1交换概论2010
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交换01 概述
36
（2）选路 VC方式预先有建立过程，有一定的 处理开销，但一旦虚电路建立，在端到端 之间所选定的路由上的各个交换节点都具 有映像表，存放出入逻辑信道的对应关系， 每个分组到来时只需查找映像表，而不用 进行复杂的选路。 （3）分组顺序 VC方式中，属于同一呼叫的各个分 组在同一条虚电路上传送，分组会按原有 顺序到达终点，不会产生失序现象。
29
1．分组交换中的相关概念
（1）通信线路的资源共享 分组交换的最基本思想就是实现通信 资源的共享。 （2）交织传输 在预分配复用方式下，每个用户传输 的数据都在特定的子信道中流动，接收端 很容易把它们区分开来。
30
（3）分组的形成 从上述分析可知，把一条实在的线路 分成许多逻辑上的子信道，将线路上传输 的数据组附加上逻辑信道号，就可以让来 自不同数据源的数据组在一条线路上交织 传输，接收端很容易将它们按逻辑信道号 区分开来，实现了线路资源的动态分配。
系统至少应由终端和传输媒介组成，如图
1.1所示。
10
电信号 消息 终端 传输媒介
电信号 终端 消息
图1.1 点对点通信系统
11
当存在多个终端时，人们希望其中任 意两个终端之间都可以进行点对点通信。 由此可见，实现通信必须要有三个要 素，即终端、传输和交换。
12
电话交换是电信交换中最基本的一种 交换业务。它是指任何一个主叫用户的信 息，可以通过通信网中的交换节点发送给 所需的任何一个或多个被叫用户。 当电话用户分布的区域较广时，就需 设置多个交换节点，交换节点之间用中继 线相连，如图1.4所示。
24
三、模拟交换和数字交换
1．模拟交换
以模拟信号为交换对象的交换称为模 拟交换，传输和交换的信号是模拟信号的 交换机称为模拟交换机。 2．数字交换 以数字信号为交换对象的交换称为数 字交换，传输和交换的信号是数字信号的 交换机称为数字交换机。
（2）选路 VC方式预先有建立过程，有一定的 处理开销，但一旦虚电路建立，在端到端 之间所选定的路由上的各个交换节点都具 有映像表，存放出入逻辑信道的对应关系， 每个分组到来时只需查找映像表，而不用 进行复杂的选路。 （3）分组顺序 VC方式中，属于同一呼叫的各个分 组在同一条虚电路上传送，分组会按原有 顺序到达终点，不会产生失序现象。
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1．分组交换中的相关概念
（1）通信线路的资源共享 分组交换的最基本思想就是实现通信 资源的共享。 （2）交织传输 在预分配复用方式下，每个用户传输 的数据都在特定的子信道中流动，接收端 很容易把它们区分开来。
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（3）分组的形成 从上述分析可知，把一条实在的线路 分成许多逻辑上的子信道，将线路上传输 的数据组附加上逻辑信道号，就可以让来 自不同数据源的数据组在一条线路上交织 传输，接收端很容易将它们按逻辑信道号 区分开来，实现了线路资源的动态分配。
系统至少应由终端和传输媒介组成，如图
1.1所示。
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电信号 消息 终端 传输媒介
电信号 终端 消息
图1.1 点对点通信系统
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当存在多个终端时，人们希望其中任 意两个终端之间都可以进行点对点通信。 由此可见，实现通信必须要有三个要 素，即终端、传输和交换。
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电话交换是电信交换中最基本的一种 交换业务。它是指任何一个主叫用户的信 息，可以通过通信网中的交换节点发送给 所需的任何一个或多个被叫用户。 当电话用户分布的区域较广时，就需 设置多个交换节点，交换节点之间用中继 线相连，如图1.4所示。
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三、模拟交换和数字交换
1．模拟交换
以模拟信号为交换对象的交换称为模 拟交换，传输和交换的信号是模拟信号的 交换机称为模拟交换机。 2．数字交换 以数字信号为交换对象的交换称为数 字交换，传输和交换的信号是数字信号的 交换机称为数字交换机。
现代交换原理与通信网技术——第1章_交换概论
图1.14虚电路方式特点
数据报采用无连接工作方式（CL—Connection Less）， 在呼叫前不需要事先建立连接，而是边传送信息边选路，
并且各个分组依据分组头中的目的地址独立地进行选路。
图1.15数据报方式特点
面向连接工作方式和无连接工作方式的特点
（1）面向连接工作方式的特点：
不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接，其通信 过程可分为三个阶段：连接建立、传送信息、连接拆 除。 一旦连接建立，该通信的所有信息均沿着这个连接路 径传送，且保证信息的有序性（发送信息顺序与接收 信息顺序一致） 信息传送的时延相比无连接工作方式要小。
图1.10PCM30/32路同步时分复用系统
(4)信息传送无差错控制 (5)信息具有透明性 (6)基于呼叫损失制的流量控制
综述:
通过上述对电路交换特点的分析，我们不难看到：通 信网的业务特性决定了所采用的交换方式的特点，换 句话说，通信网采用的交换方式一定要适应其业务特 性。电话通信网中的话音业务，具有实时性强、可靠 性要求不高的特点，而电路交换不管是其面向连接的 特点，还是对信息无差错控制、透明传输以及基于呼 叫损失制的流量控制特点，都满足了话音业务的特性， 因而电话通信网采用电路交换方式。 电路交换由于无差错控制机制，因而对数据交换的可 靠性没有分组交换高，不适合对差错敏感的数据业务； 同时由于电路交换采用固定带宽分配方式，因而其电 路利用率低、不适合突发（burst）业务。电路交换适 合于实时性、恒定速率的业务。
1.2.8 IP交换
在这里我们所说的IP交换是指一类IP与ATM融合的技术它 主要有两大类：叠加模型、集成模型。 属于叠加模型的IP交换技术主要有CIP 、 IPOA和MPOA。 在叠加模式中，IP层运行于ATM层之上，实现信息传送 需要两套地址——ATM地址和IP地址、两种选路协议— —ATM选路协议和IP选路协议，还需要地址解析功能， 完成IP地址到ATM地址的映射。 属于集成模型的IP交换技术主要有IP交换、Tag交换和 MPLS。在集成模式中，只需要—种地址——IP地址， 一种选路协议——IP选路协议，无需地址解析功能，不 涉及ATM信令，但需要专用的控制协议来完成3层选路 到2层直通交换机构的映射。
现代交换技术 第1章 概论
第1章 概论
1.3 交换技术分类
（4）交换机内的信号接续角度 1）时分交换 2）空分交换 3）频分/波分交换 4）混合交换 …… （5）交换机控制方式角度 人工控制交换自动控制交换。其中,自动控制交 换方式又经历从机电式自动交换向程控式自动交换发展 的过程。机电式自动交换还可进一步大致细分为四个先 后发展阶段：步进式自动交换机→机动制自动交换机→ 全继电器自动交换机→纵横制自动交换机。程控式自动 交换又可分为模拟程控交换和数字程控交换。
7
现代交换技术
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。
17
现代交换技术
第1章 概论
1.2 通信交换的基本技术
四、控制技术
主要负责处理信令，按信令的要求控制交换网络完 成呼叫接续，通过接口发送必要的信令，协调整机工作 以及参与管理整个通信网等。 互连功能、接口功能及信令功能都与控制功能有着 密切关系 。 对于不同类型的交换机，其各有主要的控制技术。 处理机是交换机控制系统的重要组成成分。控制技 术的实现与处理机的控制结构密切相关。对于处理机控 制结构，需要考虑的一个重要因素是控制方式。集中控 制和分散控制是两种基本的控制方式。 11
现代交换技术
现代交换原理第一章
路一旦建立，端到端所选的路由上各交换节点都有 映象表，存放出入信道对应关系，每个分组到来只 需查映象表，不需进行选路；数据报没有建立过程， 但每个分组要进行选路。 （3）分组顺序 虚电路同一呼叫的各分组在同一虚电路上传送， 分组会按原顺序到达终点，不产生失序现象；数据报 由于从不同路由到达终点，会引起失序，要重新排序。 （4）故障敏感性 虚电路对故障敏感，当链路或交换节点发生故障， 可能会引起虚电路中断，需重新建立，有些分组网具 有自动重建功能；数据报对故障防卫能力较强，可靠 性较高。
四
快速电路交换
基本工作原理： （1）在呼叫建立时，交换节点在相应路由上分配 所需的带宽，并记忆所分的带宽和去向；（实为建 虚电路） （2）用户发送信息时，通过检查呼叫标识确定此呼 叫所需带宽和去向，激活虚电路，建立物理连接； （3）用户没有信息时，释放传输通道。 特点： （1）交换节点不为每个呼叫专门分配和保留所需的 带宽，因此提高带宽使用率； （2）物理连接和拆除必须具有高速度，否则时延更 大。
（4）通信平均持续时间和建立请求响应不同： 数据用户通信时间大多数在50S以内，电话 通信平均时间在5MIN，数据通信信道建立 时间应在15S，而电话则在1S。 所以，数据通信必须使用专用高速网络。 二 电话网络进行数据传输 电话网络传输0.3 ~ 3.4KHz模拟话音信号，在其 上传输数字信号，必须使用MODEM。 由于目前中继线采用PCM数字信号传输话音，因 此要求发送端将数字信号变成模拟信号，经用户线送 到交换机，在发送局端再将模拟信号变成数字信号， 经网络交换传输后，在接收局端将数字信号变成模拟 信号，经收端用户线给MODEM解调，把模拟信号变 成数字信号。
三
电路交换 电路交换的数据网络： 70年代改造了用户线，允许直接进行数字信号 传输，形成数字接入、数字传输和数字交换的电路 交换数字网络CSDN（Circuit Switched Data Network)
第1章 交换概论
1-3
1.1 交换的引入
为什么需要交换
通信的目的： 在任意终端对之间实现信息的传递 电信号 电信号
终端
信息
终端
传输媒介
信息
话音
数据
1-4
用户数增多时：
C 10
2 5
• 用户线急剧增大；
• 每个用户如何确定与其他用 户通话的问题；
n 10000 时，
2 n
1 C n( n 1) 5000 万条 2 • 每新增加一个的处理问题。
用户要浏览网页，首先要建立TCP 连接，发送包含地址信息的请求 服务器通过HTTP响应用户的要求， 返回需要的文件
关闭TCP 连接，离线浏览
1-24
三、分组交换
？讨论：如何改进报文交换方式来满足数据通信的 要求？
借鉴流水线工作。
1-25
三、分组交换（X.25）主要为数据通信设计
分组头(标题) 地址、信息类型、编号
1-17
电路交换的缺点
电路的接续时间较长。整个通话期间，即使没有通话信息， 电路资源也被通信双方独占，电路利用率低。 通信双方在信息传输、编码格式、同步方式、通信协议等 方面要完全兼容。 物理连接的任何部分发生故障都会引起通信的中断。 存在呼损，即可能出现由于交换网络负载过重而呼叫不通。
1.3.2通信网的组网结构
通信网的基本组网结构主要有星型网、环型网、网状网、 树型网、总线型网和复合型网等。 1、网状网
„
网状网中所有交换节点 两两互联，网络结构复 杂，线路投资大，但可 靠性高。
交换节点
交换节点
„ „
交换节点
交换节点
„
网状网
1-46
第一章.交换概论
Y Y Z X
24
1.3 电信交换系统的基本结构 P14
交 换 网 络 中 继 线
信
系统
系统 系统
25
1.信息传送子系统 P14 1.信息传送子系统
－－包括：交换网络和各种接口 －－包括： 包括
26
2. 控制子系统 P15
27
1.4.3 通信网的组网方式 P19
星型网 环型网 网状网 树型网 总线型网 复合型网
△
19
虚电路与数据报的比较—故障敏感性
VC方式对故障敏感，当传输链路或交换 方式对故障敏感， 方式对故障敏感 节点发生故障时可能引起虚电路的中断， 节点发生故障时可能引起虚电路的中断， 需要重新建立。 需要重新建立。 DG方式中各个分组可选择不同路由，对 方式中各个分组可选择不同路由， 方式中各个分组可选择不同路由 可靠性较高。 故障的防卫能力较强，从而可靠性较高 故障的防卫能力较强，从而可靠性较高。
一、交 换 概 论
1
本章主要内容
学习要点： 学习要点： 1、 掌握交换的基本概念。 、 掌握交换的基本概念。 2、 了解三种基本传送模式的特点。 、 了解三种基本传送模式的特点。 3、 了解电信交换系统的基本结构。 、 了解电信交换系统的基本结构。 4、 了解并掌握面向连接方式、无连接方式、 、 了解并掌握面向连接方式、无连接方式、 同步时分交换和异步时分交换的基本概念。 同步时分交换和异步时分交换的基本概念。
17
虚电路与数据报的比较——选路
VC方式预先有建立过程，而不需要进行 方式预先有建立过程， 方式预先有建立过程 选路。 选路。 DG方式则不需要有建立过程，但对每个 方式则不需要有建立过程， 方式则不需要有建立过程 分组都要独立地进行选路。 分组都要独立地进行选路。 进行选路
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1.3 电信交换系统的基本结构 P14
交 换 网 络 中 继 线
信
系统
系统 系统
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1.信息传送子系统 P14 1.信息传送子系统
－－包括：交换网络和各种接口 －－包括： 包括
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2. 控制子系统 P15
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1.4.3 通信网的组网方式 P19
星型网 环型网 网状网 树型网 总线型网 复合型网
△
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虚电路与数据报的比较—故障敏感性
VC方式对故障敏感，当传输链路或交换 方式对故障敏感， 方式对故障敏感 节点发生故障时可能引起虚电路的中断， 节点发生故障时可能引起虚电路的中断， 需要重新建立。 需要重新建立。 DG方式中各个分组可选择不同路由，对 方式中各个分组可选择不同路由， 方式中各个分组可选择不同路由 可靠性较高。 故障的防卫能力较强，从而可靠性较高 故障的防卫能力较强，从而可靠性较高。
一、交 换 概 论
1
本章主要内容
学习要点： 学习要点： 1、 掌握交换的基本概念。 、 掌握交换的基本概念。 2、 了解三种基本传送模式的特点。 、 了解三种基本传送模式的特点。 3、 了解电信交换系统的基本结构。 、 了解电信交换系统的基本结构。 4、 了解并掌握面向连接方式、无连接方式、 、 了解并掌握面向连接方式、无连接方式、 同步时分交换和异步时分交换的基本概念。 同步时分交换和异步时分交换的基本概念。
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虚电路与数据报的比较——选路
VC方式预先有建立过程，而不需要进行 方式预先有建立过程， 方式预先有建立过程 选路。 选路。 DG方式则不需要有建立过程，但对每个 方式则不需要有建立过程， 方式则不需要有建立过程 分组都要独立地进行选路。 分组都要独立地进行选路。 进行选路
第1章 交换概论优秀课件
第4章 信令系统
第5章 分组交换与分组交换网
第6章 ISDN交换与综合业务数字网
第7章 ATM交换与宽带综合业务数字网
第8章 IP交换技术
第9章 软交换与下一代网络
2021/3/15
第10章 光交换
4
第一章 概论
• 电信交换的基本概念： 交换的引入、交换节点的基本功能
• 交换方式： 电路交换、分组交换、ATM交换
2021/3/15
5
1.1 交换与通信网：交换的引入
通信(communication)的定义： 用特定的方法通过某种介质或传输线将信息从一地
传送到另一地的过程。
信源 发送设备 信道 接收设备 信宿
发送端
接收端
噪声源
通信系统模型
2021/3/15
6
1.1 交换与通信网
1.1.1 交换(交换节点)的引入
（1）点对点通信
通信的目的：实现信息的传递。在电信系统中，信 息是以电信号或光信息的形式传输的。自从1876年 Bell.A.G发明电话以来，一个电信系统至少应由终端 和传输媒介组成，如图1.1所示。
用户终端
传输媒介
用户终端
123 456 789 * 8#
123 456 789 * 8#
图1.1 点对点通信系统
13
• 本地交换机（市话交换机）——网中直接连接电话机或 终端的交换机。相应的交换局称为端局或市话局；
• 汇接交换机——仅与各交换机连接的交换机。当距离很 远时，汇接交换机也称为长途交换机。
• 中继线——交换机（交换节点）之间的线路。
• 长途交换设备——仅涉及交换机之间的通信；
• 市内交换设备——既涉及到交换设备之间，又涉及到与 终端的通信；
现代交换技术 第一章 概论
电路交换
交换技术
存储转发交换
报文交换 分组交换
X.25 帧中继 ATM
IP
光交换
图1.3 交换方式的分类
第一章 概论
1.2 交换方式
交换意味着源与目的地址之间的连接，交换方 式是交换节点为了完成交换功能所采用的互通技术， 在传统意义上交换方式分为电路交换、包交换和分 组交换这里简要介绍以下几种通信网上正在使用和 研究的交换方式。
该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转 发至目的地，这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组 交换网。
分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。它兼有电 路交换和报文交换的优点。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报 文交换的传输时延小，交互性好。
第一章 概论
分组交换的主要缺点是： (1)由网络附加的传输信息较多，对长报文通信的传输效率比较低。 (2)技术实现复杂。
分组交换主要应用在数据通信网络中，满足数据通信的高可靠性，延时要求 不高的技术特点。
电路交换：专列 报文交换：渡轮 分组交换：大巴
第一章 概论
3．帧中继
帧中继是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法。 它主要用在公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。大多数 公共电信局都提供帧中继服务，把它作为建立高性能的虚拟广域连接的 一种途径。帧中继是进入带宽范围从56Kbps到1．544Mbps的广域分组 交换网的用户接口。 帧中继特点： （1）帧中继采用带宽控制技术，可实现以高于预约速率的速率发送数据。 （2）相对分组交换技术，由于取消了中间节点的差错效验，传输速率大 大提高。
第一章 概论
什么是交换？
个人理解：交换，是指信息的转发和传递。
现代交换原理概论PPT
组成
控制部分主要由中央处理器、存 储器和输入/输出接口等组成。
功能
控制部分的主要功能是接收和处 理各种指令，根据指令的要求协 调各个部分的工作，实现交换机 的各种交换和控制功能。
输入/输出部分
作用
输入/输出部分负责提供人机交互的界面，实现交换机与外部设备 的连接和通信。
组成
输入/输出部分主要由各种类型的接口和控制设备组成，如键盘、 显示屏、打印机等。
电路交换的资源利用率较低，因为通 信链路在数据传输结束后仍会保留， 造成资源浪费。
电路交换的优点
电路交换能提供稳定的通信质量，适 用于实时、连续的数据传输，如电话 通信。
分组交换原理
分组交换原理概述
分组交换是一种动态分配通信链路资源的交换方式， 将数据分割成多个小段，每一段称为一个分组。
分组交换的优点
功能
输入/输出部分的主要功能是接收用户的输入指令和显示交换机的 状态信息，同时向外部设备发送相应的输出信号。
04
交换机的软件系统
操作系统
01
操作系统
操作系统是交换机软件系统的基础，负责管理硬件和软件资源，提供统
一的接口供上层软件使用，实现多任务并发处理和任务调度。
02
实时操作系统
实时操作系统是交换机软件系统的核心，具有实时性、可靠性和稳定性
采用分布式架构，实现负载均衡和容错能力，提高系统可用性和可 靠性。
数据同步
实现多节点间的数据同步，保证数据一致性和完整性。
跨平台兼容
支持多种操作系统和设备平台，实现跨平台的无缝数据交换。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
随着用户数量的增加，人工交换的效率低下、错误率高等问题逐渐凸显，无法满足大规模通信需求。
01交换概论.
汇接局
14
电话交换与数据交换
15
2、各种交换方式
电路交换 报文交换 分组交换 帧中继 ATM交换 IP交换 光交换
16
各种交换方式
CTM
PTM
电 路 交 换
多 速 率 电 路 交 换
快 ATM 帧 速 交 中 电 换 继 路 交 换 IP交换
分 组 交 换
报 文 交 换
光交换
CTM-Circuit Transfer Mode PTM-Packet Transfer Mode ATM-Asynchronous Transfer Mode
17
电路交换 (Circuit Switching)
交换节点A 交换节点B 交换节点C
建立
传送
释放
电路交换的基本过程
18
电路交换的特点
基本的报文交换动作是存储报文、分析报文中 的收报人地址和报文转发。
有多个报文送往同一地点时，要排队按顺序发 送。 报文传送中有检错和纠错措施 公用电信网的电报自动交换是报文交换的典 型应用，有的专用数据网也采用报文交换方式。
20
主叫用户A
报文交换机1
报文交换机2
报文交换机3 报文交换机4
被叫用户B
张继荣编著
西安电子科技大学出版社
3
第一章、交 换概论
4
本章主要内容
1. 交换的基本概念 2. 各种交换方式 3. 交换技术的发展演进
5
1、电信交换的基本概念
在电信系统中，只有两个终端的通信称为点对点通信。
电信号 信息 终端 传输媒介
电信号 终端 信息
点对点通信
6
点对点通信举例
1交换概论
VC方式适用于较连续的数据流传送，其持续时 间应显著地大于呼叫建立的时间，如文件传送 、传真业务等。
DG方式则适用于面向事务的询问／响应型数据业
务。
上海交通大学信息安全工程学院
王盈
37
分组交换协议
分组交换基于X.25协议，该协议包含了3层，第一层 物理 层，第二层数据链路层，第三层分组层，对应于OSI 模型 的下三层。
上海交通大学信息安全工程学院
王盈
33
虚电路与数据报的比较——选路
VC方式预先有建立过程，但一旦虚电路建立，
在端到端之间所选定的路由上的各个交换节点都 具有映象表，存放出入逻辑信道的对应关系，每 个分组到来时只要查找映象表，而不需要进行复 杂的选路。
DG方式则不需要有建立过程，但对每个分组都
要独立地进行选路。
上海交通大学信息安全工程学院
王盈
18
交换节点的基本功能
交换节点可控制的接续类型：
本局接续、出局接续、入局接续、转接接续
交换节点必须具备的基本功能：
能正确接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫 信号、地址信号（即：UNI或NNI的呼叫信令和地址信令） 能按目的地址正确地进行选路以及在中继线上转
发信号 能控制连接的建立与拆除
上海交通大学信息安全工程学院 王盈 31
数据报
数据报不需要预先建立逻辑连接，而是按照 每个分组头中的目的地址对各个分组独立进行选 路。
上海交通大学信息安全工程学院
王盈
32
虚电路与数据报的比较——分组头
DG方式的每个分组头中要包含详细的目的 地址
VC方式由于预先已建立逻辑连接，分组头 中只要含有对应于所建立的VC的逻辑信道 标识
上海交通大学信息安全工程学院 王盈 29
DG方式则适用于面向事务的询问／响应型数据业
务。
上海交通大学信息安全工程学院
王盈
37
分组交换协议
分组交换基于X.25协议，该协议包含了3层，第一层 物理 层，第二层数据链路层，第三层分组层，对应于OSI 模型 的下三层。
上海交通大学信息安全工程学院
王盈
33
虚电路与数据报的比较——选路
VC方式预先有建立过程，但一旦虚电路建立，
在端到端之间所选定的路由上的各个交换节点都 具有映象表，存放出入逻辑信道的对应关系，每 个分组到来时只要查找映象表，而不需要进行复 杂的选路。
DG方式则不需要有建立过程，但对每个分组都
要独立地进行选路。
上海交通大学信息安全工程学院
王盈
18
交换节点的基本功能
交换节点可控制的接续类型：
本局接续、出局接续、入局接续、转接接续
交换节点必须具备的基本功能：
能正确接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫 信号、地址信号（即：UNI或NNI的呼叫信令和地址信令） 能按目的地址正确地进行选路以及在中继线上转
发信号 能控制连接的建立与拆除
上海交通大学信息安全工程学院 王盈 31
数据报
数据报不需要预先建立逻辑连接，而是按照 每个分组头中的目的地址对各个分组独立进行选 路。
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王盈
32
虚电路与数据报的比较——分组头
DG方式的每个分组头中要包含详细的目的 地址
VC方式由于预先已建立逻辑连接，分组头 中只要含有对应于所建立的VC的逻辑信道 标识
上海交通大学信息安全工程学院 王盈 29
互换概述课件
的空间。
互换概述课件
13
6.2.2 利率互换市场的基本运作机制
（一）互换市场的做市商制度 早期的金融机构通常在互换交易中充当经纪人， 即帮助希望进行互换的客户寻找交易对手并协助 谈判互换协议，赚取佣金。但在短时间内找到完 全匹配的交易对手往往是很困难的，因此许多金 融机构（主要是银行）开始作为做市商参与交易， 同时报出其作为互换多头和空头所愿意支付和接 受的价格，被称为互换交易商，或称互换银行 （Swap Bank）。做市商为互换市场提供了流动 性，成为其发展的重要推动力量。
互换概述课件
16
6.2.2 利率互换市场的基本运作机制
具体来看，ISDA主协议主要包括协议主文、附 件（Schedule）和交易确认书（Confirmations） 三部分。下面的表6-1是一个利率互换交易确认 书概要的例子，该例子给出了利率互换交易的主 要条款。从目前看来，ISDA所建立的整套标准 化文件已经成为国际互换市场的基础性制度安排 和互换交易的重要发展平台。
中支付浮动利率时要求收到的固定利率，显然互换卖价应 高于买价。从图（a）和（b）中可以看到买卖价差非常小，
这表明市场具有高度的流动性和竞争性。买价与卖价的算 术平均为中间价（Middle Rate），就是通常所说的互换利 率（Swap Rate）。以图（a）中的5年期利率互换为例，买 价、卖价与中间价分别为4.3250%、4.3650%与4.3450%。 这意味着做市商愿意每半年以4.3250%的年利率支付固定 利息，换取每季度收到3个月期的LIBOR；或者每季度支 付3个月期LIBOR，换取每半年收到年利率为4.3650%的固 定利息。而4.3450%就是支付频率为半年的5年期互换利率。
互换概述课件
22
互换概述课件
13
6.2.2 利率互换市场的基本运作机制
（一）互换市场的做市商制度 早期的金融机构通常在互换交易中充当经纪人， 即帮助希望进行互换的客户寻找交易对手并协助 谈判互换协议，赚取佣金。但在短时间内找到完 全匹配的交易对手往往是很困难的，因此许多金 融机构（主要是银行）开始作为做市商参与交易， 同时报出其作为互换多头和空头所愿意支付和接 受的价格，被称为互换交易商，或称互换银行 （Swap Bank）。做市商为互换市场提供了流动 性，成为其发展的重要推动力量。
互换概述课件
16
6.2.2 利率互换市场的基本运作机制
具体来看，ISDA主协议主要包括协议主文、附 件（Schedule）和交易确认书（Confirmations） 三部分。下面的表6-1是一个利率互换交易确认 书概要的例子，该例子给出了利率互换交易的主 要条款。从目前看来，ISDA所建立的整套标准 化文件已经成为国际互换市场的基础性制度安排 和互换交易的重要发展平台。
中支付浮动利率时要求收到的固定利率，显然互换卖价应 高于买价。从图（a）和（b）中可以看到买卖价差非常小，
这表明市场具有高度的流动性和竞争性。买价与卖价的算 术平均为中间价（Middle Rate），就是通常所说的互换利 率（Swap Rate）。以图（a）中的5年期利率互换为例，买 价、卖价与中间价分别为4.3250%、4.3650%与4.3450%。 这意味着做市商愿意每半年以4.3250%的年利率支付固定 利息，换取每季度收到3个月期的LIBOR；或者每季度支 付3个月期LIBOR，换取每半年收到年利率为4.3650%的固 定利息。而4.3450%就是支付频率为半年的5年期互换利率。
互换概述课件
22
现代交换原理电子书
现代交换原理电子书
这本电子书以现代交换原理为主题，旨在深入探讨现代交换原理及其应用。
通过对交换原理的详细解释和实例讲解，读者可以全面了解该领域的基本概念和关键技术。
本书分为若干章节，每章介绍一个特定主题，从基础知识到高级应用逐步展开。
第一章介绍交换原理的基本概念。
首先介绍了交换原理的历史背景和发展过程，然后详细解释了交换原理的定义、分类和基本原理。
接着，对交换网络的结构和组成部分进行了分析和讨论。
第二章探讨交换原理的关键技术。
详细介绍了交换过程中的信号处理、传输技术和调度算法等关键技术。
通过对每个技术的原理和实际应用的分析，读者能够全面了解交换原理中各个环节的工作原理和实现方式。
第三章以实际案例为基础，详细介绍了交换原理在通信领域的应用。
包括传统电话交换网络、互联网交换网络和移动通信网络等。
通过对各个案例的分析，读者能够全面了解交换原理在不同网络中的应用和优化方法。
第四章以交换原理的未来发展为主题，展望了交换原理在新一代通信技术中的前景和挑战。
通过对新兴技术和趋势的分析，读者可以对未来交换原理的发展方向有更清晰的认识。
本书旨在为从事通信技术和网络工程的专业人士、研究人员以及对交换原理感兴趣的读者提供一本全面且系统的参考书籍。
通过深入学习本书，读者将能够掌握现代交换原理的基本理论和实践应用，从而在相关领域具备更强的专业能力和创新能力。
第2章交换理论基础
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• 服从二项分布的随机变量，它的数学期望 E(X)=np，方差D(X)=np(1-p) • 交换系统中各种服务设备，比如交换单元 的输入输出链路，交换机中的中继线；交 换控制处理器等等。这些设备的占用情况 往往可以用二项分布来分析。
交换技术
二项分布举例
第2章 交换理论
例2.1: 设某交换机中有5个服务器，每个服务器的占 用是完全独立的，每个服务器被占用的概率为0.4。要 求计算5个服务器有k个被占用的概率。 解：首先分析服务器的占用问题能否归结为贝努里试 验概型。我们可以把检验一个服务器的忙闲状态看成 一次试验，检验5个服务器就是5次试验，且试验是独 立的。因此，服务器的占用情况满足用贝努里概型的 假设条件，相应的占用概率可以用二项分布计算。 根 据 题 意 ， 已 知 ： n=5 ， k=0,1,2,3,4,5 ， p=0.4 ， q=0.6。代入公式可求得相应结果（参考教材）。
P ( Xn k) C p (1 p)
k k n
nk
, k 0 ,1,L, n
又设np=λ>0是常数，对于n=1,2··均成立，则对任一 ·· ·· 个非负整数 k 有:
lim C nk p k (1
n
p )n
k
l ke l
k!
上述定理称为泊松定理，定理中的极限值满足
第2章 交换理论
q 1 p
C n! [k ! (n k)! ]
k n
指定1表示事件A，0表示/A，以X=k表示n次试验中A恰好出现 k次的事件，得到一个随机变量，其可能的取值k=0123…n 13
交换技术
二项分布
第2章 交换理论
定义6: 设随机变量X可能的取值为k=0,1,2··n，其概率 ·· ··
• 服从二项分布的随机变量，它的数学期望 E(X)=np，方差D(X)=np(1-p) • 交换系统中各种服务设备，比如交换单元 的输入输出链路，交换机中的中继线；交 换控制处理器等等。这些设备的占用情况 往往可以用二项分布来分析。
交换技术
二项分布举例
第2章 交换理论
例2.1: 设某交换机中有5个服务器，每个服务器的占 用是完全独立的，每个服务器被占用的概率为0.4。要 求计算5个服务器有k个被占用的概率。 解：首先分析服务器的占用问题能否归结为贝努里试 验概型。我们可以把检验一个服务器的忙闲状态看成 一次试验，检验5个服务器就是5次试验，且试验是独 立的。因此，服务器的占用情况满足用贝努里概型的 假设条件，相应的占用概率可以用二项分布计算。 根 据 题 意 ， 已 知 ： n=5 ， k=0,1,2,3,4,5 ， p=0.4 ， q=0.6。代入公式可求得相应结果（参考教材）。
P ( Xn k) C p (1 p)
k k n
nk
, k 0 ,1,L, n
又设np=λ>0是常数，对于n=1,2··均成立，则对任一 ·· ·· 个非负整数 k 有:
lim C nk p k (1
n
p )n
k
l ke l
k!
上述定理称为泊松定理，定理中的极限值满足
第2章 交换理论
q 1 p
C n! [k ! (n k)! ]
k n
指定1表示事件A，0表示/A，以X=k表示n次试验中A恰好出现 k次的事件，得到一个随机变量，其可能的取值k=0123…n 13
交换技术
二项分布
第2章 交换理论
定义6: 设随机变量X可能的取值为k=0,1,2··n，其概率 ·· ··
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1
现代交换原理
北京邮电大学计算机学院
国家级精品课程
卞佳丽
2
前言
课程介绍
9课程：国家级精品课程9
教材：北京市精品教材
z 《现代交换原理与通信网技术》
——卞佳丽主编，北京邮电大学出版社，2009年z
辅助资料（教学平台）：
:9093/ESchool/index.jsp 9
实验：北京市教委教改立项项目
z 现代交换原理仿真实验系统z
下一代网络实践教学平台
教与学
3
教学安排
上课时间：2010/3~2010/6
教学16周，第17、18周期末复习考试
考核方式：
作业+小测验25%实验10%期末考试65%
联系方式：
E-mail ：jlbian@
4
教学内容
交换概论 交换网络
数字程控电话交换（电路交换、控制系统） 信令系统 移动交换
IP交换（IP路由技术、IP与ATM技术融合（含综合业
务交换：ISDN、ATM技术介绍）、MPLS技术）
软交换及IMS
一、交换概论
1 2 3
7
1、交换与通信网
问题？。
以电话通信为例
点到点的通信 多点通信Æ交换机
通信网
点到点电话通信
12
在通信领域中，所谓交换，就是在通信网上，负责在通信的源和目的终端之间建立通信信道传送通信信息的机制。
什么是交换
20
电信网的支撑网
信令网
通信网的“神经系统”。
数字同步网
保证网络中的交换设备和传输设备等时钟同步。
电信管理网（TMN ）
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)等。
21
通信网的技术发展
通信技术数字化 通信业务综合化 通信网络宽带化 通信服务个人化 网络管理智能化
网络互通融合化
B1 B2 D
26
统计时分复用
1 2 3
2、各种交换方式
37
电路交换的特点
面向连接的工作方式（物理连接） 同步时分复用（固定带宽分配） 无差错控制机制
对通信信息不作处理（透明传输）
流量控制基于呼叫损失制
面向连接工作方式（物理连接）
41
多速率实现方法一（1） 方法：将几个基本信道速率捆绑起来，构成一个速率更高的信道，即确定基本信道速率，按需形成其它速率，且其它速率是基本速率的整数倍。
基本速率128 384 1920 ……64 2 x 64 6 x 64 30 x 64 ……
特点：硬件实现，复杂、不灵活、不经济。
公用电报网的电报自动交换
动画
实质：“存贮-转发”传送报文
47分组交换——分组的形成动画
分组头：选路信息及其它控制信息 分组大小：
9可变长
9长度确定：兼顾时延和开销
49
分组交换的两种方式
虚电路(VC ：Virtual Circuit)方式 数据报(DG ：Datagram)方式
50虚电路方式，在用户数据传送前先要通过发送呼叫请求分组建立端到端之间的虚电路（虚连接）；一旦虚电路建立后，属于同一呼叫的数据分组均沿着这一虚电路传送，最后通过呼叫清除分组来拆除虚电路。
虚电路（1）。