第二講_交換技術(shù)的發(fā)展ppt課件

1、第二講 交換技術(shù)的開展 主講：張國梅地址：西一樓543：82668772-5432本節(jié)課內(nèi)容模擬交換與數(shù)字交換 從人工交換到程控交換 電路交換、分組交換到ATM交換 軟交換.3交換技術(shù)開展歷程簡(jiǎn)單回想1878年，第一臺(tái)交換機(jī)出現(xiàn) 交換機(jī)的開展主要集中在控制交換器接續(xù)的控制技術(shù)的開展上。交換技術(shù)從自動(dòng)交換機(jī)開場(chǎng)開展 1892 步進(jìn)制 機(jī)電式 直接控制 1938 縱橫制 機(jī)電式 間接控制 1965 存儲(chǔ)程序控制 電子式 程控交換機(jī)運(yùn)用新階段 1970 程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng) PCM信號(hào)交換 數(shù)字交換 .4模擬交換與數(shù)字交換接續(xù)技術(shù)接續(xù)信號(hào)的開展變化全模擬網(wǎng)中繼系統(tǒng)

2、數(shù)字化匯接交換機(jī)數(shù)字化 市話交換機(jī)數(shù)字化用戶環(huán)線數(shù)字化(綜合數(shù)字通訊網(wǎng)IDN)多種業(yè)務(wù)終端綜合化 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) 窄帶ISDN和寬帶ISDN2Mbit/s速率門限 通訊網(wǎng)市話交換機(jī)用戶環(huán)線用戶環(huán)線市話交換機(jī)匯接交換機(jī)abcde模擬機(jī)數(shù)字機(jī)數(shù)字計(jì)算機(jī)數(shù)字機(jī)模數(shù)或數(shù)模轉(zhuǎn)換器.5模擬交換與數(shù)字交換接續(xù)技術(shù)交點(diǎn)通斷的實(shí)現(xiàn)技術(shù)開展 機(jī)械交換器機(jī)械交點(diǎn) 用機(jī)械的方式讓兩條線的交點(diǎn)連通 如：磁石人工交換機(jī) 、步進(jìn)式和縱橫式的自動(dòng)控制的交換器 電子交換器電子交點(diǎn) 經(jīng)過一個(gè)有源固體器件如晶體管、晶閘管等的導(dǎo)通和截止來實(shí)現(xiàn)交點(diǎn)的通斷 數(shù)字交換器 不采用交點(diǎn)閉合方式。參考計(jì)算機(jī)總線技術(shù)，首先將輸入的數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在一

3、個(gè)固定的緩存器中，然后在控制系統(tǒng)的控制下讀出，再經(jīng)過總線送到指定的輸出端。 注：交換與控制是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的概念，模擬交換同樣可以是程控的，如至今仍可看到的程控縱橫式模擬交換機(jī) .6從人工交換到程控交換控制方法人工交換機(jī) 大部分控制功能由人工完成自動(dòng)交換機(jī) 第一個(gè)自動(dòng)交換機(jī)產(chǎn)生 1889年，美國人史端喬 機(jī)電制和布控制控制系統(tǒng) 只能進(jìn)展根本的呼叫接續(xù)處置 存儲(chǔ)程序控制SPC系統(tǒng) 依托預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序和數(shù)據(jù)來引導(dǎo)微機(jī)對(duì)各種信令進(jìn)展處置，并對(duì)交換網(wǎng)絡(luò)和各種接口進(jìn)展必要的控制，以完成呼叫處置功能和OAM功能的。 .7從人工交換到程控交換控制方法 SPC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：經(jīng)過軟件程序的修正，可方便地更

4、改交換機(jī)的組成構(gòu)造和任務(wù)性能等。極大地改善交換機(jī)的話務(wù)處置才干 1、提高用戶的呼叫才干 2、提高用戶的應(yīng)對(duì)才干 3、提高通話才干 .8電路交換、分組交換到ATM交換電路交換 當(dāng)一個(gè)用戶呼叫另一用戶時(shí)，交換機(jī)要立刻在這兩個(gè)用戶之間建立起電路銜接，并且這條銜接通路在用戶通話期間必需一直堅(jiān)持暢通，直到通話終了了才被釋放，中間不能再被其它呼叫運(yùn)用。優(yōu)點(diǎn)： 實(shí)時(shí)交換，適宜延遲要求高的交互式話音通訊 缺陷： 通訊鏈路必需在通話前預(yù)備就緒，通話期間不能再被其它用戶運(yùn)用，鏈路的利用率低 ，不適用于數(shù)據(jù)通訊；存在呼損景象。 .9電路交換、分組交換到ATM交換音訊交換 音訊前添加報(bào)頭 存儲(chǔ)計(jì)算路由確定出線等空閑再

5、發(fā)送優(yōu)點(diǎn)： 不要求兩個(gè)終端間的線路和交換機(jī)同時(shí)空閑 中繼線的利用率得到了大大的提高 缺陷： 要求系統(tǒng)要有足夠大的存儲(chǔ)器，以保證數(shù)據(jù)不被喪失 交換時(shí)延大，不適宜于交互式的實(shí)時(shí)通訊 將整個(gè)文件打包成一條報(bào)文，也不適用于文件長度差別很大的計(jì)算機(jī)通訊。 .10電路交換、分組交換到ATM交換分組交換 把音訊交換中的音訊劃分成許多較短的、具有一致格式的“分組，每個(gè)分組都加上地址和控制信息，再對(duì)各分組執(zhí)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)過程 優(yōu)點(diǎn)： 分組相對(duì)比較小，所要求的交換機(jī)的存儲(chǔ)容量以及每個(gè)分組的傳輸延時(shí)都比音訊交換小，能夠用于實(shí)時(shí)性要求較高的交互式通訊。傳輸可靠性較高。 缺陷： 數(shù)據(jù)包分得越小，對(duì)于整條音訊來說添加的額外開

6、銷就越多，有用信息的相對(duì)傳輸延時(shí)增大，普通來說只用于非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)通訊 .11電路交換、分組交換到ATM交換電路交換、音訊交換和分組交換總體比較 電路交換 音訊交換 分組交換 虛擬電路分組交換.12電路交換、分組交換到ATM交換虛電路與電路交換的區(qū)別 虛電路不同于電路交換中的物理銜接，它是一種邏輯銜接沒有做物理的連通，發(fā)起呼叫的用戶并不獨(dú)占給它分配的線路，只在有分組要傳輸時(shí)，呼叫時(shí)指定的線路才連通并被該分組占用。 一條物理線路上可同時(shí)建立多個(gè)虛電路 虛擬電路分組交換，屬于“面向銜接的交換方式 .13電路交換、分組交換到ATM交換ATM交換 同步傳輸方式STM： 周期性地以幀的格式發(fā)送數(shù)據(jù)，每幀由

7、假設(shè)干個(gè)時(shí)隙組成，每個(gè)時(shí)隙在通訊過程中分配給一個(gè)特定的用戶，不同用戶的信息經(jīng)過固定的時(shí)間復(fù)用位置進(jìn)展標(biāo)識(shí)。 STM缺陷： 時(shí)隙的動(dòng)態(tài)分配非常困難，對(duì)幀構(gòu)造的設(shè)計(jì)以及組幀技術(shù)提出了很高的要求。 .14電路交換、分組交換到ATM交換ATM交換 異步傳輸方式ATM： 沒有像STM一樣的周期幀的概念，用被稱作“信元的固定長度的塊來傳輸數(shù)據(jù)，按信元進(jìn)展統(tǒng)計(jì)復(fù)用，在時(shí)間上沒有固定的復(fù)用位置。 信頭 地址和控制信息 虛擬信道標(biāo)識(shí)符VCI 識(shí)別邏輯信道 無銜接數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 信頭僅含目的地址 面向銜接的電路交換數(shù)據(jù) 信頭指定通訊鏈路 .15電路交換、分組交換到ATM交換ATM交換優(yōu)點(diǎn)： 信元頭功能簡(jiǎn)化，信元頭處置速

8、度加快 采用固定長度的信元，信息域長度相對(duì)分組交換中的分組較短，能降低ATM交換節(jié)點(diǎn)內(nèi)部緩沖器的容量，減少信息在緩沖器中的排隊(duì)時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng) .16電路交換、分組交換到ATM交換電路交換、分組交換和ATM交換比較 .17軟交換下一代網(wǎng)絡(luò)NGN 對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求急劇增長：語音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)、實(shí)時(shí)多媒體流等；更高的平安性、可靠性和高性能。 運(yùn)營商、業(yè)務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)用戶，均希望網(wǎng)絡(luò)可以在現(xiàn)有高度異構(gòu)的通訊根底設(shè)備上提供開放、穩(wěn)定、高性能、可重用、可編程的效力； NGN:能屏蔽底層通訊根底設(shè)備的多樣性；能提供一種一致開放的、可伸縮的、平安穩(wěn)定和高性能的交融效力平臺(tái)；能快速靈敏地開發(fā)、定制和部署新業(yè)務(wù)。

9、 NGN通常和軟交換聯(lián)絡(luò)在一同，它是一個(gè)以軟交換為中心、光網(wǎng)絡(luò)為根底、采用分組型傳送技術(shù)的開放式交融網(wǎng)。.18軟交換軟交換 是以IP網(wǎng)作為中心承載網(wǎng)的分組話音技術(shù)。它提出了一個(gè)新概念：將呼叫控制、業(yè)務(wù)承載、業(yè)務(wù)邏輯相分別，再采用規(guī)范的通訊協(xié)議進(jìn)展銜接和交互?？筛屿`敏地在網(wǎng)絡(luò)上提供業(yè)務(wù)。 軟交換不是用一種的新的交換技術(shù)替代已有的交換技術(shù)，而是把基于各種不同交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)交融起來，從業(yè)務(wù)層面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的交融。 廣義上講，軟交換是一種體系構(gòu)造，并不是一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備；是一系列分布于IP網(wǎng)絡(luò)之上的設(shè)備的總稱。.19軟交換軟交換呼叫控制承載控制地址翻譯路由網(wǎng)關(guān)控制計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)搜集等是NGN的控制中心分層的體系構(gòu)造.20軟交換軟交換 由各類業(yè)務(wù)效力運(yùn)用平臺(tái)構(gòu)成，向用戶提供各種增值業(yè)務(wù)，存放業(yè)務(wù)邏輯和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并可經(jīng)過運(yùn)用效力器提供應(yīng)用編程接口API.21軟交換軟交換 由軟交換機(jī)設(shè)備構(gòu)成，完成各種呼叫控制，并擔(dān)任相應(yīng)業(yè)務(wù)處置信息傳送。.22軟交換軟交換 是基于IP協(xié)議或ATM技術(shù)的分組化的光傳送網(wǎng)，為業(yè)務(wù)媒體流和控制信息流提供一致的、保證QoS的高速分組傳送平臺(tái)。.23軟交換軟交換 主要向用戶提供各種接入手段，實(shí)現(xiàn)媒體格式的轉(zhuǎn)換。主要設(shè)備包括信令網(wǎng)關(guān)SG、中繼媒體網(wǎng)關(guān)TG、接入媒體網(wǎng)關(guān)AG、綜合接入網(wǎng)關(guān)IAD和各類用戶終端.24本章小結(jié)交換的概念交換式通訊網(wǎng)，呼叫、信令、