現(xiàn)代通信理論第四章zjs

1、現(xiàn)代通信理論現(xiàn)代通信理論第三篇第三篇 業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)第四章第四章 業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)4.1 4.1 業(yè)務(wù)網(wǎng)概述業(yè)務(wù)網(wǎng)概述 4.2 4.2 節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)4.3 4.3 節(jié)點(diǎn)交換系統(tǒng)的基本功能節(jié)點(diǎn)交換系統(tǒng)的基本功能第五章第五章 電話網(wǎng)與電路交換技術(shù)電話網(wǎng)與電路交換技術(shù)5.1 5.1 電話網(wǎng)概述電話網(wǎng)概述 5.2 5.2 電話網(wǎng)技術(shù)電話網(wǎng)技術(shù)5.3 5.3 數(shù)字電話交換技術(shù)數(shù)字電話交換技術(shù)第六章第六章 數(shù)據(jù)網(wǎng)與分組交換技術(shù)數(shù)據(jù)網(wǎng)與分組交換技術(shù)6.1 6.1 數(shù)據(jù)概述數(shù)據(jù)概述 6.2 6.2 分組交換及相關(guān)技術(shù)分組交換及相關(guān)技術(shù)6.3 6.3 節(jié)點(diǎn)交換系統(tǒng)的基本功能節(jié)點(diǎn)交換

2、系統(tǒng)的基本功能第七章第七章 智能網(wǎng)技術(shù)智能網(wǎng)技術(shù)7.1 7.1 智能網(wǎng)概述智能網(wǎng)概述 7.2 7.2 智能網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與功能智能網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與功能7.3 7.3 智能網(wǎng)的概念模型智能網(wǎng)的概念模型7.4 7.4 智能網(wǎng)的應(yīng)用智能網(wǎng)的應(yīng)用第四章第四章 業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) 業(yè)務(wù)網(wǎng)概述業(yè)務(wù)網(wǎng)概述 一一 業(yè)務(wù)網(wǎng)概念業(yè)務(wù)網(wǎng)概念 業(yè)務(wù)網(wǎng)是用于提供基本的話音、圖像、數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)，由采用不同交換技術(shù)的節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備形成不同類型的網(wǎng)絡(luò)二二 業(yè)務(wù)網(wǎng)的技術(shù)要素業(yè)務(wù)網(wǎng)的技術(shù)要素網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)中終端與節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的連接方式。我國多數(shù)業(yè)務(wù)網(wǎng)為分級網(wǎng)，且大部分為三級網(wǎng)，同級中

3、也使用網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)效率高、管理復(fù)雜、成本高分級網(wǎng)分級網(wǎng)管理簡單、成本低、效率低2. 2. 編號計劃編號計劃 業(yè)務(wù)網(wǎng)中所有終端與節(jié)點(diǎn)都必須有編號來識別身份，不同的業(yè)務(wù)網(wǎng)中使用的編號方式不同3.3.計費(fèi)方式計費(fèi)方式 各種業(yè)務(wù)網(wǎng)中使用自己的計費(fèi)方式（計時、計字節(jié)、包月定制等） 其它技術(shù)要素包括：路由選擇、流量控制等三三 業(yè)務(wù)網(wǎng)分類業(yè)務(wù)網(wǎng)分類 節(jié)點(diǎn)設(shè)備決定了業(yè)務(wù)網(wǎng)的類型 原有通信網(wǎng)與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的演變業(yè)務(wù)網(wǎng)業(yè)務(wù)網(wǎng)主要提供業(yè)務(wù)主要提供業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)PSTN公共電話交換網(wǎng)POST普通電話業(yè)務(wù)數(shù)字電話程控交換機(jī)電路交換CHINAPAC分組交換網(wǎng)X.25低速數(shù)據(jù)業(yè)

4、務(wù)64Kbit/s分組X.25交換機(jī)分組交換CHINAFRM幀中繼網(wǎng)租用虛電路（局域網(wǎng)互聯(lián)）幀中繼交換機(jī)快速分組交換CHINADDN數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)數(shù)據(jù)專線業(yè)務(wù)N64Kbit/s2Mbit/s數(shù)字交叉連接和復(fù)用設(shè)備電路交換N-ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)窄帶綜合業(yè)務(wù)ISDN交換機(jī)電路交換+分組交換CHINANET計算機(jī)IP網(wǎng)數(shù)據(jù)路由器分組交換B-ISDN寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)寬帶綜合業(yè)務(wù)ATM交換機(jī)ATM交換IN智能網(wǎng)智能業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)控制點(diǎn)SCP業(yè)務(wù)交換點(diǎn)SSP電路交換移動通信網(wǎng)移動話音、移動數(shù)據(jù)移動交換機(jī)電路交換分組交換四四 交換在業(yè)務(wù)網(wǎng)中的地位交換在業(yè)務(wù)網(wǎng)中的地位 交換設(shè)備時通信網(wǎng)的重要組成部分，隨著技術(shù)的發(fā)

5、展，交換系統(tǒng)也從單一的鏈路接續(xù)變味集信息交換信息處理和信息數(shù)據(jù)庫于一體的大型復(fù)雜設(shè)備。通信交換的含義就是在通信網(wǎng)上建立起四通八達(dá)的連接以達(dá)到快速、經(jīng)濟(jì)并滿足服務(wù)質(zhì)量的信息轉(zhuǎn)移的目的交換的引入交換的引入點(diǎn)對點(diǎn)的通信系統(tǒng)點(diǎn)對點(diǎn)的通信系統(tǒng)多點(diǎn)的通信多點(diǎn)的通信 全互聯(lián)方式存在N2問題N個終端需要N(N-1)/2條連線，每個終端需要N-1條連線和N-1個接口ab信道cadb 交換的引入交換的引入 在用戶分布密集的中心安裝交換設(shè)備，把每個用戶終端設(shè)備都用各自專用的線路連接在交換設(shè)備上，交換設(shè)備能完成任意兩個用戶之間信息的交換，也叫交換系統(tǒng)通信網(wǎng)通信網(wǎng) 交換設(shè)備和連接在其上的用戶終端以及它們之間的連線九構(gòu)成

6、了簡單的通信網(wǎng)，并可由多個交換設(shè)備構(gòu)成實(shí)用的大型通信網(wǎng)cadbCADBDAD匯接交換機(jī)用戶交換機(jī)市話交換機(jī)電話機(jī)用戶線中繼線端局、市話局本地交換機(jī)長途局長途交換機(jī) 終端的接口稱為用戶網(wǎng)絡(luò)接口UNI，交換機(jī)的接口稱為網(wǎng)絡(luò)接口NNI。用戶交換機(jī)(PBX)用于一個集團(tuán)內(nèi)部，具有自動交換能力的PBX稱為PABX2. 交換的基本功能交換的基本功能 在交換設(shè)備上的任意的入線和出線之間建立連接的基本功能外，還應(yīng)具備以下功能：能正確接收和分析來自能正確接收和分析來自UNI和和NNI的呼叫信令的呼叫信令能正確接收和分析來自能正確接收和分析來自UNI和和NNI的地址信令的地址信令能按照目的地址正確地進(jìn)行路由選擇并

7、通過能按照目的地址正確地進(jìn)行路由選擇并通過NNI轉(zhuǎn)發(fā)信號轉(zhuǎn)發(fā)信號能控制連接的建立和拆除能控制連接的建立和拆除一一 交換節(jié)點(diǎn)中傳送的信號交換節(jié)點(diǎn)中傳送的信號 光信號信號 電信號 模擬信號 數(shù)字信號 時分多路復(fù)用信號 同步時分復(fù)用信號 頻分 統(tǒng)計時分復(fù)用信號 碼分 （異步時分復(fù)用信號） 同步時分復(fù)用信號同步時分復(fù)用信號 時分復(fù)用就是采用時間分割的方法把一條高速數(shù)字信道分成若干低速數(shù)字信道，構(gòu)成同時傳輸多個低速信號的子信道 同步時分復(fù)用是指將時間劃分為基本時間單位幀，一幀占用時長為125us，每幀分成若干個時隙，并按照順序編號，所有幀中編號第二節(jié)第二節(jié) 節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)相同的時隙構(gòu)成一個子信

8、道，一個子信道傳送一個話路的信息，這種信道也稱為位置化信道2. 統(tǒng)計時分復(fù)用信號統(tǒng)計時分復(fù)用信號 把要傳送的信號分成許多小段，稱為分組。每個分組前附加標(biāo)志碼，標(biāo)志要去哪個輸出端，即路由表記。各個分組在輸入時使用不同時隙，但是標(biāo)志碼相同的分組屬于一次接續(xù)，所以，把它們所占的信道看作一個子信道，這個子信道是任何時隙。這樣把一個信道劃分成了若干個子信道，稱為標(biāo)志化信道。這時，一個信道中的信息與它在時間軸上的位置（即時隙）沒有必然聯(lián)系，將這樣的子信道合成為一個信道用的復(fù)合器，稱為統(tǒng)計復(fù)合器。這種復(fù)用方式稱為統(tǒng)計復(fù)合。所以統(tǒng)計時分復(fù)用信號是按照每個分組信息前的路由標(biāo)記進(jìn)行交換的信息信息1信息信息2信息信

9、息1信息信息2標(biāo)志碼標(biāo)志碼二二 窄帶交換技術(shù)窄帶交換技術(shù) 窄帶交換通常是指傳輸比特速率低于2Mbit/s的交換，常用的有電路交換和低速分組交換電路交換電路交換CS 電路交換的基本過程：呼叫建立、信息傳送、連接釋放。主要特點(diǎn)：通信前建立連接，通信后拆除連接，通信期間不管是否有信息傳送，連接始終保持，且對通信信息不做處理，也無差錯控制措施基于同步時分復(fù)用方式，連接為物理連接實(shí)時交換，基于呼叫損失制，只要建立連接就可以保證通信質(zhì)量，過負(fù)載時呼損增加固定分配帶寬，資源利用率低，靈活性差一般用于電話交換，用于數(shù)據(jù)交換時一般速率低于9.6Kbit/s節(jié)點(diǎn)使用電路交換可構(gòu)成電話網(wǎng)PSTN、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN、

10、移動通信網(wǎng)主叫主叫交換機(jī)交換機(jī)被叫被叫連接釋放連接釋放消息傳遞消息傳遞呼叫建立呼叫建立2. 分組交換分組交換PS 數(shù)據(jù)通信實(shí)現(xiàn)的時計算機(jī)與計算機(jī)之間或人與計算機(jī)之間的通信。通信過程有嚴(yán)格的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，比特差錯率控制在108以下，通信時間短，信道建立時間短，采用基于存儲轉(zhuǎn)發(fā)的報文交換MS-Message Swiching方式和采用分組交換PS-Packet Swiching方式。其主要特點(diǎn)：將需要傳送的信息分成若干個分組，每個分組加控制信息后發(fā)送出去，采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，有差錯控制措施基于統(tǒng)計時分復(fù)用方式，可以建立也可以不建立連接，連接為邏輯連接虛連接資源利用率高，共享信道有時延、實(shí)時性差，不

11、能保證通信質(zhì)量一般用于數(shù)據(jù)交換，也有用于分組話音業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)使用分組交換可構(gòu)成分組交換網(wǎng)，PS使用X.25協(xié)議三三 寬帶交換技術(shù)寬帶交換技術(shù) 寬帶交換是指傳輸比特率高于2Mbit/s的交換，常用的有快速電路交換、快速分組交換、ATM交換、光交換快速電路交換快速電路交換FSC 在有信息傳送時快速建立通道，如果沒有信息傳送則釋放傳輸通道。具體過程就是：在呼叫建立時，用戶請求一個帶寬為基本速率的某個整數(shù)倍的連接，此時，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)用戶的申請尋找一條合適用戶通信的通道，但是，并不建立連接和分配資源，而是將通信所需的帶寬、所選的路由編號填入相關(guān)的交換機(jī)中，當(dāng)用于傳輸信息時，網(wǎng)絡(luò)迅速按照用戶的申請分配通道，完成信

12、息的傳輸 要求網(wǎng)絡(luò)有高速的計算能力，能迅速測知信息源是否發(fā)送數(shù)據(jù)，同時在短時間內(nèi)建立連接；控制復(fù)雜，靈活性差，沒有得到廣泛應(yīng)用2. 快速分組交換快速分組交換 FPS 就是盡量簡化協(xié)議，只具有核心網(wǎng)絡(luò)的功能，以提供高速、高吞吐量、低時延的服務(wù)。包括幀中繼FR、信元中繼CR 幀中繼簡化了X.25協(xié)議，只保留了一些核心功能，如幀的界定、同步、透明性以及幀傳輸差錯檢測等，而將差錯重傳校正、流量控制等功能取消。幀中繼采用ITU-TQ.922建議，使用可變長度幀，提供面向連接業(yè)務(wù)，刻適應(yīng)突發(fā)信息的傳送，適用于局域網(wǎng)的互聯(lián)。當(dāng)節(jié)點(diǎn)為幀中繼交換機(jī)時可以構(gòu)成幀中繼網(wǎng) 信元中繼為ATM所采用3. 異步轉(zhuǎn)移模式異步

13、轉(zhuǎn)移模式ATM ATM是ITU-T確定用于寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B-ISDN的復(fù)用、傳輸和交換的模式ATM的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：基于統(tǒng)計時分復(fù)用信號基于統(tǒng)計時分復(fù)用信號面向連接面向連接即在用戶信息傳送之前，先要有連接建立過程，在信息傳送結(jié)束后，要拆除連接，但這不是物理連接，而是一種虛連接（邏輯連接）固定長度信元固定長度信元ATM信元Cell實(shí)際上就是很短的分組，只有53個字節(jié)，其中開頭5個字節(jié)稱為信頭，其余48個字節(jié)為信息域，稱為凈荷。采用很短的信元可以減少交換節(jié)點(diǎn)的緩沖器容量以及排隊延時抖動時間，信元長度固定則有利于簡化交換控制和緩沖器管理信頭簡化信頭簡化信頭中包含控制信息的多少反映了交換節(jié)點(diǎn)的處理開

14、銷。ATM的信頭功能有限，主要是虛連接的標(biāo)識、優(yōu)先級標(biāo)志、信頭的差錯檢驗只針對信頭本身當(dāng)節(jié)點(diǎn)使用當(dāng)節(jié)點(diǎn)使用ATM交換技術(shù)時，可以構(gòu)成交換技術(shù)時，可以構(gòu)成ATM傳送網(wǎng)和傳送網(wǎng)和B-ISDN4.光交換技術(shù)光交換技術(shù) 光交換時一種寬帶交換技術(shù)，目前交換設(shè)備都是采用電交換機(jī)。光交換技術(shù)是未來發(fā)展的方向四四 開放系統(tǒng)互連參考模型與節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)開放系統(tǒng)互連參考模型與節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)1.開放系統(tǒng)互連參考模型開放系統(tǒng)互連參考模型 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO為了使各種計算機(jī)在全世界范圍內(nèi)互連成網(wǎng)而提出的一套標(biāo)準(zhǔn)框架即：開放系統(tǒng)互連參考模型OSI。 在OSI中通信實(shí)體按功能分為7層，通常將13層稱為低層功能，即通信傳送功能

15、；47層功能為高層功能，即通信處理功能，通常由終端提供。它上以應(yīng)用進(jìn)程為界，下以通信媒體為界 通信媒體不屬于OSI參考模型，但一般把它稱為0層7 應(yīng)用層物理傳輸媒體6 表示層5 會話層4 傳輸層3 網(wǎng)絡(luò)層2 數(shù)據(jù)鏈路層1 物理層1 物理層2 數(shù)據(jù)鏈路層3 網(wǎng)絡(luò)層4 傳輸層5 會話層6 表示層7 應(yīng)用層同層協(xié)議OSI環(huán)境局部系統(tǒng)環(huán)境局部系統(tǒng)環(huán)境系統(tǒng)A系統(tǒng)BAPxAPy（1）物理層）物理層 物理層是OSI參考模型的最低層。它雖然處于最底層，卻是整個開放系統(tǒng)的基礎(chǔ) 提供設(shè)備之間的物理接口以及數(shù)字比特傳送規(guī)則，即機(jī)械、電氣、功能和過程特性機(jī)械和電氣特性：機(jī)械和電氣特性：規(guī)定了比特流在鏈路上的傳輸特性，

16、如幾對線、線路傳送碼型、電壓幅值、比特寬度等功能和過程特性：功能和過程特性：規(guī)定物理鏈路的激活/去激活（解除激活）和保持的方法 對上層提供一個物理的連接服務(wù) 在該層實(shí)現(xiàn)數(shù)字比特流的傳送（2）數(shù)據(jù)鏈路層）數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第2層。數(shù)據(jù)鏈路層的任務(wù)是將網(wǎng)絡(luò)層的信息（即分組以幀為單位）無差錯傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中物理鏈路上。負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)塊（幀由比特流組成）的傳送，同時包括同步控制、差錯控制、流量控制等 數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù) 通過鏈路傳送幀、荷載分組的幀 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議 幾個常見的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議有如下幾個： 高級數(shù)據(jù)鏈路控制（HDLC）：它是ISO的標(biāo)準(zhǔn)和子集

17、 局域網(wǎng)（LAN）協(xié)議、 廣域網(wǎng)（WAN）協(xié)議 （3）網(wǎng)絡(luò)層）網(wǎng)絡(luò)層 網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)將信息從源地址通過網(wǎng)絡(luò)傳送到目的地址。實(shí)現(xiàn)尋址、選擇路由、連接的建立、保持和釋放等功能 網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù) 網(wǎng)絡(luò)層接收傳輸層的信息并通過添加一個頭部來封裝數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)層分組網(wǎng)絡(luò)層分組 網(wǎng)絡(luò)層分組的頭部包含原地址和目標(biāo)地址，這些地址叫做網(wǎng)絡(luò)地址，用來識別網(wǎng)絡(luò)中的連接在源地址和目標(biāo)地址上的終端對上層提供的服務(wù)對上層提供的服務(wù) 端系統(tǒng)之間透明的數(shù)據(jù)傳送，上層無需了解網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)（4）傳輸層）傳輸層 傳輸層提供的服務(wù)傳輸層提供的服務(wù) 傳輸層的任務(wù)是把信息（報文）從網(wǎng)絡(luò)的一端傳輸?shù)搅硪欢?，如圖所示對

18、上層提供的服務(wù)：對上層提供的服務(wù)： 兩個或多個通信終端系統(tǒng)之間無差錯、無重復(fù)或丟幀、無錯序的數(shù)據(jù)傳送 兩類傳輸層協(xié)議兩類傳輸層協(xié)議 順序分組交換（SPX）SPX是從施樂（Xero）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（XNS）協(xié)議族演化而來的用于Novell NetWare的傳輸層協(xié)議 TCPTCP是Internet的協(xié)議（5）會話層）會話層 負(fù)責(zé)控制兩個系統(tǒng)的表示層實(shí)體之間的對話 基本功能是向表示層實(shí)體提供建立和使用會話連接的方法；提供不同的對話類型（雙向同時、雙向交替或單向）；管理兩個表示層之間的數(shù)據(jù)交換（流控、加速）遇到故障時的對話恢復(fù) 對上層提供的服務(wù)：建立和使用會話連接的方法（6）表示層）表示層 表示層提供了下

19、列關(guān)于數(shù)據(jù)表示方式的服務(wù)表示層提供了下列關(guān)于數(shù)據(jù)表示方式的服務(wù) 負(fù)責(zé)定義信息的表示方法，使終端系統(tǒng)之間可用共同的語言進(jìn)行通信；向應(yīng)用程序和終端處理程序提供一系列的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)對上層提供的服務(wù)對上層提供的服務(wù) 數(shù)據(jù)變換(加密/解密、壓縮/解壓縮)、數(shù)據(jù)編/解碼、語法選擇等數(shù)據(jù)安全：數(shù)據(jù)安全：表示層通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密與解密，使任何人即使竊取了通信信道的人也無法得到機(jī)密信息、更改傳輸?shù)男畔⒒蛘咴谛畔⒘髦胁迦爰傧?shù)據(jù)壓縮：數(shù)據(jù)壓縮：表示層也能夠以壓縮的形式傳輸數(shù)據(jù)，以最優(yōu)化的方式利用信道（7）應(yīng)用層）應(yīng)用層應(yīng)用層中提到的應(yīng)用層中提到的“應(yīng)用應(yīng)用” 可以理解為在通信系統(tǒng)上用來完成某項任務(wù)： E-mai

20、l、文件傳輸和訪問、Web瀏覽器和服務(wù)器等 直接向用戶（即應(yīng)用進(jìn)程AP）提供服務(wù)，為用戶進(jìn)入OSI環(huán)境提供一個窗口對上層提供的服務(wù)：對上層提供的服務(wù)： 管理功能 公共應(yīng)用程序（文件傳送、作業(yè)傳送及控制、事物處理、網(wǎng)管等OSI模型中的數(shù)據(jù)名稱模型中的數(shù)據(jù)名稱 為了使信息從源主機(jī)傳送到目的主機(jī)，源主機(jī)OSI模型的每一層要與目標(biāo)主機(jī)的每一層進(jìn)行通信 第4層（傳輸層）的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為段（segment） 第3層（網(wǎng)絡(luò)層）的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為分組或數(shù)據(jù)報 第2層（數(shù)據(jù)鏈路層）的協(xié)議數(shù)據(jù)單元稱為幀2. 信息傳遞過程信息傳遞過程應(yīng)用層物理傳輸媒體應(yīng)用進(jìn)程APy應(yīng)用進(jìn)程APx表示層會話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層

21、物理層物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會話層表示層應(yīng)用層系統(tǒng)A系統(tǒng)B比特數(shù)據(jù) 幀ACFFCSF數(shù)據(jù) 分組 數(shù)據(jù)報NHTH數(shù)據(jù) 段SH數(shù)據(jù)PH數(shù)據(jù)AH數(shù)據(jù)AP數(shù)據(jù)逐層加上控制信息逐層去掉控制信息3. OSI與節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)與節(jié)點(diǎn)交換技術(shù) OSI模型與各種節(jié)點(diǎn)交換技術(shù)及由它們形成的各種業(yè)務(wù)網(wǎng)之間的關(guān)系為：電話交換與電話網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN以及移動通信網(wǎng)相當(dāng)于OSI模型的第一層，即物理層交換，無需使用協(xié)議使用X.25協(xié)議的低速分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)相當(dāng)于OSI模型的低3層幀中繼及幀中繼網(wǎng)相當(dāng)于OSI模型的低2層，并對數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行了簡化ATM協(xié)議相當(dāng)于OSI的低2層，但比幀中繼還簡化以太網(wǎng)協(xié)議也使用OSI模型的低2

22、層，但它的數(shù)據(jù)鏈路層比較復(fù)雜IP網(wǎng)使用OSI模型的低4層協(xié)議第三節(jié)第三節(jié) 節(jié)點(diǎn)交換的基本功能節(jié)點(diǎn)交換的基本功能 節(jié)點(diǎn)交換系統(tǒng)的基本功能：用戶線 中繼線終端接口終端接口連接控制信令一一 連接功能連接功能交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò) 連接功能是交換的基本功能，實(shí)現(xiàn)這一功能的部件是交換網(wǎng)絡(luò)（互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）也稱交換機(jī)構(gòu)2.2.連接連接 連接就是交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的通道 建立連接建立內(nèi)部通道 拆除連接拆除內(nèi)部通道3. 3. 連接函數(shù)描述連接特性連接函數(shù)描述連接特性 每一個交換網(wǎng)絡(luò)可用一組連接函數(shù)來表示，一個連接函數(shù)對應(yīng)一種連接。連接函數(shù)表示互相連接的入線編號和出現(xiàn)編號之間的一一對應(yīng)關(guān)系，在連接函數(shù)f的作用下，入線x與出線f(

23、x)相連接。連接函數(shù)也稱為置換函數(shù)或排列函數(shù)MN的的交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)02M-102N-1M=N時稱為對稱交換網(wǎng)絡(luò)例：例： 用x表示入線編號，用f(x)表示連接函數(shù)，也就是出線編號 通常x用若干為二進(jìn)制形式表示，寫成xn-1xn-2x1x0如: x=6可表示為：x2x1x0110 則連接函數(shù)對應(yīng)的表示為：f(xn-1xn-2x1x0)如：某一連接函數(shù)表示為：(x2x1x0)= x1x0 x2 則有：(000)= 000、 (001)= 010、 (010)= 100、 (011) = 110 、 、 (111)= 1110123456701234567二二 連接功能的基本技術(shù)連接功能的基本技術(shù)拓

24、撲結(jié)構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 交換的方式不同，交換網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也不同，但追求的目標(biāo)是：在滿足交換方式服務(wù)質(zhì)量和基本參數(shù)的要求下，獲得高性能、低成本、便于擴(kuò)充而控制又不太復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 交換網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為時分結(jié)構(gòu)和空分結(jié)構(gòu)，可適用于同步時分復(fù)用信號，也可適用于統(tǒng)計時分復(fù)用信號時分結(jié)構(gòu)時分結(jié)構(gòu) 包括共享媒體（總線或環(huán)）和共享存儲器。分組交換和ATM交換都可以采用時分結(jié)構(gòu)空分結(jié)構(gòu)空分結(jié)構(gòu) 由交換單元構(gòu)成的單級或多級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?？辗值暮x是指在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)內(nèi)部存在多條并行的通道，每條通道仍然可以采用時分復(fù)用方式。電話交換、快速分組交換、ATM都可以采用2. 控制方式控制方式 交換網(wǎng)絡(luò)的控制方式只要是指選路策略。選

25、路策略主要是針對多級拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即如何在給定入線和出線后，在交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部建立一條通過多個交換單元的可用通道，常用策略有：條件選擇條件選擇 不論網(wǎng)絡(luò)有幾級而要作出全盤觀察，在指定的入線和出線之間所有的通道中選用一條可用的通道，這就稱為條件選擇或通盤選擇逐級選擇逐級選擇 不做通盤考察，而是從入線的第一級開始，先選擇第一級交換單元的出線，再選擇第二單元的出線，依此類推，直到最后一級的出線為止自由選擇自由選擇 某一級出線可以任意選擇，不論從哪一條出線都可以到達(dá)所需的交換網(wǎng)絡(luò)出線指定選擇指定選擇 只能選擇某一級出線中指定的一條后一小群，才能到達(dá)所需的交換網(wǎng)絡(luò)出線 同樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選路策略不同，交換網(wǎng)絡(luò)的阻

26、塞率不同3. 阻塞特性阻塞特性（1）阻塞特性的概念）阻塞特性的概念 交換網(wǎng)絡(luò)的出入線都空閑，但由于交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部阻塞，造成無法建立呼叫或傳送用戶信息，這種現(xiàn)象稱為阻塞特性（2）有阻塞網(wǎng)絡(luò)和無阻塞網(wǎng)絡(luò)）有阻塞網(wǎng)絡(luò)和無阻塞網(wǎng)絡(luò)交交換換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)有阻塞網(wǎng)絡(luò)無阻塞網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格無阻塞網(wǎng)絡(luò)可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)廣義無阻塞網(wǎng)絡(luò) 不論網(wǎng)絡(luò)處于何種狀態(tài)，任意時刻都可以在交換網(wǎng)絡(luò)中建立連接。只要這個連接的起點(diǎn)和終點(diǎn)是空閑 不論網(wǎng)絡(luò)處于何種狀態(tài)，任意時刻都可以在交換網(wǎng)絡(luò)中直接或?qū)σ延械倪B接重選路由來建立連接。只要這個連接的起點(diǎn)和終點(diǎn)是空閑 采用精巧的選路方法，使得所有的阻塞均可以避免，而不必重新安排網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)建立的連接（3）不同

27、交換技術(shù)的阻塞特性）不同交換技術(shù)的阻塞特性電路交換電路交換 損失制系統(tǒng)的阻塞特性阻塞率，電路交換采用有阻塞網(wǎng)絡(luò)，阻塞率：104108分組交換分組交換 排隊系統(tǒng)（延遲制系統(tǒng)）無阻塞問題，但它采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式，節(jié)點(diǎn)流量較大時，將導(dǎo)致排隊時延的增加，等待時間超過門限的呼叫視為倍阻塞的呼叫 阻塞率阻塞率交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部阻塞而不能建立連接的呼叫數(shù)進(jìn)入交換網(wǎng)絡(luò)的總呼叫數(shù)ATM交換交換 在虛連接建立階段遇到的阻塞于電路交換類似，但電路交換時物理連接，而ATM是基于統(tǒng)計時分復(fù)用的虛連接，要看通路上是否存在足夠的帶寬。其次，在信元傳送階段遇到的阻塞是由于采用統(tǒng)計時分復(fù)用，屬于各個連接的信元隨機(jī)到來而在某個時刻發(fā)生了沖突。競爭失敗的信元在緩沖器中排隊等待或予丟失 這種阻塞特性由信元丟失率CLR表示 信元丟失率CLR：1091012信元丟失率信元丟失率CLR由于各種原因在交換網(wǎng)絡(luò)中丟失的信元數(shù)總信元數(shù)4. 故障防衛(wèi)故障防衛(wèi) 交換網(wǎng)絡(luò)是交換系統(tǒng)的核心部件，一旦發(fā)生故障會影響眾多的呼叫連接，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)終斷，因此必須具備有效的故障防衛(wèi)功能 提高硬件的可靠性提高硬件的可靠性 雙套冗余結(jié)構(gòu)雙套冗余結(jié)構(gòu) 多平面結(jié)構(gòu)多平面結(jié)構(gòu)三三 接口功能接口功能 不同交換系統(tǒng)具有不同的接口功能 數(shù)字程控電話交換要有：模