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现代交换原理与通信网技术 作者:卞佳丽等编著 北京邮电大学出版社 目 录 第1章 交换概论 第2章 交换网络 第3章 数字程控电话交换与电话交换网 第4章 信令系统 第5章 分组交换与分组交换网 第6章 ISDN交换与综合业务数字网 第7章 ATM交换与宽带综合业务数字网 第8章 IP交换技术 第9章 软交换与下一代网络 第10章 光交换 第1章 交换概论 本章将要讲述的内容: 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 1.1 交换的引入 1.2 各种交换方式 在通信网中，交换功能是由交换节点即交换设备来完成的。不同的通信网络由于所支持业务的特性不同，其交换设备所采用的交换方式也各不相同，目前在通信网中所采用的或曾出现的交换方式主要有以下几种： l??电路交换 l??帧中继 ? l??多速率电路交换 l?? ATM交换 ???l??快速电路交换 l??IP交换 ???l??分组交换 l??光交换 ??? l??帧交换 l??软交换??? ????????????????????? 常用的分类方法 : 若按照信息传送模式的不同，可将交换方式分为电路传送模式（CTM-Circuit Transfer Mode）、分组传送模式（PTM-Packet Transfer Mode）和异步传送模式（ATM-Asynchronous Transfer Mode）三大类，如电路交换、多速率电路交换、快速电路交换属于电路传送模式，分组交换、帧交换、帧中继属于分组传送模式，而ATM交换则属于异步传送模式 1.2.1 电路交换 （CS:Circuit Switching) 电路交换具有以下6个特点： (1)信息传送的最小单位是时隙 (2)面向连接的工作方式（物理连接） (3)同步时分复用（固定分配带宽）如图1.9 如图1.10所示，电路交换基于PCM30/32路同步时分复用系统，每秒钟传送8000个帧，每帧32个时隙，每个时隙8比特，每路通信信道（TS）为64kbit/s恒定速率，即对每路通信所分配的带宽是固定的。在信息传送阶段不管有无信息传送，都占用这个TS子信道，直到通信结束。 综述: 通过上述对电路交换特点的分析，我们不难看到：通信网的业务特性决定了所采用的交换方式的特点，换句话说，通信网采用的交换方式一定要适应其业务特性。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。 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；同时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。 1.2.2 多速率电路交换 （MRCS:Multi-Rate Circuit Switching） 多速率电路交换其本质还是电路交换，具有电路交换的主要特点，我们可以将其看作是采用电路交换方式为用户提供多种速率的交换方式。 多速率电路交换和电路交换都采用同步时分复用方式，即只有一个固定的基本信道速率，如64kbit/s。多速率电路交换的一种实现方式是，可以将几个这样的基本信道捆绑起来构成一个速率更高的信道，供某个通信使用，从而实现多速率交换. 实现多速率电路交换的另一种方式是设置多种基本信道速率，这样，一个帧就被划分为不同长度的时隙。如图1.11和图1.12 1.2.3 快速电路交换（FCS:Fast Circuit Switching） 在快速电路交换中，当呼叫建立时，在呼叫连接上的所有交换节点要在相应的路由上分配所需的带宽，与电路交换不同的是交换节点只记住所分配的带宽和相应路由连接关系，而不完成实际的物理连接。当用户真正要传送信息时，才根据事先分配的带宽和建立的连接关系，建立物理连接；当没有信息传送时，则拆除该物理连接。由此可知，快速电路交换是在要传送用户信息时才连接物理传输通道，即只在信息要传送时才使用所分配的带宽和相关资源，因