交换网络简介
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电路交换、报文交换、分组交换方式及优缺点页数:7
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1分组交换网络的特点页数:1
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网络互联技术2-交换网络基础
组成局域网特点的三要素分别是：网络拓扑、传输介质与介质访问
控制方法。
数据链路层的MAC子层和LLC子层
以太网数据链路层分为两个子层：
媒体访问控制（MAC）子层：制定如何使用传输媒体的通信协议 数据帧的封装和解封装，包括寻址和错误检测 介质的管理，包含介质分配（避免碰撞）和竞争裁决（碰撞处理） 设置网络设备的硬件地址（MAC地址），用以识别物理设备 逻辑链路控制（LLC）子层：控制信号交换和数据流量 控制信号交换和数据流量 对上层可以提供面向连接或者无连接的服务
1000Base-LX 长波光纤
10、100、1000代表传输速率
Base代表基带传输
最后一位代表线缆类型
5代表同轴、2代表细同轴、T代表双绞线、FX代表光纤
2.2.2 以太网技术发展
Xerox公司开发以太网获得巨大成功。1978年，DEC公司、Intel公 司和Xerox拟定了针对10Mbps以太网标准，称为DIX标准。经过两
2.1.3 MAC子层功能
局域网的组网种类繁多，其媒体接入控制的方法也各不相同。 MAC子层靠近物理层，作为连接网络媒体接口，利用 MAC 地址识 别物理设备，需要和传输媒体协同通信。
MAC子层在通讯中的主要功能有：
数据帧封装和解封装； MAC寻址和错误检测； 介质管理，包括介质分配（避免碰撞）和竞争裁决（碰撞处理）。 除以上功能之外，MAC子层还提供物理地址的识别功能。
次修改以后，1983年变成IEEE 802.3标准。
10BASE5 最早使用粗同轴电缆以太网，称为10BASE5。其中10代表以Mbps为单位速度，BASE使用基带传输，BASE后面代表传 输介质。此处“5”指电缆最大长度（不使用中继器）。其含义是：运行在10Mbps速率上、使用基带，支持分段长度为 500 m。 10BASE2 使用细同轴电缆以太网。细缆比粗缆更容易弯曲，使用T型接头也更可靠，造价低，容易安装。但细同轴电缆每一段最大 长度只有185 m，每一段只能容纳30台机器。 10BASE-T 由于同轴电缆这，故障监测、电缆断裂、电缆超长、接头松动等故障都易造成网络瘫痪，这导致星形拓扑结构产生。星 型拓扑结构网络中所有结点都连接到集线器（hub）上。使用双绞线，此种以太网也就被称为10BASE-T，T代表双绞线。
网络路由与交换
网络路由与交换网络路由与交换是计算机网络领域中的两个重要概念，它们为数据在网络中的传输提供了基础支持。
本文将对网络路由与交换进行详细的介绍，包括定义、功能、分类以及常见的路由与交换协议等内容。
一、网络路由网络路由是指在计算机网络中选择合适的路径以将数据从源节点传输到目的节点的过程。
它基于路由器的工作原理实现，主要通过查找和解析数据包中的目的地址，并根据路由表中的信息选择下一跳，以实现数据的转发。
1.1 路由器路由器是网络中负责数据包转发的设备，它根据不同的路由规则将数据包从源端转发到目的端。
路由器具有多个接口，每个接口与一个网络相连，通过互联的网络实现数据的传输。
1.2 路由表路由表是路由器中存储的一张表格，其中包含了网络中各个子网的地址信息以及与之对应的下一跳路由器的地址。
路由器在转发数据包时会根据路由表中的信息进行匹配，并选择合适的路径进行转发。
1.3 路由协议路由协议是路由器之间进行路由信息交换的协议，常见的路由协议有RIP（Routing Information Protocol）、OSPF（Open Shortest PathFirst）和BGP（Border Gateway Protocol）等。
这些协议通过交换路由信息来更新路由表，以实现网络中路由的动态调整和优化。
二、网络交换网络交换是指在计算机网络中通过交换机来实现数据包的转发和广播的过程。
与路由器不同，交换机在网络中起到连接各个设备的作用，它通过学习和转发数据帧来实现数据的交换。
2.1 交换机交换机是网络中的核心设备之一，它具有多个接口，可以连接多个设备。
交换机能够解析数据帧中的目的MAC地址，并根据该地址选择相应的接口进行转发，从而实现设备之间的数据交换。
2.2 MAC地址表MAC地址表是交换机中存储的一张表格，用于记录设备的MAC地址以及与其对应的接口。
交换机在接收到数据帧时，会查找MAC地址表并将数据帧转发到相应的接口上，从而实现数据的交换。
传输，交换，传输网，接入网，核心网
传输，交换，传输网，接入网，核心网网络优化主要功能在现有的网络状态下，使用者经常会遇到带宽拥塞，应用性能低下，蠕虫病毒，DDoS肆虐，恶意入侵等对网络使用及资源有负面影响的问题及困扰，网络优化功能是针对现有的防火墙、安防及入侵检测、负载均衡、频宽管理、网络防毒等设备及网络问题的补充，能够通过接入硬件及软件操作的方式进行参数采集、数据分析，找出影响网络质量的原因，通过技术手段或增加相应的硬件设备及调整使网络达到最佳运行状态的方法，使网络资源获得最佳效益，同时了解网络的增长趋势并提供更好的解决方案。
实现网络应用性能加速、安全内容管理、安全事件管理、用户管理、网络资源管理与优化、桌面系统管理，流量模式监控、测量、追踪、分析和管理，并提高在广域网上应用传输的性能的功能的产品。
主要包括网络资源管理器，应用性能加速器，网页性能加速器三大类，针对不同的需求及功能要求进行网络的优化。
网络优化设备还具有的功能，如支持的协议，网络集成功能(串接模式,旁路模式)，设备监控功能(压缩数据统计，QOS，带宽管理，数据导出，应用报告，故障时不间断工作，或通过网络升级等)。
无线通信网络优化网络优化工作流程：1.准备通过收集和分析BSC和MSC话务统计数据，分析网络存在的问题；通过必要的路测或室内测试，分析网络存在的问题；从用户处取得网络优化所需基本数据，如基站信息等，并仔细核对、确认、检查用户提供的上述数据是否齐全、准确；确定网络优化所需其他数据，包括：数字地图等；根据分析情况确定优化方案和进度，并与用户沟通。
2.网络优化按确定的优化方案实施基站、天线、参数、邻小区等优化；通过收集和分析BSC和MSC话务统计数据，观察优化效果；通过必要的路测或室内测试，观察优化效果；不断重复实施上面步骤，直至达到优化目标。
起草并提交网络优化工作报告。
传输在电信业中,传输是一种传输电学消息(连带经过媒介的辐射能现象)的行为。
消息可以是一串或者一组数据单元，比如二进制数字，通常也称为帧或者块。
现代交换原理第2章 交换单元与交换网络
2.2交换单元
2.2.1交换单元及其数学描述 1、交换单元 交换的基本功能是在任意的入线和出线 之间建立连接。 在交换系统中完成这一基本功能的部件 就是交换网络，它是交换系统的核心。交换 网络是由若干个交换单元构成的。 交换单元是构成交换网络的最基本的部 件。
0 1
…… … … 入线
0 1
出线 N-1
单元长度：5bit
端口的发送侧（TX）
数据RAM 端口 比较器 PCM出
发送控制
32个单元对应32个信道 单元内容：该信道要输出的信息 数据RAM （话音存储器） 单元长度：16bit 工作方式：控制写入、顺序读出
端口比较器：将总线上端口号与本端口号相比较。 发送控制器：协调发送侧的内部操作，如数据RAM的读/写。
单元构成的交换网络。
需交换的信息在单级交换网络中一次通过，即
一次入线到出线的连接，只经过一个交换单元。
多级交换网络
如果一个交换网络中的交换单元可以分为K级，顺序命名为Leabharlann 第1,2,…,K级，并且满足：
所有入线都只与第1级交换单元连接；
所有第1级交换单元都只与入线和第2级交换单元连接；
所有第2级交换单元都只与第1级和第3级交换单元连接；
B用户语音
F0
F1
F2
01 2
31 0 1 2
31 0 1 2
31
A用户语音
位置化信道：由子信道在时间轴上的位置识别每路 用户； 同步时分复用信号的交换：时隙的交换（信号在时 间轴上的移动）； 交换由硬件完成。
（2） 统计时分复用信号
分组交换采用； 分组长度不固定：通常128字节，也可选32， 64，256或1024字节； 统计时分复用原理：将时间划分为不等长的时 间片，用来传送不同长度的分组，对每路用户 按需分配时间片。每个分组携带标志码； 子信道：具有相同标志码的分组构成一个子信 道； 子信道速率不恒定：动态分配带宽。
计算机网络原理 X.25分组交换网(公共分组交换网)
计算机网络原理X.25分组交换网（公共分组交换网）公共分组交换网是一个以数据通信为目标的公共数据网（PDN，Public Data Network），它是在一个国家或全世界范围内提供公共电信服务的数据通信网络，CCITT于1974年提出了访问分组交换网的协议标准，即X.25建议，后来又进行了多次修订。
这个标准分为三个协议层，即物理层、数据链路层和网络层，分别对应于ISO/OSI参考模型的低三层。
如图12-2所示。
图12-2 X.25建议与OSI模型的对比物理层规定用户主机或终端和网络之间的物理接口，这一层协议采用X.21标准。
链接访问层处理数据传输、寻址、差错检测和纠正、流量控制和帧组合等，即用来提供可靠的数据传输链路。
数据包协议层提供外部虚电路服务，用来负责数据包交换、帧序列的有序通信，并保证虚拟连接的可靠性，这一层是X.25建议的核心，它又被特别称为X.25PLP（Packet Layer Protocol）协议。
X.25可以使用三种模式之一来传输数据，这三种模式是交换式虚拟电路、永久型虚拟电路和数据报。
交换式虚拟电路是通过一个X.25交换机在节点之间建立一个双向通道，是一种只在数据传输期间建立的逻辑电路，当传输完成后，其他节点可以使用这个通道。
永久型虚拟电路是一个始终保持连接状态的逻辑通信通道，即使数据传输已经结束，该通道仍保持连接状态。
交换式虚拟电路和永久型虚拟电路都是数据包交换技术的范例。
数据包是无须建立通信通道就可以发送的打包数据。
利用一种消息交换技术，数据报可以到达其目标地址。
按照指定的目标地址对数据包进行编址，由于选择的路径不同，数据包到达目标地址的时间可能不同。
在国际网络上并不使用数据报，不过在适用于Internet的ITU-T规范中却包含有数据报。
X.25 Internet数据报将IP层封装在X.25数据包中，这样X.25设备就无法识别IP组件，IP地址只能映射到X.25目标地址上。
网络基础 了解交换式局域网
网络基础了解交换式局域网交换式局域网所有站点都连接到一个交换式集线器或局域网交换机上。
交换式集线器或局域网交换机具有交换功能，它们的特点是，所有端口平时都不连通，当工作站需要通信时，交换式集线器或局域网交换机能同时连通许多端口，使每一对端口都能像独占通信媒体那样无冲突的传输数据，通信完成后断开连接。
由于消除了公共的通信媒体，每个站点独自使用一条链路，不存在冲突问题，可以提高用户的平均数据传输速率，即容量得以扩大。
交换式局域网的优点如下：●采用星型拓扑结构，容易扩展，而且每个用户的带宽并不因为互连的设备增多而降低。
●由于消除了公共的通信媒体，每个站点独自使用一条链路，不存在冲突问题，可以提高用户的平均数据传输速度。
交换式局域网无论是从物理上还是逻辑上都是星形拓扑结构，多台交换式集线器可以串接，连成多级星形结构。
交换式局域网可向用户提供共享式局域网不能实现的一些功能，主要包括以下几个方面：●隔离冲突域在共享式以太网中，使用CSMA/CD算法来进行介质访问控制。
如果两个或者更多站点同时检测到信道空闲而有帧准备发送，它们将发生冲突。
一组竞争信道访问的站点称为冲突域。
显然同一个冲突域中的站点竞争信道，便会导致冲突和退避。
而不同冲突域的站点不会竞争公共信道，它们则不会产生冲突。
在交换式局域网中，每个交换机端口就对应一个冲突域，端口就是冲突域终点，由于交换机具有交换功能，不同端口的站点之间不会产生冲突。
如果每个端口只连接一台计算机站点，那么在任何一对站点之间都不会有冲突。
若一个端口连接一个共享式局域网，那么在该端口的所有站点之间会产生冲突，但该端口的站点和交换机其他端口的站点之间将不会产生冲突。
因此，交换机隔离了每个端口的冲突域。
●扩展距离交换机可以扩展LAN的距离。
每个交换机端口可以连接不同的LAN，因此，每个端口都可以达到不同LAN的技术所要求的最大距离，而与连接到其他交换机端口LAN的长度无关。
●增加总容量在共享式LAN中，其容量由所有接入设备共享。
路由和交换技术项目1-1 交换网络简介
模块化线路卡，如下图所示。线路卡实际上包含端口。线路卡之于交换机机箱犹如扩展卡之于PC。机箱 越大，它能支持的模块也就越多。有许多不同的机箱尺寸可供选择。带有24端口线路卡的模块化交换机 支持附加的24端口线路卡，使端口总数增加到48个。
1.1 LAN设计
1.1.2 交换网络
3、可堆叠配置交换机 可堆叠配置交换机可以使用专用电缆进行互连，电缆可在交换机之间提供高带宽的吞吐能力，如下
LAN交换机会维护一个表，用它来确定通过交换机转发流量的方式。 LAN交换机唯一智能化的地方是它能够使用自己的表根据入口端口和消息的目的地址来转发流量。 使用LAN交换机时，只有一个主交换表用于描述地址和端口之间的严格对应；因此，已给定目的地址 的消息无论从哪个入口端口进入，始终都会从同一出口端口退出。思科LAN交换机根据帧的目的MAC 地址转发以太网帧。
1.2 交换环境1.Fra bibliotek.1帧转发3、缓解网络拥塞 LAN交换机具有特殊特征，使其能够有效地缓解网络拥塞。
首先，它们可以将LAN细分为多个单独的冲突域。交换机的每个端口都代表一个单独的冲突域，为 该端口连接的设备提供完全的带宽。
其次，他们提供设备之间的全双工通信。全双工连接可以同时承载发送和接收的信号。全双 工连接显著提高了LAN网络性能，对于1Gb/s或更高的以太网速度是必需的。
图所示。
1.2 交换环境
1.2.1帧转发
1、作为网络与通信基本概念的交换 交换和转发帧的概念在网络和电信中是通用的。各类交换机将会在LAN、WAN和公共交换电话网
(PSTN)中使用。交换的基本概念是指设备根据两个标准进行决策： （1）入口端口 （2）目的地址
关于交换机如何转发流量的决策与该流量的传输有关。术语“入口”用于描述帧由何处进入端口上 的设备。术语“出口”用于描述帧从特定端口离开设备。 当交换机进行决策时，会以入口端口和消息的目的地址为基础。
1.1 LAN设计
1.1.2 交换网络
3、可堆叠配置交换机 可堆叠配置交换机可以使用专用电缆进行互连，电缆可在交换机之间提供高带宽的吞吐能力，如下
LAN交换机会维护一个表，用它来确定通过交换机转发流量的方式。 LAN交换机唯一智能化的地方是它能够使用自己的表根据入口端口和消息的目的地址来转发流量。 使用LAN交换机时，只有一个主交换表用于描述地址和端口之间的严格对应；因此，已给定目的地址 的消息无论从哪个入口端口进入，始终都会从同一出口端口退出。思科LAN交换机根据帧的目的MAC 地址转发以太网帧。
1.2 交换环境1.Fra bibliotek.1帧转发3、缓解网络拥塞 LAN交换机具有特殊特征，使其能够有效地缓解网络拥塞。
首先，它们可以将LAN细分为多个单独的冲突域。交换机的每个端口都代表一个单独的冲突域，为 该端口连接的设备提供完全的带宽。
其次，他们提供设备之间的全双工通信。全双工连接可以同时承载发送和接收的信号。全双 工连接显著提高了LAN网络性能，对于1Gb/s或更高的以太网速度是必需的。
图所示。
1.2 交换环境
1.2.1帧转发
1、作为网络与通信基本概念的交换 交换和转发帧的概念在网络和电信中是通用的。各类交换机将会在LAN、WAN和公共交换电话网
(PSTN)中使用。交换的基本概念是指设备根据两个标准进行决策： （1）入口端口 （2）目的地址
关于交换机如何转发流量的决策与该流量的传输有关。术语“入口”用于描述帧由何处进入端口上 的设备。术语“出口”用于描述帧从特定端口离开设备。 当交换机进行决策时，会以入口端口和消息的目的地址为基础。
现代交换技术第2章 交换网络
19
现代交换技术
第2章 交换网络
输出线
存：各个时隙的 入线标号 = “1”，接通：TSi时隙的入 线标号（如：1线）与 输出2线；
TSi时隙，对应存储 矩阵的第 i+1行 （交换信息，预先写入控制 存储器的行列交点）
（两张表）
20
现代交换技术
存：各个时隙的 入线标号
第2章 交换网络
10
现代交换技术
第2章 交换网络
2.2 交换控制单元
一、基于时分结构的典型交换单元 2、时间交换单元 举例：时隙内容A，要从输入时隙 i交换到输出时隙 j
输入控制方式：
... TSN-1 ...
i
帧 Tsi
(A)
用户信息存储器 0 ... TS0 ... TSN-1 ...
j
帧 TSj
(A)
...
时隙 时隙 时隙 时隙 ... TS0
标志 头1
TS0 话路1
标志 头0
TS0
标志 头2
TS0
标志 头0
...
话路0
本章后续部分将以时分复用电信号为对象，介绍一 些典型的交换单元及交换网络。
5
现代交换技术
第2章 交换网络
2.2 交换控制单元
交换单元的功能是在控制信号的作用下在入线和出 线之间为呼叫请求建立适当接续，将入线上的信息送到 出线上去。
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现代交换技术
第2章 交换网络
2.2 交换控制单元
一、基于时分结构的典型交换单元 3、共享总线型交换单元 由入线控制部件，出线控制部件和总线组成，如下图示。入线 控制部件负责接收入线信号并进行信号格式转换，进行信息缓冲存 储，将缓冲信息在适当时刻送到总线上；出线控制部件负责从总线 上检测出属于自己的信号并加以缓冲存储，将缓冲信息进行格式转 换并由出线送出；总线通常由多条数据线和控制线组成，数据线负 责在入线控制部件和出线控制部件之间传送信号，控制线负责控制 各入线控制部件获得时隙和将信息发送到总线上以及控制出线控制 部件读取属于自己的信息。
2.交换单元和交换网络
V5接口
模拟用户接口
远端模块
模拟中继接口
数字中继接口
数字
数字用户接口
交换
网络
维护接口
客户接口
网管接口
数字用户 处理机 用户信令 处理机 V5 处理机 远端模块 处理机 模拟中继 数字中继 处理机 处理机
计费接口
话务台接口
外线测试接口
时钟源
时序信号 处理机 计费 处理机
多频 处理机 网管中心 处理机
7号信令 处理机 客户服务 处理机
为一个连接。其中，t为连接的起点， r Rt为连接的 终点。 也就是说交换单元的一个连接就是入线集合T 中的一个元t与出线集合R中的一个子集Rt组成的集 合。
c={t, Rt }
例：
0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
入线集合T={0,1,2,3,4,5}
出线集合R={0.1.2.3.4.5.6.7.8.9}
如N=8时，连接函数为：
I(x2x1x0)= x2x1x0
排列表示为： 0，1，2，3，4，5，6，7 0，1，2，3，4，5，6，7
图形表示 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
2）交叉连接（交叉置换）
交叉连接是实现二进制地址编号中第0位 位值不同（0或1）的入线与出线的连接。 根据定义对如下情况作连接
图形表示 排列表示
0 ， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7 0 ， 2， 4， 6， 1， 3， 5， 7
0 1 2 3 4 5 6 7
0 1 2 3 4 5 6 7
3、几种常用连接函数
1）直线连接（恒等置换） 函数表示: I(xn-1xn-2…x1x0)= xn-1 xn-2xn3…x1x0
模拟用户接口
远端模块
模拟中继接口
数字中继接口
数字
数字用户接口
交换
网络
维护接口
客户接口
网管接口
数字用户 处理机 用户信令 处理机 V5 处理机 远端模块 处理机 模拟中继 数字中继 处理机 处理机
计费接口
话务台接口
外线测试接口
时钟源
时序信号 处理机 计费 处理机
多频 处理机 网管中心 处理机
7号信令 处理机 客户服务 处理机
为一个连接。其中，t为连接的起点， r Rt为连接的 终点。 也就是说交换单元的一个连接就是入线集合T 中的一个元t与出线集合R中的一个子集Rt组成的集 合。
c={t, Rt }
例：
0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
入线集合T={0,1,2,3,4,5}
出线集合R={0.1.2.3.4.5.6.7.8.9}
如N=8时，连接函数为：
I(x2x1x0)= x2x1x0
排列表示为： 0，1，2，3，4，5，6，7 0，1，2，3，4，5，6，7
图形表示 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
2）交叉连接（交叉置换）
交叉连接是实现二进制地址编号中第0位 位值不同（0或1）的入线与出线的连接。 根据定义对如下情况作连接
图形表示 排列表示
0 ， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7 0 ， 2， 4， 6， 1， 3， 5， 7
0 1 2 3 4 5 6 7
0 1 2 3 4 5 6 7
3、几种常用连接函数
1）直线连接（恒等置换） 函数表示: I(xn-1xn-2…x1x0)= xn-1 xn-2xn3…x1x0
交换单元与交换网络
用数学模型分析交换单元
TST交换网络
CLOS网络及无阻塞交换网
BANYAN网络
2
本章要求
掌握交换单元的基本概念、分类、特性和数学描述方法 了解各种交换单元的结构及工作原理 掌握几种重要而典型的交换单元 了解交换网络的概念、交换网络的三要素、交换网络的组织 结构 熟悉几种常用的交换网络、多级网络内部阻塞的概念，构成 无阻塞交换网络的条件 初步了解几种常用交换网络的组合特性及工作原理
21引言22交换单元23交换网络22同步时分复用信号和统计时分复用信号同步时分复用信号和统计时分复用信号交换单元的数学描述交换单元的数学描述介绍各种主要的交换单元介绍各种主要的交换单元空分交换单元空分交换单元空分接线器空分接线器共享存储器型交换单元共享存储器型交换单元tt接线器接线器总线型交换单元总线型交换单元数字交换单元数字交换单元简要介绍常用的交换网络简要介绍常用的交换网络closclos网络及无阻塞交换网络网络及无阻塞交换网络tsttstdsndsnbanyanbanyan网络网络tsttstclosclosbanyanbanyan本章要求本章要求掌握交换单元的基本概念分类特性和数学描述方法掌握交换单元的基本概念分类特性和数学描述方法了解各种交换单元的结构及工作原理了解各种交换单元的结构及工作原理掌握几种重要而典型的交换单元掌握几种重要而典型的交换单元了解交换网络的概念交换网络的三要素交换网络的组织了解交换网络的概念交换网络的三要素交换网络的组织结构结构熟悉几种常用的交换网络多级网络内部阻塞的概念构成熟悉几种常用的交换网络多级网络内部阻塞的概念构成无阻塞交换网络的条件无阻塞交换网络的条件初步了解几种常用交换网络的组合特性及工作原理初步了解几种常用交换网络的组合特性及工作原理21交换网络中的信号形式是数字的时分复用信号
TST交换网络
CLOS网络及无阻塞交换网
BANYAN网络
2
本章要求
掌握交换单元的基本概念、分类、特性和数学描述方法 了解各种交换单元的结构及工作原理 掌握几种重要而典型的交换单元 了解交换网络的概念、交换网络的三要素、交换网络的组织 结构 熟悉几种常用的交换网络、多级网络内部阻塞的概念，构成 无阻塞交换网络的条件 初步了解几种常用交换网络的组合特性及工作原理
21引言22交换单元23交换网络22同步时分复用信号和统计时分复用信号同步时分复用信号和统计时分复用信号交换单元的数学描述交换单元的数学描述介绍各种主要的交换单元介绍各种主要的交换单元空分交换单元空分交换单元空分接线器空分接线器共享存储器型交换单元共享存储器型交换单元tt接线器接线器总线型交换单元总线型交换单元数字交换单元数字交换单元简要介绍常用的交换网络简要介绍常用的交换网络closclos网络及无阻塞交换网络网络及无阻塞交换网络tsttstdsndsnbanyanbanyan网络网络tsttstclosclosbanyanbanyan本章要求本章要求掌握交换单元的基本概念分类特性和数学描述方法掌握交换单元的基本概念分类特性和数学描述方法了解各种交换单元的结构及工作原理了解各种交换单元的结构及工作原理掌握几种重要而典型的交换单元掌握几种重要而典型的交换单元了解交换网络的概念交换网络的三要素交换网络的组织了解交换网络的概念交换网络的三要素交换网络的组织结构结构熟悉几种常用的交换网络多级网络内部阻塞的概念构成熟悉几种常用的交换网络多级网络内部阻塞的概念构成无阻塞交换网络的条件无阻塞交换网络的条件初步了解几种常用交换网络的组合特性及工作原理初步了解几种常用交换网络的组合特性及工作原理21交换网络中的信号形式是数字的时分复用信号
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漫游来访用户在南昌申请位置更新开始，南昌 MSC/VLR对发出申请的主叫号码进行GT分析后，判断 为非省内号段，将GT码转送南昌H1/H2（附带南昌交 换机号MSCID）。 南昌H1/H2进行GT翻译，判断该号码所属省份后，通 H1/H2 GT 过信令网将消息送往对端H1/H2。 对端H1/H2收到GT码后进行二次翻译，判断为本省号 段，寻址到漫游用户归属HLR。 归属HLR根据消息所附带南昌MSCID，替代原来的 MSCID，并将用户资料通过信令网发送至南昌MSC。 南昌MSC收到用户资料等消息后按原路由向归属HLR确 认，通知HLR将上次MSCID更新为南昌MSCID。
智能网-体系结构
SMAP IP SMP SCP SCE SDP
SSP
SCP SCE SMP SDP 业务控制点 业务生成环境 业务管理点 业务数据点 SSP 业务交换点 IP 智能外设 SMAP 业务管理接入点
智能网与现有通信网的关系
完成智能业务 的控制功能
SMP SDP
完成基本的呼 叫处理功能
NMS网络管理子系统〈1〉
网络管理子系统NMS包括若干工作站、服务器和路由器组成并连 成数据通信网DCN。在NMS子系统结构中，包括工作站、应用服 务器AS、通信服务器CS、数据库服务器DS、局域网路由器等。工 作站经过局域网（LAN）与DS、CS相连。DS存储有关网络的管 理信息，CS负责NMS和NE（网元：MSC\HLR\BSC\BTS等）之间 的数据通信。这些通信再经过路由器连至NMS的数据通信网上传 输，DCN一般使用X.25分组交换网实现。
GSM系统基本组成结构
NMS NSS
… AS DS CS
SMSC
BSS
IP网关 IP网关
… PSTN
BSC BTS
MS
NSS网络交换子系统〈1〉
网络交换子系统NSS包括的网元主要有MSC\VLR、HLR\AUC\EIR。NSS 的主要功能：呼叫控制（识别用户，建立呼叫，通话结束后释放连接）、 计费（收集有关呼叫的计费信息，并送至计费中心）、移动性管理（保 持用户的位置信息）、和其他网络、BSS子系统相关的信令（应用于和 BSS、PSTN的接口）、用户数据处理（指存放在HLR的永久数据和存放 在VLR的相关临时数据）、用户定位（在呼叫建立之前定位用户）。 MSC（移动业务交换中心）在移动网中负责呼叫控制，识别呼叫的始发 地和目的地以及呼叫类型。 在移动网和其他网之间起连接桥梁作用的MSC称之为GMSC，即网关MSC （Gateway MSC）。 VLR（拜访位置寄存器）通常和MSC放在一起，保存当前登记在该MSC 服务区的手机用户相关的信息。VLR执行位置登记和更新，MSC与其配 合启动寻呼处理。VLR数据库里存放的用户信息是临时的。
东信SCP2 东信SCP2
南昌HSTP 南昌HSTP
本地SSP的GSM交换网 本地SSP的GSM交换网
江西省数字通信网络拓扑结构
话路网网络拓扑结构
江西省话路网网络拓扑结构（老）
济南A1 济南A1 济南A2 济南A2 郑州A1 郑州A1 郑州A2 郑州A2 北京A1 北京A1 北京A2 北京A2 上海A1 上海A1 上海A2 上海A2 广州A1 广州A1 广州A2 广州A2 杭州A1 杭州A1 杭州A2 杭州A2 南昌A2 南昌A2 福州A1 福州A1 福州A2 福州A2 武汉A1 武汉A1 武汉A2 武汉A2 南昌A1 南昌A1 南京A1 南京A1 南京A2 南京A2 合肥A1 合肥A1 合肥A2 合肥A2 长沙A1 长沙A1 长沙A2 长沙A2
BSS基站子系统〈2〉
BSC（基站控制器）是BSS的核心网络单元，它控制无线网。BSC 的主要功能是：在MS与NSS之间确立连接、移动管理、统计原始 数据的收集、空中接口和A接口信令支持。 BTS（基站）是维持空中接口的网络单元。它负责空中接口信令、 空中接口加密和话音处理，在MS与网络之间建立无差错连接。 TC（码型转换器）是负责话音代码转换的BSS单元。代码转换， 即它能够将话音从一种数码格式变换成另一种格式，反之亦然。
江西省移动话务网结构 （第二层）
南昌本地网 赣州本地网 萍乡本地网 九江本地网 南昌NCA1 南昌NCA1
上饶本地网 南昌NCA2 南昌NCA2 抚州本地网
新余本地网
鹰潭本地网
宜春本地网 吉安本地网 移动数据网 景德镇本地网
江西移动话务网（南昌）
网状网互联 南昌G1 南昌G1 南昌G2 南昌G2 南昌G3 南昌G3 南昌G6 南昌G6 南昌G5 南昌G5
南昌GW1 南昌GW1
南昌GW3 南昌GW3
南昌GW2 南昌GW2
南昌SSP 南昌SSP
江西移动信令网（IP）
CMNet骨干网 CMNet骨干网
NAS 172
IP网关 IP网关 17951
HSTP
GMSC
PSTN网关 PSTN网关
江西移动信令网（智能网）
SMAP
SMP
华为SCP1 华为SCP1
南昌SSP 南昌SSP
SCP
IP
把智能业务相关的 呼叫转给SCP SCP控制 呼叫转给SCP控制
SSP
PSTN 移动通信网
数字网
智能网系统介绍〈1〉
智能网一般由业务交换点（SSP：Service Switching Point）、 业务控制点（SCP：Service Control Point）、智能外设（IP： Intelligent Peripheral）、业务管理点（SMP：Service Management Point）、业务管理接入点（SMAP：Service Management Access Point）、业务创建环境（Service Creation Environment）组成。 SSP具有呼叫处理功能和业务交换功能，呼叫处理功能接收客户呼 叫；业务交换功能接受、识别智能网呼叫，并向业务控制点报告， 接受SCP发来的控制命令。SSP一般以数字程控交换机为基础构建， 配有七号信令的接口。
江西省数字通信网络拓扑结构
信令网网络拓扑结构
江西省信令网网络拓扑结构（老）
上海H1 上海H1 上海H2 上海H2
南昌H1 南昌H1
南昌H2 南昌H2
杭州H1 杭州H1
广州H1 广州H1
武汉H1 武汉H1
广州H2 广州H2
武汉H2 武汉H2
杭州H2 杭州H2
注：虚线表示利用南昌TMSC1与对端TMSC1建立半永久连接完成 虚线表示利用南昌TMSC1与对端 与对端TMSC1建立半永久连接完成
江西省话路网网络拓扑结构（现）
北京A1 北京A1 北京A2 北京A2 北京A3 北京A3 北京A4 北京A4 上海A1 上海A1 上海A2 上海A2 上海A3 上海A3 上海A4 上海A4 广州A1 广州A1 广州A2 广州A2 广州A3 广州A3 广州A4 广州A4 杭州A1 杭州A1 杭州A2 杭州A2 长沙A1 长沙A1 长沙A2 长沙A2 合肥A1 合肥A1 合肥A2 合肥A2 南昌A2 南昌A2 南昌A1 南昌A1 郑州A1 郑州A1 郑州A2 郑州A2 南京A1 南京A1 南京A2 南京A2 福州A1 福州A1 福州A2 福州A2 武汉A1 武汉A1 武汉A2 武汉A2 济南A1 济南A1 济南A2 济南A2
NSS网络交换子系统〈2〉
相对而言，HLR（归属位置寄存器）存放用户的永久性的数据。 除了固定数据之外，HLR还有一个临时的数据库，它包含了它的 用户的当前位置信息，这个数据用于呼叫路由。 AUC（鉴权中心）对用户SIM进行鉴权，检查用户数据的合法性 和完整性，防止网络中伪SIM卡的使用。 EIR（设备识别寄存器）对用户MS进行鉴权，检查移动台设备的 合法性。每个移动台出厂后都有唯一一个IMEI（国际移动设备识 别码），该号码由型号批准码、最后组装码和移动台序号组成， 网络将IMEI存储在EIR的黑（禁止使用的)、灰（由运营商决定 的）、白（允许使用的）三表之一中。
太原H1
西安H1
北京H2
太原H2
西安H2 哈尔滨H2 石家庄H2 重庆H2 济南H2 郑州H2
南昌H1
南昌H2
沈阳H2 南京H2 南宁H2 成都H2 福州H2 昆明H2
短信中心 短信中心
江西省省内移动信令网结构 （第二层）
赣州本地网 萍乡本地网
南昌本地网
九江本地网
南昌H1 南昌H1
上饶本地网 南昌H2 南昌H2 抚州本地网
新余本地网
鹰潭本地网
宜春本地网 吉安本地网 移动数据网 景德镇本地网
江西移动信令网（南昌）
南昌G1 南昌G1 南昌G2 南昌G2 南昌G3 南昌G3 网状网互联 南昌G6 南昌G6 南昌G5 南昌G5
HLR2 南昌H1 南昌H1 HLR3 HLR4 IP网 IP网 SCP 南昌H2 南昌H2
中兴短信 NOKIA短信 NOKIA短信
智能网系统介绍〈3〉
SCE的功能是根据用户的需要生成新的业务逻辑，可为业务设计者 提供友好的图形设计界面。 一项新业务由SCE生成，经过验证后由 SMP提交给SCP。业务在 SCP内执行，业务的一次执行由 SCP与 SSP共同协作完成。IP供 智能网业务所需的专用资源。在业务执行的过程中，SCP控制IP向 用户播放录音通知和收集拨号数据等。
江西省信令网网络拓扑结构（ 江西省信令网网络拓扑结构（现）
北京H1 哈尔滨H1 石家庄H1 重庆H1 济南H1 郑州H1 沈阳H1 南京H1 南宁H1 成都H1 福州H1 昆明H1 合肥H1 天津H1 合肥H2 天津H2
GZH1 WHH1 GZH2 WHH2 SHH1 HZH1 HZH2 SHH2
BSS基站子系统〈1〉
基站子系统BSS包括的网元主要有BSC、BTS、TC。 BSS的主要功 能：无线通道控制（负责无线资源，即无线信道分配和无线连接 质量）、BTS和TC控制、同步（采用等级同步，即指MSC使BSC 同步，BSC进一步使BTS随相应的BSC同步。在BSS内部，同步由 BSC控制。由于传送消息的特性，同步在GSM网中是一个重要问 题。如果同步链没有正确地工作，呼叫可能被切断或者呼叫的质 量不好，最终，甚至不可能建立呼叫。）、空中和A接口信令 （MS和BSS的连接）、MS和NSS之间的连接确立、移动性管理和 话音代码转换（切换）、统计数据收集（送给NMS以进行网络质 量的观测分析）。
智能网-体系结构
SMAP IP SMP SCP SCE SDP
SSP
SCP SCE SMP SDP 业务控制点 业务生成环境 业务管理点 业务数据点 SSP 业务交换点 IP 智能外设 SMAP 业务管理接入点
智能网与现有通信网的关系
完成智能业务 的控制功能
SMP SDP
完成基本的呼 叫处理功能
NMS网络管理子系统〈1〉
网络管理子系统NMS包括若干工作站、服务器和路由器组成并连 成数据通信网DCN。在NMS子系统结构中，包括工作站、应用服 务器AS、通信服务器CS、数据库服务器DS、局域网路由器等。工 作站经过局域网（LAN）与DS、CS相连。DS存储有关网络的管 理信息，CS负责NMS和NE（网元：MSC\HLR\BSC\BTS等）之间 的数据通信。这些通信再经过路由器连至NMS的数据通信网上传 输，DCN一般使用X.25分组交换网实现。
GSM系统基本组成结构
NMS NSS
… AS DS CS
SMSC
BSS
IP网关 IP网关
… PSTN
BSC BTS
MS
NSS网络交换子系统〈1〉
网络交换子系统NSS包括的网元主要有MSC\VLR、HLR\AUC\EIR。NSS 的主要功能：呼叫控制（识别用户，建立呼叫，通话结束后释放连接）、 计费（收集有关呼叫的计费信息，并送至计费中心）、移动性管理（保 持用户的位置信息）、和其他网络、BSS子系统相关的信令（应用于和 BSS、PSTN的接口）、用户数据处理（指存放在HLR的永久数据和存放 在VLR的相关临时数据）、用户定位（在呼叫建立之前定位用户）。 MSC（移动业务交换中心）在移动网中负责呼叫控制，识别呼叫的始发 地和目的地以及呼叫类型。 在移动网和其他网之间起连接桥梁作用的MSC称之为GMSC，即网关MSC （Gateway MSC）。 VLR（拜访位置寄存器）通常和MSC放在一起，保存当前登记在该MSC 服务区的手机用户相关的信息。VLR执行位置登记和更新，MSC与其配 合启动寻呼处理。VLR数据库里存放的用户信息是临时的。
东信SCP2 东信SCP2
南昌HSTP 南昌HSTP
本地SSP的GSM交换网 本地SSP的GSM交换网
江西省数字通信网络拓扑结构
话路网网络拓扑结构
江西省话路网网络拓扑结构（老）
济南A1 济南A1 济南A2 济南A2 郑州A1 郑州A1 郑州A2 郑州A2 北京A1 北京A1 北京A2 北京A2 上海A1 上海A1 上海A2 上海A2 广州A1 广州A1 广州A2 广州A2 杭州A1 杭州A1 杭州A2 杭州A2 南昌A2 南昌A2 福州A1 福州A1 福州A2 福州A2 武汉A1 武汉A1 武汉A2 武汉A2 南昌A1 南昌A1 南京A1 南京A1 南京A2 南京A2 合肥A1 合肥A1 合肥A2 合肥A2 长沙A1 长沙A1 长沙A2 长沙A2
BSS基站子系统〈2〉
BSC（基站控制器）是BSS的核心网络单元，它控制无线网。BSC 的主要功能是：在MS与NSS之间确立连接、移动管理、统计原始 数据的收集、空中接口和A接口信令支持。 BTS（基站）是维持空中接口的网络单元。它负责空中接口信令、 空中接口加密和话音处理，在MS与网络之间建立无差错连接。 TC（码型转换器）是负责话音代码转换的BSS单元。代码转换， 即它能够将话音从一种数码格式变换成另一种格式，反之亦然。
江西省移动话务网结构 （第二层）
南昌本地网 赣州本地网 萍乡本地网 九江本地网 南昌NCA1 南昌NCA1
上饶本地网 南昌NCA2 南昌NCA2 抚州本地网
新余本地网
鹰潭本地网
宜春本地网 吉安本地网 移动数据网 景德镇本地网
江西移动话务网（南昌）
网状网互联 南昌G1 南昌G1 南昌G2 南昌G2 南昌G3 南昌G3 南昌G6 南昌G6 南昌G5 南昌G5
南昌GW1 南昌GW1
南昌GW3 南昌GW3
南昌GW2 南昌GW2
南昌SSP 南昌SSP
江西移动信令网（IP）
CMNet骨干网 CMNet骨干网
NAS 172
IP网关 IP网关 17951
HSTP
GMSC
PSTN网关 PSTN网关
江西移动信令网（智能网）
SMAP
SMP
华为SCP1 华为SCP1
南昌SSP 南昌SSP
SCP
IP
把智能业务相关的 呼叫转给SCP SCP控制 呼叫转给SCP控制
SSP
PSTN 移动通信网
数字网
智能网系统介绍〈1〉
智能网一般由业务交换点（SSP：Service Switching Point）、 业务控制点（SCP：Service Control Point）、智能外设（IP： Intelligent Peripheral）、业务管理点（SMP：Service Management Point）、业务管理接入点（SMAP：Service Management Access Point）、业务创建环境（Service Creation Environment）组成。 SSP具有呼叫处理功能和业务交换功能，呼叫处理功能接收客户呼 叫；业务交换功能接受、识别智能网呼叫，并向业务控制点报告， 接受SCP发来的控制命令。SSP一般以数字程控交换机为基础构建， 配有七号信令的接口。
江西省数字通信网络拓扑结构
信令网网络拓扑结构
江西省信令网网络拓扑结构（老）
上海H1 上海H1 上海H2 上海H2
南昌H1 南昌H1
南昌H2 南昌H2
杭州H1 杭州H1
广州H1 广州H1
武汉H1 武汉H1
广州H2 广州H2
武汉H2 武汉H2
杭州H2 杭州H2
注：虚线表示利用南昌TMSC1与对端TMSC1建立半永久连接完成 虚线表示利用南昌TMSC1与对端 与对端TMSC1建立半永久连接完成
江西省话路网网络拓扑结构（现）
北京A1 北京A1 北京A2 北京A2 北京A3 北京A3 北京A4 北京A4 上海A1 上海A1 上海A2 上海A2 上海A3 上海A3 上海A4 上海A4 广州A1 广州A1 广州A2 广州A2 广州A3 广州A3 广州A4 广州A4 杭州A1 杭州A1 杭州A2 杭州A2 长沙A1 长沙A1 长沙A2 长沙A2 合肥A1 合肥A1 合肥A2 合肥A2 南昌A2 南昌A2 南昌A1 南昌A1 郑州A1 郑州A1 郑州A2 郑州A2 南京A1 南京A1 南京A2 南京A2 福州A1 福州A1 福州A2 福州A2 武汉A1 武汉A1 武汉A2 武汉A2 济南A1 济南A1 济南A2 济南A2
NSS网络交换子系统〈2〉
相对而言，HLR（归属位置寄存器）存放用户的永久性的数据。 除了固定数据之外，HLR还有一个临时的数据库，它包含了它的 用户的当前位置信息，这个数据用于呼叫路由。 AUC（鉴权中心）对用户SIM进行鉴权，检查用户数据的合法性 和完整性，防止网络中伪SIM卡的使用。 EIR（设备识别寄存器）对用户MS进行鉴权，检查移动台设备的 合法性。每个移动台出厂后都有唯一一个IMEI（国际移动设备识 别码），该号码由型号批准码、最后组装码和移动台序号组成， 网络将IMEI存储在EIR的黑（禁止使用的)、灰（由运营商决定 的）、白（允许使用的）三表之一中。
太原H1
西安H1
北京H2
太原H2
西安H2 哈尔滨H2 石家庄H2 重庆H2 济南H2 郑州H2
南昌H1
南昌H2
沈阳H2 南京H2 南宁H2 成都H2 福州H2 昆明H2
短信中心 短信中心
江西省省内移动信令网结构 （第二层）
赣州本地网 萍乡本地网
南昌本地网
九江本地网
南昌H1 南昌H1
上饶本地网 南昌H2 南昌H2 抚州本地网
新余本地网
鹰潭本地网
宜春本地网 吉安本地网 移动数据网 景德镇本地网
江西移动信令网（南昌）
南昌G1 南昌G1 南昌G2 南昌G2 南昌G3 南昌G3 网状网互联 南昌G6 南昌G6 南昌G5 南昌G5
HLR2 南昌H1 南昌H1 HLR3 HLR4 IP网 IP网 SCP 南昌H2 南昌H2
中兴短信 NOKIA短信 NOKIA短信
智能网系统介绍〈3〉
SCE的功能是根据用户的需要生成新的业务逻辑，可为业务设计者 提供友好的图形设计界面。 一项新业务由SCE生成，经过验证后由 SMP提交给SCP。业务在 SCP内执行，业务的一次执行由 SCP与 SSP共同协作完成。IP供 智能网业务所需的专用资源。在业务执行的过程中，SCP控制IP向 用户播放录音通知和收集拨号数据等。
江西省信令网网络拓扑结构（ 江西省信令网网络拓扑结构（现）
北京H1 哈尔滨H1 石家庄H1 重庆H1 济南H1 郑州H1 沈阳H1 南京H1 南宁H1 成都H1 福州H1 昆明H1 合肥H1 天津H1 合肥H2 天津H2
GZH1 WHH1 GZH2 WHH2 SHH1 HZH1 HZH2 SHH2
BSS基站子系统〈1〉
基站子系统BSS包括的网元主要有BSC、BTS、TC。 BSS的主要功 能：无线通道控制（负责无线资源，即无线信道分配和无线连接 质量）、BTS和TC控制、同步（采用等级同步，即指MSC使BSC 同步，BSC进一步使BTS随相应的BSC同步。在BSS内部，同步由 BSC控制。由于传送消息的特性，同步在GSM网中是一个重要问 题。如果同步链没有正确地工作，呼叫可能被切断或者呼叫的质 量不好，最终，甚至不可能建立呼叫。）、空中和A接口信令 （MS和BSS的连接）、MS和NSS之间的连接确立、移动性管理和 话音代码转换（切换）、统计数据收集（送给NMS以进行网络质 量的观测分析）。