现代交换原理第1章

DG方式中各个分组可选择不同路由，对故 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 障的防卫能力较强，从而可靠性较高。 障的防卫能力较强，从而可靠性较高。
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虚电路与数பைடு நூலகம்报的比较——应用
VC方式适用于较连续的数据流传送，其持续 方式适用于较连续的数据流传送， 方式适用于较连续的数据流传送 时间应显著地大于呼叫建立的时间， 时间应显著地大于呼叫建立的时间，如文件传 传真业务等。 送、传真业务等。 DG方式则适用于面向事务的询向／响应型数 方式则适用于面向事务的询向／ 方式则适用于面向事务的询向 据业务。 据业务。
（当终端n=100时，线对数 当终端 时 线对数=100X(100-1)/2=4950） ）
(终端 、线对数 终端=5、线对数=10) 终端 南华大学电气工程学院 廖湘柏
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引入交换的终端间的通信
用户环线
交换设备
用户间通过交换设备连接
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引入交换的终端间的通信
中继线
多个交换节点组成的通信网
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虚电路与数据报的比较—故障敏感性
VC方式对故障较为敏感，当传输链路或交换 方式对故障较为敏感， 方式对故障较为敏感 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。 要重新建立。
（有些分组网具有再连接功能，出现故障时可自动 有些分组网具有再连接功能， 建立新的虚电路，并做到不丢失用户数据） 建立新的虚电路，并做到不丢失用户数据）
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报文交换（Message Switching） ）
基本的报文交换动作是存储报文、 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。 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。 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， 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。 有的专用数据网也采用报文交换方式。
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分组交换（PS：Packet Switching） ： ）
采用存储转发方式的分组交换与报文交换 的不同在于： 的不同在于：分组交换将用户要传送的信息分 割为若干个分组（ ），每个分组中有 割为若干个分组（packet），每个分组中有 ）， 一个分组头， 一个分组头，含有可供选路的信息和其他控制 信息。 信息。
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分组交换协议
X.75 X.25
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CHINAPAC网络模型
RM RM
RM
RM
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银行提款机
银行主机 ATM1 ATM2 CHINAPAC POSn 银行提款机与CHINAPAC的链接
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电信号 信息 终端 传输媒介
电信号 终端 信息
点对点通信
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点对点通信举例
话音
数据
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无交换的多个终端的通信
无交换的多个终端要实现相互间通信， 无交换的多个终端要实现相互间通信，必须以全互 连的方式两两相连。 连的方式两两相连。 若终端数为n，则线对数为 若终端数为 ，则线对数为C2n= n(n-1)/2
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电路交换 (Circuit Switching)
交换节点A 交换节点 交换节点B 交换节点 交换节点C 交换节点
建立
传送
释放
电路交换的基本过程
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电路交换的特点
要在通信的用户间建立专用的物理连接通路。 要在通信的用户间建立专用的物理连接通路。（固定 分配带宽） 分配带宽） 对传送的信息无差错控制措施。 对传送的信息无差错控制措施。 对通信信息不作处理(信令除外)，而是原封不动地传 对通信信息不作处理(信令除外) 用作低速数据传送时不进行速率、码型的变换。 送，用作低速数据传送时不进行速率、码型的变换。 用基于呼叫损失制的方法来处理业务流量， 用基于呼叫损失制的方法来处理业务流量，过负荷时 呼损率增加，但不影响已建立的呼叫。 呼损率增加，但不影响已建立的呼叫。
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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 协议，该协议包含了 层 分组交换基于 协议 物理层，第二层数据链路层，第三层分组层，对应于OSI 物理层，第二层数据链路层，第三层分组层，对应于 模型的下三层。 模型的下三层。 X.25分组层 X.25 LAPB 物理层 网络层 数据链路层 物理层 3 2 1
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一、交换概论
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本章主要内容
1. 电信交换的基本概念 2. 各种交换方式 3. 电信交换系统的基本结构
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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。 在电信系统中，只有两个终端的通信称为点对点通信。
面向连接的电路交换和无连接的分组交换的主要区别 体现在以下几个方面： 体现在以下几个方面： 在交换形式上 在通路建立和网络资源分配上 在差错控制上 在业务流量控制上 呼叫损失制、 呼叫损失制、呼叫延迟制
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CTM与PTM的比较 与 的比较
在对信息的损伤方面 电路交换具有较好的时间透明性 分组交换具有较好的语义透明性 在支持多种业务方面 分组交换有更大的灵活性，可实现多速率交换， 分组交换有更大的灵活性，可实现多速率交换，并允 许多种业务共享网络资源。 许多种业务共享网络资源。 在交换速率方面 电路交换可达到高速率的交换； 电路交换可达到高速率的交换；而分组交换的交换速 率受到了限制。 率受到了限制。 在设备的复杂性方面 分组交换需要一套复杂的队列管理机制，而电路交换 分组交换需要一套复杂的队列管理机制， 则需要复杂路由选择算法。 则需要复杂路由选择算法。
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交换节点接续类型图示
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几个概念
交换 通信网 交换设备 传输设备
终端设备 入局呼叫
用户线 中继线 出局呼叫 本局呼叫 转接呼叫 端局
主叫 被叫 汇接局
主叫局 被叫局
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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 交换 IP交换 交换 光交换
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各种交换方式
CTM 电 路 交 换 多 速 率 电 路 交 换 快 速 电 路 交 换 ATM 交 换 帧 中 继 分 组 交 换 报 文 交 换 PTM
IP交换 交换
光交换 CTM-Circuit Transfer Mode PTM-Packet Transfer Mode ATM-Asynchronous Transfer Mode 南华大学电气工程学院 廖湘柏
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X.25和帧中继处理流程比较 X.25和帧中继处理流程比较
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帧中继的应用
路由器 PSPDN CHINAFRN PC PC
本地 服务器
路由器 PSPDN PC
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PC
本地 服务器
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CTM与PTM的比较 与 的比较
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POS1 POS2
ATMn
局域网互连
路由器
CHINAPAC
路由器
PC
PC
本地 服务器
PC
PC
本地 服务器
使用CHINAPAC实现网络互连
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接入Internet
路由器
CHINAPA C
Internet
PC
PC
本地 服务器
使用CHINAPAC接入Internet
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现代交换原理
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课程内容
交换概论 交换网络 程控数字电话交换与电话通信网 信令系统 分组交换与分组交换网 ISDN交换技术与 交换技术与N ISDN交换技术与N-ISDN ATM交换技术与B-ISDN ATM交换技术与B 交换技术与 IP交换技术与下一代网络 NGN） 交换技术与下一代网络（ IP交换技术与下一代网络（NGN） 光交换
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帧中继（Frame Relay） 帧中继（ Relay）
数据传送阶段协议大为简化
分组交换：X.25协议-OSI的1、2、3层 分组交换：X.25协议-OSI的 协议 信息传送单位： 信息传送单位：分组 帧中继：协议-OSI的1、2（核心功能）层 帧中继：协议-OSI的 核心功能） 信息传送单位： 信息传送单位：帧
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虚电路与数据报的比较—分组顺序
VC方式中， VC方式中，属于同一呼叫的各个分组在同一条虚电 方式中 路上传送，分组会按原有顺序到达终点， 路上传送，分组会按原有顺序到达终点，不会产生 失序现象。 失序现象。 DG方式中，各个分组由于是独立选路， DG方式中，各个分组由于是独立选路，可以从不同 方式中 的路由转送，会引起失序。 的路由转送，会引起失序。
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交换节点的基本功能
交换节点可控制的接续类型： 交换节点可控制的接续类型 本局接续、出局接续、入局接续、 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： 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、 信号、地址信号 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
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电信交换的概念
所谓电信交换，就是在通信网上，负责在 所谓电信交换，就是在通信网上， 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，也就是根据目的地， 信信息的机制，也就是根据目的地，在源和目 的终端之间传送通信信息。 的终端之间传送通信信息。
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所谓虚电路方式， 所谓虚电路方式，就是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；一旦虚电路建立后， 组建立端到端之间的虚电路；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。 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。 它不同于电路交换中的物理连接，而是逻辑连接。 它不同于电路交换中的物理连接，而是逻辑连接。 交换虚电路(SVC：Switched Virtual Circuit) ： 交换虚电路 用户通过发送呼叫请求分组来建立虚电路的方式。 用户通过发送呼叫请求分组来建立虚电路的方式。 永久虚电路(PVC：Permanent Virtual Circuit) ： 永久虚电路 应用户预约，由网络运营者为之建立固定的虚电路， 应用户预约，由网络运营者为之建立固定的虚电路，而不需在呼叫 时临时建立虚电路，可直接进入数据传送阶段的方式。 时临时建立虚电路，可直接进入数据传送阶段的方式。 南华大学电气工程学院 廖湘柏
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分组交换和报文交换比较
报文交换的时延
分组交换的时延
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分组交换的两种方式
虚电路(VC：Virtual Circuit)方式 ： 虚电路 方式 数据报(DG：Datagram)方式 ： 数据报 方式
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虚电路
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数据报
数据报不需要预先建立逻辑连接， 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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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 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 方式由于预先已建立逻辑连接， 方式由于预先已建立逻辑连接 只要含有对应于所建立的VC的逻辑信道标识 只要含有对应于所建立的 的逻辑信道标识
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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，但一旦虚电路建立，在端 方式预先有建立过程，但一旦虚电路建立， 方式预先有建立过程 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， 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。 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 方式则不需要有建立过程， 方式则不需要有建立过程 立地进行选路。 立地进行选路。