通信现代交换第1章概论.ppt

课程地位 交换是现代信息网络的灵魂 交换 的发展决定了 整个通信网络的发展 由此确定了 现代交换原理 课程在工科院校中的重要地位 是通信信息类专业的重要专业课程 1 1交换与通信网 第1章概论 1 2交换技术的分类 1 3课程介绍 1 1交换与通信网 1 1 1将交换引入通信系统的必要性 通信的目的 任意终端对之间实现信息的传递 点对点的通信系统 图1 1点对点通信 如何实现多个用户之间的通信 最简单 最直接的方式就是两两互相连接 图1 2全互连通信网 全互连通信系统分析 对于N 8的全互连系统 需要多少对连线和多少个线路接口 问题 全互连方式存在什么问题 N2问题 连线数 N N 1 2接口数 N N 1 长途线路费用高终端异构时情况将更加复杂 N2问题变成了N条用户线 开关设备 最终解决方案 引入交换节点设备 将交换节点引入通信网的优点 1 统一标准接口 2 集中共享通信网中的资源 提供各种业务 3 方便构筑大型异构通信系统 由多台交换机组成的通信网 用户交换机 市话交换机 汇接交换机 用户线 中继线 1 1 2交换机的组合 终端传输线路交换设备 1 1 3组成通信网的三个基本要素 交换设备是通信网的核心 交换的基本概念 1 2交换技术的分类 在本课程中 交换 的广义概念指信息从通信设备的一个端口 无论物理或逻辑的 输入到另一个端口输出的过程 交换 实际完成的功能是 业务的汇聚 转接 分配 交换技术的分类 按交换器所接续的信号分类 模拟交换与数字交换窄带交换与宽带交换电交换与光交换等等 按交换器所承载的业务分类 话音交换数据交换图像交换及多媒体信息交换等 按交换器所应用的场合分类 电信网络 电信交换计算机网络 IP交换 按交换对信息的处理方式分类 电路交换报文交换分组交换帧中继ATM交换IP交换 1 2 1电路交换 电路交换的过程 三个阶段 呼叫建立 信息传输 通话 呼叫释放 电路交换的优点 1 时延小 时延固定 2 对数据不进行存储 分析和处理 透明传输3 编码方式不受网络限制 一般在终端完成 1 呼叫建立时间长2 无论是否有信息传输 电路始终被通信双方独占 网络利用率 电路利用率 低 3 通信要使用相同的协议 格式 同步方式等 限制不同终端互连4 有呼损 电路交换的缺点 1 为了克服电路交换中各种不同类型和特性的用户终端之间不能互通 通信电路利用率低以及有呼损等方面的缺点 提出了报文交换的思想 2 报文交换基本原理是 存储 转发 不需要提供通信双方的物理连接 而是将所接收的报文暂时存储 1 2 2报文交换 messageswitching 报文交换 H2 H4 1 实现不同类型终端之间的相互通信2 通信线路利用率高3 用户不需要叫通对方就可发送报文 无呼损 报文交换优点 报文交换缺点 1 时延大 且不固定 不满足实时性2 要求交换机具有高速处理能力和大的存储容量 1 2 3分组交换 packetswitching 类似于报文交换技术 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 然后以报文组为单位进行存储转发 到达目的地再按编号组装成原报文 分组的形式与格式 分组交换基本工作原理示意图 分组交换2种工作模式 方式 1 数据报 datagram 以分组为基本单位逐节点转发 且不同分组可沿不同的路径传输 类似报文交换 2 虚电路 virtualcircuit 首先网络在通信两端建立逻辑连接 然后用户数据以分组为单位沿该路径顺序传送到达终点 逐节点转发 类似于电路交换 但通路不是一直占用 数据报方式 虚电路方式 分组交换除了具有报文的优点外 与报文交换相比有以下优缺点 优点 1 加速了数据在网络中的传输2 减少了出错几率和重发数据量3 由于分组短小 更适合于采用优先级策略 缺点 1 仍存在存储转发时延2 当分组交换采用数据报时 可能出现失序 且在终端交换机 需要对数据排序 增加交换机复杂度3 当分组交换采用虚电路时 传送方式与电路交换类似 链路建立及释放占用时间 1 2 3课程介绍 本课程主要围绕以下内容进行讲解 1 绪论2 交换单元与交换网络3 电路交换技术及接口电路4 存储程序控制原理5 分组交换与帧中继技术6 信令系统7 ATM技术 小结 电路交换和分组交换是通信网最基本的交换技术 帧中继 ATM以及IP交换则是基于这两种技术的综合或改进 交换技术的发展趋势 信道利用率越来越高