《通信交换技术》PPT课件.ppt
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,内容:什么是交换?为什么在通信网中一定要引入交换的功能?通信网中交换设备究竟完成哪些功能?在现有通信网中都有哪些交换方式?不同交换方式之间的区别是什么?,1.3 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.,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 通信交换技术,用户个个相连,交换节点的引入,1.3 通信交换技术,采用多个交换节点,1.3 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。,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,多速率电路交换,快速电路交换,1.3 通信交换技术,连接释放阶段,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：,1.3 通信交换技术,电路交换的基本过程,1.3 通信交换技术,2、电路交换的特点,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 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 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,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，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 通信交换技术,分组交换（PS）采用存储转发方式为此，先介绍报文交换,1.3 通信交换技术,三、分组交换,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，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 通信交换技术,报文交换的时延,1.3 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 通信交换技术,分组交换的时延,1.3 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：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。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）信息传送的时延相比无连接工作方式要小。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 通信交换技术,（2）无连接工作方式的特点：没有连接建立过程，一边选路、一边传送信息。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）。信息传送的时延相比面向连接工作方式要大。对网络故障不敏感。,1.3 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 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。信息传送有差错控制 信息传送不具有透明性 基于呼叫延迟制的流量控制 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）和对差错敏感的数据业务。,1.3 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 通信交换技术,光交换是基于光信号的交换;在整个光交换过程中，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 通信交换技术,根据通信网支持业务的不同进行分类：电话通电报通信网数据通信网 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：电路传送网：PSTN、ISDN分组传送网：PSPDN、FRN异步传送网：B-ISDN,通信网的分类:,1.3 通信交换技术,根据通信网采用传输媒介的不同进行分类：有线通信网：架空明线、电缆、光缆;无线通信网：电磁波;根据通信网使用场合的不同进行分类：公用通信网：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：数字通信网：模拟通信网：,通信网的分类:,1.3 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 通信交换技术,通信网的组网结构:,星型网环型网网状网树型网总线型网复合型网,基本组网结构主要有:,1.3 通信交换技术,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 通信交换技术,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:,1.3 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 通信交换技术,树型网,树型网:也叫分级网，网络结构的复杂性、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 通信交换技术,总线型网,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 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 通信交换技术,应能保证网内任意用户之间相互通信;应能保证满意的通信质量;具有较高的可靠性;投资和维护费用合理;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 通信交换技术,小结（同学们自己总结整理）,1.4 通信发展趋势,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,
