第3章交换网络技术
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第3章 交换网络技术
3.1 交换原理与系统 3.2 No.7信令技术 3.3 分组交换与帧中继网络技术 3.4 ATM网络技术 3.5 智 能 网 3.6 MPLS网络技术
3.1 交换原理与系统
通信系统由传输、交换和终端三部分 组成。其中传输与交换部分构成通信网络。 交换就是通过交换局的交换设备在通信网 络大量的终端用户之间，根据用户的呼叫 请求建立连接，相互传送话音、数据和图 像等信息。
3．帧中继交换（FR）
帧中继是在分组交换技术充分发展、 数字和光纤传输线路替代了模拟线路以及 用户终端日益智能化的条件下诞生并发展 起来的快速分组交换。
（1）帧中继的概念
帧中继（FR）是在OSI协议第二层上 用简化方法传送和交换分组数据的一种技 术，又称简化的X.25。
（2）帧中继的功能
帧中继只完成物理层和链路层的核心 功能。
ISDN具有以下4个特点：（1）以IDN 为基础；（2）全数字连接；（3）标准的 用户-网络接口；（4）多种业务综合。
2．ISDN的用户–网络接口
ISDN用户-网络接口定义了三类信道 和两种标准接口。
3．ISDN信令
ISDN的信令包括UNI信令和NNI信令。
4．ISDN交换机
ISDN交换机是在程控电话交换机的基 础上演变而成的，通过在原来的程控交换 系统中增加必要的硬件和应用软件，加强 了以下功能：①数字用户线接口；②ISDN 信令功能，包括控制ISDN呼叫接续的UNI 信令和NNI信令；③呼叫选路功能；④分 组通信处理功能；⑤多速率交换功能。
（1）基本概念
No.7信令网：本质上是一个专用于传 送No.7信令消息的数据网，是具有多种功 能的业务支撑网。它由信令点（SP）、信 令转接点（STP）以及连接它们的信令链 路组成。
（2）信令点编码
信令点编码（SPC）根据是信令消息 的起源点还是目的地点可分别称为源信令 点 编 码 （ OPC） 和 目 的 地 信 令 点 编 码 （DPC）。
通信网的信令设备应完成监视、选择 和运行三种功能，监视和选择功能可以完 成呼叫处理，运行功能可以实现网络管理。
信令方式简单地讲就是指信令的种类、 形式和传送方式。按信令工作区域可分为 用户信令和局间信令。
1．随路信令方式 2．No.7信令方式
3.2.2 No.7信令系统
1．S1240 No.7信令系统结构
分组交换源于数据通信。数据通信的 特点：一是业务的突发性；二是高度的可 靠性，而对实时性要求不严格。分组交换 解决了数据通信时通信线路的资源共享问 题。
一个分组数据通信系统由终端用户、 分组交换网和协议组成。
（1）分组交换方式 （2）分组复用方式 （3）分组传送方式
2．低速分组交换（X.25）
（1）X.25协议 （2）X.25分组交换
S1240 No.7信令系统由No.7信令终端 模 块 （ 如 IPTMN7，HCCM 和 CCSM）、 No.7 的 辅 助 控 制 单 元 （ SACEN7） 和 应 用 模块（如DTM）三部分组成，如图3-46所 示。
2．No.7信令功能实现
3.2.3 No.7信令网
1．No.7信令网的概念
3．IP交换
（1）IP交换的基本概念 （2）IP交换原理 （3）IP交换网络
4．光交换
（1）光交换器件 （2）光交换原理
5．多协议标记交换
（1）MPLS的概念 （2）MPLS工作原理 （3）MPLS协议
3.1.4 程控交换系统
电话交换系统主要经历了人工交换、 机电交换和程控交换三个阶段，最有代表 性的交换机制式有步进制交换机、纵横制 交换机和程控数字交换机。
5．ISDN业务应用
ISDN业务可分为承载业务、用户 终端业务和补充业务。
3.2 No.7信令技术
3.2.1 信令方式概述
通信网的信令是指通信系统各个不同 功能部分之间互相交换的信息。在一个通 信网中的信令传送包括3个方面：一是把来 自主叫和被叫的状态及号码信息传送给交 换机；二是交换机内部的信令传送；三是 在交换网上传送信令信息。
（1）由DSE构成的数字交换网络 （2）由T，S接线器构成的数字交换 网络
4．呼叫处理
在呼叫建立过程中，呼叫类型包括本 局呼叫、出局呼叫、入局呼叫和转接呼叫。
两个用户之间一次成功接续的呼叫处理过 程包括以下3个阶段：
（1）呼叫建立 （2）双方通话 （3）话终释放
3.1.2 分组交换原理
1．分组交换的概念
S1240内部采用的软件技术主要有： 有 限 消 息 机 （ FMM）、 系 统 支 持 机 （ SSM）、 操 作 系 统 （ OS） 和 数 据 库 （Data Base），采用CHILL语言、POL语 言和汇编语言编写。
3.1.5 ISDN交换系统
1．ISDN的定义和特点
ITU-T 对 ISDN 定 义 ： ISDN 是 以 综 合 数字电话网（IDN）为基础发展而成的网 络，支持包括话音和非话音业务在内的多 种业务，提供端到端的数字连接，用户可 通过有限的一组标准化的多用途用户/网络 接口接入网络。
（3）帧结构
在帧中继接口，数据链路层传输采用 LAPF帧结构。
3.1.3 宽带交换原理
1．宽带网络参考模型
宽带网络参考模型，即B-ISDN协议参 考模型，是用ATM组建宽带网络的协议模 型。这个模型包括3个平面4个层，如图320所示。
图3-20 宽带网络（B-ISDN）参考模型
2．ATM交换
（1）ATM信元结构 （2）ATM交百度文库原理
下面以S1240程控数字电话交换系统 为例。
1．S1240交换机的特点
① 全数字化 ② 全分布控制 ③ 高可靠性 ④ DSN的独特结构
2．S1240交换机的系统结构
S1240 J型机的系统结构如图3-33所示。
（1）硬件模块 （2）数字交换网络（DSN）
3．S1240交换机的软件技术
S1240程控交换机软件采用全分布方 式，即软件都分布在各个硬件模块的CE中。
3.1.1 电路交换原理
1．电路交换的概念 2．程控数字交换机的组成
程控数字交换机由硬件系统和软件系 统两大部分组成。
（1）硬件系统
硬件系统主要包括终端电路、数字交 换网络和处理机等。
（2）软件系统
程控数字交换机软件系统包括程序和 数据两类软件。各处理机工作使用的软件 由程序和数据组成。
3．数字交换网络
3.1 交换原理与系统 3.2 No.7信令技术 3.3 分组交换与帧中继网络技术 3.4 ATM网络技术 3.5 智 能 网 3.6 MPLS网络技术
3.1 交换原理与系统
通信系统由传输、交换和终端三部分 组成。其中传输与交换部分构成通信网络。 交换就是通过交换局的交换设备在通信网 络大量的终端用户之间，根据用户的呼叫 请求建立连接，相互传送话音、数据和图 像等信息。
3．帧中继交换（FR）
帧中继是在分组交换技术充分发展、 数字和光纤传输线路替代了模拟线路以及 用户终端日益智能化的条件下诞生并发展 起来的快速分组交换。
（1）帧中继的概念
帧中继（FR）是在OSI协议第二层上 用简化方法传送和交换分组数据的一种技 术，又称简化的X.25。
（2）帧中继的功能
帧中继只完成物理层和链路层的核心 功能。
ISDN具有以下4个特点：（1）以IDN 为基础；（2）全数字连接；（3）标准的 用户-网络接口；（4）多种业务综合。
2．ISDN的用户–网络接口
ISDN用户-网络接口定义了三类信道 和两种标准接口。
3．ISDN信令
ISDN的信令包括UNI信令和NNI信令。
4．ISDN交换机
ISDN交换机是在程控电话交换机的基 础上演变而成的，通过在原来的程控交换 系统中增加必要的硬件和应用软件，加强 了以下功能：①数字用户线接口；②ISDN 信令功能，包括控制ISDN呼叫接续的UNI 信令和NNI信令；③呼叫选路功能；④分 组通信处理功能；⑤多速率交换功能。
（1）基本概念
No.7信令网：本质上是一个专用于传 送No.7信令消息的数据网，是具有多种功 能的业务支撑网。它由信令点（SP）、信 令转接点（STP）以及连接它们的信令链 路组成。
（2）信令点编码
信令点编码（SPC）根据是信令消息 的起源点还是目的地点可分别称为源信令 点 编 码 （ OPC） 和 目 的 地 信 令 点 编 码 （DPC）。
通信网的信令设备应完成监视、选择 和运行三种功能，监视和选择功能可以完 成呼叫处理，运行功能可以实现网络管理。
信令方式简单地讲就是指信令的种类、 形式和传送方式。按信令工作区域可分为 用户信令和局间信令。
1．随路信令方式 2．No.7信令方式
3.2.2 No.7信令系统
1．S1240 No.7信令系统结构
分组交换源于数据通信。数据通信的 特点：一是业务的突发性；二是高度的可 靠性，而对实时性要求不严格。分组交换 解决了数据通信时通信线路的资源共享问 题。
一个分组数据通信系统由终端用户、 分组交换网和协议组成。
（1）分组交换方式 （2）分组复用方式 （3）分组传送方式
2．低速分组交换（X.25）
（1）X.25协议 （2）X.25分组交换
S1240 No.7信令系统由No.7信令终端 模 块 （ 如 IPTMN7，HCCM 和 CCSM）、 No.7 的 辅 助 控 制 单 元 （ SACEN7） 和 应 用 模块（如DTM）三部分组成，如图3-46所 示。
2．No.7信令功能实现
3.2.3 No.7信令网
1．No.7信令网的概念
3．IP交换
（1）IP交换的基本概念 （2）IP交换原理 （3）IP交换网络
4．光交换
（1）光交换器件 （2）光交换原理
5．多协议标记交换
（1）MPLS的概念 （2）MPLS工作原理 （3）MPLS协议
3.1.4 程控交换系统
电话交换系统主要经历了人工交换、 机电交换和程控交换三个阶段，最有代表 性的交换机制式有步进制交换机、纵横制 交换机和程控数字交换机。
5．ISDN业务应用
ISDN业务可分为承载业务、用户 终端业务和补充业务。
3.2 No.7信令技术
3.2.1 信令方式概述
通信网的信令是指通信系统各个不同 功能部分之间互相交换的信息。在一个通 信网中的信令传送包括3个方面：一是把来 自主叫和被叫的状态及号码信息传送给交 换机；二是交换机内部的信令传送；三是 在交换网上传送信令信息。
（1）由DSE构成的数字交换网络 （2）由T，S接线器构成的数字交换 网络
4．呼叫处理
在呼叫建立过程中，呼叫类型包括本 局呼叫、出局呼叫、入局呼叫和转接呼叫。
两个用户之间一次成功接续的呼叫处理过 程包括以下3个阶段：
（1）呼叫建立 （2）双方通话 （3）话终释放
3.1.2 分组交换原理
1．分组交换的概念
S1240内部采用的软件技术主要有： 有 限 消 息 机 （ FMM）、 系 统 支 持 机 （ SSM）、 操 作 系 统 （ OS） 和 数 据 库 （Data Base），采用CHILL语言、POL语 言和汇编语言编写。
3.1.5 ISDN交换系统
1．ISDN的定义和特点
ITU-T 对 ISDN 定 义 ： ISDN 是 以 综 合 数字电话网（IDN）为基础发展而成的网 络，支持包括话音和非话音业务在内的多 种业务，提供端到端的数字连接，用户可 通过有限的一组标准化的多用途用户/网络 接口接入网络。
（3）帧结构
在帧中继接口，数据链路层传输采用 LAPF帧结构。
3.1.3 宽带交换原理
1．宽带网络参考模型
宽带网络参考模型，即B-ISDN协议参 考模型，是用ATM组建宽带网络的协议模 型。这个模型包括3个平面4个层，如图320所示。
图3-20 宽带网络（B-ISDN）参考模型
2．ATM交换
（1）ATM信元结构 （2）ATM交百度文库原理
下面以S1240程控数字电话交换系统 为例。
1．S1240交换机的特点
① 全数字化 ② 全分布控制 ③ 高可靠性 ④ DSN的独特结构
2．S1240交换机的系统结构
S1240 J型机的系统结构如图3-33所示。
（1）硬件模块 （2）数字交换网络（DSN）
3．S1240交换机的软件技术
S1240程控交换机软件采用全分布方 式，即软件都分布在各个硬件模块的CE中。
3.1.1 电路交换原理
1．电路交换的概念 2．程控数字交换机的组成
程控数字交换机由硬件系统和软件系 统两大部分组成。
（1）硬件系统
硬件系统主要包括终端电路、数字交 换网络和处理机等。
（2）软件系统
程控数字交换机软件系统包括程序和 数据两类软件。各处理机工作使用的软件 由程序和数据组成。
3．数字交换网络