1、1現代交換技術現代交換技術任課老師：蒲秀娟任課老師：蒲秀娟重慶大學通信工程學院重慶大學通信工程學院2個人簡介：個人簡介： 2009年：工學博士年：工學博士 2011年年6月月-2013年年6月：江蘇揚州廣月：江蘇揚州廣陵產業園博士后陵產業園博士后2014年年5月月-2015年年7月：美國賓夕法月：美國賓夕法尼亞州立大學訪問學者尼亞州立大學訪問學者MAIL：3課程介紹：課程介紹： 數字程控交換機是公用電話網、移動數字程控交換機是公用電話網、移動電話網、綜合業務數字網中的關鍵設備，電話網、綜合業務數字網中的關鍵設備，在電信網中起著非常重要的作用在電信網中起著非常重要的作用 掌握程控交換機的基本原理

2、，理解寬掌握程控交換機的基本原理，理解寬帶交換技術及其相關概念，對從事通信帶交換技術及其相關概念，對從事通信工程的技術人員來說是十分必要的工程的技術人員來說是十分必要的4教材及參考書：教材及參考書： 教材：教材：現代交換技術現代交換技術(第三版第三版)，張中荃，張中荃， 人民郵電出版社，人民郵電出版社，2013.08 參考書：參考書：計算機網絡計算機網絡（第（第6版），謝希仁，版），謝希仁， 電電子工業出版社，子工業出版社，2013.06軟件定義網絡軟件定義網絡: SDN與與OpenFlow解析解析 Thomas D. Nadeau，Ken Gray, 畢軍畢軍 譯，譯，人民郵電出版社，人民郵

3、電出版社，2014.055考試：考試： 考試方式：閉卷考試考試方式：閉卷考試 成績比例成績比例l 平時成績（平時成績（30） 實驗（實驗（16學時，學時，15） 平時作業（平時作業（15）l 試卷成績（試卷成績（70）6教學內容教學內容第第1章章 交換技術概述交換技術概述第第2章章 數字交換與數字交換網絡數字交換與數字交換網絡第第3章章 程控交換機的硬件系統程控交換機的硬件系統第第4章章 程控交換機的軟件系統程控交換機的軟件系統第第5章章 移動交換系統簡介移動交換系統簡介第第6章章 ATM交換技術交換技術第第7章章 MPLS交換技術交換技術第第8章章 軟交換技術軟交換技術第第9章章 交換新技術

4、交換新技術7第一章第一章交換技術概述交換技術概述8第一章第一章 交換技術概述交換技術概述本章內容：本章內容：1.1 交換的基本概念交換的基本概念 1.2 交換技術分類交換技術分類 1.3 交換技術的發展交換技術的發展 1.4 電話交換信令方式電話交換信令方式本章重點：本章重點：理解各相關概念理解各相關概念本章難點：本章難點：局間信令局間信令91.1 1.1 交換的基本概念交換的基本概念1.1.1 交換的引入交換的引入主叫用戶主叫用戶被叫用戶被叫用戶101.1.1 交換的引入交換的引入主叫用戶主叫用戶被叫用戶被叫用戶1.1 1.1 交換的基本概念交換的基本概念111.1.1 交換的引入交換的引入

5、N對連接線?N1.1 1.1 交換的基本概念交換的基本概念121.1.1 交換的引入交換的引入 如果所有用戶如果所有用戶都兩兩相連，互都兩兩相連，互連線數會很大：連線數會很大：N（N-1） 2例：例：N=10000連線數連線數=50000000對對1.1 1.1 交換的基本概念交換的基本概念131.1.1 交換的引入交換的引入實際上，每個用戶話機實際上，每個用戶話機只有一對連接線。只有一對連接線。 電話電話交換機交換機引入了一種交換設備。引入了一種交換設備。1.1 1.1 交換的基本概念交換的基本概念141.1.1 1.1.1 交換的引入交換的引入一、什么是交換一、什么是交換 電話電話交換機交

6、換機 交換就是利用交換交換就是利用交換設備（交換機），將所設備（交換機），將所有用戶話機都用一對線有用戶話機都用一對線接到交換設備上，由交接到交換設備上，由交換設備完成任意兩個或換設備完成任意兩個或多個用戶話機連通。多個用戶話機連通。15C2C1C3C4傳輸系統傳輸系統各級交各級交換系統換系統1.1.1 1.1.1 交換的引入交換的引入16二、交換節點的連接方式二、交換節點的連接方式1 1、全互聯方式、全互聯方式 設置多個交換節設置多個交換節點，每個交換節點，每個交換節點之間用中繼線點之間用中繼線兩兩相連。兩兩相連。 1.1.1 1.1.1 交換的引入交換的引入17二、交換節點的連接方式二、交

7、換節點的連接方式2 2、匯接方式、匯接方式 多個交換節點之多個交換節點之間不能做到個個間不能做到個個相連，而是引入相連，而是引入匯接交換節點，匯接交換節點，實現各交換節點實現各交換節點之間的間接相連。之間的間接相連。 匯接交換機匯接交換機1.1.1 1.1.1 交換的引入交換的引入181.1.2 1.1.2 交換節點的基本功能交換節點的基本功能1 1、交換接續功能、交換接續功能 （1 1）本局接續：本交換機內部用戶線之間接續）本局接續：本交換機內部用戶線之間接續（2 2）出局接續：用戶線與出中繼線之間的接續）出局接續：用戶線與出中繼線之間的接續（3 3）入局接續：入中繼線與用戶線之間的接續）入

8、局接續：入中繼線與用戶線之間的接續（4 4）轉接接續：入中繼線與出中繼線之間的接續）轉接接續：入中繼線與出中繼線之間的接續 三、交換節點的基本功能三、交換節點的基本功能192 2、交換機基本功能、交換機基本功能 （1 1）接收和分析從用戶線或中繼線來的呼叫信號）接收和分析從用戶線或中繼線來的呼叫信號（2 2）接收和分析從用戶線或中繼線來的地址信號）接收和分析從用戶線或中繼線來的地址信號（3 3）按目的地址進行選路和中繼線上轉發信號）按目的地址進行選路和中繼線上轉發信號（4 4）能控制連接的建立）能控制連接的建立（5 5）能按照所收到的釋放信號拆除連接）能按照所收到的釋放信號拆除連接1.1.2

9、1.1.2 交換節點的基本功能交換節點的基本功能三、交換節點的基本功能三、交換節點的基本功能201.2 1.2 交換技術分類交換技術分類按傳輸信號形式分：按傳輸信號形式分：模擬交換與數字交換模擬交換與數字交換按接續控制方式分：按接續控制方式分：布控交換與程控交換布控交換與程控交換按信道占用方式分：按信道占用方式分：電路交換與分組交換電路交換與分組交換按帶寬分配方式分：按帶寬分配方式分：窄帶交換與寬帶交換窄帶交換與寬帶交換 211.2.1 1.2.1 模擬交換與數字交換模擬交換與數字交換一、模擬信號與數字信號一、模擬信號與數字信號 連續消息：連續消息：消息的狀態隨時間是連續變化消息的狀態隨時間是

10、連續變化的的, 如強弱連續變化的語音等。如強弱連續變化的語音等。（模擬消息）（模擬消息） 離散消息：離散消息：消息的狀態是可數的或離散的消息的狀態是可數的或離散的, , 如符號、文字和數據等。如符號、文字和數據等。（數字消息）（數字消息）22一、模擬信號與數字信號一、模擬信號與數字信號 模擬信號：模擬信號：對應于模擬消息的電信號形式。對應于模擬消息的電信號形式。是指代表消息的信號及其參數（幅度、頻率是指代表消息的信號及其參數（幅度、頻率或相位）隨著時間連續變化的信號?；蛳辔唬╇S著時間連續變化的信號。 tu也包含也包含“模仿模仿”的意思。的意思。1.2.1 1.2.1 模擬交換與數字交換模擬交換

11、與數字交換23一、模擬信號與數字信號一、模擬信號與數字信號 數字信號：數字信號：對應于數字消息的電信號形式。對應于數字消息的電信號形式。是指信號幅度不隨時間作連續的變化，只能是指信號幅度不隨時間作連續的變化，只能取有限個離散值的信號。取有限個離散值的信號。tu0 1 0 1 0 0 1 1例如：例如：“0 0”“1 1”表示進制數字信號表示進制數字信號五位五位“0 0”“1 1”用于電報通信用于電報通信七位七位“0 0”“1 1”用于計算機通用于計算機通信信1.2.1 1.2.1 模擬交換與數字交換模擬交換與數字交換24二、模擬通信與數字通信二、模擬通信與數字通信 模擬通信：模擬通信：以模擬信

12、號來傳送消息的通信方式。以模擬信號來傳送消息的通信方式。基帶信號基帶信號 已調信號已調信號基帶信號基帶信號 已調信號已調信號模擬信道 主要缺點：抗干擾能力弱、保密性差、設備不易大規模集成主要缺點：抗干擾能力弱、保密性差、設備不易大規模集成 噪音源噪音源受信者受信者解調器解調器調制器調制器傳輸媒質傳輸媒質（發信機）（收信機）模擬通信系統模型圖模擬通信系統模型圖信息源信息源1.2.1 1.2.1 模擬交換與數字交換模擬交換與數字交換25二、模擬通信與數字通信二、模擬通信與數字通信 數字通信：數字通信：以數字信號來傳送消息的通信方式。以數字信號來傳送消息的通信方式。數字通信系統模型數字通信系統模型噪

13、音源噪音源調制器調制器受信者受信者解調器解調器傳輸媒質傳輸媒質信源編碼器信源編碼器信源譯碼器信源譯碼器信道譯碼器信道譯碼器信道編碼器信道編碼器信息源信息源模擬信號模擬信號 數字信號數字信號數字信道數字信道 已調信號已調信號主要優點：抗干擾性強、保密性好、設備易于集成化、主要優點：抗干擾性強、保密性好、設備易于集成化、 便于計算機處理便于計算機處理 1.2.1 1.2.1 模擬交換與數字交換模擬交換與數字交換26三、模擬交換與數字交換三、模擬交換與數字交換 模擬交換：模擬交換：以模擬信號為對象的交換方式。以模擬信號為對象的交換方式。傳輸和交換的信號是模擬信號的交換機稱為傳輸和交換的信號是模擬信號

14、的交換機稱為模擬交換機。模擬交換機。（模擬交叉接點）（模擬交叉接點） 數字交換：數字交換：以數字信號為對象的交換方式。以數字信號為對象的交換方式。傳輸和交換的信號是數字信號的交換機稱為傳輸和交換的信號是數字信號的交換機稱為數字交換機。數字交換機。（數字交換網絡）（數字交換網絡）1.2.1 1.2.1 模擬交換與數字交換模擬交換與數字交換271.2.2 1.2.2 布控交換與程控交換布控交換與程控交換 布控交換：布控交換：是利用布線邏輯電路進行控制是利用布線邏輯電路進行控制的一種交換方式。的一種交換方式。步進制、機動制和縱橫制等機電制交換機都步進制、機動制和縱橫制等機電制交換機都是布控交換機。是

15、布控交換機。 程控交換：程控交換：是利用計算機軟件進行控制（即是利用計算機軟件進行控制（即存儲程序控制）的一種交換方式。存儲程序控制）的一種交換方式。程控交換包括模擬程控交換和數字程控交換。程控交換包括模擬程控交換和數字程控交換。 281.2.3 1.2.3 電路交換與分組交換電路交換與分組交換傳統的電路交換傳統的電路交換多速率電路交換多速率電路交換快速電路交換快速電路交換電路交換電路交換分組交換分組交換傳統的分組交換傳統的分組交換幀交換幀交換快速分組交換快速分組交換 29（一）電路交換（一）電路交換1 1、傳統的電路交換、傳統的電路交換是指固定分配帶寬（傳送通路），連接建立后，即是指固定分配

16、帶寬（傳送通路），連接建立后，即使無信息傳送也占用電路的一種交換方式。使無信息傳送也占用電路的一種交換方式。 主要特點：主要特點： 采用固定分配帶寬，電路利用率低。采用固定分配帶寬，電路利用率低。 要預先建立連接，有一定的連接建立時延。要預先建立連接，有一定的連接建立時延。 無差錯控制措施。無差錯控制措施。 用基于呼叫損失制的方法來處理業務流量，過負用基于呼叫損失制的方法來處理業務流量，過負荷時呼損率增加。荷時呼損率增加。不適于突發業務和對差錯敏感的數據業務。不適于突發業務和對差錯敏感的數據業務。30基本工作過程分為三階段：基本工作過程分為三階段： 呼叫建立、信息傳送、連接釋放。呼叫建立、信息

17、傳送、連接釋放。 交換節點交換節點A交換節點交換節點B交換節點交換節點C建立建立傳送傳送釋放釋放（一）電路交換（一）電路交換312 2、多速率電路交換、多速率電路交換其基本思路是：其基本思路是：在傳統電路交換基礎上，對不同的在傳統電路交換基礎上，對不同的業務提供不同的帶寬（基本速率的整數倍）。業務提供不同的帶寬（基本速率的整數倍）。 主要特點（缺點）：主要特點（缺點）： 基本速率較難確定?；舅俾瘦^難確定。 速率類型不能太多。速率類型不能太多。 固定帶寬分配，不適應突發業務的要求。固定帶寬分配，不適應突發業務的要求。 控制較復雜等?？刂戚^復雜等。（一）電路交換（一）電路交換323 3、快速電路

18、交換、快速電路交換其基本思路是：其基本思路是：只在信息要傳送時才分配帶寬和有只在信息要傳送時才分配帶寬和有關資源，并快速建立通道，用戶沒有信息傳輸時則關資源，并快速建立通道，用戶沒有信息傳輸時則釋放傳輸通道。釋放傳輸通道。 主要特點：主要特點： 在呼叫建立時，尋找一條適合的通道。在呼叫建立時，尋找一條適合的通道。 將帶寬、路由編號填入相關交換機中，不建立實將帶寬、路由編號填入相關交換機中，不建立實際連接和分配資源，只是際連接和分配資源，只是“虛電路虛電路”。 當用戶發送信息時，通過呼叫標識激活虛電路，當用戶發送信息時，通過呼叫標識激活虛電路，迅速建立物理連接。迅速建立物理連接。 會引起信息丟失

19、或排隊時延。會引起信息丟失或排隊時延。 （一）電路交換（一）電路交換33（二）分組交換（二）分組交換 采用報文交換的采用報文交換的“存儲存儲- -轉發轉發”方式，把用戶方式，把用戶所要傳送的信息（報文）分割為若干個較短的、被所要傳送的信息（報文）分割為若干個較短的、被規格化了的規格化了的“分組分組” 進行交換與傳輸。進行交換與傳輸。 主要特點：主要特點： 每個分組中有一個分組頭（含有可供選路的信息每個分組中有一個分組頭（含有可供選路的信息和其他控制信息）。和其他控制信息）。 分組交換節點對各個分組分別處理。分組交換節點對各個分組分別處理。 根據選路信息選擇去向，轉發分組。根據選路信息選擇去向，

20、轉發分組。 341 1、相關概念、相關概念 （1 1）通信線路的資源共享）通信線路的資源共享多路復用方法多路復用方法 ： 預分配資源法（預分配復用或固定分配）預分配資源法（預分配復用或固定分配） 動態分配資源法（統計時分復用）動態分配資源法（統計時分復用） 組合多個低速數據終端共同使用一條高速的線路組合多個低速數據終端共同使用一條高速的線路（即（即多路復用多路復用），以便經濟有效地使用通信線路。），以便經濟有效地使用通信線路。（二）分組交換（二）分組交換351 1、相關概念、相關概念 （1 1）通信線路的資源共享）通信線路的資源共享（2 2）交織傳輸）交織傳輸在預分配復用方式下，在預分配復用方

21、式下，每個用戶數據都在特定的子每個用戶數據都在特定的子信道中流動，接收端很容易把它們區分開來。信道中流動，接收端很容易把它們區分開來。在統計時分復用方式下，在統計時分復用方式下，在發端，先將各個用戶數在發端，先將各個用戶數據打上與終端或子信道有關的據打上與終端或子信道有關的“標記標記” ，然后交，然后交織在一起發送到線路上。在收端，可利用織在一起發送到線路上。在收端，可利用“標記標記”，很容易識別不同終端的用戶數據。很容易識別不同終端的用戶數據。主要有：主要有：比特交織、字節交織、分組交織。比特交織、字節交織、分組交織。（二）分組交換（二）分組交換361 1、相關概念、相關概念 （1 1）通信

22、線路的資源共享）通信線路的資源共享（2 2）交織傳輸）交織傳輸（3 3）分組的形成）分組的形成 將數據按一定長度進行分割（分組）將數據按一定長度進行分割（分組） 每一個組都加上一個分組頭（包含邏輯信道號和每一個組都加上一個分組頭（包含邏輯信道號和其他控制信息）其他控制信息）（二）分組交換（二）分組交換371 1、相關概念、相關概念 （1 1）通信線路的資源共享）通信線路的資源共享（2 2）交織傳輸）交織傳輸（3 3）分組的形成）分組的形成（4 4）分組的交換）分組的交換根據各組數據的分組頭信息，各自獨立傳送，按要根據各組數據的分組頭信息，各自獨立傳送，按要求正確到達相應的目的地。求正確到達相應

23、的目的地。（二）分組交換（二）分組交換38交換節點交換節點 A交換節點交換節點 B交換節點交換節點 C傳輸時延傳輸時延存儲時延存儲時延處理與排處理與排隊時延隊時延圖圖1.10 1.10 分組交換的時延分組交換的時延分組分組1分組分組2分組分組3分組分組5分組分組4分組分組1分組分組2分組分組3分組分組5分組分組4交換節點交換節點 A交換節點交換節點 B交換節點交換節點 C圖圖1.11 1.11 報文交換的時延報文交換的時延報文報文報文報文傳輸時延傳輸時延存儲時延存儲時延處理與排處理與排隊時延隊時延（二）分組交換（二）分組交換392 2、虛電路和數據報、虛電路和數據報 （1 1）虛電路方式：）虛

24、電路方式：在用戶數據傳送前，先要通過發在用戶數據傳送前，先要通過發送呼叫請求分組建立端到端之間的送呼叫請求分組建立端到端之間的虛電路虛電路；一旦虛；一旦虛電路建立后，屬于同一呼叫的數據分組均沿著這一電路建立后，屬于同一呼叫的數據分組均沿著這一虛電路傳送；最后通過的呼叫分組來拆除虛電路。虛電路傳送；最后通過的呼叫分組來拆除虛電路。 呼叫建立時，有關交換節點在相應路由上尋找一呼叫建立時，有關交換節點在相應路由上尋找一條適合的通道；此時并不建立連接和分配資源，條適合的通道；此時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而是將通信所需的帶寬、所選的路由編號填入相關交換機中，從而

25、關交換機中，從而“記憶記憶”所分配的帶寬和去向，所分配的帶寬和去向，實際上只是建立了實際上只是建立了“虛電路虛電路” 。 （二）分組交換（二）分組交換402 2、虛電路和數據報、虛電路和數據報 （1 1）虛電路方式：）虛電路方式：在用戶數據傳送前，先要通過發在用戶數據傳送前，先要通過發送呼叫請求分組建立端到端之間的送呼叫請求分組建立端到端之間的虛電路虛電路；一旦虛；一旦虛電路建立后，屬于同一呼叫的數據分組均沿著這一電路建立后，屬于同一呼叫的數據分組均沿著這一虛電路傳送；最后通過的呼叫分組來拆除虛電路。虛電路傳送；最后通過的呼叫分組來拆除虛電路。 特點：特點： 虛電路是一種邏輯連接。虛電路是一種

26、邏輯連接。 虛電路不獨占線路，在一條物理線路上可虛電路不獨占線路，在一條物理線路上可 以同時建立多個虛電路。以同時建立多個虛電路。 是一種面向連接的方式。是一種面向連接的方式。有兩種虛電路：有兩種虛電路：交換虛電路（交換虛電路（SVCSVC） 永久虛電路（永久虛電路（PVCPVC）（二）分組交換（二）分組交換412 2、虛電路和數據報、虛電路和數據報（1 1）虛電路方式：）虛電路方式：在用戶數據傳送前，先要通過發在用戶數據傳送前，先要通過發送呼叫請求分組建立端到端之間的虛電路；一旦虛送呼叫請求分組建立端到端之間的虛電路；一旦虛電路建立后，屬于同一呼叫的數據分組均沿著這一電路建立后，屬于同一呼叫

27、的數據分組均沿著這一虛電路傳送；最后通過的呼叫分組來拆除虛電路。虛電路傳送；最后通過的呼叫分組來拆除虛電路。（2 2）數據報方式：）數據報方式：不需要預先建立邏輯連接，而是不需要預先建立邏輯連接，而是按照每個分組頭中的目的地址對各個分組獨立進行按照每個分組頭中的目的地址對各個分組獨立進行選路的分組交換方式。是一種無連接的方式。選路的分組交換方式。是一種無連接的方式。（二）分組交換（二）分組交換42無連接 數據報方式（DG） 標記：包含路由信息目的地址源地址收件人地址寄信人地址收信人姓名報文交換、傳統分組交換（IP協議）采用。43u 中間節點（路由器）進行尋址、路由、轉發，只關心下一跳地址（ n

28、ext hop ）【第2次課】路由表：遵循最長匹配原則192.0.1.0/16192.0.1.0/24- IP協議的路由表 -IP地址44分組開銷大！- 全球唯一的地址 - IPv4地址：32bit，4個10進制數， 4*109個地址 電話號碼： 市話：本地號碼（65103544） 長途呼叫：前綴（0）+區號（23）+本地號碼（65103544） 國際長途：前綴（00）+國家號（86）+區號（23）+本地號碼（65103544） IPv6地址：128bit，3.4*1038個地址，地球表面每平方米有7*1023個地址，8*4個16進制數表示計算機網絡45虛電路表u 端到端的虛連接或虛電路 物理

29、電路：電路交換。傳輸前，預先分配資源，獨占。 虛電路：分組交換。傳輸前未分配資源，數據傳輸時才占用。 交換虛電路（SVC, Switched Virtual Circuit ）：“臨時性虛電路”，基于呼叫，常見。信令機制。 永久虛電路（PVC，Permanent Virtual Circuit ）： 類似于“專線”，應用戶預約，由網絡運營者建立，人工指定路由，不可變。 SPVCSPVC：Soft/Swiched，人工指定源、目的端，信令機制，自動尋找路由。面向連接 虛電路方式46虛電路（虛電路（VC）數據報（數據報（DG）分組頭分組頭只含有只含有VC邏輯信道標識邏輯信道標識包含詳細目的地址包含

30、詳細目的地址選路選路預先建立，后續分組只預先建立，后續分組只查找映射表查找映射表要獨立進行選路要獨立進行選路分組順序分組順序分組按順序到達分組按順序到達可能引起失序可能引起失序故障敏感性故障敏感性敏感敏感防衛能力較強防衛能力較強適用場合適用場合連續數據流傳送連續數據流傳送突發數據傳送突發數據傳送虛電路與數據報的比較虛電路與數據報的比較（二）分組交換（二）分組交換473 3、路由選擇、路由選擇是指從源點至終點之間信息傳送路徑的選擇方法。是指從源點至終點之間信息傳送路徑的選擇方法。通常有三種：通常有三種：擴散式路由法擴散式路由法 查表路由法查表路由法 虛電路路由表法虛電路路由表法 （二）分組交換（

31、二）分組交換48（1 1）擴散式路由法）擴散式路由法 分組從原始節點發往它的每個相鄰節點；分組從原始節點發往它的每個相鄰節點； 接收該分組的節點檢查它是否已經收到；接收該分組的節點檢查它是否已經收到； 該節點把分組再發往其所有相鄰的節點；該節點把分組再發往其所有相鄰的節點； 最先到達終點的分組拷貝保留，后續到達的該分最先到達終點的分組拷貝保留，后續到達的該分組拷貝被拋棄。組拷貝被拋棄。AB（二）分組交換（二）分組交換49（1 1）擴散式路由法）擴散式路由法 分組從原始節點發往它的每個相鄰節點；分組從原始節點發往它的每個相鄰節點； 接收該分組的節點檢查它是否已經收到；接收該分組的節點檢查它是否已

32、經收到； 該節點把分組再發往其所有相鄰的節點；該節點把分組再發往其所有相鄰的節點； 最先到達終點的分組拷貝保留，后續到達的該分最先到達終點的分組拷貝保留，后續到達的該分組拷貝被拋棄。組拷貝被拋棄。特點：特點： 路由選擇與網絡的拓撲結構無關，可靠性高。路由選擇與網絡的拓撲結構無關，可靠性高。 無效傳輸量很大，網絡額外開銷大，時延大。無效傳輸量很大，網絡額外開銷大，時延大。 （二）分組交換（二）分組交換50（2 2）查表路由法）查表路由法 每個節點中使用路由表，選擇從該節點到網絡中每個節點中使用路由表，選擇從該節點到網絡中所需終點的路徑；所需終點的路徑； 路由選擇按照第路由選擇按照第1 1、2 2

33、、3 3 的順序進行；的順序進行； 分組到達節點之后按照路由表規定的路徑前進；分組到達節點之后按照路由表規定的路徑前進； 路由表是根據網絡拓撲結構、鏈路容量、業務量路由表是根據網絡拓撲結構、鏈路容量、業務量等因素和某些準則來建立。等因素和某些準則來建立。AB（二）分組交換（二）分組交換51（2 2）查表路由法）查表路由法 每個節點中使用路由表，選擇從該節點到網絡中每個節點中使用路由表，選擇從該節點到網絡中所需終點的路徑；所需終點的路徑； 路由選擇按照第路由選擇按照第1 1、2 2、3 3 的順序進行；的順序進行； 分組到達節點之后按照路由表規定的路徑前進；分組到達節點之后按照路由表規定的路徑前

34、進； 路由表是根據網絡拓撲結構、鏈路容量、業務量路由表是根據網絡拓撲結構、鏈路容量、業務量等因素和某些準則來建立。等因素和某些準則來建立。特點：特點： 查表路由法與網絡結構參數有關。查表路由法與網絡結構參數有關。 最短距離法是分組經過的中繼線數越少越好。最短距離法是分組經過的中繼線數越少越好。 最小時延法根據網絡中某些因素的變化而自動最小時延法根據網絡中某些因素的變化而自動修改路由表。修改路由表。（二）分組交換（二）分組交換52（3 3）虛電路路由表法）虛電路路由表法 在節點接收到呼叫請求分組之后建立虛電路；在節點接收到呼叫請求分組之后建立虛電路； 一個端到端的虛電路路由表分散在各節點中；一個

35、端到端的虛電路路由表分散在各節點中； 指明了虛電路途徑的各節點的端口號和邏輯信道指明了虛電路途徑的各節點的端口號和邏輯信道號之間的鏈接關系；號之間的鏈接關系； 虛電路路由表的內容隨著呼叫的建立而產生、呼虛電路路由表的內容隨著呼叫的建立而產生、呼叫的清除而消失；叫的清除而消失； 當因線路或設備故障而導致虛電路中斷時，將進當因線路或設備故障而導致虛電路中斷時，將進行虛電路的重連接。行虛電路的重連接。（二）分組交換（二）分組交換53如何進行虛電路的重連接？如何進行虛電路的重連接？ 一旦節點檢測到故障，將向源節點和終節點發送一旦節點檢測到故障，將向源節點和終節點發送清除指示分組（包含原因和診斷碼）；清

36、除指示分組（包含原因和診斷碼）； 源節點收到后，就會發送新的呼叫請求分組；源節點收到后，就會發送新的呼叫請求分組； 選擇新的替換路由與終點節點建立新的連接；選擇新的替換路由與終點節點建立新的連接； 所有未被證實的分組將沿新的虛電路重新發送。所有未被證實的分組將沿新的虛電路重新發送。（二）分組交換（二）分組交換54（三）幀交換（三）幀交換 幀交換是以一種幀方式來承載業務，在數據鏈幀交換是以一種幀方式來承載業務，在數據鏈路層以上以簡化的方式來傳送和交換數據單元。路層以上以簡化的方式來傳送和交換數據單元。 第三層傳送的數據單元稱為分組，第二層傳送第三層傳送的數據單元稱為分組，第二層傳送的數據單元稱為

37、幀（的數據單元稱為幀（frameframe）。幀方式是將用戶信）。幀方式是將用戶信息流以幀為單位在網絡內傳送。息流以幀為單位在網絡內傳送。特點：特點： 幀交換是在第二層（鏈路層）進行復用和傳送，幀交換是在第二層（鏈路層）進行復用和傳送，而不是在分組層；而不是在分組層； 幀交換將用戶面與控制面分離，而通常的分組幀交換將用戶面與控制面分離，而通常的分組交換則未分離。交換則未分離。55（四）快速分組交換（四）快速分組交換 進一步簡化了協議，非但不涉及第三層，第二進一步簡化了協議，非但不涉及第三層，第二層也只保留了鏈路層的核心功能，如幀的定界、層也只保留了鏈路層的核心功能，如幀的定界、同步、透明性以及

38、幀傳輸差錯檢測等。同步、透明性以及幀傳輸差錯檢測等。 廣義上，快速分組交換（廣義上，快速分組交換（FPSFPS）包括幀中繼（）包括幀中繼（FRFR）與信元中繼（與信元中繼（CRCR）兩種交換方式。信元中繼為）兩種交換方式。信元中繼為ATMATM所采用，有時所采用，有時FPSFPS是專指是專指ATMATM交換。交換。561.2.4 1.2.4 窄帶交換與寬帶交換窄帶交換與寬帶交換 窄帶交換：窄帶交換：業務速率限定為業務速率限定為64kbit/s 或或n64kbit/s的交換方式，如程控交換等。的交換方式，如程控交換等。 寬帶交換：寬帶交換：ATM、IP交換、交換、IP/ATM集成交換、集成交換、

39、標記交換、幀中繼交換及光交換等新的交換方式。標記交換、幀中繼交換及光交換等新的交換方式。571.3 1.3 交換技術的發展交換技術的發展用戶語音的用戶語音的表示形式表示形式時延要求高，差錯率要求低連續信號，抗干擾差一個用戶獨占一條線纜布線邏輯控制WLC（Wired Logic Control）58體積小，處理速度快，程序控制離散信號，抗干擾，高速復用同步時分復用： 固定分配帶寬 用戶獨占固定信道（時隙），多用戶共享一條線纜歸屬于591）面向連接的電路交換萬門交換機主叫被叫局內呼叫萬門交換機主叫被叫局間呼叫同步 物理電路602）程控交換SPC：(stored Program Control) 存

40、儲程序控制61信息的存儲與識別、處理異步時分復用：利用標記區分用戶，可變帶寬文字、圖像、視頻差錯率要求高，允許一定的時延與抖動帶寬要求不等，具有突發性歸屬于1）異步時分復用：統計時分復用。標記標記區分用戶用戶。復用器解復用器用戶1用戶2用戶3用戶4AAAABBCDDDABCDABDADA線路利用率100%AAAABBCDDD復用器解復用器用戶1用戶2用戶3用戶4AAAABBCDDD同步時分復用： 時間位置區分用戶用戶ABCDAB DA DA 線路利用率=10/16=62.5%AAAABBCDDD63- 標記的不同稱呼 -u 報文交換 報文頭 （報頭）u 分組交換 分組頭3）存儲-轉發機制u 幀

41、中繼 幀頭u ATM交換 信元頭 （信頭）2）分組交換644）無連接 數據報方式（DG） 面向連接 虛電路方式 651.4 1.4 電話交換信令方式電話交換信令方式1.4.1 信令的概述信令的概述1.4.2 信令的類型信令的類型 1.4.3 用戶線信令用戶線信令 1.4.4 局間信令局間信令 661.4.1 1.4.1 信令的概述信令的概述 信令是在分布通信網控制系統中與信息有關的信令是在分布通信網控制系統中與信息有關的呼叫控制信號。呼叫控制信號。信令信令交交換換局局A交交換換局局B67圖圖1.12 出局呼叫過程中的基本信令出局呼叫過程中的基本信令交換局交換局A交換局交換局B主叫用戶主叫用戶用

42、戶線用戶線用戶線用戶線中繼線中繼線被叫用戶被叫用戶摘機（啟呼）摘機（啟呼）送撥號音送撥號音撥號信令撥號信令（被叫號碼）（被叫號碼）占用信令占用信令選擇路由信令選擇路由信令選擇到達信令選擇到達信令回鈴音回鈴音振鈴信令振鈴信令摘機（應答）摘機（應答）掛機（話畢）掛機（話畢）應答信令應答信令（通話）（通話）反向拆線信令反向拆線信令正向拆線信令正向拆線信令拆線證實信令拆線證實信令局間信令局間信令用戶線信令用戶線信令用戶線信令用戶線信令掛機（話畢）掛機（話畢）1.4.1 1.4.1 信令的概述信令的概述681.4.2 1.4.2 信令的類型信令的類型一、帶內信令一、帶內信令 帶內信令：帶內信令：在電話交

43、換局間，在在電話交換局間，在3003400Hz話音話音頻帶之內傳送的信令。頻帶之內傳送的信令。 帶外信令：帶外信令：在話音頻帶之外傳送的信令。在話音頻帶之外傳送的信令。帶內信令可以利用整個話音頻帶，因此信令可以使帶內信令可以利用整個話音頻帶，因此信令可以使用多個頻率（例如多頻編碼信號）。用多個頻率（例如多頻編碼信號）。69帶內信令的特點：帶內信令的特點： 能傳送話音的電路均能傳送帶內信令。能傳送話音的電路均能傳送帶內信令。 不會將呼叫接至有故障的話音電路上。不會將呼叫接至有故障的話音電路上。 帶內信令可使用的頻帶較寬，可以采用速度快、帶內信令可使用的頻帶較寬，可以采用速度快、 具有自檢能力的多

44、頻編碼信號。具有自檢能力的多頻編碼信號。 容易受到話音電流的干擾，需采取必要措施防護。容易受到話音電流的干擾，需采取必要措施防護。1.4.2 1.4.2 信令的類型信令的類型70二、隨路信令二、隨路信令與話音信息采用同一信道（通路）傳送的信令。與話音信息采用同一信道（通路）傳送的信令。以以PCM30/32為例：為例： 所有話音信道線路的狀態（環路或斷開）通過一所有話音信道線路的狀態（環路或斷開）通過一個信令信道傳送。個信令信道傳送。 用于用于接續控制的信號接續控制的信號通過相應的通過相應的話音信道傳送話音信道傳送。1.4.2 1.4.2 信令的類型信令的類型71PCM30/32 PCM 30/

45、32系統的意思是整個系統共分為系統的意思是整個系統共分為32個路時隙，其個路時隙，其中中30個路時隙分別用來傳送個路時隙分別用來傳送30路話音信號，一個路時隙用路話音信號，一個路時隙用來傳送幀同步碼，另一個路時隙用來傳送信令碼。來傳送幀同步碼，另一個路時隙用來傳送信令碼。72PCM30/32 PCM 30/32路系統中一個復幀包含路系統中一個復幀包含16幀，編號為幀，編號為F0幀、幀、F1幀幀F15幀。每一幀包含有幀。每一幀包含有32個路時隙，其編號為個路時隙，其編號為TS0,TS1,TS31。每一路時隙包含有。每一路時隙包含有8個位時隙，其編號為個位時隙，其編號為D1,D2,D8。73PCM

46、30/32 路時隙路時隙TS1-TS15分別傳送第分別傳送第1路路-第第15路的信碼，路時隙路的信碼，路時隙 TS17-TS31分別傳送第分別傳送第16路路-第第30路的信碼。偶幀路的信碼。偶幀TS0時隙傳時隙傳送幀同步碼，奇幀送幀同步碼，奇幀TS0傳送幀失步碼及其它。傳送幀失步碼及其它。74PCM30/32 F1-F15幀的幀的TS16時隙用來傳送時隙用來傳送30個話路的信令碼。個話路的信令碼。F1幀幀TS16時隙前時隙前4位碼用來傳送第位碼用來傳送第1路信號的信令碼，后路信號的信令碼，后4位碼用來傳位碼用來傳送第送第16路信號的信令碼路信號的信令碼。直到。直到F15幀幀TS16時隙前后各時

47、隙前后各4位位碼分別傳送第碼分別傳送第15路、第路、第30路信號的信令碼，這樣一個復幀路信號的信令碼，這樣一個復幀中各個話路分別輪流傳送信令碼一次。中各個話路分別輪流傳送信令碼一次。75三、分組信令三、分組信令 是基于開放系統互連（是基于開放系統互連（OSI）模型的、為數據）模型的、為數據通信系統提供消息通信的信令。通信系統提供消息通信的信令。OSI的七層模型：的七層模型：表示層表示層會話層會話層傳送層傳送層網絡層網絡層鏈路層鏈路層物理層物理層應用層應用層7654321表示層表示層會話層會話層傳送層傳送層網絡層網絡層鏈路層鏈路層物理層物理層應用層應用層7654321物理連接物理連接邏輯連接邏輯

48、連接1.4.2 1.4.2 信令的類型信令的類型76 物理層：物理層：提供機械、電氣、功能和程序上的方法，提供機械、電氣、功能和程序上的方法，為數據鏈路實體之間進行比特傳輸的物理連接。為數據鏈路實體之間進行比特傳輸的物理連接。 數據鏈路層：數據鏈路層：提供建立、維持和釋放提供建立、維持和釋放數據鏈路連數據鏈路連接接的方法，以及傳送業務數據單元的功能和程序的的方法，以及傳送業務數據單元的功能和程序的方法。方法。 網絡層：網絡層：提供建立、維持和終止提供建立、維持和終止網絡連接網絡連接的方法，的方法，以及在傳送實體之間交換網絡業務數據單元的功能以及在傳送實體之間交換網絡業務數據單元的功能和程序。和

49、程序。 傳送層：傳送層：提供會話層實體之間的透明數據傳送。提供會話層實體之間的透明數據傳送。1.4.2 1.4.2 信令的類型信令的類型77 會話層：會話層：為表示層提供通信的方法，它包括在兩為表示層提供通信的方法，它包括在兩個表示層實體之間的連接，以支持按序的數據交換個表示層實體之間的連接，以支持按序的數據交換和連接的釋放。和連接的釋放。 表示層：表示層：在進行通信中的應用實體信息的表示方在進行通信中的應用實體信息的表示方法，負責所表示數據的公共格式和原則。法，負責所表示數據的公共格式和原則。 應用層：應用層：對應于具體的任務，如文件傳送和消息對應于具體的任務，如文件傳送和消息處理等。處理等

50、。1.4.2 1.4.2 信令的類型信令的類型78四、公共信道信令四、公共信道信令 是指一條與話路分開的專門數據通路來傳送各是指一條與話路分開的專門數據通路來傳送各通話接續所需的信令信息的一種信令方式。通話接續所需的信令信息的一種信令方式。特點：特點： 兩個網絡節點之間不需要在每一個物理鏈路提供兩個網絡節點之間不需要在每一個物理鏈路提供信令信道。信令信道。 公共信道信令綜合了隨路和分組信令共同的優點。公共信道信令綜合了隨路和分組信令共同的優點。1.4.2 1.4.2 信令的類型信令的類型791.4.3 1.4.3 用戶線信令用戶線信令 用戶線信令用戶線信令是指在用戶話機與交換機之間的用是指在用

51、戶話機與交換機之間的用戶線上傳送的信令。戶線上傳送的信令。 用戶狀態信令：用戶狀態信令：用于監視用戶線環路狀態變化，用于監視用戶線環路狀態變化，包括包括呼出占用、應答、前向拆線、后向拆線呼出占用、應答、前向拆線、后向拆線四種。四種。 選擇信令：選擇信令：是主叫用戶發出的被叫用戶號碼。是主叫用戶發出的被叫用戶號碼。 各種可聞音信令：各種可聞音信令：由交換機送給用戶話機的振鈴由交換機送給用戶話機的振鈴信號和各種音信號。信號和各種音信號。按位置劃分，信令包含用戶線信令和局間信令兩類。801.4.3 1.4.3 用戶線信令用戶線信令1）用戶狀態信令用戶狀態信令：主叫摘機、被叫主叫摘機、被叫摘機、主叫掛

52、機、被叫掛機摘機、主叫掛機、被叫掛機2）選擇信令選擇信令：被叫號碼，以脈沖信號被叫號碼，以脈沖信號或或DTMF（雙音多頻）信號表示（雙音多頻）信號表示3）信號音信號音： 鈴流發生器鈴流發生器產生產生振鈴振鈴信號信號（信號源，頻率為（信號源，頻率為25Hz的正弦波，的正弦波，1s續、續、4s斷，斷，9015V） 信號音發生器信號音發生器產生產生撥號音、撥號音、忙音忙音（單頻，信號源（單頻，信號源450Hz或或 950Hz的正弦的正弦波）波）811.4.4 1.4.4 局間信令局間信令 局間信令局間信令是在交換機或交換局之間中繼線上傳送是在交換機或交換局之間中繼線上傳送的信令。的信令。一中國一中國

53、1 1號信令號信令 是隨路信令，包括線路信號和記發器信號兩部分。是隨路信令，包括線路信號和記發器信號兩部分。 線路信號：線路信號：表明中繼線的使用狀態，如示閑、占表明中繼線的使用狀態，如示閑、占用、應答、拆線和閉塞等。用、應答、拆線和閉塞等。有三種形式：有三種形式：直流線路信號直流線路信號 帶內單頻脈沖線路信號帶內單頻脈沖線路信號 數字型線路信號數字型線路信號82 記發器信號：記發器信號：包括選擇路由所需的地址信號（即包括選擇路由所需的地址信號（即被叫號碼）和其它用于建立接續的控制信號。被叫號碼）和其它用于建立接續的控制信號。特點：特點： 采用多頻編碼、連續互控；采用多頻編碼、連續互控； 一般采用端到端傳送，也可逐段轉發；一般采用端到端傳送，也可逐段轉發； 按照按照“四拍四拍”的互控過程進行傳送。的互控過程進行傳送。1.4.4 1.4.4 局間信令局間信令 83交換局交換局A交換局交換局B主叫用戶主叫用戶用戶線用戶線用戶線用戶線PCM中繼線中繼線被叫用戶被叫用戶摘機（啟呼）摘機（啟呼）送撥號音送撥號音撥號（撥號（PQABCDE）占用信號占用信號占用確認信號占用確認信號掛機（話