存储器用于存语音
信息的存放地址；CM的
容量取决于输入复用线上
每帧的时隙数
• CM每个单元的字长(n)取
决于SM的存储单元数；
21
• T接线器有两种工作方
传送、拆除连接3个阶段，连接的建立需要一个时
间过程；无连接网络不为用户的通信过程建立和
拆除连接。
• 面向连接每个交换机为每个呼叫选路，要维持连
接状态表，而无连接方式为每个信息选路，不需
要维持。
• 用户信息量大时，采用面向连接方式效率高。
11
3、信息传送模式
• 1、同步传输模式（STM）
• 2、异步传输模式（ATM）
行运行，每台处理器有自己的专用存储器，也可
设公用存储器，便于通信。P52图3-14
• 多级控制系统--- 按交换机的控制功能层次的高
低配置处理机。
– 对于低层次的 控制简单得任务重的控制功能由用户
式：
• 1、“顺序写入、控制
读出”，简称输出控制
方式。
• 2、“控制写入，顺序
读出”，简称输入控制
方式。
22
(3)控制方式：输出控制
话音存储器SM
输出控制方式
• 顺序写入，控制读出
例：
• 若T型接线器的输入
和输出复用线上1帧
有32个时隙，完成输
入TS２0内话音信息
“a”交换到输出
TS15内。
TS20
• 通信网——将许多的终端系统通过若干交换系
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。
现代交换原理与技术第6章 数据交换技术
39
• 帧中继和X.25在帧的组建和传输过程 中也有所不同：X.25在第2层中采用 了平衡链路访问规程( LAPB: Link Access Procedure Balanced)，而 帧中继的第2层采用：帧方式链路访 问规程（LAPF:Link Access Procedure on Frame）。它们都是 HDLC的子集。
3
6.1 数据通信概述
• 6.1.1 数据通信的基本概念
4
数据通信网
– (DCN：Data Communications Network)
• 是用于在包括计算机、传真、电报等 在内的各种数据终端之间进行通信的 网络，按照一定的规约或协议传输数 据信息。
• 人们通常用速率、频带利用率和差错 率几种指标了衡量数据通信的性能：
51
• 在我国，杭州电信于2019年借助帧 中继技术，使浙江建设银行首次实 现了通存通兑。2019年 CHINAFRN(中国国家帧中继骨干 网，又名中国公用帧中继网)初步建 成，覆盖了大部分省会城市，由原 邮电部颁布了试运行期间的指导性 的收费标准。
52
• 中国电信为了推广帧中继业务，在2019 年12月，专门赞助主办了北京、上海、 东京、名古屋四城市间的网络围棋赛，以 384Kbit/s的帧中继，来传送四地棋手的 活动画面。2019年，各省帧中继网也相 继建成，许多银行都采用了帧中继方案。 但随着技术的高速发展，帧中继不再是业 界的宠儿，如杭州电信就在2019年用10 兆的光纤网代替了帧中继技术。
2
导入案例
• 数据通信：通信技术的未来之星
– 数据通信是以“数据”为业务的通信系统，数据是预先约 定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。 数据通信是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术 的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信 应运而生，
最新完美版现代交换技术简介
交换机
用户接 口
用户环 线
图1.4 由一台交换机组成的通信网
当用户数量很多且分布的区域较广时，一台交换机不能覆 盖所有用户，这时就需要设置多台交换机组成如图1.5所示的通 信网。网中直接连接电话机或终端的交换机称为本地交换机或 市话交换机，相应的交换局称为端局或市话局；仅与各交换机
连接的交换机称为汇接交换机。当通信距离很远，通信网覆盖
尽管这样增加了交换设备的费用，但它的利用率很高，相比之
下，总的投资费用将下降。
1.1.2 通信网 最简单的通信网(communication network) 仅由一台交换机 组成，如图1.4所示。每一台通信终端通过一条专门的用户环线 (或简称用户线)与交换机中的相应接口连接。交换机能在任意 选定的两条用户线之间建立和释放一条通信链路。
Automatic Branch Exchange)。公共电话网只负责接续到PBX，进
一步从PBX到电话机的接续常需要由话务员转接，或采用特殊 的直接接入设备(DID)。
由此可见，交换机在通信网中起着非常重要的作用，它就
像公路中的立交桥，可以使路上的车辆(信息)安全、快捷地通往
任何一个道口(交换机输出端口)。
面向连接网络建立的连接有两种: 实连接和虚连接。用户通 信时，如果建立的连接由一条接一条的专用电路资源连接而成， 无论是否有用户信息传递，这条专用连接始终存在，且每一段 占用恒定的电路资源，那么这个连接就叫实连接；如果电路的
分配是随机的，用户有信息传送时才占用电路资源(带宽根据需
要分配)，无信息传送就不占用电路资源，对用户的识别改用标 志，即一条连接使用相同标志统计占用的电路资源，那么这样 一段又一段串接起来的标志连接叫虚连接。显然，实连接的电 路资源利用率低，而虚连接的电路资源利用率高。
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。
精品课件-现代交换原理与技术课件-赵瑞玉-第1章 现代交换原理与技术
• 2.信号设备：分为发信设备和受信设备。发信设备一般采用 双音多频（Dual Tone Multi Frequency）方式，它用高、低 两个不同的频率来代表一个拨号数字，DTMF的号码表示方法 如表1.1所示。 受信设备完成信号的接收，现在一般采用电 子振铃器，振铃电流是90±15V，25±3Hz。
是不是中国 所有的电话 用户都连接 在一个交换 机上？在中 国难道只有 一个交换机
存在吗
通信网中涉及到了以下几个基本概念
• （1）市话交换机 • （2）汇接交换机 • （3）中继线 • （4）用户线
1.1.2 交换机完成的四种接续类型
• （1）本局接续：本局用户线之间的接续，通信的主被叫都 在同一个局。
3. 每个终端都有N-1对线与其它终端相接，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。
• 当用户数量增多时，为了解决这些问题，可以在用户分布密 集的中心安装一个设备，把每个用户的电话机或其他终端设 备都连接在这个设备上
• 交换（switching），即接续，就是在通信的源和目的之间 建立通信信道，实现信息传送的过程。
最早的语音通信来设计的。语音通信的特点是对差错率要求
不高（因为人对语音的误差有一定的容错能力），但是对实
时性要求较高，否则一句话需要很长时间才传到对方，用户
的通话体验就会很差。
• 针对语音通信的这个基本要求，电路交换采用面向连接的、 独占电路的方式来满足实时性的要求。电路交换主要包括建 立连接、通信和释放连接三个过程，建立连接阶段是根据用 户所拨的电话号码，由交换机负责连接一条电路，在通话阶 段该电路由该用户独占，即使他们不讲话，不传输信息，该 电路也不能分配给其他用户使用，其示意图如图1.10所示。
现代交换原理与技术第7章
3、特殊信元
• 在物理层上的预分配信头值如表7.2所示。含有表中信 头值的信元都是物理层使用的信元，这类信元不送往 ATM层，只是在物理层处理。由于在物理层使用，这 些信元头不具有PTI、CLP以及GFC字段的含义。
• 空闲信元（idle cell）是由物理层产生的不包含用户信 息的单元，是物理层为了将信元流的速率适配到所用 传输媒体的载荷能力而插入的信元。
●CLP（Cell Loss Priority）：信元丢弃优先权，只有1 个比特，CLP=0表示信元具有高优先级，CLP=1表示 信元具有低优先级，当网络发生拥塞时，首先丢弃 CLP=1的信元。
●HEC（Header Error Control）：信头差错控制，共8 比特，代表一个多项式，用来检验信头在传输中是否 出错。
• 如果我们选定的逻辑子信道是在虚通道这个层次上， 即用VPI来标识，则这样的连接就叫做虚通道连接 （VPC—Virtual Path Connection），如果是在虚信道 这个层次上，即用VCI来标识，则这样的连接就叫做虚 信道连接（VCC—Virtual Channel Connection）。在 VPC中，我们可将串接起来的每段逻辑子信道称作VP 链路，同样我们将串接起来形成VCC的每段逻辑子信 道叫做VC链路。正如前面所介绍的那样，用VPI来标 识每段传输通道上的VP链路，用VCI来标识每段传输 通道上的VC链路。
• 每一时刻正在进行的通信有可能是不同的，因而传输 通道上的VPI和VCI的值，在不同的时刻其含义是不同 的。例如：在早晨某一时刻，某传输通道上VPI = 2、 VCI = 5的逻辑子信道用于传送的是向北京方向的一个 电话通信；到了中午，这个通话已经结束，这时，又 有用户开始与天津一个用户进行数据通信，这个通信 在这个传输通道上仍可能用VPI = 2、VCI = 5来表示。
《现代交换原理与技术》课件第7章
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简称为MG或者MGW,实际上是个广义的概 念，类别上可分为中级网关（TGW）和接 入网关（AG）。
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负责桥接PSTN和IP网络，完成多媒体信息 （语音或者图像）TDM格式和RTP数据包的 相互转换，中继网关（TGW）没有呼叫控
制功能，由软交换设备（媒体网关控制器） 通过MGCP或H.248协议控制，完成承载连 接的建立和释放。
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承载层基于 IP 分组交换技术，负责软交换 网络内各类信息（媒体流和信令流）由源 到目的地的传输；
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控制层是下一代网络的核心控制设备，该 层设备又被称为软交换机或者媒体网关控 制器（MGC）。软交换设备是软交换网络 的核心控制设备，它独立于底层承载协议， 主要提供呼叫控制、承载控制，媒体网关 接入控制、资源分配、协议处理、路由解 析、认证、计费等主要功能，并可以向用 户提供各种基本业务和补充业务。
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包括SIP硬终端和SIP软终端，SIP硬终端是 基于SIP协议的多媒体设备，具
有一体化、内置按键、麦克风、显示屏、 摄像头等特征。SIP软终端是基于多媒体协 议的SIP软件，运行于PC机上。
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IAD是Integrated Access Device的简称。它 是一个小型的接入层设备，为软交换网络 用户侧设备，它向用户同时提供模拟端口 和数字端口，实现用户的综合接入，可提 供语音、数据、视频业务的综合接入，上 行可采用五类线、双绞线、无线等接入方 式。
运营商可以终结三网分别投资局面，为融合 的网络上为用户同时提供话音业务、数据业 务和多媒体业务，实现国际电联提出的“通 过互联互通的电信网、计算机网和电视网等 网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接 入和应用界面的高效率网路，使人类能在任 何时间和地点，以一种可以接受的费用和质 量，安全的享受多种方式的信息应用”的目 标。
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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第一章1、无连接网络和面向连接网络的特点：面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务，但网络控制较复杂；无连接方式控制简单，适用于突发性强、数据量少的业务。
2、已经出现的交换技术有哪些？各有何特点？电路交换、分组交换、快速分组交换、ATM交换、网络交换A、带宽固定，电路利用率低。
实时性强。
无过失控制，不适于数据传输。
基于呼损制方式工作。
B、采用存储/转发方式，支持异种终端间的可变速率通信要求采用统计时分复用，线路利用率高具有过失控制功能，传输可靠性高经济性好C、快速分组交换进一步简化协议，只保存核心功能，以提供高速、高吞吐量、低时延的效劳D、固定长度的信元、面向连接、异步时分〔ATD〕交换E、交换是将第二层交换和网络流量管理能力与第三层路由功能的灵活性和可扩展性结合在一起的交换技术。
3、比拟电路交换、分组交换、ATM交换的异同电路交换是最落后的交换方式，先要建立电路连接〔可以使虚拟电路〕，然后进展数据交换，数据交换完毕之后释放电路。
这种方式交换方式比拟可靠，但是网络利用效率很低。
现在一般不采用这种这种交换方式了。
分组交换是现在最常见的交换方式，它是把一个数据报分成假设干个片段，然后分别同时发送，每个数据片段所经过的线路路由可能是不一样的，每个数据片段走什么路由要根据网络的具体情况和所使用的路由协议来决定。
到达目的节点之后，再把所有数据片段重新组装好。
这种交换方式的线路使用效率很高。
ATM通信技术将现有的线路交换方式数字通信方式与分组通信方式加以综合。
首先， ATM允许凭借信元标记定义和识别个人通信；就此而论，ATM装配普通的分组传输方式。
第二，ATM与分组方式通信严密相连，因此，它只有当有业务要传送时才利用带宽。
第三，像分组交换一样，在呼叫建立阶段，ATM支持效劳质量(QoS)协商，并通过在多种连接中共享其传输媒体而支持虚电路的利用。
但是也有明显差异，因为分组方式一般利用可变长度的分组，而ATM则将固定长度分组的ATM信元作为其根本的传输媒介。
此外，普通的分组方式主要是为可变比特率(VBR)、非实时数据信号创立的，而ATM同样可以很好地管理实时恒定比特率( CBR)信号。
(1〕电路交换以电路连接为目的。
信息传送时与交换系统无关。
(2〕分组交换以信息分发为目的。
交换机对分组逐个加工处理〔过失控制、流量控制等〕，并根据分组头中的地址和控制域，将分组分发到出端口。
(3〕电路交换是一种"粗放〞的交换方式，只管连接而不管传送的信息。
分组交换比拟"精细〞，对传送的信息进展管理。
第二章1、通信网络协议主要包括哪几个要素？各有什么含义？语法：数据与控制信息的构造和格式语义：需要发送何种控制信息，完成何种动作，以及做出何种应答时序：事件实现顺序的详细说明，包括同步和顺序控制2、电信交换的根本技术有哪些？接口技术、信令技术、控制技术和互联技术3、交换网络有哪些根本的交换单元？他们的工作原理是什么？1、开关阵列开关阵列是一种空分交换单元。
开关阵列中的开关有两种状态：接通或断开。
当开关接通的时候，该开关对应的入线和出线就被连接起来。
当开关断开时，入线和出线就不被连接。
2、总线型交换单元它包括三局部，即入线控制局部、出线控制局部和总线局部。
交换单元的每条入线经各自的入线控制部件与总线相连，每条出线经各自的出线控制部件与总线相连，总线按时隙轮流分配给各个入线控制部件和出线控制部件使用，分配到的输入部件将输入信号送到总线上。
3、共享存储器型交换单元共享存储器型交换单元适用于交换各种时分复用信号，包括同步时分复用信号和统计复用信号。
其中作为核心部件的存储器，被划分成N个单元，N路输入数字信号分别送入存储器的N个不同的单元中暂存，然后再分别输出。
存储器的写入和读出采用不同的控制方式。
4、影响程控交换呼叫处理能力的因素有哪些？与交换机的系统构造、处理机的性能、处理机的负荷分担情况、操作系统的效率、呼叫处理相关软件的编程效率等因素有关，5、话务量的三个因素：呼叫次数、平均通话时间、时间*围。
2.11 影响程控交换机呼叫处理能力的因素有哪些"系统构造的合理性、处理机本身的处理能力、操作系统、软件设计水平、数据构造、编程语言第三章3.1.简述数字程控交换机的硬件组成及其根本功能。
硬件构造可以分为通话和控制两大局部。
通话局部的根本功能部件是：对用户线、中继线的接口，提供连接通路的数字交换网络以及信号设备。
此外还有话务台、测量台等到一些外围设备。
控制局部的根本功能部件是：中央处理机、各种外围处理机以及输入、输出设备。
根本功能：通话局部主要负责通话接续、监视用户线或中继线状态，对用户或其它交换局发送、接收信号等各项与呼叫接续直接有关的各局部工作。
控制局部则对通话局部进展控制。
3.2．数字程控交换机模拟用户电路应具备哪些根本功能？馈电B、过压保护O、振铃控制R、监视S、编译码和滤波C、混合电路H、测试T3.6.简述现代数字程控交换系统的特点及性能。
特点：实时性强、可靠性高、能支持多任务操作。
性能：程序的执行管理、存储器管理、时间管理、通信支援、故障处理。
【A、具有多种中继口令，支持灵活的组网应用。
B、支持无线接入方式，并支持有线和无线的混合接入。
C、可提供2B+D、30B+D、V5和分组处理接口，具有N-ISDN、B-ISDN功能，支持TCP/IP、*.25、*.75等协议，可接入数据网、多媒体通信网等。
具有话音、数据、图像等综合业务功能，可实现数据通信、会议电视、多媒体通信网等窄带和宽带业务。
D、可作为业务提供点与业务控制点配合组成智能网，提供各种智能业务。
E、具有一体化的网络管理平台，可以接入TMN系统，对全网统一进展业务量监视，业务性能监视与分析，以及对全网统一进展调度等。
】3.8简述时间接线器和空间接线器的根本工作原理，并说明数字交换网络的构建方法？时间接线器主要由信息存储器〔IM〕和控制存储器〔CM〕组成。
可以顺序写入，控制读出，也可以控制写入，顺序读出。
两种方式都是将PCM复用线上的每个输入时隙内的信码对应存入IM的一个存储单元。
P55空间接线器的根本工作原理P563.9呼叫处理主要包括哪几种处理？分别完成怎样的任务？P68输入处理：识别并承受从外部输入的处理请求和其它有关信息。
内部处理：根据输入信号和现有状态进展分析、识别，并根据分析的结果，进展相应的路由选择。
输出处理：输出信息执行内部任务或驱动相关硬件设备。
3.11简述数字程控交换机软件系统的特点？P61 〔1〕规模大。
〔2〕实时性强。
〔3〕多重出来。
〔4〕高可靠性。
〔5〕维护要求高。
3.12按照实时性要求的不同，交换机中的呼叫处理程序可分为哪几个级别？P72〔1〕故障级。
负责故障识别、故障紧急处理。
此种程序为最高优先级程序，由故障中断来启动执行。
1、FH级2、FM级3、FL级〔2〕周期级。
即具有固定执行周期的程序〔例如各种扫描监控程序〕。
此种程序为中等优先级，由时钟中断调用时间表或多级线性表来启动此种程序。
1、H级2、L级〔3〕根本级。
没有时间制约或没有严格时间限制的程序。
此种程序实时性要求最低，可以延迟执行，可以等待、插空处理，为最低优先级，一般由队列启动此种程序。
1、BQ12、BQ23、BQ33.13简要说明时间表调度的工作原理。
并用时间表实现以下程序的调度？〔1〕10ms (2)20ms (3)50ms (4)40ms画图说明时间表的构造，并说明如何确定时间表的容量和系统中短周期？第四章1.什么事信令"为什么说它是通信网的神经系统"答:信令是终端与交换机之间，以及交换机与交换机之间进展"对话〞的一种语言，它控制任意用户通话电路的建立与释放，并维护电信网的协调运行。
简单地说，信令就是在通信设备之间相互交换的控制信息。
它又是在用户与网络之间、网络节点之间，以致于不同网络之间的互通，都要通过共同的、标准化信令协议来实现所以说它是通信网的神经系统。
2按照工作区域将信令分为哪两类"各自的功能特点是什么"答：一、用户线信令:是用户和交换局之间在用户线上传送的信令二、局间信令：局间监视信号，在线路设备间传送。
局间选择信号，在记发器之间传送。
3.按照功能信令分为哪几类"答：可分为监视功能信令.选择功能信令.管理功能信令4.什么是随路信令"什么是公共信令"与随路信令相比公共信道信令有哪些优点"答：随路信令:信令与用户信息在同一信道上传送或信令信道与相关的用户信息传送信道一一对应。
这种信令方式称为随路信令公共信令:将局间中继线上假设干条话路〔几百条或更多〕的信令集中在一条公共的数据链路上传送，这种信令方式称为公共信道信令。
优点:高速、大容量、数字化、独立于具体业务、易于管理6.随路信令中,PCM E1的TS16可用于多少个话路信令"答：可以为30个话路线路信令传送.8.NO.7信令单元有几种？试说明它们的组成答：有三种消息信令单元: 由第三或第四级产生并接收，用于传送用户局部的消息、信令网管理消息及信令网测试和维护消息。
信令单元定界标志F、信令单元序号FSN和BSN、重发指示器BIB 和FIB、长度指示语LI、业务消息八位位组SIO、信令消息字段SIF、检验位CK。
链路状态信令单元: 由第二级产生并接收，用于提供链路状态信息，以便完成信令链路的接通、恢复等控制。
信令单元定界标志F、信令单元序号FSN和BSN、重发指示器BIB和FIB、长度指示语LI、状态字段SF、检验位CK。
填充信令单元; 由第二级产生并接收，当没有信令单元传送时，周期地向对方发送，以告知对方本端第二级运行正常。
信令单元定界标志F、信令单元序号FSN和BSN、重发指示器BIB 和FIB、长度指示语LI、检验位CK。
12.信令网有哪几局部组成"各局部的功能是什么"答:信令网是逻辑上独立于通信网、专门用于传送信令的网络，它由信令点、信令转接点和信令链路组成。
信令点：信令网上产生和接收信令消息的节点。
它可能是信令消息的源点也可能是信令消息的目的点。
信令转接点：其作用是将从一条信令链路上接收的消息转发至另一信令链路上去的信令转接中心。
信令链路：连接各信令点、信令转接点，传送信令消息的物理链路13.信令有哪几种工作方式"答：有三种，一直连方式二准直连方式三非直连方式14.说明我国信令网的等级构造"答：第一级：高级信令转接点〔HSTP〕；负责转接它所汇接的第二级LSTP和第三级SP的信令消息。
HSTP应尽量是独立式信令转接点。
第二级：低级信令转接点〔LSTP〕；负责转接它所汇接的第三级SP的信令消息。
LSTP可以是独立式STP，也可以是综合式STP。