交换技术交换与通信网汇总

第一章1什么是通信：指按约定规则进行的信息传送。

通信三要素：信息，信息传送，约定规则2全互连方式存在什么问题？（1）N2 问题；（2）经济性问题；（3）可操作性问题；（4）控制和管理问题。

3如何实现任意两个用户之间的通信？在用户分布密集的中心安装一台设备，每个用户通过专线与它相连。

交换机--switch定义标准的通信协议，以使它们能协同工作，这样就形成了一个通信网。

4交换节点的功能监视功能：发现和判断用户的呼叫请求。

信令功能：接收和分析地址信号，按目的地址选路，并转发信号。

连接功能：按需实现任意端口之间的信息传送。

控制功能：控制连接的建立与释放。

5通信网的定义与构成通信网是由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起的，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。

通信网是由各种软、硬件设施按照一定的规则互连在一起，完成信息传递任务的系统。

6通信网的构成要素终端(Terminal)交换节点(Switching Node)传输系统(Transmission System)业务节点(Service Node)8通信网络工作方式---面向连接和无连接面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务，但网络控制较复杂；实连接专用电路级联，带宽恒定。

虚连接电路分配随机，带宽按需分配无连接方式控制简单，适用于突发性强、数据量少的业务。

9面向连接和无连接的主要区别（1）面向连接网络每次通信总要经过建立连接、传送信息、释放连接三个阶段无连接网络并不为每次通信过程建立和拆除连接（2）面向连接网络每个节点必须为每一个呼叫选路，一旦路由确定连接即建立，路由中各节点需要为接下来进行的通信维持连接的状态无连接网络每个节点必须为每个传送的分组独立选路，但节点中不需要维持连接的状态。

（3）面向连接网络用户信息较长时，通信效率较高无连接网络用户信息较短时，通信效率较高10交换方式：电路交换：分组交换：帧中继，ATM，IP交换。

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。
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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
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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”。

收号器 ——接收用户所拨的电话号码。
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
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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
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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。
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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

纤网络的光 交换技 术， 另外还 简述 了 Ａ Ｍ 信元交换技术和帧 中继交换技 术。最后 ， Ｔ 对计算机 网络和数据通信 交换技 术进行 了简单 的展 望 。 ［ 关键词 ］ 计算机 网络 电路 交换技术 包交换技术 光交换技术 ＡＴ 信元 交换 帧 中继交换 Ｍ
１引 言 ．
二十世纪六十年代， 国为了应对前 苏联 的核攻 击威胁 ， 美 其国防部 下属机构 Ａ Ｐ Ｒ Ａ提出了一种 网络 的研制计划＿ 研制 的该 网络要求能够 ｌ ｌ 。 连接各种类型的计算机 ，并且 确保链路或 者网络接点受到破坏 时该网 络能够 自己找到合适 的路 由， 使得通信基本不受 影响 ， 证数据 能够可 保 靠传输 。 这就是计算机 网络的雏形。 十年代 ， ｔ ｎ ｔ 九 Ｉ ｅ ｅ技术开始应用于 ｎｒ 商业领域 ， 从而使得计算机 网络技术得到了迅速 的发展 。 随着计算机网 络技术 的发展 和 日趋成熟 ， 网络 已经 渗透到政府 部 门、 商业 、 金融 、 科 研、 教育与医疗等每一个角落 ； 光纤技术 的应用使得计算机 网络 如虎添 翼， 网络技 术从此进入 了高速 、 超大容量 的方 向演进 ， 遥远 的地球两端 如同近在咫尺的相邻两地 。 这种高速 、 大容量 的数据通信是当今信息 超 技术发展的必 然要求 ， 同时又促进数据 通信的交换技术不断发展。本文 就计算机网络 与数据通信的交换方法进行初 步的探讨 。 ２计算机 网络的概念与数据通信 的交换技术原理 ． 简单地说 ，计算机 网络就是不 同位置 的多 台计算机或者是计算机 网络设 备通过通信线路连接在一起 的拓扑结构 ，由通信子 网 、资 源子 网、 网络操作 系统（Ｏ ） Ｎ Ｓ和协议组成 ， 中通信 子网和资源 子网包含节 其 点（ 转接节 点和访问节点） 和链路（ 物理链 路 ： 双绞线 、 同轴 电缆 、 单模或 多模光纤 、 无线 和逻辑链路） 算机 网络在 网络操作系统的架构下 ， 。计 借 助网络管理软件 和通信协议 ， 实现资源共享和数据传输 。 资源共享包括 软件 、 数据 、 硬件 和信道 的共享日 。通过资源共享 ， 以借助 网络实 现多 可 台计算机共同完成一个较大工作量 的任务 。这种 多机协作完成任务 和 计算机之间的数据通信都得依赖交换技术 。 数据通信交换技术是指 网络 中各 台计算机之 间或者是计算机 与计 算机网络设备之 间进行数据通信时 的信息交换技术 。简单 的数据通信 就是两台计算机之 间或者计算机与计算机 网络设备（ 如打 印机等） 间 之 链路上 的通信 ， 这种通信不存在 中间节点 ， 实现起来 简单 ， 但是在全球 网络中或者是广域 网、局域 网内不能通过这种简单 的全连接来实 现信 息传递 的交换 方法 ， 通常在源 、 宿站点之间多个节点 ， 确保 网络 中的某 条链路 出现故 障或遭受破坏 时能够 自动在节点之 间找到合适的路径 ， 使 得 通 信 基本 不受 影 响 。因此 ， 据 通信 交换 技 术 的基 本 原 理 是 通 过某 数 种交换方法 ，从 源站点发 出的信息经过多个节点或 者网络设备后 到达 目标 站 点 。 ３数 据 通 信 的 交 换 技 术 ． 如 前 所 述 ， 站 点 和 目的站 点 之 间往 往 有 多个 节 点 ， 这些 节 点 实 源 在 现数据交换 ， 最终 实现数据通信 。 传统的交换方法有两大类 ： 电路交换 和包交换［ ２ １ 。近年 来 ， 着 光 纤 技 术 的 快 速发 展 ， 光 纤 介 质 上 实 现 了 高 随 在 速、 超大容量的传输 ， 光信号在光纤介质上 的交换技 术和得 到了快速发 展和不断完善。 ３１传统交换技术 ． 传统交换方法包括 电路交换和包交换（ 或者分组交换） 两种方法 。 第一 ， 电路交换方法 。电路交换是在源站点（ 计算 机或 网络设备 ） 与 目的站点（ 计算机或网络设备） 间建立 电路连 接 ， 之 并且不许其他计算机 或 网络设备同时共享该链路 ， 一直持续到通信结束的一种交换方式 。 完 成 电路 交 换 需 要 经 历 以 下过 程 ： 立链 路 ， 过 呼 叫 过 程 寻 找 空 闲 的 物 建 通 理线路 ， 建立一条实 际的物理链路 ； 数据传输 ， 在建立 的物理链 路上传 输 所 需 要 的 数 据 ， 此 过 程 由发 送 方 和 接 收 方 共 同 独 占该链 路 ， 他 站 在 其 点不允许使用该链路 ； 除链路 ， 拆 数据传输完毕 由发送方或接收方发 出 拆除请求 ， 然后逐点进行拆 除。电路交换独 占性强 、 实时性好 ， 但是链路 和网络利用率低 ， 并且在速度、 码式和协议方面的限制多。 第二 ， 包交换方法。包交换 方法采用存储 转发的方式实现 ， 包括数 据报和虚 电路两种方式。包 交换线路利用率高 ， 并且不同速率 、 不同码 式 的站点之间可以相互通信 ， 是时延较长 ， 但 不适于实时性高的数据通 信。 数据报包含报头和数据本身 ， 是一个独立完备的实体 ， 携带 了自身 完整的信息 ， 其传送被 单独处理 ， 就如 同一封 平信（ 多封平信构 成一条