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浙江师范大学 《现代交换技术》 主讲：曾令国 第一章：交换技术概述 课程的地位和任务 本课程是本科通信工程专业电信交换方向的一门重要专业课。通过本课程的学习，掌握电路交换的原理和方法，理解程控交换的基本原理与技术、程控数字交换系统的基本构成，了解当前交换技术、通信网的发展现状及发展趋势，为今后管理、使用、维护程控交换设备打下扎实的理论基础。 交换的基本概念 1.1引入交换的主要作用 1 点到点通信→多个用户之间的点到点网状通信→具有交换节点的多点间通信→具有汇接交换点的多点间通信。 2 容量极大的长途通信网采用分级的方式构成交换网。 截至1999年初，我国的长途电话网仍是五级汇接辐射式长途网。 六大交换中心：西安 北京 沈阳 南京 武汉 成都 四大辅助区：天津 重庆 广州 上海 无级动态网： 是指电话网中的各个节点交换机处于同一等级，不分上下级，且网络中的路由选择方式不是固定的，而是随网上话务变化状况或其他因素而变化 1.1.2交换节点基本功能： 1 交换节点能控制的接续类型P2 解释一下： 数字中继线，它的主要作用是向用户提供永久性和半永久性连接的数字数据传输信道，既可用于计算机之间的通信，也可用于传送数字化传真，数字话音，数字图像信号或其它数字化信号。 2 交换节点具备P2 1.2 交换技术分类 1.2.1 模拟/数字交换 1 不同标准的分类结果不同： 传输信号：模拟/数字 控制方式：分布/程控 传输带宽：宽带/窄带 信道占有：电路/分组 2 数字通信： 模拟信号数字化（另案） 数字通信系统模型P4：信源编码和信道编码 信源编码：为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量，对信源输出的符号序列所施行的变换。莫尔斯电码，差值脉冲编码，预测编码，运动估算和运动补偿编码，变换编码，统计编码，ASCII码，哈夫曼编码，算术编码，L-Z编码。 信道编码：传输中由于各种原因，使数据流中产生误码，信道编码对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，误码的处理技术有纠错、交织、线性内插、伪随机码等 1.2.2 布控/程控交换 1 布控交换（包括） 步进式：由用户话机的拨号脉冲直接控制交换机的接线器，属于直接控制方式；--步进式的进一步发展：旋转制和升降制，采用记发器来接收用户话机的拨号，并通过译码器译成电码来控制接线器。 机械式： 纵横式：接线器接点采用压接触方式；使用“公共控制端”把话路和控制电路分开，对用户拨号盘要求低，中继布线灵活。 2 程控交换：1970年法国第一台数字交换系统E10（阿尔卡特） 1.2.3电路/分组交换 1 电路交换：固定带宽，链路利用率低，预先建立连接，无差错控制，过负载对已建立链路无影响。 传统 多速率 快速:解决固定带宽的缺点，用户传信息时才快速为之分配基本速率的整数倍的带宽，P6 分组交换 报文交换：以报文为交换单位，报文携带有目标地址、源地址等信息，存储-转发 优点： ①无需预先建立一条专用的通信线路，无连接时延，随时发送报文。 ②采用存储-转发，故： a.代码检验、数据重发、路径选择； b.易代码转换、速率匹配，适合类型、规格和速度不同的计算机之间进行通信； c.提供多目标服务，即一个报文可以同时发送到多个目 的地址，这在电路交换中是很难实现的； d.数据传输可采用优先级 ③通信双方不是固定占有一条通信线路，而是在不同的时间一段一段地部分占有这条物理通路，因而大大提高了通信线路的利用率。 缺点： ①实时性差：有转发时延（包括接收报文、检验正确性、排队、发送时间等），通信量愈大，时延就愈大，不适合传送实时或交互式业务的数据。 ②只适用于数字信号。 ③报文长度没有限制，中间结点要完整接收传来的整个报文，当输出线路忙时，可能存储几个待转发的完整报文结点的缓冲区要大。 分组交换：存储转发传输方式，将一个长报文分割为若干个较短的分组，加上包头（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去 优点： ①加速了数据在网络中的传输。因为分组是逐个传输，可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行 ②分组的长度固定，相应的缓冲区的大小也固定，在交换结点中存储器的管理相对比较容易。 ③减少了出错机率和重发数据量。因为分组较短，其出错机率必然减少，每次重发的数据量也就大大减少，传输时延小。 ④利于采用优先级策略， 缺点： ①存在存储转发时延，结点交换机必须具有更强的处理能力。 ②每个分组 加上包头信息，增大信息冗余，降低了通信效率，增加了处理的时间，使控制复杂，时延增加。 ③到接收端可能出现失序、丢失或重复分组，要对分组按编号进行排序等工作，增加了麻烦。 若要