《交换技术基础》

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通信系统与技术基础-交换技术与网络

通信系统与技术基础-交换技术与网络

2.2.3 程控电话交换网络
15
程控电话交换机的实质,就是电子计算机控制的电话 交换机。它以预先编好的程序来控制交换机的接续动作, 优点非常明显。
我国的PSTN为例,它分为本地电话网(市话网)和长 途电话网(长途网)两种。
我国的PSTN从建立之初起,很长一段时间采取的是5 级结构,如图2-6(a)所示。
制器。
2.3.3 软交换网络的特点
23
软交换的特点: 1.基于分组 2.开放的网络结构 3.业务与呼叫控制 分离,与网络分离 4.业务与接入介质 分离 5.快速提供新业务
软交换网络是多种逻辑功 能实体的集合。它提供综 合业务的呼叫控制、连接 和部分业务功能,相对于 传统程控交换技术,软交 换网络是新一代电信网语 音/数据/视频业务的核心 设备。
2.3.2 软交换网络结构
软交换网络是一个可以 同时向用户提供语音、 数据、视频业务的开放 网络。它采用一种分层 的网络结构,使得组网 更加灵活和方便。软交 换网络一共分为4层,从 下往上依次为接入层、 传送层、控制层、业务 层,如图2-8所示。
21
图2-8 软交换网络结构
2.3.2 软交换网络结构
18
WCDMA分为终端、(无线)接入网、3G核心网三部 分,如图2-7所示。
图2-7 WCDMA网络架构
2.2.4 移动电话交换网络
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终端: 终端即用户终 端设备(User Equipment, UE),它主要 包括射频处理 单元、基带处 理单元、协议 栈模块及应用 层软件模块
接入网:
3G核心网:
步进制自动电 话交换机 自动接续 可靠性差,易 损坏,动作慢, 结构复杂,体 积大,机械噪 声大
纵横制自动电话 交换机 自动接续 不管是“纵横制” 还是“步进制”, 都是利用电磁机 械动作接线的, 所以它们同属于 “机电式自动电 话交换机”。

现代交换原理与技术第2章 交换技术基础

现代交换原理与技术第2章 交换技术基础
第2章
交换技术基础 目 录
交换节点的基本组成
交换网络、接口、控制系统、信令系统
交换单元及交换网络 信号数字化技术
模拟语音信号的数字化处理 图像与视频信号的数字化处理
信道共享与复用技术
空分复用 频分多路复用 时分多路复用
2017/7/11 1
第2章 交换技术基础 本章主要内容
通信过程中的信息业务量特性不同
统计表明,电话通信双方讲话的时间各占一半,即对于PCM话音 信号平均速率大约在32Kb/s,一般不会出现长时间信道中没有信 息传输;而数据通信量波动性较大。语音对时延比较敏感。宜采 用面向连接的交换技术。数据对带宽比较敏感,宜采用动态资源 分配技术,大多采用无连接的交换技术。
电话交换
电路交换(Circuit Switching),就是在两通信端之间建立一条专用 的(dedicated)实际路径。此路径由发送端开始,一站一站往目的 端串联起来。一旦建立两端之间的电路后,它将一直维持专用状态 ( 即他人无法使用),直到通信结束之后,这条专用路径才停止使用, 并让出供他人继续使用。目前的电话就是使用这种技术。
交换机的组成 交换单元的组成、描述交换单元外部性能的指标 交换单元的分类与几种典型的交换单元(开关阵列、T接线器 、S接线器) 交换网络的概念、作用,TST、STS交换网络的工作原理 模拟语音信号的数字化技术、图像与视频信号的数字化处理 信道共享与复用技术
空分复用 频分多路复用 时分多路复用
2017/7/11 7
2.1 引言
数据网络交换机
在计算机网络系统中,交换概念的提出是对于共享工备,HUB本身不能识 别目的地址,当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时,数据包 在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的,由每一台终端通过验 证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说,在这种工作方式 下,同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯,如果发生碰撞还得 重试。这种方式就是共享网络带宽。 数据网络交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换 机的所有的端口都挂接在这条背部总线上,控制电路收到数据包以后 ,处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC(网卡的硬 件地址)的NIC(网卡)挂接在哪个端口上,通过内部交换矩阵迅速 将数据包传送到目的端口,目的MAC若不存在才广播到所有的端口 ,接收端口回应后交换机会“学习”新的地址,并把它添加入内部 MAC地址表中。

现代交换第2章--交换技术基础

现代交换第2章--交换技术基础

2.2.1 交换单元及其数学描述
交换单元分类1

0┆
线

M-1

0出 N-1 线
(a)集中型(M >N)
入0 线 M-1

┆0


线
N-1
(c)扩展型(M <N)
入0 ┆
线 M-1 ┆
0



N-1
线
(b)分配型(M=N)
2.2.1 交换单元及其数学描述
交换单元分类2

0
线 M-1
┆┆ ┆┆
0

组成
由电子交叉矩阵和控制存储器(CM)构成
控制方式
输入控制:按入线配置控制存储器 输出控制:按出线配置控制存储器
开关阵列的应用实例——空间接线器(S接线器)
特点
S接线器是以时分方式工作的(各交叉点按复用时隙工作) S接线器在同步时分复用信号交换网络中不能单独使用 S接线器在输出控制方式下可实现同发和广播功能
功能
用来完成一条复用线上的时隙交换功能
组成
话音控制存储器(SM):存储话音 控制存储器(CM) :存储SM的写入/读出地址
控制方式(对话音存储器的控制而言)
输出控制:顺序写入、控制读出(入线缓冲) 输入控制:控制写入、顺序读出(出线缓冲)
共享存储器型交换单元的应用实例 ——时间接线器(T接线器)
基本原理
总线按时隙轮流分配给入线控制部件和出线控制部件使用。
特点
受限于总线宽度、速度以及入线、出线控制部件的工作速率
总线型(共享媒体型) 交换单元示意图
1
入线控制
2 入线
入线控制

《交换机基础知识》课件

《交换机基础知识》课件
交换机安全与防护
交换机安全威胁
非法访问和恶意攻击
01
未经授权的访问和恶意攻击是交换机面临的主要安全威胁,可
能导致数据泄露、网络瘫痪等严重后果。
病毒感染和传播
02
交换机如果感染病毒,可能会成为病毒传播的源头,影响整个
网络的正常运行。
拒绝服务攻击
03
通过大量无效的网络流量或请求,导致交换机资源耗尽,无法
MAC地址表大小
交换机能够学习的MAC地址数量,影响交 换机的转发能力。
03
交换机的应用场景
企业网络中的应用
企业网络中,交换机主要用于连接各 个部门和分支机构,实现内部数据的 高速传输和共享。
企业网络中的交换机通常具备较高的 端口密度和扩展性,以满足大规模网 络连接需求。
交换机能够提供多种安全特性,如访 问控制列表(ACL)、端口安全等, 保障企业网络安全。
02
交换机的工作原理
交换机转发原理
交换机根据目的MAC地址进行数据帧的转发。
交换机通过学习源MAC地址与端口映射关系,建立MAC地址表,实现快速转发。
当收到数据帧时,交换机查找MAC地址表,确定目的端口,并将数据帧转发到对应 端口。
交换机的交换方式
01
02
03
直通式交换
数据帧头部的信息被直接 传输到目的端口,不经过 CPU处理。
存储转发式交换
数据帧先存储在缓冲区, 然后根据MAC地址表进行 转发。
碎片隔离式交换
数据帧长度达到一定值后 才会转发,以减少冲突和 丢包。
交换机的性能指标
吞吐量
交换机每秒传输的数据量,Hale Waihona Puke 常以Mbps为 单位。背板带宽
交换机内部总线的数据传输能力,决定了交 换机的数据处理能力。

交换技术

交换技术

3、分组交换
与报文交换类似,只是将报文分 成多个分组,每个分组中包括有目的 地址,源地址校验字节等,是一个个 相对独立的信息单元,每个分组长度 是可变的。
分组交换的两种方式
1、数据报方式
每个分组沿不同的路径到达目的节点, 因而各分组到达的次序不一样,需要重新 排序。
2、虚电路方式
在源节点和目的节点见先建立一条逻 辑通路,分组沿这个逻辑通路传输。
交换 1
VPI=12 VCI=15
交换 2
VPI=16 VCI=08
VPI=2
交换 3
VCI=5
入端口:1;6 出端口:12;15
入端口:12;15 出端口:16;8
入端口:16;8 出端口:2;5
VPI/VCI交换举例
三、交换网络中的信头处理
ATM交换节点的主要任务是: (1) VPI/VCI转换 (2) 将信元从输入口传递到适当的输出口 为了完成上述任务,ATM交换机采用了两种方法: 自路由(self-routing)准则; 表控(table-controlled)准则。
2、报文交换
将信息分成一个单元,称为报文。 各个报文在网络中的传输是相对独立的。 每个报文中除了包含正文信息外, 还包含有一个信息头和一个信息尾,信 息头有源节点地址,目的的节点地址等, 信息尾有误码检测信息
报文交换的特点
1、在通信之前不建立连接所以时延 无法预测,不能支持实时业务通信; 2、各个中转节点要接收完整个报文 后才能进行下一步处理,时延较大; 3、每个中转节点要实现复杂的差错 控制和应答重发功能,速率太慢。
功能: 功能:控制振铃电路向用户振铃
监 视
功能: 功能:通过微处理机检测用户线环路电
流的变化来监视话机的摘挂机状态和拨 号脉冲信号等

路由交换技术基础知识

路由交换技术基础知识

路由交换技术基础知识路由交换技术是现代计算机网络中的重要概念,它是实现网络连接和数据传输的关键。

在本文中,我们将介绍路由交换技术的基础知识,包括路由器、交换机、路由表以及路由选择算法等内容。

一、路由器的概念和功能路由器是计算机网络中的一种设备,主要用于实现数据的转发和传输。

它通过查找目标地址并根据路由表进行转发选择,将数据包从源地址传输到目标地址。

路由器在网络中起到了连接各个子网和传输数据的关键作用。

除了传输数据包的功能,路由器还具有一些其他的功能,比如网络地址转换(NAT)、QoS(Quality of Service)等。

通过网络地址转换,路由器可以将内部网络的私有IP地址转换为公网IP地址,实现内部网络和外部网络的连接。

QoS功能可以根据网络连接的需求,为不同的数据流分配带宽和优先级,保证网络服务的质量。

二、交换机的概念和功能交换机是计算机网络中的另一种设备,用于实现局域网内部的数据交换。

它可以根据MAC地址识别数据包的目标设备,并将数据包仅转发到目标设备所在的端口,从而实现数据的高效传输。

交换机具有避免网络冲突、提高网络性能、实现安全隔离等功能。

通过避免网络冲突,交换机可以避免数据包在网络中的碰撞,提高数据传输的效率。

通过提高网络性能,交换机可以提供更高的数据传输速率和带宽,满足用户对网络性能的需求。

通过实现安全隔离,交换机可以将网络分割成多个虚拟局域网(VLAN),实现不同网络之间的隔离和安全控制。

三、路由表的概念和作用路由表是路由器中的一种数据结构,用于存储路由器所知道的网络之间的连接关系。

每个路由表条目包含了目标网络的网络地址、下一跳路由器的IP地址以及用于选择下一跳路由器的路由选择算法。

路由表的作用是指导路由器在传输数据时选择最佳路径。

路由器通过查找目标地址,并根据路由表中的信息进行转发选择,将数据包沿着最佳路径传输到目标地址所在的网络。

路由表的更新是由路由选择协议来完成的,路由选择协议可以根据网络拓扑的变化动态地更新路由表信息。

交换技术

交换技术

本复习材料仅供参考,如有错误与本人无关,后果自负。

1、网络的两种工作方式:面向连接CO和无连接CL。

2、所谓时分复用就是采用时间分割法,把一条高速数字信道分成若干条低速数字信道,构成同时传输多个低速信号的信道。

3、我们将交换节点中储存的到网络中每一个目的地的路由信息的数据结构称为“路由表”4交换功能是叫交换系统的最重要的基本功能之一。

完成这一基本更能的部件是交换模块,也叫交换网络。

5、基本交换单元有如下几种:空分阵列、共享总线型交换单元和共享存储器型交换单元。

6、空分阵列由一组入线、一组出线以及连接入线和出线的开关组成,因此也叫开关阵列。

7、一台电话交换机通常由三部分组成:接口,交换网络及控制系统。

8、选择交换方式要考虑的因素:1)信息的相关程度不同2)时延要求不同3)信息突发率不同。

9、电路交换:交换机在通信期间提供一条专用电路而不做差错检验和纠正,这种交换方式称为电路交换CS。

电路交换是一种实时的交换。

10、存储-转发交换:交换机把来自用户的报文暂时存在交换节点排队等候,待交换节点出口上线路空闲时,就转发至下一点,这种方式叫存储-转发交换。

11、分组交换PS:把要传送的数据报文分成若干个端的,按一定格式的组成的分组,然后采用统计时分复用将这些分组传送到一个交换节点。

(只要有路由空闲时,就会把信息传送出去,在接收时重新排列)12、帧中继FR:是以分组交换技术为基础的高速分组交换技术,帧中继适用于处理突发性信息和可变长度帧的信息特别适用于计算机网络互连。

13、信令系统:我们将这些控制信息的语法、语义、信息传递的时序流程以及产生、发送和接收这些控制信息的软、硬件共同贵族城的集合体称为信令系统。

14、所谓信令,就是指在通信网上位完成某一通信业务,节点之间要相互交换的控制信息。

15、信令系统的功能:1)监视功能2)选择功能3)管理功能。

16、信令按其工作区域的不同可分为用户线信令和局间信令。

17、信令按所完成的功能有监视信令、地址信令及维护管理信令。

第一章 交换技术基础

第一章   交换技术基础

ch1 交换技术基础
§1.2 交换网的基本结构
一、通信网的概念 1. 通信网的构成要素 包括交换系统、传输系统、 包括交换系统、传输系统、终端设备以及实现互 连的信令协议。 连的信令协议。 交换系统: 交换系统:基本功能是完成接入交换节点链路的 汇集、呼叫接续和分配。 汇集、呼叫接续和分配。 传输系统: 传输系统:将用户终端设备与转接交换系统之间 相互连接起来,形成网络。 相互连接起来,形成网络。 终端设备: 终端设备:将用户要发送的信息转变为适合相关 电信业务网传送的电磁信号、数据包等,或者相反。 电信业务网传送的电磁信号、数据包等,或者相反。 信令协议: 信令协议:指通信网为能很好地完成信息的传送 和交换所必需的一整套协议、标准。 和交换所必需的一整套协议、标准。
长 途 网
DC1 DC1
DC1 DC1
本 地 网 DTm
C3 DC2 C4 DL C5
§1.2 交换网的基本结构
国际局 三、电话交换网结构 2. 移动电话网 TMSC1 TMSC1 目前已是全数字 化的通信网。 化的通信网。 TMSC1 TMSC1 GSM移动网 移动网 分类 CDMA移动网 移动网 MSC MSC 由3级组成:1级汇 级组成: 级汇 级组成 接中心TMSC1, 2级汇接中心 级汇接中心TMSC2,MSC。 接中心 , 级汇接中心 , 。 3. IP电话网 电话网 IP电话泛指利用 网络协议,通过 网络提供或 电话泛指利用IP网络协议 电话泛指利用 网络协议,通过IP网络提供或 通过电话网络和IP网络共同提供的电话业务 网络共同提供的电话业务。 通过电话网络和 网络共同提供的电话业务。 IP电话接入码为179××。 电话接入码为179××。 电话接入码为179×× 电信: 电信:17900;联通:17910;移动:17950。 ;联通: ;移动: 。
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(Protocol Data Unit) 在协议的控制下,两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供
服务;要实现本层协议,还需要使用下层所提供的服务。 服务是“垂直的”,即服务是由下层向上层通过层间接口提供的,通过
原语实现。 层与层之间交换的数据的单位称为服务数据单元SDU(Service Data
The signaling connection control part (SCCP), in combination with MTP provides the transfer of messages that are not related to individual trunks.
The combination of MTP and SCCP is known as the network service part (NSP) of SS7, and is the equivalent of layers1,2, and 3 of the OSI (open systems interconnection) protocols in data communication systems.
《交换技术基础》
电信交换
Байду номын сангаас
2.DSN






控 制
3.SPC
信 令
4.NO7
5.NISDN
6.PLM N(MSC)
7.IN( SSP)
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《交换技术基础》
8.ATM
9.软交换
2
第四章:7号共路信令
7号信令基本概念 消息传递部分 电话用户部分 信令连接控制部分、事物处理部分
Mar-21
电话 用户 部分
TUP
数据 用户 部分
DU P
11
NSP
Mar-21
The message transfer part (MTP) was designed to transfer TUP/ ISUP messages between exchanges at the ends of a trunk(trunk-related).
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12
10
7号信令的分层结构
操作 维护 应用 部分 OM AP
智能 网 应用 部分 INA P
移动 网 应用 部分 MAP
TC应用部分TCAP
信令连接控制SCCP
ISD N用 户部 分
ISU P
Mar-21
信令网功能处理 MTP-3 信令链路功能 MTP-2 信令数据链路功能 MTP-1
《交换技术基础》
上述7层结构是基于广域计算机通信提出的一 般协议结构,在具体应用时都有不同程度的简 化。
在各种通信网中,用户—网络接口(UNI)信令 一般采用3层结构:物理层、数据链路层、应 用层。
网络节点间接口(NNI)信令,即网络信令至 少包含4层:物理层、数据链路层、网络层、 应用层。
Mar-21
《交换技术基础》
七号信令方式采用分组交换原理,将交换机之间的信令表 示成消息的形式,把每一个信令消息都作为一个分组(消 息信号单元)在信令点之间传送。
➢ 七号信令的最大特点:分层的功能结构、消息通信。 (P94)
Mar-21
《交换技术基础》
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4.1.1 分层协议结构
分层协议概念(P94,图4.1.1) 实体(entity) 表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。 协议是“水平的”,即协议是控制对等实体(对等层)之间通信的规则。 协议栈 协议的内容:语法、语义、同步。 对等层次上传送的数据,其单位都称为该层的协议数据单元PDU
负责两个互相通信的应用进程之间对话方式和过程的控制
负责填补不同通信子网网络层功能的差异,以向用户提供统
一的端到端可靠的传送服务。 负责将分组透明传送至目的节点。主要功能有路由选择和流 量控制。
负责在两个相邻节点的链路上无差错传送帧
建立物理连接,透明传送比特流
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9
OSI参考模型各层功能
Mar-21
《交换技术基础》
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主叫用户
A局
B局
C局 被叫用户
呼叫 建立
通话 连接 释放
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摘机 拨号音 拨号
回铃音
占用信号
占用信号
振铃
取机
主叫挂机
信息传送
反向拆线信号
正向拆线信号 挂机
正向证实信号
用户信令
局间信令
被叫挂机
用户信令
《交换技术基础》
5
信令分类
用户信令 工作区域分:
局间信令
传递途径分:
随路信令 共路信令
speech & signalling traffic
Channel Associated Signalling
signalling traffic speech traffic
Common Channel Signalling
Mar-21
《交换技术基础》
6
七号信令
在交换机间的话音通道和信令通道完全分离(共路信令), 从而分成两个分开的通信网。传送NO.7信令的交换设备 和传输通道构成了NO.7信令网。信令网叠加在电路交换 网之上,传送着控制电路交换网的信息。
《交换技术基础》
3
4.1 7号信令基本概念
The ITU-T defines signaling as, "The exchange of information (other than by speech) specifically concerned with the establishment, release and other control of calls, and network management, in automatic telecommunications operation."
unit) 同一系统相邻两层的实体进行交互的地方,称为服务访问点 SAP
(Service Access Point)。
Mar-21
《交换技术基础》
8
OSI参考模型各层功能
分类

7
信息处 理功能 6
应用层 表示层
5
会话层
4
运输层
3 消息传 送功能 2
1
网络层 链路层 物理层


负责生成和某应用进程相关的协议数据以及解释收到的协议 数据,并采取相应的动作,完成与应用进程的信息交互。 负责定义无歧义描述应用层协议数据结构的、与具体机器实 现无关的抽象语法以及将抽象语法转换为OSI系统内部使用的 传送语法的编码规则,以确保对等应用层发出的消息格式完 全一致
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