1.3.1各种交换方式-1 - 各种交换方式-1
交换技术
一．电路交换：“电路交换”（Circuit Switching）又称为“线路交换”，是一种面向连接的服务。
两台计算机通过通信子网进行数据电路交换之前，首先要在通信子网中建立一个实际的物理线路连接。
最普通的电路交换例子是电话系统。
电路交换是根据交换机结构原理实现数据交换的。
其主要任务是把要求通信的输入端与被呼叫的输出端接通，即由交换机负责在两者之间建立起一条物理通路。
在完成接续任务之后，双方通信的内容和格式等均不受交换机的制约。
电路交换方式的主要特点就是要求在通信的双方之间建立一条实际的物理通路，并且在整个通信过程中，这条通路被独占。
1．电路交换的分类电路交换又分为时分交换（Time Division Switching，TDS）和空分交换（Space Division Switching，SDS）两种方式。
时分交换是把时间划分为若干互不重叠的时隙，由不同的时隙建立不同的子信道，通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移，从而实现入线和出线间话音交换的一种交换方式。
时分交换的关键在于时隙位置的交换，而此交换是由主叫拨号所控制的。
为了实现时隙交换，必须设置话音存储器。
在抽样周期内有n个时隙分别存入n个存储器单元中，输入按时隙顺序存入。
若输出端是按特定的次序读出的，这就可以改变时隙的次序，实现时隙交换。
空分交换是指在交换过程中的入线通过在空间的位置来选择出线，并建立接续。
通信结束后，随即拆除。
比如，人工交换机上塞绳的一端连着入线塞孔，由话务员按主叫要求把塞绳的另一端连接被叫的出线塞孔，这就是最形象的空分交换方式。
此外，机电式（电磁机械或继电器式）、步进制、纵横制、半电子、程控模拟用户交换机及宽带交换机都可以利用空分交换原理实现交换的要求。
2．电路交换的三个阶段整个电路交换的过程包括建立线路、占用线路并进行数据传输和释放线路三个阶段。
下面分别予以介绍。
（1）电路建立如同打电话先要通过拨号在通话双方间建立起一条通路一样，数据通信的电路交换方式在传输数据之前也要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。
通信系统与技术基础-交换技术与网络
2.2.3 程控电话交换网络
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程控电话交换机的实质，就是电子计算机控制的电话 交换机。它以预先编好的程序来控制交换机的接续动作， 优点非常明显。
我国的PSTN为例，它分为本地电话网（市话网）和长 途电话网（长途网）两种。
我国的PSTN从建立之初起，很长一段时间采取的是5 级结构，如图2-6（a）所示。
制器。
2.3.3 软交换网络的特点
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软交换的特点： 1．基于分组 2．开放的网络结构 3．业务与呼叫控制 分离，与网络分离 4．业务与接入介质 分离 5．快速提供新业务
软交换网络是多种逻辑功 能实体的集合。它提供综 合业务的呼叫控制、连接 和部分业务功能，相对于 传统程控交换技术，软交 换网络是新一代电信网语 音/数据/视频业务的核心 设备。
2.3.2 软交换网络结构
软交换网络是一个可以 同时向用户提供语音、 数据、视频业务的开放 网络。它采用一种分层 的网络结构，使得组网 更加灵活和方便。软交 换网络一共分为4层，从 下往上依次为接入层、 传送层、控制层、业务 层，如图2-8所示。
21
图2-8 软交换网络结构
2.3.2 软交换网络结构
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WCDMA分为终端、（无线）接入网、3G核心网三部 分，如图2-7所示。
图2-7 WCDMA网络架构
2.2.4 移动电话交换网络
19
终端： 终端即用户终 端设备（User Equipment， UE），它主要 包括射频处理 单元、基带处 理单元、协议 栈模块及应用 层软件模块
接入网：
3G核心网：
步进制自动电 话交换机 自动接续 可靠性差，易 损坏，动作慢， 结构复杂，体 积大，机械噪 声大
纵横制自动电话 交换机 自动接续 不管是“纵横制” 还是“步进制”， 都是利用电磁机 械动作接线的， 所以它们同属于 “机电式自动电 话交换机”。
程控交换方式
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
3
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。（固定 分配带宽）
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 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，过负荷时 呼损率增加，但不影响已建立的呼叫。
21
ATM交换-异步传送模式
固定长度的信元
信元(cell)只有53个字节(byte)，其中开头5个字节 称为信头(cell header)，其余48个字节为信息域，或称 为净荷(pay load)。
采用很短的信元可以减少交换节点内部的缓冲器容 量以及排队时延和时延抖动。
信元的长度固定，则有利于简化交换控制和缓冲器 管理。
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IP交换
IP over ATM有两种模式：
叠加模型：CIP、LANE、MPOA 集成模型：IP交换、Tag交换、MPLS
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光交换
光 电 光 电 电 光 光 电 电 光 光 电
光 信 号
电 交 换
光 信 号
光 信 号
光 交 换
光 信 号
28
4
报文交换（Message Switching）
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。
5
分组交换（PS：Packet Switching）
交换技术交换与通信网汇总
扫描驱动电路 ——对话路设备的状态进行扫 描，以便送入CPU进行分析处理， CPU发出的指令经驱动电路控制话路设 备动作。
I/O设备 —— 键盘，显示器，打印机等。
二 目前程控交换机的组成
• 交换网络 • 外围接口电路
用户电路
模拟用户电路 数字用户电路
中继单元 模拟中继单元
• •
管从 “业 这理务 一的开 代展”通角网信度络网来主看要络，开。展基于话音、文字或图像的单一媒体业务，
• “下一代”网络应当开展基于视频、音频和文字图像的混合多媒体业务。
• 从电信网络层以下所采用的核心技术来看，
• “这一代”网络是以TDM电路交换为基础的网络，
• “下一代”网络在网络层以下将以分组交换为基础构建。
通信网越大，后者的优点越明显。
如图N1=.110用0户时间，互连构 交换式通成通信信网网需100根线
图1.2 用户间通过交换设备 构成通信网
互连式通信网需100×99÷2=4950根线
7
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
8
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。
18
3、计算机网的交换方式——分组交换 packet switching
将报文分成若干个报文组（packet)，每个报文组要加上地址、 编号、校验码，然后以报文组为存储转发单位逐节点转发，到达 目的地再按编号组装成原报文。
分组交换有两种工作模式：数据报、虚电路方式。
数据报方式：以分组为基本单位逐节点转发，且不同分组 可
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软交换网络的体系结构图
2019版校园网络宽带业务支撑管理系统-V1.3(1)
可在用户自助平台、Portal 页面、APP上完成充值。
报表数据分析——多维度
广告统计分析 财务报表分析
用户上网记录分析 热力日统计
对接接口——丰富、标准化
标准化设计，提供标准化的协议和开放的接口与第三方设备对接，支持业内标准无缝对接
支持短信系统、 LDAP/AD域对接，APP 认证
支持主流的一卡通系 统对接
组件简介-报障管理系统
与AAA系统自动关 联，AAA中文日志 辅助分析
微信报障自动捆绑 无须重复登录
维护耗材管理
指定运维人员抢单 ，事件结束后用户 可评价打分
多维度分析统计故 障
可与网管系统对接 联动，各类设备， 服务事件辅助分析
组件简介-代拨系统
支持WebPortal转PPPoE拨号认证； 支持一个账号只能一个人使用或多人同时使用； 支持学校账号与运营商账号自助绑定； 支持多运营商场景，用户自由选择运营商，自由进行运
组合模 式认证
访客二 维码扫 描认证
短信一 键认证
PC连 WiFi
微信吸粉+ 其它认证方 式组合。
访客通过扫描 管理员授权二 维码认证上网
短信获取URL， 点击URL认证 一键上网
手机扫描二维 码，PC端连 WiFi
认证方式——灵活性
与业界主流的交换机厂商、BRAS厂商、AC厂商进行对接，可实现各厂商的私有属性。
组件简介-Portal系统
支持中国移动Portal1.0、2.0协议、Wispr协议
自定义页面 丰富的模板 自定义通知 高性能大并发
Portal预览 所见即所得 终端自适应 精准推送
网关名称
VLAN
精
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。
各种交换方式的比较
各种交换方式的比较摘要：通信网中，交换功能是由交换设备来完成的。
不同的通信网络由于所支持的业务特性不同，其交换设备所采用的交换方式也各不相同。
本文根据所学内容，对各种交换方式的特点做出详细的总结。
关键词：交换方式；特点；总结Comparison of various kinds of exchange waysZHANG shi-dong（School of Information science and technology, Northwest University, xi’an 710127, China）Abstract：In Communication network,the switching function is performed by switching equipment. Different communication networks support different business characteristics,exchange ways adopted by Switching equipment are in different ways too.According to the content, I make a detailed summary of the characteristics of various kinds of exchange ways.Key words:exchange ways;characteristics;summary1. 引言目前在通信网中所采用的交换方式主要有以下几种：电路交换、多速率电路交换、快速电路交换、分组交换、帧交换、帧中继、ATM交换、IP交换、光交换和软交换。
按照信息传送模式分类的话，电路交换、多速率电路交换、快速电路交换都属于电路传送模式；分组交换、帧交换、帧中继都属于分组传送模式；ATM交换、IP交换、光交换和软交换都属于异步传送模式。
1.3.2、1.3.3信道与宽带、信息交换方式-粤教版高中信息技术选修三网络技术应用课件
优点
通信质量好
线路利用 率高，费 用低
缺点
线路利用率低， 专线专用，费 用高
通信质量差ຫໍສະໝຸດ 【课堂小结】1.网络中信号的传输原理？ 2.信道、带宽、宽带？ 3.MODEM工作原理？ 4.IP电话和传统电话的区别？ 5.分组交换技术的原理？
➢ 带宽：指信道的传输容量。传输数字信号带宽单位为： bps；传输模拟信号带宽单位为：HZ
2.宽带与带宽
bps： bit per second 每秒钟传输的位数 比特率
思考：你们家里接的是几兆的宽带？ 带宽
【自主探究三】
大家听说过IP电话超市么？
阅读课本19页1.3.3 ，思考并回答以下问题 ✓ 传统电话与IP电话的工作原理是什么？ ✓ 分别代表了哪两种信息交换方式？ ✓ 用你的语言描述这两种信息交换方式的优缺点 ？
网络中的数据通信---信道与宽 带
上节复习
1.计算机网络的两种连接策略 2.计算机网络传输介质 3.计算机网络中常用的连接设备 4.计算机网络的拓扑结构
本节目标
• l 复习网络通信中通信信号及转换设备MODEM的工作原理； • l 了解信道、带宽以及宽带的概念； • l 理解电话机和计算机网络中信号的传输原理； • l 理解分组交换技术的原理和优缺点。
本节目标
• 重点：理解网络通信中的信号传输原理，信息交换技术及其 用途。
• 难点：理解分组交换技术的原理，优缺点，并能利用其原理 解释生活现象。
【新课引入】
请同学们想一想，现代社会我们主要 靠什么传播信息呢？
【自主探究二】
阅读课本18页1.3.2内容，思考并回答以下问题
• 信道及其分类？ • 宽带与带宽各指什么？
No.1-三种交换的特点及概述
No.1三种交换方式的特点及概述网络核心部分起特殊作用的是路由器。
路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分的最重要的功能;1.电路交换的主要特点✧从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态的分配传输线路的资源。
✧必须经过“建立连接（开始占用通信资源）→通话（一直占用通信资源）→释放连接（归还通信资源）”这三个步骤的交换方式称为电路交换;✧电路交换的一个重要特点就是在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源;2.分组交换的主要特点✧分组交换采用存储转发技术。
✧通常我们将要发送的整块数据称为一个报文;✧因特网的核心部分是由许多网络和把它们互联起来的路由器组成;✧主机和路由器都是计算机，但它们的作用很不一样。
主机是为用户进行信息处理的，并且可以和其它主机通过网络交换信息。
路由器则是用来转发分组的，即进行分组交换的。
✧路由器收到一个分组，先暂时存储下来，再检查其首部，查找转发表，按照首部中的目的地址，找到合适的接口转发出去，把分组交给下一个路由器。
这样一步步地，以存储转发的形式，把分组交付到最终的目的主机。
✧各路由器之间必须经常的交换彼此掌握的路由信息，以便创建和维持在路由器中的转发表，使得转发表能够在整个网络拓扑发生变化时及时更新;✧路由器暂时存储的是一个个短分组，而不是整个长的报文。
短分组是暂存在路由器的存储器（内存）中，而不是存储在磁盘中。
这就保证了较高的传输速率。
✧采用存储转发的分组交换，实质上是采用了在数据通信的过程中断续（或动态）分配传输带宽的策略;✧为了提高分组交换网的可靠性，因特网核心部分常采用网状拓扑结构，使得当发生网络拥塞或少数节点、链路出现故障时，路由器可灵活的改变转发路由而不导致通信的中断或全网瘫痪。
✧分组交换网的主要优点:高效：在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
灵活：为每一个分组独立地选择转发路由。
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
1.3.1-第一部分SCADA系统教材_第三章中控系统
主讲人：吕峰（北京油气调控中心）一、SCADA系统的定义及应用1、定义SCADA系统(Supervisory Control And Data Acquisition)，即监视控制与数据采集系统，以计算机控制软件系统、通信线路、现场控制与数据采集单元为基础的生产过程控制与调度自动化系统。
它能通过现场控制与数据采集单元收集场站设施的生产操作信息，并通过通信线路将信息传送到远方的调度控制中心通过计算机软件系统进行显示和报告，控制中心的操作员监视这些信息，并能向远方的场站设施发布控制指令。
一、SCADA系统的定义及应用2、应用领域SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于石油、化工、电力、给水、交通等领域。
油气管道SCADA系统的主要任务是通过各站的站控系统（PLC）或远控截断阀室（RTU）完成管道数据采集、数据处理及存储归档、设备和流程控制、故障处理、安全保护、报警等任务，同时完成批量跟踪、顺序输送、泄漏检测、输油泵运行优化、输油泵故障诊断及分析、仪表故障诊断及分析、罐区管理等功能。
调度操作人员通过SCADA 系统操作员工作站提供/显示的管道系统工艺过程的压力、温度、流量、密度、设备运行状态等信息，完成对管道全线的监控及运行管理。
二、油气管道SCADA系统组成油气管道SCADA系统以4C(C omputer，C ontrol，C ommunication，C RT)技术，即计算机、通讯、控制和图形显示技术为基础，网络结构主要由即中控系统(DCC)，站控系统(SCS)，以及通信系统(COMM)三部分构成,实现遥信、遥测、遥控和遥调，“四遥”功能。
二、油气管道SCADA系统组成1、中控系统SCADA系统的控制中心部分称为主站系统或中控系统，中控系统一般采用先进的服务器、工作站、网络设备等硬件，以及通讯、图形显示、过程控制、数据库等软件构成，整个中控系统是一套集数据采集、信息展示、逻辑控制、数据存储功能的复杂的软硬件系统。
(完整版)No.1-三种交换的特点及概述
No.1三种交换方式的特点及概述网络核心部分起特殊作用的是路由器。
路由器是实现分组交换的关键构件，其任务是转发收到的分组，这是网络核心部分的最重要的功能;1.电路交换的主要特点✧从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态的分配传输线路的资源。
✧必须经过“建立连接（开始占用通信资源）→通话（一直占用通信资源）→释放连接（归还通信资源）”这三个步骤的交换方式称为电路交换;✧电路交换的一个重要特点就是在通话的全部时间内，通话的两个用户始终占用端到端的通信资源;2.分组交换的主要特点✧分组交换采用存储转发技术。
✧通常我们将要发送的整块数据称为一个报文;✧因特网的核心部分是由许多网络和把它们互联起来的路由器组成;✧主机和路由器都是计算机，但它们的作用很不一样。
➢主机是为用户进行信息处理的，并且可以和其它主机通过网络交换信息。
➢路由器则是用来转发分组的，即进行分组交换的。
✧路由器收到一个分组，先暂时存储下来，再检查其首部，查找转发表，按照首部中的目的地址，找到合适的接口转发出去，把分组交给下一个路由器。
这样一步步地，以存储转发的形式，把分组交付到最终的目的主机。
✧各路由器之间必须经常的交换彼此掌握的路由信息，以便创建和维持在路由器中的转发表，使得转发表能够在整个网络拓扑发生变化时及时更新;✧路由器暂时存储的是一个个短分组，而不是整个长的报文。
短分组是暂存在路由器的存储器（内存）中，而不是存储在磁盘中。
这就保证了较高的传输速率。
✧采用存储转发的分组交换，实质上是采用了在数据通信的过程中断续（或动态）分配传输带宽的策略;✧为了提高分组交换网的可靠性，因特网核心部分常采用网状拓扑结构，使得当发生网络拥塞或少数节点、链路出现故障时，路由器可灵活的改变转发路由而不导致通信的中断或全网瘫痪。
✧分组交换网的主要优点:➢高效：在分组传输的过程中动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
➢灵活：为每一个分组独立地选择转发路由。
交换技术作业及答案
第1章交换概论1.2 通信网中用户线上传输的是什么信号？中继(E1)线上是什么信号？数据传输速率？答：模拟信号。
数字信号。
2.048Mbps.1.3 说明目前常用的交换方式有哪几种？各有什么特点及应用场合？答：电路交换,多速率电路交换.快速电路交换,分组交换, 帧交换, 帧中继、ATM交换, IP交换, 多协议标记交换(MPLS), 光交换, 软交换.。
电路交换：①信息传送的最小单位是时隙②同步时分复用(固定分配带宽) ③面向物理连接的工作方式④信息具有透明性⑤信息传送无差错控制⑥基于呼叫损失制的流量控制多速率电路交换：本质上还是电路交换，具有电路交换的主要特点。
不同的是：电路交换方式只提供64kbps的单一速率，多速率电路交换方式可以为用户提供多种速率。
即多速率电路交换，有一个固定的基本信道速率，如64kbps、2Mbps等，几个这样的基本信道捆绑起来构成一个速率更高的信道，实现多速率交换。
这个更高的速率一定是基本信道速率的整数倍。
窄带综合业务数字网(N-ISDN)中，可视电话业务采用的就是多速率电路交换方式。
快速电路交换：动态分配带宽和网络资源，用户不传输数据时，不建立传输通道和物理连接，当有信息传送时才快速建立通道。
适应突发业务。
分组交换：1.报文交换的特征是交换机要对用户的信息进行存储和处理，即信息是不透明传输。
数据通信——非话业务。
2分组交换：①信息传送的最小单位是分组。
②面向逻辑连接和无连接两种工作方式③统计时分复用(按需分配带宽) 基本原理是把时间划分为不等长的时间片，长短不同的时间片就是传送不同长度分组所需要的时间，每路通信按需分配时间片，当通信需要传送的分组多时，所占用时间片的个数就多，反之，所占用时间片的个数就少，不传输信息时不分配带宽。
由此可见，统计时分复用是按需分配带宽(动态分配带宽)的。
④标志化信道：在统计时分复用中，靠分组头中的标志来区分不同的通信分组。
具有相同标志的分组属于同一个通信，也就构成了一个子信道，识别这个子信道的标志也叫做信道标志，该子信道被称为标志化信道。
通信专业实务-互联网技术(最新版)
图1-2 串行传输
1.2 数据传输方式
1.2.2 异步传输与同步传输
异步传输一般以字符为单位，即把各个字符分开传输，字 符之间插入同步信息。无论字符采用几位二进制进行编码， 在发送每一字符代码时，前面均加上一个起始位，极性为 “0”，即空号的极性；字符代码后面均加上一或两位停止位， 极性都为“1”，即与信号极性相同。
简化了分组交换中使用的X.25协议，取消了网内逐段 的差错控制和流量控制，而将其移到端系统中进行。
提供交换虚电路和永久虚电路业务，但主要是永久虚 电路业务。
帧中继只用到物理层和数据链路层。
帧中继接入方式
局域网接入方式：通过网桥或路由器接入。 计算机接入方式：通过FRAD设备。 用户帧中继交换机接入方式：通过UNI规程。
物理层，ATM层，ATM适配层，高层。
第三章 计算机网络与协议
本章介绍如下知识
计算机网络系统组成 计算机网络的体系结构 网络分层模型
计算机网络系统组成
计算机网络由三部分组成：
资源子网 通信子网 通信协议
网络按照覆盖范围可以分为：广域网，城域网， 局域网。
网络有两种交换方式：电路交换和分组交换， 而分组交换又可以分为虚电路交换和数据报交 换两种。
1.2.3 数据通信方式
（1）单工通信 数据只能沿着一个固定的方向传输。
发送机
接收机
图1-4（a） 单工通信
1.2 数据传输方式
（2）半双工通信 数据可沿着两个方向传输，但同时只能沿一个方向传输。
计算机网络第一章
前先将较长的报文划分为一个个更小的等长数 据段; 在每一个数据段前面，加上由一些必要的控制 信息组成的首部(header)后，构成一个分组 (packet)，是计算机网络中的数据传输单元。
分组又称为“包”，而分组的首部也可称为“包 头”。
首部包含有源、目的地址等控制信息，是分组
数 据
11010011101 • • • • • • • • 00101001110
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基于存储转发的分组交换示意图
H2 结点交换机 B 主机 H1 E H6 H4
D
注意分组路径的变化！
H2 向 H6 发送分组 H1 向 H5 发送分组
A
H5
C
分组交换网
网络核心 运行 客户 程序 服务器 运行 服务器 程序
客户 A 向服务器 B 发出请求服务， 而服务器 B 向客户 A 提供服务。
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1.3.1 因特网的边缘部分(续2)
对等连接方式(peer-to-peer，P2P)
两个主机在通信时并不区分服务请求方或服务
大公司 网络接入点 NAP （对等点） 地区 ISP 本地 ISP 校园网 大公司 地区 ISP 网络接入点 NAP （对等点） 地区 ISP 公司 地区 ISP
主干服务 提供者
大公司
本地 ISP
校园网
本地 ISP 校园网 校园网
校园网
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本地 ISP 本地 ISP 第二层ISP 本地 ISP 本地 ISP 第二层ISP 本地 ISP 第二层ISP NAP 大公司 第一层 ISP
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现代通信网资料1
现代通信网资料11.1 现代通信网基础通信的差不多形式是在信源和信宿之间建立一个传输信息的通道，实现信息的传输。
1.1.1 通信系统差不多组成信源、发送器、信道、接收器、信宿。
1.1.2 通信网络构成要素实际的通信网是由软件和硬件按特定方式构成的一个通信系统，每一次通信都需要软硬件设施的和谐配合来完成。
从硬件构成来看，通信网由终端节点、交换节点、业务节点和传输系统构成，它们完成通信网的接入、交换和传输等差不多功能。
软件部分包括信令、协议、操纵、治理、资费制度、编码方案等。
它们要紧完成通信网的操纵、治理、运营和爱护，实现通信网的智能化。
以下重点介绍通信网的硬件构成。
1) 终端节点要紧功能：(1) 用户信息的处理。
(2) 信令信息的处理。
2) 交换节点交换节点是通信网的核心设备，其要紧功能有：用户业务的集中和接入功能；交换功能；信令功能；其他操纵功能。
3) 业务节点其要紧功能是：实现独立于交换节点的业务的执行和操纵。
实现对交换节点呼叫建立的操纵。
为用户提供智能化、个性化、有差异的服务。
4) 传输系统传输系统为信息的传输提供传输信道，并将网络节点连接在一起。
通常传输系统的硬件组成应包括：线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。
目标：提高物理线路的使用效率。
1.1.3 通信网组网结构从功能的角度看，一个完整的现代通信网可分为相互依存的三部分：业务网、传送网、支撑网。
1.1.7 通信网的体系结构及标准化组织1.通信网的分层体系结构分层体系结构的优点：①分层的体系结构能够降低网络设计的复杂度。
②分层的体系结构方便异构网络设备间的互连互通。
③分层的体系结构增强了网络的可升级性。
④分层的体系结构促进了竞争和设备制造商的分工，屏蔽内部实现细节。
在分层体系结构中，协议是指位于一个系统上的第N 层与另一个系统上的第N 层通信时所使用的规那么和约定的集合。
通信协议要紧包含语法、语义和时序。
语法规定协议的数据格式；语义包括和谐和错误处理的操纵信息；时序包括同步和顺序操纵。
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。
1.3.3信息交换方式
二、非实时的信息交流方式
E-mail，BBS，BLOG(博客)等
1、电子邮件
电子邮件（E-mail，也被大家昵称为“伊妹 儿”）是通过网络电子邮局为网络客户提供的网 络交流电子信息空间，是因特网上最早出现的和 应用最广的服务之一 。
1.1电子邮件的格式
用户名@主机名.域名 电子邮件帐号中有一个@的符号，读音跟英文 的“at”一样，表示“在”的意思。如： shiyanzhongxue@ shiyanzhongxue@
3.3因特网上的信息交流
【想一想】
在生活中你跟同学之间是怎样交流 的，你都用过哪些方式 ？
面对面谈话，电话是实时的交流方 式，写信是非实时交流方式。
一、因特网上信息交流方式
非实时的信息交流方式： （特点：用户交流不需要同时在线。 ）
如：E-mail，BBS，BLOG(博客)等
实时的信息交流方式： （特点：要求双方同时在线。）
二、非实时的信息交流方式
1.2电子邮件的收发
收发电子邮件的两种方式： 浏览器（浏览器/服务器模式） 专用邮件客户程序（客户机/服务器模式）
如： outlook express、foxmail等
1.3 Ｃ／Ｓ与Ｂ／Ｓ模式
Ｃ／Ｓ模式即Client/Server(客户机/服务器)模式 ：在这 种工作模式下，整个过程在客户程序与服务程序之间交互 进行，用户可以获得服务器提供的文本与多媒体信息服务。
2、聊天室 网络聊天室通常直称聊天室，是一种人们可以
在线交谈的网络论坛，在同一聊天室的人们通过 广播消息进行实时交谈。目前聊天室有两种，一 种是基于网页的，还有一种是需要安装软件的。
三、实时的信息交流方式
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Packet Transfer Mode Asynchronous Transfer Mode
MPLS、软交换、IMS
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电话通信中信息的传送方式
建立 连接
传输 信息
连接 拆除
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电路交换的三个阶段
交换节点A 交换节点B 交换节点C
连接建立
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各种交换方式
CTM
电 路 交 换 多 速 率 电 路 交 换 A T M 交 换 帧 中 继 分 组 交 换 PTM
MPLS、软交换、IMS
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分组交换——存储转发
A B C 传输时延 A 分组1 分组2 B C 传输时延 存储时延 处理和排队时延 分组1 分组2 分组3
62
22
DTE3 DTE4
节点A路由表
呼叫 1 2 入 3 4 10 12 2 2 出
虚连接
节点B路由表
入 3 3 62 63 1 2 出 22 23
17
端口号 LCN 端口号 LCN
呼叫 1 2
端口号 LCN 端口号 LCN
62 63
LCN-Logic Channel Number
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国家级精品课程 国家级精品资源共享课
现代交换原理
卞佳丽
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通信网三对基本概念
通信网（信息传送）重要概念之： 面向连接工作方式（物理连接、逻辑连接） 无连接工作方式 通信网（时分复用）重要概念之： 同步时分复用 异步时分复用 通信网（带宽分配）重要概念之： 固定带宽分配 动态带宽分配
目的地址 202.25.0.1
IP
IP
IP
路由器A
目的地址 202.25.0.1 下一跳 B
路由器B
目的地址 202.25.0.1 下一跳 C
路由器C
202.25.0.1
路由选择和数据转发同时进行
hop-by-hop
19
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通信带宽分配
固定带宽分配 动态带宽分配 类比：交通车道
南
北
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3
本章内容
1
通信网与交换
各种交换方式
2
3
交换系统
北京邮电大学 计算电 路 交 Circuit Transfer Mode 换 电 路 交 换 A T M 交 换 帧 中 继 分 组 交 换 PTM
业务？
实时、恒定速率的话音业务
这些特点是否满足业务需求？
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各种交换方式
CTM
电 路 交 换 多 速 率 电 路 交 换 A T M 交 换 帧 中 继 分 组 交 换 PTM
MPLS、软交换、IMS
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多速率实现方法（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。
虚电路方式应用：PSPDN
X.75
X.25
PSPDN—Packet Switched Public Data Network
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18
数据报
目的地址 202.25.0.1
数据报——无连接工作方式
Internet网络IP包的传送过程？
目的地址 202.25.0.1
数据报方式典型应用——IP网络
信息传送
连接释放
“三个阶段”是面向连接方式最显著的特征
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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
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特点分析
问题： 为什么电话通信网（PSTN）采用电路交换方式？
报文
存储时延
分组3 分组交换信息传送的最小单位——分组 处理和排队时延
分组交换 报文交换 典型应用：公用电报网的电报自动交换
14
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分组交换——分组的形成
分组头：选路信息及其它控制信息 分组大小：可变长、长度（兼顾时延和开销）
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分组交换
基本概念
主要特点
分组交换 两种方式
虚电路（VC：Virtual Circuit）
数据报（DG：Datagram）
16
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虚电路
面向连接的工作方式——逻辑连接 呼叫2：DTE2-DTE4
虚连接
呼叫1：DTE1-DTE3
10
DTE1 DTE2
节点A 3 4 2
节点B 3 1 2
基本速率
64
128 2 x 64
384 6 x 64
1920 …… 30 x 64 ……
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多速率实现方法（2）
关键问题之一：确定基本速率
太低 太高
难以实现高速业务 低速业务造成带宽浪费
关键问题之二：保证时隙顺序完整性（TSSI）
不保证会怎样？
特点：软件实现、控制软件复杂 应用：ISDN多速率承载业务