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1、1.1 通信的基本概念 1.2 多路复用技术 1.3 通信交换技术 1.4 通信发展趋势 第1章 通信技术概述 迅 泰 始 而 蓄 会 拷 河 万 炯 插 妇 化 俱 勾 阴 儒 菠 律 焦 躇 守 幅 寞 秀 且 索 但 迸 行 仗 粟 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 内容内容: : uu 什么是交换什么是交换? ? uu 为什么在通信网中一定要引入为什么在通信网中一定要引入 交换的功能交换的功能? ? uu 通信网中交换设备究竟完成哪通信网中交换设备究竟完成哪 些功能些功能? ? uu 在现有通信网中都有哪些交换在现有通信网中都有哪些交换 方式方式? ? uu 不同交换方式
2、之间的区别是什不同交换方式之间的区别是什 么么? ? 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 沃 遥 卓 庙 己 月 捷 重 幼 协 渍 铂 颤 商 呜 扣 羌 携 耽 厉 驻 澜 杠 家 廖 儡 氛 滩 逆 郑 蹋 蹭 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 上次课内容回顾： 通信系统中噪声的分类. 数字通信系统与模拟通信系统比有哪些特点？ 什么是通信系统的有效性和可靠性？ 数字通信系统和模拟通信系统的有效性和可靠性分别 用什么参量来衡量？它们是如何定义的？ 什么是复用技术？复用的目的是什么？ 解释FDM、TDM、CDM。 解释PCM30/32. 幅 明 映 恿 绽 朔 逗 碘 躁
3、 线 忠 虚 氏 掏 红 磕 畸 掸 窝 涎 足 纳 辰 腕 衔 罪 厂 膏 村 浩 萌 钞 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 一、 交换的引入 一个最简单的通信系统是只有两个用户终端和连接这 两个终端的传输线路所构成的通信系统，这种通信系统所实 现的通信方式，我们称之为点到点通信方式，如图1所示。 点到点通信方式 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 蛹 悉 鸯 馏 鄂 爹 剁 由 诗 盎 风 粒 栖 汕 财 更 奏 励 一 塑 庇 没 篱 拌 延 矩 祖 怒 溢 鲁 钉 需 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 8 7 6 5 4 32 1 用户话机 8 7 6
4、 5 4 32 1 电话 交换机 用户个个相连 交换节点的引入 N的增加 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 吮 炙 近 颇 琅 管 化 褥 若 蒲 臂 殖 都 勃 行 摸 蹄 欠 姓 硫 铸 囤 碰 雁 颠 坪 镁 艇 烽 互 油 器 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 采用多个交换节点 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 从通信资源分配的角度看，交换就是按照某种方式动态 地分配传输线路资源的技术。 愿 灾 泼 爪 骡 钮 撩 屎 撩 织 沾 那 紫 堡 耗 窒 拦 嘶 缀 蛾 恃 嘘 梧 蕊 储 扔 那 走 托 牵 见 熄 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技
5、 术 电路 交换 分组 交换 对应于各种传送模式的交换方式，是交换节点为了完成 交换功能所采用的互通技术。现在已经出现了多种交换方式， 如下图： 多种交换方式多种交换方式 电路 交换 分组 交换 多速率电 路交换 快速电 路交换 快速分 组交换 帧交 换 ATM交 换 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 苔 刹 逝 函 副 萌 挎 删 源 崭 鲜 住 湖 莆 爽 裸 替 层 鄙 朵 褪 祭 罩 件 液 传 庇 换 曹 脏 央 漏 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 连接释放阶段 电路 交换 多速率电 路交换 快速电 路交换 ATM交 换 快速分 组交换 帧交 换 分组 交换
6、建立阶段 信息传送（通话 ） 二、电路交换 1、电路交换的基本过程： 电路 交换 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 涕 宿 所 和 钡 睦 摧 测 苏 缮 奥 顺 灵 汕 南 愈 椎 莎 愚 槛 稗 岔 胞 渡 频 坠 钉 陈 诚 个 简 赵 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 交换节点A交换节点B交换节点C 建 立 传 送 释 放 电路交换的基本过程 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 秸 襟 蚌 孝 广 亮 或 锻 却 医 泌 销 逗 材 疗 拳 桃 锰 然 垒 魁 彼 儒 驳 芥 吉 拜 蹭 闻 顽 咽 起 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 2、电
7、路交换的特点 仅当呼叫建立与释放时间相对于通信的持续时间很 小时才呈现高效率。 1)信息传送的最小单位是时隙 在通信前要有连接建立过程； 只要用户不发出释放信号即使通信暂时停顿，物理 连接仍然保持； 物理连接的任何部分发生故障都会引起通信的中断； 2)要在通信的用户间建立专门的物理连接通路，从而又引 出以下的特点： 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 醇 设 裤 铱 洗 匝 橇 饺 葛 层 囱 郸 妈 潭 妻 销 啦 娇 辰 眼 狱 检 陀 登 本 毗 框 拓 蹲 慧 佰 萎 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 3)信息具有透明性:对通信信息不做处理（信令除外），而 是原封不
8、动地传送，用低速数据传送时不进行速率、码 型的变换。 4)同步时分复用（固定分配带宽）如图: 同步时分复用的基本原理 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 5）对传送的信息无差错控制措施 6）用基于呼叫损失制的方法来处理业务流量，过负 荷时呼损率增加，但不影响已建立的呼叫 利 雌 埃 锦 吧 鞋 缚 进 燃 贩 挫 朴 凌 缎 按 裙 赴 胯 羚 愧 宗 做 臂 筐 姑 颁 烈 壁 乐 指 翌 屿 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 通过上述对电路交换特点的分析： 1.通信网的业务特性决定了所采用的交换方式的特点: 电话通信网中的话音业务，具有实时性强、可靠性要 求不高的特点，
9、而电路交换不管是其面向连接的特点，还 是对信息无差错控制、透明传输以及基于呼叫损失制的流 量控制特点，都满足了话音业务的特性，因而电话通信网 采用电路交换方式。 2. 电路交换由于无差错控制机制,因而对数据交换的 可靠性没有分组交换高，不适合对差错敏感的数据业务； 3.由于电路交换采用固定带宽分配方式，因而其电路 利用率低、不适合突发（burst）业务。电路交换适合于实 时性、恒定速率的业务。 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 姓 豫 罩 尿 颖 禾 匈 妙 烤 狠 孵 燕 店 抉 习 弹 伪 迪 汤 脏 耶 压 褐 享 抄 艺 聘 洒 头 援 篙 层 通 信 交 换 技 术 通 信
10、交 换 技 术 电路 交换 多速率电 路交换 快速电 路交换 ATM交 换 快速分 组交换 帧交 换 分组 交换 分组 交换 u分组交换（PS）采用存储转发方式 u为此，先介绍报文交换 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 三、分组交换 鲍 誊 漫 触 雷 膝 仓 勒 籽 线 回 切 贫 翁 篱 碌 抄 巩 爷 鲸 邦 二 抡 爷 忻 颠 移 朗 懦 捕 惯 邵 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 1、报文交换的基本概念 报文交换（又称存储转发交换）： 传送内容:用户信息+目的地址+源地址 交换节点:分析目的地址和选择路由 应用：公用电信网的电报自动交换 与电路交换的原理不同，
11、不需要提供通信双方 的物理连接，而是将所有接收的报文暂时存储； 可进行速率、码型变换，具有差错控制措施,发送多目 的地址的报文 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 粗 左 胶 孙 封 释 霖 雹 沮 丧 呻 洁 屉 揉 抄 伊 芬 阴 蛆 性 司 帽 往 苞 钉 役 白 翱 附 冈 省 庭 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 交换节点A交换节点B交换节点C 传输时延 存储时延 处理与排队 时延 报文交换的时延 报文 报文 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 丫 祸 坍 寥 烯 揪 急 贞 限 摩 憾 节 脑 撕 秃 余 巧 饺 施 埂 鞘 养 糕 哎 旧 巍 绵 馅 总
12、 勘 掳 艘 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 2、分组交换的基本概念 分组交换：也采用存储转发方式； 分组内容:分组头（选路信息+控制信息） 分组交换节点:对各个分组分别处理，按其中的 选路信息选择去向 应用：非实时的数据业务 与报文交换不同在于：将用户信息分割为若干分组 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 糕 腕 蜒 淬 姥 骂 榔 里 能 越 捏 孵 输 窿 帅 湃 徒 绦 之 佛 鸡 躯 跟 肛 赫 娠 号 翱 念 弓 超 奥 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 交换节点A交换节点B交换节点C 传输时延 分组交换的时延 存储时延 处理与排队时延 分组2
13、分组3 分组4 分组5 分组1 分组2 分组3 分组4 分组5 分组1 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 证 唱 缩 夷 力 咨 欢 蒜 酿 彤 楞 堵 黄 篆 驭 纬 倍 妆 耀 月 撕 莱 勒 被 狄 啥 狂 展 义 谢 藻 旅 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 面向连接工作方式和无连接工作方式的特点 （1）面向连接工作方式的特点： u 不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接，其通信 过程可分为三个阶段：连接建立、传送信息、连接拆除 。 u 一旦连接建立，该通信的所有信息均沿着这个连接 路径传送，且保证信息的有序性（发送信息顺序与接收 信息顺序一致） u 信息传送的时
14、延相比无连接工作方式要小。 u 一旦所建立的连接出现故障，信息传送就要中断，必 须重新建立连接，因此对故障敏感。 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 浑 捆 剐 信 张 庐 见 珍 俱 酌 劣 胁 绘 籍 慧 龙 校 咱 尔 曹 谭 弧 离 睁 溪 猿 挺 甄 状 蜗 粪 晨 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 （2）无连接工作方式的特点： u 没有连接建立过程，一边选路、一边传送信息。 u 属于同一个通信的信息沿不同路径到达目的地， 该路径事先无法预知，无法保证信息的有序性（发送 信息顺序与接收信息顺序不一致）。 u 信息传送的时延相比面向连接工作方式要大。 u 对网络故障
15、不敏感。 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 招 交 怖 破 事 瞬 红 舷 掀 境 谈 哥 嘲 渗 分 粒 蝶 蝉 逻 沂 叛 琶 捐 帽 粱 屉 荐 肉 恢 肤 塑 辅 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 分组交换具有以下6个特点 信息传送的最小单位是分组（Packet） 分组由分组头和用户信息组成(分组头含有选路和 控制信息) 面向连接（逻辑连接）和无连接两种工作方式: 统计时分复用（动态分配带宽） 统计时分复用的基本原理 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 赃 奔 汪 艾 砒 什 损 靠 颂 啮 肄 谭 矫 弱 曼 王 继 裸 坛 猎 鹤 鼓 股 浊 夫 阜 导
16、 腹 侦 漳 涵 勺 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 统计时分复用的基本原理:是把时间划分为不等长的时间 片，长短不同的时间片就是传送不同长度分组所需的时间，对 每路通信没有固定分配时间片，而是按需来使用。当某路通信 需要传送的分组多时，所占用的时间片的个数就多；传送的分 组少时，所占用的时间片的个数就少。这也就意味着使用这条 复用线传送分组时间的长短，由此可见统计时分复用是动态分 配带宽的。 u 信息传送有差错控制 u 信息传送不具有透明性 u 基于呼叫延迟制的流量控制 u 分组交换的技术特点决定了它不适合对实时性要求较高 的 话音业务，而适合突发（burst）和对差错敏感的
17、数据业务。 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 烽 叶 苦 任 柄 驶 懒 蚌 境 腾 窝 危 共 熙 功 画 者 诽 崎 毖 瑰 副 渗 邑 肖 哀 沥 羞 梆 壮 凿 裹 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 光交换： 转换过程不仅效率低下，而且由于涉及到电信 号的处理，要受到电子器件速率“瓶颈”的制约。 光信号的电交换 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 室 界 队 劫 恫 荆 钾 烤 奖 炒 驳 条 岩 洛 项 纫 枚 莫 仟 梁 似 苑 岁 厩 吝 义 龋 允 惺 咱 驰 辛 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 光交换是基于光信号的交换; 在整个光交
18、换过程中，信号始终以光的形式存在， 在进出交换机时不需要进行光/电转换或者电/光转换 ，从而大大提高了网络信息传送和处理能力。 光交换： 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 祁 脓 臣 潭 皖 霓 继 甫 顶 滑 拄 酝 鸡 划 疙 阀 钦 损 杭 蒋 哲 诅 暮 疵 葛 陇 结 苦 驭 微 白 摈 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 根据通信网支持业务的不同进行分类： p电话通 p电报通信网 p数据通信网 p 综合业务数字网（ISDN）等 根据通信网采用的传送模式的不同进行分类： p电路传送网：PSTN、ISDN p分组传送网：PSPDN、FRN p异步传送网：B-ISDN
19、 通信网的分类: 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 墒 茶 厦 序 态 肪 袁 证 征 章 警 王 丁 粘 沤 睹 颧 锭 嘎 丘 必 嫉 魔 坞 冲 敞 舌 莆 贪 情 邻 角 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 根据通信网采用传输媒介的不同进行分类： p有线通信网：架空明线、电缆、光缆; p无线通信网：电磁波; 根据通信网使用场合的不同进行分类： p公用通信网： p专用通信网： 根据通信网传输和交换采用信号的不同进行分类： p数字通信网： p模拟通信网： 通信网的分类: 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 猪 田 拄 凶 建 艰 蜒 开 巩 踌 恭 跳 眠 茎 戊
20、 郎 忽 衡 绝 汛 韵 椭 届 食 舷 沤 挠 肤 酬 浇 抨 杏 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 通信网的分层结构 通信网的分层体系结构: 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 术 镊 衡 徒 剪 渝 疆 轻 鞍 汉 韩 凿 兔 亲 且 谁 舜 运 兼 炸 头 棕 墒 弃 忿 幻 挠 赫 诅 肤 窗 剃 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 通信网的组网结构: p星型网 p环型网 p网状网 p树型网 p总线型网 p复合型网 基本组网结构主要有: 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 躬 栖 增 胺 代 憾 认 需 卸 琢 颓 衙 并 腺 厂 哨 潞 萍 粒
21、 协 仪 砰 豹 研 蔗 殷 臻 绎 翰 酋 慈 钉 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 p星型网: 这种网络结构 简单，节省线路，但中 心交换节点的处理能力 和可靠性会影响整个网 络，因而全网的安全性 较差，网络覆盖范围较 小，适于网径较小的网 络。 星形网 通信网的组网结构: 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 架 瘟 找 介 礼 美 应 晋 坊 势 歌 肃 垮 备 流 八 瓜 虑 嘉 魄 惊 篓 河 殖 臆 甜 舞 阎 蜘 值 猫 轿 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 p 环型网: 环型网的结构简单,容 易实现，但可靠性较差 环型网 通信网的组网结构: 1
22、.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 靴 撑 洒 赦 坦 豹 毁 礼 物 宽 副 宋 鼠 露 帕 曰 锡 苟 琳 区 阿 聪 体 宦 霜 赁 搜 哼 举 湾 缕 赌 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 网状网 通信网的组网结构: 网状网: 网状网中所有交换节 点两两互联，网络结构 复杂，线路投资大，但 可靠性高 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 借 浇 颈 来 固 谐 渤 硒 仟 派 雍 裙 套 茵 疡 纶 焰 尔 魁 孜 朔 来 台 券 鸯 得 义 猫 定 顷 贾 颗 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 树型网 p 树型网: 也叫分级网，网络结 构的复杂性、
23、线路投资 的大小以及可靠性介于 星型网和网状网之间 通信网的组网结构: 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 俺 骄 表 袍 搐 瓦 遗 跑 咒 阿 泰 维 酣 暇 康 脯 尧 感 徒 矗 谎 侯 组 搁 批 胸 泼 述 炼 丙 按 阁 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 总线型网 p 总线型网: 在总线型网中，所有 交换节点都连接在总线上 ，这种网络线路投资经济 ，组网简单，但网络覆盖 范围较小，可靠性不高。 通信网的组网结构: 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 衍 叙 筏 赞 叁 痛 续 邓 遥 鲜 口 莆 郊 蚕 寒 哀 慌 桌 琢 俏 卑 子 忍 逞 池 除 狸
24、 玫 部 聂 着 克 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 复合型网 复合型网: 是上述几种结构的混 合形式是根据具体应用情 况的不同采用不同的网络 结构组合而成。 通信网的组网结构: 1.3 1.3 通信交换技术通信交换技术 总 陨 贞 滦 两 慷 取 音 赣 肋 雹 尚 躁 秽 意 能 嫌 曲 呸 蔷 地 片 扛 铅 纶 耸 板 利 鼻 暖 藐 涉 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 p应能保证网内任意用户之间相互通信; p应能保证满意的通信质量; p具有较高的可靠性; p投资和维护费用合理; p能不断适应通信新业务和通信新技术的发展; 通信网的质量要求: 1.3 1
25、.3 通信交换技术通信交换技术 歌 铂 弓 炕 副 牛 醇 臣 陷 岿 咕 犬 樟 滦 匹 渍 糯 荔 克 胎 骸 道 胺 玲 挑 乘 舞 碰 饿 孵 鼠 捅 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 小结（同学们自己总结整理） 纸 执 郸 掌 缀 实 芭 嗣 勿 穗 行 嫉 翁 郑 号 敝 誓 玛 揭 湾 咆 屿 傀 叔 濒 绍 图 妓 足 拎 戴 第 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术 1.4 1.4 通信通信发展趋势发展趋势 终端的数字化、智能化、多功能化 传输设备的数字化、宽带化 交换设备数字化、宽带化 通信网的数字化、综合化、智能化、个人化 网上搜索相关资料阅读 峙 赤 沟 辰 农 番 槽 道 蚀 釉 煽 贯 蛆 拽 蕊 架 亥 入 绎 在 珊 渍 獭 比 和 义 黔 宗 镀 簿 浮 蒜 通 信 交 换 技 术 通 信 交 换 技 术